Do-it-yourself ochrana proti úniku vody pro váš domov

Obsah článku



V venkovském domě, zejména není-li určen k trvalému pobytu, může mít únik z vodovodního systému velmi vážné následky. Na trhu bezpečnostních systémů existuje mnoho hotových řešení, dnes však hovoříme o vlastní konstrukci systému ochrany proti úniku.

Do-it-yourself ochrana proti úniku vody pro váš domov

Obecný popis systému

Pro systémy ochrany proti úniku existují dvě hlavní topologie. Hlavní rozdíl mezi nimi je způsob přenosu signálu mezi senzorem, ovladačem a akčními členy. Systémy využívající drátový přenos jsou jednodušší a spolehlivější, ale není vždy vhodné je používat, když místa pravděpodobného úniku jsou daleko od sebe, když v důsledku značné délky kabelu nemusí být signál rozpoznáván ovladačem. Bezdrátové systémy zase nevyžadují kabeláž, takže dekorativní instalace se během instalace nepoškodí, ale taková ochrana je dražší.

V kabelových systémech je komunikace mezi snímačem úniku a regulátorem prováděna přes třívodičový vodič. K řídícímu výstupu regulátoru jsou navíc připojena výkonná zařízení: elektrické uzavírací ventily, světelná a zvuková výstražná zařízení. V případě potřeby lze schéma doplnit o komunikační zařízení, která upozorní uživatele prostřednictvím mobilní nebo domácí bezdrátové sítě.

Schéma ochrany proti úniku vodySchéma ochrany proti úniku vody: 1 – řídicí jednotka; 2 – rádiový modul; 3 – elektrický kulový pohon; 4 – přívodní kohouty; 5 – kabelové senzory; 6 – rádiové senzory

Hlavní rozdíl mezi bezdrátovým systémem spočívá v tom, že rádiový komunikační modul je nainstalován společně se senzorem povodní. To nevyžaduje kabelové spojení mezi ovladačem a senzorem, ale samotný detektor úniku a vysílač potřebují stabilizované napájení z externí jednotky nebo baterie. Uzamykací ventily lze také ovládat pomocí rádia, ale často to není nutné, protože je mnohem snazší nainstalovat ovladač vedle ovladače.

Výběr ovladače

Mozek systému je elektronická řídicí jednotka. Jeho hlavní funkcí je přesné rozpoznání změny úrovně signálu ze senzoru a přivedení napětí na pohon. Je důležité, aby měl regulátor funkci zotavení z nouzového režimu poté, co byla odstraněna příčina úniku. Jak vidíte, logika ovladače je velmi jednoduchá, a proto lze použít i ta nejjednodušší zařízení, včetně těch řemeslných. Obecně lze navrhnout tři možnosti.

Reléové moduly jsou nejjednodušší třídou ovládacích zařízení pro připojení jednoho nebo dvou senzorů. Existuje celá řada nevýhod: nedostatek zachování stavu, když je napájení vypnuto, potřeba převést signál ze senzoru na správnou úroveň a poskytnout obvodu bypass s ručním resetem, aby jej udržel v nouzovém režimu. Přesto je to nejvýhodnější varianta pro výstavbu okruhu. Mezi vhodná řešení patří reléové moduly Omron a rozšiřující desky Arduino, jakož i dražší programovatelná relé jako OVEN PR110 pro připojení až 12 senzorů..

Programovatelné relé ARIES PR110Programovatelné relé ARIES PR110

Programovatelné logické regulátory jsou nejvšestrannějším typem řídicích zařízení, které vám umožňují implementovat složitější algoritmy pro systém ochrany proti úniku a propojit je s jinými automatizačními systémy. Pro stejné účely lze použít levné jednodeskové počítače, jako je Arduino, pomocí kterých lze implementovat funkce, jako je nucené vypouštění vody z nádrže pračky..

Jeden z kanálů řídicí jednotky domácí automatizace nebo požárního a bezpečnostního poplachu lze použít k připojení povodňového senzoru. Jediným problémem je nesoulad typu nebo úrovně signálu na výstupu ze senzoru, takže je často nutné doplnit obvod zesilovačem nebo jednokanálovým diskrétním převodníkem..

Systém ochrany proti netěsnosti na ArduinoPříklad schématu ochrany proti úniku na Arduinu

Nejjednodušší ovládací zařízení může být vyrobeno z vlastních rukou z běžných elektronických součástek. Zesílení signálu ze senzoru může být realizováno na tranzistorech označených Logic Level (IRL series), které používají pro řízení velmi nízké napětí (asi 2-3 V) a jsou schopné spínat až 20 A zátěžového proudu. Mezi bránu a zdroj je nainstalován pull-up rezistor 300–500 ohmů, aby nedošlo k náhodnému odpálení. Doporučuje se doplnit obvod: omezte řídicí signál zenerovou diodou na 50–70% maximálního napětí zdroje hradla, a také poskytněte zkrat s děličem napětí mezi zdrojem a hradlem, aby zůstal klíč otevřený. V otevřeném okruhu zkratu je nutné nainstalovat vypínací tlačítko pro resetování nehody Takový obvod může mít téměř neomezený počet tranzistorů a podle toho řídit řadu výkonných zařízení a indikátorů..

Senzory netěsnosti

Detektor úniku má jednoduché, ne-li primitivní zařízení. Její dva hlavní prvky jsou dvojice elektrod, pokud jsou mokré, které uzavírají obvod, a zesilovač signálu, kterým je obvykle bipolární tranzistor s nízkým saturačním proudem. Senzor je napájen dvěma dráty, třetí slouží k přenosu poplachového signálu do řídicí jednotky. Některé senzory mají zabudovaná zvuková a světelná signalizační zařízení a v jednom krytu lze instalovat také galvanicky izolovaný spínač ve formě relé, který dodává energii přímo do pohonu.

Zařízení pro snímače úniku vody GIDROLOCKZařízení pro snímače úniku vody GIDROLOCK

Nejběžnější jsou především senzory „H2O Contact“, „Aquarius-R“ a rovnice, a to především díky nízkým nákladům (asi 500 rublů / kus). Mají několik verzí pro připojení jak k analogovým vstupům řídicích zařízení, tak ke vstupům typu „suchý kontakt“ v normálně otevřených a normálně uzavřených stavech. Detektory mají vestavěnou signalizaci signálu, ale jejich hlavní nevýhodou je, že nejsou schopny přepnout významné zatížení, to znamená, že nemohou přímo ovládat ventily.

Senzory úniku vodySenzory úniku vody: 1 – „Vodoley-R“; 2 – „H2O Contact“; 3 – Rovnice

Pokročilejší, ale také dražší (od 1,5 do 2,5 tisíc rublů) senzory – Ajax LeaksProtect, Ezviz T10, Neptun RSW + a další bezdrátová zařízení. Zpravidla jsou tyto detektory napájeny baterií typu „Krona“, u některých modelů může být životnost baterie až dva roky. Většina detektorů je navržena tak, aby fungovala jako součást ochranného systému stejného výrobce, pro některé je uvedena provozní frekvence a je možné ji nakonfigurovat pro připojení k univerzálním rádiovým přijímačům. Určitá část autonomních modelů pracuje v poplašném režimu – při detekci úniku pípne nebo odešle oznámení prostřednictvím mobilní komunikace.

Bezdrátové senzory úniku vodyBezdrátové snímače úniku vody: 1 – Ajax LeaksProtect; 2 – Ezviz T10; 3 – Neptun RSW+

V každodenním životě nejoblíbenější nejsou jednotlivé senzory, ale soupravy pro instalaci systémů ochrany proti úniku. Mohou obsahovat až tři senzory, jeden nebo dva elektrické ventily, napájecí zdroj a centrální řídicí jednotku. Podobné sady se prodávají pod ochrannými známkami Neptun, Aquastorozh a Gidrolock..

Systém ochrany proti úniku vody AquastoroSystém ochrany proti úniku vody „Aquastorozh Classic 2×20“

Výkonná a pomocná zařízení

Třetím prvkem systému je zařízení, které uzavírá přívod vody, když je detekován únik. K tomuto účelu se používají buď motorové kulové ventily nebo elektromechanické ventily..

Kulové kohouty s motorem jsou ovládány podle třívodičového obvodu, takže je lze často používat pouze v systémech řízených plnohodnotným ovladačem, protože kromě signálu zavírání je při obnovení systému do původního stavu vyžadován i signál otevírání. Signál k otevření však může být vyslán přes zpětný kontakt relé nebo ručně pomocí tlačítka – druh náhrady za resetování alarmu.

Kulový ventil s elektrickým GIDROLOCK PROFESSIONALKulový ventil s elektrickým GIDROLOCK PROFESSIONAL

Normálně otevřené elektromechanické ventily působí jednou, když je aplikován řídicí signál, a uzavírají tok. V tomto případě může napětí na řídícím kanálu zůstat neomezeně dlouho, protože během provozu je obvod otevřen kontaktní skupinou mechanicky spojenou s dříkem ventilu. Je třeba si uvědomit, že se jedná o normálně otevřený ventil, který po spuštění ochrany zůstává v této poloze i v případě výpadku proudu a je ručně nabíjen po odstranění úniku..

Elektromagnetický ventil pro voduElektromagnetický ventil pro vodu

Servopohony nemusí být specializované, všechny kohouty nebo ventily pro vodovodní systémy to udělají. Je však třeba věnovat pozornost rozsahu provozního napětí, protože některé reléové moduly nemohou řídit stejnosměrný proud a spínací výstupy regulátorů mohou pracovat pouze s omezeným napětím a proudem.

V obvodu mohou být také přítomna pomocná zařízení:

  1. Radiokomunikační moduly – sada vysílače a přijímače, například série MX na 433 MHz, vytvoří bezdrátové spojení mezi senzorem a řídicí jednotkou, pomocí zařízení navrženého pro budování systémů s kabelovou komunikací.
  2. Zesilovače a modulátory signálu jsou navrženy tak, aby odpovídaly logickým úrovním mezi senzory a řídicí jednotkou. Jako zesilovače, nejoblíbenější moduly s jednou deskou založené na mikroobvodu LM358, pro převod signálu – modulární DAC / ADC na PCF8591.
  3. Mezilehlé relé bude užitečné, pokud skupina relé řídicí jednotky neumožňuje přepínání významných proudů. Nejvýhodnější relé jsou navržena pro nízké řídicí napětí – 24 nebo 36 V.

Montáž a instalace obvodu

Při použití připravené sady není problém s instalací systému ochrany proti úniku: všechny prvky jsou plně kompatibilní, konektory do sebe zapadají, jsou k dispozici podrobné pokyny. Implementace sestav individuální konfigurace je obtížnější, proto zvažte topologii ochranného systému se dvěma senzory a bezdrátovou komunikaci..

„H2O Contact“ bude použit jako povodňový senzor ve čtyřvodičové verzi s normálně otevřeným kontaktem. Hnědý (+) a bílý (-) vodič jsou připojeny ke zdroji energie – baterie 9 V. Jeden ze zbývajících vodičů je připojen k napájecímu plusu, druhý ke konektoru TX DATA rádiového vysílače MX-FS-03V. Pájejte 10-15 cm stočeného měděného drátu na podložku ANT na desce vysílače. Čidlo je upevněno šrouby nebo oboustrannou páskou, elektrody musí být pevně přitlačeny k podlaze. Drát ze senzoru je veden podél zdi do malého plastového pouzdra, ve kterém je umístěn rádiový vysílač a napájení.

DIY systém ochrany proti únikuSchéma zapojení systému proti úniku se dvěma senzory a bezdrátovou komunikací

Rádiový přijímač MX-05V je nainstalován poblíž řídicího zařízení, které bude programovatelným reléovým modulem FRM01. Terminál RX rádiového přijímače je připojen ke vstupu IN zesilovacího modulu LM358, terminály GND a VCC jsou připojeny k zápornému a kladnému napájecímu zdroji 5 V. Zesilovací modul také potřebuje napájení 12 V prostřednictvím terminálů VCC a GND. Výstup ze zesilovacího modulu je připojen ke vstupní svorce reléového modulu IN, který je také připojen k napájení 12V (obvod je chráněn proti přepólování).

Jako pohon se doporučuje použít kulový ventil NT9047 s napájecím napětím 24 V, který je nainstalován na vstupu do vodovodu. Neutrální drát jeřábu je připojen k minus napájení, drát uzavíracího kontaktu je připojen k normálně otevřenému výstupu relé, rozpínací kontakt k normálně uzavřenému. Relé musí být nakonfigurováno podle pokynů – nastavit funkci č. 10. Jak vidíte, celá sestava vyžaduje tři úrovně napětí pro provoz, který je vyřešen zakoupením několika levných zdrojů napájení pro 5, 12 a 24 V, druhý s proudem až 2 A.

Ohodnoťte tento článek
( Zatím žádné hodnocení )
Přidejte komentáře

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: