传感器是自动控制系统中的主要设备,直接接触被测对象。它的作用是感受被测参数的变化并发出相应的信号。那么楼宇自控传感器,建筑系统中有多少种传感器呢?
传感器在智能建筑中的应用
建筑物中的动力设备,如电梯、水泵、风扇、空调等,主要由强电驱动。通常这些设备工作在开路状态,即不形成闭环。只要打开电源,设备就可以工作。至于工作状态、工艺、能耗等,在线上无法及时获取数据,更谈不上合理利用和节能。
现在楼宇自动化就是对上述电气设备进行在线监控,通过设置相应的传感器、行程开关、光电控制等,检测设备的工作状态,并通过线路返回控制室中的中央计算机, 计算机得到分析结果。,然后返回设备终端进行调解,为楼宇业主、运营商和住户带来更高效的运营和系统控制。
传感器是自动控制系统中的主要设备,直接接触被测对象。它的作用是感受被测参数的变化并发出相应的信号。
建筑系统中有多少个传感器?
选择传感器时一般有三个要求:高精度、高稳定性、高灵敏度。
1、温度传感器:
建筑工程中使用的主要接触式温度传感器,如热电阻、热电偶、PTC硅传感器等,由于测温元件与被测介质之间需要进行充分的热交换,测量往往伴随着时间落后。如果它的电阻在0℃时为1000Ω,电阻随温度升高而减小,灵敏度一般为3~4Ω/K,响应速度一般为15~30秒。
2、压力传感器:
常用的电压力传感器是将被测压力的变化转化为电阻、电感等各种电气量的变化,从而实现压力的间接测量。常用的有差压开关、表压传感器、静压传感器等。
3、流量传感器:
电磁流量计是常用的。根据法拉第电磁感应定律,在磁场中运动并切割磁力线的导体中会产生感应电动势。该感应电动势与流体的体积流量呈线性关系。如果是改装,也可以使用超声波流量计,方便安装和维护。
4、湿度传感器:用于测量室内空气的相对湿度。
5、液位传感器:用于控制水箱、水池等的上下限液位。
在自动控制系统中,它接受控制器输出的控制信号,将其转换成直线位移或角位移来改变调节阀的流量截面积,从而控制物料或能量流入或流出。受控过程,从而实现工艺参数。的自动控制。
6、风阀执行器:用于控制安装在新风和回风出口处的风阀,既可用于开关控制,也可用于开启控制。执行器配有万能夹具,可直接夹在气阀驱动轴上,并配有手动复位按钮,故障时可手动调节。可根据风管横截面的大小选择不同扭矩的执行器。
7、水管阀门执行器:与阀门配套使用楼宇自控传感器,有开关式和调节式两种。开关型一般直径较大。调节型主要用于控制流量。在空调机组中,根据控制器的温湿度设定值控制回水流量和蒸汽加湿流量,使温湿度保持在设定值。
传感器应用于现代智能楼宇系统,应用节能、智能管理、数据采集与分析,提高业主安全,全面架设保护机制,采集数据提供运营单位管理,同时实现楼宇消防安全和供暖,通风和加热。通风、空调和制冷系统是这些系统的组成部分。
传感器是楼宇智能化不可缺少的组成部分,无需人工控制即可监控控制环境,带来非凡的便利性和经济性。
如今,物联网(IoT)的基础设施已经非常完善,其应用范围不仅限于服务器和数据中心,而是广泛应用于家庭、办公室和工厂。物联网的最外层是传感器,它们收集数据并将其转发回云服务或在本地进行处理。
传感器原型是一个相对简单的控制系统,例如通过占用检测和温度测量控制的加热和照明,技术已经成熟到今天。对于用户来说,楼宇变得更加智能化,这实际上是系统智能化水平的提升。
人工智能 (AI) 的使用最终将消除人类规划智能建筑运营时间表的需要。用于检测大面积整体占用的简单传感器将被更复杂的图像传感器所取代,这些传感器可以识别个人并提供更个性化的控制。运动探测器将为能够识别个人面部、手势甚至情绪的成像系统铺平道路。智能扬声器或虚拟助手支持的音频控制也为其迅速采用做出了重大贡献。
随着建筑物变得更加智能,它们的功能将会扩展,为用户提供更加个性化的体验,例如访问控制和其他安全功能。它不仅仅是在房间空置时关灯以节省能源,还允许只有授权人员进入房间,自动清除个人网络访问的不安全性,保护室内网络,甚至帮助查找东西。
智能建筑将带来智能节能
照明和供暖占当今总能源消耗的 40%。在当今的互联网时代,使用占用检测和基于弱环境光调整照明水平已过时。现在支持和推动物联网发展的技术使联网照明的采用更加有利和充分。
沟通是其中的一个关键要素。无线网状网络简化了智能照明配件的连接和可靠性。随着以太网供电(PoE)技术的不断成熟,LED技术可以大大节约能源,无需聘请电工安装,单根低压以太网线即可为照明设备供电和连接.
如今,它们越来越多地用作灯的连接端子。它们构成了智能建筑网络的一个组成部分。例如,每个灯具都可以有效地充当室内导航的信标。为灯具添加其他功能也变得更加容易,例如占用检测、资产跟踪、环境监测。所有这些功能都可以通过集成在单个连接设备中的多个传感器来实现。
正是这些技术的发展将使建筑物能够为其居住者提供更多便利,但最终最大的好处将以更智能的方式节约能源。
用于智能建筑的传感器
智能建筑系统的拓扑结构将取决于传感器和执行器
系统核心的微控制器或数字信号处理器 (DSP) 将负责协调许多现有的传感器和执行器。这将包括用于占用检测、环境监测和访问控制的传感器,以及用于开关灯的机电或固态继电器,而现有的执行器可能包括用于开关门窗的有刷或无刷直流 (DC) 电机。可以使用某种形式的功率调制来实现可变照明水平,例如 MCU/DSP 性能良好的脉冲宽度调制 (PWM)。连接将是有线和无线的组合,因此可能会使用越来越多的协议。其中一些协议支持 使用的相同协议,因此可以直接访问,而其他协议则需要网关。
超低功耗系统现已出现。可以想象,MCU、传感器和执行器都可以由从环境中收集的能量(例如光或热)供电,从而为虚拟自我维持控制系统创造了潜力。
在为智能建筑基础设施开发通信网络时,需要考虑范围、功率和延迟三个因素,每个因素的权重取决于实际应用。例如,进入黑暗房间和打开灯之间的任何等待时间差异对居住者来说都是非常明显的。在这种情况下,低延迟很重要。
通常,与仅依靠云处理资源来做出本地决策相比,本地处理将提供更低的延迟。如果传感器可以自行确定有人进入房间并提高照明水平,则可以改善整体用户体验。
开发智能楼宇通信基础设施时要考虑的关键因素
实施简单而强大的网状网络可以构建包括灯、风扇等在内的网络设备的小型网络。网状网络不仅提供了一种将网络扩展到单个节点之外的方法,它还在网络中构建了冗余,允许消息通过连接节点的任意组合在网络中传递。这意味着,如果由于本地干扰而无法将信息作为路标传递,网络将自动重新路由灯具。因此,大多数无线协议现在都采用网状网络。
网状网络扩展网络并提供路由冗余,多传感器平台提供更多
随着技术的进步,将多个传感器集成到一个平台中变得越来越可行,从而为互联资产创造更大的价值,特别是如果主要价值是由它们的主要功能定义的。以照明设备为例,它的主要功能是照明,但同时它也是一个理想的传感器节点,可用于捕获大量数据。
将多个传感器集成到单个设备中的价值急剧增加。看似普通的灯具可以成为智能建筑基础设施的关键部分。该传感器的小尺寸和超低功耗使小型 PCB 可以轻松容纳多个传感器,以监控占用、温度、湿度、空气质量等。使用 RSL10 低功耗蓝牙无线电等超低功耗通信设备,这种多传感器平台可以在单个纽扣电池上运行数年。
此外,现在甚至可以完全消除电池,并使用从环境中收集的能量为多传感器互连平台供电。
因此,智能传感器几乎可以放置在建筑物的任何位置。例如,相对较小且不显眼的太阳能电池可用于从人工照明中收集足够的能量,为多传感器平台供电,并定期将数据发送回网关。
高能效将是智能建筑可持续发展的基础。实现高能效目标需要提高建筑能效,以实现更低的能耗,并使用先进技术提供低功耗解决方案。传感器创造更智能的建筑!
科创智能——专注打造智能工程
科创智能成立于2011年,专注于打造智能工程。经过多年专业技术人员的积累和项目实施经验,在楼宇自动化和智能照明领域取得了许多优秀的成功案例,涉及洁净厂房、智慧园区、五星级酒店、5A级写字楼、护理家等
科创智能作为西门子山西授权代理商,始终坚持高品质、全生命周期的优质服务,得到了厂商和客户的高度评价。