جهاز استشعار مدمج ، مع تفضيل وشعراء

في البداية قمنا بعمل مستشعر درجة الحرارة والرطوبة للمكاتب في حالة جميلة مثبتة على الحائط مع واجهة RS-485 Modbus ، ولكن بينما فعلنا ذلك ، زادت شهيتنا قليلاً.

ونتيجة لذلك ، تم وضع أجهزة الاستشعار في حالة مدمجة:
- تركيز ثاني أكسيد الكربون ،
- درجة الحرارة / الرطوبة
- إضاءة
- الضجيج
- تركيز المركبات العضوية المتطايرة - "المواد العضوية المتطايرة (VOC)"
- الحركات

وأيضًا:
- مرسل IR (مع جهاز استقبال للتدريب)
- ويعرف أيضًا كيفية الصرير والوميض "العين" باللون الأحمر / الأخضر

ونتيجة لذلك ، تنتقل الكمية إلى الجودة. يغطي تركيب جهاز واحد في الغرفة بشكل كامل مهمة مراقبة المناخ الداخلي وإدارته. من السهل التثبيت والتهيئة ، والجهاز نفسه أرخص من عدد قليل من الأجهزة المنفصلة.

كيف جعلنا القضية

من اليسار إلى اليمين - المستشعر في الحالة الصينية ، النموذج الأول ، حالة متسلسلة.

نحن نصنع مجسات حائط مدمجة للمباني السكنية والمكاتب لعدة سنوات. كانت هناك العديد من المراجعات ، وتم بيع عدة آلاف من النسخ ، والعديد من عمليات التنفيذ الرئيسية: ربما رأيت مستشعرًا في الحالة على اليسار ، على سبيل المثال ، في سلسلة متاجر أو في مكاتب أحد البنوك الكبرى.

بطبيعة الحال ، استخدمنا في البداية حالة قياسية من كتالوجات الشركات الصينية التي لا تعد ولا تحصى من الحالات القياسية.

قمنا بتعديلها لأنفسنا: ثقوب مطحونة ، عدسات لاصقة. اتضح أنه جيد جدًا وتكنولوجيًا ، لكني أردت أفضل - بلاستيك أصعب ، ومزالج مريحة ، وما إلى ذلك. إحدى المشاكل الممتعة: عندما علق العملاء أجهزة استشعار منخفضة على الجدران ، أحيانًا أخطأ الزائرون في العدسة البارزة للعدسة لزر وحاولوا "الضغط" عليها . تحولت قوية بشكل خاص مثل هذا:



عندما بدأنا في صنع بنايتنا الخاصة ، أخذنا المعيار القديم كأساس: نظرنا إليه وصححنا ما لم يعجبنا في ذلك.

قمنا بتعميق العدسة ، وتوسيع فتحات التثبيت ، وإضافة فتحات للكابل ، وصنع أرجل صغيرة في الأسفل ، وتركيب العدسة على المسامير. تم طباعة نموذج أولي (نموذج رئيسي) على طابعة ثلاثية الأبعاد (~ 15000 روبل) + دفعة تجريبية من الصب بالسيليكون.

كان النموذج الرئيسي أسود اللون ، وعلى العموم يناسبنا الزي الرسمي ، ولكن بعد تلقي مجموعة اختبار من الحالات البيضاء شعرنا بالحزن - فقد تبين أنه أسوأ من الأصل الصيني. ينطبق مبدأ "الدهون السوداء الرقيقة البيضاء" ليس فقط على الفساتين. هذا غير مرئي للغاية في الصورة ، ولكن على الرغم من المساواة الرسمية في الأبعاد ، بدت الحالة الجديدة أكثر سمكا. بسبب الزوايا الملساء ، انتفاخات حول العدسة.



وتضييق الجدران إلى الجزء السفلي من العلبة الصينية يعطي تأثيرًا مثيرًا للاهتمام - عندما تتدلى العلبة على الحائط وتنظر إليها بزاوية طفيفة ، يمكنك رؤية الجزء المستقيم فقط من الجدار الجانبي ويبدو أن الهيكل ضعيف.

لذلك ، تم الاستهانة بالنسخة التالية بحماس داغستان - واستقرت في الواقع ضد سمك مستشعر ثاني أكسيد الكربون. أضفنا أيضًا قطعًا جانبيًا لقناة الكابل 10 * 15 مم - والآن يتم تغطية الحافة المقطوعة بشكل ملتوي لقناة الكابل بواسطة العلبة نفسها.

وكانت النتيجة ما يلي:



انتبه للأشياء الصغيرة: هناك "نظارات" حول فتحات التثبيت لحماية اللوحة من مفك التثبيت ؛ تعمل الثقوب التكنولوجية تحت المزالج مثل النوافذ لمصابيح LED للحالة ؛ المزلاج هو واحد فقط ، ولكن راحة بحيث لا يمكنك الضغط عليه بإصبع.

لقد أخطأنا قليلاً في المزالج - بسبب التسامح ، تبين أنها أكثر سمكًا قليلاً من الثقوب بالنسبة لها ، عليك تعديل الملف بلطف ، ولكن هذه 10-20 ثانية فقط لكل حالة.

القالب والصب تم في الصين. بالأسعار ، تبين أن ~ 2500 دولار فقط للقالب و ~ 600 دولار لصب 1000 قطعة. ولكن كان هناك المزيد من العمل على تصميم الحالة :). تم إنفاق الكثير من الوقت والمال على النماذج الأولية ، على الرغم من ذلك أكثر بسبب أسباب غموضهم. وتبين أن صب السليكون هو دقة إضافية - لا تزال دقة الصب لا تسمح بملاحظة غياب الفجوات في التحمل في أماكن المزالج ، ويمكن أيضًا فهم المبدأ العام والمظهر من خلال النموذج من طابعة ثلاثية الأبعاد ضوئية ، إذا تم طلائها باللون الصحيح.

قالوا لنا عن المبنى ، ولكن ماذا عن الداخل؟

وهناك لوحة خضراء! جزء من أجهزة الاستشعار في شكل وحدات منفصلة (TH ، VOC ، CO2) ، والباقي على اللوحة.

باختصار عن أجهزة الاستشعار:

أجهزة استشعار CO2

- Winsen MH-Z19B الشهير. وهي تعمل على تقنية NDIR ( مستشعر الأشعة تحت الحمراء غير المتشتتة ، ومحلل الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة) - أي أن ضوءًا لطول موجي معين يتم دفعه عبر الغرفة بالغاز ، ويتم قياس انخفاض شدته.

كلما زاد ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، كلما زاد تلاشي الضوء. هذه التكنولوجيا متفوقة على أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية ، بما في ذلك انتقائية عالية (أي رد فعل خاص لثاني أكسيد الكربون ، وليس مع أجهزة أخرى مماثلة (على سبيل المثال ، أول أكسيد الكربون - أول أكسيد الكربون).

تركيز ثاني أكسيد الكربون في حد ذاته هو معلمة مهمة تؤثر بشكل مباشر على الأداء البشري ( https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.1289/ehp.1510037 ) تركيز ثاني أكسيد الكربون في الشارع 400 جزء في المليون ، وهو مستوى جيد للاستخدام الداخلي يصل إلى 600 جزء في المليون ، بتركيز 1000 جزء في المليون (والذي يمكن تحقيقه بسهولة ، على سبيل المثال ، من خلال الاجتماع مع النوافذ المغلقة) ، يمكن ملاحظة تدهور الأداء بدون دراسات خاصة. يشير ارتفاع مستوى ثاني أكسيد الكربون إلى أن الغرفة بحاجة إلى التهوية - وليس فقط لتقليل تركيز ثاني أكسيد الكربون ، ولكن أيضًا لتنظيف غرفة البكتيريا - على سبيل المثال ، مما يسبب نزلات البرد.

جهاز استشعار درجة الحرارة / الرطوبة

- وضعنا جهاز استشعار رقمي T + RH مع معايرة فردية. كانت هناك تجربة سلبية مع أجهزة الاستشعار الصينية AOSONG AM2320 - بعد مرور بعض الوقت (1-2 سنة) ~ بدأ 20 ٪ من الحزب في التقليل من القراءات. حتى في وقت سابق ، وجدوا تبعثرًا كبيرًا بين دفعات مختلفة ، والتي أشارت بشكل غير مباشر إلى أن الدُفعات رفضت على أفضل تقدير من قبل الشركة المصنعة ، ولكن لم يتم معايرتها.

يتم إغلاق الشريحة في "ساندويتش" مصنوع من لوحات الدوائر المطبوعة من أجل حماية العنصر الحساس في المستشعر من الغبار وقطرات الماء وأصابع المثبت.

مستشعر VOC

مستشعر الغاز SGPC3 متعدد البكسل الجديد من Sensirion لقياس جودة الهواء. المستشعر نفسه هو بشكل عام الحافة الرائدة للتطوير ، وتكنولوجيا MEMS ، واستهلاك منخفض ، وضغط ، واستقرار القراءات والعديد من الكلمات الجميلة الأخرى.

ما هي جودة الهواء؟ ماذا نقيس على الإطلاق؟ يستجيب المستشعر للغازات العضوية. هذا هو تبخر الورنيش / الدهانات والكحول والخضروات المتعفنة والغازات المنبعثة من البشر ، كما يكتشف تسرب الغاز المنزلي. إنه يكمل ، ولكن لا يستبعد ، مستشعر CO2.



المستشعر مغطى بغشاء قابل للاختراق (يسار). تمت إزالة المستشعر مع الفيلم إلى اليمين. وداخل هذا الجمال:




يمكنك أن ترى أن أسلاك السخان الحلزوني للركيزة مناسبة من اليمين إلى اليسار ، و 4 أسلاك إلى أعلى وأسفل السلك. لكن هذا ليس دقيقا.

مستشعر الضوء

- متقدم ، مع مرشح يكرر منحنى الحساسية الطيفية للعين البشرية. لذلك ، لديه دقة جيدة ويقيس الأجنحة الحقيقية ، وليس الببغاوات.

يكون التأثير ملحوظًا بشكل خاص عند مقارنة قراءات المستشعر بأجهزة المنافسين ، حيث يقف الصمام الضوئي العادي ، في ظروف الإضاءة المختلفة: ضوء النهار ، والمصابيح المتوهجة ، ومصابيح LED رخيصة ومكلفة.

لماذا نحتاج إلى مستشعر الضوء؟ التحكم في الإضاءة ، مصاريع الدوارة. نظرًا لأن الأجنحة حقيقية ، لا يمكن تعيين قيم العتبة "بالعين" ، ولكن وفقًا لمعايير SanPiN.

مستشعر الحركة

- بناءً على مستشعر PIR D203S. الحساسية وزاوية الرؤية ليستا الأبرز (120 درجة ، حتى 10 أمتار) ، لكنها كافية للعمل في الداخل.

لا تنتقل فقط إشارة حركة / لا حركة ، ولكن "كمية" معينة من الحركة في الببغاوات. يتيح لك ذلك بشكل برمجي في نظام القواعد الاستجابة بشكل مختلف للعتبات المختلفة.

مستشعر ضوضاء

- ميكروفون مزود بمضخم ومرشحات للتصحيح على مقياس أ ، مع مراعاة خصوصيات إدراك الأذن البشرية لأصوات الترددات المختلفة. يمكن استخدامه بالإضافة إلى مستشعر الحركة.

يمكنك تقليل حجم التلفزيون إذا كان الوقت متأخرًا ، ويتم نقل الأطفال بعيدًا بمشاهدة فيلم الحركة. أو الصرير بصوت عالٍ إذا قرأت الشاعرات شعرهن بصوت عالٍ جداً :)

ومع ذلك ، بالنسبة لمعظم العملاء ، تكون التطبيقات أكثر "مملة": مراقبة الامتثال لـ SanPiN ؛ تعطي في بعض الأحيان معلومات إضافية حول تشغيل الوحدات الصاخبة.


في الصورة: الضجيج في الغرفة وتشغيل MSC (هذه ثلاجة كبيرة جدًا) في محل البقالة.

مضاهاة أجهزة التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء للتكنولوجيا

في WB-MSW الجديد ، يتم إخفاء مستقبل الأشعة تحت الحمراء للتدريب و 8 مصابيح LED تحت العدسة. قوتهم كافية "لتغطية" إشارة غرفة كبيرة.

يتم التدريب مرة واحدة - يتم تخزين الأوامر في ذاكرة الجهاز ويمكن تشغيلها بواسطة أمر Modbus من وحدة التحكم. عدد الأوامر المحفوظة كبير بما فيه الكفاية (حتى المئات ، اعتمادًا على طراز وحدة التحكم عن بُعد) للتحكم في جميع الأجهزة في الغرفة في وقت واحد: تلفزيون ، تكييف هواء ، جهاز استقبال ، مشغل ، جهاز عرض - الشيء الرئيسي هو أن أجهزة استقبال الأشعة تحت الحمراء للأجهزة "ترى" جهاز الإرسال.

مع الأخذ في الاعتبار التوصيات لوضع أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة وثاني أكسيد الكربون في ذروة النمو البشري ، سيكون من السهل توفير ذلك. طاقة المرسل كافية للأجهزة الخاضعة للتحكم ليس فقط لاستقبال إشارة مباشرة ، ولكن أيضًا لإشارة منعكسة.

في المباني غير السكنية ، يمكن للأشعة تحت الحمراء التحكم في مكيفات الهواء (تحتوي جميعها تقريبًا على نافذة استقبال الأشعة تحت الحمراء ، ويكون التحكم بالأشعة تحت الحمراء أرخص عدة مرات من الواجهات "الأصلية") والستائر الحرارية. وبطبيعة الحال ، فإن WB-MSW مناسب فقط إذا كانت جميع الأجهزة في مجال الرؤية بحاجة إلى التحكم بشكل متزامن: لن يتمكن جهاز تحكم واحد عن وضع أوضاع مختلفة على اثنين من مكيفات الهواء المختلفة. للتحكم الفردي في كل مكيف هواء ، "الأخ الأصغر" لجهاز الاستشعار مناسب - WB-MIR .

دلالة

يمكن أن يصدر المستشعر صوتًا عاليًا ويومض بألوان مختلفة.

تحدد أوامر Modbus فترة ومدة "ومضات" المصابيح: في الواقع ، يمكن تغيير تردد وميض الوميض.

على مصابيح LED ، يمكنك تقديم ملاحظات للمستخدم ، على سبيل المثال ، وميض أحمر عند مستوى عال من ثاني أكسيد الكربون. ومن الملائم أيضًا عند تثبيت العديد من أجهزة الاستشعار المتطابقة في غرفة كبيرة: يمكنك تشغيل جهاز التحكم عن بعد ، على سبيل المثال ، صرير والعثور على جهاز الاستشعار الصحيح.

المجموع

وبالتالي ، يعد المستشعر المشترك مصدرًا خطيرًا للبيانات لأتمتة الغرفة. بمساعدته ، يمكن أن يوفر برنامج نصي متقدم على وحدة التحكم إقامة مريحة للناس.

1. ظروف درجة الحرارة والرطوبة وجودة الهواء: التحكم في تهوية وإمداد الرطوبة ، ورؤوس التحكم في مشعات التدفئة ، وتكييف الهواء ، ومحركات فتح وإغلاق النوافذ ، والستائر الأوتوماتيكية (درجة الحرارة ، والرطوبة ، وثاني أكسيد الكربون ، والمركبات العضوية المتطايرة).
2. وظائف الأمن: إخطار الحركة والصوت (ميكروفون ، مستشعر الحركة).
3. تنفيذ السيناريوهات: التحكم في الإضاءة ، والستائر الأوتوماتيكية ، وموسيقى الخلفية ، وتشغيل / إيقاف الفيديو المقرر ، والاستيقاظ المريح ، والإضاءة اليومية (مستشعر الضوء ، الميكروفون).
4. الانتباه إلى حالات الطوارئ (الصرير ، مؤشرات LED)
5. توفير الطاقة: وجود / غياب الأشخاص في الغرفة (مستشعر الحركة ، ميكروفون ، مستشعر CO2).

تريد شراء بالفعل

المختبرون السعداء لديهم بالفعل عينات من النموذج الجديد ؛ كانت أول دفعة إنتاج قيد الإنتاج. كالعادة ، يمكن طلب قطعة وألف قطعة على موقعنا .
نحن جاهزون لمجموعة MSW v الجديدة. 3 ومسح مساحة الرف: قديم ("ناضج" ، "اختبار الزمن") WB-MSW v. 2 تباع بخصم ~ 30٪.