Датчик протечки воды своими руками

Обновлено: 05.07.2024

Как своими руками сделать датчик протечки воды для дома

Аварийная ситуация, возникающая в системе холодного или горячего водоснабжения, всегда доставляет много неприятностей не только владельцу квартиры, но и всем соседям, особенно проживающим на нижних этажах. После нарушения герметичности водопровода, растекающаяся из него вода проходит по строительным конструкциям, повреждает обои, натяжные потолки, декоративные покрытия.

Особую опасность она доставляет бытовой электропроводке, нарушая состояние изоляции и создавая непредвиденные токи утечек, которые снижают электрическую безопасность квартиры и дома.

Предотвратить развитие серьёзных последствий протечки воды позволяет система автоматического оповещения жильцов, оперативно срабатывающая при появлении первых признаков влаги. Собрать ее под силу любому домашнему мастеру, умеющему паять простые радиолюбительские устройства.

Для ее создания своими руками рекомендуем выбрать одну из трех схем на:

биполярном транзисторе NPN конструкции 2N5551;
микросхеме К561ЛА7;
микросхеме К561ЛН2.

Содержание статьи

Как сделать датчик влажности

Он является общим элементом для любой из трех рассматриваемых схем и работает за счет электропроводности воды.

Датчик делают из двух электродов, которые могут располагаться в плоскости горизонта или вертикали относительно друг друга.

Горизонтальная конструкция контактных площадок

В состав входят два сухих электрода, которые могут быть различной конфигурации. Их удобно вырезать из фольгированной стеклопластиковой или гетинаксовой платы, прорезав не ней изолирующие дорожки.

С формой и габаритами датчика влажности можно поэкспериментировать, тщательно подобрать их к конкретным условиям размещения. Если нет под рукой платы, то контактные площадки вырезают из обычной фольги или жести, наклеивая их на плоскую диэлектрическую поверхность.

Когда на электродах появляется влага, то через ее слой начинает проходить электрический ток, который изменяет состояние электронной схемы датчика протечки, вызывая срабатывание световой и звуковой сигнализации.

Вертикальная конструкция контактных площадок

Две полоски фольги размерами примерно 10х40 мм (габариты условны и принципиального значения не имеют) закрепляют параллельными плоскостями на небольшом удалении так, чтобы исключить их самопроизвольное касание при работе.

Подключать датчик влажности к электронной схеме лучше короткими проводами или использовать экран или витую пару.

Совет! Повысить чувствительность самодельного датчика можно простым действием — положить его контактными площадками на кусочек туалетной бумаги или несколько слоев марли, расположенной в месте вероятной протечки воды на полу. За счет гигроскопичных свойств этих материалов даже при небольшой влажности возникает хороший токопроводящий слой.

Датчик протечки воды на транзисторе 2N5551

Это наиболее простая, но вполне надежная схема, которую может собрать даже начинающий радиолюбитель.

Состав деталей

Кроме датчика влажности для работы электрической схемы потребуется:

биполярный NPN транзистор 2N5551 или один из его аналогов: ВС517, ВС618, ВС 879, 2SD1207, 2SD1853, 2SD2088;
светодиод VD1;
элемент питания на 3 вольта, например, плоская литиевая батарейка;
трехвольтовый пьезоизлучатель;
соединительные провода.

Все эти детали помещаются в небольшую пластиковую коробочку, служащую корпусом и соединяются пайкой обычным паяльником навесным монтажом.

Принцип работы электрической схемы

Алгоритм срабатывания датчика протечки довольно прост. В сухом положении контактных площадок транзистор VT1 закрыт и через его полупроводниковый переход коллектор-эмиттер ток не проходит.

При появлении воды в датчике влажности между электродами возникает замыкание, положительный потенциал элемента питания поступает на базу транзистора и открывает переход от коллектора к эмиттеру.

Через пьезоизлучатель и параллельно подключенный светодиод начинает протекать ток. Включается звуковой и световой сигнал, оповещающие жильцов о повышенной влажности.

Сборку и работу подобной схемы на базе транзистора BC517 можно посмотреть в коротком видеоролике владельца “Руки из плеч”.

Датчик протечки воды на микросхеме К561ЛА7

Он работает по более сложной, но вполне доступной схеме, обладающей более высокой надежностью и чувствительностью.

Состав деталей

Кроме датчика влажности и микросхемы К561ЛА7 для сборки потребуется:

биполярный транзистор VT1 серии КТ315Г;
резисторы на 1 Мом,100 Ом и килооомные: 1,5 К, 10 К, 300 К;
два полярных конденсатора на 2,2 и 47 микрофарад для работы под напряжением до 16 вольт;
конденсатор на 200 пикофарад;
светодиод;
генератор звуковых волн ЗП-1;
переключатель SA-1;
источник питания.

Аналогами К561ЛА7 являются К176ЛА7, 564ЛА7, 164ЛА6, HFF4011BP, HCF4011BE, СD4011A, СD4011.

Схема не критична к уровню питающего напряжения и надежно работает при его пределах от 5 до 15 вольт.

Принцип работы электрической схемы

Когда на сухие контакты датчика влажности поступает напряжение от источника питания, то светодиод не горит, а звуковой генератор не вырабатывает сигналы: транзисторный переход эмиттер-коллектор находится в закрытом состоянии.

Когда схема питается от сети, а не от автономного источника, то переключатель SA1 лучше перевести в нижнее положение. В этом случае светодиод станет сразу светиться, указывая на готовность датчика протечки к срабатыванию, а погаснет он при открытии транзистора.

Изменением емкости конденсатора С2 регулируют тональность звукового генератора.

Потребление тока электрической схемой составляет:

примерно 1 мКа в режиме ожидания;
25 мА при срабатывании.

Датчик протечки воды на микросхеме К561ЛН2

Он работает по схеме, подобной предыдущей, тоже обладает высокой чувствительностью и надежностью.

Состав деталей

Кроме датчика влажности и микросхемы К561ЛН2 потребуется:

биполярный транзистор VT1 серии КТ3107Д;
резисторы на 3 Мом и 30 К три штуки, 430 К — два, 430 К и 57К — по одному;
полярный конденсатор на 100 микрофарад для работы под напряжением до 16 вольт;
конденсатор на 0,01 мк — два и 0,1 мк— тоже два;
генератор звуковых волн ЗП-22;
источник питания на 6÷9 вольт.

Принцип работы электрической схемы

При сухих контактах датчика влажности транзистор VD1 закрыт, а при появлении на них воды его полупроводниковый переход открывается и происходит запуск звукового генератора, выдающего сигнал тревоги.

Датчик протечки воды, собранный своими руками по любой из вышеприведенных электрических схем, можно установить в любом проблемном месте, где высока вероятность создания аварийной ситуации в системе водоснабжения под:

стиральной или посудомоечной машиной;
раковиной;
ванной;
системой питающих трубопроводов водоснабжения.

Его звуковое предупреждение своевременно оповестит жильцов квартиры о начале протечки воды, но не обеспечит ее автоматическое отключение. Выполнять такую функцию предназначены другие устройства, о которых рассказывает владелец видеоролика Remontkv.pro “Как не затопить соседей”.

Сейчас у вас самое благоприятное время для того, чтобы задать вопросы в комментариях и поделиться статьей с друзьями в соц сетях.

Ремонт «смыло»! Почему вам нужно поставить в доме датчик протечки воды?

Переживаете, что ваш новый ремонт «смоет» вместе с прорывом водопровода? Не тратьте нервы! Лучше потратьте разумную сумму на датчики протечки воды. В этой статье мы расскажем:

Как такой датчик защищает ваш дом от потопа, а вас — от лишних трат на ремонт;
Какие характеристики учитывать при его выборе;
Какую модель лучше купить.

Сначала расскажем о том, зачем вообще нужен датчик протечки воды

Безопасность при коммунальных сбоях и авариях. Из-за скачка давления лопнули трубы? Датчик сразу же сообщит об этом и перекроет воду.
Контроль бытовых приборов. Можно не бояться выйти в магазин, пока дома работает стиральная или посудомоечная машина.
Минимальный финансовый риск. В случае протечки система защиты спасет и ваш ремонт, и ремонт ваших соседей!
И главный пункт — полные уверенность и спокойствие . Уезжая в отпуск или долгую поездку, вы будете уверены в том, что ваша квартира в целости и сохранности.

Теперь поговорим о принципах работы таких датчиков

Очевидно, что они защищают ваш дом или квартиру от протечек воды. Но как именно? Устройства всегда работают в системе , которая состоит из трех элементов:

Сам датчик . Его ставят там, где может случится затопление: под ванной, возле душа, за стиральной машиной. Он срабатывает при контакте с водой. Датчиков может быть несколько — смотря сколько точек вы хотите отслеживать.
Контроллер — «мозг» системы. Он считывает сигналы датчиков и передает команды запорным кранам.
Запорные краны с электроприводом . Они перекрывают воду без участия человека. Их минимум два — для горячей и холодной воды.

Именно так функционирует система защиты от протечек Именно так функционирует система защиты от протечек

«И как выбрать систему контроля протечек воды?»

Вот 6 характеристик, которые действительно имеют значение:

1. Тип питания системы

От сети (обычной, в 220 В). К такому контроллеру придется прокладывать кабель. Из-за этого он не подходит для монтажа на готовый ремонт.
От аккумуляторов . Более автономный и легкий в размещении вариант, но надо следить, чтобы аккумуляторы не сели.
Комбинированное. Есть и кабель, и батарейки. Самый надежный, но дорогой вариант.

2. Вид датчиков

Другими словами — способ их соединения с контроллером.

Проводные. Их минус понятен из названия — слишком много проводов. Зато они дешевые и передают сигнал с любого расстояния.
Беспроводные работают на радиочастотах. Их можно монтировать даже на готовый ремонт. Но есть одно «но»: толстые стены и перегородки могут ухудшить сигнал, поэтому за удаленностью датчика от контроллера нужно следить.

Проводной датчик контроля протечки, который напрямую соединен с контроллером Проводной датчик контроля протечки, который напрямую соединен с контроллером

3. Диаметр запорного крана

Он должен подходить диаметру ваших водопроводных труб. Обязательно измерьте его перед покупкой и ищите на упаковке кранов соответствующие значения.

4. Количество кранов на контроллер

Как мы уже писали, к контроллеру подключается минимум 2 запорных крана. А если их надо больше? Например, на кухню или во второй санузел. В таком случае при покупке контроллера проверяйте, к какому максимальному количеству кранов его можно подключить.

5. Система самоочистки и самодиагностики

Протечки не случаются каждый день — краны в системе защиты могут не вращаться годами. Из-за этого в момент протечки они могут «заесть».

Чтобы этого не произошло, в контроллер добавляют программу, которая раз в определенный период открывает и закрывает краны. Так проводится диагностика и очистка системы.

6. Оповещения

Даже если трубы перекрыты, хозяину квартиры все равно нужно знать об аварийной ситуации. Система может сообщать об этом по-разному:

Световым сигналом на контроллере;
Световым и звуковым сигналом;
С помощью SMS на телефон.

Последний вариант — самый удобный, особенно если вы часто путешествуете.

На заметку! Датчики контроля протечки обычно входят в систему «умный дом», поэтому управлять ими можно прямо с телефона.

Наконец, перейдем к выбору конкретных моделей

Чтобы вам не пришлось подбирать к датчику контроллер и краны, на сайте МаксиПРО мы выбрали для вас готовые системы защиты от протечки воды . Они из разных ценовых категорий и подходят для труб диаметром ½ дюйма.

Система защитыNeptun Aquacontrol 1/2"

Бюджетная, но при этом качественно работающая модель. Подходит для домов и квартир. Все датчики подключаются к контроллеру проводами, а их максимальное число — 20 штук. Система закрывает краны через 18 секунд после протечки и рассчитана на давление воды до 16 бар (в центральных сетях давление 4-6 бар).

Система защитыNeptun Bugatti Base 1/2"

В комплекте 3 датчика и контроллер российской сборки, а вот 2 крана — итальянские, модели Bugatti Pro. Систему подключают к водоснабжению или отоплению даже в офисах и магазинах. Краны выдержат давление до 40 бар и температуру до +120 °C . Время срабатывания — 21 секунда. Также программа 2 раза в месяц делает проверку кранов.

Система защитыNeptun Bugatti ProW 1/2"

Это модель с расширенным функционалом. У нее есть резервное питание на случай проблем с электричеством и уведомления о конкретной зоне протечки. Контроллер можно соединить с системой умного дома и управлять им из приложения.

Датчики подключаются к контроллеру проводами длиной 2-100 метров — дотянется из любой точки. А число датчиков может доходить до 375 штук! Через 21 секунду после протечки вы получаете световое и звуковое оповещение, а также сигнал на внешнее устройство.

Чаще всего системы продают в базовой комплектации: 2-3 датчика, контроллер и пара кранов. Дополнительные детали докупают по необходимости Чаще всего системы продают в базовой комплектации: 2-3 датчика, контроллер и пара кранов. Дополнительные детали докупают по необходимости

Теперь вы знаете все о датчиках контроля воды

И можете выбрать подходящую вам систему. В случае протечки воды или затопления она спасет вашу квартиру или дом и избавит от лишних трат.

А если вы только планируете ремонт и хотите сэкономить на покупках — загляните на страницу акций онлайн-гипермаркета МаксиПРО. Там собраны самые выгодные предложения и скидки, например:

Как сделать датчик протечки воды своими руками: 3 схемы

Создать аварийную ситуацию с водой очень просто, а избавиться от ее последствий подчас тяжело. Если затопили соседей снизу, то придется не только извиняться, но и восполнять причиненный ущерб.

Предотвратить опасные случайности можно за счет использования автоматических сигнальных устройств — оповещателей.

Эта статья рассказывает, как сделать датчик протечки воды своими руками, взяв за основу одну из трех простых схем. Ее несложно повторить даже начинающему радиолюбителю.

Засада для воды

Как только возникает протечка, то ее сразу должна почувствовать электронная схема. Для этой цели используются контактные площадки. Они меняют свое электрическое сопротивление в сухой и влажной среде.

При образовании протечки воды сразу через создавшуюся влажную среду начинает течь ток. Его надо уловить контактами. Их располагают вертикально либо горизонтально в конструкции датчика.

Горизонтальное расположение контактов

На фольгированной плате из гетинакса или стекловолокна вырезают две изолированных площадки для подключения контактных выводов цепи постоянного тока: плюса и минуса.

К созданным контактам припаивают провода, подключают их в электронную схему. Пластину датчика кладут на пол стороной фольги вниз.

Вертикальные пластины

Принцип тот же, но изготовление несколько проще.

Две пластинки вырезают из жести размерами порядка 5 на 1 см, закрепляют их вертикально через диэлектрическую прокладку, фиксируют положение с припаянными проводами.

Оба варианта контактных площадок нормально работают, но для ускорения момента фиксации протекания электрического тока их желательно размещать на гигроскопичном материале: слое промокашек, ткани или марле, хорошо впитывающих влагу.

Простая схема на транзисторе

Используется биполярная модель npn перехода 2N5551 или аналоги ВС879, ВС618, ВС517, 2SD2088, 2SD1853, 2SD1207. Также потребуется любой светодиод, пьезоизлучатель на 3 вольта и такой же элемент питания с контактными площадками.

Схема датчика занимает немного места, помещается в отдельный корпус, работает в дежурном режиме. Особых настроек не требуется, но проверять периодически работоспособность не помешает.

Видеоролик владельца Ivan Ivanov показывает работу такого устройства.

Две простейшие конструкции на микросхемах

Рекомендую изготовить одну из двух схем на К561ЛА7 или К561ЛН2.

Первая микросхема

Здесь потребуется чуть больше электронных деталей, чем для устройства на транзисторе и навыки их пайки.

Более подробная информация по этому вопросу размешена на моем сайте в статье, посвященной теме как сделать датчик протечки воды своими руками . Читайте, задавайте вопросы. Обязательно отвечу.

Микросхема К561ЛН2

Принцип сборки повторяет предыдущую схему.

Ее устройство тоже не особо сложное, она хорошо работает, обладает высокой чувствительностью. Особенности сборки и наладки описаны на моем сайте по ссылке выше.

Обе конструкции датчиков протечки воды на микросхемах могут быть изготовлены из других, доступных деталей: аналогов. Их список ищите там же.

Секреты установки

В общем-то никакой тайны здесь нет. Датчик протечки воды располагают в тех местах, где высока вероятность возникновения неисправности системы водопровода: около посудомоечных или стиральных машин, под раковинами, ванными, соединителями труб.

Популярностью пользуются схемы датчика, подключенные в систему «Умный дом» с возможностью дистанционного управления и контроля. Использовать для этих целей можно самодельные конструкции.

Как подать от них сигнализацию о срабатывании на мобильный телефон рассказывает владелец видео ILEANOV. Функции его разработки расширены. Она позволяет:

· осуществлять оповещение о протечке сигналом модулированного звука;

· перекрывать поступление воды;

· звонить на мобильный телефон, сообщая о протечке.

Эту схему можно собрать без сложного оборудования из доступных деталей.

Беспроводной датчик протечки воды на nRF52832, DIY проект

Приветствую всех читателей раздела «DIY или Сделай сам» на Habr! Сегодня хочу рассказать об очередном своем проекте, эта статья будет о датчике протечки воды на батарейном питании. Как и в предыдущих проектах, это устройство работает на микроконтроллере nRF52832. Есть три версии этого датчика, во всех трех версиях используются готовые модули с nRF52832, в этой статье речь пойдет о средней версии в котором используется модуль YJ-17103 от HOLYIOT.

Детектор жидкости реализован на микросхеме SN74LVC1G00 | Даташит. Кратко опишу схемное решение и принцип работы. Электрод №1 датчика подключен к земле, электрод №2 датчика подключен к ножкам A и В микросхемы SN74LVC1G00 через резистор 100Oм, так же к этой линии подведено 3.3в через резистор 1М, так же в схему добавлена емкость. Когда контакта с жидкостью нет на ножках микросхемы A и В логическая единица, соответственно на ножке Y подключенной к ножке МК (програмно настроенной на детектирование прерывания через встроенный компоратор) логический ноль. Как только произойдет контакт с жидкостью и на ножках A и B будет низкий уровень, то сигнал на ножке Y микросхемы SN74LVC1G00 так же инвертируется, что вызовет прерывание, которое в свою очередь выведет МК из сна. В дальнейшем микросхема SN74LVC1G00 возможно будет заменена на микросхему SN74LVC1G14 | Даташит, а возможно и не будет :). Детектирование жидкости с ножки МК через встроенный компоратор не планируется.

Как и все другием мои проекты, этот тоже является Arduino проектом и как и все проекты за последний год(примерно) этот так же сделан под проект Mysensors. Как и в других своих статьях, немного затрону тему Mysensors и в этой статье.

Mysensors это сообщество разработчиков програмного обеспечения с открытым исходным кодом. Данный протокол разработан сообществом для создания радио и проводных сетей. Первоначально проект разрабатывался для платформы Arduino. Стандартная Mysensors сеть состоит из гейта(шлюза), ретранстяторов и конечных устройств(ноды). В одной сети может быть до 254 устройств, каждое из устройств может быть оснащено до 254-мя сенсорами, датчиками, исполнительными узлами. Работа сети, обработка данных, выполнение сценариев и взаимодействие в другими устройствами осуществляется с помощью контроллера УД. Некоторые из контроллеров(Мажордомо) поддерживают работу с несколькими сетямии Mysensors(мультигейтовость), соответственно сетей может быть намного больше одной управляемых одним контроллером.

Поддерживаемые радиопередатчики: NRF24L01 | RFM69 | RFM95 (LoRa) | nRF5x

Поддерживаемый проводной тип связи: RS485

Поддерживаемые типы связи между гейтом и контроллером: MQTT | Serial USB | WiFi | Ethernet | GSM

Вернемся к датчику протечки. Устройство работает от батареек CR2430, CR2450 или CR2477. Потребление во сне составляет менее 3мкА. Скорость передачи — 250Kbps, 10-15ms. Энергопотребление в момент передачи составляет не более 8мА. Теоретически срок работы на одной батарейке примерно равен сроку саморазряда батарейки. На практике все конечно менее радужно, так как есть процедура регистрации, презентации, периодическая отправка уровня заряда, так что срок работы от одной батарейки скорее ближе к значению — срок саморазряда/2 :). Питание осуществляется напрямую от батарейки, контроль уровня заряда батарейки производится непосредственно с пина VDD. В датчике установлен RGB LED для индикации регистрации датчика в сети, для индикации сервисных режимов и для индикации детектирования протечки. Естественно светодиод может не использоваться вообще или использоваться частично.

Плату устройства была сделана для дальнейшего ее изготовления по методу ЛУТ. Поэтому из нюансов такого варианта это увеличенная ширина трасс, увеличенные расстояния между трассами, увеличенные площадки под межслойные переходы(для более удобного сверления отверстий), отсутствие заливки пустых областей из-за небольшой площади платы. Позже был сделан вариант для заказа на производстве.

Корпус устройства был спроектирован из двух частей. Верхняя крышка с местами для крепления платы и нижняя часть(ванночка) с 2 отверстиями под стальные контактные винты(герметизация возможна силиконовым герметиком под шляпку винтов или не требуется) и двумя трубками под кнопки (сброс и режимы) на плате. Печать выполнялась на SLA 3D принтере ANICUBIC PHOTON. После печати была выполнена обработка наждачной бумагой 320 и 1000 для подгонки стыков крышки и дна корпуса.

Фотографии датчика

Код тестовой программы

nRF52832 программно настроен на работу в режиме пониженного энергопотребления (DC-DC Mode), Вывод МК из сна по сигналу от микросхемы SN74LVC1G00 настроен через внутренний компаратор LPCOMP. Устройство так же имеет тактовую кнопку для реализации сервисных режимов, таких как привязка устройства, обнуление устройства и т.п. Кнопка заведена на ту же ножку МК что и детектор протечки. Обе линии разделены диодами Шоттки. Микросхема SN74LVC1G00 в режиме мониторинга ничего не потребляет. Управление питанием микросхемы осуществляется с ножки МК.

На данный момент почти закончена разработка контроллера протечки воды, с которым данные датчики должны работать.

Видео с демонстрацией работы датчика протечки

GitHub проекта
(гербер файлы, софт, модели корпуса, список компонентов)

Место где всегда с радостью помогут всем кто хочется познакомиться с MYSENSORS (установка плат, работа с микроконтроллерами nRF5 в среде Arduino IDE, советы по работе с протоколом mysensors, обсуждение новых авторских проектов — телеграмм чат @mysensors_rus.

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

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

И сценарий на открытие клапана по команде с брелка или со смартфона:

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$.

Сигнализатор протечки воды. Хорошо забытое.

30 минут. Спаял, помнится, сигнализатор, который просто пищал при опускании пары контактов в воду. Плоская пара телефонного провода метров 20 длиной. Конец просто вешался на край ведра. Когда уровень воды доходил до провода, на кухне раздавался писк. Просто и незатейливо. Проработало оно года 2 точно, всё на одной батарейке 3336 (вот написал, а на языке привкус кислый появился).

И вот, не столько с практической точки зрения (звуковой сигнализатор поможет только когда кто-то дома), сколько поддавшись приступу ностальгии, захотелось повторить нечто то подобное, но уже в духе современности :)
Делать примитивный ключ на 1 транзисторе и «пищалку» не захотелось. Ардуина (и прочие МК) жирно для такой примитивной задачи.

Ради интереса посмотрел что нам предлагают братья китайцы из самых бюджетных вариантов.
За примерно $3 вариации звуковых сигнализаторов с сиреной и питанием от кроны. Различаются в основном наличием батарейки в комплекте и платы-площадки датчика.
Любопытство взяло верх и заказал я самый простой вариант: без питания, без платы (уж с текстолита вырезать кусочек не проблема).

На удивление, доставка была быстрой: всего 10 дней.
В комплекте всё как обещано + маленький кусочек двухстороннего скотча.
На корпусе имеется выключатель. Крышка батарейного отсека полностью снимается.

Первое включение показало: как-то работает.
При опускании пары контактов в воду — воет сирена (да, громко).
Ток покоя <1 мкА, ток сирены <200 мА.
Более подробный обзор показал: чувствительность аппарата на «мокрую тряпку» так себе: как-то вяло начинает не то похрюкивать, не то подвывать и сильно зависит от напряжения питания.

Внутренности

Вобщем, пора смотреть что там спрятали мастера из поднебесной.

Единственный шуруп скрепляющий 2 половинки корпуса заботливо закрыт бумажной пломбой.

Нарисованная схема несколько обескуражила:

(Прощу прощения. Рисователь схем из меня тот ещё).

Питание м/с «сирены» напрямую через датчик воды. Далее силовой ключ и трансформатор для пьезо излучателя.
Видимо, сие творение есть результат такого же карапуза, коим был и я когда-то (очень, очень давно).
Стало понятно откуда такая зависимость чувствительность от напряжения питания.
Из принципиального дух современности добавил лишь м/с сирены. Не густо.

Обидно. Досадно. Но, как всегда.
Сдуваем R1, C1. Навесом цепляем первый попавшийся PNP транзистор, делаем ключ и цепляем электролит (почти в точности повторяя схему

30 летней давности).

Включаем, убеждаемся, что теперь работает как надо:
Чувствительность не зависит от напряжения питания (от 2.5В уже работает и громкости сирены достаточно). Срабатывает на мокрую тряпку даже если вода из под ОСМОСа (регулируем чувствительность резистором с базы на vcc).
Попутно цепляю коробку 2 * АА вместо кроны.

В работе.
До исправления:

Выводы

Что касается первоначальной цели для чего это устройство было приобретено мною: в доработанном виде оно меня вполне устраивает.

Естественно в данном виде это скорее игрушка и если по-серьёзному подходить к задаче, то надо ставить ЭМ клапан на ввод и датчик/сигнализатор протечки им управляющий. Но это уже другая тема со своими сложностями.

На этом всё.
Свой редкий выходной потрачен не слишком бесполезно. Надеюсь было не очень скучно это читать :)

Читайте также: