Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Датчики движения и присутствия


Клуб АСУЗ для начинающих - Выпуск 57
Датчики движения и присутствия

   Давно собирался сделать выпуск про датчики движения и присутствия. Это, пожалуй, одни из первых приборов, с которых начинается домашняя автоматизация и управление освещением. Разумеется, в Интернете можно и самостоятельно найти многие материалы, но следует учитывать, что многие из них носят откровенно рекламный характер, поэтому об их ценности с точки зрения информации говорить увы не приходится.
   В этом номере сначала расскажем об интересной новинке, а потом поделимся общими соображениями, которые, надеюсь, будут полезны многим начинающим инсталляторам.


   Датчики присутствия класса DeLuxe

   Дмитрий Сукачев, бренд-менеджер Theben, компания "Марбел", г.Москва, член международного Клуба пользователей технологии KNX стран СНГ и Балтии

   Основные принципы функционирования и настройки датчиков движения и присутствия, а также рекомендации по выбору оборудования уже публиковались, например в бюллетене "Автоматизация зданий" №28 апрель 2009 года. Теперь тему стоит продолжить, так как недавно появились инновационные датчики присутствия ThebenHTS класса DeLuxe.

Датчик присутствия PlanoCentro    Наверное, каждый инженер-инсталлятор сталкивался с ситуацией, когда архитектор или Заказчик, увидев датчик присутствия или движения, презрительно кривил рот и говорил, что эту "блямбу" на своем красивом потолке он видеть не желает. Понять такое можно. Датчики присутствия обычно интерьер не украшают. Но с другой стороны, без датчиков, которые обеспечивают энергосберегающее включение освещения, в наше время уже просто не обойтись.

   Первый плоский датчик
   И вот швейцарская компания ThebenHTS совершила инновационный прорыв - разработала плоский микропроцессорный датчик присутствия PlanoCentro, который практически незаметен на потолке! Размер датчика 112х112 мм, он выступает из потолка всего на 5 мм. Накладные рамки для них выпускаются в трех классических цветах: белом, черном и серебристом. Это дает дизайнерам гораздо больше свободы, так как своим оформлением датчики только украсят интерьер. Выпускаются модели как для электрических сетей с напряжением 220 В, а так же для систем KNX/EIB. В датчик для технологии KNX уже встроен шинный контроллер, поэтому интеграция в систему проста.

   ИК-датчики присутствия - это сложные оптико-электронные приборы. В обычных объемных моделях мультилинза фокусирует ИК излучение человека на приемник. А в плоских датчиках присутствия - излучение фокусируется специальными зеркалами, которые подобно мультилинзе чередуются и состоят из активных и пассивных зон. Именно применение зеркал позволило сделать датчик плоским, а также обеспечить значительную дальность обнаружения - зона обнаружения присутствия человека при высоте установки датчика над полом 3 м - 7х7 метров. PlanoCentro имеют квадратную зону обнаружения и угол обзора 360°. В дальнейшем все настройки могут выполняться с пульта ДУ. Время задержки составляет от 10 секунд до 60 минут.
Диаграмма обнаружения PlanoCentro    При этом, зона обнаружения датчика определена для стандартной высоты столешниц - 0,8 метров от полом. Указывать её на уровне пола, например как делают другие компании, не корректно, так как человек, формально находясь в зоне обнаружения датчика, может быть загорожен от него столом, монитором т.п. В этом случае освещение не включится, Заказчик занервничает, а инженер будет в глубокой задумчивости - человек в зоне чувствительности, но не обнаруживается.

   Если датчик присутствия ThebenHTS устанавливается в зале для занятий йогой или пилатесом, то можно смело увеличивать зону обнаружения на 0,7-1,2 м в каждую сторону (точное значение будет зависеть от высоты монтажа датчика). Т.е. при высоте установки 3 м, зона обнаружения на уровне пола составит примерно 9х9 м.
Монтаж PlanoCentro в подвесной потолок
   Настройка датчика
   Настройка плоского датчика присутствия проста. Необходимо выставить пороговое значение освещенности, задать начальную степень чувствительности датчика к движению (по умолчанию на заводе установлено среднее значение), а также время задержки отключения светильников. Остальные настройки выполнит сам микропроцессор. Он так же постоянно следит за изменением освещенности от дневного света и, если освещенность от окон становится выше заданного порогового значения освещенности, то датчик в любом случае отключит светильники, даже, если в помещении находятся люди.

   Начальный уровень чувствительности датчика выбирается из 5 степеней. От максимальной до минимальной. При этом максимальную чувствительность рекомендуется выбирать при установке датчика в помещениях для медитации, студиях йоги - т.е. там, где люди будут почти неподвижны. А минимальную - при установки датчика в офисных помещениях.
Начальную степень чувствительности можно выставить даже довольно приблизительно. За 2-3 дня микропроцессор датчика, проанализировав интенсивность движений, сам установит оптимальную для текущих условий чувствительность. Микропроцессор так же сам оптимизирует время задержки на отключение светильников.

   Рассмотрим для наглядности простой пример. При первичной настройке было установлено время задержки отключения 5 минут. Если после этого датчик отключает светильники, а на 6-ой минуте в комнату опять входит человек, то освещение вновь включается. Однако известно, что частые включения и выключения значительно снижают срок службы обычных и энергосберегающих люминесцентных ламп. Поэтому микропроцессор сам увеличит время задержки отключения.

   Если, наоборот, после 5 минут датчик отключает светильники, а новый человек входит в помещение лишь после 15-20 минут отсутствия, то микропроцессор уменьшит время задержки отключения светильников, например до 2-3 минут. Более того, когда люди выходят из контролируемого помещения, микропроцессор автоматически снижает чувствительность и датчик фактически становится уже "датчиком движения". Такое снижение чувствительности практически полностью исключает возможные ложные срабатывания устройства. Когда же первый человек снова входит в помещение, прибор автоматически переключается в режим "датчик присутствия".

   Если требуется включать и выключать светильники и выключателем вручную, то выбирается один из 4 режимов совместной работы датчика и выключателя. Например, светильники могут включаться только датчиком, а выключаться как датчиком, так и выключателем. Настройка датчика для силовой сети 220 В на этом окончена.

   Для датчика KNX конфигурирование более тонкое. Задается количество независимых групп света, которыми управляет датчик. Возможны два режим управления освещением - включение/выключение светильников или управление и их яркостью.
Если требуется в ночное время включать светильники с пониженной яркостью, то задается пороговое значение освещенности для определения такого ночного режима.
Для помещений, где требуется управление системами вентиляции и кондиционирования, так же устанавливается время задержки включения и задержки отключения системы HVAC.

   Таким образом, новые плоские микропроцессорные датчики присутствия ThebenHTS:
- прекрасно вписываются в интерьер и почти не заметны на потолке;
- с помощью микропроцессора автоматически оптимизируют начальные настройки и обеспечивают оптимальный баланс "комфорт/энергосбережение";
- светильники могут включаться как автоматически датчиками, так и вручную механическими или сенсорными выключателями;
- микропроцессор обеспечивает оптимальную адаптацию датчика к текущим условиям работы, поэтому инновационное устройство работает практически без ошибок;
- настройка датчика присутствия для сетей 220 В занимает 3-5 минут, для систем KNX 5-10 минут. Повторной настройки чувствительности и времен задержки почти не требуется, только при необходимости иногда требуется изменить пороговое значение освещенности.

    ThebenHTS - швейцарская компания, мировой лидер в разработке и производстве высоконадежных датчиков движения и присутствия.
  Первыми в мире разработали и изготовили ИК-датчик присутствия.
  Следующий шаг - датчики с квадратными и прямоугольными диаграммами обнаружения.
  Теперь - первые в разработке и выпуске плоских датчиков присутствия.



От редактора:
   Дополнительные сведения:
   1. По принципу работы можно выделить два больших класса датчиков движения:физические и программные. Программные устройства используют различные алгоритмы для анализа реального изображения с видеокамер для выделения перемещений (движения) предметов, людей, автомобилей и т.д.
   2. Среди физических можно опредлить два типа устройств. Первый - активные, которые работают на эффекте Допплера. Второй тип - пассивные ИК-датчики. Разумеется, выпускаются и гибридные датчики, которые используют оба принципа обнаружения движения.

   3. Программные средства и активные приборы чаще используются в охранных системах. СВЧ-излучение с исходной частотой в диапазоне 2,4 - 5 ГГц отражаясь от движущегося человека изменяет свою частоту. В зависимости от скорости удаления или приближения к излучателю, частота становится меньше или больше. Приемник прибора настроен на детектирование самых малых отклонений (несколько герц) в частоте посланного и отраженного сигналов, далее он обрабатывается, усиливается и направляется на исполнительное устройство, которое включает освещение, сирену и т.д.
   Основные недостатки таких датчиков движения: их можно обнаружить по СВЧ-излучению и обмануть, двигаясь очень медленно или перпендикулярно направлению луча, а кроме того такие приборы чувствительны к стабильности питающего напряжения.

   4. Для управления освещением более популярны ИК-датчики движения и присутствия.
Принцип их действия основан на том, что все тела, в том числе и человек, излучают в ИК спектре в диапазоне длин волн 3-20 мкм. Для абсолютно черного тела с определенной температурой можно рассчитать как всю мощность излучения, так и определить энергию в ограниченном диапазоне длин волн. Излучение Черного тела     Человек, как и другие тела имеет отличия от этого спектра, которые характеризуются коэффициентом черноты. Отметим, что в отличие от видимого спектра, в ИК области не может быть заранее определенных цветовых градаций.
   5. В общем случае ИК-приемник принимает излучение как от человека, так и от фона (стены помещения также излучают ИК излучение). Для того, чтобы "увидеть" контраст в подобной картине, кожа человека должна иметь температуру выше температуры окружающей среды. Поэтому, при высоких температурах, ИК-системы могут недостаточно надежно работать.
   6. Кроме того, при достаточно низких температурах сильно падает мощность ИК-излучения, поэтому и обнаружить человека по небольшой открытой части его лица зимой, также не всегда возможно.
   7. Для выделения движения, служат мультилинзы, чаще Френеля, которые формирую узкие сектора чувствительности прибора. Если человек пересекает эти сектора, то в приемнике формируется чередование увеличения и уменьшения сигнала. Это и считается однозначным определением движения. Сигнал детектируется, усиливается и поступает на исполнительное устройство. В самых простых случаях просто включается реле, к контакту которого подключен светильник.

   8. Более сложные и универсальные устройства имеют не один, а несколько ИК-приемников, дополнительные датчики, например освещенности, микропроцессор для более точной обработки сигнала, а также они могут отправлять свои сообщения в сеть: KNX, LonWorks или BACnet.

   Пассивные датчики движения также имеют ряд недостатков: обычная круговая диаграмма чувствительности не затрагивает углы помещений, область обнаружения зависит от условий монтажа, а кроме того мелкие и медленные движения могут не определяться, например человек пишет за письменным столом. В этом случае следует применять датчики присутствия. Они основаны на тех же принципах, но имеют, как правило, большую чувствительность и лучшую (более дисретную) оптическую систему, с количеством активных зон более 100.

   9. К сожалению, даже специалисты затрудняются выделить категории датчиков по надежности срабатывания и сложности используемых алгоритмов обработки сигналов. Практически информация об этом у производителей отсутствует. Понятно, что таким положением вещей пользуются в рекламных и маркетинговых целях. Однако следует понимать, что вероятность не срабатывания любого датчика движения существует всегда. Она зависит от используемых производителем в устройстве физических принципов, качества выбранных решений, надежности устройств, а не от количества рекламы или красивых статей, которые попали к пользователю. Про бесплатный сыр и мышеловку все знают. Поэтому решать, как связана надежность работы со стоимостью датчика, тоже решать вам.

Смайл 1    И я надеюсь, что после прочтения этого выпуска станет меньше инсталляторов и пользователей, которые могут пострадать от подобных текстов: "Интеллектуальный алгоритм идентификации True Motion Recognition позволяет отличать движения человека от движений животных весом до 38 кг".

Анекдот от Романа Трахтенберга Роман Трахтенберг


Проект рекламного ролика:
В центре офиса стоит разъяренный тощий очкарик с дымящимся дробовиком в руках. Помещение завалено телами менеджеров и сотрудников службы технической поддержки компании "SmartHouse".
На экране медленно под музыку проступает надпись: "Подлинный "Умный" дом - подлинные эмоции".




Вы получаете и читаете самые многочисленные по количеству подписчиков, а значит лучшие материалы в Интернете по направлению "Автоматизация зданий".
Эта рассылка - официальный орган международных Клубов АСУЗ. У нас есть компании и специалисты из Белоруссии, Латвии, Украины и России.

Главное отличие нашего подхода - открытость и бесплатность площадки для информирования всех категорий пользователей и специалистов рынка об основных направлениях АСУЗ, и также о смежных областях. Специалисты и компании могут рассчитывать на опубликование своих материалов.

Все ресурсы бесплатны и доступны в первую очередь для компаний и специалистов Клуба АСУЗ и Клуба пользователей технологии KNX стран СНГ и Балтии.
Информация от других компаний рассматривается на общих условиях, даже если это оплаченная реклама.
Вступление в Клубы - дело добровольное, по заявлению произвольной формы, и членские взносы в ближайшее время не планируются.
Количество получателей информации постоянно растет. Предлагайте интересные для вас темы и рассказы.



С уважением, Куратор международных Клубов АСУЗ,
Пасеков Владимир
eiba@inbox.ru

Для выбора рассылки и подписки на нее, просто укажите на нужный лейбл:
Рассылка 'Автоматизация зданий для Дилетантов'    - Получатели рассылки "Автоматизация зданий для Дилетантов"
Рассылка 'Вести автоматизации зданий'    - Интернет-газета "Вести автоматизации зданий"
Рассылка 'Автоматизация зданий для всех'    - Профессиональная рассылка "Автоматизация зданий для всех"
Группы Google
Подписка на рассылку "Клуб пользователей технологии KNX стран СНГ и Балтии"
Электронная почта:

А теперь и подписка на печатное издание "Автоматизация зданий" по почте podpiska@vedomost.ru или по телефону 8-800-200-11-12. Стоимость получения номера - 300 руб. (с учетом НДС 18%)

В избранное