Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to sam

Treść artykułu



W wiejskim domu, szczególnie nieprzeznaczonym na pobyt stały, wyciek z sieci wodociągowej może mieć bardzo poważne konsekwencje. Na rynku systemów zabezpieczeń jest wiele gotowych rozwiązań, jednak dzisiaj porozmawiamy o samodzielnym skonstruowaniu schematu ochrony przed wyciekiem.

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to sam

Ogólny opis systemu

Istnieją dwie główne topologie systemów ochrony przed wyciekiem. Główną różnicą między nimi jest sposób transmisji sygnału pomiędzy czujnikiem, sterownikiem i siłownikami. Systemy wykorzystujące transmisję przewodową są prostsze i bardziej niezawodne, ale nie zawsze są wygodne w użyciu, gdy miejsca prawdopodobnych wycieków są daleko od siebie, gdy ze względu na znaczną długość kabla sygnał może nie zostać rozpoznany przez sterownik. Z kolei systemy bezprzewodowe nie wymagają okablowania, dzięki czemu dekoracyjne powłoki wykończeniowe nie zostaną uszkodzone podczas montażu, ale takie zabezpieczenie jest droższe.

W systemach przewodowych komunikacja między czujnikiem wycieku a sterownikiem odbywa się za pomocą przewodu trójprzewodowego. Dodatkowo do wyjścia sterującego sterownika podłączone są urządzenia wykonawcze: elektryczne zawory odcinające, sygnalizatory świetlne i dźwiękowe. W razie potrzeby schemat można uzupełnić urządzeniami komunikacyjnymi w celu ostrzegania użytkownika za pośrednictwem mobilnej lub domowej sieci bezprzewodowej.

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samSchemat ideowy zabezpieczenia przed wyciekami wody: 1 – jednostka sterująca; 2 – moduł radiowy; 3 – elektryczny napęd kulkowy; 4 – kurki wlotowe; 5 – czujniki przewodowe; 6 – czujniki radiowe

Główna różnica między systemem bezprzewodowym polega na tym, że moduł komunikacji radiowej jest instalowany razem z czujnikiem zalania. Nie wymaga to połączenia przewodowego pomiędzy kontrolerem a czujnikiem, ale sam wykrywacz nieszczelności i nadajnik wymagają stabilizowanego zasilania z jednostki zewnętrznej lub baterii. Zaworami blokującymi można sterować również drogą radiową, ale często nie jest to wymagane, ponieważ znacznie łatwiej jest zamontować sterownik obok siłownika.

Wybór kontrolera

Mózgiem systemu jest elektroniczna jednostka sterująca. Jego główną funkcją jest dokładne rozpoznanie zmiany poziomu sygnału z czujnika i podanie napięcia na siłownik. Istotne jest, aby sterownik posiadał funkcję wyjścia z trybu awaryjnego po usunięciu przyczyny wycieku. Jak widać, logika kontrolera jest dość prosta, dzięki czemu można używać nawet najprostszych urządzeń, w tym rękodzieła. Ogólnie można zaproponować trzy opcje.

Moduły przekaźnikowe to najprostsza klasa urządzeń sterujących do podłączenia jednego lub dwóch czujników. Wad jest szereg: brak zachowania stanu przy wyłączonym zasilaniu, konieczność konwersji sygnału z czujnika do prawidłowego poziomu oraz zaopatrzenia obwodu w bypass z ręcznym resetem, aby utrzymać go w trybie awaryjnym. Niemniej jednak jest to najbardziej ekonomiczna opcja budowy obwodu. Odpowiednie rozwiązania obejmują moduły przekaźnikowe Omron i karty rozszerzeń Arduino, a także droższe programowalne przekaźniki, takie jak OVEN PR110 do podłączenia do 12 czujników..

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samProgramowalny przekaźnik ARIES PR110

Programowalne sterowniki logiczne to najbardziej wszechstronny typ urządzeń sterujących, które pozwalają na implementację bardziej złożonych algorytmów dla systemu ochrony przed wyciekiem i łączenie ich z innymi systemami automatyki. Do tych samych celów można wykorzystać tanie komputery jednopłytkowe, takie jak Arduino, za pomocą których można zaimplementować takie funkcje jak wymuszone spuszczanie wody ze zbiornika pralki..

Do podłączenia czujnika zalania można wykorzystać jeden z kanałów kontrolera automatyki domowej lub alarmu pożarowego i bezpieczeństwa. Jedynym problemem jest niedopasowanie typu lub poziomu sygnału na wyjściu czujnika, dlatego często konieczne staje się uzupełnienie obwodu o wzmacniacz lub jednokanałowy przetwornik dyskretny.

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samPrzykład schematu ochrony przed wyciekiem na Arduino

Najprostsze urządzenie sterujące można wykonać własnymi rękami ze zwykłych elementów elektronicznych. Wzmocnienie sygnału z czujnika może być realizowane na tranzystorach oznaczonych Logic Level (seria IRL), które do sterowania wykorzystują bardzo niskie napięcia (około 2-3 V) i mogą przełączać prąd obciążenia do 20 A. Rezystor podwyższający 300–500 omów jest zainstalowany między bramką a źródłem, aby uniknąć przypadkowego zapłonu. Wskazane jest uzupełnienie obwodu: ograniczenie sygnału sterującego diodą Zenera do 50–70% maksymalnego napięcia bramka-źródło, a także zastosowanie bocznika z dzielnikiem napięcia między źródłem a bramką, aby klucz był otwarty. W otwartym obwodzie bocznika konieczne jest zainstalowanie przycisku resetowania wyzwalania. Taki obwód może mieć prawie nieograniczoną liczbę tranzystorów i odpowiednio sterować wieloma urządzeniami wykonawczymi i wskaźnikami..

Czujniki wycieku

Detektor nieszczelności ma proste, jeśli nie prymitywne urządzenie. Jego dwa główne elementy to para elektrod, gdy są mokre, które zamykają obwód, a także wzmacniacz sygnału, którym jest zwykle tranzystor bipolarny o niskim prądzie nasycenia. Czujnik zasilany jest dwoma przewodami, trzeci służy do przesłania sygnału alarmowego do centrali. Niektóre czujniki mają wbudowane sygnalizatory dźwiękowe i świetlne, w jednej obudowie można również zamontować izolowany galwanicznie wyłącznik w postaci przekaźnika do bezpośredniego zasilania siłownika..

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samUrządzenie do czujników wycieku wody GIDROLOCK

Najbardziej rozpowszechnione, przede wszystkim ze względu na niski koszt (około 500 rubli / sztukę), są czujniki „Kontakt H2O”, „Wodnik-R” i Równanie. Posiadają kilka wersji do podłączenia zarówno do wejść analogowych urządzeń sterujących jak i do wejść typu „styk bezpotencjałowy” w stanie normalnie otwartym i normalnie zamkniętym. Czujki mają wbudowaną sygnalizację sygnału, ale ich główną wadą jest to, że nie są w stanie przełączyć znacznego obciążenia, czyli nie mogą bezpośrednio sterować zaworami.

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samCzujniki wycieku wody: 1 – „Vodoley-R”; 2 – „Kontakt H2O”; 3 – Równanie

Bardziej zaawansowane, ale i droższe (od 1,5 do 2,5 tys. Rubli) czujniki – Ajax LeaksProtect, Ezviz T10, Neptun RSW + i inne urządzenia bezprzewodowe. Z reguły czujki te są zasilane baterią typu „Krona”, w niektórych modelach żywotność baterii może wynosić nawet dwa lata. Większość czujek jest przystosowana do pracy w ramach systemu zabezpieczeniowego tego samego producenta, dla niektórych jest wskazana częstotliwość pracy i istnieje możliwość skonfigurowania do podłączenia do uniwersalnych odbiorników radiowych. Pewna część modeli autonomicznych pracuje w trybie alarmowym – sygnalizuje dźwiękiem lub wysyła powiadomienie przez komunikację mobilną w przypadku wykrycia wycieku.

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samBezprzewodowe czujniki wycieku wody: 1 – Ajax LeaksProtect; 2 – Ezviz T10; 3 – Neptun RSW+

W życiu codziennym najpopularniejsze nie są pojedyncze czujniki, ale zestawy do montażu systemów ochrony przed wyciekami. Mogą zawierać do trzech czujników, jeden lub dwa zawory elektryczne, zasilacz i centralną jednostkę sterującą. Takie zestawy są dostarczane na rynek pod znakami towarowymi Neptun, Aquastorozh i Gidrolock.

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samSystem ochrony przed wyciekami wody „Aquastorozh Classic 2×20”

Urządzenia wykonawcze i pomocnicze

Trzecim elementem systemu jest urządzenie zamykające dopływ wody w przypadku wykrycia wycieku. W tym celu stosuje się zawory kulowe z napędem silnikowym lub zawory elektromechaniczne..

Zawory kulowe z silnikiem sterowane są zgodnie z obwodem trójprzewodowym, dlatego często mogą być stosowane tylko w układach sterowanych pełnoprawnym sterownikiem, gdyż oprócz sygnału zamykającego, po przywróceniu systemu do stanu pierwotnego wymagany jest sygnał otwarcia. Natomiast sygnał do otwarcia można podać poprzez styk zwrotny przekaźnika lub ręcznie poprzez przycisk – rodzaj zamiennika kasowania alarmu.

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samZawór kulowy z elektrycznym GIDROLOCK PROFESSIONAL

Normalnie otwarte zawory elektromechaniczne działają jednorazowo po podaniu sygnału sterującego i zamykają przepływ. W takim przypadku napięcie na kanale sterującym może pozostawać w nieskończoność, ponieważ podczas pracy obwód jest otwierany przez grupę styków połączoną mechanicznie z trzpieniem zaworu. Należy pamiętać, że to zawór normalnie otwarty po zadziałaniu zabezpieczenia pozostaje w tej pozycji nawet w przypadku zaniku zasilania i jest ładowany ręcznie po usunięciu wycieku..

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samZawór elektromagnetyczny do wody

Siłowniki nie muszą być wyspecjalizowane; wystarczą wszelkie kurki lub zawory do systemów hydraulicznych. Należy jednak zwrócić uwagę na zakres napięć pracy, ponieważ niektóre moduły przekaźnikowe nie mogą sterować prądem stałym, a wyjścia przełączające sterowników mogą pracować tylko z ograniczonym napięciem i prądem.

W obwodzie mogą również znajdować się urządzenia pomocnicze:

  1. Moduły komunikacji radiowej – zestaw nadajnika i odbiornika np. Seria MX na częstotliwości 433 MHz, stworzy bezprzewodowe połączenie pomiędzy czujnikiem a centralą za pomocą sprzętu przeznaczonego do budowy systemów z komunikacją przewodową.
  2. Wzmacniacze i modulatory sygnału są zaprojektowane tak, aby dopasować poziomy logiczne między czujnikami a jednostką sterującą. Jako wzmacniacze najpopularniejsze moduły jednopłytkowe oparte na mikroukładzie LM358, do konwersji sygnału – modułowy DAC / ADC na PCF8591.
  3. Przekaźniki pośrednie będą przydatne, jeśli grupa przekaźników centrali nie pozwala na przełączanie dużych prądów. Najbardziej preferowane przekaźniki przeznaczone są do niskiego napięcia sterującego – 24 lub 36 V..

Montaż i instalacja obwodu

Nie ma trudności z montażem systemu ochrony przed wyciekiem, jeśli używany jest gotowy zestaw: wszystkie elementy są w pełni kompatybilne, złącza pasują do siebie, są szczegółowe instrukcje. Złożenia o indywidualnej konfiguracji są trudniejsze do wdrożenia, dlatego rozważ topologię systemu zabezpieczeń z dwoma czujnikami i komunikacją bezprzewodową..

„Styk H2O” będzie używany jako czujnik zalania w wersji czteroprzewodowej ze stykiem normalnie otwartym. Przewody brązowy (+) i biały (-) podłączamy do źródła zasilania – baterii 9 V. Jeden z pozostałych przewodów podłączamy do dodatniego zasilania, drugi do pinu TX DATA nadajnika radiowego MX-FS-03V. Przylutuj 10-15 cm zwiniętego drutu miedzianego do podkładki ANT na płytce nadajnika. Czujnik mocowany jest śrubami lub taśmą dwustronną, elektrody należy mocno docisnąć do podłoża. Przewód z czujnika jest poprowadzony wzdłuż ściany do małej plastikowej obudowy, w której znajduje się nadajnik radiowy i zasilacz.

Zabezpieczenie domu przed wyciekami wody zrób to samSchemat połączeń dla systemu przeciw wyciekowi z dwoma czujnikami i komunikacją bezprzewodową

Odbiornik radiowy MX-05V jest zainstalowany w pobliżu urządzenia sterującego, którym będzie programowalny moduł przekaźnikowy FRM01. Zacisk RX odbiornika radiowego jest podłączony do wejścia IN modułu wzmacniacza LM358, zaciski GND i VCC są podłączone do ujemnego i dodatniego zasilania 5 V. Moduł wzmacniacza wymaga również zasilania 12 V poprzez zaciski VCC i GND. Wyjście z modułu wzmacniacza podłączamy do zacisku wejściowego modułu przekaźnikowego IN, który łączy się również z zasilaczem 12V (obwód jest zabezpieczony przed odwróceniem polaryzacji).

Jako siłownik zaleca się zastosowanie zaworu kulowego NT9047 o napięciu zasilania 24 V, który jest instalowany na wlocie do wodociągu. Przewód neutralny żurawia jest podłączony do minusa zasilania, przewód styku zamykającego jest podłączony do normalnie otwartego wyjścia przekaźnika, styk otwierający do normalnie zamkniętego. Przekaźnik należy skonfigurować zgodnie z instrukcją – ustawić funkcję nr 10. Jak widać cały zespół wymaga do pracy trzech poziomów napięć, co rozwiązuje się kupując kilka tanich zasilaczy na 5, 12 i 24 V, ten ostatni o prądzie do 2 A.

Oceń artykuł
Codzienne wskazówki i instrukcje

Klikając przycisk „Prześlij komentarz” wyrażam zgodę na przetwarzanie danych osobowych i akceptuję politykę prywatności