Технология датчики движения экономия денег и энергии

Технология датчики движения экономия денег и энергии

Стоимость энергии для современной жизни имеет значение. Потребности энергосбережения достигают рекордно высоких уровней. Между тем, среди существующих способов снижения потребления энергии актуальными видятся датчики движения (присутствия), которые дают беспрецедентные возможности контроля энергии. Рассмотрим, как экономить энергоресурс через применение сенсоров присутствия, а также весь спектр технологий в данном направлении.

Как датчики движения (присутствия) дают прибыль?

Датчики движения это электронные приборы, способные обнаруживать присутствие людей, к примеру, внутри помещений. Таким устройством автоматически включается подача энергии, допустим, для включения приборов освещения, когда обнаруживается присутствие человека.

С другой стороны, если человек покидает помещение, подача энергии автоматически прекращается, соответственно приборы освещения выключаются. И такой режим контроля поддерживается постоянно. То есть датчики движения (присутствия), по сути, исполняют роль включателя/выключателя по необходимости.

Несмотря на относительную простоту концепции, технология даёт значительную экономию электроэнергии и денежных средств, соответственно. Фактор бесконтрольного использования приборов освещения, однако, имеет место довольно часто, как в быту, так и на предприятиях индустрии. В результате — большие потери энергии и затраты финансовые.

По разным оценкам затраты на бесконтрольное освещение могут достигать 70% и более. Практика показывает, когда производственная компания или коммерческий офис внедряют датчики движения (присутствия) в схемы освещения, потребление энергии сокращается в среднем на 50%.

Какие существуют датчики движения (присутствия)?

Первыми среди электронных приборов такого типа отметились системы пассивного инфракрасного излучения (PIR — Passive InfraRed). Современные достижения технологии PIR привели к разработкам вполне эффективных устройств управления освещением. Пассивная инфракрасная технология определяет температуру тела человека и регистрирует присутствие внутри пространства в моменты перемещения по зонам переключения сенсора.

Технология датчики движения PIR + схема
Широко распространённые датчики движения инфракрасного излучения на примере одной из моделей + схема контроля работы

Соответственно от количества зон переключения датчика движения зависит уровень чувствительности на присутствие. Конструкции PIR относительно невосприимчивы к ложному срабатыванию (отключению) приборов света. Для схемы PIR требуется прямая видимость, поэтому прерогатива использования здесь — открытые площадки:

  • офисные холлы,
  • заводские этажи,
  • классные комнаты,
  • отдельные кабинеты и т.п.

Учитывая, что дальность действия тут ограничивается, если линии обзора закрыты, схемы PIR часто используется в сочетании с другими сенсорными технологиями — микрофонным или ультразвуковым сенсором. Комбинация технологий получила характеристику «двойная» система.

Технология микрофонные датчики движения (присутствия)

Современная передовая технология «микрофоника» обнаружения, как понятно из наименования, базируется на микрофоне, внедрённом внутри конструкции. То есть тут имеет место звуковой эффект, указывающий на присутствие. Микрофонные датчики движения рассматриваются особенно полезными для монтажа внутри помещений с препятствиями, например, перегородками.

Значимым преимуществом технологии видится способность отличать звуки, издаваемые по результатам человеческой деятельности (шумовой фактор). Соответственно микрофонные датчики движения способны обнаруживать:

  • звуки разговора,
  • звуки приёма пищи,
  • набор текста на клавиатуре,
  • другие звуки, типичные для человеческой деятельности.

Схема маскирует и не распознаёт шумы, издаваемые инфраструктурным оборудованием или окружающей средой:

  • работой кондиционера,
  • воздушными потоками,
  • проезжающими автомобилями и т. д.

Для микрофонной технологии предусмотрена автоматическая регулировка усиления с целью динамической адаптации датчика движения к окружающей среде путём фильтрации постоянного фонового шума. Кроме того, здесь работает продвинутая цифровая акустическая фильтрация. Тем самым предотвращается включение приборов света в условиях присутствии шумов, выдаваемых телевизором, радиоприёмником, иной бытовой техникой.

«Двойная» система инфра + микрофон

Микрофонная технология разрабатывалась в качестве вторичного метода обнаружения, поэтому, как правило, здесь предусматриваются инфракрасные датчики движения как основное устройство. Комбинация технологий получила наименование пассивная двойная технология (PDT — Passive Dual Technology). Обеспечивает оптимальную надёжность и точность определения присутствия.

Технология датчики движения + двойная система
Пример конструкции «двойная» система — сенсор под установку на потолочных уровнях зданий

Принцип действия устройства «PDT» основан на последовательности обнаружения, когда изначально задействуется «PIR» для включения прибора освещения. Затем дополнительно подключается «микрофон», способствующий удержанию подачи энергии до момента, когда пространство освобождается. Эта комбинация технологий обеспечивает высокую степень надёжности, точности. Полный режим даёт значительную экономию энергии.

Ультразвуковой способ обнаружения присутствия

Ультразвуковые датчики движения также обнаруживают присутствие в пространстве. Обнаружение осуществляется передачей высокочастотных звуковых волн, которые отражаются от объекта и принимаются обратно схемой приёмника. Фактически используется эффект Доплера.

Ультразвуковой датчик, по сути, заливает область возможного движения в границах зоны охвата высокочастотным звуком. Любой активный объект, попадающий в границы зоны действия, нарушает картину звуковой волны, что приводит к формированию сигнала на включение освещения.

Среди преимуществ ультразвуковых датчиков присутствия обнаружение движения за перегородками, стенами, другими препятствиями. Однако эта способность также является недостатком, когда обнаружение происходит вне зоны охвата, например, в коридоре, на чердаке, на крыше, за пределами окон.

Технология датчики движения + ультразвуковые
Версия ультразвукового прибора обнаружения — одна из первых модификаций

Ультразвуковая технология не даёт отличие присутствия человека от иного. Поэтому нередко имеют место ложные срабатывания от явлений:

  • вибраций,
  • потоков воздуха,
  • висящих предметов,
  • высоких уровней звука,
  • движений зданий и т.п.

Так, на практике отмечалось: ультразвуковые датчики движения регулярно включали освещение внутри здания без посетителей, когда включалась система кондиционирования воздуха.

Для устранения недостатка ультразвуковые схемы имеют регулировку чувствительности. Однако регулировка сводит к минимуму ложное срабатывание, но при этом уменьшает зону покрытия. Кроме того, если ультразвуковые датчики установлены близко, моменты обнаружения движения могут нарушаться от работы приборов на одинаковых частотах.

Наконец, ультразвук даёт волны высокой интенсивности, способные создавать помехи другому оборудованию. Даже если используется вариант «двойной» системы, преимущества и ограничения остаются неизменными.

Заключение

Чтобы извлечь максимум экономии от внедрения рассмотренной аппаратуры, важным видится выбор соответствующей технологии. Тем самым обеспечивается наибольшая выгода, до минимума сокращается число ложных срабатываний. Судя по представленным характеристикам, именно «микрофоны» в сочетании с «инфра» способны дать конечному пользователю оптимальную эксплуатацию.


При помощи информации: AcuityBrands