Протечка воды из водопровода может иметь весьма серьёзные последствия. Узнаем подробности про защитные системы, которые можно создать своими руками.

В загородном доме, особенно не предназначенном для постоянного проживания, утечка из водопровода может иметь весьма серьёзные последствия. На рынке защитных систем есть много готовых решений, тем не менее, сегодня речь пойдёт о самостоятельном построении схемы защиты от протечек.

Общее описание системы

Существует две основные топологии систем защиты от протечек. Главное отличие между ними - способ передачи сигнала между датчиком, контроллером и исполнительными устройствами. Системы, использующие проводную передачу, более просты и надёжны, но их не всегда удобно использовать при значительной удалённости мест вероятных протечек друг от друга, когда из-за значительной длины кабеля сигнал может не распознаваться контроллером.

В свою очередь беспроводные системы не требуют прокладки кабелей, благодаря чему при монтаже не будут нарушены декоративные отделочные покрытия, однако стоит такая защита дороже.

В проводных системах связь между датчиком протечки и контроллером осуществляется по трёхжильному проводу. Кроме того, к управляющему выходу контроллера подключаются исполнительные устройства: электрические клапаны отсечки, устройства световой и звуковой сигнализации. При желании схема может быть дополнена устройствами связи для оповещения пользователя через мобильную или домашнюю беспроводную сеть.

Принципиальная схема защиты от протечек воды: 1 - блок управления; 2 - радиомодуль; 3 - шаровой электропривод; 4 - вводные краны; 5 - проводные датчики; 6 - радиодатчики

Главное отличие беспроводной системы в том, что совместно с датчиком затопления устанавливается модуль радиосвязи. При этом не требуется проводного соединения между контроллером и датчиком, однако сам детектор протечки и передатчик нуждаются в стабилизированном питании от внешнего блока или батарейки.

Запирающие клапаны также могут управляться по радиоканалу, однако зачастую этого не требуется, ведь гораздо проще установить контроллер рядом с исполнительным устройством.

Выбор контроллера

Мозгом системы служит электронный блок управления. Его основная функция - безошибочно распознать изменение уровня сигнала от датчика и подать напряжение на исполнительное устройство. При этом важно, чтобы контроллер имел функцию восстановления из аварийного режима после устранения причины протечки.

Как видно, логика работы контроллера достаточно проста, а потому использоваться могут даже простейшие устройства, в том числе кустарного изготовления. В целом можно предложить три варианта.

Релейные модули - наиболее простой класс управляющих устройств для подключения одного или двух датчиков. Имеется ряд недостатков: отсутствие сохранения состояния при отключении питания, необходимость преобразования сигнала от датчика до корректного уровня и обеспечения схемы шунтированием с ручным сбросом для удержания в режиме аварии.

Тем не менее, это наиболее бюджетный вариант построения схемы. В качестве подходящих решений можно привести релейные модули Omron и платы расширения Arduino, а также более дорогостоящие программируемые реле типа ОВЕН ПР110 для подключения до 12 датчиков.

Программируемое реле ОВЕН ПР110

Программируемые логические контроллеры - наиболее универсальный тип управляющих устройств, позволяющих реализовать более сложные алгоритмы работы системы защиты от протечек и взаимосвязать их с другими комплексами автоматизации.

В этих же целях могут применяться дешёвые одноплатные компьютеры типа Arduino, с помощью которых могут быть реализованы такие функции, как принудительный слив воды из бака стиральной машины.

Один из каналов контроллера домашней автоматизации или охранно-пожарной сигнализации может использоваться для подключения датчика затопления. Единственная проблема заключается в несоответствии типа или уровня сигнала на выходе датчика, поэтому часто возникает необходимость дополнить схему усилителем или одноканальным дискретным преобразователем.

Пример схемы защиты от протечек на Ардуино

Простейшее управляющее устройство может быть изготовлено и собственноручно из распространённых электронных компонентов. Усиление сигнала от датчика может быть реализовано на транзисторах с пометкой Logic Level (серия IRL), использующих для управления очень низкие напряжения (порядка 2–3 В) и способных коммутировать до 20 А тока нагрузки.

Во избежание случайных срабатываний между затвором и истоком устанавливается резистор подтяжки на 300–500 Ом. Схему желательно дополнить: ограничить управляющий сигнал стабилитроном на 50–70% максимального напряжения затвор-исток, а также снабдить шунтом с делителем напряжения между истоком и затвором для удержания ключа в открытом состоянии.

В разрыв цепи шунта необходимо установить размыкающую кнопку сброса аварии. Такая схема может иметь практически неограниченное количество транзисторов и, соответственно, управлять рядом исполнительных устройств и индикаторов.

Датчики протечки

Детектор протечки имеет простое, если не сказать примитивное устройство. Два его основных элемента - пара электродов, при намокании которых замыкается цепь, а также усилитель сигнала, в качестве которого обычно используется биполярный транзистор с низким током насыщения.

Питание датчика осуществляется по двум проводам, по третьему аварийный сигнал передаётся к управляющему блоку. Некоторые датчики имеют встроенный звуковой и световой сигнализаторы, также в одном корпусе может устанавливаться гальванически развязанный коммутатор в виде реле для подачи питания напрямую на исполнительное устройство.

Наиболее распространёнными, в первую очередь благодаря своей дешевизне (около 500 руб./шт.), считаются датчики «H2O Контакт», «Водолей-Р» и Equation.

Они имеют несколько исполнений для подключения как к аналоговым входам управляющих устройств, так и к входам типа «сухой контакт» в нормально открытом и нормально закрытом состояниях. Детекторы имеют встроенную сигнальную индикацию, но их главный недостаток в том, что они не способны коммутировать значительную нагрузку, то есть не могут напрямую управлять клапанами.

Более совершенные, но и более дорогие (от 1,5 до 2,5 тыс. руб.) датчики - Ajax LeaksProtect, Ezviz T10, Neptun RSW+ и другие устройства беспроводного типа. Как правило, эти детекторы питаются от батарейки типа «Крона», у некоторых моделей продолжительность автономной работы может достигать двух лет.

Большинство детекторов рассчитаны на работу в составе системы защиты того же производителя, для некоторых указывается рабочая частота и есть возможность настройки для подключения к универсальным радиоприёмникам. Определённая часть автономных моделей работает в режиме сигнализатора - издаёт звуковой сигнал или отправляет уведомление по мобильной связи при обнаружении протечки.

В обиходе наибольшую популярность приобрели не отдельные датчики, а комплекты для монтажа систем защиты от протечек. В них может входить до трёх датчиков, один или два электрических клапана, блок питания и центральное управляющее устройство. Подобные комплекты поставляются на рынок под торговыми марками Neptun, «Аквасторож» и Gidrolock.

Система защиты от протечек воды «Аквасторож Классика 2х20»

Исполнительные и вспомогательные устройства

Третий элемент системы - устройство, перекрывающее водопровод при обнаружении протечки. В этих целях используются либо моторизованные шаровые краны, либо электромеханические клапаны.

Шаровые краны с мотором управляются по трёхпроводной схеме, поэтому зачастую их удаётся применять только в системах, управляемых полноценным контроллером, ведь помимо сигнала на закрытие требуется подать открывающий сигнал при восстановлении исходного состояния системы. Впрочем, сигнал на открывание может подаваться через обратный контакт реле или вручную через кнопку - своего рода замена сброса аварии.

Электромеханические клапаны нормально открытого типа однократно срабатывают при подаче управляющего сигнала и перекрывают проток. При этом напряжение на управляющем канале может оставаться неограниченное время, ведь во время срабатывания цепь размыкается контактной группой, механически связанной со штоком клапана.

Нужно помнить, что именно нормально открытый клапан после срабатывания защиты остаётся в таком положении даже при исчезновении питания и взводится вручную после устранения протечки.

Электромагнитный клапан для воды

Исполнительные устройства не обязательно должны быть специализированными, подойдут любые краны или клапаны для водопроводных систем. Однако необходимо обратить внимание на рабочий диапазон напряжений, ведь некоторые релейные модули не могут управлять постоянным током, а коммутирующие выводы контроллеров могут работать только при ограниченном напряжении и силе тока.

Также в схеме могут присутствовать вспомогательные устройства:

1. Модули радиосвязи - комплект из передатчика и приёмника, например, серии MX на 433 МГц, позволит создать беспроводную связь между датчиком и управляющим блоком, используя оборудование, предназначенное для построения систем с проводной связью.
2. Усилители и модуляторы сигнала предназначены для согласования логических уровней между датчиками и блоком управления. В качестве усилителей наиболее популярны одноплатные модули на базе микросхемы LM358, для преобразования сигнала - модульные ЦАП/АЦП на PCF8591.
3. Промежуточные реле будут полезны, если релейная группа управляющего блока не позволяет коммутировать токи значительной величины. Наиболее предпочтительны реле, рассчитанные на низкое управляющее напряжение - 24 или 36 В.

Сборка схемы и монтаж

Нет никакой сложности в монтаже системы защиты от протечек, если используется готовый комплект: все элементы полностью совместимы, разъёмы подходят друг к другу, имеется подробная инструкция. Сборки индивидуальной конфигурации реализовать сложнее, поэтому рассмотрим топологию системы защиты с двумя датчиками и беспроводной связью.

В качестве датчика затопления будет использован «H2O Контакт» в четырёхпроводном исполнении с нормально открытым контактом. Коричневый (+) и белый (-) провода подключаются к источнику питания - батарейке на 9 В. Один из оставшихся проводов подключается к плюсу питания, другой - к контакту TX DATA радиопередатчика MX-FS-03V.

К контактной площадке ANT на плате передатчика нужно припаять 10–15 см медного провода, свёрнутого в спираль. Датчик крепится шурупами или на двухсторонний скотч, электроды должны быть плотно прижаты к полу. Провод от датчика прокладывается по стене к небольшому пластиковому корпусу, в котором размещаются радиопередатчик и источник питания.

Схема подключения системы защиты от протечек с двумя датчиками и беспроводной связью

Радиоприёмник MX-05V устанавливается возле управляющего устройства, в качестве которого будет использован программируемый релейный модуль FRM01. Клемма радиоприёмника RX подключается ко входу IN модуля усилителя LM358, клеммы GND и VCC - к отрицательному и положительному источнику питания 5 В.

Модуль усилителя также нуждается в питании 12 В через клеммы VCC и GND. Выход из модуля усилителя подключается на входную клемму релейного модуля IN, который также подключается к источнику питания 12 В (схема защищена от переполюсовки).

В качестве исполнительного устройства рекомендуется использовать шаровый кран NT9047 с напряжением питания 24 В, который устанавливается на входе водопроводной магистрали. Нейтральный провод крана подключается к минусу источника питания, провод закрывающего контакта - к нормально открытому выходу реле, открывающего - к нормально закрытому.

Реле необходимо настроить согласно инструкции - установить функцию № 10. Как видно, вся сборка требует для работы три уровня напряжения, что решается покупкой нескольких дешёвых блоков питания на 5, 12 и 24 В, последний - с током до 2 А.

Протечка явление не только неприятное, но и опасное, способное причинить вред здоровью и имуществу, ведущее к конфликтам и судебным тяжбам с пострадавшими от затопления соседями и всегда связанное с немалой потерей нервов и финансов. А всего то стоит поставить — защиту от протечек!

Протечки опасны в любом доме, но только умный дом может «позаботиться» о безопасности и прекратить протечку в самом начале, блокировав поступление воды. Конечно, от мокрого пола вас это не спасет, но размер ущерба будет минимальным. Для этого в умном доме предназначены системы защиты от протечек, выпускаемые различными производителями, но работающие по одному и тому же принципу.

Принцип действия системы защиты от протечек

Конструкция большинства представленных на рынке на сегодняшний день систем защиты от протечек состоит из четырех основных элементов:

• датчиков, сигнализирующих о появлении воды
• кранов с сервоприводом, перекрывающих подачу воды
• сигнального устройства, оповещающего о появлении протечек
• контролера, обрабатывающего полученную от датчиков информацию и приводящего в действие система

Система может быть дополнена модулем GSM, передающим сигнал «бедствия» на мобильное устройство.

Для того чтобы система защиты сработала, датчик должен стать мокрым. Нескольких капель воды или контакт с влажной шваброй недостаточны. Вода должна смочить поверхность датчика, замкнув при этом его контакты и создав условия для передачи радиосигнала контролеру.

Контролер, при получении радиосигнала от датчика, приводит в действие сервопривод, закрывающий краны, и включает оповещение о протечке.

Место установки датчиков протечки

Устанавливают датчики в местах наиболее вероятного появления протечек: под стиральной машиной, на полу за унитазом, вод ванной и раковиной. Соединение датчиков с блоком управления может быть проводным и беспроводным. Беспроводные удобнее, но их работоспособность нельзя контролировать. Проводные датчики подключаются к блоку управления проводами, что может создавать некоторые неудобства, но при этом контролер «видит» датчики и передаст предупреждающий сигнал при их потере.

Блок управления располагают на стене в любом удобном месте, стремясь сократить протяженность используемых при монтаже проводов.

Отсекающие краны устанавливают на вводе воды в квартиру сразу после счетчиков. Система может работать от обычной электрической сети напряжением 220В (что считается небезопасным) или (предпочтительнее) от источника питания напряжением 12 В.

Какую выбрать систему защиты?

Системы защиты от протечек выпускают многие компании, но в нашей стране наибольшее распространение получили Аквасторож, Аквастоп, Neptun и Gidrolock.

Аквасторож

Аквасторож — инновационная система защиты от протечки воды

В комплект поставки системы защиты от протечек Аквасторож входит

• Основной блок управления
• Датчики залива
• Два крана с приводами для холодной и горячей воды
• Внешний блок питания

Отличительной особенностью контролера является возможность его расширения. При этом устройство собирается подобно конструктору. Так, к примеру, добавив панель датчиков, можно увеличить их число до желаемого количества, докупив радиоблок, сделать из проводной системы беспроводную, а добавив модуль GSM, получать сообщения о протечках на мобильник. Впрочем, можно довольствоваться базовой версией и тем, что входит в комплект поставки.

Устройство оснащено источником бесперебойного питания на ультра накопителях, благодаря чему можно быть уверенным, что в случае протечки краны будут перекрыты даже на разряженных батарейках. Более того, для возобновления подачи воды не нужно срочно менять источник питания, достаточно просто нажать кнопку запуска на контролере, а затем уже спокойно идти за новыми батарейками.

Подключение проводных датчиков параллельное друг другу. Количество их может быть любым. Приятным моментом является бессрочная гарантия на датчики от компании производителя и возможность бесплатной замены трех датчиков, вышедших из строя.

В системе Аквасторож использованы шаровые краны с низким трением, для закрытия которых достаточно приложить незначительное усилие. Закрытие крана осуществляется с помощью металлической шестерни (в более ранних моделях шестерни были изготовлены из пластмассы), приводимой в движение электродвигателем, установленном на корпусе крана и подсоединенном к контролеру.

Для приведения двигателей в рабочее состояние и закрытия кранов необходим радиосигнал от блока управления, направляемый системой защиты от протечек при поступлении соответствующего сигнала от датчиков воды.

Устройство датчика достаточно простое и надежное: корпус и пластина с контактами изготовлены из стекловолокна, для защиты от коррозии контакты покрыты иммерсионным золотом. Для повышения надежности системы можно использовать датчик с защитой от обрыва провода, позволяющий контролеру более точно определять состояние датчиков и своевременно информировать о неполадках в системе.

Датчик срабатывает только в том случае, если уровень воды выше 1 мм. Защитой от ошибочного срабатывания является зазор 1мм между нижней частью корпуса датчика и поверхностью пола.

Радиодатчик может быть установлен двух видов: простой, срабатывающий только при протечке и датчик-пульт, нажав на кнопку которого можно перекрыть краны в любое время.

Neptun

Система защиты от протечек Neptun это российская разработка, производство которой ведет компания Специальные Инженерные Системы.

Принцип ее действия аналогичен принципу действия Аквасторожа: в комплект поставки также входит блок управления, два шаровых крана с сервоприводами и проводные датчики. Отличие состоит в том, что система работает только при постоянном подключении к сети электропитания напряжением 220 В.

Эксплуатация такой системы возможна только при наличии заземления розеток.

Приятным дополнением в системе Нептун является режим уборки, включив который можно в течение 45 минут мыть пол большим количеством воды, не беспокоясь о срабатывании защиты от протечек, а также возможность выбора комплектов с кранами не только на ½ дюйма, но и на ¾ дюйма.

Аквастоп — защита от протечек

Аквастоп использует необычный способ определения утечки. В ней нет датчиков, в которых под действием воды замыкаются контакты. Зато установлен датчик, определяющий давление воды. Этот датчик работает по принципу манометра – чем выше давление, тем сильней воздействие на клапан. Когда давление в шланге или магистрали стабильно, влияние датчика компенсируется внутренней пружиной и клапан открыт. Когда рвется шланг или лопается труба, давление в устройстве падает и пружина перекрывает подачу воды до тех пор, пока давление не восстановится до нормального значения.

Принцип работы этого устройства прост. Особая форма внутреннего канала этого устройства снижает пропускную способность, благодаря чему давление при нормальном водопотреблении (до 10–12 литров в минуту) практически не меняется. Когда шланг неожиданно рвется, подача воды сильно возрастает, давление на выходе устройства резко падает, однако, остается неизменным на входе. Это и приводит к срабатыванию клапана. Время срабатывания клапана не превышает 10 секунд. Это позволяет перекрыть воду, предотвратить потоп и вызванные им неприятности – повреждение пола, стен, мебели и конфликт с соседями снизу.

Аквастоп используют в качестве одного из элементов защиты от протечек воды. Невысокая пропускная способность этого устройства не позволяет устанавливать его на входе в домашнюю водопроводную сеть. Если вы откроете несколько кранов,

Аквастоп сработает и перекроет подачу воды. Поэтому его используют для защиты конечных потребителей – стиральных и посудомоечных машин. Это устройство не боится гидроударов и выдерживает давление до 10 атмосфер. Для его эффективной работы давление воды должно быть не меньше 2 атмосфер. Если напор воды меньше, то разницы давления не хватит для работы клапана.

Стоимость устройства начинается от 180 рублей. Его выпускают как в пластиковом, так и в металлическом (чаще всего стальном) корпусе. С обоих концов устройства нарезана резьба – на входе внутренняя, на выходе внешняя. Благодаря такой конфигурации его без всяких переделок устанавливают в разрыв между переходником трубы и шлангом, подходящим к стиральной или посудомоечной машине. Аквастоп в пластиковом корпусе используют для врезки в полиэтиленовые трубы. С обоих концов он оснащен стандартными фитингами, поэтому достаточно разрезать трубу, надеть на нее Аквастоп и закрутить фиксирующие гайки.

Gidrolock (Гидролок)

В комплект поставки системы защиты от протечек Gidrolock также входят два шаровых крана, датчики контроля воды и блок управления.

При желании можно выбрать версию системы защиты специально предназначенную для использования в квартире, в загородном доме, в общественном или производственном здании, в гостинице или складском помещении. Различие в комплектах состоит в количестве датчиков воды и количестве подключаемых кранов.

Гарантия производителя на системы Гидролок составляет 4 года.

Как видите, защитить свой от протечек, а себя от неприятностей, связанных с аварийными ситуациями в доме, не сложно, нужно только выбрать правильную систему зашиты.

Никогда нельзя исключать вероятность возникновения аварийной ситуации, вызванной затоплением помещения. Ущерб от протечки воды может быть весьма существенным, особенно, когда инцидент происходит в квартире многоэтажного дома. В таких случаях последствия потопа часто ощущают на себе и соседи снизу, что только добавляет проблем. Чтобы избежать подобного развития событий, необходимо установить современную систему контроля, в которой реализована надежная защита от протечек воды в квартире.

Чем могут быть вызваны протечки?

Чтобы предотвратить «потоп» необходимо установить природу вероятных протечек. Рассмотрим три наиболее распространенные причины возникновения протечек:

1. Влияние человеческого фактора, например переполнение ванны из-за того, что хозяин квартиры забыл перекрыть подачу воды.
2. Износ инженерных сетей систем водоснабжения и сантехнического оборудования. Многоэтажки, построенные в 70-е – 80-е года прошлого века составляют большую часть жилого фонда. Трубы, установленные в стояках таких домов, давно превысили допустимые сроки эксплуатации, либо довольно близки к этому. При предпродажном ремонте на такие нюансы часто не обращают внимания, производя замену только внутренних коммуникаций.
3. Недостаточное качество сантехнического оборудования (труб, фитингов кранов и т.д.) или монтажных работ. Экономия на ремонте квартиры, в частности при монтаже горячего и холодного водоснабжения, может в дальнейшем стать причиной аварии, при которой также произойдет затопление соседей. В результате придется снова вкладываться в ремонт и приобретать новые бытовые приборы.

Обратим внимание, что выше перечислены только причины, связанные с системой водоснабжения. Помимо этого возможны протечки канализации, вызванные износом или засорением труб, а также поломкой сантехнического оборудования.

Принцип работы защиты от протечек воды

Чтобы наглядно объяснить, как работает защита, приведем пример ее типовой установки.

Рис 1. Типовая установка основных элементов системы защиты от протечек

Обозначения:

1. Контроллер (основной элемент защиты от протечки).
2. Шаровые краны, снабженные электроприводом (автоматически перекрывают воду при подаче сигнала или включении напряжения питания).
3. Беспроводной .
4. Датчики, исполненные в проводном варианте.

Алгоритм работы системы следующий:

1. Контролер (а) регулярно опрашивает состояние датчиков (с и d).
2. Как только на любой из датчиков попадает вода, изменяются его характеристики. Обратим внимания, что детекторы, следящие за утечкой воды, должны располагаться на уровне пола.
3. Контролер моментально фиксирует изменение сигнала и подает команду на закрытие шаровых кранов (b).
4. Электроприводы приводят в действие механизм запорной арматуры для перекрытия водоснабжения.

Как правило, подобные устройства защиты дополнительно снабжаются автономными источниками питания, чтобы не терять функции, даже если будет отсутствовать напряжение в бытовой электросети.

Большинство устройств после того, как один из датчиков сработал, подают звуковой и световой сигнал, указывающий, что необходимо устранить аварию.

После устранения причины аварии шаровые краны переводятся в рабочее положение, это делается вручную или путем подачи сигнала с контролера защиты (в зависимости от особенностей конструкции запорной арматуры).

Состав и схема устройства типовой системы защиты

Как видно из приведенного выше принципа работы защиты от протечек воды, такой комплекс защиты включает в себя следующие базовые элементы:

• Электронный блок управления, отвечает за функционирование комплекса (а на рис. 1).
• Датчики, которые фиксируют протечку и подают сигнал контроллеру (с и d).
• Электроприводная запорная арматура, она перекрывает водоснабжение по команде блока управления (b).

В качестве примера приведем упрощенную электрическую схему защиты Gidrolock.

Рисунок 2. Упрощенный вариант типовой схемы защитных систем

Обозначения:

1. Подключение к .
2. Предохранитель на блоке питания контроллера защиты.
3. Корпус электронного контроллера, как правило, он представляет собой герметичную конструкцию, не допускающую попадание воды внутрь. В качестве материала используется пластик или другой изоляционный материал.
4. Корпус запорной арматуры с электроприводом.
5. Подключение корпуса электропривода к шине заземления.
6. Обмотки электропривода.
7. Устройство защитного отключения, устанавливается на линию питания системы.
8. Трансформатор, обеспечивающий гальваническую развязку по питанию.
9. Ключи управления электроприводом запорной арматуры.

Электробезопасность систем

Обращаем внимание на такой важный критерий, как нормы электробезопасности, пример их реализации показан на типовой электрической схеме, представленной выше на рисунке 2. В первую очередь это подключение к защитному заземлению основных элементов системы, установка УЗО на линию питания и обеспечение гальванической развязки. В тех случаях, когда тип питания только автономный, в таких мерах безопасности нет необходимости.

Что касается приводов запорной арматуры, то напряжение на них подается только при возникновении аварии, когда необходимо перекрыть краны для отключения подачи горячей и холодной воды. Все остальное время электроприводы шаровых кранов обесточены. На датчиках (как в проводном, так и беспроводном варианте исполнения) напряжение не привешивает 5-ти вольт, что совершенно не представляет угрозы. Соответственно, даже металлический корпус датчика не нуждается в заземлении.

Обзор и сравнение популярных устройств защиты от затопления

Приведем краткий обзор систем, осуществляющих автоматическое отключение воды для предотвращения протечки. Критерий отбора проводился исходя из популярности устройств на российском рынке. Чтобы помочь с выбором системы, будут рассмотрены технические характеристики различных моделей и приведена сравнительная таблица.

Аквастоп

Данное устройство представляет собой предохранительный клапан, перекрывающий подачу воды при возникновении протечки. Принцип работы этого полностью механического устройства, построен на сравнении входного и выходного давления. Резкий перепад между ними (характерный признак протечки) приводит к срабатыванию механизма, перекрывающий подачу воды через клапан защиты от протечки.

Данные устройства предназначены для установки на шланги подачи воды к смесителю, стиральной машине или бойлеру. Несмотря на простоту решения нельзя не признать эффективность и безусловные преимущества защитного клапана, к числу которых можно отнести:

• Высокую скорость срабатывания при обнаружении течи.
• Независимость от сети питания.
• Низкая стоимость, по сравнению с другими системами защиты.

По сути, клапаны Аквастоп не относятся к рассматриваемым контролерам, поскольку обеспечивают защиту только локального участка и не имеют возможности подключения к общему контроллеру, что существенно ограничивает функциональность. Тем не менее, такое устройство является эффективным средством предотвращения потопа (заливом квартиры), обладающим доступной стоимостью, что заслуживает упоминания в общем обзоре.

Стоп потоп «Радуга»

Данный комплекс защиты от протечки — полностью отечественная разработка, в которой применяется классическая схема принципа работы. Базовая комплектация бюджетных моделей включает в себя блок управления, два проводных датчика, один электромагнитный клапан запорной арматуры и инструкцию по установке.

В топовых моделях управление системой осуществляется электронным контроллером, способным обрабатывать сигналы, поступающие от 15-ти беспроводных датчиков. Полное перекрытие воды на вводе в квартиру осуществляется шаровыми кранами с сервоприводами. Стоимость таких моделей зависит от комплектации. Ориентировочная цена базового комплекса защиты от протечки (контроллер, два беспроводных датчика, два крана с электроприводом, набор элементов питания) около $280.

Аквасторож

Защита «Аквасторож» производится в России отечественной компанией «Суперсистема» по лицензии немецкого разработчика Germany Engineering. Принцип работы контроллера построен по классической схеме. Ниже представлен базовый набор защиты «Аквасторож Эксперт» ТН35.

В стандартный комплект данной модели входят:

1. Блок управления с радио контроллером.
2. Три элемента питания (батарейки), по 1,5 В каждый.
3. Два проводных датчика.
4. Два беспроводных датчика.
5. Блок питания от стационарной сети 220 В.
6. Два сигнальных провода длиной 2 м и 4 м.
7. Два крана электрокрана ¾.

Стоимость защиты в перечисленной комплектации $300-$310.

Gidrolock

Производитель защиты – отечественная компания «Гидроресурс». В основу разработки заложен классический принцип работы. Основная особенность данного комплекса защиты – высокая вариативность, что позволяет подобрать оптимальную конфигурацию для дома или квартиры. В частности, базовый набор КВАРТИРА 1 ULTIMATE BUGATTI, куда входит: контроллер, три проводных датчика, две запорные арматуры с электроприводом и аккумулятор. При необходимости Gidrolock комплектуются дополнительными блоками, расширяющими функциональные возможности, например, отправка SMS сообщений в случае аварии.

Стоимость базового набора, приводимого в качестве примера, — порядка $260, при добавлении опций цена может существенно увеличиться.

Нептун

В завершении обзора рассмотрим еще одну российскую разработку защиты от утечки – Нептун (Neptun), созданную совместно с итальянской компанией Bugatti. На рисунке ниже представлена базовая комплектация набора Neptun Bugatti Base (контроллер, 2-а ШЭП и 3-и проводных детектора).

Защита от протечек Нептун даже в базовом исполнении имеет широкий потенциал для расширения путем увеличения количества датчиков и электрокранов (до 20 и 6 штук, соответственно). Несмотря на то, что у данного бренда самое длительное время срабатывания (до 20 секунд) среди рассматриваемых систем, популярность от этого не страдает за счет относительно низкой стоимости (для приведенного комплекта — $240) и длительной гарантии (производитель дает 6 лет).

Итоговая таблица сравнения

В завершении представим вашему вниманию сравнительную таблицу, составленную по характеристикам популярных моделей различных брендов.

Таблица №1. Сравнение популярных моделей.

Комплектация характеристики	Название защиты и конкретной модели
	Аквасторож ТН35	Стоп потоп «Радуга» Базовый набор	Gidrolock КВАРТИРА 1 ULTIMATE BUGATTI	Нептун Neptun Bugatti Base
Контроллер	+	+	+	+
Проводные датчики (шт)	2	—	3	3
Беспроводные датчики (шт)	2	2	—	—
ШЭП	2	2	2	2
Автономное питание

Всегда хорошо, когда инженерные системы твоей квартиры работают в штатном режиме, но случаются непредвиденные ситуации, когда все идет не по плану. Система водопровода в квартире состоит из труб, соединений и водоразборной арматуры. Соединения надежные, но в иду того что это соединение, может случиться протечка, которая может «вылиться» в дорогостоящий ремонт, причем как правило не только у себя, а еще и у соседей. Для того что бы не инвестировать, крупную сумму, в повторный ремонт и ремонт у соседей, лучше инвестировать небольшую сумму в систему от протечки воды. Дом у меня новый, но я решил перестраховаться, тем более что ремонт еще не был закончен.

Существуют разные системы, но как правило они все работают по одинаковому принципу. На вводе ставятся краны с приводом, которые закрываются при сигнале от датчиков о протечке. Очень дорогую систему я себе позволить не мог, поэтому сразу из списка убрались системы с беспроводными датчиками и GSM связью.
Поискав в интернете, нашел несколько систем, остановился на отечественном производителе SPYHEAT и его системе контроля протечки воды «Тритон».

Комплект поставляется в небольшом картонном чемоданчике с ручкой. В чемоданчике находиться четыре коробки и инструкция. В двух коробках находятся шаровые краны с электроприводом, в третьей коробке- комплект из четырех датчиков, в четвертой - контроллер.

Шаровые краны выполнены из латуни, электроприводы защищены корпусом, выполненным из пластмассы оранжевого цвета. На корпусе находиться ручка для ручного закрытия крана. Для использования ручки, ее необходимо потянуть на себя и произвести поворот до закрытия или открытия шарового крана. Индикатор в окошке указывает положение заслонки.

Контролер находиться в пластмассовом корпусе и имеет возможность установки в стандартную панель типа Legrand. На лицевой панели контроллера расположены жидкокристаллический индикатор и кнопки управления.
Кнопка «Вкл/выкл» – кнопка включения и выключения системы (система включается и выключается при длительном нажатии на данную кнопку).
«Сброс» – сброс аварийного состояния. После нажатия этой кнопки контроллер даёт команду на открытие шаровых кранов вне зависимости от состояния датчиков. Если через 3 минуты после открытия аварийная ситуация (вода на датчиках) сохраняется, контроллер продолжит работу по алгоритму «авария».
«Реверс» – изменение положения крана на противоположное. Если кран в момент нажатия этой кнопки был закрыт, то контроллер откроет его и наоборот.
«Блок» – блокировка работы контроллера. Блокировка будет действовать до тех пор, пока все датчики не станут сухими, после этого контроллер перейдёт в дежурный режим.
«Замок» – блокировка клавиш контроллера от случайного нажатия. Осуществляется одновременным нажатием кнопок «вкл/выкл» и «блок», на дисплее отображается «замок» (очень хорошая функция, особенно когда в доме маленькие дети).

Датчики пластмассовые с отверстием посередине. При помощи шурупа или дюбеля датчик можно закрепить к полу. Длина провода составляет 3 м, но при необходимости можно увеличить.

Установка системы не вызывает особых трудностей и с ней может справиться любой человек. Для начала надо определиться с местами вероятной протечки, к ним как правило относятся участки труб с большим количеством соединений, места установки водоразборных кранов и бытовой техники, типа посудомоечной и стиральной машин. Я решил установить датчики в месте установки стиральной машины, под кухонной мойкой, в санитарном узле (около узла ввода) и ванной комнате. Датчики лучше закрепить к основанию, что бы они были параллельны плоскости пола. Если позволяет возможность, можно закрепить при помощи небольшого самореза непосредственно к основанию, если соморез использовать нельзя, можно просверлить отверстие под дюбель и закрепить с помощью его.

В соответствии с инструкцией, в первую очередь необходимо подключить встроенную батарею, именно она отвечает за работоспособность системы в случае отключения сети 220В. Для этого необходимо открутить два винта с задней части контролера и соединить контакты батареи и контролера. Аккумулятор в системе используется литий-полимерный емкостью 1000 мА*ч. На заряде из «коробки», без подключения сети 220В батарея смогла открыть и закрыть краны три раза, дальше не пробовал.

Контроллер я решил устанавливать недалеко от водораспределительного узла в санитарном узле. Для этого в шкафу, коронкой, вырезал отверстие диаметром 64 мм, и установил контроллер.

Для врезки шаровых кранов в систему водопровода, я вызвал сантехника. Врезка кранов не труднее установки счетчиков, поэтому особых трудностей не вызывает. В моем случае сантехник поставил краны после счетчиков, что как мне кажется, не совсем правильно, так как лучше их поставить до всех мест возможной протечки. Возможно в будущем я данную оплошность исправлю.

Согласно инструкции необходимо подключить все провода к контроллеру. Все места подключения помечены и трудностей данная процедура не вызывает. Хочу обратить внимание, провода от кранов, можно объединить и к контролеру подключить только три, а не шесть. Так же система рассчитана на подключение заземляющего провода, поэтому раз таковая есть, лучше подключить.

После установки системы, необходимо проверить ее работоспособность, для этого необходимо намочить датчик. Как только датчик почувствует влагу, контроллер подает сигнал привадам и шаровые краны автоматически закрываются. При этом раздается звуковой и световой сигнал. Процедура закрытия крана приблизительно ровняется семи секундам (несколько раз проверил). За такое короткое время вряд ли случиться трагедия.

Проверив работоспособность системы, по всем датчикам, я оставил систему на дежурство. Система с периодичностью в автоматическом режиме открывает и закрывает краны, тем самым предотвращая закисания шаровых кранов. При необходимости нажатием кнопок на контролере, можно перекрыть водоснабжение принудительно. Данная функция очень удобна, когда например, собираешься в отпуск, нажал на кнопку и краны автоматически закроются. Вводные краны хоть и рекомендуют периодически закрывать и открывать, но это мало кто делает, вследствии чего они закисают и закрыть их иногда не представляется возможным.

В итоге мы получаем достаточно бюджетную, работоспособную систему, которая поможет в случае протечки избежать, больших финансовых потерь.

Что еще хочется отметить. Система контроля протечки воды «Тритон» - это отечественная разработка и полностью производиться на заводе в РФ. Гарантия на систему 5 лет, но думаю прослужит намного больше.
Хочу выразить особую благодарность коллективу компании spyheat.ru за консультацию в установке системы и хороший позитивный настрой.

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.

Свой макет я испытывал на китайском клапане с электроприводом под трубу на 1/2 дюйма .

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»

И сценарий на открытие клапана по команде с брелка или со смартфона:

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…

P.S.

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$.