Датчик затопления водой как работает

Датчики протечки воды — виды, преимущества и рейтинг лучших моделей

Полноценно функционирующая система «умный дом» обязательно должна включать в себя различные детекторы, обеспечивающие безопасность жилища. Немаловажную роль в этом играют датчики протечки воды – особые устройства, предназначенные для предотвращения затопления дома. Рассмотрим, какие виды подобных детекторов бывают, принципы их работы, и представим краткий рейтинг подобных приборов.

Принцип работы датчиков протечки воды

В основе работы датчика контроля протечки воды лежат электропроводящие свойства воды. Конструкция прибора такова:

• Детектор-сенсор с двумя выходящими наружу электродами.
• Электронный блок управления. К нему могут подключаться одновременно несколько датчиков, расположенных в различных местах квартиры.
• Средства оповещения – динамик, световые индикаторы.
• Наиболее технологичные конструкции включают также средства удалённой связи через Wi-Fi или GSM.
• В систему могут включаться управляемые электронными контроллерами клапаны для экстренной остановки подачи воды.

Сенсорный детектор устанавливается на небольшом (3-5 мм) расстоянии от пола в санузлах или на кухнях, либо в потенциально проблемных местах трубопровода. При смачивании водой контактов устройства происходит замыкание электрической цепи, и ток поступает на управляющий контроллер. Приняв импульс, свидетельствующий о протечке, он отдаёт команду на выполнение запрограммированных действий:

• Включение светового и звукового оповещения.
• Перекрываются клапана, установленные на подающей водопроводной магистрали.
• При наличии Wi-Fi или GSM соединения, возможна пересылка сигнала тревоги на мобильные устройства жильцов.

После того как причина, вызвавшая протечку, будет ликвидирована, электронный блок датчика перезагружается, и он снова переводится в позицию «обнаружение протечки». Самые простые бюджетные модели обходятся без сложной электронной начинки. При замыкании водой контактов происходит лишь сработка звукового и светового оповещателя. Датчики протечки воды работают на низковольтном электропитании, обычно не превышающем 5 ватт. Поэтому даже в случае их замыкания водой, не представляют опасности для жильцов.

Виды датчиков протечки

Датчики протечки воды могут иметь различное устройство и несколько различаться принципами работы. Всех их можно классифицировать по нескольким признакам:

• Способ оповещения об аварии. Это включение звуковой и световой сигнализации, передача тревоги на смартфоны и планшеты владельцев, либо комбинированная сигнализация, включающая все перечисленные действия.
• Конструктивно датчики выполняются в виде прибора, заключённого в пластиковый корпус, либо в виде ленты-детектора, подключаемой к электронному блоку.
• По области применения детекторы утечек бывают промышленными и бытовыми. Первые монтируются на магистральных трубопроводах, подающих воду в многоэтажные здания, на промышленных предприятиях. Бытовые датчики предназначаются для квартир и частных домов, так сказать, для индивидуального использования.
• По типу соединения сенсорного датчика с электронным контроллером. Соединение обеспечивается одним из двух способов: по проводам, и без использования проводки.

Беспроводные и проводные

Сигнал тревоги от сенсора протечки к электронному контроллеру передаётся либо по проводному соединению, либо посредством радиосвязи. В первом случае провод является источником подачи электроэнергии, питающей датчик. При замыкании контактов в результате протечки воды, напряжение в питающей электрической цепи снижается, а сила тока, наоборот, растёт. Контроллер, соединённый с сенсором, воспринимает изменение параметров электричества, и отдаёт команду на принятие экстренных мер – перекрытие водопровода, включение оповещателя.

Беспроводной датчик протечки воды обеспечивается питанием от автономных источников энергии: аккумуляторов или батарей. Он имеет встроенный передатчик и контроллер, фиксирующий колебания электромагнитного поля во внутренней цепи прибора. При протечке и замыкании контактов, сигнал об этом подаётся на встроенный транслятор. После обработки он отправляется в электронный блок управления в виде радиосигнала частотой в 400-500 мегагерц.

Дальность действия устойчивой связи у беспроводных детекторов составляет до 100 метров. На практике это значение бывает несколько меньшим из-за препятствий в виде межкомнатных перегородок и мебели. Проводные датчики протечки воды менее удобны, с точки зрения монтажа. При их установке потребуется протягивать линии проводки, при этом заботясь о её маскировке, чтобы не портить интерьер помещения.

По способу размещения

Устанавливать датчики следует в местах наибольшей вероятности протечки, то есть там, где проходят трубы водопровода. Это ванные комнаты, туалеты, кухни. Способ размещения приборов бывает:

В первом случае установка систем безопасности производится одновременно с монтажом водопроводных труб и сантехнического оборудования. Датчики крепятся при помощи двустороннего скотча или клеевых растворов непосредственно на водопроводные, отопительные или канализационные трубы. При первых признаках протечки датчик намокает и подаёт аварийный сигнал.

Напольное размещение детекторов используется, если все водопроводные или канализационные коммуникации уже проложены. Детекторные сенсоры устанавливаются непосредственно на пол, контактами вниз. Чтобы избежать случайной сработки датчиков протечки воды, например, во время влажной уборки, их рекомендуется крепить на высоте 3-5 мм над поверхностью.

Преимущества использования датчиков протечки воды

Основное преимущество использования датчиков протечки воды – возможность вовремя получить известие об аварии. Потоп, вызванный прохудившейся водопроводной трубой или забитой канализацией, способен доставить массу неприятностей не только владельцу квартиры, но и соседям снизу. При своевременном оповещении об утечке у жильцов есть возможность свести к минимуму её последствия.

Современные датчики протечки воды с W-iFi, помимо звукового и светового сигнала, способны передавать сообщения домовладельцам на удалённые мобильные устройства. Благодаря этому, жильцы будут оперативно извещены об аварии, даже находясь вне дома.

Ещё более удобны в эксплуатации детекторы, соединённые с запорными автоматическими клапанами. Таким образом, создаётся целая система безопасности, способная самостоятельно, без помощи человека, перекрывать аварийный участок трубопровода. Для этого применяются специальные краны-клапаны, снабжённые сервоприводами. Управление ими в системе возложено на электронный блок управления. В случае поступления сигнала тревоги от сенсора протечки, контроллер мгновенно перекрывает подачу воды, сводя к минимуму возможные негативные последствия аварии.

Таким образом, использование датчиков контроля протечки воды способно сэкономить немалые суммы, которые в противном случае, пришлось бы потратить на косметический ремонт и на компенсации ущерба соседям снизу. Даже самые дорогие системы безопасности, оснащённые аварийными кранами и Wi-Fi-связью, в случае аварии с лихвой окупят деньги, силы и время, потраченные на их приобретение и подключение.

Рейтинг лучших датчиков протечки

Рассмотрим рейтинг лучших детекторов протечек, с точки зрения специалистов, и по отзывам рядовых пользователей.

Xiaomi Aqara

В комплект SJCGQ-11-LM от Xaiomi входит единственный датчик, напоминающий беспроводную кнопку того же производителя. Внешнее различие состоит в обозначении на лицевой стороне в виде стилизованной капли воды, а на тыльной стороне имеются два контакта-замыкателя. Связь с центральным хабом управления «умным домом» осуществляется при помощи стандартного для Xaiomi протокола ZigBee.

Технические характеристики устройства:

• Габариты – 5 х 5 х 1,5 см.
• Питание – батарея типа CR, мощностью 3 вольта.
• Диапазон рабочих температур – от -10 до +50 о .

Благодаря герметичной стыковке всех соединений, датчик без вреда для себя может длительное время находиться в воде. Ещё одно преимущество SJCGQ-11-LM от Xaiomi – небольшая цена, колеблющаяся от 1 до 1,5 тысячей рублей. Минус: отсутствие в комплекте контроллера управления и аварийных кранов с сервоприводами.

Нептун

Беспроводной датчик, разработанный и выпускаемый отечественным производителем. Технические характеристики:

• Тип связи с блоком управления – радиоканал, частота 433 мегагерца.
• Дальность связи – до 50 метров.
• Питание – от встроенной батареи мощностью 3 ватта.
• Мощность радиопередатчика – 0,3 ватта.
• Потребляемая мощность в спящем режиме – 0,1 ватта.
• Диапазон рабочих температур – от +5 до +40 о .
• Габариты – 6 х 5,5 х 2,3 см.

Аквасторож

Система защиты от протечек, способная самостоятельно перекрывать горячее и холодное водоснабжение в случае аварии. На рынок «Аквасторож» поставляется в виде готовых к монтажу наборов, всего имеется 9 возможных вариантов комплектаций. Конструкция допускает подключение к системе как проводных, так и беспроводных сенсорных детекторов.

В стандартный набор входят:

• Проводные детекторы протечки – от 2-х до 6 штук.
• Беспроводные детекторы – 2 штуки.
• Автоматические шаровые краны с сервоприводами – от 1 до 2-х штук.
• Управляющий контроллер – 1 штука.
• Индикаторная панель – 1 штука.
• 3 элемента питания тип «С».

Возможно как автоматическое открытие/закрытие кранов, так и ручное управление аварийной системой, с помощью кнопок на центральном блоке. Максимальное количество автоматических кранов, которые можно подключить к системе – до 9 штук.

Источник

Подробно о датчиках протечки воды

Скорее всего, у нас в стране нет такого человека, который не столкнулся бы с аварийными поломками в домашней системе водоснабжения. И очень неприятно устранять результаты аварии у себя в квартире. А что еще огорчает так это финансовые претензии соседей снизу.

Повсеместно набирают популярность датчики протечки разных модификаций и от разных производителей. Своевременная установка систем, которые предотвращают затопление квартиры, поможет сберечь нервы и деньги.

Принцип работы системы против протечек

Понятно, что если авария произошла на центральном стояке подачи воды в квартире – тут никакая система «автостоп» не поможет. Только перекрыть водоснабжение всего подъезда или дома.

Но есть немало поводов для волнений и у себя в квартире:

1. Сами внутриквартирные трубы, места соединений, смесители — со временем изнашиваются и становятся причиной аварий.
2. Сама бытовая техника — стиральные и посудомоечные машины имеют свой срок безаварийной работы. Со временем резиновые уплотнители, трубки подвода воды теряют свою прочность и эластичность. Если их вовремя не заменить, то следующий ремонт будет уже у соседей снизу. И скорее всего за ваш счет.
3. Самостоятельная прокладка трубопроводов и подключение сантехнического оборудования — унитаза, ванны, душевой кабины, стиральных и посудомоечных машин — тоже частая причина квартирного потопа.
4. Не забудем и о человеческом факторе. Элементарная забывчивость приводит к переполнению ванны и, как следствие, к затоплению нижних этажей.

Стандартная система антипротечек реагирует на любой контакт с водой на полу. Датчик воды может быть размещен где угодно — санузел, кухня, под ванной или там где возможен прорыв водопровода.

Как работает такая система?

В основе всех извещателей от протечки воды наличие пары электродов.

При контакте с водой электрическая цепь замыкается. Сигнал о понижении сопротивления поступает прямиком на контроллер, который обрабатывает поступившую информацию и подает свой электрический сигнал на срабатывание электромагнитных клапанов, поставленных на трубах подводки воды в квартиру.

Вода в дом поступать не будет то тех пор, пока причины аварии не будет устранены. И только после этого система будет запущена снова и краны подачи воды откроются.

Такие комплексы работают автономно и в автоматическом режиме.

Наиболее вероятные точки прорыва воды

Системы «аквостоп» служат для своевременной сигнализации о протечке. Возможные места протечек:

1. Под стиральными машинами. Высока вероятность прорыва старых соединительных шлангов.
2. Под кухонными мойками. Гибкие шланги от стояков к смесителю могут от времени потрескаться и дать течь.
3. На полу под посудомоечными машинами. Даже небольшая вибрация может нарушить герметичность примыкающих трубок.
4. За унитазом в районе сливного бачка.

Классификация систем защиты

Комплекты защиты от потопа не новое явление и их достаточно много. При всей схожести принципа реагирования на прорыв воды, у этих систем есть ряд отличий.

Основные признаки классификации комплектов «антипротечка»:

• сколько отсекающих кранов поставляются в наборе;
• какие способы извещения;
• как обмениваются информацией между собой датчики и блок управления.

Количество отсекающих кранов

Так, например, у наборов NEPTUN BUGATTI PROW и GIDROLOCK в комплекте по 2 перекрывающих шаровых крана

А у комплекта фирмы Аквасторож — «Классика» — лишь один кран.

Логично предположить, что кранов должно быть столько, сколько стояков для подвода воды в квартире. Но общее количество кранов может быть, и увеличено, в зависимости от характера помещения и от выбранной системы антипротечек.

По способу сигнализации

Способы извещения о протечке тоже могут различаться:

• просто высвечивается индикация на световом табло контроллера;
• та-же индикация, но сопровождается подачей громких шумовых сигналов;
• комплекс из шумовой сигнализации + световой индикации + отправка СМС сообщения.

Понятно, что пересылка SMS-сообщений возможна, если у системы есть GSM-передатчик. А это очень удобно, если авария произошла в момент, когда хозяев нет дома. Или SMS-сообщение параллельно отправляется на телефонный номер аварийной службы или управляющей компании.

Если систему подключить к Интернету, то появляется возможность групповой рассылки извещений через GPRS-соединение.

По методу обмена информацией

В случае протечки датчики передают сигнал на контроллер. Способов передачи сигнала два — проводной или беспроводной (по радиоканалу).

В проводном варианте датчик находится под постоянным напряжением в 5 Вольт. В нормальном состоянии из-за огромного сопротивления между двумя контактами ток по цепи «датчик-контроллер» не проходит. При попадании влаги цепь замыкается и на контроллер приходит электрический сигнал.

Чтобы не пропустить ложные срабатывания, а это возможно в таких влажных помещениях как ванная комната, контроллер регулируется на минимальный порог проходящего тока. При превышении заданного предела и произойдет срабатывание системы «антипотоп».

В беспроводных схемах такой порог срабатывания уже задан в самом датчике. Специальная микросхема непрерывно наблюдает за состоянием сопротивления между двумя контактами и, в случае тревоги, отправляет радиосигнал на приёмное устройство в контроллере. Понятно, что оба эти элемента системы работают на одной радиочастоте.

Но есть одна проблема.

Беспроводной небольшой датчик протечки воды может работать на больших расстояниях (до 200 метров). Но в разных системах от разных фирм используется свой принцип модуляции радиосигнала. По этой причине датчик контроля беспроводного типа из набора одной системы (например, GIDROLOCK) нельзя заменить аналогичным датчиком из другого набора (допустим, NEPTUN BUGATTI PROW).

Но лучшие производители таких систем сигнализации уже заранее дополняют комплект как проводными, так и беспроводными датчиками. Если каких-то датчиков будет не хватать, их всегда можно докупить.

Проводные датчики внезапной утечки воды более привлекательны из-за своей простоты и надежности. Но проводная система может нарушить дизайн помещения, поэтому возникает необходимость в скрытой проводке кабельных линий. Кроме того не всегда есть возможность чтобы подключался именно проводной датчик.

Типовой набор

Обе конструкции защиты от аварии — и проводная и беспроводная — состоят из одинакового набора компонентов:

• электрокраны шарового типа;
• одного контроллера;
• набора датчиков протечки воды.

Шаровые краны

Основа систем от протечек — электрокран. Нужно обращать внимание на следующие параметрамы:

• насколько быстро срабатывает на закрытие воды;
• габариты;
• из какого материала изготовлен.

Основной параметр — скорость реакции. От того насколько быстро кран перекроет воду зависит размер ущерба от прорыва воды.

Его размеры больше интересны с точки зрения минимизации пространства под монтаж кранов.

А вот на то, из какого материала изготовлена задвижка, непременно стоит обратить внимание при выборе системы «аквастоп» для своего дома. Луше отдать предпочтение дорогим, но надежным кранам из нержавейки или латуни, чем китайским и дешевым из силумина.

Контроллер

Желательно приобрести систему, где есть автономный контроллер, чтобы не быть зависимым от периодических отключений электроэнергии. В самых топовых моделях могут быть два резервных источника энергии на случай отключения 220 В.

Для тех, кто предпочитает беспроводные датчики, есть модели контроллеров поддерживающие беспроводное соединение.

Желательно приобрести аппарат, у которого отклик на сигнал от датчика минимальный.

Ну а дальше сигнал уходит на электрокран, который и перекрывает воду.

Датчики

Если устанавливается система предупреждения о затоплении, не последнюю роль играют сами датчики и их количество. Считается что для полноценной работы системы достаточно четырех извещателей.

Также важным может быть:

• характеристики прибора;
• длина сигнального провода;
• возможность адекватной замены;
• антиокислительное покрытие контактов.

Эти моменты также являются важными при выборе системы предупреждения от потопа.

Каждый беспроводной извещатель снабжён специальной схемой сравнения тока. Она сработает только в тот момент, когда величина тока достигнет определённого уровня. Он находится в режиме постоянного измерения сопротивления на контактах. Если значение сопротивления изменится, мгновенно посылается радиосигнал на приемник, который настроен на одну радиоволну с датчиком. Чтобы не было ложных сработок, сигнал передатчиков специальным образом модулируется.

Как правильно подключать

Все современные системы антипотопа отличаются простотой сборки и возможностью самостоятельного монтажа. Собственно говоря, это своего рода конструктор, состоящий из отдельных частей, которые довольно легко соединить между собой специальными разъемами.

Порядок монтажных работ состоит из:

1. Составления плана размещения датчиков, кранов и места установки контроллера.
2. Проложить и подсоединить монтажные провода.
3. Врезка в систему трубопроводов отсекающих шаровых кранов с электрическим приводом.
4. Установка приборов учета расхода воды.
5. Установка датчиков протечки воды.
6. Навеска на свое место блока управления.
7. Подключение и проверка всей схемы.

Если у вводного патрубка на стояке присутствует врезной тип подключения то, например такая система как «Аквасторож», монтируется непосредственно к нему. Если нарезной — то может понадобиться переходник в виде нарезной гайки для соединения двух труб (муфта).

Но, в любом случае, резьбовые соединения необходимо обмотать ФУМ-лентой для герметизации. И таким образом присоединить электрозадвижку.

Это что касается водопроводной части.

Присоединение контроллеров у каждой системы может происходить по-разному. Поэтому советуем внимательно изучить инструкцию. В ней должны быть указаны места подключения разъемов и их маркировка по проводам.

Такая же маркировка есть и на проводных датчиках.

Присоединение беспроводных извещателей к контроллеру совершается автоматически.

Контроллеру не требуется дополнительных настроек — он готов к работе сразу после подключения и подачи электропитания.

Чтобы исключить появление случайных срабатываний водой, на панели управления находится регулятор задержки, которым можно установить время от момента попадания воды на контакты извещателя до момента отключения водоснабжения.

Если система снабжена дополнительным блоком для автономной работы, его монтируют уже в конце монтажа всей системы.

Варианты самодельного изготовления

Если есть время, возможность и желание — можно изготовить датчик протечки воды своими руками.

Простейшая конструкция

Начнем с простейшего варианта.

На рисунке снизу показа принципиальная схема. Она совсем не сложная и доступная для самостоятельной сборки.

Собирается она на основе транзистора VT1 (BC515, 517 или 618).

Питание с батарейки на 9 В подается на транзистор VT1 и далее по цепи на простейший динамик В1 (пищалка).

Именно в этой схеме применена 9-ти вольтовая батарейка «Крона».

В качестве корпуса использована обычная мыльница.

С регулятором чувствительности

Если немного усложнить предыдущую схему, можно дополнить ее подстраиваемой чувствительностью. На схеме эту функцию выполняет переменный резистор РЭС60. Можно настроить на срабатывание при появлении пара или при полном погружении датчика в воду.

Как датчик большой протечки воды в обоих вариантах используется гетинаксовая пластина.

В этой схеме нет динамика. Ток от батарейки проходит через пластину. В нормальном состоянии цепь разомкнута, но, если вода замыкает контакты, то электричество поступает на транзистор РЭС60 (выполняет роль ключа), а от него идет на аварийный клапан.

Выбор системы «антипотоп»

Основные требования к таким системам однотипны:

• безопасность;
• гарантия бесперебойной работы;
• мгновенное реагирование;
• простота монтажа.

Есть еще некоторые нюансы при выборе такого рода систем:

1. Учесть тип воды. Жесткая вода быстро откладывает отложения на стенках кранов. Поэтому нужна система защиты от протечек воды, у которой есть регулировка периодичности очистки. В блоке управления реализована возможность задать интервал закрывания/открывания запорных механизмов.
2. Необходимо предусмотреть возможность аварийного питания блока управления.
3. Если точек контроля много, то датчиков затопления может понадобиться и больше.
4. Если в квартире есть несколько вводов воды, то нужна система с большим количеством сервоприводных запорных устройств.
5. Датчик наличия большой воды не должен срабатывать на случайные брызги в комнатах.
6. Чтобы не нарушать только что проведенный ремонт в доме, лучше выбрать беспроводные датчики на полу.
7. Материал крана.
8. Система СМС оповещения.
9. Скорость срабатывания запорных устройств.

Напоследок можно посоветовать обратить внимание на проверенные бренды подобных систем:

• Аквастоп;
• Аквасторож;
• АRMAControl;
• Gidrolok;
• Нептун (Neptun);

Заключение

Конечно, человек и сам в состоянии перекрыть воду в случае домашнего потопа. Соседи снизу будут спасены, если хозяин верхней квартиры будет именно в этот момент дома. Но так как такая вероятность — довольно редкое явление, то активная система от протечек будет весьма актуальна.

Видео по теме

Источник