李蕾 楊麗英 劉珍娜

摘 要：傳感器技術(shù)作為一種智能感知技術(shù)在當(dāng)今社會有著廣泛的應(yīng)用。從傳感器的概念和基本應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合它在智能樓宇系統(tǒng)中的應(yīng)用對其常見類型進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：傳感器;智能樓宇;自動化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.138

傳感器技術(shù)廣泛的應(yīng)用在社會生活中的各個領(lǐng)域，比如智能樓宇、機(jī)器人、工業(yè)生產(chǎn)和汽車自動化控制領(lǐng)域。將傳感器技術(shù)有效的應(yīng)用于自動化系統(tǒng)中，能夠及時將不同節(jié)點的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且在相關(guān)的過程中有效的抗干擾，這將自動化技術(shù)應(yīng)用做出全面的提升。

1 傳感器的概念

傳感器是一種檢測設(shè)備，它能將收集到所測量的數(shù)據(jù)信息，并將其按照規(guī)律轉(zhuǎn)化為電信號或者是其他所需形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， 用于控制電路的通斷，利于高效地進(jìn)行信息的處理、傳輸、存儲、顯示等，傳感器技術(shù)在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域中得到高度重視，因此傳感器技術(shù)水平的高低對自動化水平的影響較為顯著。

2 傳感器的類型

傳感器的類型很多，不同類型的傳感器適用于不同的環(huán)境。因此在適合的環(huán)境中選擇合適的傳感器，可以使我們的生活更加的智能化和人性化。下面以智能樓宇系統(tǒng)中的主要傳感器類型進(jìn)行分析。

2.1 消防安全系統(tǒng)

智能樓宇設(shè)計當(dāng)中最為重要的設(shè)計因素則是安全，因此更能體現(xiàn)出火災(zāi)控制系統(tǒng)實時監(jiān)測可能發(fā)生安全隱患的各區(qū)域的重要性。常見的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)傳感器包括煙霧傳感器和消防水管水壓傳感器。煙霧傳感器的功能可概述為：自動檢測對應(yīng)區(qū)域的煙霧濃度，一旦煙霧濃度超過一定值時，煙霧傳感器會將數(shù)據(jù)反饋到終端，由控制系統(tǒng)觸發(fā)報警系統(tǒng);且可以根據(jù)要求打開自動噴水裝置和切斷區(qū)域內(nèi)的電源和氣源。消防水管水壓傳感器，實時監(jiān)控消防水管中的水壓，確保在火情發(fā)生時適量能夠得到保證。因此當(dāng)傳感器檢測到數(shù)據(jù)時并反饋到終端，以保證控制系統(tǒng)進(jìn)行有效的調(diào)控水量和水壓。

2.2 門禁系統(tǒng)

門禁，不僅僅是狹義上出入權(quán)限;廣義上涵蓋各種可以通行的通道，已經(jīng)發(fā)展成為一套完整的出入系統(tǒng)，因此需要運用到各種的傳感器，通常愛用的是刷卡和密碼的輸入方式，同樣包括指紋、面部和虹膜等常見的生物識別方式。

大家常見的刷卡式門禁系統(tǒng)并不能滿足高校用于甄別夜不歸宿和晚歸的學(xué)生，針對學(xué)生因勤工儉學(xué)晚歸和突然生病外出就醫(yī)等特殊情況，每次都叫醒宿管人員無疑加大了宿管人員的工作量。因此可以在門禁系統(tǒng)中加入上位機(jī)和下位機(jī)模塊，運用校園卡RFID模塊將數(shù)通過控制器傳遞給上位機(jī)，將學(xué)生的信息進(jìn)行比對分析，若符合則開門并記錄晚歸信息。

在生物識別方式中常見的則是指紋識別方式，市面上常見的兩種識別方式為電光指紋識別器和電容指紋識別器。電光指紋識和常見的掃描器的工作原理相近，同樣是將樣本的紋理照亮，再利用攝像頭進(jìn)行捕捉，之后對掃描到的圖片數(shù)據(jù)和已有的數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)進(jìn)行分析對比，若細(xì)節(jié)吻合度較高，則用戶的身份則會被確認(rèn)授權(quán)。而電容指紋識別器的精確度則相對高一些，原因是電容指紋識別利用的是包含兩個由絕緣層隔開的導(dǎo)體板組成的一組小的電容陣列，每一個寬度都小于指紋的寬度。當(dāng)電容掃描器掃描到指紋的時候，凸起的指紋作為導(dǎo)電介質(zhì)將部分導(dǎo)體連接起來，從而形成閉合回路產(chǎn)生電流，而接觸不到指紋的其余元件則會保持分離的狀態(tài)。同電光指紋識別器一樣電容指紋識別器也會將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，不同的是電光指紋識別器掃描的是一張明暗分布的圖片，而電容指紋識別器則會得到一張指紋圖，因此電容式指紋識別器的精確度更高安全性更好。

2.3 照明節(jié)能控制系統(tǒng)

樓梯間、前室等使用頻率較低區(qū)域的照明常采用聲控傳感器、光控傳感器和紅外傳感器等主要元器件構(gòu)成的開關(guān)進(jìn)行控制。

聲控照明系統(tǒng)的原理是利用了兩種傳感設(shè)備：聲控傳感器和光控傳感器，即由聲音和光來共同控制燈具的亮滅，具體體現(xiàn)在當(dāng)光照不足時，一定程度的聲音強(qiáng)度（可調(diào)）可以激活控制電路，實現(xiàn)燈具的點亮。

光控傳感器的敏感元件為光敏電阻，通常在有光照射時，光敏電阻的電阻值會減小，從而影響對應(yīng)電路中的電壓分配，經(jīng)過電壓比較器后輸出一個低電平;反之，光線太暗，則輸出一個高電平，這樣就可以將光信號轉(zhuǎn)化為控制電路的電信號，實現(xiàn)燈具的控制。

紅外感應(yīng)開關(guān)是利用了熱釋電紅外傳感器和光控傳感器，光控的原理同聲光控感應(yīng)開關(guān)。熱釋電紅外傳感器是一種能檢測人體發(fā)射紅外線的高靈敏度紅外探測元件，采用非接觸的形式檢測人體紅外輻射的能量變化，并將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出，從而驅(qū)動照明電路，實現(xiàn)照明節(jié)能控制。

2.4 空調(diào)控制系統(tǒng)

空調(diào)控制系統(tǒng)中最為常見的有一氧化碳傳感器和二氧化碳傳感器。尤其是一氧化碳檢測是十分重要的。在調(diào)查過程中，筆者發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的家庭會安裝燃?xì)鉄崴?，在燃?xì)獾倪^程中又增加了一項安全隱患，因此一旦發(fā)生燃?xì)庑孤┦录敲纯諝庵械囊谎趸嫉暮繉蟠笤黾?，給人類的生命帶來巨大的傷害。當(dāng)傳感器檢測到一氧化碳含量超標(biāo)，在打開報警系統(tǒng)的同時也將信息傳遞給空調(diào)控制系統(tǒng)，進(jìn)行換氣，由此消除安全隱患。通過溫度傳感器檢測室內(nèi)實時溫度，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運算，經(jīng)控制中心分析后激活制冷機(jī)或熱力站;再與調(diào)溫模塊共同作用下，完成室內(nèi)溫度恒定的要求。還有一種是檢測空間內(nèi)是否有人的帶球體聚光鏡的紅外線“人體感應(yīng)器”，將室內(nèi)的空間劃分為三個區(qū)域，通過對“人所在的場所”和“其活動量”進(jìn)行分析監(jiān)測，僅向有人的場所輸送氣流。這種傳感器的使用對于更加環(huán)保，同時也更加的省電。

科技改變世界，同樣也改變著我們的生活，以傳感器為主要元件的各種高科技產(chǎn)品已應(yīng)用到我們的工作、生活中，為我們帶來安全、便利的同時，提高了我們的用戶體驗，感受到了科技帶給我們的生活享受。隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，必將讓我們的明天更加美好。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱愛林.智能建筑中的樓宇自動化設(shè)計及其應(yīng)用[J].建筑科學(xué)，2012（02）：45-58.

[2]王志萍，劉志富，王煒.傳感器技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技信息，2009（17）：63.

課題來源：山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院科技類項目：基于多傳感器融合的位姿檢測系統(tǒng)（2018KJ01）

作者簡介：李蕾（1989-），女，山東定陶人，本科，初級，研究方向：自動化。