Czujnik obecności to wewnętrzne urządzenie wykrywające ruch, służące do wykrywania obecności osób w celu automatycznego sterowania oświetleniem, temperaturą lub systemami wentylacyjnymi. Czujniki te wykorzystują podczerwień, ultradźwięki, promieniowanie mikrofalowe i inne pokrewne rozwiązania. Czujniki obecności są zwykle wykorzystywane do oszczędzania energii oraz zapewniania automatycznej kontroli i zgodności z przepisami budowlanymi. Od klasycznych czujników ruchu różnią się znacznie wyższą czułością wykrywania drobnych poruszeń użytkowników.
Rodzaje czujników obecności
Do czujników obecności zaliczamy także inne urządzenia, takie jak czujniki PIR, zamki na karty dostępu w hotelach oraz inteligentne liczniki – wspólnie mogą one tworzyć inteligentny system mający na celu określenie, czy w kontrolowanym pomieszczeniu ktoś przebywa. Również czujnik wakatu może być częścią systemu inteligentnego zarządzania energią. W tym ostatnim przypadku system działa podobnie, jak czujka obecności, ale wszystkie moduły muszą być włączane ręcznie przez użytkowników. Natomiast system zaś dba o to, by automatycznie wyłączały się, gdy w pomieszczeniu nikogo nie ma.
Najczęściej spotykanymi czujnikami obecności są pasywne czujki ruchu PIR mierzące promieniowanie podczerwone, których działanie opiera się na wykrywaniu różnicy ciepła. Wewnątrz urządzenia znajduje się czujnik piroelektryczny, który reaguje na nagłą obecność obiektów o wyraźnie odmiennej temperaturze niż temperatura tła.
Ultradźwiękowe czujniki obecności działają na zasadzie podobnej do radaru, rejestrując przesunięcie dopplerowskie. Czujnik tego typu wysyła fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości w kontrolowany obszar i analizuje powracające echa. Wykrycie zmian w echach interpretowane jest jako obecność obiektu. Zakres pomiarowy tych czujników jest znacznie bardziej precyzyjny niż prostych czujników PIR.
Na podobnej zasadzie działają mikrofalowe czujniki obecności. Również w tym przypadku analizowane są echa dopplerowskie, jednak nie fal dźwiękowych, a mikrofal wysokiej częstotliwości i niskiej energii. Czujniki mikrofalowe mają zdecydowanie najwyższą czułość i zakres pomiarowy ze wszystkich rodzajów czujników. Ponieważ mikrofale mogą przenikać przez cienkie ścianki działowe, czujniki takie można stosować przykładowo do kontrolowania obecności w toaletach.
Istnieją także środowiskowe czujniki obecności, takie jak czujniki temperatury, wilgotności i stężenia CO2, wykrywające zmiany w pomieszczeniach spowodowane obecnością człowieka. Do tej grupy można także zaliczyć sensory wykrywające dźwięk.
Do kontroli obecności można również wykorzystywać inne metody, takie jak przełączniki drzwiowe czy też gniazda na karty-klucze. Te ostatnie wymagają umieszczenia karty-klucza w specjalnym gnieździe w celu umożliwienia włączenia lamp i termostatów. Często są używane w hotelowych systemach zarządzania energią. Do określenia czy pomieszczenie jest wykorzystywane, można też stosować inteligentne liczniki energii, analizujące zmiany wzorców zużycia energii, celem określenia stanu pomieszczenia.
Czujniki obecności do sterowania oświetleniem
Najprostsze, a zarazem najbardziej rozpowszechnione czujki obecności, to czujniki ruchu wykorzystywane do sterowania oświetleniem. Jeśli nie zostanie wykryty żaden ruch, czujka zakłada, że przestrzeń jest pusta, a zatem nie musi być oświetlona. Wyłączenie światła w takich okolicznościach może zaoszczędzić znaczne ilości energii. Jednak rozwiązanie to nie sprawdzi się w pomieszczeniach, w których osoby nie poruszają się w sposób dynamiczny (na przykład, jeżeli kontrolowane są pomieszczenia biurowe, w których pracownicy znaczną część czasu spędzają prawie nieruchomo przy komputerach). W tym przypadku wymagane są rozwiązania o znacznie dokładniejszym zakresie pomiarowym, wyczuwające nawet niewielki ruch. W takich miejscach konieczne jest stosowanie czujników obecności – mikrofalowych, ultradźwiękowych lub hybrydowych. Mogą to być także zaawansowane czujki obecności bazujące na przetwarzaniu i analizie obrazu z kamery.
Projektowanie rozmieszczenia czujników obecności
Ze względów konstrukcyjnych przestrzeń, nad którą mogą czuwać czujniki obecności, jest ściśle określona. Planując system zarządzania energią, należy uwzględnić i starannie dobrać pole widzenia czujników oraz ich czułość tak, by reagowały tylko na obecność w kontrolowanej przestrzeni. Należy także pamiętać, że czujniki nie powinny znajdować się naprzeciwko okien, silnych źródeł podczerwieni, w pobliżu klimatyzacji, wentylatorów czy obiektów będących w ruchu, które mogą zakłócać pracę urządzeń. Większość czujników pozwala też określić czas opóźnienia, po którym system wyłączy zasilanie, uznając, że w pomieszczeniu nie ma nikogo.
W czasach rosnących cen energii stosowanie zautomatyzowanej kontroli zasilania i oświetlenia może stać się źródłem pokaźnych oszczędności. Dzięki czujnikom obecności możemy bowiem znacząco zmniejszyć zużycie energii elektrycznej. Ponadto czujki obecności mogą być wykorzystywane w zakładach produkcyjnych, znacząco podwyższając bezpieczeństwo pracowników.
