Doe-het-zelf bescherming tegen waterlekkage voor uw huis

In een landhuis, zeker niet bedoeld voor permanente bewoning, kan een lek in het watervoorzieningssysteem zeer ernstige gevolgen hebben. Er zijn veel kant-en-klare oplossingen op de markt voor beveiligingssystemen, maar vandaag zullen we het hebben over zelfconstructie van een lekbeschermingsschema.

Doe-het-zelf bescherming tegen waterlekkage voor uw huis

Algemene beschrijving van het systeem

Er zijn twee hoofdtopologieën voor lekbeveiligingssystemen. Het belangrijkste verschil tussen hen is de methode van signaaloverdracht tussen de sensor, controller en actuatoren. Systemen die gebruikmaken van draadtransmissie zijn eenvoudiger en betrouwbaarder, maar ze zijn niet altijd handig in het gebruik wanneer de plaatsen met mogelijke lekken ver van elkaar verwijderd zijn, wanneer het signaal, vanwege de aanzienlijke lengte van de kabel, mogelijk niet wordt herkend door de controller. Op hun beurt hebben draadloze systemen geen bekabeling nodig, zodat decoratieve afwerkingslagen tijdens de installatie niet beschadigd raken, maar een dergelijke bescherming is duurder.

In bedrade systemen wordt de communicatie tussen de lekkagesensor en de controller uitgevoerd via een driedraads draad. Bovendien zijn uitvoerende apparaten aangesloten op de besturingsuitgang van de controller: elektrische afsluiters, licht- en geluidsalarmapparaten. Indien gewenst kan het schema worden aangevuld met communicatieapparaten om de gebruiker te waarschuwen via een mobiel of draadloos thuisnetwerk.

Schematisch diagram van bescherming tegen waterlekkageSchematisch diagram van bescherming tegen waterlekkage: 1 – besturingseenheid; 2 – radiomodule; 3 – elektrische kogelaandrijving; 4 – inlaatkranen; 5 – bedrade sensoren; 6 – draadloze sensoren

Het belangrijkste verschil tussen het draadloze systeem is dat er samen met de overstromingssensor een radiocommunicatiemodule wordt geïnstalleerd. Dit vereist geen bedrade verbinding tussen de controller en de sensor, maar de lekdetector zelf en de zender hebben een gestabiliseerde voeding nodig van een externe eenheid of een batterij. De afsluitkleppen kunnen ook draadloos worden aangestuurd, maar vaak is dit niet nodig, omdat het veel eenvoudiger is om de controller naast de actuator te installeren.

Controller selectie

Het brein van het systeem is een elektronische besturingseenheid. De belangrijkste functie is om de verandering in het signaalniveau van de sensor nauwkeurig te herkennen en spanning op de actuator aan te brengen. In dit geval is het belangrijk dat de controller de functie heeft om te herstellen vanuit de noodmodus nadat de oorzaak van het lek is verholpen. Zoals u kunt zien, is de logica van de controller vrij eenvoudig en daarom kunnen zelfs de eenvoudigste apparaten, inclusief handwerk, worden gebruikt. In het algemeen kunnen drie opties worden voorgesteld.

Relaismodules zijn de eenvoudigste klasse van besturingsapparaten voor het aansluiten van een of twee sensoren. Er zijn een aantal nadelen: het gebrek aan statusbehoud wanneer de stroom is uitgeschakeld, de noodzaak om het signaal van de sensor naar het juiste niveau om te zetten en het circuit te voorzien van een bypass met handmatige reset om het in de noodmodus te houden. Toch is dit de meest budgetvriendelijke optie om een ​​circuit te bouwen. Geschikte oplossingen zijn onder meer Omron-relaismodules en Arduino-uitbreidingskaarten, evenals duurdere programmeerbare relais zoals OVEN PR110 voor het aansluiten van maximaal 12 sensoren..

Programmeerbaar relais ARIES PR110Programmeerbaar relais ARIES PR110

Programmeerbare logische controllers zijn het meest veelzijdige type besturingsapparatuur waarmee u complexere algoritmen voor het lekbeveiligingssysteem kunt implementeren en deze kunt verbinden met andere automatiseringssystemen. Voor dezelfde doeleinden kunnen goedkope computers met één board zoals Arduino worden gebruikt, met behulp waarvan functies zoals geforceerd aftappen van water uit de tank van een wasmachine kunnen worden geïmplementeerd..

Een van de kanalen van een domotica-controller of brand- en beveiligingsalarm kan worden gebruikt om een ​​overstromingssensor aan te sluiten. Het enige probleem is dat het type of niveau van het signaal aan de sensoruitgang niet overeenkomt, waardoor het vaak nodig is om de schakeling aan te vullen met een versterker of een enkelkanaals discrete omzetter..

Lekbeveiligingssysteem op ArduinoEen voorbeeld van een lekbeschermingsschema op een Arduino

Het eenvoudigste besturingsapparaat kan met uw eigen handen worden gemaakt uit gewone elektronische componenten. Versterking van het signaal van de sensor kan worden geïmplementeerd op transistors gemarkeerd met Logic Level (IRL-serie), die zeer lage spanningen gebruiken voor besturing (ongeveer 2-3 V) en in staat zijn om tot 20 A belastingsstroom te schakelen. Een pull-up-weerstand van 300–500 ohm is geïnstalleerd tussen de poort en de bron om onbedoeld vuren te voorkomen. Het is raadzaam om de schakeling aan te vullen: beperk het stuursignaal met een zenerdiode tot 50-70% van de maximale gate-source spanning, en voorzie ook een shunt met een spanningsdeler tussen de source en gate om de sleutel open te houden. In het open circuit van de shunt is het noodzakelijk om een ​​uitschakelknop te installeren om het ongeval te resetten Zo’n circuit kan een bijna onbeperkt aantal transistors hebben en dienovereenkomstig een aantal uitvoerende apparaten en indicatoren besturen..

Lekkagesensoren

De lekdetector heeft een eenvoudig, zo niet primitief apparaat. De twee belangrijkste elementen zijn een paar elektroden, wanneer ze nat zijn, die het circuit sluiten, evenals een signaalversterker, die meestal een bipolaire transistor is met een lage verzadigingsstroom. De sensor wordt gevoed door twee draden, de derde wordt gebruikt om het alarmsignaal naar de besturingseenheid te sturen. Sommige sensoren hebben ingebouwde geluids- en lichtsignaalinrichtingen en een galvanisch geïsoleerde schakelaar in de vorm van een relais kan ook in één behuizing worden geïnstalleerd om de actuator rechtstreeks van stroom te voorzien..

Apparaat voor waterlekkagesensoren GIDROLOCKApparaat voor waterlekkagesensoren GIDROLOCK

De meest voorkomende, voornamelijk vanwege hun lage kosten (ongeveer 500 roebel / stuk), zijn de sensoren “H2O Contact”, “Aquarius-R” en Vergelijking. Ze hebben verschillende versies voor aansluiting op zowel analoge ingangen van regelapparatuur als op ingangen van het type “droog contact” in normaal open en normaal gesloten toestand. De detectoren hebben een ingebouwde signaalindicatie, maar hun belangrijkste nadeel is dat ze geen significante belasting kunnen schakelen, dat wil zeggen dat ze de kleppen niet rechtstreeks kunnen regelen.

WaterlekkagesensorenWaterlekkagesensoren: 1 – “Vodoley-R”; 2 – “H2O-contact”; 3 – Vergelijking

Geavanceerdere, maar ook duurdere (van 1,5 tot 2,5 duizend roebel) sensoren – Ajax LeaksProtect, Ezviz T10, Neptun RSW + en andere draadloze apparaten. In de regel worden deze detectoren gevoed door een “Krona” -batterij, bij sommige modellen kan de levensduur van de batterij oplopen tot twee jaar. De meeste detectoren zijn ontworpen om te werken als onderdeel van het beveiligingssysteem van dezelfde fabrikant, voor sommige wordt de werkfrequentie aangegeven en is het mogelijk om deze te configureren voor aansluiting op universele radio-ontvangers. Een bepaald deel van de autonome modellen werkt in de alarmmodus – piept of stuurt een melding via mobiele communicatie wanneer een lek wordt gedetecteerd.

Draadloze waterlekkagesensorenDraadloze waterlekkagesensoren: 1 – Ajax LeaksProtect; 2 – Ezviz T10; 3 – Neptun RSW+

In het dagelijks leven zijn niet de individuele sensoren het populairst, maar kits voor het installeren van lekbeveiligingssystemen. Ze kunnen maximaal drie sensoren, een of twee elektrische kleppen, een voeding en een centrale besturingseenheid bevatten. Dergelijke kits worden op de markt geleverd onder de handelsmerken Neptun, Aquastorozh en Gidrolock.

Aquastoroz waterlekbeveiligingssysteemBeschermingssysteem tegen waterlekkage “Aquastorozh Classic 2×20”

Uitvoerende en ondersteunende apparaten

Het derde element van het systeem is een apparaat dat de watertoevoer afsluit wanneer er een lek wordt gedetecteerd. Hiervoor worden gemotoriseerde kogelkranen of elektromechanische kleppen gebruikt..

Kogelkranen met een motor worden aangestuurd volgens een driedraadsschakeling en kunnen daarom vaak alleen worden gebruikt in systemen die worden aangestuurd door een volwaardige controller, omdat naast het sluitsignaal ook een openingssignaal nodig is wanneer het systeem in de oorspronkelijke staat wordt hersteld. Het signaal om te openen kan echter worden gegeven via het retourcontact van het relais of handmatig via de knop – een soort vervanging voor het resetten van het alarm.

Kogelkraan met elektrische GIDROLOCK PROFESSIONALKogelkraan met elektrische GIDROLOCK PROFESSIONAL

Normaal gesproken openen elektromechanische kleppen één keer wanneer een stuursignaal wordt aangelegd en sluiten de stroom. In dit geval kan de spanning op het stuurkanaal onbeperkt blijven staan, omdat tijdens bedrijf het circuit wordt geopend door een contactgroep die mechanisch is verbonden met de klepsteel. Er moet aan worden herinnerd dat het de normaal geopende klep is die, nadat de bescherming is geactiveerd, in deze positie blijft, zelfs in het geval van een stroomstoring en handmatig wordt opgeladen nadat het lek is verholpen..

Magneetventiel voor waterMagneetventiel voor water

Actuatoren hoeven niet gespecialiseerd te zijn; alle kranen of kleppen voor sanitaire systemen zijn voldoende. Het is echter noodzakelijk om op het bereik van de bedrijfsspanning te letten, omdat sommige relaismodules geen gelijkstroom kunnen regelen en de schakeluitgangen van de controllers alleen kunnen werken met beperkte spanning en stroom.

Er kunnen ook hulpapparatuur in het circuit aanwezig zijn:

  1. Radiocommunicatiemodules – een set van een zender en een ontvanger, bijvoorbeeld de MX-serie op 433 MHz, zal een draadloze verbinding tot stand brengen tussen de sensor en de besturingseenheid met behulp van apparatuur die is ontworpen voor het bouwen van systemen met bedrade communicatie.
  2. Versterkers en signaalmodulatoren zijn ontworpen om logische niveaus tussen sensoren en een besturingseenheid te matchen. Als versterkers, de meest populaire single-board modules gebaseerd op de LM358 microcircuit, voor signaalconversie – modulaire DAC / ADC op PCF8591.
  3. Tussenrelais zijn handig als de relaisgroep van de besturingseenheid het schakelen van grote stromen niet toestaat. De relais met de meeste voorkeur zijn ontworpen voor een lage stuurspanning – 24 of 36 V.

Circuit montage en installatie

Het is geen probleem om het lekbeveiligingssysteem te installeren als een kant-en-klare kit wordt gebruikt: alle elementen zijn volledig compatibel, de connectoren passen op elkaar, er zijn gedetailleerde instructies. Assemblages van een individuele configuratie zijn moeilijker te implementeren, dus houd rekening met de topologie van een beveiligingssysteem met twee sensoren en draadloze communicatie.

Het “H2O Contact” wordt gebruikt als overstromingssensor in een vierdraads uitvoering met een normaal open contact. De bruine (+) en witte (-) draden zijn verbonden met de stroombron – een 9 V batterij. Een van de overige draden is verbonden met de stroom plus, de andere met de TX DATA pin van de MX-FS-03V radiozender. Soldeer 10-15 cm gewikkelde koperdraad aan de ANT-pad op het zenderbord. De sensor is bevestigd met schroeven of dubbelzijdig plakband, de elektroden moeten stevig op de vloer worden gedrukt. De draad van de sensor wordt langs de muur geleid naar een kleine plastic behuizing waarin de radiozender en de voeding zijn ondergebracht.

DIY-lekbeschermingssysteemAansluitschema voor anti-leksysteem met twee sensoren en draadloze communicatie

De MX-05V-radio-ontvanger is geïnstalleerd in de buurt van het bedieningsapparaat, dat de programmeerbare relaismodule FRM01 zal zijn. De RX-aansluiting van de radio-ontvanger is verbonden met de IN-ingang van de LM358 versterkermodule, de GND- en VCC-aansluitingen zijn verbonden met de negatieve en positieve 5 V. De versterkermodule heeft ook een 12 V-voeding nodig via de VCC- en GND-aansluitingen. De uitgang van de versterkermodule is verbonden met de ingangsklem van de IN-relaismodule, die ook is aangesloten op een 12V-voeding (het circuit is beveiligd tegen ompoling).

Het wordt aanbevolen om als servomotor een NT9047 kogelkraan met een voedingsspanning van 24 V te gebruiken, die bij de inlaat van de waterleiding wordt gemonteerd. De neutrale draad van de kraan is verbonden met de min van de voeding, de draad van het sluitingscontact is verbonden met de normaal open uitgang van het relais, dat opent naar de normaal gesloten. Het relais moet worden geconfigureerd volgens de instructies – stel functie nr. 10 in. Zoals u kunt zien, heeft de hele montage drie spanningsniveaus nodig voor de werking, wat wordt opgelost door verschillende goedkope voedingen aan te schaffen voor 5, 12 en 24 V, de laatste met een stroom tot 2 A.

Beoordeel artikel
( Nog geen beoordelingen )
Delen met vrienden
Aanbevelingen en advies op elk gebied van het leven
Voeg een reactie toe

Door op de knop "Reactie verzenden" te klikken, ga ik akkoord met de verwerking van persoonlijke gegevens en accepteer ik het privacybeleid