【中國安防展覽網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】 據(jù)英國建筑師學會稱，人們平均每天有20個小時是在商業(yè)樓宇或住宅內(nèi)度過的。鑒于人口總數(shù)的不斷增長并將超越當前的75億人，我們生活和工作的樓宇數(shù)量也會相應(yīng)增長。此外，隨著地價升高，人口也會越來越密集(單位面積人數(shù))。盡管不同機構(gòu)對于樓宇數(shù)量匯總的統(tǒng)計有所不同，但粗略估計至少有十億座樓宇。不管我們?nèi)绾谓庾x這些數(shù)據(jù)，樓宇，特別是我們在其中工作的樓宇，是我們生活中至關(guān)重要的組成部分。智能樓宇設(shè)計正在邁向第三代，其中不同的控制系統(tǒng)負責交換數(shù)據(jù)，以便為各種樓宇管理系統(tǒng)提供支持。實現(xiàn)第三代設(shè)計的關(guān)鍵在于增加分布在樓宇周圍的傳感器數(shù)量和種類。
傳感器有助于實現(xiàn)新一代樓宇自動化系統(tǒng)
代智能樓宇以獨立的方式處理各個控制系統(tǒng)，而安保和 HVAC 系統(tǒng)則是大型樓宇所必須安裝的功能。第二代智能樓宇開始使用專用網(wǎng)絡(luò)來互連這些系統(tǒng)，以便對其進行遠程控制和實現(xiàn)更別的集中調(diào)度，例如關(guān)閉無人房間內(nèi)的照明和暖氣。通過更加靈活地互連這些系統(tǒng)，第三代智能樓宇系統(tǒng)使控制軟件能夠汲取樓宇設(shè)計經(jīng)驗并根據(jù)需求變化改進相關(guān)功能。通過將多種類型的傳感器組合在一起，可以提升整個系統(tǒng)的度和響應(yīng)速度。
對于大多數(shù)樓宇自動化系統(tǒng)來說，其中一項關(guān)鍵要求就是了解樓宇內(nèi)的人員情況。借助按各個房間呈報的準確人員信息，管理系統(tǒng)可以確保提供適當?shù)目照{(diào)、安全和照明設(shè)置。例如，如果房間或供暖區(qū)內(nèi)沒有人，則供暖、通風和空調(diào) (HVAC) 服務(wù)可以在人員進入之前保持待機和低能耗狀態(tài)。這種按需工作的 HVAC 有助于節(jié)約能源。
很多人都熟悉采用單一傳感器執(zhí)行人員探測所面臨的問題。許多現(xiàn)有系統(tǒng)均采用由 Panasonic 和 ABB 等公司生產(chǎn)的無源紅外 (IR) 運動探測器。在人員快速通過的走廊和樓梯間里，這些探測器在大多數(shù)情況下能夠很好地工作。但在安靜的區(qū)域，系統(tǒng)關(guān)閉照明或供暖經(jīng)常讓人感到惱火，因為根據(jù) PIR 傳感器的探測，他們似乎在很長時間內(nèi)都一動不動。同樣，缺乏運動可能會導(dǎo)致某個位置的 HVAC 被關(guān)閉，從而造成令人不快的冷/熱工作條件。
理想情況是，房間占用系統(tǒng)不僅能檢測到人員的存在，而且還能檢測到總?cè)藬?shù)和位置，以便更好地控制 HVAC。這可以通過組合多種類型的傳感器來實現(xiàn)，它們可用于驅(qū)動其他樓宇自動化系統(tǒng)(例如安保系統(tǒng))。因此，單個集成系統(tǒng)不僅能提率和降低成本，而且還可提供非集成系統(tǒng)*的舒適度和控制水平。
采用 Thread 或 6LowPAN 等協(xié)議的無線通信讓在任何所需位置部署傳感器變得更加輕松，而不必挑選便于供電或連接網(wǎng)絡(luò)電纜的位置。支持生產(chǎn)者-消費者數(shù)據(jù)分布模型的協(xié)議讓向各種控制系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)變得相對簡單，使這些傳感器能夠提供照明控制、HVAC、門禁控制和其他樓宇管理功能，而每種功能均可實現(xiàn)多個輸入的傳感器融合。傳感器融合有助于確保單個傳感器不會提供假陽性或假陰性結(jié)果，例如 PIR 傳感器指示，由于沒有可察覺的運動，因此房間內(nèi)沒有人。
房間占用檢測的另一個有用數(shù)據(jù)源就是溫度傳感器。當人員進入房間時，他們不僅會觸發(fā) PIR 傳感器，而且溫度傳感器還會檢測到與人員數(shù)量成比例的溫度上升。此類傳感器的功能可通過近紅外圖像傳感器得到增強，后者可以地定位熱源。如今供應(yīng)的產(chǎn)品可提供廣闊視野和足夠高的分辨率來構(gòu)建房間內(nèi)熱源的粗略圖像。例如 Panasonic Grid-EYE，它采用 MEMS 熱電堆技術(shù)來提供 64 像素紅外圖像。根據(jù)來自圖像傳感器的輸入，處理軟件可以使用長期測量值來識別長時間處于固定位置的計算機和咖啡機，并從圖像中刪除這些對象以便顯示人員所在的位置。
可以利用二氧化碳傳感器(例如由 Figaro 制造的傳感器)為房間占用檢測軟件提供數(shù)據(jù)，并在空氣質(zhì)量大幅下降時通知 HVAC 系統(tǒng)是否需要增加通風量。由濕度傳感器提供的其他信息可用來進一步優(yōu)化 HVAC 的操作。任何用人單位都為關(guān)注員工的健康問題。在過于干燥的室內(nèi)環(huán)境下，容易出現(xiàn)頭痛、眼睛受刺激、喉嚨痛和皮膚干燥等癥狀。
此外，干燥空氣還會降低身體對空氣傳播感染的抵御能力。
在氣流控制中考慮濕度和二氧化碳濃度不僅有助于保持較高的舒適度，還有助于改善健康狀況。如今，包括 Honeywell、Sensirion 和 Texas Instruments 在內(nèi)的多家供應(yīng)商提供了各種濕度傳感器(某些傳感器包含溫度感應(yīng)功能)。濕度和二氧化碳傳感器也可以裝在火災(zāi)探測系統(tǒng)內(nèi)，用于在傳統(tǒng)煙霧探測器的基礎(chǔ)上進一步確認發(fā)生火災(zāi)。
用于測量環(huán)境狀況的各種傳感器有助于實現(xiàn)新一代的樓宇自動化系統(tǒng)?？稍诙鄠€控制系統(tǒng)內(nèi)使用由這些傳感器提供的信息來為集成樓宇管理提供支持。得益于物聯(lián)網(wǎng)，這些系統(tǒng)將實現(xiàn)更率、更低運行成本并讓人員獲得更高舒適度。
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