Датчик присутствия

Датчик присутствия – это внутреннее устройство, используемое для обнаружения присутствия человека. Приложения включают автоматическую регулировку освещения, температуры или систем вентиляции в зависимости от количества присутствующих людей. Датчики обычно используют инфракрасную , ультразвуковую , микроволновую или другую технологию. Этот термин охватывает такие разные устройства, как PIR-датчики , замки с ключами-картами в гостиничных номерах и интеллектуальные счетчики . Датчики присутствия обычно используются для экономии энергии , обеспечения автоматического управления и соблюдения строительных норм и правил. ^[2]

Датчик присутствия

Датчик присутствия работает как датчик присутствия, однако освещение необходимо включать вручную, но оно автоматически выключается, когда движение больше не обнаруживается. ^[3]

Типы датчиков

Типы датчиков присутствия включают в себя:

PIR-датчики , которые работают на обнаружение разницы тепла, измеряя инфракрасное излучение. Внутри устройства находится пироэлектрический датчик, который может обнаруживать внезапное присутствие объектов (например, людей), которые излучают температуру, отличную от температуры фона, например, комнатной температуры стены.
Датчики окружающей среды, такие как температуры , влажности и CO ₂ датчики , ^[4]^[5]^[6] которые обнаруживают изменение окружающей среды из-за присутствия человека. ^[7]
Ультразвуковые датчики , похожие на радары . они работают по принципу доплеровского сдвига . Ультразвуковой датчик будет посылать высокочастотные звуковые волны и проверять их отражения. Если отраженная картина постоянно меняется, предполагается, что есть люди и подключенная осветительная нагрузка включена. Если отраженная картина одинакова в течение заданного времени, датчик предполагает, что людей нет, и нагрузка отключается.
Микроволновые датчики. Подобно ультразвуковому датчику, микроволновый датчик также работает по принципу доплеровского сдвига. Микроволновой датчик будет посылать высокочастотные микроволны в определенную зону и проверять их отражения. Если отраженная картина постоянно меняется, предполагается, что есть люди и подключенная осветительная нагрузка включена. Если отраженная картина одинакова в течение заданного времени, датчик предполагает, что людей нет, и нагрузка отключается. Микроволновой датчик имеет высокую чувствительность и дальность обнаружения по сравнению с другими типами датчиков.
Слоты для подсветки карточек-ключей , используемые в системе управления энергопотреблением отеля для определения занятости гостиничного номера, требуя от гостя вставить карту-ключ в слот для включения освещения и термостатов. ^[8]
Интеллектуальные счетчики , которые работают путем обнаружения изменений в структуре энергопотребления, которые имеют различные характеристики для занятых и свободных состояний. ^[9]
Датчики барометрического давления ^[10] может использоваться для контроля дверных проемов, связанных с пешеходным движением, в помещениях с положительным давлением, в том числе в операционных.
Дверной выключатель.
Аудиообнаружение.
Обработка изображений. Верхняя камера видеонаблюдения отслеживает перемещения людей. Видео с камеры подключается к программному обеспечению для обнаружения присутствия, которое подсчитывает количество людей в обозначенной зоне. ^[11]

Датчики присутствия для управления освещением

Датчики движения часто используются в помещениях для управления электрическим освещением. Если движение не обнаружено, предполагается, что пространство пусто и, следовательно, не нуждается в освещении. Выключение света в таких обстоятельствах может сэкономить значительное количество энергии. В практике освещения датчики присутствия иногда также называют «датчиками присутствия» или «датчиками присутствия». Некоторые датчики присутствия (например, Pixelview от LSG, Philips Lumimotion, Ecoamicatechs Sirius и т. д.) также классифицируют количество пассажиров, направление их движения и т. д. посредством обработки изображений. Pixelview — это датчик присутствия на основе камеры, использующий камеру, встроенную в каждый светильник.

Конструкция и компоненты системы

Датчики присутствия для управления освещением обычно используют инфракрасные (ИК), ультразвуковые, томографические датчики обнаружения движения, микроволновые датчики или датчики на базе камеры (обработка изображений). ^[12] Поле зрения датчика должно быть тщательно выбрано/отрегулировано так, чтобы он реагировал только на движение в пространстве, обслуживаемом управляемым освещением. Например, датчик присутствия, контролирующий освещение в офисе, не должен обнаруживать движение в коридоре за пределами офиса. Томографические системы обнаружения движения обладают уникальным преимуществом обнаружения движения сквозь стены и препятствия, но не срабатывают так легко от движения за пределами зоны обнаружения, как традиционные микроволновые датчики.

Датчики и их расположение никогда не бывают идеальными, поэтому в большинстве систем предусмотрена задержка перед переключением. Это время задержки часто выбирается пользователем, но обычное значение по умолчанию составляет 15 минут. Это означает, что датчик не должен обнаруживать движения в течение всего времени задержки до включения освещения. Большинство систем выключают свет по истечении времени задержки, но более сложные системы с технологией затемнения уменьшают освещение медленно до минимального уровня (или нуля) в течение нескольких минут, чтобы свести к минимуму потенциальные помехи в соседних помещениях. Если свет выключен и пассажир снова входит в помещение, большинство современных систем снова включают свет при обнаружении движения. Однако системы, предназначенные для автоматического выключения света при отсутствии людей и требующие от жильца включать свет при повторном входе, набирают популярность из-за их потенциала для увеличения экономии энергии. Эта экономия достигается потому, что в помещениях с доступом дневного света жильцы могут по возвращении решить, что им больше не требуется дополнительное электрическое освещение. ^[13]

Первоначально изобретен Кевином Д. Фрейзером из Сан-Франциско. В прототипе использовалась существующая технология ультразвуковой сигнализации вторжения в сочетании с обычными промышленными таймерами и базовыми переключающими элементами. Первый прототип был изготовлен на фанерной основе; первая модель требовала отдельных передатчика и приемника, обрабатывающих 20 200 циклов звуковой энергии в секунду. Г-н Фрейзер работал в Embarcadero Center высотном офисном комплексе в Сан-Франциско и разработал это устройство, и поэтому его сотрудник не получил прибыли от изобретения. Он применил эту концепцию к устройствам безопасности Unisec и поручил им построить единый приемопередатчик на основе напряжения 277 В переменного тока — уровня электроэнергии, используемого для коммерческого освещения в комплексе Embarcadero Center. Четыреста таких устройств были установлены под новым брендом UNENCO и установлены в ванных комнатах четырех высотных башен. Это был немедленный успех. Это приложение получило упоминание Конгресса за усилия Кевина Фрейзера, а также различные награды Pacific Gas & Electric. Известный местный обозреватель Херб Кейн упомянул, что не следует слишком долго сидеть в киосках в Центре Эмбаркадеро, и слухи об этой технологии распространились. Не получив патента, г-н Фрейзер был признан Ассоциацией инженеров-энергетиков (AEE) изобретателем.

См. также

Ссылки

^ Спецификация продукта для PR150-1L/PR180-1L (PDF) . Левитон . Проверено 6 октября 2018 г.
^ «Контроль занятости номеров — Калифорнийские стандарты энергоэффективности зданий, 2013 г.» (PDF) . Калифорнийская энергетическая комиссия . 2011. Архивировано из оригинала (PDF) 9 июня 2016 г. Проверено 10 мая 2016 г.
^ «Датчики присутствия и свободного места» . Производственная компания Левитон . Проверено 2 октября 2018 г.
^ Кэрролл, GT; Киршман, Д.Л.; Маммана, А. (2022). «Повышенный уровень CO2 в операционной коррелирует с количеством присутствующих медицинских работников: это необходимо для целенаправленного контроля толпы» . Безопасность пациентов в хирургии . 16 (1): 35. дои : 10.1186/s13037-022-00343-8 . ПМЦ 9672642 . ПМИД 36397098 .
^ Ариеф-Анг, IB; Гамильтон, М.; Салим, Ф. (01.06.2018). «RUP: Прогноз использования большого помещения с помощью датчика углекислого газа». Повсеместные и мобильные вычисления . 46 : 49–72. дои : 10.1016/j.pmcj.2018.03.001 . ISSN 1873-1589 . S2CID 13670861 .
^ Ариеф-Анг, IB; Салим, Флорида; Гамильтон, М. (14 апреля 2018 г.). «SD-HOC: Алгоритм сезонной декомпозиции для временных рядов с задержкой в майнинге». Интеллектуальный анализ данных [ SD-HOC: алгоритм сезонной декомпозиции для анализа временных рядов с задержкой ]. Коммуникации в компьютерной и информатике. Том. 845. Спрингер, Сингапур. стр. 125–143. дои : 10.1007/978-981-13-0292-3_8 . ISBN 978-981-13-0291-6 .
^ Анг, IBA; Салим, Флорида; Гамильтон, М. (14 марта 2016 г.). Распознавание присутствия человека с помощью многомерных датчиков окружающей среды . Семинары Международной конференции IEEE по всеобъемлющим вычислениям и коммуникациям, 2016 г. Сидней, Австралия. стр. 1–10. дои : 10.1109/PERCOMW.2016.7457116 .
^ Кэтрин Хэмм (16 февраля 2015 г.). «Вы просыпаетесь в поту из-за гостиничных термостатов с датчиками движения?» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 10 мая 2016 г.
^ Джин, М.; Цзя, Р.; Спанос, К. (01 января 2017 г.). «Виртуальное обнаружение присутствия: использование интеллектуальных счетчиков для индикации вашего присутствия». Транзакции IEEE на мобильных компьютерах . ПП (99): 3264–3277. arXiv : 1407.4395 . дои : 10.1109/TMC.2017.2684806 . ISSN 1536-1233 . S2CID 1997078 .
^ Кэрролл, GT; Киршман, Д.Л. (2022). «Дискретные перепады давления в помещении позволяют прогнозировать дверные проемы и уровни загрязнения в операционной» . Периоперационный уход и управление операционной . 29 : 100291. doi : 10.1016/j.pcorm.2022.100291 .
^ «Определение присутствия – сравнение 9 методов» . Розничное зондирование . Проверено 14 июня 2024 г.
^ «Сравнение технологий датчиков присутствия» . Проверено 19 июля 2014 г.
^ Оно сдвинулось? Обнаружение движения с помощью PIR + Arduino

[1] Спецификация продукта для PR150-1L/PR180-1L (PDF) . Левитон . Проверено 6 октября 2018 г.

[calif-2] «Контроль занятости номеров — Калифорнийские стандарты энергоэффективности зданий, 2013 г.» (PDF) . Калифорнийская энергетическая комиссия . 2011. Архивировано из оригинала (PDF) 9 июня 2016 г. Проверено 10 мая 2016 г.

[3] «Датчики присутствия и свободного места» . Производственная компания Левитон . Проверено 2 октября 2018 г.

[4] Кэрролл, GT; Киршман, Д.Л.; Маммана, А. (2022). «Повышенный уровень CO2 в операционной коррелирует с количеством присутствующих медицинских работников: это необходимо для целенаправленного контроля толпы» . Безопасность пациентов в хирургии . 16 (1): 35. дои : 10.1186/s13037-022-00343-8 . ПМЦ 9672642 . ПМИД 36397098 .

[5] Ариеф-Анг, IB; Гамильтон, М.; Салим, Ф. (01.06.2018). «RUP: Прогноз использования большого помещения с помощью датчика углекислого газа». Повсеместные и мобильные вычисления . 46 : 49–72. дои : 10.1016/j.pmcj.2018.03.001 . ISSN 1873-1589 . S2CID 13670861 .

[6] Ариеф-Анг, IB; Салим, Флорида; Гамильтон, М. (14 апреля 2018 г.). «SD-HOC: Алгоритм сезонной декомпозиции для временных рядов с задержкой в майнинге». Интеллектуальный анализ данных [ SD-HOC: алгоритм сезонной декомпозиции для анализа временных рядов с задержкой ]. Коммуникации в компьютерной и информатике. Том. 845. Спрингер, Сингапур. стр. 125–143. дои : 10.1007/978-981-13-0292-3_8 . ISBN 978-981-13-0291-6 .

[7] Анг, IBA; Салим, Флорида; Гамильтон, М. (14 марта 2016 г.). Распознавание присутствия человека с помощью многомерных датчиков окружающей среды . Семинары Международной конференции IEEE по всеобъемлющим вычислениям и коммуникациям, 2016 г. Сидней, Австралия. стр. 1–10. дои : 10.1109/PERCOMW.2016.7457116 .

[lat-8] Кэтрин Хэмм (16 февраля 2015 г.). «Вы просыпаетесь в поту из-за гостиничных термостатов с датчиками движения?» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 10 мая 2016 г.

[9] Джин, М.; Цзя, Р.; Спанос, К. (01 января 2017 г.). «Виртуальное обнаружение присутствия: использование интеллектуальных счетчиков для индикации вашего присутствия». Транзакции IEEE на мобильных компьютерах . ПП (99): 3264–3277. arXiv : 1407.4395 . дои : 10.1109/TMC.2017.2684806 . ISSN 1536-1233 . S2CID 1997078 .

[10] Кэрролл, GT; Киршман, Д.Л. (2022). «Дискретные перепады давления в помещении позволяют прогнозировать дверные проемы и уровни загрязнения в операционной» . Периоперационный уход и управление операционной . 29 : 100291. doi : 10.1016/j.pcorm.2022.100291 .

[11] «Определение присутствия – сравнение 9 методов» . Розничное зондирование . Проверено 14 июня 2024 г.

[12] «Сравнение технологий датчиков присутствия» . Проверено 19 июля 2014 г.

[13] Оно сдвинулось? Обнаружение движения с помощью PIR + Arduino

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]