stringtranslate.com

Sensor de ocupación

Un interruptor de luz interior equipado con un sensor de ocupación basado en PIR [1]

Un sensor de ocupación es un dispositivo de interior que se utiliza para detectar la presencia de una persona. Las aplicaciones incluyen el ajuste automático de luces o sistemas de temperatura o ventilación en respuesta a la cantidad de personas presentes. Los sensores suelen utilizar infrarrojos , ultrasonidos , microondas u otra tecnología. El término abarca dispositivos tan diferentes como sensores PIR , cerraduras con tarjeta de acceso para habitaciones de hotel y medidores inteligentes . Los sensores de ocupación se utilizan normalmente para ahorrar energía , proporcionar control automático y cumplir con los códigos de construcción. [2]

Sensor de vacancia

Un sensor de vacancia funciona como un sensor de ocupación, sin embargo, las luces deben encenderse manualmente, pero se apagarán automáticamente cuando ya no se detecte movimiento. [3]

Tipos de sensores

Los tipos de sensores de ocupación incluyen:

  1. Sensores PIR , que funcionan mediante la detección de diferencias de calor, midiendo la radiación infrarroja. En el interior del dispositivo hay un sensor piroeléctrico que puede detectar la presencia repentina de objetos (como personas) que irradian una temperatura diferente a la temperatura del fondo, como la temperatura ambiente de una pared.
  2. Sensores ambientales, como sensores de temperatura , humedad y CO2 , [ 4] [5] [6] que detectan el cambio en el ambiente debido a la presencia de un humano. [7]
  3. Sensores ultrasónicos , similares al radar , que funcionan según el principio de desplazamiento Doppler . Un sensor ultrasónico envía ondas sonoras de alta frecuencia a un área y verifica sus patrones reflejados. Si el patrón reflejado cambia continuamente, se asume que hay ocupación y la carga de iluminación conectada está encendida. Si el patrón reflejado es el mismo durante un tiempo preestablecido, el sensor asume que no hay ocupación y la carga se apaga.
  4. Sensores de microondas. De manera similar al sensor ultrasónico, un sensor de microondas también funciona según el principio de desplazamiento Doppler. Un sensor de microondas enviará microondas de alta frecuencia a un área y comprobará sus patrones reflejados. Si el patrón reflejado cambia continuamente, entonces supone que hay ocupación y la carga de iluminación conectada está encendida. Si el patrón reflejado es el mismo durante un tiempo preestablecido, entonces el sensor supone que no hay ocupación y la carga se apaga. Un sensor de microondas tiene una alta sensibilidad, así como un rango de detección en comparación con otros tipos de sensores.
  5. Ranuras de luz para tarjetas llave , utilizadas en un sistema de gestión de energía de un hotel para detectar cuando una habitación de hotel está ocupada, requiriendo que el huésped coloque su tarjeta llave en una ranura para activar luces y termostatos. [8]
  6. Medidores inteligentes , que funcionan detectando el cambio en los patrones de consumo de energía que presentan características distintivas para los estados ocupados y vacantes. [9]
  7. Los sensores de presión barométrica [10] se pueden utilizar para monitorear las aperturas de puertas, que están asociadas con el tráfico peatonal, en habitaciones que contienen presión positiva, incluidas las salas de operaciones.
  8. Interruptor operado por puerta.
  9. Detección de audio.
  10. Procesamiento de imágenes. Una cámara CCTV aérea rastrea los movimientos de las personas. La señal de la cámara se conecta a un software de detección de ocupación que cuenta la cantidad de personas en el área designada. [11]

Sensores de ocupación para el control de la iluminación

Los sensores de movimiento se utilizan a menudo en espacios interiores para controlar la iluminación eléctrica. Si no se detecta movimiento, se supone que el espacio está vacío y, por lo tanto, no es necesario iluminarlo. Apagar las luces en tales circunstancias puede ahorrar cantidades sustanciales de energía. En la práctica de la iluminación, los sensores de ocupación a veces también se denominan "sensores de presencia" o "sensores de vacancia". Algunos sensores de ocupación (por ejemplo, Pixelview de LSG, Philips Lumimotion, Sirius de Ecoamicatech, etc.) también clasifican el número de ocupantes, su dirección de movimiento, etc., a través del procesamiento de imágenes. Pixelview es un sensor de ocupación basado en cámara, que utiliza una cámara integrada en cada artefacto de iluminación.

Diseño del sistema y componentes

Los sensores de ocupación para el control de la iluminación suelen utilizar sensores infrarrojos (IR), ultrasónicos, de detección de movimiento tomográfico, de microondas o basados ​​en cámaras (procesamiento de imágenes). [12] El campo de visión del sensor debe seleccionarse/ajustarse cuidadosamente de modo que responda únicamente al movimiento en el espacio atendido por la iluminación controlada. Por ejemplo, un sensor de ocupación que controle las luces de una oficina no debería detectar movimiento en el pasillo exterior de la oficina. Los sistemas de detección de movimiento tomográfico tienen el beneficio exclusivo de detectar movimiento a través de paredes y obstrucciones, pero no se activan tan fácilmente a partir del movimiento en el exterior del área de detección como los sensores de microondas tradicionales.

Los sensores y su colocación nunca son perfectos, por lo que la mayoría de los sistemas incorporan un tiempo de retardo antes de encenderse. Este tiempo de retardo suele ser seleccionable por el usuario, pero un valor predeterminado típico es de 15 minutos. Esto significa que el sensor no debe detectar movimiento durante todo el tiempo de retardo antes de que se enciendan las luces. La mayoría de los sistemas apagan las luces al final del tiempo de retardo, pero los sistemas más sofisticados con tecnología de atenuación reducen la iluminación lentamente a un nivel mínimo (o cero) a lo largo de varios minutos, para minimizar la posible interrupción en los espacios adyacentes. Si las luces están apagadas y un ocupante vuelve a entrar en un espacio, la mayoría de los sistemas actuales vuelven a encender las luces cuando se detecta movimiento. Sin embargo, los sistemas diseñados para apagar las luces automáticamente sin ocupación y que requieren que el ocupante encienda las luces cuando vuelve a entrar están ganando popularidad debido a su potencial de mayor ahorro de energía. Estos ahorros se acumulan porque en un espacio con acceso a la luz natural, el ocupante puede decidir a su regreso que ya no necesita luz eléctrica complementaria. [13]

Originalmente inventado por Kevin D. Fraser de San Francisco. El prototipo utilizó tecnología de alarma de intrusión ultrasónica existente acoplada a temporizadores industriales convencionales, con elementos de conmutación básicos. El primer prototipo se fabricó sobre una base de madera contrachapada; el primer modelo requería un transmisor y un receptor separados que procesaban 20.200 ciclos por segundo de energía sonora. El Sr. Fraser fue empleado y desarrolló el dispositivo para el complejo de oficinas de gran altura Embarcadero Center en San Francisco, y como tal empleado no se benefició de la invención. Llevó el concepto a Unisec Security Devices y les pidió que construyeran un transceptor de una sola pieza basado en 277 V CA, el nivel de electricidad utilizado para la iluminación comercial en el complejo Embarcadero Center. Se instalaron cuatrocientas de estas unidades bajo una marca recientemente bautizada como UNENCO y se instalaron en los baños de las cuatro torres de gran altura. Esto fue un éxito inmediato. Esta aplicación recibió una Mención del Congreso por los esfuerzos de Kevin Fraser, así como varios premios de Pacific Gas & Electric. El conocido columnista local Herb Cain mencionó que no se debe permanecer sentado demasiado tiempo en las butacas del Embarcadero Center, y la palabra sobre la tecnología se hizo popular. Si bien no recibió una patente, la Asociación de Ingenieros de Energía (AEE) reconoció al Sr. Fraser como inventor.

Véase también

Referencias

  1. ^ Especificación del producto PR150-1L/PR180-1L (PDF) . Leviton . Consultado el 6 de octubre de 2018 .
  2. ^ "Controles de ocupación de habitaciones de huéspedes: normas de eficiencia energética de edificios de California de 2013" (PDF) . Comisión de Energía de California . 2011. Archivado desde el original (PDF) el 2016-06-09 . Consultado el 10 de mayo de 2016 .
  3. ^ "Sensores de ocupación y desocupación". Leviton Manufacturing Company . Consultado el 2 de octubre de 2018 .
  4. ^ Carroll, GT; Kirschman, DL; Mammana, A. (2022). "El aumento de los niveles de CO2 en el quirófano se correlaciona con el número de trabajadores sanitarios presentes: un imperativo para el control intencional de multitudes". Seguridad del paciente en cirugía . 16 (1): 35. doi : 10.1186/s13037-022-00343-8 . PMC 9672642 . PMID  36397098. 
  5. ^ Arief-Ang, IB; Hamilton, M.; Salim, F. (1 de junio de 2018). "RUP: predicción de utilización de salas grandes con sensor de dióxido de carbono". Computación móvil y generalizada . 46 : 49–72. doi :10.1016/j.pmcj.2018.03.001. ISSN  1873-1589. S2CID  13670861.
  6. ^ Arief-Ang, IB; Salim, FD; Hamilton, M. (14 de abril de 2018). "SD-HOC: Algoritmo de descomposición estacional para la minería de series temporales rezagadas". Minería de datos [ SD-HOC: Algoritmo de descomposición estacional para la minería de series temporales rezagadas ]. Comunicaciones en informática y ciencias de la información. Vol. 845. Springer, Singapur. págs. 125–143. doi :10.1007/978-981-13-0292-3_8. ISBN 978-981-13-0291-6.
  7. ^ Ang, IBA; Salim, FD; Hamilton, M. (14 de marzo de 2016). Reconocimiento de ocupación humana con sensores ambientales multivariados . Talleres de la Conferencia Internacional IEEE sobre Computación Pervasiva y Comunicación de 2016. Sídney, Australia. págs. 1–10. doi :10.1109/PERCOMW.2016.7457116.
  8. ^ Catharine Hamm (16 de febrero de 2015). "¿Los termostatos de hotel con sensores de movimiento hacen que te despiertes sudando?". Los Angeles Times . Consultado el 10 de mayo de 2016 .
  9. ^ Jin, M.; Jia, R.; Spanos, C. (1 de enero de 2017). "Detección de ocupación virtual: uso de medidores inteligentes para indicar su presencia". IEEE Transactions on Mobile Computing . PP (99): 3264–3277. arXiv : 1407.4395 . doi :10.1109/TMC.2017.2684806. ISSN  1536-1233. S2CID  1997078.
  10. ^ Carroll, GT; Kirschman, DL (2022). "Las caídas de presión discretas en la sala predicen la apertura de puertas y los niveles de contaminación en el entorno de la sala de operaciones". Atención perioperatoria y manejo de la sala de operaciones . 29 : 100291. doi : 10.1016/j.pcorm.2022.100291 .
  11. ^ "Detección de ocupación: comparación de 9 métodos". Detección de tiendas minoristas . Consultado el 14 de junio de 2024 .
  12. ^ "Comparación de tecnologías de sensores de ocupación" . Consultado el 19 de julio de 2014 .
  13. ^ ¿ Se movió? Detectar movimiento con PIR + Arduino