Умный дом: защита от протечек воды, система Аквасторож

Я уже писал про составные части умного дома — систему ^[1] управления освещением ^[2]. Умный дом, как и любой робот должен подчиняться трем законом робототехники ^[3], третий из которых гласит: робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому и Второму Законам. Т.е. одной из задач умного дома — заботиться о своей сохранности, не допускать взломов, пожаров, затоплений, и прочих повреждений. Вот о защите от протечек и затопления мы сегодня и поговорим.

Аквасторож — это система которая автоматически перекрывает воду при обнаружении затопления. Прорвало трубу — вода хлещет на пол, попадает на сенсор, и сервопривод перекрывает краны на стояках. Конечно, от мокрых полов это вас не спасет — часть воды все равно окажется на полу, но ремонт обезопасит, а заодно и оградит от компенсации после затопления соседям ниже. Посмотрим, разберем систему Аквасторож на части и узнаем, так ли она хороша?

Контроллер

Весь комплект находится вот в такой коробке:

Спереди изображен комплект, а сбоку — принцип действия системы:

Там же — хорошее и понятно написанное руководство пользователя:

Основная часть системы выглядит вот так:

Два крана — для холодной и горячей воды, основной блок управления, датчики залива, внешний блок питания.
Вот основной блок(TK03) поближе:

Контроллер сделан очень интересно — он собирается как конструктор, в который вставляются дополнительные блоки расширений. Не хвататет 6 проводных датчиков? Добавляем панель, получаем 18 датчиков. Хотим из обычной системы сделать беспроводную? Вставляем радио-базу и подключаем ее в специальный разьем. Нужна возможность отключать нагрев или насос при отключении воды? Подключаем панель с силовыми релюшками. Не хватает стандартного батарейного блока? Вставляем еще один, продлеваем автономную работу системы еще на год(если в системе только проводные датчики — то на три года).
На всю систему, кроме проводных датчиков действует гарантия 4 года. На датчики гарантия пожизненная. Правда, обещают бесплатную замену не более 3 датчиков на пользователя, видимо руководствуясь соображением «если у человека ломается 3 датчик подряд, то проблема не в датчиках».
В моей версии датчиков четыре — два проводных, и два радио-датчика. Система одновременно может работать и с теми, и с другими. Максимальное число беспроводных датчиков — 8(2 в комплекте), или 20 с панелью-расширителем(TK19). Количество проводных датчиков практически неограниченно — в каждый разъем можно подключить цепочку до 100 штук, в сумме — аж 600 штук.
На сайте есть страничка ^[4], на которой описаны все возможные компоненты с артикулами — в дальнейшем я их буду приводить в скобках для удобства.
Очень интересное решение. Вот механизм соединения блоков, на одной стороне защелки:

На другой — место для проводов, которые соединяют блоки между собой:

Разбираем. Хотя разборкой это назвать сложно — просто вытаскиваем плату из пазов:

Контроллер, пищалка(очень громкая и противная):

Два ионистора на 20Ф:

И один на 10:

Это те самые Нано-ИБП :)

Но по сути, правильно — в них хранится запас энергии, которого достаточно для работы устройства и перекрытия кранов после того, как батареи полностью сядут. В общем, если произойдет авария — система сработает и перекроет воду даже при севших батареях. После этого еще можно один раз открыть краны кнопкой, если вам срочно нужна вода, а за батареями бежать нет времени — этот момент продуман, что приятно. Но после этого батареи придется заменить.
Ниже на плате — 14 разъемов, один из которых — для батарейного блока, одни — для подключения блоков, 6 — для проводных датчиков, и 6 — для кранов. Как я уже писал — проводных датчиков может быть почти неограниченное количество — их можно подключать параллельно друг другу. Правда, при использовании датчика с контролем обрыва, он должен быть последним в цепочке — иначе после него контроллер обрыв не заметит.

Краны

Вот два крана(TK12):

На каждом — строгая бумажка :)

Разбираем кран на две части:

Со стороны крана:

Серьезная металлическая шестерня, закрывающая шаровой кран. В первых версиях она была пластиковой, но они исправили это недостаток. Со стороны движка:

Тоже металлическая шестеренка выходного вала редуктора(устройства, которое уменьшает скорость вращения и увеличивает усилие). Все выглядит серьезно. Краны, кстати, тоже специальные — с низким трением, для облегчения поворота крана маленьким двигателем. Закрывается он действительно легко — можно пальцем не оcобо напрягаясь повернуть. У других систем есть краны с двигателем, который питается от 220в, но там другая проблема — безопасность и невозможность перекрыть кран при отключении электричества. А по закону мерфи, электричество вырубят в самый неподходящий момент. Так что я лучше немного переплачу за кран с низковольтным движком.

Датчик

Проводной датчик затопления(TK24), прост как две копейки:

Провод, корпус, и пластинка из стеклотекстолита с двумя контактами. Контакты намокают — сопротивление уменьшается, контроллер это понимает и перекрывает воду. Ломаться тут нечему — контакты покрыты иммерсионным золотом, а значит не окислятся и не сгниют.
Контактные площадки:

Это датчик «премиум», а по простому говоря — с защитой от обрыва провода. Проблема в том, что для контроллера несработавший «обычный» датчик, и датчик у которого оборвали провод — одно и тоже. Защита от этого — простой конденсатор:

Он проводит переменный ток, и по его наличию контроллер может определить уже три состояния — замыкание(потоп), нет замыкания(датчик на месте), и нет контакта(обрыв провода).
Датчик весьма простой, и при наличии прямых рук их можно наделать сколько угодно для своих нужд — хоть ЛУТ-ом из текстолита, хоть из двух полосок консервной банки и провода. Только позаботьтесь о защите от брызг — иначе однажды во время душа вы будете вынужны вылезти из ванны и обьяснить контроллеру что это не потоп, а прсто капля упала :) Но это я про самодельный датчик — у «фирменных» конструкция корпуса обеспечивает защиту от случайных брызг. К тому же, они сработают только если уровень воды достигнет 1мм на всей площади датчика — это примерно 10-15мл воды.

Радио-база и датчики

Дополнительный блок(TK17), который добавляет к обычным датчикам еще и несколько беспроводных. В комплекте их два, но можно купить и добавить еще 6 — они привязываются к этому блоку. А еще 12 датчиков подключаются к блоку расширения(TK19). В итоге, общее количество беспроводных датчиков — 20 штук. Я не знаю, зачем столько, разве что на какой-то большой коттедж.
На плате радио-базы есть свой личный ионистор, чтобы не тратить на обслуживание радио-датчиков энергию основной платы.

Котроллер, и еще одна пищалка:

А вот и радио-датчики:

Правый — просто датчик(TK16), а левый — датчик-пульт управления(TK18). Кнопками можно закрыть и открыть краны в любое время.
На обратной стороне обоих датчиков уже знакомая нам плата с контактами:

Разбирается датчик достаточно просто — надо по очереди со всех сторон плоской отверткой поддевать центральную часть. Держится она очень прочно — как я понимаю, это сделано от проникновения воды.

Кстати, датчик с кнопкой — такой же как датчик без кнопки, только с кнопкой:

Так что если у вас зудят руки и греется паяльник, кнопку вполне можно приделать — я проверял, контакты работают.
На обратной стороне платы — контакты для батарей(2хAAA):

Контроллер, обвязка и пищалка:

Сборка

Начинаем собирать систему под наши требования. Добавляем второй батарейный блок:

Просто вставляем провода в пустые гнезда разъема:

И соединяем два блока вместе:

Берем радио-базу:

Отключаем дополнительный блок датчиков и подключаем радио-базу:

Подключаем батарейные блоки:

И собираем все вместе:

Конструктор. Мы, кстати, забыли подключить краны и проводной датчик. И внешнее питание, если необходимо — при его использовании не тратится заряд батарей, и беспроводные датчики опрашиваются постоянно. При использовании батарейного питания реакция на нажатие кнопки на беспроводном датчике или на его затопление следует с небольшой задержкой — от 1 секунды до 5.

Установка

Сначала делаем самое простое — двумя шурупами прикручиваем крепежную панельку:

И вешаем на нее контроллер:

Разбираем краны:

Я сделал это для удобства монтажа на уже готовую систему, потому что движок слишком выступал — крепить было не очень удобно.
Обматываем резьбу крана фумлентой:

Перекрываем воду, и думаем, куда бы вставить кран, да так, чтобы не вызывать сантехника для пересборки всей системы?
У меня есть немного свободного места после счетчика — там где стоит обратный клапан. Смотреть на нижнюю трубу(процесс установки крана на горячую воду я не снял):

Откручиваем то, что у вас откручивается. Видим свободную резьбу — обматываем фумлентой :)

Накручиваем клапан на кран:

И всю эту конструкцию накручиваем обратно на счетчик.

Обрезаем соединительную трубу — кран занял место, не переносить же все остальные трубы ради этого?

И устанавливаем на место:

Прикручиваем на место движок и приводим в порядок провода:

Радио-датчики просто кладем в места возможных затоплений:

Проводной уводим через дырку в стене(потребовалось разрезать провод, а затем соединить с помощью скотч-локов ^[5]):

Спускаем провод вниз:

Прикручиваем к полу площадку, устанавливаем сам датчик:

И закрываем крышкой:

Датчики расположились по квартире вот так:

Один — под мойкой, другой — под стиральной машинкой. Проводной датчик — под ванной.

Подключаем провода к контроллеру:

Зеленый — датчик. В первый разъем(он подписан как нулевой) — включается только датчик(или цепочка датчиков) без контроля обрыва провода. В остальные разъёмы – датчики с контролем обрыва цепи.
Синяя стрелка — разъемы кранов. Тут разницы нет, они все закрываются и открываются одинаково. Сиреневая и желтая — внешнее и батарейное питание соответственно. Голубая — разъем плат расширений(у нас в него подключена радио-база).
В общем, система после установки выглядит вот так:

Осталось только причесать провода, чтобы они не висели над головой.

Проверка

Трубу я ломать не стал, но вот небольшой потоп в ванной пришлось сообразить:

Ссылки

Обзор ^[6] от AlexeyNadezhin ^[7]
Официальный сайт ^[8]
Зеркало офсайта ^[9]
Обзор старой версии системы от DataLab ^[10]
Обсуждение на IXBT ^[11]
Обсуждение на форуме Город Мастеров ^[12]

Напоминаю, что подписаться, чтоб не пропустить новые обзоры и статьи можно на странице компании ^[13](кнопка «подписаться»), или в вашей любимой социальной сети: Вконтакте ^[14], в Гугл+ ^[15], в Твиттере ^[16]

Автор: vvzvlad

Источник ^[17]