Автоматический клапан от протечек

Видео:НЕдорогая защита от протечек с управлением 2 зонами.Скачать

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.

Видео:Умный дом! Автоматический клапан Tuya. Датчик протечки водыСкачать

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».

Видео:Система защиты от протечки воды в умном доме Tuya Smart ZigBee 3.0 умный кран с Алисой и ИБП UPSСкачать

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.

Видео:Защита от протечек воды с AliExpress ⚡ Tuya Wi-Fi, Smart LifeСкачать

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.

Видео:Надежная защита от протечек воды. Установка, подключение, проверка работы.Скачать

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:

Видео:ТОП—7. Лучшие системы защиты от протечек воды. Рейтинг 2023 года!Скачать

Клапан с электроприводом

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

Читайте также: Клапан для гребенки отопления

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.

Видео:Аквастоп - клапан от протечек – защитит или нетСкачать

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:

Видео:ТОП—6. Лучшие системы защиты от протечек. Рейтинг 2022 года!Скачать

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

Видео:WiFi умный электропривод шарового крана воды газа Tuya автоматизация умный домСкачать

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.

Видео:Детектор протечки воды Tuya Zigbee и клапан. Подключение к шлюзу и zigbee2mqtt и автоматизации.Скачать

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.

Читайте также: Коды ошибок лада приора 16 клапанов с расшифровкой

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$.

Видео:Система ЗАЩИТЫ от ПРОТЕЧКИ ВОДЫ Нептун. Принцип работыСкачать

Защита от протечек воды в квартире — что выбрать?

Никогда нельзя исключать вероятность возникновения аварийной ситуации, вызванной затоплением помещения. Ущерб от протечки воды может быть весьма существенным, особенно, когда инцидент происходит в квартире многоэтажного дома. В таких случаях последствия потопа часто ощущают на себе и соседи снизу, что только добавляет проблем. Чтобы избежать подобного развития событий, необходимо установить современную систему контроля, в которой реализована надежная защита от протечек воды в квартире.

Видео:Защита от протечки, автоматический кран накладка и датчик протечки TUYA smart homeСкачать

Чем могут быть вызваны протечки?

Чтобы предотвратить «потоп» необходимо установить природу вероятных протечек. Рассмотрим три наиболее распространенные причины возникновения протечек:

1. Влияние человеческого фактора, например переполнение ванны из-за того, что хозяин квартиры забыл перекрыть подачу воды.
2. Износ инженерных сетей систем водоснабжения и сантехнического оборудования. Многоэтажки, построенные в 70-е – 80-е года прошлого века составляют большую часть жилого фонда. Трубы, установленные в стояках таких домов, давно превысили допустимые сроки эксплуатации, либо довольно близки к этому. При предпродажном ремонте на такие нюансы часто не обращают внимания, производя замену только внутренних коммуникаций.
3. Недостаточное качество сантехнического оборудования (труб, фитингов кранов и т.д.) или монтажных работ. Экономия на ремонте квартиры, в частности при монтаже горячего и холодного водоснабжения, может в дальнейшем стать причиной аварии, при которой также произойдет затопление соседей. В результате придется снова вкладываться в ремонт и приобретать новые бытовые приборы.

Обратим внимание, что выше перечислены только причины, связанные с системой водоснабжения. Помимо этого возможны протечки канализации, вызванные износом или засорением труб, а также поломкой сантехнического оборудования.

Видео:Система защиты от протечек воды своими рукамиСкачать

Принцип работы защиты от протечек воды

Чтобы наглядно объяснить, как работает защита, приведем пример ее типовой установки.

Рис 1. Типовая установка основных элементов системы защиты от протечек

Обозначения:

1. Контроллер (основной элемент защиты от протечки).
2. Шаровые краны, снабженные электроприводом (автоматически перекрывают воду при подаче сигнала или включении напряжения питания).
3. Беспроводной датчик контроля протечки воды.
4. Датчики, исполненные в проводном варианте.

Алгоритм работы системы следующий:

1. Контролер (а) регулярно опрашивает состояние датчиков (с и d).
2. Как только на любой из датчиков попадает вода, изменяются его характеристики. Обратим внимания, что детекторы, следящие за утечкой воды, должны располагаться на уровне пола.
3. Контролер моментально фиксирует изменение сигнала и подает команду на закрытие шаровых кранов (b).
4. Электроприводы приводят в действие механизм запорной арматуры для перекрытия водоснабжения.

Как правило, подобные устройства защиты дополнительно снабжаются автономными источниками питания, чтобы не терять функции, даже если будет отсутствовать напряжение в бытовой электросети.

Большинство устройств после того, как один из датчиков сработал, подают звуковой и световой сигнал, указывающий, что необходимо устранить аварию.

После устранения причины аварии шаровые краны переводятся в рабочее положение, это делается вручную или путем подачи сигнала с контролера защиты (в зависимости от особенностей конструкции запорной арматуры).

Видео:РЕМОНТ КВАРТИРЫ СВОИМИ РУКАМИ. ЗАЩИТА ОТ ПРОТЕЧЕК ВОДЫ #069Скачать

Состав и схема устройства типовой системы защиты

Как видно из приведенного выше принципа работы защиты от протечек воды, такой комплекс защиты включает в себя следующие базовые элементы:

• Электронный блок управления, отвечает за функционирование комплекса (а на рис. 1).
• Датчики, которые фиксируют протечку и подают сигнал контроллеру (с и d).
• Электроприводная запорная арматура, она перекрывает водоснабжение по команде блока управления (b).

В качестве примера приведем упрощенную электрическую схему защиты Gidrolock.

Рисунок 2. Упрощенный вариант типовой схемы защитных систем

Обозначения:

1. Подключение к шине защитного заземления.
2. Предохранитель на блоке питания контроллера защиты.
3. Корпус электронного контроллера, как правило, он представляет собой герметичную конструкцию, не допускающую попадание воды внутрь. В качестве материала используется пластик или другой изоляционный материал.
4. Корпус запорной арматуры с электроприводом.
5. Подключение корпуса электропривода к шине заземления.
6. Обмотки электропривода.
7. Устройство защитного отключения, устанавливается на линию питания системы.
8. Трансформатор, обеспечивающий гальваническую развязку по питанию.
9. Ключи управления электроприводом запорной арматуры.

Видео:Такая система может не спасти от протечки! Разбираемся с приводом крана и WIFI реле для Mi Home.Скачать

Электробезопасность систем

Обращаем внимание на такой важный критерий, как нормы электробезопасности, пример их реализации показан на типовой электрической схеме, представленной выше на рисунке 2. В первую очередь это подключение к защитному заземлению основных элементов системы, установка УЗО на линию питания и обеспечение гальванической развязки. В тех случаях, когда тип питания только автономный, в таких мерах безопасности нет необходимости.

Что касается приводов запорной арматуры, то напряжение на них подается только при возникновении аварии, когда необходимо перекрыть краны для отключения подачи горячей и холодной воды. Все остальное время электроприводы шаровых кранов обесточены. На датчиках (как в проводном, так и беспроводном варианте исполнения) напряжение не привешивает 5-ти вольт, что совершенно не представляет угрозы. Соответственно, даже металлический корпус датчика не нуждается в заземлении.

Читайте также: Как убрать ошибки приора 16 клапанов

Видео:Бюджетная система защиты от протечки воды ArmaControl - 2 крана, 3 датчика всего 7000 рубСкачать

Обзор и сравнение популярных устройств защиты от затопления

Приведем краткий обзор систем, осуществляющих автоматическое отключение воды для предотвращения протечки. Критерий отбора проводился исходя из популярности устройств на российском рынке. Чтобы помочь с выбором системы, будут рассмотрены технические характеристики различных моделей и приведена сравнительная таблица.

Аквастоп

Данное устройство представляет собой предохранительный клапан, перекрывающий подачу воды при возникновении протечки. Принцип работы этого полностью механического устройства, построен на сравнении входного и выходного давления. Резкий перепад между ними (характерный признак протечки) приводит к срабатыванию механизма, перекрывающий подачу воды через клапан защиты от протечки.

Внешний вид клапана Аквастоп

Данные устройства предназначены для установки на шланги подачи воды к смесителю, стиральной машине или бойлеру. Несмотря на простоту решения нельзя не признать эффективность и безусловные преимущества защитного клапана, к числу которых можно отнести:

• Высокую скорость срабатывания при обнаружении течи.
• Независимость от сети питания.
• Низкая стоимость, по сравнению с другими системами защиты.

По сути, клапаны Аквастоп не относятся к рассматриваемым контролерам, поскольку обеспечивают защиту только локального участка и не имеют возможности подключения к общему контроллеру, что существенно ограничивает функциональность. Тем не менее, такое устройство является эффективным средством предотвращения потопа (заливом квартиры), обладающим доступной стоимостью, что заслуживает упоминания в общем обзоре.

Стоп потоп «Радуга»

Данный комплекс защиты от протечки — полностью отечественная разработка, в которой применяется классическая схема принципа работы. Базовая комплектация бюджетных моделей включает в себя блок управления, два проводных датчика, один электромагнитный клапан запорной арматуры и инструкцию по установке.

Базовая комплектация системы стоп-потоп «Радуга»

В топовых моделях управление системой осуществляется электронным контроллером, способным обрабатывать сигналы, поступающие от 15-ти беспроводных датчиков. Полное перекрытие воды на вводе в квартиру осуществляется шаровыми кранами с сервоприводами. Стоимость таких моделей зависит от комплектации. Ориентировочная цена базового комплекса защиты от протечки (контроллер, два беспроводных датчика, два крана с электроприводом, набор элементов питания) около $280.

Аквасторож

Защита «Аквасторож» производится в России отечественной компанией «Суперсистема» по лицензии немецкого разработчика Germany Engineering. Принцип работы контроллера построен по классической схеме. Ниже представлен базовый набор защиты «Аквасторож Эксперт» ТН35.

Базовая комплектация модели ТН35 Аквасторож Эксперт

В стандартный комплект данной модели входят:

1. Блок управления с радио контроллером.
2. Три элемента питания (батарейки), по 1,5 В каждый.
3. Два проводных датчика.
4. Два беспроводных датчика.
5. Блок питания от стационарной сети 220 В.
6. Два сигнальных провода длиной 2 м и 4 м.
7. Два крана электрокрана ¾.

Стоимость защиты в перечисленной комплектации $300-$310.

Gidrolock

Производитель защиты – отечественная компания «Гидроресурс». В основу разработки заложен классический принцип работы. Основная особенность данного комплекса защиты – высокая вариативность, что позволяет подобрать оптимальную конфигурацию для дома или квартиры. В частности, базовый набор КВАРТИРА 1 ULTIMATE BUGATTI, куда входит: контроллер, три проводных датчика, две запорные арматуры с электроприводом и аккумулятор. При необходимости Gidrolock комплектуются дополнительными блоками, расширяющими функциональные возможности, например, отправка SMS сообщений в случае аварии.

Базовый комплект КВАРТИРА 1 ULTIMATE BUGATTI

Стоимость базового набора, приводимого в качестве примера, — порядка $260, при добавлении опций цена может существенно увеличиться.

Нептун

В завершении обзора рассмотрим еще одну российскую разработку защиты от утечки – Нептун (Neptun), созданную совместно с итальянской компанией Bugatti. На рисунке ниже представлена базовая комплектация набора Neptun Bugatti Base (контроллер, 2-а ШЭП и 3-и проводных детектора).

Комплектация системы Нептун базового уровня

Защита от протечек Нептун даже в базовом исполнении имеет широкий потенциал для расширения путем увеличения количества датчиков и электрокранов (до 20 и 6 штук, соответственно). Несмотря на то, что у данного бренда самое длительное время срабатывания (до 20 секунд) среди рассматриваемых систем, популярность от этого не страдает за счет относительно низкой стоимости (для приведенного комплекта — $240) и длительной гарантии (производитель дает 6 лет).

Итоговая таблица сравнения

В завершении представим вашему вниманию сравнительную таблицу, составленную по характеристикам популярных моделей различных брендов.

Таблица №1. Сравнение популярных моделей.

Рекомендуем также почитать:

🎥 Видео

Система контроля протечек (умный клапан)Скачать

Защитит твой дом от протечки шаровый кран с электроприводом и умный дом Mi Home.Скачать

Защита от потопа с датчиком протечки и реле Xiaomi Aqara и электрокраномСкачать

Выбор системы локализации протечек. Инженерная сантехникаСкачать