Датчики руху і присутності

18.08.2015

Перший плоский датчик

І ось швейцарська компанія ThebenHTS здійснила інноваційний прорив — розробила плоский мікропроцесорний датчик присутності PlanoCentro. який практично непомітний на стелі! Розмір датчика 112х112 мм, він виступає зі стелі всього на 5 мм. Накладні рамки для них випускаються в трьох класичних кольорах: білому, чорному і сріблястому. Це дає дизайнерам набагато більше свободи, так як своїм оформленням датчики тільки прикрасять інтер’єр. Випускаються моделі як для електричних мереж з напругою 220 В, а так само для систем KNX/EIB. В датчик для технології KNX вже вбудований шинний контролер, тому інтеграція в систему проста.

ІК-датчики присутності — це складні оптико-електронні прилади. У звичайних об’ємних моделях мультилинза фокусує ІЧ випромінювання людини на приймач. А в плоских датчиках присутності — випромінювання фокусується спеціальними дзеркалами, які подібно мультилинзе чергуються і складаються з активних і пасивних зон. Саме застосування дзеркал дозволило зробити датчик плоским, а також забезпечити значну дальність виявлення — зона виявлення присутності людини при висоті установки датчика над підлогою 3 м — 7х7 метрів. PlanoCentro мають квадратну зону виявлення і кут огляду 360 градусів. Надалі всі налаштування можуть виконуватися з пульта ДУ. Час затримки становить від 10 секунд до 60 хвилин.

При цьому, зона виявлення датчика визначена для стандартної висоти стільниць — 0,8 метрів від підлогою. Вказувати її на рівні підлоги, наприклад, як роблять інші компанії, не коректно, так як людина, формально перебуваючи в зоні виявлення датчика, може бути загороджений від нього столом, монітором т. п. В цьому випадку освітлення не включиться, Замовник занервує, а інженер буде в глибокій задумі — людина в зоні чутливості, але не виявляється.

Якщо датчик присутності ThebenHTS встановлюється в залі для занять йогою або пілатесом, то можна сміливо збільшувати зону виявлення на 0,7-1,2 м в кожну сторону (точне значення буде залежати від висоти монтажу датчика). Тобто при висоті установки 3 м, зона виявлення на рівні підлоги складе приблизно 9х9 м.

Настройка датчика

Налаштування плоского датчика присутності проста. Необхідно виставити граничне значення освітленості, задати початкову ступінь чутливості датчика руху (за замовчуванням на заводі встановлено середнє значення), а також час затримки відключення світильників. Інші налаштування виконає сам мікропроцесор. Він так само постійно стежить за зміною освітленості від денного світла і, якщо освітленість від вікон стає вище заданого порогового значення освітленості, датчик в будь-якому випадку відключить світильники, навіть, якщо в приміщенні знаходяться люди.

Початковий рівень чутливості датчика вибирається з 5 ступенів. Від максимальної до мінімальної. При цьому максимальну чутливість рекомендується вибирати при установці датчика в приміщеннях для медитації, студіях йоги — тобто там, де люди будуть майже нерухомі. А мінімальну — при установки датчика в офісних приміщеннях.

Початкову ступінь чутливості можна виставити навіть досить приблизно. За 2-3 дні мікропроцесор датчика, проаналізувавши інтенсивність рухів, сам встановить оптимальну для поточних умов чутливість. Мікропроцесор так само сам оптимізує час затримки на відключення світильників.

Розглянемо для наочності простий приклад. При первинній настройці було встановлено час затримки відключення 5 хвилин. Якщо після цього датчик відключає світильники, а на 6-ій хвилині в кімнату знову входить людина, то освітлення знову включається. Однак відомо, що часті включення і виключення значно знижують термін служби звичайних і енергозберігаючих люмінесцентних ламп. Тому мікропроцесор сам збільшить час затримки відключення.

Якщо, навпаки, після 5 хвилин датчик відключає світильники, а новий людина входить до приміщення лише після 15-20 хвилин відсутності, то мікропроцесор зменшить час затримки відключення світильників, наприклад до 2-3 хвилин.

Для приміщень, де потрібна управління системами вентиляції і кондиціонування, так само встановлюється час затримки включення і затримки відключення системи HVAC .

Таким чином, нові плоскі мікропроцесорні датчики присутності ThebenHTS:

  • прекрасно вписуються в інтер’єр і майже не помітні на стелі;
  • за допомогою мікропроцесора автоматично оптимізують початкові налаштування і забезпечують оптимальний баланс «комфорт/енергозбереження»;
  • світильники можуть включатися автоматично датчиками, так і вручну механічними або сенсорними вимикачами;
  • мікропроцесор забезпечує оптимальну адаптацію датчика до поточних умов роботи, тому інноваційний пристрій працює практично без помилок;
  • настройка датчика присутності для мереж 220 займає 3-5 хвилин, для систем KNX 5-10 хвилин. Повторної настройки чутливості і часів затримки майже не потрібно, тільки при необхідності іноді необхідно змінити порогове значення освітленості.

ThebenHTS — швейцарська компанія, світовий лідер в розробці і виробництві високонадійних датчиків руху і присутності.

Першими в світі розробили і виготовили ІЧ-датчик присутності.

Наступний крок — датчики з квадратними і прямокутними діаграмами виявлення.

Тепер — перші в розробці і випуску плоских датчиків присутності.

Додаткові відомості:

  1. За принципом роботи можна виділити два великих класи датчиків руху:фізичні та програмні. Програмні пристрої використовують різні алгоритми для аналізу реального зображення з відеокамер для виділення переміщень (руху) предметів, людей, автомобілів і т. д.
  2. Серед фізичних можна опредлить два типи пристроїв. Перший — активні, які працюють на ефекті Доплера. Другий тип — пасивні ІЧ-датчики. Зрозуміло, що випускаються і гібридні датчики, які використовують обидва принципи виявлення руху.
  3. Програмні засоби та активні прилади частіше використовуються в охоронних системах. НВЧ-випромінювання з вихідною частотою у діапазоні 2,4 — 5 ГГц відбиваючись від рухомого людини змінює свою частоту. В залежності від швидкості видалення або наближення до випромінювача, частота стає менше або більше. Приймач приладу налаштований на детектування малих відхилень (декілька герц) в частоті посланого і відбитого сигналів, далі він обробляється, підсилюється і подається на виконавчий пристрій, яке включає освітлення, сирену і т. д. Основні недоліки таких датчиків руху: їх можна виявити за НВЧ-випромінювання і обдурити, рухаючись дуже повільно або перпендикулярно до напрямку променя, а крім того такі прилади чутливі до стабільності напруги.
  4. Для управління освітленням більш популярні ІЧ-датчики руху і присутності. Принцип їх дії заснований на тому, що всі тіла, в тому числі і людина, випромінюють в ІЧ спектрі в діапазоні довжин хвиль 3-20 мкм. Для абсолютно чорного тіла з певною температурою можна розрахувати як всю потужність випромінювання, так і визначити енергію в обмеженому діапазоні довжин хвиль. Людина, як і інші тіла має відмінності від цього спектру, які характеризуються коефіцієнтом чорноти. Зазначимо, що на відміну від видимого спектру, в ІЧ області не може бути заздалегідь певних колірних градацій.
  5. У загальному випадку ІЧ-приймач приймає випромінювання як від людини, так і від фону (стіни приміщення також випромінюють інфрачервоне випромінювання). Для того, щоб «побачити» контраст у подібній картині, шкіра людини повинна мати температуру вище температури навколишнього середовища. Тому, при високих температурах, ІК-системи можуть недостатньо надійно працювати.
  6. Крім того, при досить низьких температурах сильно падає потужність ІЧ-випромінювання, тому і виявити людину по невеликій відкритій частині його обличчя взимку, також не завжди можливо.
  7. Для виділення руху, служать мультилинзы, частіше Френеля, які формую вузькі сектора чутливості приладу. Якщо людина перетинає ці сектора, то в приймачі формується чергування збільшення і зменшення сигналу. Це і вважається однозначним визначенням руху. Сигнал детектується, підсилюється і надходить на виконавчий пристрій. У найпростіших випадках просто включається реле, до контакту якого підключений світильник.
  8. Більш складні і універсальні пристрої мають не один, а кілька ІЧ-приймачів, додаткові датчики, наприклад освітленості, мікропроцесор для більш точної обробки сигналу, а також вони можуть відправляти повідомлення в мережі: KNX. LonWorks або BACnet. Пасивні датчики руху також мають ряд недоліків: звичайна кругова діаграма чутливості не зачіпає кути приміщень, область виявлення залежить від умов монтажу, а крім того дрібні і повільні рухи можуть не визначатися, наприклад людина пише за столом. У цьому випадку слід застосовувати датчики присутності. Вони засновані на тих же принципах, але, як правило, мають велику чутливість і кращу (більш дисретную) оптичну систему, з кількістю активних зон понад 100.
  9. На жаль, навіть фахівці не можуть виділити категорії датчиків по надійності спрацьовування і складності використовуваних алгоритмів обробки сигналів. Практично інформація про це у виробників відсутня. Зрозуміло, що таким станом речей користуються в рекламних і маркетингових цілях. Проте слід розуміти, що вірогідність не спрацьовування будь-якого датчика руху існує завжди. Вона залежить від використовуваних виробником у пристрої фізичних принципів, якості обраних рішень, надійності пристроїв, а не від кількості реклами або гарних статей, які потрапили до користувача. Про безкоштовний сир і мишоловку всі знають. Тому вирішувати, як пов’язана надійність роботи з вартістю датчика, вирішувати вам.

Короткий опис статті: датчики переміщення Основні принципи функціонування та налаштування датчиків руху і присутності, а також рекомендації щодо вибору обладнання для Розумного Будинку Датчики присутності класу DeLuxe

Джерело: Датчики руху і присутності

Також ви можете прочитати