Монтажники автоматических дверей часто выбирают неподходящую технологию датчиков движения для конкретных условий установки, что приводит к ложным срабатываниям, пропускам обнаружений или преждевременному выходу датчиков из строя. Наиболее распространенная ошибка — использование пассивного инфракрасного (PIR) датчика для наружных установок или холодильных складов, где разница температур тела невелика, и датчик либо не обнаруживает движение, либо генерирует ложные срабатывания из-за факторов окружающей среды. Правильный выбор датчика требует понимания шестимерного технического сравнения микроволновых, PIR и AIR датчиков.

Данное руководство помогает установщикам автоматических дверей, системным интеграторам и группам по закупкам в рамках проектов переосмыслить этот процесс. Оно основано на более чем 15-летнем опыте компании Ningbo Yufan Beifan Automatic Door Co., Ltd.продуктыОпыт проектирования автоматических дверных приводов и датчиков, в том числе для аэропортов, больниц, холодильных складов, складских помещений и коммерческих объектов.

Что означают микроволновые и инфракрасные датчики движения для автоматических дверей?

Микроволновые датчики движения излучают микроволновый сигнал частотой 24,125 ГГц (частота, выделенная для промышленного, научного и медицинского применения) и обнаруживают движение на основе доплеровского сдвига частоты отраженного сигнала. Когда объект движется к датчику или от него, частота отраженного сигнала смещается пропорционально скорости объекта. Датчик обнаруживает этот сдвиг частоты и активирует автоматическую дверь. Микроволновые датчики могут обнаруживать движение через большинство неметаллических материалов (пластик, стекло, дерево, гипсокартон) и не подвержены влиянию температуры окружающей среды, влажности или прямых солнечных лучей.

Пассивные инфракрасные (PIR) датчики обнаруживают инфракрасное излучение, испускаемое теплыми телами, приближающимися к двери. Датчик содержит пироэлектрический элемент, который генерирует напряжение при воздействии инфракрасного излучения в диапазоне длин волн 8-14 мкм, что соответствует длине волны излучения человеческого тела. Для срабатывания PIR-датчика необходима разница температур между приближающимся человеком и фоном. На работу PIR-датчиков не влияет движение воздуха, но на них могут влиять прямые солнечные лучи, вентиляционные отверстия системы отопления и резкие перепады температуры.

Активные инфракрасные (AIR) датчики используют пару излучателя и приемника. Излучатель направляет инфракрасный луч в сторону приемника, а приемник обнаруживает прерывание луча объектом. AIR-датчики обычно используются в качестве датчиков безопасности на пороге двери для обнаружения присутствия человека или объекта во время закрывания двери, предотвращая ее закрытие из-за препятствия. Датчик Ningbo Yufan Beifan M-254 сочетает в себе PIR (активация) + AIR (безопасность) для автоматических дверей внутри помещений.

Шестимерная матрица технического сравнения

Приведенная ниже шестимерная сравнительная матрица описывает практические технические характеристики трех технологий датчиков, широко используемых в автоматических дверных системах. Каждый параметр представляет собой измеримую характеристику, влияющую на выбор датчика.

Шестимерная матрица показывает, что ни одна технология датчиков не является универсально лучшей. Микроволновые датчики превосходно работают на открытом воздухе, в холодильных камерах и промышленных условиях, где пассивные инфракрасные датчики (PIR) неэффективны. PIR-датчики превосходно работают в помещениях, где разница температур тела является надежной, а количество ложных срабатываний от факторов окружающей среды низкое. Датчики AIR обязательны для защитных лучей на пороге двери. Для большинства автоматических дверных установок стандартная конфигурация включает в себя PIR- или микроволновой датчик активации + датчик безопасности AIR.

Разница во времени отклика имеет решающее значение для датчиков активации. Микроволновые датчики реагируют за 50-100 мс, что быстрее, чем PIR-датчики (200-500 мс). Для автоматических дверей с высокой проходимостью (аэропорт, вход в больницу) более быстрое время отклика микроволновых датчиков уменьшает воспринимаемую задержку открытия двери. Для автоматических дверей с низкой проходимостью (офисное здание, вход в жилой дом) достаточно времени отклика PIR-датчиков. Датчик Ningbo Yufan Beifan M-254 сочетает в себе PIR-датчик (активацию) с быстрым временем отклика для установки внутри помещений с высокой проходимостью.

Пять сценариев установки: аэропорт / больница / холодильный склад / наружная установка / промышленное оборудование

Ниже представлены 5 стандартных сценариев установки, охватывающих основные условия применения микроволновых и инфракрасных датчиков движения в автоматических дверях. Каждый сценарий характеризуется рекомендуемой технологией датчика, типичным местом установки и конкретными ограничениями окружающей среды.

Пять описанных сценариев охватывают весь спектр практического применения. В аэропортах в крытом отсеке используется датчик движения PIR (с климат-контролем), а в наружном — микроволновое излучение (с солнечным светом и дождем). В больницах датчик PIR является стандартным, поскольку коридор оборудован системой климат-контроля, и тепловое излучение тела надежно сохраняется. В холодильных камерах микроволновое излучение обязательно, поскольку датчик PIR выходит из строя при температуре ниже 0°C. В наружных и промышленных помещениях микроволновое излучение является стандартным, поскольку на работу датчика PIR влияют прямые солнечные лучи, резкие перепады температуры и электромагнитные помехи промышленного назначения.

Положение при установке имеет решающее значение для работы датчика. Датчики, устанавливаемые на потолке (высота 2,5-3 м), обеспечивают более широкую зону обнаружения и не блокируются проходящими объектами. Датчики, устанавливаемые на стене (высота 1,5-2 м), обеспечивают более сфокусированное обнаружение в направлении приближения. Датчик Ningbo Yufan Beifan M-254 предназначен для установки на потолке или стене и имеет регулируемый угол и глубину обнаружения.

4 примера из практики: выбор датчиков в реальных условиях эксплуатации

Четыре реальных примера иллюстрируют правильное и неправильное применение микроволновых и инфракрасных датчиков движения в автоматических дверях. В каждом случае показаны условия установки, выбранный датчик и полученные результаты.

Пример 1: Крыло аэровокзала (правильное применение)

В здании европейского аэровокзала установлены автоматические двери на внутреннем входе (с климат-контролем) и на внешней стороне (под прямыми солнечными лучами). Датчик активации для внешней стороны представляет собой микроволновый датчик (24,125 ГГц, дальность действия 5 м), установленный на высоте 2,5 м. Датчик активации для внутреннего входа — это пассивный инфракрасный датчик движения (PIR), установленный на высоте 2 м. Датчик безопасности — это защитный луч AIR на пороге двери. В результате обеспечивается стабильная активация в обеих средах без ложных срабатываний из-за солнечного света или погодных условий.

Пример 2: Холодильный склад (правильное применение)

На предприятии по переработке пищевых продуктов на входе в холодильную камеру установлены автоматические двери (температура окружающей среды -25°C). Датчик срабатывания представляет собой микроволновый датчик (24,125 ГГц, дальность действия 3 м), установленный на высоте 2,5 м, с углом обнаружения 30 градусов для предотвращения ложных срабатываний из соседних холодильных камер. Датчик безопасности представляет собой защитный луч AIR на пороге двери, корпус приемника которого нагревается для предотвращения конденсации. В результате обеспечивается стабильное срабатывание и безопасность в условиях холодильной камеры.

Пример 3: Больничный коридор (правильное применение)

В больничном коридоре между зоной ожидания и палатой (с климат-контролем, 22°C) установлены автоматические двери. Датчиком активации является ИК-датчик движения (дальность действия 4 м), установленный на высоте 2 м с углом обнаружения 90 градусов. Датчиком безопасности является воздушный защитный луч на пороге двери. В результате обеспечивается стабильное срабатывание без ложных срабатываний от вентиляционных отверстий системы отопления, вентиляции и кондиционирования или освещения коридора.

Пример 4: Складское помещение на открытом воздухе с датчиком движения (неправильное применение)

На складе для наружных автоматических дверей использовались ИК-датчики движения. В жаркие дни, под прямыми солнечными лучами, ИК-датчики срабатывали ложно (датчик воспринимал теплую металлическую поверхность двери как разницу температур тела). Монтажник перешел на микроволновые датчики и восстановил надежную работу. Вывод: ИК-датчики предназначены для помещений с регулируемым климатом, а для наружных установок требуются микроволновые датчики.

Соответствие стандартам EN 16005 и ANSI BHMA A156.10

Стандарты EN 16005 (европейский стандарт для автоматических дверей с электроприводом) и ANSI BHMA A156.10 (американский стандарт для дверей с электроприводом) определяют требования безопасности для автоматических дверных установок. Оба стандарта требуют наличия датчика безопасности на пороге двери для обнаружения присутствия человека или объекта во время закрытия двери. Датчик безопасности должен быть активным инфракрасным (AIR) или аналогичным, способным обнаруживать объект даже в неподвижном состоянии.

Стандарт EN 16005 устанавливает, что датчик активации может быть микроволновым, инфракрасным или использовать другие технологии, но датчик безопасности должен быть инфракрасным или эквивалентным. Стандарт также определяет дальность обнаружения датчика безопасности, время отклика и методику испытаний. Для автоматических дверей на путях эвакуации (пожарных выходах) стандарт EN 16005 предъявляет дополнительные требования к резервированию датчика безопасности и отказоустойчивой работе.

Стандарт ANSI BHMA A156.10 устанавливает аналогичные требования для американского рынка. Стандарт требует, чтобы датчик безопасности обнаруживал человека, стоящего на пути движения двери, в течение как минимум 30 секунд, а дверь должна развернуться или остановиться в течение 2 секунд после обнаружения. Стандарт также требует ежегодной проверки датчика безопасности с использованием стандартизированного тестового объекта. Компания Ningbo Yufan Beifan поставляет датчики, которые в стандартной комплектации соответствуют требованиям как EN 16005, так и ANSI BHMA A156.10.

5 распространенных ошибок при выборе датчиков движения

При выборе датчиков движения для автоматических дверей часто встречаются пять типичных ошибок. Каждой из них легко избежать на этапе планирования, но исправление ошибок после установки обходится дорого.

Первая ошибка: использование датчиков движения (PIR) для наружных установок или холодильных складов.

Наиболее распространенная ошибка — использование PIR-датчиков для наружных установок или холодильных складов. Для работы PIR-датчиков необходима разница температур тела, которая снижается на открытом воздухе (солнечный свет, погода) или в условиях низких температур (температура окружающей среды ниже 0°C). В результате происходит пропуск срабатывания или ложные срабатывания. Решение — использование микроволновых датчиков для наружных установок и холодильных складов. Датчик Ningbo Yufan Beifan M-254 PIR + AIR рекомендуется только для установки внутри помещений; для наружных установок следует запросить опцию микроволнового датчика.

Ошибка 2: Забыть про датчик безопасности на дверном пороге

Некоторые установщики выбирают только датчик активации, забывая о датчике безопасности на пороге двери. Датчик безопасности является обязательным согласно стандартам EN 16005 и ANSI BHMA A156.10. Отсутствие датчика безопасности создает опасность, поскольку дверь может закрыться на человека или предмет. Решение заключается в том, чтобы указать датчик безопасности (AIR) в дополнение к датчику активации и проверить соответствие датчика безопасности местным стандартам.

Проблема 3: Недостаточный диапазон обнаружения скорости открывания двери.

Диапазон обнаружения датчика активации должен быть достаточным для того, чтобы дверь открылась до того, как человек достигнет порога. Для открытия двери за 2 секунды (типично для автоматических раздвижных дверей) датчик активации должен обнаруживать человека как минимум за 2 метра до порога (при скорости ходьбы 1 м/с). Решение заключается в установке диапазона обнаружения на 2-3 метра для типичных установок и на 3-5 метров для установок с высокой проходимостью.

Четвертая ловушка: игнорирование ложных источников срабатывания.

Даже при использовании правильной сенсорной технологии могут возникать ложные срабатывания из-за внешних факторов. Для микроволновых датчиков источниками ложных срабатываний являются движущиеся объекты за пределами предполагаемой зоны обнаружения (грузовики, тележки, качающиеся деревья), поток воздуха из вентиляционных отверстий системы отопления, вентиляции и кондиционирования, проходящий через зону обнаружения, и вибрация монтажной конструкции. Для PIR-датчиков источниками ложных срабатываний являются прямой солнечный свет, вентиляционные отверстия системы отопления и резкие перепады температуры. Решение заключается в проверке условий установки на наличие источников ложных срабатываний и соответствующей корректировке угла обнаружения и чувствительности датчика.

Пятая ловушка: Неправильная прокладка кабелей и гидроизоляция.

Для наружных установок или холодильных складов прокладка кабеля датчика и его гидроизоляция имеют решающее значение. Кабель должен быть рассчитан на температуру окружающей среды (холодный склад: кабель с номинальной температурой -40°C), а кабельный ввод должен быть гидроизолирован для предотвращения попадания влаги. Решение заключается в указании номинальных характеристик кабеля и степени гидроизоляции, соответствующих условиям установки, а также в проверке прокладки кабеля во время монтажа. Кабель датчика Ningbo Yufan Beifan рассчитан на температуру от -40 до +80°C и имеет водонепроницаемые разъемы IP67.

6-шаговый метод выбора датчика движения

Приведенная ниже шестиэтапная методика выбора применима к установщикам автоматических дверей, выбирающим микроволновые или инфракрасные датчики движения. Каждый этап имеет измеримый результат, который передается на следующий этап.

1. Шаг 1: Определите среду установки.Определите условия установки (внутри помещения с регулируемым климатом, на открытом воздухе, в холодильном складе, на промышленном предприятии). Условия эксплуатации определяют выбор базовой технологии датчиков.
2. Шаг 2: Определите требования к обнаружению.Определите дальность обнаружения (1-5 м), угол обнаружения (30-120 градусов) и скорость приближения (пешеход, транспортное средство). Эти требования определяют технические характеристики датчика.
3. Шаг 3: Выберите технологию датчика.Выберите технологию датчика (микроволновый для наружного применения и холодильных камер, PIR для систем климат-контроля в помещении, AIR для защитного луча). Технология определяет модель датчика.
4. Шаг 4: Проверка соответствия стандартам EN 16005 / ANSI BHMA A156.10.Убедитесь, что выбранный датчик соответствует местным стандартам безопасности, и добавьте датчик безопасности (AIR), если это требуется стандартом.
5. Шаг 5: Разработайте план по предотвращению ложных срабатываний.План по снижению ложных срабатываний: высота установки, регулировка угла обнаружения, регулировка чувствительности, датчик окружающей среды для наружного применения.
6. Шаг 6: Проверка ввода в эксплуатацию и тестирование.Проверка ввода в эксплуатацию: проверка работоспособности при проходе, проверка на ложное срабатывание, проверка на соответствие местному стандарту, интеграция с контроллером дверного привода.

Шесть этапов применимы как к установке новых автоматических дверей, так и к модернизации существующих. При модернизации этап 1 начинается с анализа существующей обстановки, а этап 6 — с проверки нового датчика. При новых установках этап 1 начинается с учета требований владельца здания, а этап 6 — с ввода нового датчика в эксплуатацию. Методология надежна в обоих сценариях.

Рекомендации по высоте, углу установки и подключению датчиков.

Положение, угол установки и проводка микроволновых и инфракрасных датчиков движения имеют решающее значение для надежной работы автоматических дверей. Типичные параметры установки для трех типов датчиков следующие:

• Крепление для микроволновой печи на потолок:Высота 2,5-3 м, угол обнаружения 30-90 градусов, регулируемый ориентацией антенны, дальность обнаружения 1-5 м. Датчик обычно устанавливается в центре дверного проема или немного смещается в сторону подхода. Ориентация антенны имеет решающее значение: она должна быть наклонена в сторону подхода (обычно на 15-30 градусов от вертикали), чтобы максимизировать зону обнаружения на пути приближения.
• Настенное крепление для датчика движения PIR:Высота 1,5-2 м, угол обнаружения 90-120 градусов (выбирается линза), дальность обнаружения 2-4 м. Датчик обычно устанавливается на пороге двери или на стене рядом с дверным проемом. Ориентация линзы имеет решающее значение: линза должна быть направлена ​​в сторону приближения, а точка фокусировки должна находиться на типичном расстоянии ходьбы (2-3 м) от датчика.
• Баланс безопасности AIR:Высота луча на пороге двери составляет 0,3-0,5 м, конфигурация – однолучевая или многолучевая, дальность действия – 0,5-2 м. Излучатель и приемник устанавливаются по разные стороны дверного проема, при этом луч пересекает порог. Высота луча имеет решающее значение: 0,3-0,5 м над полом для обнаружения стопы или лодыжки человека, стоящего на пороге.

Технические характеристики проводки имеют решающее значение для надежности датчика. Типичная схема подключения включает 6-контактный разъем для комбинированных датчиков (M-254 использует 6-контактный разъем), питание 24 В постоянного тока от дверного привода, выходной сигнал (контакты НЗН/НО) на контроллер двери. Длина кабеля не должна превышать 10 м во избежание ухудшения сигнала. Для наружной установки кабель должен соответствовать температурному режиму окружающей среды и быть защищен от атмосферных воздействий (разъемы IP67). Датчик Ningbo Yufan Beifan M-254 использует 6-контактный разъем с классом защиты IP67 и кабелем, рассчитанным на температуру от -40 до +80°C, что подходит для большинства условий установки.

Для интеграции с контроллером дверного привода требуется настройка типа входного сигнала датчика (НО/ЗН), задержки срабатывания (50-500 мс) и реакции датчика безопасности (немедленное реверсирование или остановка). Большинство современных дверных приводов (BF150, YF200, YFSW200) поддерживают прямое подключение датчика без дополнительной настройки. Для более старых дверных приводов может потребоваться модуль интерфейса датчика для преобразования сигнала датчика в ожидаемый формат входного сигнала привода.

Часто задаваемые вопросы