Датчик протечки что это такое
Датчик протечки воды: виды и принцип действия, как выбрать и установить систему «анти-потоп» своими руками
Датчик протечки воды — это доступный способ избежать непредвиденных расходов на устранение последствий прорыва труб и поломки сантехники. Устройство фиксирует аварийную ситуацию и в течение нескольких секунд передает информацию на управляющий контроллер, который блокирует вентили с электромеханическим клапаном на входах стояков.
Принцип работы системы против протечки
Принцип действия защитных контуров основан на способности воды проводить электричество. Когда жидкость попадает на закрепленные в датчиках электроды, электрическая цепь замыкается, и импульс поступает на контроллер, который обрабатывает информацию и подает сигнал на закрытие отсекающих клапанов. После того как причина утечки устранена, управляющее устройство перезагружают и восстанавливают работу комплекса.
Классификация систем защиты от протечек
Сигнализацию данного типа группируют по ряду признаков:
Согласно стандарту, в комплект входит 2 шаровых клапана, которые устанавливают на стояки, при желании клиента количество устройств может быть добавлено. Приобрести всевозможные системы защиты от затопления можно в интернет магазине компании «КВАНТА+».
Типы моделей по способу оповещения
Схема передачи информации о протечке может включать:
Для этого аппарат должен быть оснащен передатчиком GSM. Информация поступает в виде СМС-сообщения на номер абонента, введенный в память прибора. Если система «антипротечка» подключена к интернету, появляется возможность рассылать сообщения с помощью технологии GRPS.
Проводные и беспроводные датчики
Сигнал от определителей утечки к контроллеру поступает по электрическим кабелям или посредством радиоканалов.
Исходя из этого различают 2 типа защитных комплексов:
Типовая комплектация защитной системы
В состав стандартного контура входят:
Правила проведения монтажа системы против потопа
Защитный контур представляет собой конструктор, элементы которого соединяются между собой специальными разъемами. Простота сборки обеспечивает быстрый монтаж и интеграцию с системами «Умный дом». Перед установкой составляют схему расположения отдельных частей и проверяют соответствие длины проводов тому расстоянию, которое потребуется для подключения измерителей и кранов к контроллеру.
Порядок проведения работ включает в себя:
Врезка шарового крана
Самым трудоемким этапом считается крепление шарового крана, что объясняется необходимостью его использования на разных типах труб. Водопровод перерезают в непосредственной близости от предварительно перекрытого вентиля воды. Затем снимают счетчик и закрепляют отсекающий клапан на кране, после чего возвращают в первоначальное положение счетчик воды и участки трубопровода.
Металлопластиковые элементы прижимают контргайкой, полипропиленовые конструкции соединяют пайкой или с помощью разъемных муфт. Для подключения шаровых кранов к распределителю блока питания используют выделенную силовую линию.
Установка датчиков протечки воды
Датчики располагают в местах возможной протечки, при этом особое внимание необходимо уделить переходу между коробом, где помещаются трубы. Это необходимо для того, чтобы при аварии вода попала на датчик, а не продолжала течь мимо него.
Если поверхность пола идет под уклон, устройства располагают в самой нижней точке помещения.
Схема их подключения может быть как напольной, так и внутренней, при которой элементы врезают в материал покрытия. В первом случае пластину размещают контактами вниз и фиксируют двусторонним скотчем или строительным клеем. Такой вариант применяют в тех случаях, когда монтаж системы «антипротечки» выполняют после установки сантехнического оборудования.
При внутреннем расположении устройства его контакты размещают на 3-4 мм выше уровня покрытия, что позволяет исключить срабатывание при случайном разбрызгивании воды или уборке. Соединяющий провод укладывают в гофрированную трубу, непроницаемую для воды. Производители гарантируют эффективность работы системы даже в том случае, когда определитель удален от управляющего модуля на 100 м.
Беспроводные аппараты монтируются на любой поверхности благодаря системе крепежа.
Правила монтажа контроллера
Аппарат размещают в нише или на стене рядом с электропроводкой и запорными вентилями. Блоком питания контроллера служит силовой шкаф, поэтому к устройству подводят фазу и ноль. Провода соединяют с помощью специальных клеммных разъемов, которые для удобства монтажа нумеруют и подписывают. Затем подключают определители протечки воды и приступают к диагностике.
Проверка работы системы
При включении модуля управления на его панели зажигается зеленый индикатор, свидетельствующий о готовности к работе. Если в этот момент намочить пластину датчика водой, свет лампочки изменится на красный, включится подача звукового импульса и отсекающие клапаны заблокируют пуск воды. Для разблокирования определитель протирают сухой тряпкой и перезагружают устройство. После проверки состояния контроллер будет готов к работе.
Как выбрать защиту против потопа
К основным характеристикам работы комплекса относится скорость блокировки крана. В бюджетной системе Нептун этот показатель составляет 0,5 минуты, тогда как технические возможности его аналога Аквасторожа позволяют перекрыть вентили за 2-3 секунды. Купить данную продукцию можно в Тюмени в компании «КВАНТА+». При выборе защитного контура следует учесть, что за 30 секунд после разрыва из труб может вылиться 20-25 л воды.
Стоимость комплекта увеличивается при использовании беспроводных датчиков контроля и дополнительных кранов.
Лучшие датчики протечки воды
Датчик протечки – это сигнализирующее устройство, предназначенное для фиксации разлива аварийных ситуаций и блокировки вентилей с электромеханическим клапаном. В конструкции прибора содержится несколько контактов, которые при взаимодействии с водой передают сигнал на управляющий контроллер.
Такие приборы считаются идеальным способом для устранения потопов. В данной статье представлены лучшие датчики протечки, которые можно купить в начале 2021 года.
Виды датчиков протечки
В настоящее время существует несколько видов датчиков протечки:
Также датчики можно условно разделить на следующие классы:
Как выбрать датчик протечки
Датчик протечки – довольно сложное устройство, с которым при покупке у многих пользователей могут возникнуть проблемы.
В первую очередь покупатель должен определиться бюджетом и только после этого подбирать модель под свои личные предпочтения. Очень важно при выборе датчика обращать внимание на следующие критерии.
Автоматическая система проворачивания
Один из важнейших критериев, отвечающий за автоматическое страгивание электроприводных кранов. Такой подход исключает образование загрязнений и солей в рабочих частях устройства.
Комплектация
Как правило, в стандартный комплект поставки входят следующие элементы:
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
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
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$.
Устройство датчика протечки воды
Датчик протечки воды охраняет покой домовладельца. От его быстродействия и точности срабатывания зависит комфорт проживания и хорошие отношения с соседями. Если датчик проигнорирует протечку воды — скорее всего, придется поменять напольное покрытие у себя и сделать ремонт у соседей с нижних этажей. Поэтому компания SAURES предлагает только самые надежные устройства, которые входят в наши системы защиты от протечки горячей и холодной воды.
Как устроена система защиты от протечки воды
Система предупреждения протечек состоит из трех обязательных элементов:
В случае протечки сенсор фиксирует наличие жидкости на полу и передает сигнал тревоги контроллеру. Тот в свою очередь обрабатывает полученный сигнал и отдает команду на закрытие электроприводу крана. Привод получает сигнал от контроллера и перекрывает подачу воды с помощью запорной арматуры. Параллельно с этим процессом контроллер посылает уведомление хозяину жилья о случившейся аварии.
Подобный принцип работы лежит в основе всех современных систем защиты от протечек. Так устроены и бытовые системы, контролирующие квартиры или дома, и промышленные аналоги, наблюдающие за арматурой под высоким давлением или баками с агрессивными реагентами. Бытовые и промышленные модели отличаются друг от друга характеристиками оборудования, но алгоритм работы схож.
Таким образом надежность защиты от потопа в квартире, офисе или на предприятии во многом зависит от безотказного функционирования датчика протечки.
Бытовые и промышленные разновидности датчиков протечки
Бытовые датчики делятся на две большие группы:
По принципу действия все бытовые модели относят к контактному типу. Такие сенсоры реагируют на изменение сопротивления в контуре при замыкании контактов водой. Промышленный датчик работает немного иначе, ведь он должен реагировать даже на утечку жидкости с нулевой электропроводностью. Поэтому среди промышленных решений, помимо контактных датчиков, встречаются:
Сложные и дорогие промышленные решения не используются на большинстве объектов: в квартирах, домах, офисах и магазинах. Поэтому мы подробно рассмотрим только контактные сенсоры – проводные и беспроводные модели.
Как работает электродный датчик протечки воды
Типовой контактный датчик состоит из следующих элементов:
Принцип работы контактного сенсора основан на электропроводимости воды. При замыкании водой соседних контактов сенсора образуется электрическая цепь с низким сопротивлением. Колебание этого параметра фиксируется устройством и передается в управляющий блок по проводу или беспроводному каналу.
Чтобы повысить чувствительность работы сенсора, контакты размещают на нижней части прибора. При этом зазор между контактами и полом очень мал что позволяет обнаружить даже небольшие протечки воды. Когда пол высохнет, сопротивление вернется на исходный уровень и контроллер поймет, что протечка устранена.
Чувствительность датчика напрямую зависит от расстояния между контактами и полом.
Плюсы и минусы проводных датчиков протечки
Компания SAURES использует в своих системах пассивные датчики протечки воды с функцией контроля обрыва (WSP+) или без нее (WSP). Проводные модели не требуют питания, так как пассивное устройство не имеет элементов, которые требуют непрерывного подключения к источнику питания. Из-за этого проводные сенсоры служат очень долго, а отсутствие сложной электроники исключает неожиданные поломки.
Единственной электротехнической деталью проводного датчика протечки воды с контролем обрыва является резистор. Он допускает параллельное подключение, поэтому к одному каналу нашего контроллера можно подключить до 3 таких сенсоров.
Для подключения датчика воды к контроллеру используют обычную витую пару. Максимальная длина провода — 50 метров, поэтому с помощью одного контроллера можно перекрыть по-настоящему большую квартиру или этаж загородного дома.
Общим недостатком пассивных устройств считается проводной канал связи, усложняющий монтаж системы в помещениях с чистовой отделкой. Кроме того, при параллельном монтаже нельзя сказать, какое устройство из группы зафиксировало присутствие воды. Поэтому не рекомендуем злоупотреблять возможностью подключения устройств к одному каналу.
Преимущества и недостатки беспроводных датчиков протечки воды
Компания SAURES предлагает беспроводные гидродатчики, которые обмениваются информацией с базой по радиоканалу (частота 868 МГц). Они не создают помех в домашней Wi-Fi-сети и демонстрируют впечатляющую дальнобойность. База работает с радиодатчиками на расстоянии до 500 метров в прямой видимости.
Источник питания радиодатчиков — обычная батарейка формата CR2450. Она обеспечивает великолепную автономность — от одной батарейки устройство будет работать в течение 10 лет. Следящее устройство передает сигнал базе только в случае обнаружения протечки воды.
Монтаж радиодатчика не предполагает никаких сложностей. Устройство извлекают из коробки, настраивают на базовую станцию и кладут на пол контактами вниз. В этом и заключается главное преимущество беспроводных радиодатчиков.
Минусом является высокая цена. Кроме того, для радиодатчиков придется купить специальную базу (одну на 10 штук). Эту особенность следует учесть при проектировании системы защиты от протечек воды. Ведь гидродатчики придется поставить во всех потенциально опасных местах.
Где устанавливают датчики протечки воды
Проводные и беспроводные гидродатчики встраивают в напольное покрытие или укладывают поверх него. Встроенные модели используют только во время капитального ремонта — установка таких устройств предполагает повреждение целостности напольного покрытия. Поэтому мы рекомендуем использовать только внешние сенсоры, которые укладывают на пол, контактами вниз. Их размещают:
Если у пола есть уклон, то местом установки гидродатчика будет самая нижняя точка (место водосбора), где будет скапливаться вода. Установка следящего устройства у стиральной или посудомоечной машины предполагает размещение под самой техникой. Любая гибкая подводка имеет ограниченный срок годности, поэтому монтаж гидродатчика под шлангом — обязательная процедура. В совмещенном санузле можно обойтись одним устройством. В ином случае придется использовать два прибора. Если в доме есть котельная — ее нужно оборудовать отдельным гидродатчиком. Под каждым радиатором отопления следящие устройства размещаются по возможности.
Для защиты дома от потопа хватит 4-5 гидродатчиков, которые устанавливаются под сифоном кухонной раковины, в ванной, в туалете, в котельной, под насосной станцией. Для квартиры хватит 3-4 устройств слежения.
Компания SAURES предлагает комплексные решения, включающие проводные и беспроводные датчики, шаровые краны с электроприводом, контроллеры и радиобазы. В сочетании со счетчиками воды такая система защищает пользователя от прорывов водопровода и скрытых протечек. При обнаружении аварии контроллер отправляет пользователю push-уведомление, письмо на электронную почту, сообщение в telegram или СМС и перекрывает, подключенные краны. Такая система может блокировать воду во всей квартире или перекрывать подачу в отдельных трубах.