M-254 инфрацрвени сензори — микробранова наспроти активна детекција за автоматски влезови

Вратата што не му се отвораше на Докторот и онаа што се отвораше за секој камион што поминуваше

Добив два повици во истата недела од клиенти на Ningbo Yufan Beifan, и тие совршено ги илустрираат двата режима на дефекти што најчесто ги гледам кога системите за автоматско откривање на врати се неправилно специфицирани.

Првиот јавувач беше болница во Нингбо. Лекарка поднесе формална жалба дека автоматските лизгачки врати на влезот во одделот за итни случаи постојано не се отворале додека се приближувала туркајќи носилка. Изведувачот за одржување го заменил сензорот за движење двапати и контролната табла на вратата еднаш, без подобрување. Кога го посетив местото, веднаш го идентификував проблемот: влезот бил специфициран со сензор за движење со микробранова печка, а лекарката се приближувала со бавно темпо на одење додека го држела носилката стабилна - во суштина на прагот на брзина под кој се поставени повеќето микробранови сензори да се активираат. Сензорот работел точно како што е дизајниран; едноставно не бил дизајниран за таа намена.

Вториот повик беше од логистичка компанија во Хангжу. Нивната автоматска врата од магацинот за товарење се отвораше континуирано во текот на целиот ден - секој пат кога виљушкар ќе поминеше покрај вратата на соседната лента, микробрановиот сензор го детектираше движењето и ја активираше вратата. Ова предизвикуваше загуби на енергија од климатизиран воздух што излегуваше низ постојано отворената врата и создаваше опасност по безбедноста бидејќи работниците почнаа да го игнорираат отворањето на вратата како сигнал. Микробрановиот сензор работеше правилно за она за што беше дизајниран; едноставно беше инсталиран во средина каде што неговата чувствителност требаше да се ограничи на потесна зона на детекција.

Овие два случаи се огледални слики од истата фундаментална грешка во спецификацијата: избор на технологија за детекција врз основа на запознаеност или цена, а не на систематска анализа на реалните барања на апликацијата. Во случајот со болницата, решението беше да се замени микробрановиот сензор со активен инфрацрвен завесен сензор M-254 кој детектира присуство, а не движење, осигурувајќи дека вратата се отвора без оглед на тоа колку бавно се приближува лекарот. Во случајот со логистиката, решението беше да се инсталира инфрацрвена завеса M-254 како сензор за безбедност на присуството (за да се спречи затворањето на вратата на виљушкар кој сè уште е на вратата), додека се задржува микробрановиот сензор за активирање на движење со правилно прилагодени граници на детекција.

Како всушност функционираат технологиите за автоматско откривање на врати

Пред да се дискутираат критериумите за избор, вреди да се разберат физичките принципи што лежат во основата на секоја технологија за детекција, бидејќи ова разбирање е од суштинско значење за донесување информирани одлуки за спецификациите. Конфузијата на пазарот делумно е продолжена од нејасен маркетиншки јазик што ги опишува различните технологии на начин што звучи слично, но опишува фундаментално различни можности.

Активна инфрацрвена детекција на завеса: Објаснување на технологијата M-254

Ознаката M-254 се однесува на класа на активни инфрацрвени сензори за детекција на присуство кои користат завеса од модулирани инфрацрвени зраци за да создадат зона на детекција преку прагот на вратата. Сензорот се состои од две единици: емитер кој проектира повеќе инфрацрвени зраци преку вратата и приемник кој ги детектира зраците. Кога сите зраци се непречени, излезот на сензорот е неактивен (контролата на вратата го толкува ова како „нема присуство на вратата“). Кога еден или повеќе зраци се прекинати, излезот на сензорот ја менува состојбата (контролата на вратата го толкува ова како „откриено присуство, вратата треба да се отвори или да остане отворена“).

Клучната карактеристика на активното инфрацрвено откривање - и онаа што најмногу ја разликува од микробрановото - е тоа што детектираприсуство, недвижењеЛице кое стои апсолутно мирно во зоната на детекција ќе биде детектирано подеднакво сигурно како и лице кое поминува со голема брзина. Ова е затоа што сензорот го мери отсуството или присуството на инфрацрвениот зрак, а не каква било промена во околината.Бидејќи активното откривање на инфрацрвена завеса бара непрекинат сноп помеѓу емитерот и приемникот, тоа е чувствително на услови што можат да го попречат или расејат зракот - силен дожд, директна сончева светлина во леќата на приемникот, насобирање снег на леќата на сензорот или екстремно прашливи средини..

Сензорите M-254 во производната линија на Yufan Beifan користат дизајн со повеќе зраци со типично 8, 12 или 24 зраци во зависност од моделот, со растојание меѓу зраците од 20 mm до 50 mm. Бројот на зраци и нивното растојание ја одредуваат резолуцијата на детекција - сензор со 24 зраци на растојание од 20 mm ќе детектира мало дете или домашно милениче кое сензор со 8 зраци на растојание од 60 mm би дозволил да помине неоткриено. Ова е важен параметар на спецификација за апликации во средини со голем пешачки сообраќај, вклучувајќи деца или животни.

Микробраново откривање: Доплерови принципи применети кај автоматски врати

Сензорите за детекција на микробранови за автоматски врати работат на Доплеров принцип: сензорот емитува континуиран микробранов сигнал на фиксна фреквенција (обично 24,125 GHz за сензори за врати во K-опсегот, што е во ISM радио опсегот резервиран за индустриски, научни и медицински апликации) и го детектира поместувањето на фреквенцијата во рефлектираниот сигнал предизвикано од подвижни објекти.

Кога микробрановиот сензор е инсталиран над рамката на вратата, тој емитува конусна зона за детекција што се протега нанадвор од сензорот. Микробрановите се одбиваат од стационарните објекти (ѕидови, подови, паркирани возила) на иста фреквенција како што се емитуваат, без да се создава Доплерово поместување. Кога објект што се движи ќе влезе во зоната за детекција, рефлектираните микробранови се враќаат со малку поинаква фреквенција - повисока ако објектот се приближува до сензорот, пониска ако се оддалечува. Сензорот го обработува ова поместување на фреквенцијата за да утврди дека се случува движење и испраќа сигнал за активирање до контролерот на вратата.

Критичниот параметар за спецификација на микробрановите сензори еминимална детектибилна брзина— најбавниот објект што ќе предизвика настан на детекција. Повеќето комерцијални сензори за врати од микробранови печки се фабрички поставени да се активираат на објекти што се движат со брзина од 0,5 m/s или побрзо. Ова е соодветно за типичен пешачки сообраќај, но создава режим на дефект што го забележавме во болничкиот случај: лекар што се приближува со бавно темпо на одење од 0,3–0,4 m/s додека внимателно контролира носилка нема да го активира сензорот.

Бидејќи микробрановите сензори детектираат брзина на движење, а не присуство, тие не можат да разликуваат помеѓу пешак што се приближува до вратата и возило што поминува покрај вратата на соседниот пат - или помеѓу пешак и количка за пазарење што се турка покрај вратата на тротоарот.Оваа двосмисленост е коренот на проблемите со лажно активирање што ги гледаме во логистичките и малопродажните средини каде што сообраќајот на пешаци и возила се меша.

Активно инфрацрвено откривање на движење: Хибриден пристап

Трета категорија што вреди да се разбере е активната инфрацрвена светлинадвижењедетекција — сензори кои користат инфрацрвена технологија (обично пасивен инфрацрвен PIR или модулиран активен IR) за да детектираат движење, а не присуство. Овие сензори работат со детектирање на промени во инфрацрвениот топлински потпис во зоната на детекција — топло тело (човечко или животинско) кое се движи низ видното поле на сензорот создава променлив топлински модел што сензорот го толкува како движење.

PIR сензорите за движење се широко користени во контролата на надворешното осветлување и системите за безбедност на згради, но тие генерално се несоодветни за автоматски апликации за врати поради нивното бавно време на одговор (обично 0,5-2 секунди), нивната подложност на лажни активирања од промените на температурата на околината и нивната ограничена способност да разликуваат движење на луѓето од движење на животните во надворешни средини. Не препорачувам PIR сензори за движење за автоматско активирање на вратите во која било комерцијална примена.

Споредба на технологии: Каде секој метод на детекција се истакнува, а каде не е доволен

Следната споредбена табела ги сумира клучните димензии на перформансите низ трите главни технологии за детекција релевантни за апликациите за автоматски врати.

Матрица на селекција: Усогласување на технологијата за детекција со апликацијата

Врз основа на споредбата погоре и на нашето искуство во поддршката на стотици инсталации на автоматски врати Yufan Beifan во комерцијални, индустриски и институционални средини, еве практична матрица за избор што ги мапира специфичните типови на апликации со препорачаните технологии за примарна и секундарна детекција.

Категорија на апликација 1: Комерцијални малопродажни и канцелариски згради

За стандардни автоматски лизгачки врати во малопродажни продавници, трговски центри, влезови во канцелариски згради и хотелски лобија - најчестите комерцијални апликации за автоматски врати - активниот инфрацрвен сензор за завеса M-254 треба да биде примарна технологија за детекција. Причините се убедливи: овие средини имаат голем пешачки сообраќај со мешани брзини на одење, тие бараат сигурно детектирање на луѓе што стојат на вратата (пребарување, чекање на други, управување со торби за пазарење или куфери), а зоната на детекција мора да биде доволно прецизна за да се избегне активирање на пешаците што минуваат покрај соседниот тротоар.

Една честа точка на грешка во малопродажните апликации е специфицирањето на M-254 со недоволна резолуција на зракот за очекуваниот сообраќај. Во малопродажна средина со голем сообраќај (повеќе од 1.000 премини дневно), препорачувам минимум 16 зраци со растојание од 25 mm или помало. Ова обезбедува сигурно откривање на деца и гарантира дека вратата ќе остане отворена во текот на целото време додека лицето е на вратата, дури и ако застане или неочекувано застане.

Категорија на апликација 2: Болнички и здравствени установи

Здравствените установи имаат уникатни барања за автоматско откривање на врати. Комбинацијата од пациенти кои се движат бавно (пеш, во инвалидски колички, на кревети, на колесници), медицинска опрема што може делумно да ја попречи зоната на откривање и критичната важност на сигурното функционирање на вратите за контрола на инфекции и итен одговор значи дека треба да се специфицираат само технологии за откривање што овозможуваат присуство.

Бидејќи болничките средини бараат врати што се отвораат за секое лице кое треба да помине - без оглед на тоа колку бавно се движат или што носат - активната инфрацрвена завеса M-254 е задолжителна технологија за примарна детекција во здравствените апликации.Обично препорачуваме најголем број достапни зраци (24 зраци на растојание од 20 mm) за да се обезбеди целосна покриеност на зоната на детекција дури и кога зоната е делумно попречена од интравенски сталажи, опрема за следење или огради за кревети.

За внатрешни врати на болниците помеѓу контролирани области (операциони сали, единици за интензивна нега, соби за изолација), често препорачуваме да наведете два сензори M-254 во редундантна конфигурација: еден како примарен сензор за активирање и еден како сензор за безбедност на присуство што спречува вратата да се затвори кога зоната за детекција е зафатена. Оваа конфигурација со двоен сензор обезбедува заштита од катастрофален режим на дефект предизвикан од затворање на вратата врз пациентот.

Категорија на примена 3: Индустриски брзи врати

Индустриските брзи врати (кои се користат во магацински докови за товарење, ладилници, чисти соби и ентериери на производствени погони) имаат фундаментално различни барања за детекција од комерцијалните врати. Примарната цел за перформанси е брзината на циклусот на вратата - брзите врати можат да се отворат за 0,8–2,0 секунди и да се затворат за 1,5–3,0 секунди, во споредба со 3–5 секунди за комерцијалните лизгачки врати. Ова барање за брзина значи дека системот за детекција мора да обезбеди и брзо активирање со движење и сигурна безбедност при присуство.

За брзи индустриски врати, микробрановата детекција е често претпочитаната технологија за примарна активација поради нејзиното побрзо време на одговор и супериорни перформанси на отворено. Потоа, како секундарен сензор за безбедност на присуство се наведува инфрацрвена завеса M-254 - инсталирана на рамката на вратата така што завесата се протега низ целата висина на отворот на вратата, спречувајќи ја вратата да се затвори ако некое лице или возило сè уште е на влезот.Бидејќи функцијата за безбедност на присуство е безбедносно критична, безбедносниот сензор M-254 мора да биде поврзан со безбедносниот влез на контролерот на вратата во безбедна конфигурација што спречува затворање на вратата без оглед на работната состојба на контролерот ако безбедносниот сензор детектира присуство..

Категорија на примена 4: Ладно складирање и ладилни средини

Вратите за ладилници претставуваат уникатен предизвик за детекција: екстремната температурна разлика помеѓу студената внатрешност и топлата надворешност предизвикува замаглување и акумулација на мраз на леќите на сензорите, што може да ги намали перформансите на инфрацрвеното детектирање. Исто така, забележавме дека во средини за ладилници под -20°C, ефективниот опсег на детекција на некои сензори M-254 се намалува за 15–25% во споредба со вредностите на спецификациите за собна температура.

За апликации за врати за ладилници, препорачувам хибриден пристап: детекција на микробранова печка како примарен сензор за активирање, со инфрацрвената завеса M-254 само како сензор за безбедност на присуство (не како примарна активација). Микробрановиот сензор е монтиран во загреан куќиште (за да се спречи акумулација на мраз на антената) и е конфигуриран со зона за детекција што се протега само до прагот на вратата, минимизирајќи го ризикот од активирање на активноста во соседната топла зона. Безбедносната завеса M-254 се загрева или одмрзнува и е специфицирана со продолжени температурни вредности до -40°C.

Чести грешки во спецификациите и како да ги избегнете

Грешка 1: Одредување на микробранова печка кога апликацијата бара откривање на присуство

Најчестата грешка е изборот на микробраново детектирање врз основа на неговата пониска цена и поедноставна инсталација, без да се потврди дека апликацијата навистина бара детекција базирана на движење, а не на присуство. Проценувам дека оваа грешка е причина за 40-50% од поплаките за автоматско детектирање врати што ги добиваме во Јуфан Бејфан. Карактеристичните знаци се грешки при бавно приближување (врати што не се отвораат за луѓе што се приближуваат со брзина на одење), лажни активирања од соседниот сообраќај и поплаки од клиенти за врати што „имаат свој ум“.

Специфичното прашање што треба да се постави е: „Дали може разумно да се очекува од лице кое стои мирно на вратата да треба вратата да се отвори или да остане отворена?“ Ако одговорот е да - а во практично секоја комерцијална и здравствена примена е така - тогаш е потребно детектирање на присуство (активна инфрацрвена завеса M-254). Само микробрановата е соодветна само за брзи индустриски врати каде што примарниот услов е брзо време на циклус, а функцијата за безбедност на присуството се управува со посебен безбедносен сензор.

Грешка 2: Специфицирање на M-254 без соодветна заштита на животната средина

Втората најчеста грешка е специфицирање на инфрацрвената завеса M-254 за надворешна или полунадворешна апликација без проверка на IP оценката и опсегот на работна температура. Стандардните M-254 сензори се оценети со IP54 (заштитени од прскање вода од која било насока и од навлегување прашина), што е соодветно за покриени надворешни инсталации, но недоволно за целосно изложени надворешни локации во клима со обилни врнежи од дожд или температури на смрзнување.

За целосно изложени надворешни инсталации, препорачувам да наведете сензори M-254 со IP65 рејтинг и работен температурен опсег од -30°C до +70°C. Овие единици вклучуваат склопови со греење на леќи кои спречуваат формирање мраз на температури под нулата, што е од суштинско значење за сигурно работење во влезови во ладилници, негреани товарни докови и надворешни врати со умерена клима во зимски услови.

Грешка 3: Користење само на една технологија за детекција кога се потребни две

Многу монтери и спецификатори ги третираат микробрановите и инфрацрвените зраци како конкурентни технологии - изберете една, а не обете. Ова е грешка во апликациите каде што е потребна и брза активација и безбедност при присуство. Брзите индустриски врати се најјасен пример: микробрановиот сензор овозможува брзо отворање активирано со движење потребно за одржување на брзината на циклусот на вратата, додека инфрацрвената завеса M-254 обезбедува безбедност при присуство потребна за да се спречи затворањето на вратата врз возач на виљушкар или работник во магацин кој сè уште е на вратата.

Бидејќи комбинацијата од микробраново активирање и инфрацрвено откривање на безбедносно присуство е стандардна конфигурација за најдобра практика за индустриски брзи врати, специфицирањето само една технологија во овие апликации е и безбедносен ризик и ограничување на перформансите.Маргиналните трошоци за додавање на вториот сензор се обично 30–50% од цената на примарниот сензор, а придобивките од безбедноста и перформансите се значителни.

Грешка 4: Не се проверуваат границите на зоната за детекција пред финализирање на спецификацијата

Зоната на детекција на микробрановиот сензор обично се прилагодува преку потенциометарот на чувствителност на сензорот или поставките на DIP прекинувачот, но стандардната форма на зоната на детекција - конус што се протега нанадвор од сензорот - често е премногу широка за инсталации во густи пешачки средини. Видов повеќе инсталации каде што микробрановиот сензор се активираше на пешаците што минуваа по тротоарот на 5 метри од вратата, предизвикувајќи вратата да се отвори кога немаше намера да влезе.

Пред да назначите микробранов сензор за која било комерцијална или малопродажна апликација, физички прошетајте ја наменетата локација за инсталација и идентификувајте ги сите потенцијални извори на ненамерно движење во радиус од 10 метри од позицијата на сензорот. Прилагодете ја зоната на детекција за да ги исклучите сите ненамерни извори на активирање или наместо тоа наведете ја инфрацрвената завеса M-254, која создава зона на детекција дефинирана прецизно со физичкиот сноп помеѓу емитерот и приемникот.

Препораки за купување: Како да го одредите вистинскиот систем за детекција за вашиот проект

Врз основа на нашето искуство во поддршка на стотици проекти за автоматски врати во секоја категорија на примена, еве практична листа за проверка за купување што ја препорачувам на секој купувач што ги проценува системите за детекција за автоматски врати.

1. Прво дефинирајте го примарниот услов за детекција:Дали вашата апликација бара детекција на присуство (лице кое стои мирно), детекција на движење (лице кое се приближува) или и двете? Само присуство → M-254. Само движење со максимална брзина → микробранова печка. И двата барања → хибридна конфигурација.
2. Проверете ги условите на животната средина:Внатрешна, покриена надворешна или целосно изложена надворешна инсталација? Кој е очекуваниот температурен опсег? Дали сензорот е изложен на директен дожд, снег, прашина или екстремна влажност? Усогласете ја IP оценката и спецификацијата за температура со реалните услови на животната средина - а не со очекуваните услови.
3. Проверете ја резолуцијата на детекција за вашиот профил на сообраќај:Доколку вратата ќе опслужува голем број пешаци, вклучувајќи деца, постари лица со помагала за одење или животни за помош, наведете долги светла M-254 (16+ греди, растојание од 25 mm или помало). За стандарден сообраќај на пешаци за возрасни, соодветни се 8–12 греди на растојание од 40–50 mm.
4. Проверете дали конфигурацијата на излезот се совпаѓа со вашиот контролер на вратата:M-254 и микробранови сензори се достапни со релеен излез (сув контакт, погоден за повеќето контролери на врати) и излез во цврста состојба (PNP или NPN, погоден за контролери базирани на PLC). Потврдете го типот на излез пред да нарачате - некомпатибилните конфигурации на излез се честа грешка при инсталацијата што може да предизвика повремено работење или целосен дефект на системот.
5. План за пристап за одржување:Сензорите за инфрацрвени завеси бараат периодично чистење на леќите и проверка на усогласувањето на зракот, особено во прашливи или надворешни средини. Наведете модел на сензор што овозможува пристап до леќите без отстранување на целиот склоп на сензорот од рамката на вратата. Сензорите што бараат целосно расклопување за чистење на леќите го зголемуваат времето за одржување за фактор од 3–5.
6. Размислете за хибридна инсталација за средини со големи барања:Доколку вашата апликација има некоја од следниве карактеристики — брзо отворање на вратите, изложеност на отворено, мешан сообраќај на пешаци и возила или екстремни температурни опсези — испланирајте хибриден систем за детекција уште од самиот почеток, наместо да додавате втор сензор како дополнителна опрема откако примарниот сензор ќе се покаже како несоодветен.

Зошто изборот на технологија за детекција е највлијателната одлука за спецификација во системот за автоматски врати

Со години управувам со проекти за автоматски врати во Јуфан Беифан и од искуство можам да ви кажам дека спецификацијата на технологијата за детекција е највлијателната одлука во целиот систем на автоматски врати - повлијателна од спецификацијата на операторот на вратата, системот за погон, па дури и од конструкцијата на панелот на вратата. Премиум автоматска врата со лошо специфициран систем за детекција ќе обезбеди постојано лошо корисничко искуство. Стандардна автоматска лизгачка врата со правилна технологија за детекција ќе работи сигурно со години.

Причината е едноставна: системот за детекција е интерфејсот помеѓу корисникот и вратата. Секоја интеракција што ја има едно лице со автоматска врата започнува и завршува со системот за детекција. Ако вратата не се отвори кога се приближуваат, тие ја губат довербата во системот. Ако вратата се отвори кога не сакаат, тие стануваат фрустрирани или вознемирени.Бидејќи технологијата за детекција директно одредува дали овие интеракции се позитивни или негативни, одредувањето на точната технологија за детекција не е инженерски детаљ - тоа е основа на задоволството на корисниците со целиот систем на автоматски врати..

Производната палета на „Јуфан Беифан“ вклучува целосен спектар на технологии за автоматско откривање на врати — M-254 активни инфрацрвени сензори за завеси во конфигурации со повеќекратен зрак, сензори за движење со микробранови со прилагодливи зони за откривање и хибридни комплети со двоен сензор за барани индустриски и здравствени апликации. Доколку специфицирате систем за автоматски врати и ви требаат насоки за правилната технологија за откривање за вашата апликација, нашиот технички тим за продажба е достапен да ви даде препораки специфични за проектот.