Zabezpečte svojmu domovu ochranu proti úniku vody

Obsah článku

• Všeobecný opis systému
• Výber ovládača
• Senzory netesnosti
• Výkonné a pomocné zariadenia
• Montáž a inštalácia obvodu

V vidieckom dome, najmä nie je určený na trvalý pobyt, môže mať únik zo systému zásobovania vodou veľmi vážne následky. Na trhu ochranných systémov je veľa hotových riešení, dnes však budeme hovoriť o vlastnej výstavbe systému ochrany proti úniku..

Všeobecný opis systému

Existujú dve hlavné topológie pre systémy na ochranu proti úniku. Hlavný rozdiel medzi nimi je spôsob prenosu signálu medzi snímačom, ovládačom a ovládačmi. Systémy využívajúce drôtový prenos sú jednoduchšie a spoľahlivejšie, ale nie vždy sú vhodné na použitie, keď sú miesta pravdepodobných únikov ďaleko od seba, keď ovládač nemusí rozpoznať signál z dôvodu značnej dĺžky kábla. Bezdrôtové systémy zase nevyžadujú kabeláž, takže počas inštalácie sa nepoškodia dekoratívne povrchové úpravy, ale táto ochrana je drahšia.

V káblových systémoch sa komunikácia medzi snímačom úniku a regulátorom uskutočňuje cez trojžilový vodič. Okrem toho sú k riadiacemu výstupu regulátora pripojené výkonné zariadenia: elektrické uzatváracie ventily, svetelné a zvukové výstražné zariadenia. Ak je to potrebné, môže byť schéma doplnená o komunikačné zariadenia na upozornenie používateľa prostredníctvom mobilnej alebo domácej bezdrôtovej siete.

Schéma ochrany proti úniku vody: 1 – riadiaca jednotka; 2 – rádiový modul; 3 – elektrický pohon guľou; 4 – prívodné kohútiky; 5 – káblové senzory; 6 – rádiové senzory

Hlavný rozdiel medzi bezdrôtovým systémom spočíva v tom, že rádiový komunikačný modul je nainštalovaný spolu so senzorom povodní. Nevyžaduje sa káblové spojenie medzi ovládačom a snímačom, ale samotný detektor úniku a vysielač potrebujú stabilizované napájanie z externej jednotky alebo batérie. Uzatváracie ventily môžu byť tiež ovládané rádiom, ale často to nie je potrebné, pretože je oveľa ľahšie nainštalovať ovládač vedľa ovládača..

Výber ovládača

Mozog systému je elektronická riadiaca jednotka. Jeho hlavnou funkciou je presné rozpoznanie zmeny úrovne signálu zo senzora a napájacieho napätia do pohonu. V tomto prípade je dôležité, aby riadiaca jednotka mala funkciu odstránenia z núdzového režimu po odstránení príčiny úniku. Ako vidíte, logika ovládača je pomerne jednoduchá, a preto je možné použiť aj najjednoduchšie zariadenia, vrátane remeselníckych. Vo všeobecnosti možno navrhnúť tri možnosti.

Reléové moduly sú najjednoduchšou triedou ovládacích zariadení na pripojenie jedného alebo dvoch snímačov. Existuje niekoľko nevýhod: nedostatočné uloženie stavu pri vypnutom napájaní, potreba previesť signál zo senzora na správnu úroveň a vybaviť obvod obtokom s manuálnym resetom, aby sa udržal v núdzovom režime. Je to však najvýhodnejšia alternatíva na vybudovanie okruhu. Medzi vhodné riešenia patria reléové moduly Omron a rozširujúce karty Arduino, ako aj drahšie programovateľné relé OWEN PR110 na pripojenie až 12 senzorov..

Programovateľné relé ARIES PR110

Programovateľné logické radiče sú najuniverzálnejším typom riadiacich zariadení, ktoré vám umožňujú implementovať zložitejšie algoritmy pre systém ochrany proti úniku a prepojiť ich s inými automatizačnými systémami. Na rovnaké účely sa môžu použiť lacné jednosmerné počítače, ako je Arduino, pomocou ktorých sa môžu implementovať funkcie, ako napríklad nútené vypustenie vody z nádrže práčky..

Jeden z kanálov ovládača domácej automatizácie alebo požiarneho a bezpečnostného poplachu sa môže použiť na pripojenie povodňového senzora. Jediným problémom je nesúlad v type alebo úrovni signálu na výstupe zo senzora, takže je často potrebné doplniť obvod zosilňovačom alebo jednokanálovým diskrétnym prevodníkom..

Príklad schémy ochrany proti úniku na Arduino

Najjednoduchšie ovládacie zariadenie je možné vyrobiť vlastnými rukami z bežných elektronických komponentov. Zosilnenie signálu zo snímača je možné realizovať na tranzistoroch označených logickou úrovňou (séria IRL), ktoré používajú na riadenie veľmi nízke napätie (asi 2 – 3 V) a sú schopné prepnúť až 20 A záťažového prúdu. Medzi bránou a zdrojom je inštalovaný pull-up odpor 300 – 500 ohmov, aby sa zabránilo náhodnému spusteniu. Odporúča sa doplniť obvod: obmedzte riadiaci signál zenerovou diódou na 50–70% maximálneho napätia zdroja hradla, a tiež zabezpečte skrat s deličom napätia medzi zdrojom a hradlom, aby bol kľúč otvorený. V otvorenom okruhu bočníka je potrebné nainštalovať vypínacie tlačidlo na resetovanie nehody Taký obvod môže mať takmer neobmedzený počet tranzistorov a podľa toho môže riadiť množstvo výkonných zariadení a indikátorov..

Senzory netesnosti

Detektor úniku má jednoduché, ak nie primitívne zariadenie. Jeho dvoma hlavnými prvkami sú pár elektród, pokiaľ sú mokré, ktoré uzatvárajú obvod, ako aj zosilňovač signálu, ktorým je zvyčajne bipolárny tranzistor s nízkym saturačným prúdom. Senzor je napájaný dvoma vodičmi, tretí slúži na prenos poplachového signálu do riadiacej jednotky. Niektoré snímače majú vstavané zvukové a svetelné signalizačné zariadenia a do jedného krytu je možné nainštalovať aj galvanicky izolovaný spínač vo forme relé na dodávku energie priamo do pohonu..

Zariadenie pre senzory presakovania vody GIDROLOCK

Najbežnejšie, hlavne kvôli ich nízkym nákladom (približne 500 rubľov / kus), sú senzory „H2O Contact“, „Aquarius-R“ a rovnica. Majú niekoľko verzií na pripojenie tak k analógovým vstupom riadiacich zariadení, ako aj k vstupom typu „suchý kontakt“ v normálne otvorených a normálne uzavretých stavoch. Detektory majú zabudovanú signalizáciu signálu, ale ich hlavnou nevýhodou je, že nie sú schopné prepnúť významné zaťaženie, to znamená, že nemôžu priamo ovládať ventily..

Senzory úniku vody: 1 – „Vodoley-R“; 2 – „kontakt H2O“; 3 – Rovnica

Pokročilejšie, ale aj drahšie senzory (od 1,5 do 2,5 tisíc rubľov) – Ajax LeaksProtect, Ezviz T10, Neptun RSW + a ďalšie bezdrôtové zariadenia. Spravidla sú tieto detektory napájané batériou typu „Krona“, pri niektorých modeloch môže byť životnosť batérie až dva roky. Väčšina detektorov je navrhnutá tak, aby pracovala ako súčasť ochranného systému toho istého výrobcu, pre niektoré sa uvádza prevádzková frekvencia a existuje možnosť nastavenia na pripojenie k univerzálnym rádioprijímačom. Určitá časť autonómnych modelov pracuje v poplachovom režime – pri detekcii úniku pípne alebo pošle oznámenie prostredníctvom mobilnej komunikácie.

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

V každodennom živote nie sú najobľúbenejšie jednotlivé senzory, ale súpravy na inštaláciu systémov na ochranu proti úniku. Môžu obsahovať až tri senzory, jeden alebo dva elektrické ventily, napájací zdroj a centrálnu riadiacu jednotku. Takéto súpravy sa dodávajú na trh pod ochrannými známkami Neptun, Aquastorozh a Gidrolock.

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

Výkonné a pomocné zariadenia

Tretím prvkom systému je zariadenie, ktoré blokuje prívod vody, keď sa zistí únik. Na tento účel sa používajú buď motorizované guľové ventily alebo elektromechanické ventily..

Guľové ventily s motorom sú ovládané trojvodičovým obvodom, takže sa môžu často používať iba v systémoch riadených plnohodnotným ovládačom, pretože okrem signálu na zatváranie musí byť pri obnovení systému do pôvodného stavu uvedený aj signál na otvorenie. Signál na otvorenie však môže byť vydaný prostredníctvom spiatočného kontaktu relé alebo manuálne pomocou tlačidla – druh náhrady za resetovanie alarmu.

Guľový ventil s elektrickým GIDROLOCK PROFESSIONAL

Normálne otvorené elektromechanické ventily fungujú raz, keď sa použije riadiaci signál, a uzavrú prietok. V tomto prípade môže napätie na regulačnom kanáli zostať neurčité, pretože počas prevádzky je obvod otvorený kontaktnou skupinou mechanicky pripojenou k drieku ventilu. Je potrebné pamätať na to, že je to normálne otvorený ventil, ktorý po spustení ochrany zostane v tejto polohe, aj keď dôjde k výpadku napájania a bude sa nabíjať ručne po odstránení úniku..

Elektromagnetický ventil na vodu

Ovládacie prvky nemusia byť špecializované, všetky vodovodné kohútiky alebo ventily pre vodovodné systémy. Je však potrebné venovať pozornosť rozsahu prevádzkového napätia, pretože niektoré reléové moduly nemôžu riadiť jednosmerný prúd a spínacie výstupy regulátorov môžu pracovať iba s obmedzeným napätím a prúdom..

V obvode môžu byť tiež pomocné zariadenia:

1. Rádiokomunikačné moduly – sada vysielača a prijímača, napríklad série MX pri 433 MHz, vytvorí bezdrôtové spojenie medzi senzorom a riadiacou jednotkou pomocou zariadenia určeného pre stavebné systémy s káblovou komunikáciou..
2. Zosilňovače a modulátory signálu sú navrhnuté tak, aby porovnávali logické úrovne medzi senzormi a riadiacou jednotkou. Ako zosilňovače, najobľúbenejšie moduly s jednou doskou založené na mikroobvode LM358, na konverziu signálu – modulárne DAC / ADC na PCF8591.
3. Medziľahlé relé budú užitočné, ak skupina relé riadiacej jednotky neumožňuje prepínanie významných prúdov. Najvýhodnejšie relé sú navrhnuté pre nízke riadiace napätie – 24 alebo 36 V.

Montáž a inštalácia obvodu

Ak sa používa hotová súprava, nie je problém s inštaláciou systému ochrany proti úniku: všetky prvky sú plne kompatibilné, konektory sa zmestia do seba, sú k dispozícii podrobné pokyny. Zostavy jednotlivej konfigurácie sa implementujú ťažšie, preto zvážte topológiu ochranného systému s dvoma senzormi a bezdrôtovej komunikácie..

Ako „povodňový snímač“ sa použije „H2O kontakt“ v štvorvodičovej verzii s normálne otvoreným kontaktom. Hnedý (+) a biely (-) vodič sú pripojené k zdroju energie – batérii 9 V. Jeden zo zvyšných káblov je pripojený k pozitívnemu zdroju napájania, druhý ku konektoru TX DATA rádiového vysielača MX-FS-03V. Spájkujte 10-15 cm stočeného medeného drôtu na podložku ANT na doske vysielača. Senzor je pripevnený pomocou skrutiek alebo na obojstrannú pásku, elektródy musia byť pevne pritlačené k podlahe. Drôt zo senzora je vedený pozdĺž steny do malého plastového puzdra, v ktorom je umiestnený rádiový vysielač a napájanie.

Schéma zapojenia systému proti úniku s dvoma senzormi a bezdrôtovou komunikáciou

Rádiový prijímač MX-05V je nainštalovaný v blízkosti ovládacieho zariadenia, ktoré sa použije ako programovateľný reléový modul FRM01. Terminál RX rádiového prijímača je pripojený na vstup IN zosilňovacieho modulu LM358, terminály GND a VCC sú pripojené k zápornému a pozitívnemu zdroju 5 V. Zosilňovač potrebuje tiež napájanie 12 V prostredníctvom terminálov VCC a GND. Výstup zo zosilňovacieho modulu je pripojený na vstupnú svorku reléového modulu IN, ktorý sa tiež pripája na 12 V napájanie (obvod je chránený proti prepólovaniu).

Ako akčný člen, ktorý je nainštalovaný na vstupe do vodovodného potrubia, sa odporúča použiť guľový ventil NT9047 s napájacím napätím 24 V. Neutrálny vodič žeriavu je spojený s mínusom napájacieho zdroja, drôt uzatváracieho kontaktu je spojený s normálne otvoreným výstupom relé, rozpínací kontakt s normálne zatvoreným. Relé musí byť nakonfigurované podľa pokynov – nastavte funkciu č. 10. Ako vidíte, celá zostava vyžaduje na prevádzku tri úrovne napätia, ktoré sa riešia zakúpením niekoľkých lacných zdrojov napájania pre 5, 12 a 24 V, druhá s prúdom až 2 A.