Защита от протечки воды на основе системы Умный дом Plugmee

Самодельная Защита от протечки воды на основе системы Умный дом Plugmee. Приводим полный текст проекта "Защита от протечки воды" от Ильи Брусина:

Часть первая. Контроль протечки

Скажу сразу, я не силен в радиоэлектронике и фотографии. Поэтому все схемы и фото сделаны “на коленке”. Но с душой.

Сначала было …

Желание воплотить в реальность умный дом всегда витало где-то рядом. Но все решения из коробки, представленные на рынке “поднебесной”, казались ущербными. Другие отпугивали ценой. И вот, несколько лет назад у меня появилась возможность осуществить желаемое в полной мере и на сколько хватает сил. Сочетание программирования, искусственного интеллекта и железяк до сих пор заставляют сердце стучать чуть быстрее.

Цель

Первый раз я столкнулся с последствиями водяной “стихии” со стороны пострадавшего, без возможности повлиять на ситуацию, наблюдая как с потолка капает вода. Далее были разрывы соединений бытовых фильтров после ночных скачков давления, протечки сифонов под раковинами и ванными, постоянные попытки стиральной машины взбунтоваться и захватить мир пеной.Но теперь я научился контролировать, что происходит в моём доме.

И вот как это получилось.

Используемые компоненты:

- Пару часов свободного времени;
- Контроллер Умного дома Plugmee;
- ПО по управлению и контролю системы - Веб-панель Plugmee;
- Шаровой кран Bugatti на ?” с электроприводом 12В;
- Радио датчик протечки;
- Радио-розетка 220V;
- Радио-сирена;
- Два блока питания на 12В, мощностью 2А и 0,5А;
- Нормально-открытое реле для авто на 12В;
- Влагозащищенная монтажная коробка IP44;
- Клеммы Wago.

Схема и принцип работы

Основной компонент, водяной шаровой кран с электроприводом, установлен на вводе холодной воды в квартиру. Он работает от блока питания на 12В, который подключается к основным проводам. Для закрытия крана, третий, управляющий провод должен быть соединен с нулевой фазой. При отсоединения управляющего провода от “нуля” кран откроется.

Блок питания на 12В 2А будет постоянно подключен сети 220В и соединен с электро-краном. Нулевая фаза подсоединяется через управляемые контакты реле к управляющему проводу электро-крана. К сети 220В также будет подключатся радио-розетка, которая по сигналу от контроллера подаст питание на дополнительный блок питания 12В 0,5А, который управляет реле.

Итак, приступим

Изготовление электронной части

Базовый управляющий компонент моей системы - управляемая по радиосигналу розетка. Купить её можно на китайских сайтах, в супермаркетах электроники или строительства. Свои я купил в "Эпицентре". С ними в комплекте шел универсальный пульт управления, который подойдет для всех остальных розеток, которые будут в доме.

Но использовать розетку для управления краном в таком виде было бы непрофессионально. Внешняя розетка на стене в ванной, в которую воткнута радио-розетка, из которой торчит тройник с двумя блоками питания не соответствует требованиям по безопасности!

Я же хочу, чтоб моя система работала даже если сверху выльют ведро воды. Для этого она должна удовлетворять как минимум уровню защиты IP44 .

Разбираем радио-розетку и вытаскиваем плату управления.

Тот же самый вандализм применяем к блокам питания.

Новым домиком для наших устройств будет строительная влагозащищенная электромонтажная коробка. В ней будут находится все соединения и контакты. Коробко такого типа могут выдержать достаточно серьезные условия. Если правильно всё собрать, конечно.

Тратим немного времени на перепаивание проводов на всех платах. Это позволит нам удобно и надежно соединить между собой все устройства.

После этого собираем платы по схеме и поселяем их в новый домик.

Для закрепления плат в коробке я использовал термо-питолет. Держит хорошо, но в любой момент можно без труда отсоединить любой компонент.

С помощью перфоратора и саморезов крепим коробку к стене.

Заводим в коробкупровод от электро-крана.

Подключаем к нужным Wago клеммам. Еще раз визуально проверяем правильность и надежность соединения всех компонентов системы. После этого можно подключить 220В и закрыть коробку.

На контроле протечки будет стоять вот такой китайский датчик.

Вариантов исполнения подобных датчиков существует большое количество. По цене они тоже могут существенно отличаться. Для системы Plugmee нужны устройства, работающее на частоте 433,92MHz. На aliexpress я нашел 4 штуки за $12. Эти датчики понравились мне наличием контактной платы (у многих просто торчит два проводочка) и светодиодной индикацией разряда батарейки.

Датчики протечки будут стоять в местах повышенного риска появления неконтролируемого потока воды. Для начала я решил поставить 3 датчика:

Возле системы обратного осмоса, под раковиной. Там он сможет контролировать сразу несколько точек, включая слив посудомоечной машины.

В санузле, в шкафу стояка, где стоят фильтры и проходят все трубы.

Рядом с умывальником и стиральной машинкой.

В будущем, планирую поставить еще несколько датчиков: рядом с поддоном душевой кабины и за подвесным потолком, в месте, соединения плит перекрытия, откуда уже капала соседская вода. Но это уже в следующую партию датчиков.

Настройка программной части

Как вы уже поняли, для управления устройствами я буду использовать платформу Plugmee. Для работы с различными датчиками и девайсами в системе представлены достаточно удобные компоненты в виде веб-панели, списка устройств и правила. В этот раз подробно останавливаться на Веб-панель я не буду, а вот про правила и список устройств хотелось бы рассказать более подробно.

Выбирая на вкладке “Устройства” мы попадаем на страницу, где отображены все подключенные в систему датчики и девайсы. Так-же здесь можно увидеть и изменить их состояние, удалить, переименовать или добавить новое устройство.

Правила же предлагают автоматизацию всей системы. Они бывают трех типов: событийные, по-расписанию, или по-значению. Правила по-событию будут моментально реагировать на изменение состояния устройств. Например, срабатывание датчика протечки и, как следствие, перекрытия воды, срабатывание датчика движения и включение сирены.

По расписанию же можно запрограммировать включение ночника для ребенка каждый день в 23-00 и выключение утром в 7-00, или любое другое событие на определенное дату или время, с повторениями по времени или нет. Включить обогреватель когда температура воздуха опуститься ниже определенного значения помогут правила по-значению.

Добавляем устройства в систему.

Есть! Можно протестировать работоспособность сирены и розетки "не отходя от кассы." Кран закрывается достаточно долго. Полное закрытие происходит за 15 секунд. Кто-то может сказать, что за это время вытечет достаточное количество воды и будет прав. Но главная отличительная черта крана от клапанов - это независимость установленного положения от питания. Другими словами, если кран закрылся и с питанием что-то произошло (например, произошло КЗ и сработал автомат), то он сохранит своё состояние. Клапан же, при потери питания изменит своё состояние.

Можно использовать нормально-закрытый клапан. Но в этом случае уже не принять ванну если по какой-то причине отключили свет (бывает и такое). Или тогда надо продумать ИБП для клапана...

Дальше создаем Правила, которые будут обрабатывать события от датчиков и управлять устройствами.

Всё готово! Пора приступить к испытаниям. Интересно как отреагирует система на реальную протечку. Не успел установить датчик для машинки на своё место. С ним и проверим.

Мне нравиться то, что получилось: компактно, аккуратно и достаточно бюджетно. Хорошо, что у меня в квартиру заходит только холодная вода, а то пришлось бы дублировать все компоненты. А так же жаль, что делая ремонт я не поставил (электро) кран на общий стояк. В случае ЧП не пришлось бы бежать в подвал и перекрывать общую трубу. А в некоторых случаях это невозможно сделать. И перекрытия стояка порой единственный шанс повлиять на ситуацию.