Ускорение построения сетей датчиков

В связи с тем, что число случаев заболевания COVID-19 в настоящее время стремительно сокращается, а ограничения в области общественного здравоохранения ослабевают, появляются новые возможности и ожидания для личных мероприятий. Например, на моем рабочем месте ношение маски в помещении скоро больше не потребуется. Это изменение будет драматичным. В конце концов, в течение двух лет от нас требовали носить защитные маски для лица и следовать многим другим рекомендациям по профилактике заболеваний и борьбе с ними. Разоблачение будет одновременно освобождающим и нервирующим. Возможность взаимодействовать с другими людьми в помещении без покрытия лица, барьеров из оргстекла, социального дистанцирования и снижения требований к заполняемости будет освежающей. Однако возвращение к такому «нормальному» поведению является огромной перспективой для тех, кто представляет более уязвимые и восприимчивые группы населения.

Для всех нас пандемия сформировала наши ожидания относительно роли зданий в облегчении или предотвращении передачи болезней. Распространение коронавируса на основе аэрозолей привело к усилению контроля за механическими системами и окнами зданий. Развитие создания сенсорных сетей, растущая тенденция до пандемии, в настоящее время ускоряется. Такие сети позволяют отслеживать различные факторы, связанные с использованием ресурсов здания и, все чаще, со здоровьем жильцов. С быстрым внедрением убивающего патогенные микроорганизмы освещения с дальним ультрафиолетовым излучением датчики даже используются для контроля здорового уровня ультрафиолетового излучения в жилых помещениях.

Джон Васзак является соучредителем компании L &M Instruments, которая разрабатывает беспроводные датчики для зданий с широким спектром возможностей. Датчик Apollo компании, например, используется для контроля безопасного устранения инфекционных заболеваний в помещениях с помощью ультрафиолетового излучения. В следующем интервью Васзак рассказывает о разработке строительных датчиков и их использовании в мире после пандемии.

Блейн Браунелл: До пандемии, как развивалась технология создания сенсоров?

Джон Васзак: До пандемии самым большим движением, которое мы наблюдали, было масштабирование датчиков. Независимо от того, был ли это интернет Вещей или какая-то локальная ячеистая сеть, наблюдалась активность, связанная со значительным увеличением пространственного разрешения сенсорной обратной связи. Создавалось впечатление, что эта деятельность в равной степени была обусловлена строительными инициативами, ориентированными на жильцов, и усилиями по повышению энергоэффективности. Специалисты по системам управления зданиями изучали технологии Интернета вещей и знакомились с облачными технологиями, такими как AWS и Azure. Масштабирование датчика было обеспечено более чем в малой степени благодаря носимому механизму. Это движение привело к подключению к сети с низким энергопотреблением и недорогим твердотельным датчикам, которые способствовали бы созданию прототипов и проверке концепций.

Как пандемия повлияла на рост, возможности, экономику или другие аспекты создания сенсорных технологий?

В начале пандемии стало очевидно, что здания с низкой заполняемостью так же дороги в эксплуатации, как и полностью заселенные здания. В то время как многие здания перешли на более дешевое светодиодное освещение и интеллектуальные датчики для управления освещением, система ОВКВ, по большому счету, должна была продолжать работать на уровне полной занятости. Поскольку полное возвращение в офис в обозримом будущем не определено, у сенсорных технологий есть возможность как обеспечить это возвращение, так и помочь зданиям управлять различными уровнями заполняемости. Учитывая все это, я вижу две основные области, в которых пандемия окажет существенное влияние на сенсорные технологии зданий: снижение риска возникновения патогенов и ключевые показатели эффективности, ориентированные на жильцов (KPI).

Снижение риска возникновения патогенов включает в себя все, что есть в наборе инструментов для датчиков до пандемии, например датчики ЛОС, CO2, твердых частиц, давления воздуха и относительной влажности, но широко распределено по всему зданию. Недостаточно знать поток воздуха и обмены через первичную систему кондиционирования воздуха. Нужно понимать количество обменов воздухом через OR7, конференц-зал Гранд-Каньона или класс 106. Конечно, это расширение масштабов хорошо увязывается с предпандемическими усилиями, связанными с сетевыми датчиками и аналитикой. Снижение риска возникновения патогенов также вывело УФ-С на передний план инициатив по дезинфекции. Давно известно, что УФ-С дезактивирует вредные патогенные микроорганизмы, и несколько сильных компаний занимались дезинфекцией УФ-С задолго до пандемии. И теперь хорошо известно, и неудивительно, что UV-C дезактивирует SARS-CoV-2. В результате многие компании делают успехи в сфере дезинфекции УФ-C, в то время как регулирующие органы пытаются определить рекомендации по безопасности для новых разновидностей УФ-C, таких как Far UV-C. Эта проблема безопасности, наряду с необходимостью измерения “потока” УФ-C для обеспечения надлежащей дезактивации патогенов, создала рынок для устройств, чувствительных к УФ-C, в лабораториях по всему миру, а также возможность развертывания датчиков везде, где УФ-C используется в зданиях.

Ключевые показатели эффективности, ориентированные на жильцов, позволят нам перейти от отслеживания того, сколько энергии требуется для управления зданием (т.Е. кВтч / м2 в год), к тому, сколько энергии требуется для управления зданием на основе занятости (возможно, кВтч / житель в год). Это создаст необходимость в датчиках, которые будут не только определять заполняемость, но и оптимизировать заполняемость. Система кондиционирования воздуха, в частности, должна будет двигаться в направлении освещения, управляемого движением. Из-за более длительных временных констант, связанных с отоплением и охлаждением, датчики и аналитика должны будут определять и прогнозировать заполняемость таким образом, чтобы интеллектуальные среды ОВКВ могли быть запущены до вероятного заполнения. Этим взаимосвязанным средам ОВКВ также потребуется больше датчиков для лучшего управления пространствами. Также могут быть задействованы методы пассивного нагрева и охлаждения, интегрирующие дополнительные датчики и интеллектуальные данные для включения в интеллектуальную логику управления HVAC. Например, датчики солнечного света и прогнозы погоды могут использоваться в логике нагрева и охлаждения, уменьшая ненужное превышение и занижение уставки. Существует также синергетический эффект, ориентированный на жильцов, который заключается в том, что при проектировании зданий необходимо создавать более удобные помещения, чтобы стимулировать сотрудников часто посещать офис, что, в свою очередь, улучшит показатели эффективности для каждого занятого.

Датчики L&M Instruments Apollo контролируют мощность и уровень энергии UV-C. Можете ли вы рассказать о том, как эти датчики обеспечат безопасное проживание человека во внутренних помещениях?

Датчики Apollo являются единственными недорогими устройствами на рынке, которые могут измерять для применений с низким энергопотреблением, таких как уровни “опасности” УФ-C и уровни дезинфекции с высокой энергией. Они используют ту же технологию обработки смешанных сигналов и миниатюризацию, которая позволила носимым датчикам создавать недорогие датчики, которые работают так же хорошо, как системы исследовательского уровня, которые продаются в десять раз дороже. Apollo также был разработан для измерения ртути низкого давления, разряда (импульсный ксенон), эксимерных и светодиодных технологий источников. Это упрощает процесс развертывания для зданий, в которых со временем может использоваться несколько технологий.

При применении дезинфицирующих растворов UV-C существует два важных фактора: один из них заключается в необходимости применения достаточного количества энергии или энергии для дезактивации патогена. Другой способ заключается в том, чтобы не расходовать слишком много энергии в присутствии жильцов, чтобы не подвергать их воздействию ультрафиолетового излучения. Индикаторы дозы Apollo и технология Apollo, применяемые в системах автоматизации зданий, позволяют управлять обоими концами этого энергетического спектра.

Как датчики Apollo работают как для ультрафиолетового, так и для дальнего ультрафиолетового излучения? Например, как можно использовать отбор проб в занятых зонах, а также для дезинфекции пустых помещений?

Датчики серии Apollo обладают способностью обнаружения во всем спектре УФ-C, включая дальний УФ-C. Модели Apollo могут обнаруживать весь спектр или настраиваться для определенной области, включая узкополосные опции для выбора определенной спектральной линии, например 254 нм.

В системах дезинфекции пустых помещений короткие циклы дезинфекции достигаются с помощью источников высокой энергии, таких как ртуть низкого давления или импульсный ксенон. В этих сценариях Apollo используется для начальной настройки и текущей проверки. Для начальной настройки несколько блоков Apollo размещаются по всему объему помещения, чтобы гарантировать, что стационарные или мобильные источники ультрафиолетового излучения доставляют достаточную дозу в интересующие области помещения. Затем одни и те же устройства можно периодически использовать для проверки того, что система работает должным образом с течением времени.

Дезинфекция жилых помещений включает дезинфекцию верхних помещений и, за неимением лучшего термина, дезинфекцию нижних помещений. Дезинфекция верхних помещений применяется десятилетиями и включает в себя дезинфекцию воздуха в зоне над жильцами с использованием методов, сбивающих с толку, чтобы гарантировать, что ультрафиолетовое излучение не создает опасной ситуации для жильцов. Дезинфекция нижних помещений — это новый метод, при котором уровни энергии ультрафиолетового излучения ниже того, что считалось бы опасным для людей, достигаются на уровне обитателей помещения. В случае дальнего ультрафиолетового излучения предлагается использовать более высокие уровни энергии для повышения эффективности процесса дезинфекции. Предлагаемые более высокие уровни энергии основаны на эмпирических данных, указывающих на то, что энергия дальнего ультрафиолетового излучения не может проникать через кожу или роговицу. Тем не менее, системы Far UV-C также могут работать ниже задокументированных в настоящее время уровней опасности до тех пор, пока регулирующие органы не расчистят путь для более высоких уровней энергии. Во всех этих случаях в занятых помещениях Apollo используется для измерения как эффективности (энергии дезинфекции), так и безопасности (воздействия на обитателей) уровней энергии UV-C. Технология Apollo также может быть интегрирована в систему управления зданием, аналогичную термостату UV-C, для мониторинга и оповещения в режиме реального времени.

Как вы представляете себе будущее создания датчиков в мире после пандемии, включая устройства для отбора проб ультрафиолетового излучения?

В связи с тем, что число случаев заболевания COVID-19 в настоящее время стремительно сокращается, а ограничения в области общественного здравоохранения ослабевают, появляются новые возможности и ожидания для личных мероприятий. Например, на моем рабочем месте ношение маски в помещении скоро больше не потребуется. Это изменение будет драматичным. В конце концов, в течение двух лет от нас…

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.