Что такое оптико акустический датчик

Датчики управления освещением

Вопрос эргономичности осветительного оборудования стоит перед каждым предприятием, компанией, организацией. Часто бывает так, что свет горит там, где он в данный момент совершенно не нужен. Но к каждому выключателю человека не приставишь. На некоторых предприятиях вопрос экономии электроэнергии возложен на диспетчеров. Но и они не всегда добросовестно исполняют свои обязанности. Поэтому был найден другой выход.

Современные технологии управления освещением

Инженеры давно уже задумывались, как сделать так, чтобы свет не горел в помещениях без присутствия человека. Предлагались различные идеи. Многие из них нашли свое воплощение в реальной жизни. Сегодня системы управления освещением представлены в широком ассортименте. Их можно встретить:

Любая система управления световым режимом — результат высоких технологий, используемых на практике для экономии электроэнергии и адаптированных под конкретные эксплуатационные требования. Одним из обязательных элементов таких систем являются датчики управления освещением.

Фотореле

Эти устройства были внедрены на практике одними из первых и с успехом применяются до сих пор. В основном они используются для наружного освещения. Фотореле настроено таким образом, что включается и выключается при определенной степени естественной дневной освещенности. Как только начинают сгущаться сумерки, фотореле дает сигнал на включение искусственного освещения, и фонари на улицах загораются. Точно так же они гаснут по утрам, когда наступает рассвет. Схема очень удобная и позволяет использовать наружное освещение только в темное время суток.

Применяется фотореле и для освещения фасадов зданий, витрин магазинов, наружной рекламы, внутренних помещений.

Датчики движения

Работа данных устройств основана на принципе фиксации любого перемещения в рабочей зоне. Интервал срабатывания может быть настроен от 2-х секунд до получаса. В основном, такие датчики устанавливают в проходных помещениях:

Но могут использоваться и на открытых пространствах, например, придомовых территориях. Сенсорные датчики движения хороши тем, что не срабатывают на птиц и животных, отслеживая только активные перемещения. Поэтому свет не будет включаться, если в зоне действия устройства пройдет кошка или пролетит голубь.

Датчики присутствия

В отличие от датчиков движения, эти устройства настроены более тонко, фиксируют каждое движение. Даже если человек за столом читает книгу, устройство не позволит свету выключиться. Такие системы управления освещением с успехом применяются:

Датчики присутствия, как и движения, бывают настенными и потолочными, а по способу монтажа — врезными и накладными.

Возможности сенсорных датчиков

Устройства сенсорного типа применяются не только для корректировки режима освещения. С таким же успехом они могут включать и выключать кондиционеры, систему вентиляции или отопления. Канал освещения и дополнительный канал связи работают независимо друг от друга, поэтому воздухообмен в помещениях возможен даже тогда, когда рабочий день закончится, все сотрудники разойдутся по домам, а свет выключится.

Оптико-акустические датчики

Принцип действия данных устройств основан на срабатывании от различных звуков и шумов. В дневное время датчик сигнализирует системе о достаточности освещения и светильник не включается. Когда освещенность снижается до порогового уровня, устройство активизируется. Стоит только начать открывать дверь, гремя ключами, как датчик срабатывает. Свет может включаться и при звуках приближающихся шагов, хлопке в ладоши, от человеческой речи. Когда время задержки сигнала истечет, а звуков и шумов не будет, свет выключится. Таким образом, оптико-акустические устройства срабатывают только в темное время суток от внешнего звукового или шумового воздействия. Электроэнергия в этом случае экономится до 99%.

Все права защищены. 2012-2021.
ООО «ЭЛ-сервис»

Источник

Экономия электроэнергии, экономия на освещении

Как это работает

В жилых домах и общественных зданиях существует много помещений, где люди находятся эпизодически. Такими местами являются лестничные клетки, холлы у лифтов, коридоры и т.д. Однако, несмотря на отсутствие людей, свет в таких помещениях горит круглосуточно. Оптико-акустические и инфракрасные выключатели и светильники Актей-Энергосбережение позволяют включать свет только тогда, когда в помещении присутствуют люди и отключать его когда люди уходят.
Таким образом, применение выключателей Актей-Энергосбережение позволяет сократить время работы ламп освещения до 1 часа в сутки.
Эффект еще более ощутим если речь идет об освещении «чёрных» лестниц, запасных выходов и т.п. Люди в таких помещениях могут не появляться неделями, что приводит к фактически 100% экономии энергии за счёт интеллектуального включения света.

Оптико-акустический принцип действия

Оптико-акустический выключатель или светильник снабжен двумя датчиками: оптическим и акустическим. Оптический датчик реагирует на уровень освещенности в помещении и отключает лампу при достаточном естественном освещении.
Акустический датчик реагирует на звуки, создаваемые человеком, например: шаги, закрытие или открытие двери, звон ключей, речь.
При появлении в зоне действия шумов акустический датчик включает освещение на непродолжительное время. Этого времени достаточно, чтобы пройти, к примеру, от лифта до входной двери и открыть её. После истечения установленного времени и при отсутствии шумов в области реагирования датчика, лампа освещения отключается. При наличии шумов лампа освещения не выключается.

Инфракрасный принцип действия

Выключатель или светильник снабжен встроенным датчиком инфракрасного излучения. Датчик реагирует на появление в зоне «наблюдения» человека и включает свет до тех пор, пока человек находится в помещении. Через установленное время после выхода человека из зоны «наблюдения» свет в помещении выключается.
Используя описанные выше принципы, интеллектуальные выключатели и светильники включают освещение в нужном месте на заданное время.

Посчитаем экономию

Лампа накаливания мощностью 60Вт при круглосуточной эксплуатации потребляет в год: 60∙24∙365 = 525600 Вт∙ч = 525,6 кВт∙ч. При стоимости одного киловатт-часа равной 2,50 руб. стоимость содержания одной лампы составляет свыше 1300 рублей в год.
При эксплуатации 1 час в день эта же лампа потребляет в год: 60∙1∙365 =21900 Вт∙ч = 21,9 кВт∙ч. При стоимости одного киловатт-часа равной 2,50 руб. стоимость содержания одной лампы составляет менее 55 рублей в год.
Таким образом, при применении энергосберегающего оборудования Актей-Энергосбережение, экономия составляет около 1250 рублей в год на каждую лампу.
В многоквартирном доме количество ламп составляет 200-500 штук, а в некоторых жилых комплексах может достигать нескольких тысяч штук. Для 200 ламп годовая экономия составит около 250 тысяч рублей, а для 500 ламп — 623 тысяч рублей. В рамках города или даже одного городского района величина экономии получается просто огромной.

Мы бережем лампы накаливания

Почему перегорают лампы накаливания? Вы замечали, что чаще всего лампы перегорают в момент включения? Дело в том, что в момент включения через лампу накаливания протекает очень большой ток. Именно он и приводит к перегоранию лампы. Некоторые выключатели и светильники Актей-Энергосбережение обладают интеллектуальной системой включения, защищающей лампы накаливания от перегорания. Это позволяет существенно увеличить срок службы ламп накаливания.

Источник

Что такое акустический датчик для освещения

Искусственное освещение является неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. В настоящее время включать и выключать разнообразные осветительные приборы можно с помощью клавишных переключателей, пультов дистанционного управления, команд со смартфона или другого мобильного гаджета. Помимо этого производить активацию ламп можно посредством акустических датчиков. Именно об их разновидностях и области применения пойдет речь в нашей обзорной статье.

Принцип действия и разновидности акустических выключателей

Основной деталью любого акустического датчика является встроенный микрофон. Он улавливает звуковые волны, преобразует их в электрический импульс, из которого уже и формируется команда на включение осветительного прибора. В зависимости от подаваемых сигналов датчики подразделяют на три основных категории:

Шумовые сенсоры

Именно эта разновидность акустических датчиков, отвечающих за включение/выключение освещения, наиболее широко представлена на рынке электротехнических устройств подобного назначения. Срабатывают они от любого источника звука (поэтому их и называют шумовыми): человеческого голоса, звона ключей, стука каблуков, хлопка от открывающейся двери и так далее. После срабатывания датчика освещение включается в том или ином режиме (в зависимости от модели):

Как правило, шумовой автоматический датчик имеет встроенный светочувствительный элемент, реагирующий на естественное освещение. Как это работает? Очень просто: при достаточном естественном освещении микрофон устройства автоматически отключается и не реагирует на какие-либо звуковые сигналы. По мере наступления темноты он переходит в режим работы, то есть, начинает реагировать на любые шумы, и осветительные приборы включаются. Таким образом, наличие светочувствительного элемента в значительной степени помогает экономить электроэнергию.

Основные места, где целесообразно устанавливать шумовые сенсоры:

Важно! Невозможно применять такие устройства в жилых и офисных помещениях ввиду их низкой избирательности (по отношению к природе происхождения звукового сигнала).

Шумовые датчики могут быть выполнены в виде:

Популярные модели шумовых сенсоров

Шумовые датчики весьма широко представлены на рынке электротехнических изделий, как от российских, так и от зарубежных производителей. Устройства от многочисленных китайских брендов, выполненные в виде маленькой пластиковой коробочки с усредненными техническими характеристиками (радиус чувствительности микрофона – 4÷10 м; максимальная мощность подключаемой нагрузки – 60 Вт, фиксированное время задержки отключения – около 45 секунд), встроенным светочувствительным элементом и отсутствием каких либо регулировок, стоят на сегодняшний день 120÷150 рублей.

Шумовой датчик LST СЗВО-4-К (от российского производителя Аргос-Трейд), рассчитанный на подключение лампы мощностью до 120÷150 Вт, с регулировкой чувствительности микрофона и времени задержки отключения, стоит около 250÷300 рублей.

Для межквартирных коридоров или тамбуров перед дверями лифта, где свет, как правило, горит постоянно, в целях экономии электроэнергии стоит установить плафон со строенным акустическим датчиком. Достоинством такой модернизации является простота монтажа (вносить каких-либо изменений в схему электропроводки не потребуется). Стоимость изделия, рассчитанного на подключение лампочки мощностью коло 60 Вт и задержкой отключения в пределах 30÷45 секунд, составляет около 200÷250 рублей.

Хлопковые датчики

Так называемые хлопковые выключатели являются более «продвинутой» версией шумовых сенсоров. Основной их особенностью является то, что они срабатывают исключительно на звук хлопков, которые человек выполняет с помощью ладоней. Такие «продвинутые» устройства совершенно невосприимчивы к многочисленным посторонним шумам в помещении: к звукам музыки или работающих электроинструментов, а также человеческой речи. В этих устройствах применяют специальные полосовые фильтры, для того чтобы сенсор воспринимал только хлопки, количество которых во многих моделях можно даже запрограммировать. Так, например, вы можете установить несколько акустических датчиков в одной комнате, и они независимо друг от друга будут включать/выключать:

Стоят такие акустические сенсоры значительно дороже (по сравнению с шумовыми аналогами). Например, популярную модель «Claps Max» от российского производителя «Razr Pro» в настоящее время можно приобрести за 2500 рублей. Устройство позволяет управлять нагрузкой мощностью до 1100 Вт! Схема подключения такого приспособления довольно проста и не вызывает затруднений у пользователей, не обладающих определенными электротехническими знаниями.

Произвести предварительную настройку «Claps Max» на срабатывание от определенного количества хлопков (3,4,5 или 6) довольно просто: для этого достаточно снять верхнюю крышку пластикового корпуса и установить перемычку на металлические штырьки в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Голосовое управление освещением

Организовать управление осветительными приборами в собственной квартире с помощью голосовых команд – задача достаточно трудная. Да, к тому же она вам «в копеечку выльется». Одним из вариантов является приобретение голосового ассистента, например, Amazon Alexa (Echo Dot, Echo или Echo Plus), а также совместимых с ним устройств (специальных «умных» выключателей и лампочек) со встроенными модулями Wi-Fi.

К недостаткам подобного обустройства управления освещением относят то, что:

На заметку! Использовать голосового ассистента Alexa для управления только освещением экономически нецелесообразно. А вот если вы решили обустроить так называемую систему «умный дом», то применение подобной мультимедиа платформы будет вполне уместно.

Другим вариантом организации управления осветительными приборами могут стать голосовые датчики от израильской компании Vocca, обещающей пользователям более простое решение поставленной задачи. Устройство представляет собой переходник-адаптер, который устанавливают между стандартным патроном и самой лампочкой. Включение/выключение осуществляется простой командой «Go Vocca Light». Приспособление не требует подключения к сети Wi-Fi или каких-либо предварительных настроек. Изделия поступят в продажу в январе 2019 года. Ориентировочная стоимость – около 2000÷2500 рублей.

Вариант для самостоятельного изготовления

Тем, кто увлекается радио-электро техникой и имеет достаточно навыков в пайке и сборке различных полезных для дома устройств, не составит особого труда изготовить акустический датчик самостоятельно. Самый простой вариант:

Самодельное приспособление для управления освещением с помощью голосовых команд можно изготовить на базе популярного конструктора Arduino и совместимых с ним модулей распознавания голоса.

Источник

Датчики звука для автоматического включения света

Датчик звука используется не только для сигнализаций, устройств обнаружения, но и как база умной подсветки. Акустический автоматический включатель может быть в составе осветительного прибора, но чаще продается отдельно. Контроллер можно смонтировать на любую линию с лампочкой, на другие электрические устройства, добавив к ним функцию дистанционного включения от звука. Современные шумовые сенсоры могут различать определенный спектр звуковых команд (1 или 2 хлопка и так далее) с разным реагированием на них.

Акустические автовключатели и реле, что это

Детекторы, реагирующие на звуковые сигналы, с реле, смыкающим/размыкающим цепи питания, известны давно как части систем безопасности, сигнализаций. Со временем они стали популярными для осветительных систем, ламп любой разновидности, для квартир, подъездов, на улицах, во дворах. Ограничений по применению нет. Звуковой контроллер для света купить можно почти в каждом магазине электротехники.

Датчик звука для освещения — это небольшая коробочка с электронными элементами, микросхемой внутри. Обычно это пластиковый прямоугольник с выведенными контактами, клеммами для подключения и с отверстиями для крепления болтиками. А также изделие может выполняться как плафон или иметь любой иной вид по решению производителя. Есть также модульное исполнение: осветительные приборы, лампочки или патроны для них, внутри которых вмонтированы такие обнаружители с расцепителем.

Минус, пожалуй, один: ложные срабатывания при фоновом шуме. Проблема решается настройкой чувствительности микрофона, но не у всех изделий есть такая функция.

Детекторы шума для освещения используются для труднодоступных мест, где нет возможности дотянуться к ручному выключателю:

Обычно всегда акустические сенсоры используются вместе с ручными выключателями: наличие таких устройств, сколько бы их ни было на линии, никак не влияет на их работу.

Из чего состоит звуковой детектор для осветительных приборов

Элементы звукового обнаружителя, автоматически размыкающего цепь питания, можно условно разделить на 3 группы:

Как работает акустическое реле для включения света

Особенности работы, опции

Описываемые изделия относятся к акустическим устройствам, в основе которых обнаружение, распознавание чувствительными элементами (микрофоном с мембраной и прочим) звуковых волн разного диапазона. Такой сигнал поступает на контроллер, в памяти которого внесены эталоны, алгоритм действий (вкл./выкл., понижение/повышение интенсивности света и так далее). А далее, последний элемент сравнивает поступивший сигнал с записанным, выбирает команду, посылает ее на исполнительные узлы — реле, таймер.

Принцип работы электронных элементов: фиксация и узнавание диапазонов отклонений от звуковых волн, отличающихся от параметров тишины. Контрольными факторами выступает скорость сигнала (улавливается путем определения частоты и фазности) и его амплитуда.

Когда акустические датчики только появились на рынке, то было много некачественных приборов с низкой чувствительностью, ложными срабатываниями. Но на современном рынке описанных недостатков нет даже у самых простых изделий из-за развития и массового распространения технологий, что дает возможность удешевить производство, сохраняя качество.

Инициирующие звуки для простых шумовых датчиков любые, так как значение имеет лишь их громкость: открытие дверей, голоса, шаги, покашливание, хлопок. Поэтому они больше подвержены ложным активациям от фоновых шумов. Более продвинутые модели могут различать речь, отдельные команды и реагировать на них по-разному, имеют возможность расширенного программирования. Интересное обстоятельство: не только самодельные модели акустических реле программируются через Arduino, подобными программными модулями, часто на заводах при сборке используют аналогичные инструменты.

Виды акустических датчиков, варианты действий

Все акустические узлы управления можно разделить на 2 типа:

Шумовые контроллеры, варианты срабатывания, где лучше применить

Шумовые сенсоры звука чаще всего устанавливают на лестничных клетках, в подъездах, коридорах, на прилегающей к дому территории. Использование внутри дома не всегда целесообразное, так как они выключаются через определенные промежутки времени, когда нет шума, что неудобно для быта. Исключение составляют изделие с реле задержки для помещений типа проходных коридоров, кладовых.

Датчик звука в подъезде для включения света или в иных помещениях, на улице фиксирует шум пусть и тихий, но обязательно возникающий при передвижении человека: стук двери, шаги, разговоры, сработавший замок. Дальше возможны два варианта сработки.

Первый порядок действия:

Второй алгоритм (боле распространенный):

Опция задержки может быть встроенной или реализовываться отдельно подсоединяемыми узлами (реже). И в первый описанный нами вариант может добавляться такая функция, но только на включение с целью предотвратить ложные срабатывания. В таком случае активация происходит не от кратковременного шума (случайных шорохов, сигналов автомашин), а от более продолжительного звука.

Преимущества шумовых датчиков автоматического включения и выключения света, как и у всех таких устройств — мы описали их выше, плюс цена ниже среди прочих видов, так как устройство проще.

Но есть больше минусов:

Акустический автовключатель света, реагирующий на команды

Самый простой вариант звукового обнаружителя, различающего команды, — прибор улавливающий звук намного громче, чем при обычной обстановке. Классический пример — хлопок ладонями. Это фактически обычное шумовое реле, описанное выше, только порог инициирующего звука можно настроить, плюс прибор различает минимум 2 команды. Пример: 1 хлопок — свет вкл., 2 — выкл., устройство рекомендовано для жилых помещений.

Более сложные акустические датчики имеют микросхемы, различающие человеческую речь, подобные сложные звуки. Но такие заводские устройства редкость, обычно их собирают небольшие предприятия на заказ, электронщики, в том числе из специальных программируемых комплектов из спецмагазинов электроники.

Хлопковые датчики

Отдельно выделим подвид детекторов, реагирующих на команды, — «хлопковые». Такие простые, но весьма практичные и удобные приборы предназначены именно для управления хлопками в ладоши. Их настройка предельно легкая — перемычками на плате.

Датчики комбинированные, на звук и движение

Есть модели автовключателей освещения комбинированные, реагирующие на звук и движение одновременно, а также обычно можно отключать одну из указанных опций при ее ненужности в конкретных условиях.

Качественные ИК-сенсоры движения умеют различать кто движется — животное или человек, но все же риск ложных активаций у них выше, что должен учесть потребитель при выборе. Одной из их разновидностей являются PIR — приборы пассивного обнаружения, которые воспринимают только излучение от объекта.

Оптико-акустические разновидности

Опция самостоятельной оценки уровня освещенности есть у оптико-акустических моделей, что позволит держать цепь замкнутой в светлую часть суток, несмотря на наличие шума, когда освещение по естественным причинам не требуется. Вполне логично, что такие приборы затребованы в помещениях и местах, доступных солнечному свету, а не, например, в кладовых, санузлах, во внутренних, закрытых коридорах, проходах без окон. Конструкция описываемых моделей включает фотоэлемент чувствительный к разным уровням света.

Установка, подключение и настройка

Подсоединение реле к цепи осветительных приборов предельно простое:

Места контактов могут скрываться под крышкой, провода можно зажать внешним клеммником. Датчик фиксируется на болты, шурупы, двусторонний скотч. Хотя это не желательно, но прибор может просто висеть на проводах, при минимальном стабильном положении и надежной фиксации проводков зажимами, так как он легкий. Пользователь должен определить, с каким уровнем шума локацию выбрать соответственно выставленным настройкам, чтобы не было ложных активаций.

Положение должно быть такое, чтобы свет не мешал работе, если есть сенсор, отслеживающий светлую пору суток.

Настройка

Встроенный микрофон обладает высокой чувствительностью и если его не отрегулировать, риск ложных активаций будет значительным. Для настройки стандартный датчик звука с опцией регулировки имеет селекторы (кнопки, колесики). Один — для выставления границ предельного шума, при которых происходит срабатывание. Считается, что оптимальный уровень — 50 дБ (эквивалент хлопка ладонями). Другим устанавливают временный промежуток, через который происходит отключение после фиксации звуковых волн.

Если устройство, например, находится далеко от дверей, то чувствительность повышают, если есть много фоновых шумов — понижают.

Примеры моделей датчиков звука для освещения

Рассмотрим не только обычные звуковые датчики и стандартные типоразмеры, но и специфические, например, ночники, лампочки со встроенной электронной начинкой.

ASO-208

Недорогая модель (300–400 руб.) белорусского производителя. Подойдет для лестничной площадки. На корпусе прописана управляемая мощность для разных ламп. Чувствительность микрофона регулируется отверткой или подобным. При максимальном уровне среагирует даже на звон ключей.

Это шумовой вариант без регулируемого реле задержки, то есть продолжительность до выключения нельзя изменить, она составляет 1 мин. после распознавания последнего звука. Несмотря на данный минус модель — одна из самых качественных для не особо сложных целей, например, для подъездов, общественных коридоров.

Реле (лестничный автомат) ЭВ-01

Контроллер шума российского бренда ООО «Реле и автоматика». Дешевый — 300–400 руб., относительным недостатком является поддерживаемая мощность — до 60 Вт, впрочем, для большинства случаев этого хватит, тем более, если учесть, что теперь чаще используют экономные лампочки с небольшим потреблением энергии.

Прибор с базовыми функциями, реле не регулируемое, встроенная задержка 50 сек., радиус мониторинга 5 м. Чувствительность микрофона не настраиваемая, но для помещений типа подъездов, лестничных клеток, коридоров этого особо и не требуется. Достоинства: есть фотоэлемент, включающий прибор только для темного времени. Но его чувствительность также не регулируется, поэтому надо выбирать места, чтобы не было засветки, например, фонарями на улице.

Joying Liang

На Aliexpress есть много достойных дешевых акустических реле, Joying Liang одно из них. Стоит всего около 270 руб. Управляет нагрузкой до 60 Вт, задержка — 40–50 сек. Регулировка микрофона и датчика света отсутствует.

Лампочки с датчиком звука

Осветительные приборы с вмонтированным акустическим включателем удобные, так как не надо заниматься отдельным монтажом сенсора. Одним из типоразмеров является лампочка с такой электронной начинкой. Изделие ничем не отличается по внешнему виду от обычной экономки LED. Стоимость — 250–300 руб.

Пример стандартной лампочки E27, 9 Вт (эквивалент лампе накаливания 60 Вт), LED со звуковым дистанционным включателем:

Минус: чувствительность датчика и микрофона не регулируемая.

ANBLUB

Изделие от бренда ANBLUB отличается практичностью для определенных условий. Звуковой датчик выполнен внутри цоколя (патрона), то есть надо всего лишь вкрутить его, а затем — лампочку.

Lincoiah

Модель с клеммами, спрятанными под крышкой, провода уже есть и выведены для подключения к цепи.

Ночник с датчиком шума

Звуковые обнаружители можно вмонтировать в любые приборы с электроцепью. Один из примеров — ночник из Aliexpress.

Комплекты автовключателей света с разными датчиками

Пример комплекта с акустическим реле, сенсором движения:

Что выбрать

Для проходных помещений, наподобие общих коридоров зданий и лестничных клеток МКД, а также для кладовых и подобных комнат, подойдет самый простой шумовой датчик звука. В большинстве случаев там нет смысла ставить более продвинутые модели. Желательно, чтобы задержка настраивалась.

Внутри жилых помещений комнат в санузлах используют сенсоры, различающие команды и с регулировкой чувствительности микрофона. Последняя опция рекомендована для любых типов таких контроллеров, это же касается и функции активации только при темноте. Например, отличным выбором будет изделие, различающее команды, установленное в прихожей-коридоре квартиры: при входе человека – с одним хлопком свет выключится, два хлопка при закрытии двери — выключится.

При значительном фоновом шуме (подъезд, выходящий на шумную улицу) следует устанавливать датчики звука с регулировкой чувствительности микрофона. Если того требуют особенности среды, например, когда шум нежелательный в определенные периоды, то выбирают комбинированные модели с сенсорами акустическим и движения одновременно, такие приборы практичные, так как одну из опций можно отключать при ненадобности.

Видео по теме

Источник