干貨 | 一文讀懂智能建筑傳感器！

智能建筑傳感器，是現(xiàn)代物業(yè)管理系統(tǒng)不可或缺的一部分，尤其是商業(yè)房地產(chǎn)。支持物聯(lián)網(wǎng)的傳感器，可降低能源、運(yùn)營(yíng)和人員成本，同時(shí)提高效率、可持續(xù)性、生產(chǎn)力、安全性和安保性。智能建筑傳感器可以改變住宅和商業(yè)房地產(chǎn)，超越傳統(tǒng)的氣候控制和能源效率范圍。

什么是智能建筑傳感器？

自從WarrenJohnson的電動(dòng)遠(yuǎn)程溫度計(jì)（也稱為室內(nèi)電動(dòng)恒溫器）和SamuelBagno的運(yùn)動(dòng)傳感器誕生以來，技術(shù)發(fā)展迅速。這些第一批傳感器是天才的創(chuàng)造，但在當(dāng)前情況下并不聰明，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)直到60年代才存在。智能建筑傳感器可以檢測(cè)和調(diào)節(jié)溫度、濕度、燈光、電器和空氣質(zhì)量。此外，物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)、接近、接觸、水質(zhì)、電力和安全性，從實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的自動(dòng)化，并提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)代智能建筑傳感器使用不同的技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)來提供實(shí)時(shí)自動(dòng)化。大多數(shù)智能建筑傳感器還有助于物業(yè)管理和基本操作，包括預(yù)防性維護(hù)、安全和緊急服務(wù)。根據(jù)定義，所有的智能建筑傳感器都支持物聯(lián)網(wǎng)。但是，住宅或商業(yè)建筑并不一定使用完全集成的管理系統(tǒng)。一些物業(yè)有獨(dú)立的建筑管理系統(tǒng)(BMS)。這樣的設(shè)置只能有一個(gè)智能傳感器或多個(gè)獨(dú)立安裝。然而，在后一種情況下，智能建筑傳感器不共享一個(gè)通用或完全集成的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。此外，一些物業(yè)具有部分集成的建筑管理系統(tǒng)。這樣的設(shè)置不需要像單個(gè)BMS那樣多的人工干預(yù)。相比之下，完全集成的支持物聯(lián)網(wǎng)BMS涵蓋了安裝在物業(yè)中的所有智能建筑傳感器，具有實(shí)時(shí)自動(dòng)化和可操作的數(shù)據(jù)。樓宇管理系統(tǒng)的范圍取決于目標(biāo)。同樣，范圍和目標(biāo)決定了BMS中智能建筑傳感器的類型。

以下是美國(guó)和全球最流行的智能建筑傳感器類型：

1、 運(yùn)動(dòng)傳感器SamuelBagno創(chuàng)造了第一個(gè)用于非軍事用途的運(yùn)動(dòng)傳感器。Bagno的防盜報(bào)警器使用超聲波檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。如今，智能運(yùn)動(dòng)傳感器使用不同的方法來跟蹤和檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。最常見的智能運(yùn)動(dòng)傳感器類型有被動(dòng)紅外(PIR)、微波(MW)，或兩者兼有。一些運(yùn)動(dòng)傳感器使用超聲波和無線電波。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)也稱為占用傳感器。采用被動(dòng)紅外和微波的雙技術(shù)智能傳感器，具有雙重檢測(cè)機(jī)制。一般情況下，被動(dòng)紅外傳感器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)或占用，然后開啟微波雷達(dá)。任何運(yùn)動(dòng)或占用都必須觸發(fā)這兩個(gè)傳感器才能激活系統(tǒng)。通常，這些系統(tǒng)被宣傳為不易受到誤報(bào)的影響。具有自動(dòng)照明、氣候控制、門和其他此類功能的智能建筑依賴于占用或運(yùn)動(dòng)傳感器。這些傳感器可以連接到成像或視頻監(jiān)控系統(tǒng)，從而擴(kuò)大自動(dòng)化、響應(yīng)和數(shù)據(jù)分析的范圍?，F(xiàn)在有大量的智能運(yùn)動(dòng)傳感器可用。一些高級(jí)的是可編程的，因此可以修改覆蓋范圍，排除寵物或小動(dòng)物的移動(dòng)，或使用圖像、視頻或信號(hào)處理系統(tǒng)來自定義警報(bào)、相關(guān)操作和其他設(shè)置。2、溫度傳感器你可能對(duì)Nest這樣的智能恒溫器很熟悉。此外，幾乎所有流行的HVAC制造商都有自己的智能恒溫器，包括Carrier、Lennox、Honeywell等。智能建筑管理系統(tǒng)中使用的溫度傳感器可能與你使用過的溫度傳感器非常相似。這些傳感器具有晶體管、熱電堆和熱電偶來檢測(cè)溫度，通常在-67到302°F（-55到150°C）的范圍內(nèi)。智能溫度傳感器沒有WarrenJohnson制造第一個(gè)電動(dòng)房間恒溫器時(shí)使用的雙金屬條。相反，最近的版本具有微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。大多數(shù)住宅、商業(yè)和工業(yè)物業(yè)都需要多個(gè)溫度傳感器，具體取決于建筑物中HVAC區(qū)域的數(shù)量。因此，溫度傳感器可以控制每個(gè)區(qū)域的加熱、冷卻和通風(fēng)，通常具有+/-1度的精度。3、濕度傳感器濕度傳感器是一種濕度計(jì)。雖然濕度計(jì)僅測(cè)量空氣或建筑物內(nèi)部的相對(duì)濕度，但智能傳感器更進(jìn)一步，可調(diào)節(jié)環(huán)境濕度。因此，許多企業(yè)將這些傳感器稱為恒濕器或恒濕器。一些濕度計(jì)或傳感器可以測(cè)量絕對(duì)濕度。然而，建筑物中使用的恒濕器或恒濕器幾乎總是相對(duì)濕度傳感器。三種流行的智能濕度傳感器類型是電容式、電阻式和熱式。1）電容式濕度傳感器適用于住宅和商業(yè)建筑。大部分HVAC系統(tǒng)、冰箱、烤箱和汽車都使用電容式恒濕器。2）電阻式濕度傳感器不如電容式恒濕器準(zhǔn)確。然而，電阻式恒濕器更實(shí)惠，因此是大型物業(yè)的首選。3）熱式濕度傳感器在三者中具有更高的分辨率和耐用性，因此其是制藥廠、干燥窯甚至干衣機(jī)的首選。4、光傳感器占用或運(yùn)動(dòng)傳感器可以調(diào)節(jié)連接的智能燈。然而，智能建筑也使用光傳感器或光電設(shè)備。光電傳感器不同于占用或運(yùn)動(dòng)檢測(cè)設(shè)備。智能光傳感器具有光敏電池，可根據(jù)陽光的強(qiáng)度、存在和缺乏來調(diào)節(jié)各種照明設(shè)備?；旧希@些電池可以掃描整個(gè)可見光光譜，有些甚至可以檢測(cè)紅外和紫外波長(zhǎng)?，F(xiàn)代光傳感器使用不同的技術(shù)，例如光電結(jié)器件、光電二極管和光電晶體管。然而，建筑物中最流行的智能光傳感器類型是光電導(dǎo)電池，也稱為光敏電阻或光敏電阻(LDR)。光敏電阻可以打開和關(guān)閉連接的照明設(shè)備，也可以使用此類傳感器連接可調(diào)光燈并使其自動(dòng)化。此外，完全集成的物聯(lián)網(wǎng)BMS可以將照明設(shè)備與光線、占用或運(yùn)動(dòng)傳感器同步。5、煙霧傳感器煙霧傳感器已經(jīng)存在了幾十年，其是許多類型物業(yè)的消防安全法規(guī)的組成部分。然而，智能煙霧傳感器通常有一些傳統(tǒng)設(shè)備不具備的故障保護(hù)功能，但基本概念仍然相同。智能煙霧探測(cè)器可以有光電傳感器或使用電離。雙煙霧傳感器有無可挑剔的功效，并且有幾種變體可以檢測(cè)一氧化碳。除傳統(tǒng)功能外，與物聯(lián)網(wǎng)兼容的智能煙霧傳感器還自帶電池，用于在停電期間運(yùn)行備用電源。一些智能煙霧傳感器具有藍(lán)牙功能，可在互聯(lián)網(wǎng)中斷時(shí)與手機(jī)通信。許多智能煙霧探測(cè)器可以運(yùn)行自我診斷，以確認(rèn)系統(tǒng)是否按預(yù)期工作。因此，如果這些煙霧傳感器出現(xiàn)故障，將會(huì)收到通知。6、空氣質(zhì)量傳感器傳統(tǒng)上，空氣質(zhì)量傳感器在制造和工業(yè)設(shè)施中是必不可少的。如今許多商業(yè)建筑都配備了這些傳感器，以提高空氣凈化器和HVAC的功效和效率?？諝赓|(zhì)量傳感器也是健康和安全所必需的。智能空氣質(zhì)量傳感器可以根據(jù)規(guī)格檢測(cè)以下內(nèi)容：碳水化合物可燃?xì)怏w粉塵、氫氣、硫化氫、甲烷、一氧化二氮、一氧化氮、一氧化二氮、氧氣、臭氧、顆粒物、二氧化硫以及揮發(fā)性有機(jī)化合物。處理有害物質(zhì)的工業(yè)設(shè)施和商業(yè)機(jī)構(gòu)需要空氣質(zhì)量檢測(cè)器，來覆蓋這些煙霧、氣體或揮發(fā)性化合物。此外，空氣質(zhì)量傳感器具有特定的檢測(cè)靈敏度。住宅和公共建筑需要靈敏的空氣質(zhì)量傳感器。否則，任何有害氣體、顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)化合物的低含量可能仍然無法檢測(cè)到。物聯(lián)網(wǎng)樓宇管理系統(tǒng)必須將此類智能空氣質(zhì)量傳感器連接到中央基礎(chǔ)設(shè)施和控制接口。物業(yè)還需要足夠數(shù)量的空氣質(zhì)量傳感器，例如HVAC和凈化器區(qū)域。7、水傳感器智能建筑可以有兩種類型的水傳感器。較為簡(jiǎn)單的一種是漏水傳感器。這些品種可能使用浮子、起泡器、壓力傳感器或超聲波傳感器。另一種是水質(zhì)量傳感器，用于檢測(cè)離子、物質(zhì)、懸浮物和其他元素。一些設(shè)施可能配備水質(zhì)傳感器，能夠測(cè)量pH值、一般硬度、碳酸鹽、重碳酸鹽和柔軟度，如果這些參數(shù)對(duì)預(yù)期的公用事業(yè)是必要的。雖然具有智能功能的標(biāo)準(zhǔn)水傳感器可能使用流量計(jì)或聲學(xué)，但那些評(píng)估質(zhì)量的傳感器更為復(fù)雜，因此價(jià)格昂貴。然而，漏水傳感器和水質(zhì)量傳感器在許多智能建筑中是必不可少的。與其他智能建筑傳感器一樣，漏水傳感器和質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)可以與溫度、濕度和空氣質(zhì)量傳感器同步。探測(cè)一個(gè)區(qū)域的溫度、相對(duì)濕度和空氣質(zhì)量的波動(dòng)可以提供全面而寶貴的數(shù)據(jù)。假設(shè)有因管道爆裂而導(dǎo)致的泄漏，但物業(yè)經(jīng)理不知道確切的來源。在這種情況下，整理來自多個(gè)智能建筑傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可能有助于確定問題的確切來源和損壞程度。8、接近傳感器建筑物中的接近傳感器，與汽車、商場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)的自動(dòng)滑動(dòng)門上使用的傳感器沒有太大區(qū)別。其原理是相同的。但接近傳感器與占用或運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器不同。通常，接近傳感器使用超聲波或電磁波，來測(cè)量距離一些接近檢測(cè)設(shè)備，可以是區(qū)域反射傳感器。區(qū)域反射傳感器使用LED和主動(dòng)紅外來檢測(cè)障礙物。與運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器中的被動(dòng)紅外不同，LED發(fā)射主動(dòng)紅外來檢測(cè)接近度。占用或運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器和接近傳感器可以協(xié)同工作。一個(gè)高效的樓宇管理系統(tǒng)可以結(jié)合使用這些傳感器和物聯(lián)網(wǎng)，將一個(gè)巨大的物業(yè)分割成許多更小的單元，你可以選擇一個(gè)小到辦公室隔間或辦公桌的區(qū)域。9、光學(xué)傳感器許多智能設(shè)備或工具使用光學(xué)傳感器，例如占用或運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器。甚至漏水和質(zhì)量檢測(cè)器也可以使用光學(xué)傳感器。光學(xué)傳感器既可以是硬件也可以是軟件。然而，可見光譜并不是這些設(shè)備的唯一領(lǐng)域。光學(xué)傳感器可以掃描紅外線、紫外線或整個(gè)電磁光譜。此外，光學(xué)傳感器是許多類型的安全系統(tǒng)不可或缺的一部分，無論設(shè)備和探測(cè)器陣列如何促進(jìn)第一次觸發(fā)。10、電流傳感器電流傳感器可以檢測(cè)和測(cè)量電流。這些智能系統(tǒng)也稱為CT或電流互感器傳感器，可以測(cè)量交流（AC）、直流（DC）或兩者兼有。通常，電流傳感器具有實(shí)心或分裂核心。一些系統(tǒng)使用閉環(huán)的羅氏線圈。這種采用感應(yīng)技術(shù)的設(shè)備用于檢測(cè)或測(cè)量交流電。使用開環(huán)或?qū)щ姺椒ǎɡ缁魻栃?yīng)）的電流傳感器適用于DC。智能建筑不僅可以使用電流傳感器來檢測(cè)和測(cè)量電力消耗，還可以與斷電系統(tǒng)或協(xié)議同步，以實(shí)現(xiàn)高效的能源管理。11、接觸式傳感器接觸式傳感器是一種簡(jiǎn)單而多功能的工具。智能接觸傳感器通過在門、窗或接入點(diǎn)打開時(shí)，以提醒要提高安全性。此外，這些通知可以防止能源的重大浪費(fèi)和基礎(chǔ)設(shè)施的可能損害。門、窗和主要出入口并不是接觸式傳感器的唯一應(yīng)用?；诖盆F的接觸式傳感器可以安裝在機(jī)器、櫥柜和冰箱等普通電器上。12、安全傳感器智能建筑中的安全傳感器不是一種特定類型的設(shè)備，而是一系列系統(tǒng)。安全傳感器可以檢測(cè)接近、占用、運(yùn)動(dòng)、圖像、視頻或接觸。因此，任何能夠檢測(cè)到未經(jīng)授權(quán)的存在的技術(shù)，都有資格成為安全傳感器的一部分。然而，當(dāng)今可用的智能安全傳感器使用紅外線（被動(dòng)和主動(dòng)）、微波或兩者兼而有之。其他流行的方法是磁接觸個(gè)開關(guān)、光電光束和聲音，包括超聲波。層析運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器仍處于初期階段，因此使用無線電波在沒有視線的情況下，創(chuàng)建3D圖像的技術(shù)可能需要一段時(shí)間才能普及。對(duì)于有直接視線的地方，視頻監(jiān)控系統(tǒng)仍然是樓宇安全的默認(rèn)設(shè)置。

總結(jié)

智能建筑傳感器的許多好處是顯而易見的：節(jié)能、資源利用、降低成本、空間優(yōu)化、可持續(xù)性和安全性。然而想象一下，使用智能傳感器，通過這些基于物聯(lián)網(wǎng)的BMS獲得的數(shù)據(jù)將會(huì)帶來怎樣的發(fā)展。除了數(shù)據(jù)分析的商業(yè)，智能建筑傳感器還可以影響建筑、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、房地產(chǎn)開發(fā)和社會(huì)技術(shù)活動(dòng)。更重要的是，任何周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)都可以顯示潛在的危險(xiǎn)，包括健康危害。