Монтажниците на автоматични врати често избират грешна технология за сензори за движение за инсталационната среда, което води до фалшиви задействания, пропуснати засичания или преждевременна повреда на сензора. Най-често срещаната грешка е използването на PIR (пасивен инфрачервен) сензор за инсталации на открито или в хладилни помещения, където разликата в телесната топлина е намалена и сензорът или не успява да засече, или генерира фалшиви задействания от фактори на околната среда. Правилният избор на сензор изисква разбиране на 6-измерното техническо сравнение между микровълнови, PIR и AIR сензори.

Това ръководство преструктурира това решение за монтажници на автоматични врати, системни интегратори и екипи за обществени поръчки. То се основава на над 15-годишния опит на Ningbo Yufan Beifan Automatic Door Co., Ltd.продуктиопит в проектирането на автоматични задвижвания и сензори за врати, включително инсталации за летища, болници, хладилни складове, складове и търговски обекти.

Какво означават микровълновите и инфрачервените сензори за движение за автоматични врати

Микровълновите сензори за движение излъчват микровълнов сигнал с честота 24,125 GHz (честотата, предназначена за промишлени, научни и медицински приложения) и откриват движение въз основа на доплеровото честотно изместване на отразения сигнал. Когато обект се движи към или от сензора, честотата на отразения сигнал се измества пропорционално на скоростта на обекта. Сензорът открива това честотно изместване и задейства автоматичната врата. Микровълновите сензори могат да откриват движение през повечето неметални материали (пластмаса, стъкло, дърво, гипсокартон) и не се влияят от околната температура, влажност или пряка слънчева светлина.

Пасивните инфрачервени (PIR) сензори откриват инфрачервеното лъчение, излъчвано от топли тела, приближаващи се до вратата. Сензорът съдържа пироелектричен елемент, който произвежда напрежение, когато е изложен на инфрачервено лъчение в диапазона на дължината на вълната 8-14 µm, което е дължината на вълната, излъчвана от човешките тела. PIR сензорите изискват температурна разлика между приближаващия човек и фона, за да се задействат. PIR сензорите не се влияят от движението на въздуха, но могат да бъдат засегнати от пряка слънчева светлина, отоплителни отвори и бързи температурни промени.

Активните инфрачервени (AIR) сензори използват чифт излъчвател и приемник. Излъчвателят проектира инфрачервен лъч към приемника, а приемникът открива прекъсване на лъча от обект. AIR сензорите обикновено се използват като сензори за предпазен лъч на прага на вратата, за да откриват присъствието на човек или обект по време на затваряне на вратата, предотвратявайки затварянето ѝ при препятствие. Сензорът Ningbo Yufan Beifan M-254 комбинира PIR (активиране) + AIR (безопасност) за вътрешни автоматични врати.

6-измерна матрица за техническо сравнение

6-измерната сравнителна матрица по-долу обхваща практическите технически спецификации за трите сензорни технологии, често използвани в инсталациите на автоматични врати. Всяко измерение е измерима спецификация, която влияе върху избора на сензор.

6-измерната матрица показва, че нито една сензорна технология не е универсално най-добра. Микровълновите сензори се отличават в среда на открито, в хладилни складове и в промишлена среда, където PIR сензорите не работят. PIR сензорите се отличават в закрити среди, където разликата в телесната топлина е надеждна и фалшивите задействания от фактори на околната среда са ниски. AIR сензорите са задължителни за приложения с предпазен лъч на прага на вратата. За повечето инсталации на автоматични врати стандартната конфигурация е PIR или микровълнов сензор за активиране + AIR сензор за безопасност.

Разликата във времето за реакция е критична за сензорите за активиране. Микровълновите сензори реагират за 50-100 ms, което е по-бързо от PIR сензорите (200-500 ms). За автоматични врати с висок трафик (летище, вход на болница), по-бързото време за реакция на микровълновите сензори намалява възприеманото забавяне на отварянето на вратата. За автоматични врати с нисък трафик (офис сграда, вход на жилищна сграда), времето за реакция на PIR е достатъчно. Сензорът Ningbo Yufan Beifan M-254 комбинира PIR (активиране) с бързо време за реакция за вътрешни инсталации с висок трафик.

5-те сценария за монтаж: Летище / Болница / Хладилно съхранение / На открито / Промишлено

Петте стандартни сценария за монтаж по-долу обхващат основните среди на приложение за микровълнови и инфрачервени сензори за движение в автоматични врати. Всеки сценарий се характеризира с препоръчителната технология на сензорите, типичната позиция за монтаж и специфичните ограничения на околната среда.

5-те сценария покриват практическия диапазон на приложение. За летище, вътрешното крило използва PIR (климатизирано), а външното крило използва микровълни (слънчева светлина и дъжд). За болница, PIR е стандарт, защото коридорът е климатизиран и телесната топлина е надеждна. За хладилно съхранение, микровълновата е задължителна, защото PIR не работи под 0°C. За открити и промишлени помещения, микровълновата е стандарт, защото PIR се влияе от пряка слънчева светлина, бързи температурни промени и промишлени електромагнитни смущения.

Монтажната позиция е от решаващо значение за работата на сензора. Сензорите, монтирани на таван (височина 2,5-3 м), осигуряват по-широко покритие на детекция и избягват блокирането им от преминаващи обекти. Сензорите, монтирани на стена (височина 1,5-2 м), осигуряват по-фокусирано детектиране в посоката на приближаване. Сензорът Ningbo Yufan Beifan M-254 е проектиран за монтаж на таван или стена с регулируем ъгъл и дълбочина на детекция.

4 Казуса: Избор на сензори в реални инсталации

Четири реални казуса илюстрират правилното и неправилното приложение на микровълнови и инфрачервени сензори за движение в автоматични врати. Всеки случай показва средата на монтаж, избрания сензор и получената производителност.

Случай 1: Крило на летищния терминал (правилно приложение)

Сграда на европейски летищен терминал има автоматични врати на вътрешния вход (с климатичен контрол) и външното крило (пряка слънчева светлина). Сензорът за активиране на външното крило е микровълнов сензор (24.125 GHz, обхват 5 м), монтиран на височина 2,5 м. Сензорът за активиране на вътрешния вход е PIR сензор (обхват 4 м), монтиран на височина 2 м. Сензорът за безопасност е AIR лъч за безопасност на прага на вратата. Резултатът е постоянно активиране и в двете среди, без фалшиви задействания от слънчева светлина или метеорологични условия.

Случай 2: Хладилно съоръжение (правилно приложение)

Съоръжение за преработка на храни има автоматични врати на входа на хладилното помещение (температура на околната среда -25°C). Сензорът за активиране е микровълнов сензор (24.125 GHz, обхват 3 m), монтиран на височина 2,5 m с ъгъл на детекция, настроен на 30 градуса, за да се предотвратят фалшиви задействания от съседни хладилни помещения. Сензорът за безопасност е AIR лъч за безопасност на прага на вратата с нагрят корпус на приемника, за да се предотврати кондензация. Резултатът е постоянно активиране и безопасност в хладилната среда.

Случай 3: Болничен коридор (правилно приложение)

Болничен коридор има автоматични врати между чакалнята и отделението (климатизирани, 22°C). Сензорът за активиране е PIR сензор (обхват 4 м), монтиран на височина 2 м с ъгъл на откриване, настроен на 90 градуса. Сензорът за безопасност е AIR лъч за безопасност на прага на вратата. Резултатът е постоянно активиране без фалшиви задействания от вентилационните отвори на ОВК или осветлението на коридора.

Случай 4: Външен склад с PIR (неправилно приложение)

В складова инсталация бяха използвани PIR сензори за външни автоматични врати. PIR сензорите са страдали от фалшиви задействания при пряка слънчева светлина в горещи дни (PIR сензорите са отчитали топлата метална повърхност на вратата като температурна разлика в тялото). Монтажникът е преминал към микровълнови сензори и е възстановил надеждното активиране. Поуката е, че PIR сензорите са за вътрешни климатизирани среди, а външните инсталации изискват микровълнови сензори.

Съответствие с EN 16005 и ANSI BHMA A156.10

EN 16005 (европейски стандарт за електрически пешеходни врати) и ANSI BHMA A156.10 (американски стандарт за електрически врати) определят изискванията за безопасност за монтаж на автоматични врати. И двата стандарта изискват сензор за безопасност на прага на вратата, който да открива присъствието на човек или предмет по време на затваряне на вратата. Сензорът за безопасност трябва да е с активна инфрачервена (AIR) или еквивалентна технология, която открива предмета, дори когато предметът е неподвижен.

EN 16005 определя, че сензорът за активиране може да бъде микровълнов, инфрачервен или с други технологии, но сензорът за безопасност трябва да е базиран на инфрачервени лъчи или еквивалентен. Стандартът също така определя обхвата на откриване на сензора за безопасност, времето за реакция и методологията на изпитване. За автоматични врати в евакуационни пътища (пожарни изходи), EN 16005 има допълнителни изисквания за резервирането на сензора за безопасност и безотказната работа.

ANSI BHMA A156.10 определя подобни изисквания за американския пазар. Стандартът изисква сензорът за безопасност да открива човек, стоящ на пътя на вратата, за поне 30 секунди, а вратата трябва да се обърне или спре в рамките на 2 секунди след откриването. Стандартът също така изисква сензорът за безопасност да се тества ежегодно със стандартизиран тестов обект. Ningbo Yufan Beifan доставя сензори, които отговарят на изискванията както на EN 16005, така и на ANSI BHMA A156.10 като стандарт.

5 често срещани клопки при избора на сензори за движение

Пет капана се появяват многократно при избора на сензори за движение за автоматични врати. Всеки от тях е лесен за избягване на етапа на планиране и скъп за коригиране след монтажа.

Капка 1: Използване на PIR за инсталации на открито или за хладилно съхранение

Най-често срещаният недостатък е използването на PIR сензори за инсталации на открито или в хладилни помещения. PIR изисква диференциал на телесната топлина, който е намален в среда на открито (слънчева светлина, атмосферни условия) или в студена среда (температура на околната среда под 0°C). Резултатът е пропуснати засичания или фалшиви задействания. Решението е да се използват микровълнови сензори за инсталации на открито и в хладилни помещения. Сензорът Ningbo Yufan Beifan M-254 PIR + AIR се препоръчва само за инсталации на закрито; за инсталации на открито, поискайте опцията за микровълнов сензор.

Капка 2: Забравяне на сензора за безопасност на прага на вратата

Някои монтажници избират само сензора за активиране и забравят за сензора за безопасност на прага на вратата. Сензорът за безопасност е задължителен съгласно EN 16005 и ANSI BHMA A156.10. Липсата на сензор за безопасност създава опасност, при която вратата може да се затвори върху човек или предмет. Решението е да се посочи сензорът за безопасност (AIR) в допълнение към сензора за активиране и да се провери съответствието на сензора за безопасност с местния стандарт.

Капка 3: Недостатъчен обхват на детекция за скоростта на отваряне на вратата

Обхватът на детекция на сензора за активиране трябва да е достатъчен, за да може вратата да се отвори, преди човекът да достигне прага ѝ. За отваряне на вратата за 2 секунди (типично за автоматична плъзгаща се врата), сензорът за активиране трябва да детектира човека поне на 2 метра преди прага (при скорост на ходене 1 м/с). Решението е да се настрои обхватът на детекция на 2-3 метра за типични инсталации и 3-5 метра за инсталации с висок трафик.

Капка 4: Пренебрегване на фалшиви източници на тригери

Дори и с правилната сензорна технология, могат да възникнат фалшиви задействания от външни източници. За микровълновите сензори, източниците на фалшиви задействания включват движещи се обекти извън предвидената зона на откриване (камиони, каруци, люлеещи се дървета), вентилационни отвори на ОВК, преминаващи през зоната на откриване, и вибрации на монтажната конструкция. За PIR сензорите, източниците на фалшиви задействания включват пряка слънчева светлина, вентилационни отвори за отопление и бързи температурни промени. Решението е да се провери средата на монтаж за източници на фалшиви задействания и съответно да се регулира ъгълът на откриване и чувствителността на сензора.

Капка 5: Неадекватно прокарване на кабели и хидроизолация

За монтаж на открито или в хладилни помещения, маршрутизирането на кабела на сензора и хидроизолацията са от решаващо значение. Кабелът трябва да е проектиран за околната температура (съхранение в студено: кабел с рейтинг -40°C), а кабелният вход трябва да е хидроизолиран, за да се предотврати проникване на влага. Решението е да се уточнят рейтингът на кабела и хидроизолацията за средата на монтаж и да се провери маршрутизирането на кабела по време на монтажа. Сензорният кабел Ningbo Yufan Beifan е проектиран за температури от -40 до +80°C с водоустойчиви конектори IP67.

6-стъпков метод за избор на сензор за движение

Методологията за избор от 6 стъпки по-долу се отнася за монтажници на автоматични врати, избиращи микровълнови или инфрачервени сензори за движение. Всяка стъпка има измерим резултат, който се използва в следващата стъпка.

1. Стъпка 1: Определете средата на инсталиране.Определете средата на монтаж (контролиран климат на закрито, външен, хладилен склад, промишлен). Средата определя избора на основна сензорна технология.
2. Стъпка 2: Определете изискванията за откриване.Определете обхвата на откриване (1-5 м), ъгъла на откриване (30-120 градуса) и скоростта на приближаване (пешеходец, превозно средство). Изискванията определят спецификацията на сензора.
3. Стъпка 3: Изберете сензорна технология.Изберете сензорната технология (микровълнова за съхранение на открито и в хладилни помещения, PIR за контролиран климат на закрито, AIR за предпазен лъч). Технологията определя модела на сензора.
4. Стъпка 4: Проверете съответствието с EN 16005 / ANSI BHMA A156.10.Проверете дали избраният сензор отговаря на местния стандарт за безопасност и добавете сензора за безопасност (AIR), ако стандартът го изисква.
5. Стъпка 5: Планирайте смекчаване на фалшивите спусъци.Планирайте намаляване на фалшивите задействания: височина на монтаж, регулиране на ъгъла на засичане, регулиране на чувствителността, сензор за околната среда за външна употреба.
6. Стъпка 6: Проверете пускането в експлоатация и тествайте.Проверка на въвеждането в експлоатация: тест за преминаване през системата, тест за фалшиво задействане, тест за съответствие с местния стандарт, интеграция с контролера на оператора на вратата.

6-те стъпки се отнасят както за нови инсталации на автоматични врати, така и за съществуващи модернизации на врати. За модернизации, стъпка 1 започва със съществуващата среда, а стъпка 6 валидира новия сензор. За нови инсталации, стъпка 1 започва с изискванията на собственика на сградата, а стъпка 6 пуска новия сензор в експлоатация. Методологията е надеждна и в двата сценария.

Най-добри практики за височина, ъгъл и окабеляване на монтаж на сензори

Монтажната позиция, ъгълът и окабеляването на микровълновите и инфрачервените сензори за движение са от решаващо значение за надеждната работа на автоматичната врата. Типичните спецификации за монтаж на трите типа сензори са:

• Монтаж за таван на микровълнова печка:Височина 2,5-3 м, ъгъл на откриване 30-90 градуса, регулиран чрез ориентацията на антената, обхват на откриване 1-5 м. Сензорът обикновено се монтира в центъра на отвора на вратата или леко изместен от страната на подхода. Ориентацията на антената е от решаващо значение: под ъгъл спрямо посоката на подход (обикновено 15-30 градуса от вертикалата), за да се увеличи максимално зоната на откриване в пътя на подхода.
• PIR стенен монтаж:Височина 1,5-2 м, ъгъл на откриване 90-120 градуса чрез избор на леща, обхват на откриване 2-4 м. Сензорът обикновено се монтира на прага на вратата или на стената, съседна на отвора на вратата. Ориентацията на лещата е от решаващо значение: лещата е насочена към посоката на приближаване, като фокусната точка е на типичното разстояние за пешеходен преход (2-3 м) от сензора.
• Предпазна греда AIR:Височина 0,3-0,5 м на прага на вратата, конфигурация с един или няколко лъча, обхват 0,5-2 м. Излъчвателят и приемникът са монтирани от противоположните страни на отвора на вратата, като лъчът пресича прага на вратата. Височината на лъча е от решаващо значение: 0,3-0,5 м над пода, за да се открие стъпалото или глезена на човек, стоящ на прага.

Спецификациите на окабеляването са от решаващо значение за надеждността на сензора. Типичното окабеляване е 6-пинов конектор за комбинирани сензори (M-254 използва 6-пинов), 24V DC захранване от оператора на вратата, изходен сигнал (NO/NC контакт) към контролера на вратата. Дължината на кабела не трябва да надвишава 10 м, за да се избегне влошаване на сигнала. За външен монтаж кабелът трябва да е проектиран за околната температура и устойчив на атмосферни влияния (IP67 конектори). Сензорът Ningbo Yufan Beifan M-254 използва 6-пинов конектор с IP67 рейтинг и кабелна температура от -40 до +80°C, подходящ за повечето инсталационни среди.

Интеграцията с контролера на оператора на врата изисква конфигуриране на типа вход на сензора (NO/NC), забавянето на активирането (50-500 ms) и реакцията на сензора за безопасност (незабавно обръщане или спиране). Повечето съвременни оператори на врати (BF150, YF200, YFSW200) поддържат директно свързване на сензори без допълнителна конфигурация. За по-стари оператори на врати може да е необходим модул за интерфейс на сензори, който да преобразува сигнала от сензора в очаквания от оператора входен формат.

Често задавани въпроси