Белорусы собирают на краудфандинговой площадке средства для создания "умного водопровода"

Канализация работает в "автомате". Это надежно вошло в обиход. И кажется, что ничего иного и быть не может. Постараюсь вас переубедить.

«Поумнеть» этим системам приказала сама жизнь. Если аварии на электрических сетях проходят иногда без особых проблем: выбило автоматический выключатель, дождались электрика или сами разобрались, да и ладно. С водопроводной сетью не так все просто, здесь ждать некогда — здесь нужно действовать, быстро и решительно… Но, как бывает, то кран не держит, то перекрыть негде, и сантехник на другом объекте. Кто пережил потоп, тот меня поймет. Далеко не всегда аварии на водопроводных сетях связаны с их техническим состоянием.

Бывают ситуации, когда «закончилась в кране вода». Пользователь покрутил кран, да и ушел из дома. Подали воду, когда не ждали. Пока вы отсутствуете, вода из крана ручьем течет, благо канализация в «автомате» работает, все принимает и раковина не забилась. Оплатите счета — это как минимум. Здесь и система защиты от протечек не поможет. Протечки-то не было, все «в рамках технологического процесса». И с ванной это актуально: воду включу и за компьютер. А «компьютерный час» намного дольше астрономического. С увеличением тарифов, невольно задумаешься об экономии. Но, как ее организовать?

Нужна «умная система» для водопровода, чтоб при протечке сработала, большой расход воды не допустила, экономить научила, стоила недорого. 

Что предлагает нам промышленность? Все, что мне удалось найти — это системы защиты от протечек, то есть устройства, в которых защита срабатывает, когда вода уже на полу. От забывчивости и расточительства пользователя такие системы бессильны.

Для ликвидации аварии на водопроводе нам необходимо прекратить подачу воды. Для этого нам нужен кран, но простого крана нам недостаточно, поскольку процесс необходимо автоматизировать. В промышленности для целей автоматизации используются краны с электроприводом или электромагнитные клапана. Мы не должны упускать вопрос электробезопасности, поскольку монтаж электроустановок с высоким напряжением должен выполнять специалист с подтвержденной квалификацией.

Изучив предложения различных интернет-магазинов, я выяснил, что подходящие устройства имеются. Самым надежным и безопасным устройством на сегодняшний день является шаровой кран с электроприводом. Нам подойдет кран с рабочим напряжением привода 12В и менее, а идеальный вариант 5В, и подходящим к вашему трубопроводу диаметром. Никаких ограничений: по производителю или цене нет, берите что душе угодно, разберемся и со всевозможными схемами подключения. Если у вас есть знания в области электрики, знаете, как безопасно подключить электроустановку к сети до 1000В и правильно ее заземлить, а для защиты сети у вас используется УЗО или дифавтомат, то подойдет любое запирающее устройство, предназначенное для работы с жидкостями под соответствующим давлением.

Краны нужно установить как можно ближе к магистральным трубопроводам. Как правило, в многоквартирных домах за эксплуатацию магистральных трубопроводов (стояков) отвечает ЖКХ, а ваша зона ответственности как раз начинается от ближайшего к магистрали крана. ЖКХ будет отвечать за свой участок, а мы защитим свою «зону ответственности». Сразу скажу, что за краном лучше всего сразу же установить датчик расхода воды.

Вот и все работы которые нам необходимо будет выполнить на водопроводной сети. Естественно, если у вас имеется холодное и горячее водоснабжение, то необходимо установить краны и датчики на обеих системах. Можно предусмотреть и коллективную защиту от протечек, установив краны на стояках, но это уже история для отдельной статьи.

Установив краны с электроприводом, вы уже значительно облегчите себе жизнь, более того, если они расположены в недоступном месте. Кранами уже на этом этапе можно управлять «вручную», подавая рабочее напряжение через кнопку или напрямую к приводу.

Что будет управлять нашими кранами. Существует открытая программно-аппаратная платформа на базе микропроцессоров корпорации Atmel - ADUINO. ARDUINO представляет собой плату, на которой размещен микроконтроллер, выводы, разъем питания и USB-порт для программирования и «общения» устройства с компьютером.

Микроконтроллер — это компьютер на одной микросхеме со своим процессором, оперативной памятью и «жестким диском». Цены на платы ARDUINO меня очень радуют - гораздо дороже обойдется кран с электроприводом, чем десяток ARDUINO.

Использование ARDUINO позволяет поддерживать устройство в «актуальном» состоянии, то есть устройство никогда не устареет. Обновив тот или иной компонент системы, необходимо лишь поправить прошивку. Есть огромные возможности по расширению функционала устройства. Так, подключив к ARDUINO GSM или Ethernet модуль, мы можем получать и/или хранить данные используя Internet, получать SMS при аварии или данные для оплаты услуг, дистанционно открыть или закрыть воду, и многое другое. Благодаря ARDUINO, в процессе «умнения» вашего дома можно с минимальными затратами интегрировать «Умный водопровод» в общую систему «Умного дома».

Но, у ARDUINO есть большой недостаток — микроконтроллер не может управлять серьезной нагрузкой напрямую. Кран или электромагнитный клапан — это запредельная (электрическая) нагрузка для ARDUINO. Для управления приводами кранов нужно использовать электромагнитные реле. В продаже имеются модули реле от 1 до 16 и более реле. Сколько реле взять — решать вам. Для управления двумя кранами достаточно от двух до четырех реле (в зависимости от схемы включения). Если вы хотите управлять еще к примеру насосом, то вам понадобится еще одно реле. Я на этом не экономлю — всегда найдется что подключить. При выборе реле и кранов нужно взять приборы на одинаковое напряжение питания, идеально 5В — будет проще собрать устройство.

Для защиты от протечек можно использовать «датчик дождя», продаются там же, где и ARDUINO, или сделать их самостоятельно. Многим нравятся датчики от «магазинных» устройств защиты от протечек за их внешний вид. Можно использовать и их, кому как нравится. Принцип работы у них одинаков: если вода попала между контактами, то датчик подает сигнал микроконтроллеру.

Использование датчика расхода воды делает наше устройство универсальным. Именно снимая данные с этого датчика и обрабатывая их по определенному алгоритму, мы можем не допустить большого расхода воды, стимулировать пользователя к рациональному расходу, контролировать отработку фильтров очистки воды и/или наполнение местной канализации, а также делать определенный прогноз о возможном возникновении аварии, то есть защита сработает когда «вода может оказаться на полу».

Практически все компоненты устройства имеют заводское исполнение: качественные, надежные, проверенные временем элементы. Собрать электрическую часть устройства не составит труда, необходимо лишь установить провода в нужные разъемы. Возможно, придется подпаять провода длиннее к датчику расхода воды, датчику «дождя» и приводам кранов. Подобрать корпус к устройству, я думаю, не составит труда. Цена этих компонентов вполне приемлема. Имея возможность изготовить некоторые устройства самостоятельно, я склонился в сторону покупки готовых модулей, поскольку иногда стоимость отдельных компонентов вместе, составляла сумму больше, чем покупка готового модуля.

Для того, чтобы устройство заработало, нужно вдохнуть в него «жизнь». Программа прошитая в микроконтроллер - это и есть «жизнь» микроконтроллера, «душа» и «мысли» устройства - это алгоритм его работы. Если с подбором отдельных компонентов, их сборкой в одно устройство справится ребенок лет четырнадцати, то написание программ — это удел не каждого. Не скажу, что это не под силу, но затраты времени и сил будут явно несопоставимы с поставленной задачей. Написать прошивку и сервисную программу для настройки параметров устройства, к примеру, я могу самостоятельно. А как же быть тем, кто не обладает навыками программирования, и вообще далек от компьютеров и микроконтроллеров.

Я разместил свой проект на краудфандинговой площадке "Улей". Эта площадка позволяет организовать коллективное финансирование проектов и инициатив. В краудфандинге большое количество людей поддерживает интересующий проект малыми или большими суммами, получая взамен результаты от реализации профинансированного проекта. Автор определяет сумму, необходимую для реализации проекта, и срок сбора средств. Если проект не собирает указанную сумму, деньги в полном объеме возвращаются спонсорам.

Поверьте, «Умный дом» - это не так уж и сложно. А поддержав мою идею, я уверен, что вы убедитесь: «Умный дом» - это необходимо!

 Алексей Нужков

Версия для печатиВерсия для печати

Рубрики: 

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Всего голосов: 0
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!

Читайте также

Комментарии

Страницы

Аватар пользователя mike

Фигня. Опасная и затратная. Моешь пол, а она срабатывает. Унитаз протекает в канализацию, а она не срабатывает. Сосед заливает, а срабатывает у тебя. И т.д. Уж проще на пол ванной положить простой аппаратный сигнализатор наподобие, как для задымления. На батарейке. Без ненадёжного софтинга. И чтобы громко орал, если что.

Кстати, покидая хату, централизованно выключаю воду и все нагрузки. (Рутер тоже, чтобы пароль не подбирали. :) )

А как проект, где на воздушных шарах ветряк поднимали? Помер?

Аватар пользователя Al

Жадный какой. Пароль слабый и инета жалко? Поставь детектор подключений. Типа http://whoisonmywifi.com/. 

Прежде, чем комментировать внимательно прочтите статью. Использование датчика расхода воды, как раз и позволяет "вычислить" то, что "унитаз протекает" и если расход воды больше указанного в настройках или дольше указанного там же времени, то защита сработает в режиме "вода может попасть на пол". Что, будет стимулировать вас отремонтировать унитаз, поскольку перед каждым походом в туалет придется сбрасывать аварию на устройстве. Я же писал - стимулировать пользователя к экономному использованию воды! А на счет помыть пол - нужно оптимально выбрать место установки, зачем вам датчик посредине комнаты - спрячьте его под ванну или поддон душевой кабинки. Вы и сами увидите что у вас мокрый пол. Вы же не щупаете пол под ванной каждый день? И не лазите под кухонные шкафчики... Авария на водопроводе - это не обязательно воды по калено.

На счет соседа - верно! Соберитесь с соседом или всем подъездом и поставьте систему на стояки. Есть правда риск остаться вообще без воды - но потопа не будет! Тут ведь как при потопе как бы каждый сам за себя. Сосед сделает вам ремонт, а не вы соседу.

Лучше три ложных тревоги, чем один потоп.

Да и устройство по сути не только для аварий, оно скорее для тех, кто централизовано все не выключает, а хочет бережнее относится к воде, своим нервам и имуществу. Набираете ванну к примеру 150 л воды, горячая + холодная. При подходе к этой цифре устройство вас оповестит - слушай, или мойся давай иди или я щас воду рубану... Закрыл - открыл кран - устройство поняло кто то крутит краны, все нормально, ещо 150 даю, дальше буду думать... 

З.Ы. 

За 20К можно просто за этим понаблюдать...Wink

Аватар пользователя mike

Дальше буду думать...

Автор, удачи. Хоть с одним доводом согласились -- и то хорошо. Мог бы привести ещё и другие доводы, например, взаимодействия со стиральной машиной или полоскания в проточной воде, а то и обесточивания, но Вы заняли позицию пассионария. Для сведения: я по жизни разработал немало мкс -- и на асме, и на си с разными вочдогами и пришёл к выводу: нет ничего надёжнее топора под лавкой. Спорить с Вами неохота. Короче, удачи.

За пожелание удачи спасибо! Я себе собрал - радуюсь. Если вам не надо я никого не заставляю, просто делюсь наработкой в данном направлении. На счет позиции спорить не буду, возможно. 

А вот со стиралкой - должен. Моя берет на стирку 5 л, плюс 3 цикла полоскания 3х5=15, ну еще 5 на ополаскиватель, про проточную воду не знаю, такой функции нет. Давайте поспорим на эту тему, как нибудь посерьезнее - с цифрами, ссылками. 

Ну и что там за проблема с обесточиванием, если взять все на 5 вольт, то как (не буду писать в каком) в одном из изученных мною устройств применяется БП от сети, АКБ и ионисторы. 3 источника питания! Что мешает нам так поступить? Вырубили свет, питаемся от АКБ, сел АКБ - ионисторы выручат. Ядерный реактор не прикрутишь, но определенную степень надежности можно сделать. 

В конце концов покупают же люди "Нептуны" от 200 у.е. Зайдите на алиекспресс и посмотрите сколько будет стоить предлагаемое мною устройство собранное из комплектующих. Даже если на ульи 5М - кинете, то это будет дешевле, чем... Укаждого есть Интернет и гугл....

Аватар пользователя Dmitry

Все хорошо, кроме "плюса" самому себе ("Детали голосования").

Кто не похвалит, как не сам себя? Я был бы рад даже двум минусам от Вас! А, то стоят в старонке смотрят. Вот и Вас "зацепил". Даже плюс самому себе дал результат. О! Нажал на минус плюс пропал... Так и буду до конца проекта +-+-+-+- Laughing

Аватар пользователя mike

Кто не похвалит, как не сам себя?

Позорно ведь.

...Себе собрал

Покамест НЕ ВЕРЮ. Пригласите, посмотрю; если что хорошее -- помогу.

mike ничего личного, только бизнес, как говорится... Как не покажется это странным, но деньги и помощь мне - это не сама цель проекта, но было бы приятно. Что хотел я уже сделал. Теория и математика по проекту катит, т.е. основные цели выполняет, а вот с обкаткой в натуре могут возникнуть вопросы. Спор с Вами это работа над проектом, вы заострили вопрос, я проверил и ответил, и буду думать еще. Я не могу смоделировать 100 или 200 различных условий эксплуатации устройства... Поэтому предлагаю участие заинтересованных, а чтоб не "набилось" "левых" пожалуйста докажите рублем... Я что много прошу? А взяв деньги - это накладывает определенные обязательства, пусть даже и только моральные.

Доказывать я никому, ничего не буду, на данном этапе. Есть идея, давайте вместе делать... Закончится проект на улье, начнется что то другое. Я не продаю ни каких деталей или еще что-то... Купите "железо" для этого проекта, даже если вообще ничего не получится оно у вас и останется, сможете реализовать, как то по-другому. А за хорошую идею и помощь в ее воплощении, двушки пива жалко? 

Что Вам показать? Все фото в этой статье. То что я сфотографирую все это у себя дома на трубе я думаю ничего не решает. Как соединить все прибамбасы, тут уже по одним фоткам понятно, втыкнуть все в ардуино, а краны - в релюхи! 

Есть отдельные примеры для программирования в ардуино релле, датчика дождя, датчика расхода воды и т.д. Я собрал это все вместе, продумал что и как будет работать, с Вашей помощью еще нашел пару узких мест. Остается немного допилить прошивку и сделать сервисную программу, поскольку настроек очень много, и обкатать устройство - довести до ума!

Спасибо mike - Вы самый активный по этой статье!

Аватар пользователя mike

...Есть отдельные примеры...

...Себе собрал [работающий девайс]...

Это не одно и то же. Как я понял, ничего не покажете. Ноу-хау, что ли. Но деньги примете. :)

Страницы

Добавить комментарий

Загрузка...