Автоматическое перекрытие вода протечки

Как не переплачивать за Умный Дом. Защита от потопа (антипротечка)

В статье представлен прагматичный подход по созданию одного из элементов Умного Дома — экономной защиты от потопа (антипротечки) на базе универсального контроллера домашней автоматизации.

Главные отличия от ранее представленных на хабре решений данной задачи – простота реализации, относительно дешево + для повторения не надо быть программистом. Правда паять все равно придется, но всего 2 раза.

Введение

На хабре, как на ресурсе технически активных людей, на который страждущие идут за советом и решением проблем, размещено множество статей по теме Умный Дом.
И часто в комментариях встречаются сожаления о том, что мол никто пока не родил одновременно мощный, простой в освоении и экономный способ реализации Умного Дома для обывателей. То надо паять, то кодить, причем часто на разных языках: и для микроконтроллера, и для веб и так далее.
А так чтоб взял, купил запчасти-кубики за недорого и сам лично запустил – такое редко встречается.

Вот я и решил вставить свои 5 копеек, так как похоже, мне как раз попался один из вариантов реализации Умного Дома, который может подойти для многих прагматически настроенных потребителей.

Я расскажу на примере реализации защиты от потопа, хотя уже, на этом же контроллере у меня функционирует система охранной сигнализации, регистрации температуры и автоматического отключения нужных розеток при уходе из дома.

Итак, по моей «пирамиде потребностей Маслоу для Умного Дома» (с) – важность сигнализации и предотвращения потопа находится на том же уровне, что и важность сигнализации о вторжении или появлении дыма.

Пирамида потребностей Маслоу для Умного Дома

Ибо масштаб трагедии может быть ужасающим:

Ввиду того, что я недавно обзавелся универсальным контроллером умного дома и уже реализовал более важный функционал — я решил, что пора «постелить соломки».

Проблема

Итак, захотелось в случае обнаружения протечки воды – получать оповещение (смс и/или email) и, чтобы автоматически перекрывалась подача воды в квартиру. А также иметь возможность открывать и перекрывать воду «вручную», в том числе удаленно через интернет.

Решение

Существует ряд готовых наборов для полного или частичного решения данной задачи, но, во-первых, они мягко говоря дороговаты, во-вторых, имея в руках универсальный контроллер управления умным домом все это можно сделать самому и будет не хуже, а даже лучше ввиду того, что все будет интегрировано в единую систему и будет взаимодействовать именно так как мне хочется, а не так, как решил производитель системы. А учитывая, что самая дорогостоящая часть систему уже есть (контроллер), то избавляемся от дублирования и избыточности.

Текущая структура моей системы Умный Дом. Красным выделены компоненты непосредственно участвующие в системе Антипротечки.

Настольный макет прикладной части системы антипротечки выглядел так:

У меня сейчас горячая вода получается путем нагрева в бойлере холодной воды. Поэтому перекрывать нужно только одну трубу.

При необходимости, систему можно будет элементарно нарастить и сделать перекрытие второй трубы просто добавив еще один клапан и подключив его параллельно к радиореле.

Датчик протечки

Самый сложный момент во всей системе.
Беда в том, что если вопросы по контролю вторжения и появления дыма или газа элементарно решаются стандартными датчиками, то с контролем утечки воды все несколько иначе. В перечне совместимых датчиков моего универсального контроллера пока нет датчика протечки воды. По крайней мере не было…

Поиск на хабре быстро показал путь наименьшего сопротивления: взять стандартный беспроводной герконовый датчик и вместо геркона, а точнее параллельно ему, вывести провода с контактами и замыкать их водой.

Данный подход имеет ряд недостатков: одним из главных является окисление не позолоченных контактов со временем.

Ранее читал в интернете, что существуют другие способы определения протечки воды, например, бесконтактные, но дешевизна, оперативность и элементарность реализации описанного выше варианта прервала полет инженерной мысли в сторону инновационных подходов.

За основу был взят китайский беспроводной магнитоконтактный (герконовый) датчик MD-209R. В моем случае был выбран относительно дешевый датчик-клон, совместимый с протоколом передачи PowerCode (фирмы Visonic), так как это один из беспроводных протоколов, поддерживаемых моим контроллером.

Параллельно встроенному геркону я подпаял 2 провода, замыкание которых фактически приводят к срабатыванию датчика.

Итак, после нехитрых манипуляций с паяльником получилось это:

Клапан с электроприводом

В качестве клапана, перекрывающего воду, можно использовать любой клапан, имеющий электропривод и соответствующий размер соединения с трубой.

Конструкция электропривода клапана автоматически отключает питание на катушку после открытия или закрытия. Таким образом, нет необходимости командами с контроллера снимать напряжение через радиореле после выполнения операции.

Радиореле

Для подачи питания на привод я закупил на ebay вот такое двухканальное радиореле из списка совместимых с контроллером. Тип YKT-02XX-433

Внутри установлена так любимая китайскими производителями микросхема-кодер 1527.

В нем стоят 10-амперные реле, поэтому, в принципе, ими можно коммутировать почти любую бытовую нагрузку до 250В. Ограничение 2 кВт.

Для управления электроприводом этого более чем достаточно, так как привод клапана питается от 12 В и по паспорту потребляет всего 4 Вт, причем только во время изменения состояния клапана.

Данное радиореле может работать в нескольких режимах, один из которых нам как раз и надо: взаимная блокировка каналов. В этом режиме — при включении реле одного канала, автоматически выключается реле другого канала. Таким образом, мы «почти аппаратно» защищаемся от одновременной подачи напряжения на «открытие» и «закрытие» на соленоид электропривода клапана вследствие каких-либо глюков.

Схема подключения клапана, приемника:

Управление

В качестве «мозгов» системы я применил Наносервер NS1000 — универсальный контроллер отечественного производителя 1-М Умным Домом.

Возможности контроллера, которые так или иначе используются в данном проекте:
• Поддержка сверхбюджетных беспроводных датчиков и радиореле.
• Выполнение сценариев оффлайн (даже без интернет).
• Оповещение о событиях через смс и по электронной почте.
• Элементарное составление «сценариев» работы системы без написания кода.
• Возможность управление устройствами со смартфона (Android).
• Управление через WEB.
• Ведение «логов».

Сценарии

В процессе настройки контроллера нужно учесть следующий нюанс:
Герконовый датчик посылает сообщение о срабатывании когда размыкается, а нам надо чтобы при замыкании. Соответственно, в условии запуска сценария нужно указать не включение датчика, а выключение. И не по состоянию, а по изменению. Чтобы оповещения не повторялись циклически.

Условие запуска сценария 1: Если Канал «Датчик протечки» выключился.
Шаги сценария:
. Оповещение «Хозяин, у нас потоп!»
. Включить канал «Клапан воды закрыть»

Условие запуска сценария 2: Если Канал «Можно открыть клапан воды» включился.
Шаги сценария:
. Включить канал «Клапан воды открыть»

В WEB-интерфейсе облачного сервиса это выглядит так:

Для ручного управления устройствами ничего «программировать» не надо – после добавления в систему, управление каждым устройством автоматически становится доступно из Личного кабинета через WEB-интерфейс и с Android-приложения.

Вид панели WEB-управления Умным Домом через интернет:

Внешний вид Android-приложения

Что в результате?

Цель достигнута. При срабатывании датчика протечки, я получаю смс-оповещение вида «Хозяин, у нас потоп!» и клапан автоматически перекрывается в течение менее 30 секунд.
Так же, я имею возможность не автоматически открывать и закрывать клапан, путем нажатия на кнопки брелка, со смартфона или с браузера через интернет.
Срабатывание каждого датчика и устройства регистрируется в журнале логов.

При этом, не пришлось писать код и самостоятельное повторение данного решения вполне доступно для большинства (конечно, не считая установки клапанов на трубы).

Настройка системы, зная, что ты хочешь, занимает от силы 10 минут. Включая активацию датчика и радиореле, создание всех сценариев.

Понятно, что в том виде, как оно представлено на фотографиях, в реальности оно долго и надежно работать не сможет.
Блок питания привода клапана, радиореле, да и сам датчик нужно еще поместить в пластиковые коробочки с хоть какой-то степенью защиты.

Плюс уже возникают разные мысли по развитию системы, например, дублированию оповещения на световую сигнализацию, периодическую «тренировку» клапана чтобы «не застаивался» и тп. Кстати, лично у меня есть серьезные сомнения в необходимости функции резервного питания электроклапана, которой так хвастаются некоторые «покупные» комплекты антипротечки.

Другими словами — аппетит приходит во время еды.

Благо дело, что для наращивания функционала не надо звать «сертифицированных» специалистов, чтобы они что-то подкрутили в системе. Все это можно элементарно сделать самому, благодаря простоте принципов настройки универсального контроллера.

Немного о ценах:

Наносервер NS-1000 — 44$
Датчик магнитоконтактный MD-209R — 13$
Радиореле — 10$
Клапан- 15$

Итого (без учета доставки) = 82$

Не так уж и дешево. Но это если не учитывать, что наносервер используется не только для фукнции антипротечки. Ведь на нем реализована система охранной и пожарной сигнализации и другие возможности…

В процессе реализации, уже купив клапан, я обнаружил, что существуют электроприводы, которые устанавливаются на обычные шар-краны с ручным управлением.
Дополнительный и немаловажный бонус такого подхода – в случае чего, за несколько минут можно вернуть ручное управление клапаном.
Мне тут же расхотелось врезать дополнительную запорную арматуру в систему водоснабжения и я заказал такой привод. Жду.

Update 2:
Пока соль да дело, производитель контроллера анонсировал датчик протечки.

Судя по информации, датчик использует бесконтактный принцип определения появления воды, что само по себе уже довольно необычно. Также он интересен тем, что не «заточен» под «бренд» и может использоваться не только с системой 1-М Умный Дом, а и с любой системой, работающей по протоколу PowerCode. Фактически он передает посылку аналогичную датчику MD-209R, который я применил для своей антипротечки.
Цена, похоже, тоже будет сравнима — 9.9$.

Источник

Как предотвратить потоп и капитальный ремонт: системы защиты от протечек воды

Партнерский материал

Свою недвижимость, будь то квартира или частный дом на земле, всегда хочется максимально обезопасить от любых возможных угроз и аварийных ситуаций. Если рассматривать последнее, то настоящим бичом в многоквартирных домах являются подтопления, а потерпевшими становятся не только владельцы прохудившегося оборудования, но и соседи. В частном доме даже потоп носит локальный характер и восстанавливать придется только свою собственность, но и это огромные финансовые, временные и трудовые затраты. Чтобы предотвратить подтопление, сегодня существуют высокотехнологичные системы защиты от протечек воды. При участии специалиста компании Neptun рассмотрим, как они функционируют, какие аварии способны нивелировать и как выбрать оптимальное оборудование.

Содержание

Что собой представляет система защиты от протечек воды

Комфортная жизнь в квартире в городе, равно как в своем доме за его пределами, невозможна без систем жизнеобеспечения – водоснабжения и отопления. Но именно эти системы являются и потенциальным источником проблем, чреватых как минимум, косметическим, а как максимум, капитальным ремонтом. Набор «объектов» повышенной опасности в квартире и доме стандартный.

• Трубопровод (ХВС, ГВС) – в частном доме проблемы возникают из-за некачественных комплектующих и нарушений при монтаже, в квартире к этому списку добавляются гидроудары из-за скачков давления.
• Бытовая техника и сантехника – те же «болячки», гибкие подводки, которые никто не меняет вовремя, самые дешевые трубы и фитинги, неквалифицированный монтаж. Плюс, машинки-автоматы и посудомойки могут сами выходить из строя, создавая аварийную ситуацию.
• Очистное и насосное оборудование – фильтры, умягчительные станции, повысительные и циркуляционные насосы и подобное.
• Отопление – радиаторы преимущественно протекают, но не редкость и небрежное обращение, когда запорную арматуру открывают дети. В лучшем случае подобное происходит в межсезонье и чревато залитым полом и перекрытием, гораздо опаснее во всех отношениях, авария в отопительный сезон. В отличие от низкотемпературного теплого пола, в радиаторных системах может циркулировать в прямом смысле, кипяток. А это уже угроза не только конструкциям, отделке и меблировке, но и здоровью любознательного потомства.

Во всех перечисленных типовых и нестандартных аварийных ситуациях предотвратить серьезный урон поможет электронно-механическая система защиты от протечек – да, некоторое количество воды вытечь успеет, но оно будет несоизмеримо с объемами, которые выльются при ее отсутствии. Базовый комплект защиты от протечек включает несколько элементов:

• Датчики протечки – устанавливаются в опасных зонах (в ванной и на кухне, возле техники, под радиаторами).
• Шаровые краны с электроприводом – шаровой кран врезается в трубопровод, материал крана бывает разный, к примеру, латунь или нержавеющая сталь. Электропривод, установленный на шаровой кран, закрывает его в случае протечки.
• Управляющий модуль (контроллер) – «мозг» системы, устанавливается в техническом помещении (котельная), в ванной комнате или на кухне. Управляющие модули отличаются друг от друга функционалом – от самого простого до ультрасовременного решения с мобильным приложением, резервным питанием, интеграцией в умный дом и многое другое. Способен работать одновременно с 6 кранами и поддерживать работу от 20 до 130 датчиков (зависит от модели).

Система не в состоянии предотвратить протечку как таковую, но ее функционал рассчитан на минимизацию негативных последствий при возникновении аварийной ситуации. Принцип работы систем всех типов стандартный: как только на датчик, установленный в опасной зоне, попадает вода, он подает сигнал на управляющий модуль, модуль включает звуковое и световое оповещение (продвинутые модели еще и сообщение на смартфон отправляют) и «командует» кранам перекрыть подачу воды, что и происходит примерно за двадцать секунд. В условиях наших реалий (повышенная жесткость, недостаточная очистка), с шаровыми кранами в защитной системе возникает две проблемы – они закисают с течением времени, не перекрывают просвет полностью. Производители нашли эффективное решение.

Для систем водоснабжения, а, особенно, отопления, характерно образование отложений и окалины, что препятствует полному перекрытию воды. От таких случаев система имеет высокую степень защиты:

• функция регулярного автоматического проворота кранов;
• высокий крутящий момент шаровых кранов.​

Мощность современного оборудования такова, что при срабатывании, шаровый элемент способен «перекусить» карандаш, не то, что окалину и труба будет надежно перекрыта.

Разновидности защитных систем

Все существующие на рынке системы условно можно разделить на две основных категории – проводные и беспроводные, отличающиеся не столько функционалом, сколько технологией монтажа. В проводных системах используются проводные датчики контроля утечек, в беспроводных, соответственно, с беспроводной передачей данных на управляющий модуль. Также возможна комбинация проводных и беспроводных датчиков для повышения надежности и эффективности защиты.

Переносим кухню в соседнюю комнату (многоквартирный дом). Хочу иметь надежную систему защиты от протечек, предполагаю 5 точек контроля, частых отключений электричества нет. На каком варианте лучше остановиться, к каким меньше всего нареканий?

Первый вопрос, который влияет на выбор защиты от протечек воды – это закончен ремонт на объекте или нет. Если ремонт только начинается, то подойдут все системы из продуктовой линейки, а вот если ремонт уже закончен, то необходимо выбрать такие решения, которые поддерживают беспроводные датчики протечки. В готовом ремонте обычно сложно спрятать провода от проводных датчиков. Для данной ситуации рекомендуем рассмотреть новый модуль управления, поддерживающий и проводные, и беспроводные датчики, возможность управления из любой точки мира через мобильное приложение и даже передачу показаний от счетчиков расхода воды.

Далее необходимо будет правильно расставить датчики протечки и подобрать модель шаровых кранов для автоматического перекрытия воды. Частая ошибка пользователей – установить датчик протечки только под раковину и оставить без защиты посудомоечную машинку, у которой частенько происходит авария с подводкой воды. При выборе шаровых кранов с электроприводом рекомендуем рассмотреть модели с ручным аварийным открыванием, чтобы никогда не зависеть от электроники, которая может выйти из строя.

Что касается питания шаровых кранов, они в системах обоих типов преимущественно проводные, так как автономность хоть и удобна, но для защитного оборудования надежность в приоритете.

Вопрос по теме: поискал среди ведущих из доступных у нас производителей систему защиты от протечек с автономным краном (тянуть провода уже возможности нет, ремонт сделан). Похоже, таких систем нет. Есть только система с подключением датчиков прямо в кран (winner), но это не подходит, так как, во-первых выйдет дороже, во-вторых, кран совсем в другом месте, а радио датчик с системой Winner не работает. Может, кто знает альтернативу, где кран полностью автономный, например, с радио или wi-fi модулем? Также хотелось бы поставить удаленный кран на отопление (у нас лучевая разводка), какой кран можно туда ставить?

Не рекомендуем системы защиты от протечек воды, которые работают только на батарейках. Все-таки это система безопасности и доверить ее батарейкам – как-то ненадежно. При общении с клиентами мы часто сталкиваемся с таким возражением, что тянуть провода нет возможности. Но вот на практике я не могу припомнить такого случая, чтобы наши мастера не нашли решения с питанием. По отоплению – лучевая система это идеально, так как просто ставите два крана на коллектор отопления. Кстати, сейчас есть новый модуль управления Neptun Smart, который умеет работать по двум разным зонам – отдельно будет перекрываться вода и отдельно отопление.

Специфика применения и функционал систем защиты от протечек

В частной сфере системы защиты от протечек повсеместно используются и в квартирах, и домах, так как принцип работы один, а комплектация достаточно вариативна, и можно подобрать необходимое количество точек контроля и оптимальный режим. Но есть некоторые нюансы, связанные с организацией локальных систем водоснабжения и отопления.

Хочу узнать, как системы защиты от протечек на даче, справляются или нет – это же не квартира, свои нюансы. В квартире-то я спокоен: еще года полтора назад, после того как на моих глазах из-за потопа на 90 штук соседи врагами стали, поставил защиту на две магистрали – все четко работает. Теперь решил еще родителям поставить от греха подальше. На даче, обыкновенной 6-соточной даче с газом и водой, применимо все так же чистенько? Бойлер в подвале и мне кажется, что там постоянно сыро – это скажется? Вообще, какие нюансы учесть надо?

Системы защиты от протечек воды подходят и для загородных домов. Но необходимо выбрать модуль управления с перекидным реле (сухой контакт), чтобы при протечке отключить другие элементы системы водоснабжения, к примеру, скважинный или циркуляционный насос, систему водоочистки. Для установки защиты от протечек воды в загородном доме рекомендуем привлекать профессионалов, так как нужно осуществить грамотный монтаж исходя из того, как собрана конкретная система водоснабжения в конкретном доме. Так как в загородных домах нет определенного стандарта сборки, то при внедрении защиты от протечек есть нюансы, которые нужно учесть. По поводу сырости – модуль управления имеет защиту IP54, а краны, IP64.

В зависимости от того, где расположена загородная недвижимость, часть систем жизнеобеспечения могут быть централизованными, а часть – локальными. В этом случае задача усложняется, но тоже вполне решаема.

Вводная: Частный дом. ХВС – центральное водоснабжение, плюс бак для аварийного водоснабжения с насосом (на случай отключения воды). ГВС – газовый бойлер с рециркуляцией через полотенцесушители (с насосом).

Планирую установить систему защиты от протечек. Хотелки:

• защита от протечек (основная задача);
• возможность, уходя из дома перекрыть воду радиокнопкой. Сколько ставить кранов и блоков управления?

Вариант 1. Один кран на ввод холодной воды, плюс один блок управления. Но при протечке из ГВС вытечет весь 120-ти литровый бойлер

Вариант 2. Два крана (ХВС и ГВС), плюс один блок. Но тогда «выключая» воду, уходя из дома, выключу рециркуляцию через полотенчики.

Вариант 3. Два крана, плюс два блока управления. Здесь происходит взрыв мозга. как их подружить, чтобы при протечке сработали оба крана (если забыл выключить воду).

Подскажите, как поступить?

Рекомендуем рассмотреть новый модуль управления Neptun Smart – он умеет работать по двум разным зонам, поддерживает до 6 кранов. Вы сможете на каждую зону повесить по одному крану, далее настроить мастер-кнопку или две кнопки, если нужно. Мастер-кнопка управляет кранами на расстоянии – как раз для вашей задачи. Кнопка не требует сложного монтажа – прикручивается к поверхности или просто приклеивается на двусторонний скотч, например, у входной двери. Каждому датчику протечки можно задать алгоритм работы – по его сигналу перекрывать сразу две звоны или какую-то одну.

Благодаря беспроводной передаче данных, современные защитные системы можно не только интегрировать в «Умный дом», но и управлять ими удаленно, через специализированное приложение. Текущее положение дел отслеживается в режиме реального времени, а в случае срабатывания датчиков и перекрытия воды, приходит соответствующее оповещение. Это дает возможность оперативно реагировать на аварийную ситуацию, особенно, когда речь об утечке в системе отопления. Вместо возвращения в выстывший дом и обнаружения «сюрприза» в виде перекрытых батарей – своевременное устранение поломки и перезапуск отопительного оборудования.

Так как подтопление, один из самых распространенных страховых случаев с солидными суммами возмещения, снижение рисков для страховщиков позволяет снизить и стоимость услуг.

Устранение последствий протечки, что в квартире, что в частном доме – это трата и финансов, и сил, и времени, и нервов. Затраты на защиту недвижимости от аварийных ситуаций, связанных с утечкой воды, куда ниже и вполне посильны для владельцев собственности любого сегмента. Почему бы и не подстраховаться, сэкономив не только материальные ценности, но и собственное здоровье.

Эксперты помогли разобраться со спецификой систем защиты от протечек. А официальный дистрибутор систем Neptun в России дарит скидку на свою продукцию в 15% по промокоду Forumhouse.

Источник