Канализация работает в "автомате". Это надежно вошло в обиход. И кажется, что ничего иного и быть не может. Постараюсь вас переубедить.

«Поумнеть» этим системам приказала сама жизнь. Если аварии на электрических сетях проходят иногда без особых проблем: выбило автоматический выключатель, дождались электрика или сами разобрались, да и ладно. С водопроводной сетью не так все просто, здесь ждать некогда — здесь нужно действовать, быстро и решительно… Но, как бывает, то кран не держит, то перекрыть негде, и сантехник на другом объекте. Кто пережил потоп, тот меня поймет. Далеко не всегда аварии на водопроводных сетях связаны с их техническим состоянием.

Бывают ситуации, когда «закончилась в кране вода». Пользователь покрутил кран, да и ушел из дома. Подали воду, когда не ждали. Пока вы отсутствуете, вода из крана ручьем течет, благо канализация в «автомате» работает, все принимает и раковина не забилась. Оплатите счета — это как минимум. Здесь и система защиты от протечек не поможет. Протечки-то не было, все «в рамках технологического процесса». И с ванной это актуально: воду включу и за компьютер. А «компьютерный час» намного дольше астрономического. С увеличением тарифов, невольно задумаешься об экономии. Но, как ее организовать?

Нужна «умная система» для водопровода, чтоб при протечке сработала, большой расход воды не допустила, экономить научила, стоила недорого. 

Что предлагает нам промышленность? Все, что мне удалось найти — это системы защиты от протечек, то есть устройства, в которых защита срабатывает, когда вода уже на полу. От забывчивости и расточительства пользователя такие системы бессильны.

Для ликвидации аварии на водопроводе нам необходимо прекратить подачу воды. Для этого нам нужен кран, но простого крана нам недостаточно, поскольку процесс необходимо автоматизировать. В промышленности для целей автоматизации используются краны с электроприводом или электромагнитные клапана. Мы не должны упускать вопрос электробезопасности, поскольку монтаж электроустановок с высоким напряжением должен выполнять специалист с подтвержденной квалификацией.

Изучив предложения различных интернет-магазинов, я выяснил, что подходящие устройства имеются. Самым надежным и безопасным устройством на сегодняшний день является шаровой кран с электроприводом. Нам подойдет кран с рабочим напряжением привода 12В и менее, а идеальный вариант 5В, и подходящим к вашему трубопроводу диаметром. Никаких ограничений: по производителю или цене нет, берите что душе угодно, разберемся и со всевозможными схемами подключения. Если у вас есть знания в области электрики, знаете, как безопасно подключить электроустановку к сети до 1000В и правильно ее заземлить, а для защиты сети у вас используется УЗО или дифавтомат, то подойдет любое запирающее устройство, предназначенное для работы с жидкостями под соответствующим давлением.

Краны нужно установить как можно ближе к магистральным трубопроводам. Как правило, в многоквартирных домах за эксплуатацию магистральных трубопроводов (стояков) отвечает ЖКХ, а ваша зона ответственности как раз начинается от ближайшего к магистрали крана. ЖКХ будет отвечать за свой участок, а мы защитим свою «зону ответственности». Сразу скажу, что за краном лучше всего сразу же установить датчик расхода воды.

Вот и все работы которые нам необходимо будет выполнить на водопроводной сети. Естественно, если у вас имеется холодное и горячее водоснабжение, то необходимо установить краны и датчики на обеих системах. Можно предусмотреть и коллективную защиту от протечек, установив краны на стояках, но это уже история для отдельной статьи.

Установив краны с электроприводом, вы уже значительно облегчите себе жизнь, более того, если они расположены в недоступном месте. Кранами уже на этом этапе можно управлять «вручную», подавая рабочее напряжение через кнопку или напрямую к приводу.

Что будет управлять нашими кранами. Существует открытая программно-аппаратная платформа на базе микропроцессоров корпорации Atmel - ADUINO. ARDUINO представляет собой плату, на которой размещен микроконтроллер, выводы, разъем питания и USB-порт для программирования и «общения» устройства с компьютером.

Микроконтроллер — это компьютер на одной микросхеме со своим процессором, оперативной памятью и «жестким диском». Цены на платы ARDUINO меня очень радуют - гораздо дороже обойдется кран с электроприводом, чем десяток ARDUINO.

Использование ARDUINO позволяет поддерживать устройство в «актуальном» состоянии, то есть устройство никогда не устареет. Обновив тот или иной компонент системы, необходимо лишь поправить прошивку. Есть огромные возможности по расширению функционала устройства. Так, подключив к ARDUINO GSM или Ethernet модуль, мы можем получать и/или хранить данные используя Internet, получать SMS при аварии или данные для оплаты услуг, дистанционно открыть или закрыть воду, и многое другое. Благодаря ARDUINO, в процессе «умнения» вашего дома можно с минимальными затратами интегрировать «Умный водопровод» в общую систему «Умного дома».

Но, у ARDUINO есть большой недостаток — микроконтроллер не может управлять серьезной нагрузкой напрямую. Кран или электромагнитный клапан — это запредельная (электрическая) нагрузка для ARDUINO. Для управления приводами кранов нужно использовать электромагнитные реле. В продаже имеются модули реле от 1 до 16 и более реле. Сколько реле взять — решать вам. Для управления двумя кранами достаточно от двух до четырех реле (в зависимости от схемы включения). Если вы хотите управлять еще к примеру насосом, то вам понадобится еще одно реле. Я на этом не экономлю — всегда найдется что подключить. При выборе реле и кранов нужно взять приборы на одинаковое напряжение питания, идеально 5В — будет проще собрать устройство.

Для защиты от протечек можно использовать «датчик дождя», продаются там же, где и ARDUINO, или сделать их самостоятельно. Многим нравятся датчики от «магазинных» устройств защиты от протечек за их внешний вид. Можно использовать и их, кому как нравится. Принцип работы у них одинаков: если вода попала между контактами, то датчик подает сигнал микроконтроллеру.

Использование датчика расхода воды делает наше устройство универсальным. Именно снимая данные с этого датчика и обрабатывая их по определенному алгоритму, мы можем не допустить большого расхода воды, стимулировать пользователя к рациональному расходу, контролировать отработку фильтров очистки воды и/или наполнение местной канализации, а также делать определенный прогноз о возможном возникновении аварии, то есть защита сработает когда «вода может оказаться на полу».

Практически все компоненты устройства имеют заводское исполнение: качественные, надежные, проверенные временем элементы. Собрать электрическую часть устройства не составит труда, необходимо лишь установить провода в нужные разъемы. Возможно, придется подпаять провода длиннее к датчику расхода воды, датчику «дождя» и приводам кранов. Подобрать корпус к устройству, я думаю, не составит труда. Цена этих компонентов вполне приемлема. Имея возможность изготовить некоторые устройства самостоятельно, я склонился в сторону покупки готовых модулей, поскольку иногда стоимость отдельных компонентов вместе, составляла сумму больше, чем покупка готового модуля.

Для того, чтобы устройство заработало, нужно вдохнуть в него «жизнь». Программа прошитая в микроконтроллер - это и есть «жизнь» микроконтроллера, «душа» и «мысли» устройства - это алгоритм его работы. Если с подбором отдельных компонентов, их сборкой в одно устройство справится ребенок лет четырнадцати, то написание программ — это удел не каждого. Не скажу, что это не под силу, но затраты времени и сил будут явно несопоставимы с поставленной задачей. Написать прошивку и сервисную программу для настройки параметров устройства, к примеру, я могу самостоятельно. А как же быть тем, кто не обладает навыками программирования, и вообще далек от компьютеров и микроконтроллеров.

Я разместил свой проект на краудфандинговой площадке "Улей". Эта площадка позволяет организовать коллективное финансирование проектов и инициатив. В краудфандинге большое количество людей поддерживает интересующий проект малыми или большими суммами, получая взамен результаты от реализации профинансированного проекта. Автор определяет сумму, необходимую для реализации проекта, и срок сбора средств. Если проект не собирает указанную сумму, деньги в полном объеме возвращаются спонсорам.

Поверьте, «Умный дом» - это не так уж и сложно. А поддержав мою идею, я уверен, что вы убедитесь: «Умный дом» - это необходимо!

 Алексей Нужков