" title="Написать письмо">Написать письмо

Статьи по дате (многие всегда актуальны)

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 1577
Просмотры материалов : 5983287
 
Защита водопровода от протечек Full v.6.0 (27.02.2022). Печать E-mail
2022 - Февраль
27.02.2022 17:47
Save & Share
Ранее была изобретена защита от протечек Lite - простая и дешевая система, автоматически блокирующая воду в доме при затоплении.

Сейчас же была разработала версия Full:
- двойная индикация работы, самоконтроль датчиков и самого прибора, отправка SMS, стробоскопическая сигнализация;
- полностью автономная работа при отключении электричества в случае использования электрокранов 5В, полуавтономная работа в случае использования кранов 230В (только SMS-уведомление);
- 18 датчиков воды на канал, 7 каналов, возможность использовать термодатчики для контроля горячей воды. Термодатчики, также, можно использовать для пожароопасных мест - в этом случае SMS о воде будет означать пожар в квартире;
- итоговая стоимость на 2022 год, с учетом повышения цен во время военного конфликта, не должна быть выше 9к рублей (при абсолютно полном обвесе) - что в несколько раз ниже существующих покупных вариантов (все и началось с того, что 1 датчик стоит 500руб, а краны - в 7 раз дороже, чем на алиэкспрессе). Из суммарных 9к краны будут стоит 2-3к/2шт, печатная плата толщиной 1.6мм - 1.3к/5шт, датчики - не более 700руб/126шт (по цене провода 5.5руб/м и резистора в нем);
- датчики - проводные: нет доверия качеству беспроводного сигнала, садящимся батарейкам в датчиках и человеческой памяти об их замене;
- вся начинка размещена в корпусе 10x10x6см - ультракомпактность (но опциональный ИБП 5В будет все-таки снаружи)
- отправка SMS, как и наличие модуля GSM, - опциональны.


Итоговый вид прибора, с резисторами-заглушками, имитатором стробоскопа, 3 проводами для электрокранов и выведенным наружу GSM-модулем (так и не понял, как крепить - будет болтаться в полиэтиленовом пакетике). Без повербанка 5В и вилки электрокранов: забыл припаять.




Внешний вид платы в корпусе отражает и монтажные моменты. А также забывчивость: не вывел провода для выключателей включения прибора и принудительного перекрытия воды. На первый забил, второй попытался реализовывать не замыканием самих ножек транзистора (т.к. уже нет доступа). Замкнув в Arduino Vin на D2... получил КЗ, плата выключилась и не включалась. Оказалось - тупо предохранитель 1А надо поменять, спас - так спас. Замыкание в Arduino 5V на D2 результата не дало. В итоге, соединил правое отверстие диода с GND - замкнув ножки транзистора через эти элементы и дорожку печатной платы. В окончательном итоге, добавил на плату места подключения внешних выключателей.
А потом пришло осознание... Печатная плата в корпусе, все работает, все прекрасно. Лежит все это на столе. А как на стену крепить?! Единственный выход - использование центрального отверстия в печатной плате для самореза (в этом участке нет проводов под платой, сильно затягивать так же не нужно). И это порождает удобство: собрать плату на столе, вставить плату в корпус на столе, все проверить на столе с заглушками - а потом всю конструкцию загнать в стену. В итоге, добавил подсказку на плату: центральное отверстие - исключительно под саморез. А для крепления к стене у себя использовал неиспользованное отверстие для TM1637.




Внешний вид отдельной печатной платы отображается для понимания китайцами, что от них просят при изготовлении платы. 2 раза платы изготавливались неправильно (похоже, IQ изготовителей плат мал - и как только получают что-то сложное/нестандартное - начинают косячить). Забывали скруглить углы, отверстия для продевания проводов делали металлизированными - или вовсе исключали их из итоговой конструкции. Как итог - оба раза переделывали, бесплатно, с извинениями и с дополнительными 5 платами сверх нормы (за что и люблю Elecrow).






Внешний вид корпуса отображается для понимания, что при монтаже печатной платы внутрь могут быть проблемы. Хотелось иметь идеальное решение: винты с задней части корпуса жестко зафиксированы как направляющие - и к ним уже прикручивается печатная плата. Однако малейшая ошибка при сверлении отверстий, даже при разметке корпуса сзади с прикладыванием платы, - приводит к тому, что хотя бы 1 винтов в отверстие платы не попадает, даже если их сильно не затягивать. Итог - рекомендация устанавливать плату в корпус на 2-3 винта, какие наиболее удобны в конкретном корпусе. Оставшиеся отверстия крепления к корпусу можно использовать для проводов, если они не влезли в предназначенные для них отверстия.
На фото в роли корпуса - распаечная коробка SQ1401-0513 (сейчас она подорожала почти в 2 раза - и стоит 73руб). Водостойкость отверстий с винтами, даже если без капель герметика (а желательно с ним), - хорошая: вода стекает без давления - внутрь корпуса не попадает (на случай, если соседи по стенке заливать начнут). Круглые отверстия можно заткнуть резиновыми уплотнителями в комплекте с корпусом или заклеить армированной лентой.






Внешний вид крышки корпуса отображается для понимания, как можно расположить выключатели и сколько их (для части их сделаны отверстия в плате v.5.0):
- Вкл/Выкл - в разрыв плюсового провода адаптера питания (1-клавишный, 2-позиционный, 2-контактный, 1-полюсный, ON-OFF);
- Reset - с контактов платы (1-клавишный, 2-позиционный, 2-контактный, 1-полюсный, (ON)-OFF);
- Закр (Прин. Закр) - принудительное закрытие кранов (1-клавишный, 2-позиционный, 2-контактный, 1-полюсный, ON-OFF);
- Тест затопления - замыкатель одного из проверяемых каналов (1-клавишный, 2-позиционный, 2-контактный, 1-полюсный, (ON)-OFF).
Выключатели были взяты намеренно большие и глубокие (вида МТ-1) - чтобы было понятно, какой запас у корпуса. Влезли все, ничего собой на плате/компонентах не закорачивают. Отверстия не делал ровными, т.к. с монтажными работами, изготавливая печатную плату уже раз 6-й, задолбался.
Ошибся: не вывел на крышку корпуса светодиоды - и впаял их в плату. Но никто не мешает проводами снизу платы произвести дублирование светодиодов на крышке/боковине корпуса: светодиоды, даже подключенные через 2кОм и встроенный в Arduino резистор 40кОм, - и со вдвое уменьшенным током прекрасно дружат. Только провода мешать могут.






2 видео даются для понимания, как проходит самоконтроль и срабатывания прибора, согласно блок-схеме алгоритмов, приложенных к исходникам скетча. С использованием модуля отправки SMS и без него. Видео скучное, процесс самоконтроля и операций с кранами долгий - но оно показывает, что все работает.
После снятия видео, тест GSM-модуля был перенесен в конец, чтобы расходовать меньше SMS, если есть проблема с реле электрокранов. Электрокраны 230В не подключены, но механизм их отрабатывания был исправен еще с первой версии платы. Контроль электрокранов не ведется, ожидается 16сек для изменения их состояния - только слухом можно проверить их работоспособность; а жужжат они средне-громко.

Без модуля отправки SMS (70.2МБ).

С модулем отправки SMS (124МБ).


Стоимость прибора рассчитывается по 2 способам закупки элементов: все в чиподипе, все на алиэкспрессе. Печатная плата изготавливается только на алиэкспрессе, т.к. в РФ это дело непомерно дорого.

Все материалы по комплексу (202МБ).


Выяснилось, что эффективность защиты от протечек зависит от мастерства расположения датчиков, - а не от навороченности прибора. Поэтому и версия Lite может работать эффективно (хоть и искать мокрый датчик при их изобилии - замучаешься, т.к. нет самоконтроля). Full же функциональнее и удобнее в использовании, дороже в изготовлении и труднее в разработке (длилась больше года, проблем было море - итоговая версия печатной платы и ПО имеют версию 5, прибор имеет право называться программно-аппаратным комплексом). Электрическую схему рисовать не стал, ибо задолбался.

Способ разводки датчиков зависит от кривизны пола, плитки, наличия дополнительных поверхностей (например, у меня в технической зоне санузла кто-то сделал возвышение 3см из бетона). Так как параметров много - универсально накрыть совмещенный санузел можно 7 датчиками: 4 по углам, 1 в самое низкое место бетонного возвышения, 2 в пластиковые бутылки (надетые поверх мест водопровода с наибольшим количеством разъемных соединений). На входной кран, электрокран, фильтр, счетчик - успешно наденется вспоротая бутылка 2л, и любая течь в ней замкнет один-единственный датчик.

По желанию, можно установить датчики на все сифоны и 1-2 дополнительных местах канализации. Тогда вода будет отключаться при абсолютно любой протечке - и перекрытая вода во время мытья посуды будет сигнализировать о протечке канализации.

Датчики изготавливаются самостоятельно из резистора и водовпитывающего материала: бумажного платочка или ватного диска. Прибор позволяет устанавливать датчики параллельно. Соответственно, используя 2 формулы расчета сопротивления связки параллельных датчиков: например, можно позволить себе 4 датчика по 4.8 МОм в один канал прибора - и раскинуть их по углам совмещенного санузла. На другой канал повесить все сифоны и унитаз - 5 датчиков по 6МОм. Максимальный номинал резистора на алиэкспрессе 22МОм - позволительно до 18 датчиков на канал - до 126 датчиков на прибор - запас велик.

На плате было узкое место: выбор модуля отправки SMS. Единственный, который заработал, - IOT-GA6-B; и то пришлось танцевать с бубном месяца 2, наверное. Недокументированные особенности модуля (рукожопные схемотехника и программная библиотека) не позволяли его настроить совсем хорошо: то связи с оператором "нет", то связи с ардуино нет, то питание ни с того ни с сего прет через информационный провод и т.д. Если бы модуль отправки SMS был не нужен - прибор был бы уже выпущен через месяцев 3-5, а не через год и 2 месяца. Именно поэтому на втором видео есть 2 резистора на голубых проводах (1 из которых неудачно на транзистор управления реле прилег): выяснилось, что без подтягивающего резистора он не может быть выключен до конца - что приводило к цикличному "накопил_заряд-включился-потерял_заряд_выключился" (и заряд шел прямо по информационному проводу, даже если отрезать питающий).
На плате было узкое место: предельно близкое расположение контактов питания кранов 230В: ~0.5мм. Не пробило ни при сухом, ни при влажном воздухе - при подаче 1100В (и это еще при условии грязной пайки: пятна флюса смывать не стал). В плате v.5.0 контакты разнесены подальше.
Для себя же оставляю плату v.4.0, где вдобавок Arduino греется при закрытых кранах (хоть при этом и исправно работает). Из-за миллиметрового сдвига заказывать плату за 1.3к не хочу: проще герметиком залить как диэлектриком или цапонлаком покрыть для защиты от влаги (но непонятно, является ли цапонлак диэлектриком).

Прибор будет установлен вместе с датчиками тогда, когда я своими руками разрушу входной водопровод. Но пока силы воли на это не хватает: война с сантехниками при замене входных кранов может затянуться (никогда не соглашусь на отключение воды 3к/кран) - а сидеть без воды даже в туалете (только в ванне останется) - не айс.

(добавлено 28.03.2022) Поступило предложение увеличить количество каналов. Как ни пытался - канал A0 не удалось перенастроить на использование датчиками.

Добавил в документы блок-схему алгоритмов. Плата и исходники обновлены до версии 6. В исходниках появилась возможность не открывать краны, не открывать-закрывать краны как профилактику заклинивания.

(добавлено 03.04.2022) В исходном коде во входящем SMS указывается лишь номер канала. Никто не мешает добавить к номеру канала простые слова - и повысить информативность SMS. "A1 - унитаз", "A2 - сифон" - и т.д.
Обновлено ( 03.04.2022 10:46 )
 
 

Последние новости


©2008-2022. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).

Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год. Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Открыта карта ВТБ для материальной поддержки сайта: 5368 2902 0040 0838.

Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Top.Mail.Ru