Датчики присутності: Вичерпний посібник

Датчики присутності широко використовуються в житлових, комерційних і IoT-додатках для автоматизація освітлення та енергозбереження. Це один із різновидів датчиків руху, який визначає, чи зайнятий простір людиною, чи ні.

Цей вичерпний посібник містить усе, що вам потрібно знати про датчики присутності: що це таке, як вони працюють, найпоширеніші типи та їхні переваги, щоб допомогти вам вибрати найкращі рішення для датчиків присутності для вашого будинку та офісу.

Зміст

• Що таке датчик присутності
• Як працюють датчики присутності
• Типи датчиків присутності
• Типи датчиків присутності за кріпленням
• Типи датчиків присутності за джерелом живлення
• Особливості датчика присутності
• Навіщо використовувати датчик присутності
• Датчик присутності в IoT
• Датчик присутності проти датчика руху

Що таке датчик присутності

Датчик присутності - це різновид датчик руху який виявляє присутність людини в зоні виявлення. Їх зазвичай називають датчиками з автоматичним увімкненням і вимкненням. Наприклад, при використанні для керування освітленням, датчик присутності вмикає світло, коли виявляє людину, яка входить до кімнати, і тримає його увімкненим. світло увімкненим, поки людина перебуває в кімнаті. Датчик автоматично вимкне світло після того, як людина піде і не повернеться до кімнати через деякий час (затримка). Принцип роботи датчика присутності такий самий, коли він використовується в інших сферах. Прикладом є витяжні вентилятори в громадських туалетах, які автоматично вмикаються, коли вам потрібно скористатися туалетом, і вимикаються після того, як ви вийдете.

Датчики присутності та рішення на їх основі широко використовуються в житлових і комерційних будівлях для автоматизації систем освітлення та вентиляції, таких як вентилятори і HAVC, щоб зменшити втрати енергії і створити зручне середовище для життя і роботи.

У комерційних будівлях датчики присутності зазвичай вимагаються енергетичними нормами для дотримання стандартів енергоефективності. Вони також широко використовуються в мережах Інтернету речей (IoT) для моніторингу та аналізу даних з метою підвищення ефективності використання приміщень.

Датчик вакансій

Датчик зайнятості з ручним увімкненням і автоматичним вимкненням зазвичай називають датчиком вільності, оскільки він визначає, чи є в приміщенні вільне місце. Датчик зайнятості вимагає, щоб користувач вручну увімкнув світло, і він автоматично вимкне світло після того, як людина піде. Звідси і назва - датчик зайнятості з ручним увімкненням і автоматичним вимкненням.

У порівнянні з датчиками зайнятості, датчики вакантності є більш енергоефективними, оскільки світло може вмикатися лише реальними користувачами, а не датчиком. Датчик зайнятості може виявити людину, яка проходить повз кімнату, і ввімкнути світло в порожній кімнаті. Це називається помилковим увімкненням, яке є очевидним марнотратством енергії. Датчики зайнятості можуть ефективно запобігти помилковому ввімкненню. З огляду на це, більшість енергетичних кодексів вимагають використання датчиків присутності в різних місцях комерційних будівель.

Після затримки додається 15-30-секундний проміжок часу для підтвердження вільності, щоб датчик вільності все ще міг бути активований одиночними сигналами про рух протягом цього періоду. Після закінчення часу підтвердження користувачі повинні вручну ввімкнути світло.

Датчик зайнятості Датчик зайнятості

Деякі датчики зайнятості інтегрують в собі як режим зайнятості, так і режим вакантності для різних випадків використання, тому користувачам не потрібно замінювати або встановлювати інший датчик, коли вони хочуть змінити режим виявлення руху. Цей тип датчиків зазвичай називають датчиком зайнятості/вакантності або скорочено - датчиком зайнятості. Більшість датчиків присутності/відсутності сенсорні вимикачі щоб користувачі могли придбати один і той самий тип датчика освітленості для кожної кімнати, а потім налаштувати режим роботи для кожної окремої кімнати.

Однак більшість датчиків є однорежимними, тобто можуть працювати лише в одному режимі виявлення руху - "зайнято" або "вільно". Для більшості житлових і комерційних об'єктів вам не потрібно змінювати режим з "зайнято" на "вільно" або навпаки після правильного встановлення датчика. 

Як працюють датчики присутності

Як датчики присутності виявляють рух і присутність людей в основному базується на сенсорній технології, яку він використовує. Існують різні датчики і технології зчитування, але найпоширенішими технологіями зчитування, що використовуються в датчиках присутності, є PIR, ультразвукові, мікрохвильові та подвійні технології.

Кожна технологія має свої переваги та недоліки, і кожна з них має специфічні методи виявлення руху. Знання їхньої механіки і того, як вони виявляють поодинокі рухи, може допомогти вам вибрати ідеальний тип датчика для ваших проектів.

PIR-сенсори

Пасивні інфрачервоні датчики, або PIR-датчики, виявляють інфрачервоне випромінювання, яке випускає людина, щоб визначити, рухається вона чи ні. PIR-сенсори використовують два піроелектричні датчики, чутливі до інфрачервоних сигналів, щоб виявити інфрачервоне випромінювання в навколишньому середовищі. Коли на фоні немає руху, PIR-сенсор повинен виявити однакову кількість інфрачервоного випромінювання в обох піроелектричних датчиках (щілинах). 

Коли тепле тіло, наприклад, людина або кішка, потрапляє в зону виявлення, воно перехоплює спочатку одну, а потім іншу щілину PIR-сенсора, що спричиняє позитивну зміну диференціала між двома інфрачервоними сигналами. PIR-сенсори сприймають цю зміну як ознаку руху, тому вони знають, що кімната зайнята. Коли людина виходить, відбувається зворотний процес: PIR-сенсори знають, що кімната порожня і ніким не зайнята.

Виходячи з того, як він виявляє рух, ми знаємо, що PIR-сенсор більш чутливий до людей, які йдуть поперек датчика (бічний рух), але менш чутливий до людей, які йдуть до нього або від нього (осьовий рух). Ця характеристика є життєво важливою при встановленні та налаштуванні датчиків присутності для отримання найкращих результатів.

PIR-датчики руху більш чутливі до значних і великих рухів, таких як ходьба на відстані до 40 футів (12 м). Вони мають обмежену чутливість до незначних рухів, таких як друкування на відстані понад 15 футів (4,5 м).

Термін "пасивний" означає, що PIR-сенсори пасивно виявляють теплові сигнали, випромінювані або відбиті у фоновому режимі. Він не посилає сигналів виявлення, як ультразвуковий датчик, що робить PIR-датчик дуже енергоефективним і споживає лише невелику кількість енергії для роботи. Це також відрізняє PIR-сенсор від активного інфрачервоного датчика.

Плюси і мінуси

Будучи найпростішими, але водночас найпоширенішими датчиками як для датчиків присутності, так і для інших датчиків руху, PIR-сенсори мають значні конкурентні переваги. 

PIR-датчики дуже недорогі, довговічні та енергоефективні. Вони потребують дуже мало енергії для роботи, що робить їх ідеальним сенсорним рішенням для довготривалих застосувань.

Ще одна причина, чому PIR-сенсори підходять для датчиків присутності, полягає в тому, що і датчики присутності, і PIR-сенсори в основному виявляють присутність людей. Рухи, які здатні виявляти PIR-сенсори, здебільшого спричиняються теплими тілами, що дозволяє виключити багато видів діяльності, які не пов'язані з людиною. Це також робить PIR-сенсори придатними для приміщень з високим потоком повітря, де ультразвукові сенсори не є компетентними в таких випадках. З іншого боку, PIR-сенсори не можна встановлювати поблизу джерел відволікання уваги, де тепло швидко змінюється, наприклад, систем опалення, вентиляції та кондиціонування або кавоварок, які можуть сприйматися як хибний сигнал про рух.

Оскільки інфрачервоні сигнали не можуть проходити крізь стіни або перешкоди, PIR-сенсори потребують прямої видимості з зони виявлення, тобто PIR-сенсори повинні бути здатні "бачити" рух. Вони не можуть бачити крізь перешкоди, скло або кути, щоб виявити інфрачервоні сигнали. Це може бути як плюсом, так і мінусом.

Недолік полягає в тому, що PIR-датчики підходять лише для малих і середніх закритих приміщень з хорошою видимістю. Такі місця, як громадські туалети з великою кількістю кабінок, не підходять для встановлення PIR-датчиків відвідуваності.

Перевага полягає в тому, що ви можете налаштувати діапазон виявлення, щоб контролювати лише певну ділянку простору. Заклеївши частину лінзи датчика клейкою стрічкою, ви можете обмежити зону виявлення, не даючи датчику виявляти певні ділянки. Якщо ваш PIR-датчик присутності постійно активується людьми, які проходять повз приміщення, ви можете замаскувати частину лінзи, щоб уникнути цих помилкових спрацьовувань.

Ультразвукові датчики

Ультразвукові датчики випромінюють високочастотні звукові хвилі, що перевищують діапазон людського слуху, по всій площі, щоб виявити рух. Ультразвукові датчики мають всередині перетворювачі, що складаються з передавача та приймача. У ультразвукових датчиках є передавач і приймач. 

Звукова хвиля, що надходить від передавача, відбивається від об'єктів, які перебувають поблизу, і повертається назад до приймача. Якщо відбувається зміна частоти відбитих звукових хвиль, це інтерпретується як рух. Вимірюючи час між надсиланням і отриманням звукової хвилі, ультразвукові датчики можуть визначити відстань між датчиком і ціллю. 

Ультразвуковий датчик - це активний датчик, який повинен безперервно надсилати та приймати ультразвукові звукові хвилі для виявлення руху, а це означає, що для роботи датчика потрібно споживати значну кількість енергії. 

Ультразвукові датчики не потребують прямої видимості, що робить їх ідеальними для місць і застосувань з перешкодами на шляху, таких як громадські туалети з кількома кабінками.

Плюси і мінуси

Ультразвукові датчики ідеально підходять для приміщень, де неможлива пряма видимість, наприклад, у перегороджених приміщеннях, таких як громадські туалети, відкриті офіси, закриті коридори та сходові клітки. Ультразвукові датчики зазвичай мають більшу зону покриття на відстані до 25 футів. 

Ультразвукові датчики мають високу чутливість, що робить їх ідеальними для місць з низькою руховою активністю і незначними рухами або для застосувань, де потрібен високий рівень чутливості, наприклад, для людей, які друкують і перегортають сторінки. Вони найбільш чутливі до рухи до та від датчика завдяки особливостям ультразвукового звуку.

З іншого боку, ультразвукові датчики не підходять для місць з високим рівнем вібрації повітряного потоку, оскільки вібрація може змусити датчики помилково вмикатися і вимикатися. І вони не підходять для застосувань, де потрібно контролювати лише вибірковий діапазон, наприклад, для контролю окремих проходів на складі.

Мікрохвильові датчики

Мікрохвильові датчики випромінюють малопотужне електромагнітне випромінювання і приймають відбиті мікрохвилі для виявлення руху. Мікрохвильовий імпульс, випромінюваний датчиком, відбивається від предметів у приміщенні та повертається назад до приймача мікрохвильового датчика. Якщо у відбитих мікрохвилях відбуваються зміни, вони інтерпретуються як рух. Аналізуючи хвилі, вони також можуть визначити, чи рухається ціль до датчика, чи від нього, чи хаотично в кімнаті, тому їх можна налаштувати на виявлення різних типів активності.

Мікрохвилі можуть проникати крізь стіни та отвори, а це означає, що вони мають більш широке покриття для виявлення як всередині, так і зовні приміщень. Мікрохвильові датчики дуже універсальні і можуть використовуватися практично в будь-якому середовищі.

Плюси і мінуси

Мікрохвильові датчики недорогі у придбанні, але дорогі в експлуатації, оскільки вони потребують постійного живлення для випромінювання та прийому мікрохвиль. Тому більшість мікрохвильових датчиків працюють з перервами, щоб зменшити витрати, і призначені для циклічного увімкнення та вимкнення, що може бути очевидною закономірністю. Але вони також можуть працювати постійно в жвавому будинку, щоб зменшити кількість увімкнень і вимкнень.

Мікрохвильові датчики надзвичайно чутливі і зазвичай неточно налаштовані, тому можуть спричиняти багато хибних спрацьовувань або помилкових тривог, а також є більш чутливими до електронних перешкод. 

Датчики з подвійною технологією

Комбіновані датчики з двома технологіями або датчики з двома технологіями PIR і технології ультразвукового зондування для виявлення руху. Комбіновані технології значно підвищують загальну надійність датчика для складних і високочутливих застосувань. 

У режимі очікування для виявлення руху працює лише PIR-сенсор, тоді як ультразвуковий датчик перебуває в сплячому режимі, щоб зменшити споживання енергії. Коли PIR-сенсор виявляє рух, ультразвуковий датчик прокидається, щоб підтвердити той самий рух. Тільки коли обидва датчики виявляють однаковий рух, активується двотехнологічний датчик. Така конструкція гарантує найнижчу ймовірність помилкового спрацьовування.

Поки PIR- або ультразвуковий датчик безперервно реєструє рух, двотехнологічний датчик залишається активним. Коли обидва датчики не можуть виявити рух, двотехнологічний датчик вважає, що в приміщенні порожньо. Така конструкція знижує ймовірність помилкового вимкнення.

Більшість двотехнологічних датчиків також самоадаптуються, щоб автоматично регулювати чутливість і час спрацьовування. 

Пасивні та активні датчики

Багато людей схильні називати PIR-сенсори пасивними датчиками, а ультразвукові, мікрохвильові, двотехнологічні та інші типи датчиків - активними. Це особиста думка кожного, і ми також наводимо тут перелік типів датчиків для наших читачів.

Зазвичай пасивні датчики довговічні, оскільки не використовують багато електроніки, тому мають менше можливостей виходу з ладу. І вони споживають набагато менше енергії, оскільки лише приймають сигнали без необхідності випромінювати.

Типи датчиків присутності

Датчики присутності можна сортувати за різними факторами, такими як технологія датчика, місце встановлення, робоча напруга тощо. Щоб допомогти користувачам вибрати найбільш підходящі типи датчиків для домашнього та комерційного застосування, ми спробуємо розглянути всі основні типи датчиків присутності та пояснити їхні переваги, відмінності та способи використання.

Типи датчиків присутності за кріпленням

Вимикач датчика присутності

Вимикачі з датчиком присутності - це датчики присутності перемикача. Їх також називають настінними датчиками присутності, настінними вимикачами з датчиком присутності або вимикачі з датчиком руху.

На відміну від інших датчиків присутності, які здебільшого монтуються на поверхні стіни або стелі, вимикачі з датчиком присутності встановлюються в настінну розподільчу коробку. Більшість вимикачів з датчиком присутності використовуються для керування освітленням або вентиляторами замість звичайних вимикачів. Оскільки вони більше схожі на вимикачі з вбудованим датчиком присутності, ніж на окремі датчики присутності, настінні вимикачі частіше називають датчик руху вимикач світла.

Однією з істотних переваг датчиків присутності є те, що вони інтегрують управління (вимикач) і датчик в одне ціле, тому користувачеві зручно замінити датчик і ручне керування світлом. З цієї ж причини майже всі вакансії датчики - це датчики типу вимикача, оскільки їм не потрібно підключатися до іншого вимикача або пульта, щоб увімкнути світло. На відміну від них, більшість стельових і настінних датчиків тільки датчики присутностіголовним чином для виявлення зайнятості приміщення.

Однополюсний вимикач датчика присутності

Однополюсні датчики присутності - це однополюсні вимикачі стандартний тип сенсорних вимикачів і може керувати одним або декількома світильниками з одного місця. 

Тристоронній вимикач датчика присутності

Трипозиційні вимикачі з датчиком присутності дозволяють керувати одним або кількома світильниками з двох різних місць, наприклад, на початку і в кінці довгого коридору або сходів. Все, що вам потрібно, - це трипозиційний датчик присутності та трипозиційний звичайний вимикач світлаі встановіть 3-позиційний вимикач датчика присутності на одному кінці і 3-позиційний вимикач світла на іншому кінці.

Ви не можете використовувати два 3-позиційних датчика присутності з обох кінців, оскільки вони будуть боротися за керування освітленням. У 3-позиційних або багатопозиційних установках можна використовувати лише один вимикач з датчиком присутності.

Потрібна нейтраль і заземлення

При виборі датчиків присутності необхідно звернути особливу увагу на вимоги до підключення.

Датчик присутності потребує окремого джерела живлення для датчиків, щоб виявити рух і активувати реле, навіть якщо світло вимкнене. Тому для роботи більшості датчиків присутності потрібен нульовий дріт. Цей нульовий дріт потрібен для того, щоб датчик присутності постійно споживав невелику кількість енергії в режимі очікування. Ці типи сенсорних вимикачів називаються вимикачами з датчиком присутності "з обов'язковим нульовим проводом". У більшості сучасних будинків нейтральний дріт міститься в настінній коробці вимикача, тому вимикач з датчиком присутності може функціонувати належним чином. 

Якщо в розподільній коробці є нульовий провід, слід вибрати вимикач для датчика зайнятості з нульовим проводом. Ці вимикачі мають 4 дроти: дріт навантаження, гарячий дріт, нульовий дріт і дріт заземлення.

Старі будинки можуть не мати нейтрального проводу в розподільній коробці, оскільки національні електротехнічні правила не вимагали наявності нейтрального проводу в розподільній коробці в той час. Для такої ситуації передбачено перемикач датчика присутності "потрібне заземлення" або "нейтраль не потрібна". Замість нульового проводу датчик зайнятості споживає невеликий струм через дріт заземлення, що дозволяє йому працювати, оскільки цей струм дуже малий і абсолютно нешкідливий. Дріт заземлення є обов'язковим, але нульовий дріт не є обов'язковим.

Якщо в розподільній коробці немає нульового проводу, але є провід заземлення, вам слід вибрати вимикач з датчиком присутності "потрібне заземлення". Ці сенсорні вимикачі мають 3 дроти, а саме навантажувальний дрітгарячий дріт і дріт заземлення. 

Ручне перевизначення

Ручне керування - це практична функція, яка дозволяє користувачам тимчасово або назавжди замінити датчик руху, щоб використовувати його як звичайний вимикач світла. 

Настінний датчик присутності

Настінні датчики присутності зазвичай монтуються на стінах на висоті 8-10 футів над підлогою. Вони можуть втратити чутливість, якщо будуть встановлені вище рекомендованої висоти. Настінні датчики присутності зазвичай мають діаграму спрямованості 110° і зону покриття 2500 кв. футів. 

Значною перевагою настінних датчиків присутності є те, що вони дуже гнучкі в установці. Ви можете знайти і встановити датчик там, де вам потрібно, а потім точно налаштувати головку датчика руху, щоб він точно вказував на потрібну зону виявлення. На відміну від них, у разі встановлення сенсорних вимикачів у вас буде менше можливостей, оскільки вони можуть бути встановлені лише в попередньо встановлені настінні коробки.

Стельовий датчик присутності

Стельові датчики присутності зазвичай монтуються на стелі на висоті 8-20 футів над підлогою. Вони можуть втратити чутливість, якщо будуть встановлені вище рекомендованої висоти. Стельові датчики присутності зазвичай мають кут огляду 360° і зону покриття 2000 кв. футів. 

Перевага стельових датчиків присутності полягає в тому, що вони мають високу ефективність виявлення, оскільки мають хорошу видимість, коли спрямовані вниз на стелю, і їм менше заважають звичайні перешкоди на підлозі. Стельові датчики присутності також можна об'єднати в мережу з іншими настінними або стельовими датчиками, щоб забезпечити широке покриття.

Датчик заповнення верхнього відсіку

Високі датчики заповнюваності спеціально розроблені для високих стель, які звичайні стельові датчики заповнюваності покрити не можуть. Високі датчики заповнюваності зазвичай встановлюються на висоті 20-45 футів над підлогою, тоді як стельові датчики заповнюваності можна розглядати як низький відсік(12-20 футів). Крім того, на відміну від стельових датчиків, датчики заповнення високих відсіків можуть мати як торцеве, так і поверхневе кріплення лінзи з кутом огляду 180°, а також 360°.

Датчик зайнятості столу

Датчики зайнятості робочого столу здебільшого використовуються в системах Інтернету речей, які встановлюються під столом для моніторингу використання столу та присутності людини в робочій зоні. Він має вузькокутовий 180-градусний PIR-датчик руху для виявлення людей за столом без перешкод від людей, що проходять повз. Датчики зайнятості столу підключаються бездротовим зв'язком до систем IoT для передачі даних.

Типи датчиків присутності за джерелом живлення

Низьковольтний датчик присутності

Низьковольтні датчики присутності мають дротове підключення і живляться від блоку живлення, який перетворює змінний струм у постійну напругу 24 В. Освітлення та датчик присутності підключаються через блок живлення. Коли датчик присутності виявляє рух, він надсилає керуючий сигнал на блок живлення, щоб увімкнути навантаження або керувати освітленням. 

Перевага низьковольтних датчиків присутності полягає в тому, що ви можете вільно розміщувати і встановлювати датчики в будь-якому місці на стелі, не порушуючи безпосередньо лінії електропередач. Крім того, ви можете легко з'єднати кілька датчиків присутності в мережу через блок живлення, щоб забезпечити розширене покриття для великих приміщень, таких як відкриті офіси.

Датчик наявності напруги в мережі

Датчики зайнятості з мережевою напругою є дротовими і отримують живлення безпосередньо від мережі 120/277 В змінного струму. Його також називають автономним датчиком, оскільки йому не потрібен блок живлення. Освітлення живиться та керується безпосередньо від датчика присутності. Датчики мережевої напруги здебільшого використовуються індивідуально для виявлення невеликих ділянок, де одного датчика достатньо для всього приміщення.

Датчики мережевої напруги найчастіше використовуються у випадках, коли низьковольтні датчики важко встановити, наприклад, через брак місця для встановлення блоку живлення або розподільна коробка у важкодоступних місцях, як ідеальне компактне рішення.

Недоліком датчиків зайнятості мережевої напруги є те, що вони можуть перемикати лише ⅓ або ½ навантаження (максимальне навантаження 5А-8А для освітлення) порівняно з низьковольтними датчиками (максимальне навантаження 16А-20А для освітлення) з блоком живлення.

Бездротовий датчик присутності

Бездротові датчики зайнятості живляться від внутрішніх батарейок і не потребують додаткової проводки. Вони виявляють рух і надсилають керуючі сигнали бездротовим способом на контролер для перемикання навантаження. 

Бездротові датчики набувають все більшої популярності, особливо для модернізації існуючих систем управління освітленням у вашому домі чи офісі. Їх легко і швидко встановлювати, не турбуючись про те, що доведеться плутатися в існуючих проводах або додавати нові дроти чи блоки живлення.

Особливості датчика присутності

Існує кілька стандартних функцій, які повинні мати датчики присутності.

Затримка в часі

Затримка вимкнення - це період часу, протягом якого світло не вимикається після того, як датчик не виявить руху в зоні. Це важлива функція, щоб підтримувати рівномірне освітлення без вмикання та вимикання по колу. Коли простір порожній і датчик не може зафіксувати рух, затримка починає відлік часу. Світло залишається увімкненим, а датчик продовжує шукати рухомі об'єкти. Якщо після закінчення часу затримки він не виявить жодного руху, датчик вимкне навантаження, підтверджуючи, що простір порожній.

Датчики зайнятості дозволяють користувачам налаштовувати час затримки відповідно до своїх потреб. Зазвичай є кілька попередньо встановлених параметрів затримки: 15 секунд, 1 хвилина, 3 хвилини, 5 хвилин і від 15 хвилин до 30 хвилин, з яких користувачі можуть вибирати. Фактична затримка залежить від продукту та програми, але зазвичай вона знаходиться в діапазоні від декількох хвилин до 1 години. 

Чим менша затримка, тим більше енергії ви можете заощадити, оскільки освітлення швидко вимкнеться після того, як ви вийдете з кімнати. Однак це може призвести до помилкового вимкнення освітлення, коли ви все ще перебуваєте в кімнаті, якщо рух незначний і його важко виявити, наприклад, коли ви читаєте або працюєте за комп'ютером. Довша затримка може вирішити проблему, але, очевидно, це призведе до більших витрат енергії, оскільки світло залишиться увімкненим, освітлюючи порожню кімнату.

При цьому вибір оптимальної затримки в часі є дуже важливим. Як правило, для використання в приміщенні рекомендується 15-хвилинна затримка, щоб досягти максимального ефективний баланс між терміном служби лампи та енергоефективністю. У комерційних будівлях Енергетичний кодекс раніше вимагав максимум 30 хвилин затримки, але зараз вони скоротили цей час до 20 хвилин для підвищення ефективності енергозбереження.

Датчик світла / фотоелемент

Датчик освітленості, фотоелементабо функція зондування денного світла означає, що датчик присутності інтегрує в себе фотоелементний датчик яка здатна виявити зовнішнє освітлення разом із сигналом руху. Функція запобігає ввімкненню світла вдень або за наявності достатнє навколишнє природне освітлення.

Як правило, є кілька попередньо встановлених значень датчика освітленості від 15 люкс, 25 люкс до 35 люкс, або ж він може бути саморегульованим і вчитися на основі щоденних моделей використання. Наприклад, якщо ви виберете 35LUX і увімкнете датчик освітленості, світло не буде вмикатися від будь-якого руху, коли яскравість навколишнього середовища перевищує 35 люкс.

Датчик денного світла - це дуже корисна функція, яка допоможе вам заощаджувати енергію вдень ще більше. Коли є достатньо природного світла, вам не потрібно вмикати штучне світло увімкнено. Природне світло також корисне для здоров'я людей. Якщо ви вимкнете датчик освітленості, він буде поводитися як звичайний датчик руху, який активується при виявленні руху.

Чутливість датчика

Чутливість датчика, іноді відома як діапазон, дозволяє користувачам налаштувати, наскільки чутливо датчик руху може виявити малий об'єкт на певній відстані. Усі сенсорні технології дають змогу регулювати чутливість. Чим вища чутливість, тим краще датчик може виявити незначний рух на великій відстані. Тому чутливість датчика різні виробники також називають відстанню або покриттям.

Як правило, встановлення високої чутливості є достатнім для більшості сценаріїв. Варто зазначити, що висока чутливість - це не завжди добре. Якщо чутливість занадто висока, датчик може фіксувати активність за межами зони виявлення, що зрештою призведе до хибного спрацьовування. Наприклад, світло в конференц-залі може увімкнутися, коли людина просто пройде повз, тому що датчик виявив сигнал руху через двері або скло. У цьому випадку можна спробувати встановити низьку чутливість, щоб зменшити кількість хибних спрацьовувань і підвищити точність. 

Маскування

Маскування - це спосіб частково закрити або замаскувати PIR-сенсор, щоб обмежити або відрегулювати його дальність виявлення, запобігаючи отриманню сигналів з певного кута або зони. Наприклад, якщо датчик часто активується людьми, які перебувають за межами зони виявлення, ви можете замаскувати датчик за допомогою стрічок, щоб він не виявляв сигнали з цієї зони. Це працює тільки з PIR-сенсорами, оскільки PIR-сенсорам потрібно "бачити" інфрачервоний сигнал.

Деякі датчики присутності, такі як Leviton, можуть мати вбудований повзунок, який дозволяє обмежити діапазон виявлення з обох боків. Це може бути дуже зручною функцією для подальшого налаштування точності виявлення.

Регулювання яскравості

Регулювання яскравості - це хороша додаткова функція, яка розширює гнучкість датчика присутності. Окрім простого вимкнення світла в порожньому приміщенні, датчики присутності можуть залишати світло на рівні від 20% до 50%, щоб забезпечити мінімальну видимість, не витрачаючи багато енергії. Датчики присутності також називають датчиками часткового увімкнення та часткового вимкнення.

Навіщо використовувати датчик присутності

Існує безліч вагомих причин використовувати датчик зайнятості, а не ручний вимикач світла. Тут ми поговоримо про деякі вагомі причини.

Заощаджуйте енергію та рахунки за електроенергію

Використання датчиків зайнятості та вакантності є ключовою стратегією для економії електроенергії. В середньому, датчики зайнятості та вільності можуть заощадити від 30% до 60% електроенергії для освітлення в житлових і комерційних приміщеннях, а деякі навіть до 80%.

За даними Міністерства енергетики США, сучасна комерційна будівля споживає 191 ТВт/год. енергії в США, а на освітлення припадає 381 ТВт/год. електроенергії.

За даними Агентства з охорони навколишнього середовища США, завдяки використанню автоматичного вимкнення, запланованого вимкнення, наприклад, за допомогою датчиків присутності, економія енергії може становити від 40% до 46% у класах, від 13% до 50% у приватних кабінетах, від 30% до 90% у вбиральнях, від 22% до 65% у конференц-залах, від 30% до 80% у коридорах та від 45% до 80% у складських приміщеннях. 

47% людей у США вважають, що найбільша втрата електроенергії - це залишене увімкненим світло в порожній кімнаті, згідно з даними компанії Lutron.

За даними Національної лабораторії Лоуренса Берклі, стратегії, що базуються на зайнятості, можуть забезпечити середню економію електроенергії для освітлення на рівні 24%.

Очевидно, що заощаджувати енергію - це економити на рахунках за електроенергію.

Дотримання вимог Енергетичного кодексу

Простими словами, ви повинні використовувати датчики зайнятості або вакантності тому що енергетичні норми вимагають цього в комерційних будівлях.

Більшість енергетичних кодексів вимагають встановлення системи датчиків заповнюваності або вакантності в комерційних будівлях. Незалежно від того, чи це загальний кодекс, як ASHRAEIECC, або місцеві коди, такі як Розділ 24 КаліфорніїДля того, щоб забезпечити економію електроенергії, необхідно мати законну систему енергозбереження, зокрема, датчики зайнятості та вільних місць.

ASHRAE та IECC вимагають автоматичного вимкнення систем внутрішнього освітлення в комерційних будівлях площею понад 5 000 квадратних футів.

Для великих приміщень з передбачуваним рівнем заповнюваності, наприклад, робочим часом цілого поверху в будівлі, автоматичне вимкнення за розкладом є правильним рішенням.

Але для закритих приміщень з непередбачуваним рівнем зайнятості, таких як приватні офіси, де люди працюють до пізньої ночі. Датчики присутності - це ідеальне рішення для автоматичного вимкнення освітлення в закритих локальних приміщеннях, де вони можуть забезпечити розподілене керування. Датчики присутності ідеально підходять для закритих приміщень з непередбачуваним рівнем зайнятості, таких як приватні офіси, вбиральні, їдальні, кімнати відпочинку, конференц-зали тощо.

ASHRAE та IECC вимагають контролю освітлення в закритих приміщеннях, за деякими винятками. Ми можемо встановити датчики присутності, щоб забезпечити як автоматичне вимкнення, так і контроль простору.

Як наслідок, енергетичні кодекси обмежують максимальні зони контролю для управління простором. 

ASHRAE вимагає, щоб контрольована зона становила 2 500 квадратних футів, якщо закритий простір менше 10 000 квадратних футів, і 10 000 квадратних футів, якщо закритий простір більше 10 000 квадратних футів.

IECC вимагає, щоб контрольована зона не перевищувала 5 000 квадратних футів і 20 000 квадратних футів для торгових центрів, ігрових залів, аудиторій, торгових приміщень з одним орендарем, а також промислових приміщень або арен, де використовується перехоплення клавіатури з підробленим ключем.

Крім економії енергії, датчики присутності можуть також забезпечити безпеку, вказуючи на те, що приміщення зайняте, і зменшуючи світлове забруднення в нічний час.

Додайте зручності

Завдяки автоматичному вмиканню та вимиканню світла людям не потрібно торкатися механічних вимикачів, коли вони заходять у темну кімнату, або з повною рукою, яка не в змозі ввімкнути/вимкнути світло вручну.

Природне світло корисне для вашого здоров'я

Доступ до сонячного світла корисний для нашого здоров'я. Природне сонячне світло щодня захищає нас від гормонального дисбалансу. Датчики присутності з датчиками освітленості дозволяють людям насолоджуватися сонячним світлом, коли є достатнє навколишнє природне освітлення без необхідності вмикати світло.

Датчик присутності підвищує безпеку

У темряві або вночі датчики присутності можуть автоматично вмикати світло, щоб ми не спіткнулися, не впали зі сходів або не завдали собі іншої шкоди через поганий огляд.

Датчики зайнятості також можуть вказувати на те, що приміщення заповнене і зайняте з міркувань безпеки, тому ми заздалегідь знаємо, що в ньому є люди.

Датчик присутності в IoT

Інтернет речей (англ. Internet of Things, IoT) - це мережа з'єднаних фізичних об'єктів (речей) з метою обміну даними з іншими пристроями через Інтернет за допомогою вбудованих датчиків, програмного забезпечення та інших технологій. Сьогодні існують мільярди підключених IoT-пристроїв завдяки недорогим чіпам, високошвидкісним телекомунікаціям і, звичайно ж, всіляким датчикам, доданим до предметів повсякденного вжитку. Це означає, що повсякденні пристрої, такі як зубні щітки, пилососи, автомобілі, освітлювальні прилади, вентилятори та верстати, можуть використовувати датчики для збору даних та інтелектуального реагування на дії користувачів. 

Однією з основних технологій, які зробили можливим IoT, є доступ до недорогих, малопотужних сенсорних технологій, де датчики присутності відіграють важливу роль.

Розумний дім - чудовий приклад того, як системи Інтернету речей можуть принести користь пересічним кінцевим споживачам. Коли пристрої об'єднані в мережу і підключені, це може значно підвищити ефективність, автоматизуючи щоденні завдання, такі як освітлення, вентилятори, пилосос, а також безпеку вашого будинку, відстежуючи задимленість та інші загрози за допомогою датчиків і зловмисників поблизу вашого будинку за допомогою камер безпеки.

"Розумні" будівлі, такі як комерційні будівлі, є ще одним прикладом використання додатків Інтернету речей для підвищення операційної ефективності. Пристрої Інтернету речей можуть зробити вашу будівлю "розумною" завдяки зменшенню споживання енергії, моніторингу та оптимізації використання робочого простору, а також зниженню всіх видів витрат на обслуговування та експлуатацію.

Переваги датчиків зайнятості іонних датчиків

Підприємства та організації все більше уваги приділяють ефективності своїх офісів, будівель та бізнесу. Енергоспоживання, рішення про розподіл простору, гігієну, зручність користування, продуктивність праці співробітників і те, як використовується простір, тепер можна підкріпити фактами даних, наданих датчиками зайнятості в системі Інтернету речей, а не оцінками і наближеннями. 

Власники та менеджери будівель також можуть управляти простором у найбільш ефективний спосіб, маючи дані про те, як використовуються їхні приміщення. За допомогою IoT-датчиків моніторингу зайнятості ви можете оптимізувати управління простором вашої будівлі.

До основних переваг датчиків присутності IoT відносяться наступні:

• Оптимізуйте використання простору, щоб ваші співробітники почувалися комфортніше, а їхня продуктивність зростала
• Керуйте використанням робочих столів і переговорних кімнат, щоб зменшити кількість подвійних бронювань і підвищити продуктивність
• Підвищуйте енергоефективність, зменшуючи втрати, і заощаджуйте гроші, контролюючи освітлення та температуру у вільних приміщеннях.
• Фасіліті менеджери можуть ефективніше обробляти та організовувати вільні площі

Використання простору

Датчики зайнятості дозволяють приймати ефективні рішення для управління використанням простору вашої будівлі. Датчики зайнятості забезпечують видимість в реальному часі і повну картину стану використання робочих столів, конференц-залів та інших місць загального користування. Ці дані в режимі реального часу дають вам змогу отримувати оперативну інформацію про використання простору всієї будівлі без необхідності фізично приїжджати туди і перевіряти наявність вільних кімнат. Датчики на столах і системи бронювання столів є чудовими прикладами, що слугують таким цілям.

Завдяки даним моніторингу датчиків зайнятості в режимі реального часу, керівники підприємств можуть приймати рішення щодо оптимізації простору в масштабах всієї організації для реалізації конкретних стратегій економії простору для всієї будівлі. Ви можете легко перевірити, де у ваших приміщеннях не використовуються робочі столи. Ви можете покращити та вдосконалити такі простори на основі того, як люди використовують вашу будівлю, щоб перетворити простір на більш корисний. Ви також можете відстежувати, як ваші співробітники взаємодіють з наданим вам простором, і відповідно покращувати його для підвищення продуктивності.

Традиційне робоче середовище трансформується, щоб пристосуватись до віддалених та гібридних працівників, оскільки все більше людей прагнуть працювати з дому. Компанії можуть покращити використання та планування простору, використовуючи дані про зайнятість, щоб зменшити площу, яка більше не потрібна, зменшити витрати на оренду або трансформувати її в інші приміщення з більшою цінністю.

Зменшення втрат енергії та операційних витрат

За допомогою даних моніторингу зайнятості ми можемо визначити мінімальне, середнє та максимальне пікове використання робочих просторів. На основі статистики ми можемо зрозуміти та оцінити точну потребу в різних приміщеннях. Наприклад, ви можете заощадити гроші та зменшити зменшити витрати на електроенергію, контролюючи освітлення та температуру, або автоматично вимикати їх у порожніх приміщеннях і виділяти більше ресурсів на такі місця, коли виникають пікові навантаження.

У період після COVID-19 підприємствам і власникам будівель може бути дуже складно точно оцінити, який саме простір їм потрібен, зважаючи на мінливі робочі моделі, що поєднуються з роботою в офісі та з дому. Оптимізація витрат на офісні приміщення стає все більш важливим завданням для власників бізнесу. Власники або менеджери будівель можуть гнучкіше здавати вільні приміщення в оренду іншим орендарям. 

Комфортне робоче середовище

Моніторинг датчика зайнятості може сприяти точному налаштуванню належної системи опалення, вентиляції та кондиціонування. умови освітлення для належної температури та освітлення, щоб забезпечити працівникам максимально комфортне робоче середовище, яке відповідає їхнім потребам.

План повторного в'їзду

Датчики присутності повинні бути ключовою частиною стратегії повернення в будівлю, де соціальна дистанція все ще вважається критично важливим фактором. Датчики присутності можуть забезпечити безконтактне керування для автоматичного ввімкнення світла, відчинення дверей та регулювання термостатів без необхідності ручного контакту та торкання працівниками. Вони можуть допомогти вам дотримуватися вимог соціальної дистанції, підраховуючи кількість людей у приміщенні, а також обмежити простір і зберегти дистанцію між людьми без використання відео або порушення приватності.

Датчик присутності проти датчика руху

Хоча ми використовували терміни і говорили про датчики зайнятості та датчики руху Хоча в цій статті вони вживаються як взаємозамінні, насправді це дві різні речі. І їхня назва дуже добре описує їхню природу та призначення. 

Датчик присутності визначає присутність людей або тварин (здебільшого людей) у зоні спостереження, щоб визначити, чи зайнятий простір людьми. Датчик руху, як випливає з назви, виявляє рухомі об'єкти і реагує відповідно до сигналу про рух. 

Різниця в тому, що датчики зайнятості не вимагають, щоб об'єкт моніторингу рухався. Одним із прикладів є датчик зайнятості ліжка, який широко використовується в лікарнях. Це сенсорна подушечка, розміщена на ліжку, яка відстежує зайнятість і автоматично сигналізує, якщо трапляються несподівані дії. Скажімо, якщо хтось із літніх людей не лягає спати або залишає своє ліжко, не повертаючись, датчик зайнятості ліжка визначить статус зайнятості і надішле сигнал тривоги медсестрам. У цьому випадку не варто очікувати, що людина, яка спить вночі, буде "ворушитися", щоб бути виявленою датчиком зайнятості.

У контрастДатчик руху набагато простіший для розуміння. Майже всі пристрої, що активуються рухом, такі як світло датчика рухуохоронне освітлення та камери спостереження використовують датчики руху для виявлення людей, що рухаються. На відміну від датчиків присутності, датчики руху можуть виявляти лише рухомі об'єкти. 

Датчики руху також можуть виявляти присутність людей, визначаючи, рухається об'єкт чи ні. Якщо людина перестає рухатися і залишається нерухомою в приміщенні, датчики руху не здатні виявити її присутність.

У контексті систем керування освітленням датчики присутності та датчики руху - це одне й те саме. Всі вони використовують датчики руху для виявлення присутності людей. Якщо людина перестає рухатися, датчики присутності не можуть виявити людей і вимикають світло.

Технологія

Щоб допомогти читачам краще зрозуміти, що таке датчики присутності та датчики руху. Ми перерахуємо деякі загальні сенсорні технології, що використовуються в обох типах датчиків. Читачі зможуть легко знайти відмінності та спільні риси між цими двома поняттями.

• Датчики тиску: Вимірюють тиск і використовуються для контролю та моніторингу в тисячах повсякденних застосувань. Вони також можуть використовуватися для непрямого вимірювання інших змінних, таких як потік рідини/газу, швидкість, рівень води та висота над рівнем моря. Наприклад, датчик тиску повітря, манометр.
• Датчик наближення: Датчик, здатний визначати наявність об'єктів поблизу без фізичного контакту. Наприклад, ємнісний датчик наближення або фотоелектричний датчик може підійти для пластикової мішені. Для індуктивного датчика наближення завжди потрібна металева мішень.
• Фотоелектричний датчик: Пристрій, що використовується для визначення відстані, відсутності або присутності об'єкта за допомогою передавача світла, найчастіше інфрачервоного, і фотоелектричного приймача.
• Відеосенсор: Порівнює і зіставляє нерухоме зображення з поточним.
• Датчик розбиття скла: Виявляє звук розбиття скла.
• Датчик вібрації: Вимірює рівень і частоту вібрації в певній системі, машині або елементі обладнання. Ці вимірювання можна використовувати для виявлення дисбалансу або інших проблем з активом і прогнозування майбутніх поломок.
• Інфрачервоний датчик: Виявляє інфрачервоний сигнал, що випромінюється теплими тілами. Це може бути як пасивний, так і активний інфрачервоний датчик.
• Мікрохвильовий датчик: Активно надсилає та виявляє мікрохвильові сигнали, відбиті від рухомих об'єктів.
• Ультразвуковий датчик: Активно надсилає та виявляє ультразвукові звукові сигнали, відбиті від рухомих об'єктів.

Ці технології описані в загальних рисах, щоб допомогти читачам скласти цілісну картину сенсорних технологій і мати глибоке уявлення про датчики присутності. Основна увага в цій статті зосереджена на датчиках присутності в індустрія управління освітленням.