Умный дом датчик присутствия

В перечне пожеланий к системе автоматики периодически вижу работу освещения по движению в комнатах. Причём это должны быть не датчики движения, а датчики присутствия! Такие, которые реагируют не на движение в помещении, а на то, есть ли вообще в помещении человек.

Внимание: датчиков присутствия не существует!

Часто на сайтах производителей и магазинов есть разделение по категориям датчиков движения и датчиков присутствия. Возникает впечатление, что датчик присутствия умеет анализировать инфракрасный фон помещения и понимать, что в нём есть человек, который не двигается. На самом деле это просто датчик движения с задержкой отключения плюс более чувствительный.

Датчики движения используются в системах охранной сигнализации. Бывают инфракрасные, микроволновые и комбинированные. Инфракрасные датчики имеют чувствительный элемент, который при изменении инфракрасного фона помещения сильнее определённого уровня выдаёт сигнал сработки. Микроволновый датчик излучает радиоволны и получает назад их отражение, по изменению отражённых волн понимает, что есть движения (в отличие от ИК датчика, не обязательно, чтобы двигалось тёплое тело). Микроволновый датчик лучше срабатывает на движение от него и к нему. Комбинированный датчик работает на обоих этих принципах, поэтому более чувствительный.

Вот типичный датчик движения для охранной сигнализации Colt Quad PI. Угол обнаружения 90 градусов, дальность 10 метров. Питание 12 вольт, коммутирует от 12 до 27 вольт, то есть, подходит для любого контроллера. Стоит порядка 700 рублей.

Многократно проверен в работе, работает отлично. Не надо ждать, что сработает на самое мелкое движение, так как там один ИК элемент. Вот аналогичный по характеристикам датчик Фотон-10, более крупный, более дешёвый.

Если нужен датчик с углом обнаружения 360 градусов, что удобно для коридора или помещения с несколькими входами, то это, например, Фотон-21.

Это датчики охранной сигнализации. У них один чувствительный ИК элемент. Если мы хотим получить больше чувствительности, то смотрим в сторону зарубежных датчиков, например, Optex. Там будет больше чувствительных элементов, то есть, за каждую зону видимости датчика отвечает свой элемент, если в этой мелкой зоне движение, то датчик срабатывает. Больше элементов — больше чувствительность. И выше цена. Для лучшего обнаружения движущихся на датчик и от датчика объектов — дополнительный микроволновый сенсор.

Надо помнить, что датчик не обеспечивает задержку выключения света, её обеспечивает контроллер. Либо, если это датчик непосредственно для управления светом, то есть, он питается от 220 вольт и коммутирует 220 вольт на светильник, то у него будет регулировка времени включения света, и в дополнение порог освещённости, ниже которого надо включать свет.

Если говорить о датчиках движения врезного исполнения (в гипрок), то это более дорогие модели, например, Termokon и Sensormatic. Германия. Стоимость от 7 тысяч рублей и длительная поставка моделей на 12-24 вольта.

Либо китайские датчики движения для включения света с Алиэкспресс стоимостью от 300 до 500 рублей. Разница в чувствительности сенсоров.

Итак. «Датчики присутствия» это просто датчики движения повышенной чувствительности с большим количеством сенсорных элементов и встроенным таймером задержки выключения, за счёт этого высокая стоимость. Ожидать, что такой датчик будет знать, что человек находится в комнате, но не движется, не надо. На дыхание и микродвижения датчик срабатывать не будет.

Лично я рекомендую датчики от систем охранной сигнализации, надёжные и недорогие, с большим выбором моделей. Если нужна встраиваемая модель, то смотрим либо на дорогие немецкие датчики либо на дешёвые китайские, зависит от того, насколько быстро должен включаться свет в помещении при движении.

Куда ставить датчики движения для управления светом:

1. В прихожую
2. В коридор
3. В кладовую
4. В маленький санузел

В маленький санузел потому, что там нет ванны. Для ванны характерно длительное лежание с минимумом движений. Либо сделать свет в ванной комнате по датчику движения, но продублировать выключатель у ванны, чтобы можно было лёжа включить какую-то подсветку вручную.

В программе EasyHome для контроллеров EasyHomePLC и Beckhoff начиная с версии прошивки 506 появилась опция выключения забытого света. Это значит, что мы можем поставить датчик движения в любом помещении, он не будет включать там свет, но если движения нет очень длительное время, то датчик этот свет выключит.

20,910 просмотров всего, 9 просмотров сегодня

Взаимодействие человека с окружающей средой, в том числе для выполнения определенных действий, происходит с помощью органов чувств. Внедряя «умный дом», мы автоматизируем многие процессы и избавляем человека от рутинных операций, при этом можно пойти двумя путями:

• Первый подразумевает программирование оборудования на срабатывание в определенные моменты времени (по таймеру) или по инициативе пользователя (по нажатию клавиши). Такой способ находит свое применение в «умной» автоматике, но есть также и другой, который дает больше свободы. Использование датчиков.
• В этом случае сенсоры выступают в роли своего рода «органов чувств», которые сообщают системе о наступлении определенного события, после чего «мозг» (контроллер) в свою очередь дает нужные команды приборам, которые выполняют ту или иную функцию.

В нашем обзоре рассмотрим два вида датчиков или сенсоров. Одни из них регистрируют движение и срабатывают на него (датчики движения), другие – реагируют на факт присутствия человека в помещении (датчики присутствия).

Содержание:

Различие между двумя видами датчиков

Сталкиваясь с описаниями различных датчиков можно увидеть их разделение на две группы:

• датчики движения;
• датчики присутствия.

В чем же различие между датчиками движения и присутствия? Принципиально – это аналогичные устройства. Разница состоит только в чувствительности. Датчик движения срабатывает на достаточно активное перемещения объекта, в то время как сенсор присутствия может реагировать на мельчайшие движения человека: перемещение руки, лежащей на мышке компьютера, едва различимое покачивание головой и даже дыхание. Важным моментом для датчиков присутствия является ситуация, в которой вошедший в комнату человек какое-то время полностью остается без движений, которые возможно зафиксировать. Чтобы избежать ошибок включения/выключения, устройство имеет настройку задержки срабатывания. Благодаря этому достигается 100%-ное соответствие момента включения или отключения приборов. Аналогичная ситуация с датчиком движения, установленного в проходных зонах.

Как это работает на примере?
Допустим, есть офис, освещение в котором включается датчиками присутствия. В таком случае, будет разумным настроить задержку срабатывания датчика в 5-10 минут. В течение этого времени, даже если в помещении с людьми не будет зафиксировано движения, датчик не сработает, так как еще не истекло время задержки. Если же все покинули офис, то ровно через 10 минут, когда истечет время задержки, а движений в помещении так и не будет, датчик сделает свое дело и свет будет отключен. В небольших помещениях задержка может составлять несколько секунд.

Параметры датчиков

Принцип, на основании которого происходит регистрация датчиком наличия движения, основан на эффекте теплового излучения человека, которое находится в инфракрасной невидимой для глаз зоне спектра. С помощью специального элемента датчик определяет пассивное инфракрасное излучение (PIR) и его изменение, на основании чего формируется электрический сигнал (или радиотелеграмма), включающий или выключающий приборы (чаще всего освещение), а также изменяющий параметры их работы любым исполнительным радиоустройством переключателя или диммера. Закономерный вопрос: А как такой датчик отреагирует на домашних животных? Ведь тепло, исходящее от них, также будет фиксироваться прибором? Да, это так, но с помощью настроек чувствительности добиваются того, чтобы, например, датчик не реагировал только на животных с массой менее 15 кг. В таком случае ваша собака или кошка, пробегающие в зоне покрытия не будут вызывать срабатывание.

Тепловое излучение присуще не только живым существам, но также и светильникам, обогревателям, солнцу. Поэтому чтобы избежать помех и ложных срабатываний, необходимо при размещении датчиков учитывать расположение греющихся устройств и не допускать попадания на линзу прямого солнечного света.

Следует отметить важный момент в отношении датчиков движения, которые используются достаточно давно и повсеместно. Эти небольшие приборы можно купить в любом строительном супермаркете, они выпускаются множеством производителей и достаточно сильно варьируются по цене. Это происходит за счет использования линз разного качества и наличия программной составляющей в самом устройстве. Зачастую они имеют низкую стоимость и минимальный функционал. Называть такие сенсоры или дом, снабженный ими, «умными» – будет преувеличением. Они могут только включать/выключать освещение при фиксации движения или изменении естественной освещенности. В качестве хорошего автоматического «выключателя» работают неплохо. Но для решения задач, поставленных перед «умным домом», нужны приборы совершенно иного класса. По-настоящему «умные» датчики движения имеют массу настроек, которые позволяют создать на самом деле интеллектуальное жилище, учитывающее бесконечное разнообразие ситуаций и соответствующих реакций автоматики. Например, многие модели для протокола KNX являются своего рода мультисенсорами, могут не только регистрировать движение и измерять поток естественной освещенности, но также:

• фиксировать температуру;
• вибрации;
• время нахождения человека в помещении;
• распознавать поведение людей в комнате;
• самообучаться для изменения порога срабатывания при изменении освещенности;
• гибко изменять при необходимости зону обнаружения;
• издавать акустическое предупреждение за 15 секунд до отключения.

В совокупности с другими датчиками и остальным оборудованием (например, мультимедиа-устройствами и климатической техникой) этим достигается то, что невыполнимо для простых датчиков начального уровня. Примерами таких устройств могут послужить датчики «8 в 1» и «12 в 1» от компании HDL. Кроме того, несмотря на массу параметров, контролируемых системой, потолки и стены «умного дома» не становятся похожими на космический корабль – все выглядит элегантно. Одним из самых изящных решений является встраиваемый потолочный датчик движения Auro от Basalte, который едва различим в интерьере. Немного более заметные, но и более чувствительные модели выглядят также аккуратно и технологично.

Подбор параметров датчиков должен осуществляться с учетом местных условий. Так в зависимости от высоты установки один и тот же сенсор будет иметь различную площадь покрытия. Например, в характеристиках потолочного датчика присутствия на SPHINX 104-360 AP указано, что при высоте монтажа 2 метра он сможет обнаружить сидящего человека на расстоянии 4, а идущего – на расстоянии 9 метров. А при установке на высоте 4 метра эти же показатели составят 5 и 12 метров соответственно. Поэтому важно правильно рассчитать количество устройств, чувствительность и зону охвата, необходимость в дополнительных опциях (экономически целесообразно использовать простые сенсоры, там, где «умные» опции не требуются). Эти параметры зависят от особенностей пространства размещения: формы, высоты потолков, наличия преград в виде мебели и перегородок; возможностей для монтажа устройства (материала стен или потолков, требований дизайта); ситуаций использования; наличия всевозможных помех и нестандартных условий.
Таким образом, залогом успешного использования всех возможностей аппаратуры является правильный выбор компании, занимающейся установкой «умного дома» и датчиков движения.

Фраза "Большой брат следит за тобой" сегодня актуальна как никогда: конечно, до тотальной слежки еще не добрались, однако взаимодействие инженерных систем можно увидеть воочию. Огромное количество датчиков, подключенных к контроллерам, обеспечивает сохранность имущества, личную безопасность, комфорт в умном офисе, доме, автомобиле или общественном здании.

Датчики для "Умного дома" условно подразделяются на две категории: датчики движения и датчики отслеживания параметров среды.

Датчики движения

Они входят в охранные системы интеллектуального освещения. Сенсоры, отслеживающие передвижение объектов, относятся к категории интеллектуальных. Они сканируют одновременно несколько зон, определяя объем, массу объекта и расстояние до него. Охранная система с подключенным компьютером и установленным программным обеспечением отслеживает передвижение объекта в здании и определяет его точное местоположение.

К категории следящих не относятся два типа чувствительных элементов, используемых в охранных системах — акустический извещатель разбитого стекла и геркон.

Акустический извещатель и геркон

Срабатывание геркона — электромеханического устройства — происходит при размыкании контактов. Это сопровождается активацией сигнализации и отправкой сообщения в службу быстрого реагирования. Герконы бывают беспроводными и проводными. Они обеспечивают высокий уровень безопасности.

Акустические извещатели — датчики для "Умного дома", реагирующие на звук при разбивании стекла. При взломе зафиксированный сигнал отправляется на пульт охранной системы.

Датчики движения и присутствия

Принцип работы датчиков движения основывается на технологии отслеживания изменений ультразвукового и инфракрасного полей. Подобные сенсоры широко используются в системах безопасности и автоматического управления светом. Применяемые в осветительных системах инфракрасные датчики оснащены сенсорами освещенности. Некоторые модели датчиков для "Умного дома" обладают функционалом дистанционных приемников ИК-сигнала.

Датчики присутствия работают аналогично датчикам движения, однако отличаются большей чувствительностью к изменениям параметров. Помимо инфракрасных, выделяют емкостные и индуктивные модели. Функционал последних позволяет отслеживать металлические предметы в обслуживаемых зонах. Высокая чувствительность индикаторов присутствия не дает возможности использовать их в охранных системах — вместо этого их устанавливают в домашнюю технику и системы управления освещением.

Особенности датчиков

Несмотря на все свои преимущества, основным недостатком датчиков для "Умного дома" является возможность их обхода. К примеру, легко обмануть можно инфракрасные датчики, реагирующие на изменения температуры тела.

По этой причине для обеспечения полноценной защиты сотрудники охранных служб рекомендуют устанавливать на вверенных объектах несколько датчиков разного спектра действия.

Полноценную систему управления "Умным домом" построить только на датчиках присутствия и движения практически невозможно. Сигнал не поступает, если на протяжении длительного времени объект не двигается, соответственно, нет уверенности в том, что комната пустует.

Программное обеспечение системы "Умный дом" фиксирует количество людей в помещении и сохраняет полученные данные. Установленные в коридоре или проеме фотоэлектрические датчики определяют, вышел человек или вошел. Подобные сенсоры фиксируют перемещение объектов только в узконаправленном лучевом спектре.

Аналогичные датчики устанавливаются на шлагбаумы, гаражные и въездные автоматические ворота. Оборудование для "Умного дома" фиксирует, проходил кто-то в ворота или нет, автоматически закрывая или открывая их.

Фотоэлектрические сенсоры заменяются лазерными на особо охраняемых объектах ввиду неограниченного бюджета. Основным их отличием от оптических аналогов является высокая чувствительность и отсутствие ошибок при считывании данных. Они срабатывают на большом расстоянии и реагируют даже на небольшие объекты.

Температурные устройства

Это комплекты датчиков для "Умного дома", рассчитанные на функционирование инженерных систем. Современные отопительные приборы оснащаются температурными устройствами разных видов.

Наружные сенсоры отслеживают температуру воздуха на улице. Информация, полученная от них и домашней метеостанции, позволяет установить оптимальный режим работы вентиляции и отопительной системы.

Комнатные температурные датчики "Умного дома", установленные на обратной и подающей линии теплоносителя, поддерживают оптимальную температуру в помещении.

Датчики среды

Сенсоры утечки газа оповещают об утечке пронзительным сигналом. Поступление топлива будет остановлено при условии наличия на входе запорного крана с электромагнитным клапаном.

Противопожарные датчики фиксируют задымленность воздуха в помещении либо повышение температуры сверх установленной нормы.

Сенсоры утечек перекрывают клапаны, врезанные в систему водопровода, при попадании воды на отслеживающие элементы.

Датчики давления воды отслеживают давление в трубопроводе. Система "Умного дома" автоматически принимает решение о том, чтобы перекрыть воду при критических изменениях давления.

Датчик сырости фиксирует уровень влажности воздуха в помещении и сообщает о наличии протечек. Он может уведомить о проблемах с отоплением или открытых окнах.

Датчики дождя, встроенные в систему, фиксируют показания и отправляют их на домашнюю метеостанцию, контролируя работу прочих систем, в том числе и автополив домашнего участка.

Критерии выбора

Способ подключения датчика — один из основных критериев его выбора. Выделяют два варианта: проводной и беспроводной, однако первый считается технически и морально устаревшим и не используется в современных системах.

Для беспроводного подключения может применяться:

• Радиоканал. Используется крайне редко, поскольку обладает большим количеством недостатков, ввиду чего теряет свою актуальность.
• Канал Z-Wave. Объединяет до 232 устройств. Оптимальный недорогой вариант подключения небольшого количества устройств.
• Канал ZigBee. Связывает до 6 500 гаджетов. Это наиболее распространенная технология "Умного дома", которая считается стандартной.
• Wi-Fi. Не самый удобный способ подключения датчиков, поскольку сигналы от разных устройств могут перекрывать друг друга.

Современные технологии "Умного дома" поддерживают несколько вариантов подключения сенсоров, однако предпочтительнее выбирать конкретный.

Второй критерий выбора — диапазон настроек. Датчики перед эксплуатацией настраиваются на нормальные и критические границы данных — диапазон срабатывания. Настройка немаловажна для сенсоров, отвечающих за климат и безопасность территории.

При выборе датчиков для "Умного дома" учитывается производитель. Современный рынок предлагает широкий ассортимент оборудования, имеются явные лидеры, продукция которых отличается высокой надежностью.

Варианты установки

Электроустановочные изделия для "Умного дома" выпускаются не только в виде стандартных датчиков, но и в виде сенсоров для монтажа в подвесные потолки. Такой способ установки позволяет разместить датчики заподлицо: внешне они не отличаются от галогенных светильников.

Сама установка может осуществляться двумя способами: настенным и потолочным. К первому часто прибегают при установке системы в помещениях с высокими потолками. Оптимальная высота размещения датчиков — 2-3 метра.

При монтаже учитывается максимальная нагрузка — количество одновременно активируемых по команде датчика приборов. Сенсоры присутствия из-за высокой нагрузки, оказываемой на них люминесцентными и светодиодными лампами, могут перегореть. Оптимальная нагрузка на диммеры и датчики, подключаемые к светодиодным лампам, должна быть ниже расчетной мощности нагрузки в 2-3 раза.

Настройка

Сенсоры перед монтажом настраиваются с помощью регуляторов, расположенных на корпусе. Так задаются пороговые значения срабатывания: уровни чувствительности, освещенности, время задержки и специальные режимы функционирования.

Аналогичным образом настраивается угол обзора датчика. Осуществляется это при помощи пластиковых накладных шторок, идущих в комплекте — они называются фильтрами отсечки сигнала. Угол обзора корректируется посредством выламывания части пластика шторки по насечкам.

Сколько стоит "Умный дом"

На итоговую стоимость проекта влияет количество и надежность оборудования, комплекс модулей, приобретенные мультимедийные приборы, особенности инженерных систем и проводки в доме.

Цена также может варьироваться в зависимости от количества подсобных и жилых помещений, общей площади здания, числа окон и квадратуры санузлов.

Не меньшее значение имеет количество функций, модификация оборудования, производитель, специфика проводимых работ. По этой причине отсутствует верхняя ценовая граница.

Некоторые датчики являются обязательными к установке — например, охранные системы и системы пожаротушения. От каких-то можно отказаться без потери качества и удобства системы.

Немало зависит от индивидуальных потребностей. Технология может включать различные функции, среди которых не очень популярными называют дистанционное включение и отключение освещения, отопление "Умного дома", автоматическое включение музыки, открытие и закрытие штор. Их исключение из проекта позволяет сэкономить от 20 до 80 тысяч рублей.

Аналогично ситуация обстоит с прочими подсистемами. За установку оборудования придется заплатить 10-20 % от его стоимости. Средняя цена на систему "Умного дома" составляет 400 тысяч рублей, однако максимальная стоимость может быть значительно больше. Люксовые комплекты технологии могут обойтись в миллионы.