Система захисту від протікання своїми руками. Захист від протікання води для дому своїми руками. Класифікація систем захисту від протікання

Аварійні ситуації, коли вода заповнює весь будинок, можуть статися з кожним. Запобігти затопленню може спеціальна сигналізація. Датчик працює на визначення проблеми та перекриття джерел подачі води у квартиру чи будинок.

Потім може статися у будь-якому будинку чи квартирі. Причини можуть бути в прорив труби або в проблемі зі зливом. В цьому випадку можуть постраждати не лише сантехніка та меблі в будинку, а й квартира поверхом нижче. Запобігти неприємній ситуації допоможе датчик витоку води.

Сигналізатори затоплення працюють набагато простіше за інші датчики. Система досить швидка, вона допоможе як визначити проблеми, а й перекрити воду. Такий варіант хороший, коли господарі поза домом.

Причини потопу:

Протікання зливу ванни або раковини;
Зірвана труба подачі води;
Засмічення зливу, що призводить до непрохідності зливу та переливу води через край сантехніки;
Прорив труби, коли рідина хвилює фонтаном;
Прорив опалювальних труб.

Проблеми із системою опалення особливо небезпечні, якщо йдеться про центральну систему. Вода переміщається трубами з високим тиском і відрізняється високою температурою нагріву. Навіть при знаходженні господарів будинку зупинити гарячий потік дуже складно.

Лише за кілька хвилин будинок може залити 5 куб м гарячої рідини.

У такому разі потрібно терміново перекрити подачу теплоносія. Але, щоб не наражати своє життя на небезпеку, простіше встановити датчик затоплення. Він не панікує, на відміну людей, і справно виконує свої обов'язки.

Однією з причин раптового потопу може бути гідроудар у трубопроводі. Про причини, наслідки та методи захисту розповідається у статті: .

Принцип роботи системи «Антипотоп» та її класифікація

Робота системи полягає у різниці між електропровідністю води та повітря. У конструкції будь-якого датчика є пара електродів. При попаданні на них рідини відбувається зниження опору та замикання ланцюга.

Розшифровується інформація на контролері. Далі контролер сигналізує про закриття електромагнітного клапана. Він встановлений на вході у стояк.

Період замикання триває від 2 до 30 секунд. Це впливає тип обраної системи.

Вхідний кран буде зупинено у роботі до виявлення причин протікання. Після налаштування контролера система повернеться до початкового вигляду. Стаціонарний сигналізатор працює автономно. Тільки за наявності проблеми потрібно втрутитися у систему.

Класифікація системи «Антипотом»:

за кількістю кранів з електроприводом;
методом інформування про проблему;
За варіантом обміну даними між датчиком та контролером.

У нормі кількість кранів з електроприводом не менше двох. Це обумовлено монтажем датчиків на гарячу та холодну воду. Але за бажання кількість кранів можна збільшити.

Схема сигналізатора протікання води

Можна використовувати різні варіанти виконання системи від протікання. Найбільш популярний - "Нептун", "Аквасторож", "Ardvino" та "Gidrolock". Працюють вони за подібним принципом. Встановлюються прилади на кульові змішувачі при електроприводі. Елементи безпеки не лише перекривають воду, а й сигналізують користувача про наявність проблеми за допомогою звуку чи світла. Ці механізми добре вживаються з системою «розумний будинок».

Елементи схеми датчиків протікання:

Контролер;
Датчик витоку води;
Кульовий водопровідний кран із електроприводом.

Контролер використовується для розшифровки сигналу, який надходить від датчиків та напруги електроприводу. Елемент живить решту деталей конструкції та подає сигнал про проблему. Монтаж контролера можна виконати будь-де. Головне, щоби на прилад не потрапила вода.

Датчик витоку реагує на вологу та подає сигнал контролеру. Для його підключення використовуються лише безпечні джерела живлення, щоб не виникло аварійних ситуацій при випадковому торканні пластин. Монтується у місцях можливих протікань: поруч із сантехнікою.

Експлуатація датчика включає протирання вологою губкою пластин раз на три місяці. Це профілактичний захід.

Кульові крани використовують для блокування роботи системи водопостачання або опалення. Захисні заходи будуть проводитися до усунення неприємної ситуації, коли буде забезпечено відтік рідини. Монтаж пристрою відбувається після водяних вентилів. Установка повинна проводитись професіоналами, оскільки з'єднання передбачає використання спеціального силового кабелю.

Встановлення датчика затоплення від виробника

Збір системи захисту не відрізняється складністю. На стіні встановлюється блок керування. Потім встановлюються акумулятори. При необхідності здійснюють підведення живлення.

Місця розташування датчиків:

Під ванною або душем;
Під миттям та унітазом;
Під пральними та посудомийними машинами;
За радіаторами;
Відразу в точці введення та монтажу лічильника.

Потім виконують прокладання сигнального кабелю. Далі підключають датчики до контролера. Якщо система бездротова, то дія відбувається з кожним датчиком.

Кульовий кран встановлюється на місцях введення гарячої та холодної води. Також він передбачається на вході кожного стояка чи виході котла, якщо система автономна. з'єднуються з блоком керування. Для кожного відводять свій номер та програму.

На цьому процес монтажу закінчено. Можна сміливо їхати у відпустку, не боячись затопити сусідів. Система досить надійна, у її ефективності сумніватися не доводиться.

Нюанси розташування датчика води на підлозі

Варіантів застосування датчиків досить багато. Існує багато завдань, з якими може впоратися невеликий прилад. Але сама система досить проста.

Цілі використання датчиків:

Виявлення затоплення ванною кімнатою;
Запобігання витоку в підвалах, де високий рівень залягання ґрунтових вод;
Контроль кухонної сантехніки;
Монтаж у районах, де високий ризик затоплення будинків;
Усунення проблем із протіканням системи опалення.

Встановлення датчиків відбувається у найбільш небезпечних місцях. Це куточки під сантехнікою, акумуляторами. Але при цьому випадкове попадання води на прилад має зводитися до мінімуму. В іншому випадку сигналізатор спрацьовуватиме постійно без причини.

Невеликі протікання у місцях з'єднання труб можна усунути за допомогою спеціальних герметиків. Які бувають герметики і як ними користуватися, ви дізнаєтеся з нашого матеріалу: .

Складання датчика протікання води своїми руками

Завдяки простому механізму спорудити дротовий датчик можна своїми руками. Течешукач складається з простих елементів, які можуть бути під рукою. Може, дещо доведеться придбати, але вартість приладу все одно дріб'язкова. Варто розуміти, що саморобна система лише сигналізує про проблему, перекрити воду вона не зможе.

Необхідні матеріали для роботи:

Батарейка на 3 В – застосовується пристрій CR1632;
Транзистор BC816 або BC517 з складовою NPN;
Резистор на 1-2 МОм;
П'єзовипромінювач у комплекті з генератором;
Пластикова пляшка.

Процес складання передбачає покрокову інструкцію. Спочатку потрібно ознайомитися зі схемою конструкції. Далі резистор припаюється до п'єзовипромінювача. Потім підключається транзистор. Схема з'єднується з батарейками за допомогою блакитної ізолятори.

Такий аквасторож працюватиме лише при попаданні води на корпус. Тому батарея прослужить досить довго.

Для створення корпусу знадобиться велика пляшка, з якої зрізають шийку. Дно виконується з однієї із сторін пляшки, яку закріплюють за допомогою клею. Потрібно виконати 2 отвори для вставки корпусу. У кришці також роблять отвори для п'єзи. Накручуємо кришку на шийку і перевіряємо працездатність системи.

Датчик протікання води – це надійний захист від потопу у будинку. За допомогою увімкнення та вимкнення можна контролювати її роботу. Сам механізм може відрізнятися залежність від виробника, але основні елементи залишаються незмінними. Цікаво, що примітивний датчик можна спорудити самотужки. Для цього не потрібно мати особливі знання та матеріали.

Неприємної ситуації із затопленням свого житла, а також квартир, розташованих на нижніх поверхах, можна уникнути, встановивши систему, що перекриває вхідні вентилі з появою вологи на підлозі приміщення. Такі пристрої, розроблені спеціально для побутового застосування, давно існують на ринку під узагальнюючою назвою системи захисту від протікання. Розповсюдженню цих приладів перешкоджає їх дорожнеча, пов'язана з наявністю імпортних компонентів і вузлів. Захист від протікання, зібраний своїми руками , позбавлена цього недоліку і може бути виготовлена з деталей, які можна знайти у будь-якому гаражі.

Розглянемо два типи пристроїв: механічне та електронне. Перший пристрій дуже простий у виготовленні. Друге вимагатиме деяких знань електроніки та навичок роботи з паяльником. Обидва пристрої неодноразово повторювалися домашніми умільцями і заслужили слави недорогих та ефективних систем для захисту від протікання води.

Саморобний паперово-пружинний механізм

Пристрій захисту від протікання води винахідника Рудика О.В.

Саморобний механізм, який вигадав винахідник Олександр Володимирович Рудик, чимось нагадує мишоловку. У його конструкцію входить хитро виготовлений металевий корпус, пружина, паперова стрічка та трос, приєднаний до кульового крана, який закриває подачу води. Працює цей механізм наступним чином: при розмоканні паперової стрічки внаслідок попадання на неї вологи вона рветься і вивільняє натягнуту пружину. Стискаючись, пружина натягує трос, який, своєю чергою, перекриває вентиль.

Механізм Олександра Рудика трохи схожий на мишоловку

Перевагою такого пристрою є те, що втручання у водопровідну систему не потрібно, тому що використовуються вже змонтовані в ній кульові крани. До того ж за потреби ніщо не перешкоджає ручному перекриттю вентилів.

Установка тросика

Пристрій захисту від протікання може бути встановлений будь-де: на кухні під мийкою, у ванній або в туалеті. Його конструкція дозволяє застосовувати два тросики, для одночасного припинення подачі холодної та гарячої води. При цьому механізм не потребує жодного обслуговування.

Виготовлення механізму захисту від протікання

Для виготовлення пристрою захисту від протікання, знадобляться:

Слюсарні лещата;
Ножовка по металу;
Дриль;
Молоток
Пасатижі;
Електроточило.

З матеріалів слід запастися листовим металом (краще оцинкована або нержавіюча сталь). Також знадобляться: тросик, відповідний дерев'яний брусок розмірами 360х50х30мм, пружина, папір, шурупи, канцелярські кнопки.

Схема розкрою металевого листа

Підставою механізму є брусок, край якого зрізаний по короткій стороні під кутом 93°. На ньому змонтовані елементи 3, 4, 5, а також пружина та трос.

Як чутливий датчик використовується паперова смуга, яка кріпиться до дерев'яної основи кнопками.

Як сигналізатор використовується звичайний папір

Щоб виготовити елемент №3, можна скористатися міцним бруском розмірами 150х20х50мм. Вирізану з листа заготовку згинають навколо цього бруска, роблять прорізи для установки тросика, а потім знімають із дерев'яного пристрою.

Третій та четвертий елементи конструкції краще виготовити з нержавіючої сталі, оскільки цей матеріал має слизьку поверхню. Місця, якими деталі необхідно згинати, показані на кресленні червоними лініями.

У прорізі деталей 4a та 4b встановіть тросик

У прорізі деталей 4a та 4b встановлюється трос. Потім деталі 4, 4a, 4b та пружину необхідно з'єднати знизу гвинтом.

Регулювання механізму

Виготовляти та регулювати пристрій зручно за допомогою простого пристрою, що імітує частину водопроводу. Для цього знадобиться 20 мм труба з різьбовою частиною, на яку потрібно встановити кульовий кран.

Кронштейн для кріплення механізму до трубопроводу

За допомогою такого пристрою можна перевірити і налаштувати роботу механізму прямо в майстерні. Також труба знадобиться при свердлінні отворів елементах 2 і 2a. Для цього між ними встановлюють трубу та затискають деталі в лещатах. При цьому стежать, щоб рукоятка крана (елемент 1 і 1a) була в закритому стані, а пази для троса і елемент 2 поєднують. Після цього приступають до свердління наскрізних отворів елементів 2 та 2a.

Рукоятка крана дозволить налаштувати роботу механізму прямо у майстерні

Елемент 5 має отвір під палець (для встановлення пружини) та отвір для зачепа. Прокручуючи витками, деталлю 5 можна відрегулювати жорсткість пружини.

Механізм у «зарядженому» стані

Сила натягу пружини в робочому положенні повинна бути не менше 10кг. Основна умова: зусилля, що припадає на паперову стрічку, має становити 1-1,5 кг. Щоб виміряти його величину, можна скористатися побутовими пружинними вагами (кантером). При необхідності, величину зусилля можна змінити, зменшивши або збільшивши кут короткого торця бруска. Такий самий кут має бути й у елементів 3,4 на ділянці торкання.

Кронштейн пружини з отвором під палець

Хороша пружина виходить при відрізанні необхідного шматка від дверної пружини, які продаються в будь-якому госпмагу. Тросик можна використовувати велосипедний, вкоротивши його до потрібної довжини.

Для перевірки працездатності зібраної системи паперову стрічку змочують водою. При розмоканні вона повинна розірватися та звільнити пружинний механізм.

Вимоги до встановлення механічної системи захисту від протікання

Якщо механізм спрацював, наступне встановлення паперової стрічки слід проводити тільки після повного видалення вологи з поверхні пристрою.

Трос повинен мати довжину не більше 2м, при цьому слід уникати численних вигинів (допускається не більше одного вигину під прямим кутом).

Кріпити кронштейн до труби необхідно жорстко, тому краще, якщо напірний трубопровід буде виготовлений із металевих труб.

Так виглядає механізм приводу

Кульовий кран має бути гарної якості. Опір зусилля закривання та ривки під час повороту його рукоятки не допускаються.

Робота механізму захисту від протікання (відео)

Електронна система протидії затопленню

Електронна система складається як мінімум із трьох блоків. Це датчик протікання, що встановлюється на підлозі приміщення, блок керування та виконавчий механізм.

Працює така система в такий спосіб: з появою вологи замикається ланцюг між електродами датчика. Це дає команду блоку управління подати напругу живлення на електричний привід, який і перекриває подачу води. Датчик протікання та блок управління можна виготовити самостійно. Як виконуючий механізм знадобиться електроклапан або кульовий кран із сервоприводом.

Виготовлення датчика

Найпростіший датчик протікання - це два розташовані на деякому віддаленні один від одного провідника. Однак, погодьтеся, що оголені проводи на підлозі ванної або туалету будуть виглядати як мінімум безглуздо, а як максимум надавати небезпеку ураження електричним струмом. Тому можна виготовити датчик, протруївши доріжки на друкованій платі з фольгованого текстоліту, а як корпус використовувати кнопку від дверного дзвінка.

Використання корпусу дверного дзвінка як датчик протікання

Роботу слід виконувати у такому порядку:

Вирізати плату за розміром кнопки;
Методом ЛУТ або за допомогою фоторезиста необхідно витравити на поверхні плат доріжки;
Залудити друкарські провідники за допомогою паяльника;
Припаяти до провідників скоби як ніжки;
Підключити з'єднувальний провід;
Встановити друковану плату у корпус кнопки дзвінка.

Схема друкованої плати

Саму кнопку при цьому демонтувати не потрібно, за її допомогою можна замикати лінію для перевірки працездатності системи.

Електрична схема блоку керування

Живлення системи здійснюється за допомогою невеликого акумулятора напругою 12В. Головною вимогою до джерела живлення є низький саморозряд. Так як струм, споживаний схемою в черговому режимі дуже малий, то заряджати акумулятор доведеться практично кілька разів на рік.

Схема керування закриттям кульового крана працює в такий спосіб. У режимі чергового струму через датчик немає, транзистори закриті, реле знеструмлено. З появою води з урахуванням транзистора VT1 з'являється напруга зміщення, унаслідок чого транзистор відкривається і подає харчування з урахуванням потужнішого транзистора VT2. У свою чергу відкритий транзистор VT2 управляє електромагнітним реле, яке подає живлення на виконуючий механізм.

Приклад схеми керування закриттям кульового крана

В електричній схемі можна використовувати транзистори структури n-p-n з будь-яким маркуванням. Транзистор VT2 має бути середньої потужності. Резистори R1, R2 – малопотужні.

Удосконалена електрична схема показана на малюнку. Вона розрахована на підключення двох мотор-редукторів.

Приклад удосконаленої електричної схеми

Виконуючий механізм

Звичайно ж, виконуючий механізм можна зібрати самостійно, використовуючи для цього мотор-редуктор і кінцеві вимикачі. Однак простіше і надійніше придбати кульовий кран із сервоприводом заводського виготовлення. Купуючи такий пристрій, переконайтеся, що його конструкцією передбачені кінцеві вимикачі, що розмикають ланцюг у крайніх положеннях.

Звичайно, ціна цих приладів набагато вища за пластикові побратими, але й надійність їх роботи не викликає нарікань.

Виконавчий механізм

Після приєднання датчика, блоку керування та електричного крана до джерела живлення, виробляють випробування системи. Для цього наливають трохи води на місце встановлення датчика.

Завжди добре, коли інженерні системи твоєї квартири працюють у штатному режимі, але трапляються непередбачені ситуації, коли все йде не за планом. Система водопроводу в квартирі складається з труб, з'єднань та водорозбірної арматури. З'єднання надійні, але в тому, що це з'єднання, може статися протікання, яка може «вилитися» в дорогий ремонт, причому як правило не тільки у себе, а ще й у сусідів. Для того щоб не інвестувати, велику суму, в повторний ремонт і ремонт у сусідів, краще інвестувати невелику суму в систему від протікання води. Будинок у мене новий, але я вирішив перестрахуватися, тим більше ремонт ще не був закінчений.

Існують різні системи, але зазвичай всі вони працюють за однаковим принципом. На введенні ставляться крани з приводом, які закриваються при сигналі від датчиків протікання. Дуже дорогу систему я собі дозволити не міг, тому відразу зі списку забрали системи з бездротовими датчиками та GSM зв'язком.
Пошукавши в інтернеті, знайшов кілька систем, зупинився на вітчизняному виробнику SPYHEAT та його системі контролю протікання води «Тритон».

Комплект поставляється в невеликій картонній валізці з ручкою. У валізці знаходиться чотири коробки та інструкція. У двох коробках знаходяться кульові крани з електроприводом, у третій коробці-комплект із чотирьох датчиків, у четвертій - контролер.

Кульові крани виконані з латуні, електроприводи захищені корпусом, виконаним із пластмаси оранжевого кольору. На корпусі є ручка для ручного закриття крана. Для використання ручки її необхідно потягнути на себе і зробити поворот до закриття або відкриття кульового крана. Індикатор у вікні вказує положення заслінки.

Контролер знаходиться у пластмасовому корпусі та має можливість встановлення у стандартну панель типу Legrand. На лицьовій панелі контролера розташовані рідкокристалічний індикатор та кнопки управління.
Кнопка «Вкл/выкл» – кнопка включення та вимкнення системи (система вмикається та вимикається при тривалому натисканні на цю кнопку).
"Скидання" - скидання аварійного стану. Після натискання цієї кнопки контролер дає команду відкриття кульових кранів незалежно від стану датчиків. Якщо через 3 хвилини відкриття аварійна ситуація (вода на датчиках) зберігається, контролер продовжить роботу з алгоритму «аварія».
"Реверс" - зміна положення крана на протилежне. Якщо кран у момент натискання цієї кнопки був закритий, контролер відкриє його і навпаки.
"Блок" - блокування роботи контролера. Блокування буде діяти, поки всі датчики не стануть сухими, після чого контролер перейде в черговий режим.
"Замок" – блокування клавіш контролера від випадкового натискання. Здійснюється одночасним натисканням кнопок "вкл/выкл" і "блок", на дисплеї відображається "замок" (дуже хороша функція, особливо коли в будинку маленькі діти).

Датчики пластикові з отвором посередині. За допомогою шурупа або дюбеля можна закріпити датчик до підлоги. Довжина дроту становить 3 м, але за потреби можна збільшити.

Установка системи не викликає особливих труднощів і з нею може впоратися будь-яка людина. Для початку треба визначитися з місцями ймовірної протікання, до них зазвичай належать ділянки труб з великою кількістю з'єднань, місця встановлення водорозбірних кранів та побутової техніки, типу посудомийної та пральної машин. Я вирішив встановити датчики в місці встановлення пральної машини, під кухонною мийкою, у санітарному вузлі (біля вузла введення) та ванній кімнаті. Датчики краще закріпити до основи, щоб вони були паралельні площині підлоги. Якщо дозволяє можливість, можна закріпити за допомогою невеликого саморіза безпосередньо до основи, якщо використовувати не можна, можна просвердлити отвір під дюбель і закріпити за допомогою його.

Відповідно до інструкції, в першу чергу необхідно підключити вбудовану батарею, вона відповідає за працездатність системи у разі відключення мережі 220В. Для цього необхідно відкрутити два гвинти із задньої частини контролера та з'єднати контакти батареї та контролера. Акумулятор у системі використовується літій-полімерний ємністю 1000 мА*год. На заряді з «коробки», без підключення мережі 220В батарея змогла відкрити та закрити крани тричі, далі не пробував.

Контролер я вирішив встановлювати неподалік водорозподільного вузла в санітарному вузлі. Для цього в шафі, коронкою, вирізав отвір діаметром 64 мм і встановив контролер.

Для врізання кульових кранів у систему водопроводу я викликав сантехніка. Врізання кранів не складніше установки лічильників, тому особливих проблем не викликає. У моєму випадку сантехнік поставив крани після лічильників, що, як мені здається, не зовсім правильно, тому що краще їх поставити до всіх місць можливої протікання. Можливо в майбутньому я дану помилку виправлю.

Відповідно до інструкції необхідно підключити всі дроти до контролера. Всі місця підключення позначені і труднощів ця процедура не викликає. Хочу звернути увагу, проводи від кранів можна об'єднати і до контролера підключити лише три, а не шість. Так само система розрахована на підключення заземлювального дроту, тому якщо така є, краще підключити.

Після встановлення системи необхідно перевірити її працездатність, для цього необхідно намочити датчик. Як тільки датчик відчує вологу, контролер подає сигнал приводам і кульові крани автоматично закриваються. При цьому лунає звуковий та світловий сигнал. Процедура закриття крана приблизно дорівнює семи секунд (кілька разів перевірив). За такий короткий час навряд чи станеться трагедія.

Перевіривши працездатність системи по всіх датчиках, я залишив систему на чергування. Система з періодичністю в автоматичному режимі відкриває та закриває крани, тим самим запобігаючи закисанню кульових кранів. При необхідності натисканням кнопок на контролері можна перекрити водопостачання примусово. Ця функція дуже зручна, коли, наприклад, збираєшся у відпустку, натиснув на кнопку і крани автоматично закриються. Вступні крани хоч і рекомендують періодично закривати і відкривати, але це мало хто робить, внаслідок чого вони закисають і закрити їх іноді неможливо.

У результаті ми отримуємо досить бюджетну, працездатну систему, яка допоможе у разі протікання уникнути великих фінансових втрат.

Що ще хочеться наголосити. Система контролю протікання води «Тритон» - це вітчизняна розробка та повністю виробляється на заводі в РФ. Гарантія на систему 5 років, але думаю прослужить набагато більше.
Хочу висловити особливу подяку колективу компанії spyheat.ru за консультацію в установці системи та гарний позитивний настрій.

У статті представлений прагматичний підхід щодо створення одного з елементів Розумного Будинку – економного захисту від потопу (антипротечки) на базі універсального контролера домашньої автоматизації.

Головні відмінності від раніше представлених на хабре рішень даної задачі - простота реалізації, відносно дешево + для повторення не треба програмістом. Правда паяти все одно доведеться, але лише 2 рази.

Вступ

На хабрі, як на ресурсі технічно активних людей, на який стражденні йдуть за порадою та вирішенням проблем, розміщено безліч статей на тему Розумний Дім.
І часто в коментарях зустрічаються жаль про те, що мовляв ніхто поки що не народив одночасно потужний, простий у освоєнні та економний спосіб реалізації Розумного Будинку для обивателів. То треба паяти, то кодити, причому часто різними мовами: і для мікроконтролера, і для Інтернету і так далі.
А щоб узяв, купив запчастини-кубики за недорого і сам особисто запустив – таке рідко зустрічається.

Ось я і вирішив вставити свої 5 копійок, оскільки схоже, мені якраз попався один із варіантів реалізації Розумного Будинку, який може підійти для багатьох прагматично налаштованих споживачів.

Я розповім на прикладі реалізації захисту від потопу, хоча вже, на цьому ж контролері у мене функціонує система охоронної сигналізації, реєстрації температури та автоматичного відключення потрібних розеток під час виходу з дому.

Отже, по моїй «піраміді потреб Маслоу для Розумного Дому» (с) – важливість сигналізації та запобігання потопу перебуває на тому ж рівні, що й важливість сигналізації про вторгнення чи появу диму.

Піраміда потреб Маслоу для Розумного Дому

Бо масштаб трагедії може бути жахливим:

Зважаючи на те, що я нещодавно обзавівся універсальним контролером розумного будинку і вже реалізував важливіший функціонал - я вирішив, що настав час «постелити соломки».

Проблема

Отже, захотілося у разі виявлення протікання води – отримувати оповіщення (смс та/або email) і щоб автоматично перекривалася подача води в квартиру. А також мати можливість відкривати та перекривати воду «вручну», у тому числі віддалено через інтернет.

Рішення

Існує ряд готових наборів для повного або часткового вирішення цього завдання, але, по-перше, вони м'яко кажучи дорогі, по-друге, маючи в руках універсальний контролер управління розумним будинком все це можна зробити самому і буде не гірше, а навіть краще через те , що все буде інтегровано в єдину систему і взаємодіятиме саме так як мені хочеться, а не так, як вирішив виробник системи. А враховуючи, що найдорожча частина системи вже є (контролер), то позбавляємося дублювання та надмірності.

Поточна структура моєї системи Розумний Дім. Червоним виділені компоненти, що безпосередньо беруть участь у системі Антипротечки.

Настільний макет прикладної частини системи антипротечки виглядав так:

У мене зараз гаряча вода виходить шляхом нагрівання у бойлері холодної води. Тому потрібно перекривати тільки одну трубу.

При необхідності систему можна буде елементарно наростити і зробити перекриття другої труби просто додавши ще один клапан і підключивши його паралельно до радіореле.

Датчик протікання

Найскладніший момент у всій системі.
Біда в тому, що якщо питання щодо контролю вторгнення та появи диму або газу елементарно вирішуються стандартними датчиками, то з контролем витоку води дещо інакше. У переліку сумісних датчиків мого універсального контролера поки немає датчика протікання води. Принаймні не було.

Пошук на хабрі швидко показав шлях найменшого опору: взяти стандартний бездротовий герконовий датчик замість геркона, а точніше паралельно йому, вивести дроти з контактами і замикати їх водою.

Цей підхід має низку недоліків: однією з головних є окислення не позолочених контактів з часом.

Раніше читав в інтернеті, що існують інші способи визначення протікання води, наприклад, безконтактні, але дешевизна, оперативність та елементарність реалізації описаного вище варіанта перервала політ інженерної думки у бік інноваційних підходів.

За основу було взято китайський бездротовий магнітоконтактний (герконовий) датчик MD-209R. У моєму випадку був обраний відносно дешевий датчик-клон, сумісний з протоколом передачі PowerCode (фірми Visonic), оскільки це один з бездротових протоколів, які підтримують мій контролер.

Паралельно вбудованому геркону я підпаяв 2 дроти, замикання яких фактично призводять до спрацьовування датчика.

Отже, після нехитрих маніпуляцій із паяльником вийшло це:

Клапан з електроприводом

Як клапан, що перекриває воду, можна використовувати будь-який клапан, що має електропривод і відповідний розмір з'єднання з трубою.

Свій макет я відчував на китайському клапані з електроприводом під трубу на 1/2 дюйма.

Конструкція електроприводу клапана автоматично вимикає живлення на котушку після відкриття або закриття. Таким чином, немає потреби командами з контролера знімати напругу через радіореле після виконання операції.

Радіореле

Для подачі живлення на привід я закупив на ebay ось таке двоканальне радіореле зі списку сумісних із контролером. Тип YKT-02XX-433

Усередині встановлено так улюблену китайськими виробниками мікросхему-кодер 1527.

У ньому стоять 10-амперні реле, тому, в принципі, ними можна комутувати майже будь-яке побутове навантаження до 250В. Обмеження 2 квт.

Для керування електроприводом цього більш ніж достатньо, тому що привід клапана живиться від 12 В і за паспортом споживає всього 4 Вт, причому тільки під час зміни стану клапана.

Дане радіореле може працювати в кількох режимах, один з яких нам якраз і треба: взаємне блокування каналів. У цьому режимі - при включенні реле одного каналу автоматично вимикається реле іншого каналу. Таким чином, ми «майже апаратно» захищаємось від одночасної подачі напруги на «відкриття» та «закриття» на соленоїд електроприводу клапана внаслідок будь-яких глюків.

Схема підключення клапана, приймача:

Управління

Як «мозки» системи я застосував Наносервер NS1000 - універсальний контролер вітчизняного виробника 1-М Розумним Будинком.

Можливості контролера, які так чи інакше використовуються у цьому проекті:
Підтримка надбюджетних бездротових датчиків та радіореле.
Виконує сценарії офлайн (навіть без інтернет).
Оповіщення про події через смс та електронною поштою.
Елементарне складання «сценаріїв» роботи системи без написання коду.
Можливість керування пристроями зі смартфона (Android).
Управління через WEB.
Ведення "логів".

Сценарії

У процесі налаштування контролера потрібно врахувати наступний нюанс:
Герконовий датчик посилає повідомлення про спрацьовування коли розмикається, а нам треба, щоб при замиканні. Відповідно, за умови запуску сценарію потрібно вказати не включення датчика, а вимкнення. І не за станом, а за зміною. Щоб сповіщення не повторювалися циклічно.

Умова запуску сценарію 1: Якщо канал Датчик протікання вимкнувся.
Кроки сценарію:
. Оповіщення «Хазяїне, у нас потоп!»
. Увімкнути канал «Клапан води закрити»

І сценарій на відкриття клапана за командою з брелка або зі смартфона:

Умова запуску сценарію 2: Якщо канал "Можна відкрити клапан води" увімкнувся.
Кроки сценарію:
. Включити канал "Клапан води відкрити"

У WEB-інтерфейсі хмарного сервісу це виглядає так:

Для ручного керування пристроями нічого «програмувати» не треба – після додавання в систему, керування кожним пристроєм автоматично стає доступним з Особистого кабінету через WEB-інтерфейс та з Android-додатку.

Вид панелі WEB-управління Розумним Будинком через інтернет:

Зовнішній вигляд Android-програми

Що в результаті?

Мета досягнута. При спрацьовуванні датчика протікання, я отримую смс-оповіщення виду «Господар, у нас потоп!» і клапан автоматично перекривається протягом 30 секунд.
Так само, я маю можливість не автоматично відкривати та закривати клапан шляхом натискання на кнопки брелка, зі смартфона або з браузера через інтернет.
Спрацювання кожного датчика та пристрою реєструється у журналі логів.

При цьому, не довелося писати код і самостійне повторення цього рішення цілком доступне для більшості (звісно, не рахуючи установки клапанів на труби).

Налаштування системи, знаючи, що ти хочеш займає від сили 10 хвилин. Включаючи активацію датчика та радіореле, створення всіх сценаріїв.

Зрозуміло, що у тому вигляді, як воно представлене на фотографіях, насправді воно довго та надійно працювати не зможе.
Блок живлення приводу клапана, радіореле, та й сам датчик потрібно ще помістити у пластикові коробочки з хоч якимось ступенем захисту.

Плюс вже виникають різні думки щодо розвитку системи, наприклад, дублювання оповіщення на світлову сигналізацію, періодичне «тренування» клапана, щоб «не застоювався» тощо. До речі, особисто у мене є серйозні сумніви щодо необхідності функції резервного живлення електроклапану, якою так хвалиться деякі «покупні» комплекти антипротечки.

Іншими словами – апетит приходить під час їжі.

Добре, що для нарощування функціоналу не треба кликати «сертифікованих» спеціалістів, щоби вони щось підкрутили в системі. Все це можна просто зробити самому, завдяки простоті принципів налаштування універсального контролера.

Небагато про ціни:

Наносервер NS-1000 - 44$
Датчик магнітоконтактний MD-209R - 13$
Радіореле - 10 $
Клапан - 15 $

Разом (без урахування доставки) = 82 $

Не так уже й дешево. Але це якщо не враховувати, що наносервер використовується не тільки для функції антипротечки. Адже на ньому реалізовано систему охоронної та пожежної сигналізації та інші можливості…

P.S.

У процесі реалізації, вже купивши клапан, я виявив, що існують електроприводи, які встановлюються на звичайні шар-крани з ручним керуванням.
Додатковий і важливий бонус такого підходу – якщо за кілька хвилин можна повернути ручне управління клапаном.
Мені відразу розхотілося врізати додаткову арматуру в систему водопостачання і я замовив такий привід. Чекаю.

Update 2:
Поки сіль та справа, виробник контролера анонсував датчик протікання.

Судячи з інформації, датчик використовує безконтактний принцип визначення появи води, що саме собою вже досить незвично. Також він цікавий тим, що не «заточений» під «бренд» і може використовуватися не тільки з системою 1-М Розумний Дім, а й з будь-якою системою, яка працює за протоколом PowerCode. Фактично він передає посилку аналогічну датчику MD-209R, який я застосував для своєї антипротікання.
Ціна, схоже, теж буде порівнянна - 9.9 $.

Вода – це життя. Якщо вона в крані або в радіаторі опалення, це благо. А якщо вона на підлозі вашої квартири, або на стелі сусіда знизу – це великі фінансові та моральні неприємності. Зрозуміло, необхідно регулярно перевіряти систему водопостачання та опалення на предмет корозії чи тріщин у пластикових трубах. Однак прорив води зазвичай відбувається раптово, без ознак небезпеки, що насувається. Добре, якщо зараз ви вдома, і не спите. Але, за законом підлості, протікання виникають саме в нічний час, або коли вас немає вдома.

Прості правила боротьби з цією проблемою (особливо це стосується старого житлового фонду зі зношеними мережами):

Регулярно оглядайте водопровідні труби та елементи системи опалення на предмет дефектів, появи точкової іржі, герметичності з'єднань та інше.
Виходячи з дому, перекривайте вхідну засувку на стояку.
Поза опалювальним сезоном закривайте крани на батареях (якщо вони є).
Використовуйте систему захисту від протікання.

Останній пункт списку ми розглянемо докладніше.

Як сигналізувати про витік води

Вирішення питання прийшло в побут із яхтового світу. Оскільки суднові приміщення нижнього ярусу (особливо це стосується трюмів) знаходяться нижче за ватерлінію, в них регулярно накопичується вода. Наслідки зрозумілі, питання у тому, як із цим боротися. Ставити контролю окремого вахтового матроса нераціонально. Тоді хто дасть команду на включення помпи відкачування?

Існують ефективні тандеми: датчик наявності води, та автоматична помпа. Як тільки датчик виявить заповнення трюму, вмикається мотор помпи, і робиться відкачування.

Датчик води - не що інше, як звичайний поплавець на шарнірі, з'єднаний із вимикачем помпи. Коли рівень води піднімається на 1-2 см, одночасно спрацьовує сигналізація та мотор відкачувального помпи.

Зручно? Так. Безпечно? Зрозуміло. Однак, така система навряд чи підійде для житлового будинку.

По-перше, якщо вода досягне рівня 1-2 см по всій площі приміщення, вона через поріг вхідних дверей побіжить на сходовий майданчик (не кажучи про сусідів знизу).
По-друге, відкачувальний помпа зовсім не потрібний, оскільки необхідно негайно знайти і локалізувати причину прориву.
По-третє, поплавкова система для приміщень з плоскою підлогою неефективна (на відміну від плавзасобів з кільоватою формою днища). Поки набереться "потрібний" для спрацьовування рівень, від вогкості розвалиться будинок.

Отже, потрібна більш чутлива система сигналізації від протікання. Це питання датчиків, а виконавча частина буває двох видів:

1. Тільки сигналізація. Вона може бути світловою, звуковою або навіть з'єднаною з GSM мережею. У цьому випадку ви отримаєте сигнал на мобільний телефон і зможете дистанційно викликати аварійну бригаду.

2. Відключення подачі води (на жаль, така конструкція не працює із системою опалення, тільки водопровід). Після головної засувки, яка подає воду від стояка в квартиру (не важливо, до або після обліку), встановлений електромагнітний клапан. При подачі сигналу від датчика вода перекривається, і подальший потоп зупиняється.

Природно, система відключення води ще й сигналізує про проблему будь-яким із зазначених способів. Ці пристрої у широкому асортименті пропонуються сантехнічними магазинами. Здавалося б, матеріальні збитки від потопу потенційно вищі за ціну спокою. Однак більшість громадян живе за принципом «поки грім не вдарить, чоловік не перехреститься». А більш прогресивні (і дбайливі) власники житла, виготовляють датчик протікання води своїми руками.

Принцип роботи датчиків протікання

Говорячи про блок схему - все дуже просто. Якийсь елемент фіксує рідину в точці його розміщення, і подає сигнал у виконавчий модуль. Який, залежно від налаштувань, може подавати світлові або звукові сигнали, та (або) дати команду на перекриття засувки.

Як влаштовані датчики

Поплавковий механізм не розглядатимемо, оскільки в домашніх умовах він не ефективний. Там все просто: основа закріплена на підлозі, на шарнірі підвішено поплавець, який при випливанні замикає контакти вимикача. Подібний принцип (тільки механічний) застосовується у бачку унітазу.

Найчастіше застосовується контактний датчик, який використовує природну здатність води проводити електричний струм.

Зрозуміло, це не повноцінний вмикач, через який проходить напруга 220 вольт. До двох контактних пластин (див. ілюстрацію) підключається чутлива схема, яка фіксує навіть невелику силу струму. Датчик може бути окремим (як на фотографії вище) або вбудованим у загальний корпус. Таке рішення застосовується на мобільних автономних датчиках, що працюють від батареї або акумулятора.

Якщо у вас немає системи «розумний будинок», а вода подається без будь-яких електромагнітних клапанів, саме найпростіший датчик зі звуковою сигналізацією можна використовувати як стартовий варіант.

Саморобний датчик найпростішої конструкції

Незважаючи на примітивність, датчик досить ефективний. Домашніх майстрів ця модель приваблює копійчаною вартістю радіодеталей і можливістю складання буквально «на коліні».

Базовий елемент (VT1) - NPN транзистор серії BC515 (517, 618 та подібні до них). З його допомогою подається живлення на звуковий сигналізатор (B1). Це найпростіший готовий зумер із вбудованим генератором, який можна придбати за копійки, або випаяти з якогось старого електроприладу. Живлення потрібно близько 9 вольт (конкретно для цієї схеми). Є варіанти під 3 або 12 вольтові батареї. У нашому випадку використовується елемент живлення типу "Крона".

Як працює схема

Секрет у чутливості переходу "колектор-база". Як тільки через нього починає протікати мінімальний струм, відкривається емітер, і живлення подається на звуковий елемент. Лунає писк. Паралельно можна підключити світлодіод, додаючи візуальну сигналізацію.

Сигнал до відкриття колекторного переходу дає та сама вода, про наявність якої треба сигналізувати. З металу, не схильного до корозії, виготовляються електроди. Це можуть бути два шматочки мідного дроту, який можна просто обдурити. На схемі точки підключення: (Електроди).

Зібрати такий датчик можна на макетній платі.

Потім прилад поміщається в пластикову коробочку (можна в мильницю), в денці якої виконані отвори. Бажано, щоб при попаданні води вона не торкалася монтажної плати. Якщо хочеться естетики, друковану плату можна витравити.

Недолік такого датчика – різна чутливість до різних типів води. Наприклад, дистилят від кондиціонера, що протікає, може залишитися непоміченим.

Виходячи з концепції: недорогий автономний прилад його не можна інтегрувати в єдину систему захисту вашого будинку, навіть саморобну.

Більш складна схема, з регулятором чутливості

Собівартість такої схеми також мінімальна. Виконується на транзисторі КТ972А.

Принцип роботи аналогічний попередньому варіанту, з однією відмінністю. Сформований сигнал про наявність протікання (після відкриття емітерного переходу транзистора) замість сигнального пристрою (світлодіод або звуковий елемент) подається на обмотку реле. Підійде будь-який слаботочний пристрій типу РЕМ 60. Головне, щоб напруга живлення схеми відповідала характеристикам реле. А вже з його контактів інформацію можна подавати на виконавчий пристрій: система «розумний дім», сигналізація, GSM передавач (на мобільний телефон), аварійний електромагнітний клапан.

Додаткова перевага такого виконання – можливість налаштування чутливості. За допомогою змінного резистора регулюється струм переходу колектор-база. Ви можете налаштувати поріг спрацьовування від появи роси або конденсату до повноцінного занурення датчика (контактної пластини) у воду.

Датчик протікання на мікросхемі LM7555

Цей радіоелемент є аналогом мікросхеми LM555 лише з меншими параметрами споживання енергії. Інформація про наявність вологи надходить із контактного майданчика, позначеного на ілюстрації, як «датчик»:

Для підвищення порога спрацьовування її краще виконати у вигляді окремої пластини, з'єднаної з основною схемою проводами з мінімальним опором.

Оптимальний варіант на фото:

Якщо ви не хочете витрачати гроші на покупку подібного "кінцівка", його можна витравити самостійно. Тільки обов'язково покрийте оловом контактні доріжки для підвищення корозійної стійкості.

Як тільки між доріжками з'являється вода, пластина стає замкнутим провідником. Через вбудований мікросхему компаратор починає протікати електричний струм. Напруга швидко зростає до порога спрацьовування, відкривається транзистор (який виконує роль ключа). Права частина схеми – командно-виконавча. Залежно від виконання відбувається наступне:

Верхня схема. Спрацьовує сигнал на так званому бузері (піщалці), і світиться опціонально підключений світлодіод. Є ще один варіант використання: кілька датчиків поєднуються в єдину паралельну схему із загальним звуковим сигналізатором, а світлодіоди залишаються на кожному блоці. При спрацюванні звукового сигналу, ви безпомилково визначите (за аварійним свіченням), який саме блок спрацював.
нижня схема. Сигнал від датчика надходить на аварійний електромагнітний клапан, розташований на стояку подачі води. У цьому випадку вода перекривається автоматично, локалізуючи проблему. Якщо вас у момент аварії немає вдома, потоп не станеться, матеріальні втрати будуть мінімальними.

Інформація: Зрозуміло, можна своїми руками виготовити запірний клапан. Однак цей складний пристрій краще придбати у готовому вигляді.

Схему можна виконати за макетом друкованої плати, яка однаково підійде як LM7555, так LM555. Пристрій живиться від напруги 5 вольт.

Важливо! Блок живлення повинен бути з гальванічною розв'язкою від 220 вольт, щоб небезпечна напруга не потрапила в калюжу води при протіканні.

Насправді ідеальний варіант - використання зарядного пристрою від старої мобілки.

Собівартість подібної саморобки вбирається у 50–100 рублів (на купівлю деталей). За наявності в запасниках старої елементної бази можна звести витрати до нуля.

Корпус – на ваш розсуд. При таких компактних розмірах, знайти відповідну коробочку не важко. Головне, щоб від загальної плати до контактної пластини датчика відстань була не більше 1 метра.

Загальні принципи розміщення датчиків протікання

Будь-який власник приміщення (житлового чи офісного) знає, де проходять комунікації водопостачання чи опалення. Потенційних місць протікання не так багато:

запірні крани, змішувачі;
сполучні муфти, трійники (особливо це стосується пропіленових труб, які з'єднуються методом паяння);
вступні патрубки та фланці бачка унітазу, пральної або посудомийної машини, гнучкі шланги кухонних змішувачів;
місця підключення приладів обліку (лічильників води);
радіатори опалення (можуть протікати як у всій поверхні, і у місцях з'єднання з магістраллю).

Зрозуміло, в ідеалі датчики повинні бути розташовані саме під цими пристроями. Але тоді їх може бути дуже багато, навіть для варіанта самостійного виготовлення.

Насправді достатньо 1–2 датчиків на потенційно небезпечне приміщення. Якщо це ванна кімната, або туалет - як правило, є порожок вхідних дверей. У цьому випадку вода набирається, як у піддон, шар може досягати 1-2 см, поки рідина не проллється через поріг. В цьому випадку, місце встановлення не критично, головне, щоб датчик не заважав пересуватися по кімнаті.

На кухні датчики встановлюються на підлогу під раковиною, за пральною чи посудомийною машиною. Якщо виникне протікання, вона спочатку утворює калюжку, в якій і спрацює сигналізація.

В решті приладів прилад встановлюється під радіаторами опалення, оскільки через спальню або вітальню труби водопостачання не прокладаються.

Не зайвим буде встановлення датчика в нішу, якою проходять стояки трубопроводів і каналізації.

Найбільш критичні точки прориву води

При рівномірному робочому тиску ризик протікання мінімальний. Те саме стосується змішувачів і кранів, якщо ви відкриваєте (закриваєте) воду плавно. Слабке місце системи трубопроводів поводиться при гідроударах:

клапан подачі води в пральну машину при замиканні створює тиск, що в 2–3 рази перевищує номінал водопроводу;
те саме, але меншою мірою, відноситься до замикаючої арматури бачка унітазу;
радіатори опалення (а також місця їх підключення до системи) часто не витримують тестове опресування, яке проводять підприємства теплопостачання.

Як правильно розміщувати датчики

Контактна пластина повинна розташовуватися якомога ближче до поверхні підлоги, не торкаючись її. Оптимальна дистанція: 2-3 мм. Якщо контакти розмістити безпосередньо на підлозі, виникатимуть постійні помилкові спрацьовування через конденсат. Велика відстань знижує ефективність захисту. 20-30 міліметрів води, це вже проблема. Чим раніше спрацює датчик, тим менші втрати.

Довідкова інформація

Незалежно від того, купується система захисту від протікання в магазині, або виготовляється своїми руками, треба знати єдині стандарти її роботи.

Класифікація пристроїв

За кількістю вторинних захисних пристроїв на об'єкті (аварійних запірних кранів з електромагнітним приводом). Датчики протікання не повинні перекривати все водопостачання, якщо запірні системи рознесені споживачам. Локалізується лише лінія, на якій виявлено протікання.
За способом подання інформації про аварію водопроводу (системи опалення). Місцева сигналізація передбачає перебування людей об'єкті. Інформація, що дистанційно передається, організується з урахуванням оперативного прибуття власника або ремонтної групи. Інакше вона марна.
Спосіб оповіщення: локальна звукова або світлова сигналізація (на кожному датчику) або виведення інформації на єдиний пульт.
Захист від хибних спрацьовувань. Як правило, датчики, що точно налаштовуються, працюють ефективніше.
Механічний чи електричний захист. Приклад механіки - системи «Аква стоп» на пральних машин, що подають шлангах. Сигналізація на таких пристроях відсутня, сфера застосування обмежена. Самостійне виготовлення неможливе.

Висновок

Витративши трохи часу і мінімум коштів, ви зможете убезпечити себе від серйозних фінансових проблем, пов'язаних з потопом у квартирі.