Energia, calor e água: parte dois

Considere a próxima etapa no desenvolvimento de um esquema de casa inteligente a partir de meios improvisados ​​:) (continuação, primeiro artigo aqui ).

Tarefas a serem resolvidas:

1. Proteção contra vazamentos
   
   + Controle remoto
   + Conheça o estado da entrada de água (bloqueada ou aberta)
2. Conheça a pressão e a temperatura do líquido de refrigeração no circuito de aquecimento
3. Conheça a pressão no sistema de abastecimento de água

O monitoramento ainda está em uma única interface de exibição (Zabbix), notificação - através de um único mecanismo de alerta. Mas a administração é algo novo. Sobre isso - mais.

1. Proteção contra vazamento

Sim, este é um tópico banal, dispositivos - um centavo uma dúzia! Tudo funciona fora da caixa!

Então, eu estava pensando e errado novamente. Existem realmente muitas soluções prontas, mas encontrar uma solução abrangente com a capacidade de controlar e monitorar remotamente, mas sem usar a "nuvem" / conta pessoal de alguém, acabou sendo uma tarefa quase impossível. Bem, ok, fazenda coletiva novamente, vamos tentar resolver o problema sem ferro de soldar e codificação.

Total que eu preciso:

1. válvula de esfera motorizada
2. detector de vazamento
3. um determinado controlador com uma interface de monitoramento e controle
4. relé de potência

A válvula de esfera procurava por melhor qualidade - não por nome. Eu escolhi a solução definitiva gidrolock baseada em guindastes bugatti 3/4. O acionamento elétrico funciona a partir de 12V.

O que pode controlar um guindaste de 12V? Havia várias opções para controladores que implementam a lógica "Eu vejo o sensor acionado, eu faço a ação". Em princípio, o que você precisa, mas seria bom ter algum tipo de API para controle remoto. Em primeiro lugar, isso permitirá vazar todos os locais possíveis com sensores de vazamento e bloquear a água apenas em um local (embora com algum atraso na hora de coletar o estado e enviar a reação). Em segundo lugar, o procedimento será remoto, o que significa que será possível desligar a água, por exemplo, na ausência dos proprietários da casa. A solução apareceu de repente. Lembrei-me de que, mesmo quando "senti" uma engenhoca com lógica semelhante e todos os tipos de cabos, chamados de compensação. Aconteceu que eles até resolveram um problema semelhante. Um link para a descrição do howto está no final do artigo.



+ Você precisa de outra fonte de alimentação de 0,5 A para alimentar o dispositivo de rede (não incluído). O relé de potência é usado para fechar / abrir o fio de controle da válvula de esfera no chão. Quando o fio está conectado ao terra, a torneira fecha; quando abre, abre.

Conectamos tudo de acordo com o esquema do howto (por exemplo, colocamos o relé na primeira linha de rede e o sensor de vazamento na quarta). Traduzimos a primeira linha para o modo de saída com base na lógica. Fazemos a dependência da 1ª linha na 4ª. Verificamos o sensor, abaixando-o em uma poça. A lógica interna de compensação desligará automaticamente a torneira.

Como agora gerenciar remotamente?

A rede possui um servidor SNMP interno com recursos de gerenciamento. Para gerenciar a rede, implementei meus próprios OIDs, a tabela MIB para cada um dos dispositivos está disponível no site do desenvolvedor. Ele também possui um servidor Web com suporte de gerenciamento via comandos codificados por URL.

Considere as duas opções:

Verifique o valor lógico da linha:


Defina o valor lógico para 0 (aplique tensão, feche o relé - a válvula abre):


Defina o valor lógico para 1 (remova a tensão, abra o relé - a válvula abre):


No OID .1.3.6.1.4.1.25728.8900.1.1.3.N, N é o número da linha (1-4).

Uma nuance importante é que a comutação funcionará apenas se a linha estiver definida no modo "saída". Se a linha estiver configurada no modo "lógica de saída" (por exemplo, para uma resposta rápida da detecção de vazamentos pelo sensor), a rede não controlará o sinal na linha fora de sua lógica (ou seja, não responderá a comandos externos). Como ser Você pode simplesmente alternar o modo de linha antes de iniciar um comando manual. Via HTTP, isso é feito assim:


Bônus:

• Um bom indicador para o futuro é a capacidade de conectar quantos sensores de vazamento remoto ativos você quiser. O principal é descobrir como inseri-los na topologia geral. Será possível bloquear ainda mais a água pela lógica no mesmo código aberto.
• Devido à presença de 4 linhas controláveis ​​na rede, você pode adicionar mais alguns toques ao sistema (também através de um relé). Fiz exatamente isso - construí uma torneira separada na linha de irrigação do local. Agora você pode ativar / desativar a rega remotamente.
• A rede possui seu próprio modelo zabbix para todos os dispositivos. Disponível em seu site, usa SNMP.

2. Pressão e temperatura do transportador de calor no circuito de aquecimento

Pressão - para detectar rapidamente vazamentos (incluindo muito pequenos / cumulativos).
Temperatura - o sensor instalado no retorno. De acordo com seus valores, por exemplo, é possível tirar conclusões sobre o modo atual de operação da caldeira, bomba no circuito, etc.

Os sensores são pedidos no aliexpress, um exemplo do nome: "Sensor de pressão DC 5V G1 / 4". Existem contrapartes "não chinesas", mas muito mais caras. Para aqueles que não querem correr riscos, eu recomendaria tomar a Honeywell, existem vários modelos, por exemplo, MLH200PSL01A. No meu caso, um chinês vive há alguns meses em um ambiente com água sob uma pressão de 1 bar com uma temperatura de 20-60 centígrados no circuito de aquecimento e o segundo 3-4 bar na entrada de água (frio). O sensor é analógico. O sinal dele ainda precisa ser convertido. O circuito DS2438AZ vem em socorro. Ele pode converter um sinal analógico em um sinal digital e transmitir leituras usando o protocolo 1wire. Em essência - ADC. O chip é idealmente integrado à topologia implementada no primeiro artigo. Além disso, você precisa conectar os terminais VCC (+ 5V) e GND diretamente ao sensor. Uma tensão aparece no terceiro fio do sensor, que pode ser convertido em pressão de acordo com a fórmula - Vout = Vcc (0,8P + 0,1).

Um bônus adicional do chip DS2438 é que ele também exibe a tensão de entrada da rede, o que pode ser útil para depuração e desenvolvimento adicional da rede. Além disso, um sensor de temperatura está embutido nele. Um ponto importante - no utilitário digitemp, você deve indicar explicitamente a presença desse chip na topologia usando o sinalizador adicional "-A".

Com a temperatura, tudo é mais simples. Ebay / aliexpress: sensor de fio de 1 fio. obtemos os dados no barramento 1wire imediatamente na forma correta, sem blackjacks adicionais. Por exemplo, encomendei um sensor com um encaixe de 1/2 polegada e uma sonda de aço de 6 mm saindo.

Construtivo:



Conectamos os dois sensores à topologia geral e adicionamos itens adicionais ao zabbix.

Voar na pomada

De fato, tudo não decolou de uma só vez. Com a introdução desses dois sensores, milagres começaram a ocorrer em toda a topologia de 1 fio - do desaparecimento dos sensores às leituras de seus valores-limite. A primeira suposição é que não há estresse suficiente. Tentativas de substituir o hub USB, o uso de um hub ativo não funcionou. Como resultado - eu pedi um novo "mestre de rede", agora baseado no FTDI FT232 - tudo começou a funcionar de maneira estável com ele. Para trabalhar com esse assistente, você precisa usar o utilitário digitemp_DS9097U. Mas eu decidi mudar para owfs ao trabalhar com sensores, abandonando as chamadas pontuais do digitemp usando zabbix_agent em cada um dos itens. Isso alivia a dor de cabeça das solicitações competitivas, e é por isso que os tempos limite eram observados periodicamente. Se não me engano, o owfs ainda tem algum tipo de mecanismo de cache embutido.

No openwrt, o pacote owfs foi instalado e montado pelo comando FS:

owfs --allow_other -d / dev / ttyUSB0 / root / 1wire

A montagem foi adicionada ao /etc/rc.local.

3. Pressão no sistema de abastecimento de água

Agora isso é bastante simples - duplicamos a abordagem descrita no parágrafo 1 para o canal de água. No entanto, não consegui instalar o sensor na linha de água onde a rede 1wire passa. Não arrastei o cabo para um novo local, decidi tentar a solução de captura remota de dados usando um ADC com uma interface wifi da radioseti. A solução pode se conectar a um ponto de acesso Wi-Fi, possui um servidor da Web embutido e é capaz de transmitir os valores dos sensores conectados por meio do protocolo http. Para variar - serve. Como bônus - você pode adquirir outros sensores (incluindo outros 1 fio) neste dispositivo, ou seja, em teoria, por exemplo, organize outro segmento de 1 fio remoto. O dispositivo mostrou-se bastante intuitivo, na primeira inicialização ele inicia no modo de ponto de acesso. Nós nos conectamos, definimos as configurações para conectar ao nosso wifi, removemos o jumper e o colocamos no alcance do sinal wifi. Pegamos informações, por exemplo, através de curl -s sensor_ip / sensores ou diretamente com uma pesquisa HTTP no zabbix.

Construtivo:

A composição atual do complexo:

Segmento do sensor de 1 fio:

Mestre de rede baseado em FTDI FT232
3 chips de sensor DS18B20
1 sonda de sensor para 1/2 DS18B20
1 ADC DS2438
1 sensor de pressão abaixo de 1/2
1 contador de pulsos DS2423
medidor de água de pulso

Segmento de sensores Wi-fi:

RS-20
1 sensor de pressão abaixo de 1/2

Segmento de compensação (conexão LAN):

rede de E / S v2
1 sensor de umidade por contato seco
2 guindastes gidrolock bugati ultimate + 2 relés BM8070D

Segmento de no-break (conexão USB):

PL2303
UPS Energy PN-750

Esquema:

Gráficos:

Referências:

• Blog de vazamento de compensação
• Documentação do Netping v2 (incluindo SNMP e codificado por URL)
• Passaporte-descrição do guindaste gidrolock
• Rádio WIFI ADC