Обзор и сравнение систем защиты от протечек воды. Как не переплачивать за Умный Дом

Представьте: вы включили стиральную машину, а сами ушли забирать ребенка из детского сада или на прогулку с любимым лабрадором. Тем временем у стиральной машины сорвало шланг, и вода полилась на пол…

Последствия легко себе представить и непросто пережить. Без системы защиты от протечек «Аквасторож» случилась бы катастрофа! Страшно подумать, что могло бы произойти с вашей квартирой и сколько пришлось бы заплатить соседям за восстановление их жилья, а если затопило несколько этажей?

Как же предотвратить потоп? Все просто – установить «Аквасторож». Система защиты от протечек воды и залива состоит из трех элементов: шаровых электрокранов, датчиков протечки и управляющего устройства – контроллера.

Как работает «Аквасторож»? Вода попадает на датчик, установленный на полу в ванной, санузле или под раковиной на кухне. Датчик протечки передает сигнал о протечке на контроллер, и через 3 секунды водоснабжение дома будет перекрыто.

Вернувшись домой, вместо разъяренных соседей под дверью и страшной картины с плавающей мебелью вы обнаружите лишь маленькую лужицу на полу. Вздох облегчения – системе защиты от протечек удалось предотвратить катастрофу, спасти ваше имущество и бюджет. Соседи снизу, вложившие всю душу в ремонт, даже не догадаются о том, что могло бы произойти, не будь «Аквасторожа».

Система эта год от года становится все удобнее и умнее. Недавно вышла система четвертого поколения «Аквасторож Эксперт» – совершенно новая и в своем роде уникальная. Такой на рынке еще не было!

Ее главное отличие от предшествующих поколений – уникальные умные краны с полным контролем работоспособности. Новый контроллер «Эксперт» постоянно следит, чтобы в электрических цепях кранов и датчиков не было повреждений, а также определяет положение кранов. Если что-то идет не так, он экстренно перекрывает водоснабжение. Что именно происходит с кранами и датчиками, всегда видно по индикатору.

Поистине дом будущего – умный и безопасный, который, кроме прочего, сам заботится о своей сохранности.

Оборудовать квартиру или коттедж системой «Аквасторож» легко – справится даже непрофессионал. Весь процесс не займет много времени. Даже если ремонт завершен, еще не поздно. Можно выбрать систему с беспроводными датчиками – они «общаются» с контроллером с помощью радиосигнала, или замаскировать провода, проложив их под плинтусом или между швов кафельной плитки.

Шаг 1. Электрокраны «Аквасторож»

Монтируются непосредственно в трубы горячего и холодного водоснабжения за вводными вентилями. Порядок действий таков: перекройте вводные вентили, затем отсоедините от них водопроводную разводку и установите краны «Аквасторож».

Если у вводного вентиля выход «папа», то кран «Аквасторож» подсоединяется к нему без дополнительных приспособлений. Если это «мама», то потребуется «американка» – накидная гайка, которая применяется, когда надо соединить две трубы с резьбой, не вращая их. С помощью специального ключа или шестигранника нужно накрутить американку на вводной кран, заранее обмотав резьбовое соединение лентой ФУМ для уплотнения и герметизации.

Теперь подсоедините к крану «Аквасторож» ранее отсоединенную разводку. Затем устанавливаются счетчики, регулятор давления, фильтры и т.д.

Шаг 2. Установка контроллера «Аквасторож»

Контроллер «Аквасторож» нужно устанавливать в сухом помещении с открытым доступом. Это может быть сантехнический шкаф, в коридор, прихожая, санузел и пр. Для контроллера нужно выбрать такое место, чтобы влажность воздуха не превышала 70%.

Процесс установки контроллера прост. Для начала сделаем разметку для закрепления пластины, на которую впоследствии будет одеваться контроллер. Далее сверлим отверстия для двух винтов (саморезов), которые уже идут в комплекте. Прикручиваем отверткой пластину и вставляем в нее контроллер. На этом установка контроллер завершена. Приступаем к следующему этапу.

Шага 3. Датчики протечки

Не поленитесь провести небольшой эксперимент, чтобы определить, где именно будет скапливаться вода в случае аварии, и расположите датчики в стратегически правильных местах. Датчики «Аквасторож» бывают проводными и беспроводными. В случае с проводными датчиками:

• проложите провод (например, в плиточных швах);
• зафиксируйте донышко на полу винтом или двусторонним скотчем;
• закрепите на донышке пластину
• наденьте сверху декоративный колпачок

С беспроводными датчиками еще проще: их достаточно разложить на полу и при необходимости закрепить с помощью двустороннего скотча.

Шаг 4. Подключите компоненты системы к контроллеру

Осталось соединить все части в единую систему. Сначала подключите электрокраны к разъемам на плате контроллера. Чтобы ненароком не перепутать разъемы, смотрите на подписи: «Кран 1», «Кран 2» и т.д. Затем подключите датчики. Проводные – в соответствующие разъемы слева, они тоже маркированы. Беспроводные заранее известны системе, их подключать не нужно.

Современные технологии позволяют исключить протечки водопровода при условии применения специальных систем.

В момент аварии защита от протечек воды в квартире отсекает подачу воды – это значит, что ремонт останется в целости, и соседей вы не затопите.

Вконтакте

Достоинства систем защиты от протечек

К преимуществам использования таких приборов можно отнести следующие:

1. Автономная работа. Функционирует оборудование на встроенных элементах питания независимо от сети электропитания на протяжении 10 лет.
2. Простой монтаж системы. Компактность устройства позволяет устанавливать его в тесном сантехническом шкафу.
3. Многообразие функций. При возникновении аварии владелец получает оповещение по СМС, и включаются звуковые и световые сигналы.
4. Высокая степень надежности. Не важны показатели качества воды и давление, создаваемое в системе.
5. Безопасная эксплуатация приборов. Электроток подается только при закрытии или открытии крана, в другое время система контроля утечки воды обесточена. Можно дистанционно закрыть подачу воды.

Работает такое оборудование просто: в момент попадания на датчик воды он передает сигнал на контроллер, который отсекает водоснабжение жилища. Система защиты от протечек воды имеет три составляющие:

• контроллер, подающий сигнал для закрытия крана;
• датчики, сигнализирующие о возникновении течи;
• краны, закрывающие воду при аварийной ситуации.

Устройство автономной системы защиты от протечки воды.

Принцип работы составляющих систему приборов

Чтобы понять, как функционируют все составные части системы, нужно рассмотреть каждую в отдельности.

Датчики

Эти элементы выпускаются двух видов: проводного и беспроводного исполнения . Первые питание берут от контроллера, вторые нуждаются в батарейках.

Плюсом проводного датчика является экономичность энергопотребления, однако такие устройства не везде можно установить. К примеру, место для установки слишком удалено от контроллера, или невозможно протянуть к нему провод. Чаще всего комбинируют установку обоих типов датчиков. Основными характеристиками являются:

1. Количество возможных датчиков от протечки воды, которые можно подключить к комплексу. Чаще всего хватает четырех, но бывают индивидуальные ситуации, когда могут потребоваться дополнительные устройства: тогда создаются цепи из датчиков.
2. Простота подключения к прибору управления. Удобно, если кабели оборудованы разъемами, и присутствуют соответствующие надписи. Это всё экономит время при монтаже оборудования.
3. Количество приборов в комплекте. Некоторые изготовители комплектуют свои системы контроля протечки воды минимальным набором датчиков. В таком случае придется докупать дополнительные элементы.
4. Функциональность. Это может быть длина кабеля, возможность скрыть его проводку, защита от воздействий окружающей среды, простая замена поврежденных участков.
5. Дальность расстояния работы беспроводного датчика. Этот момент важен, поскольку удаленность прибора от контроллера может быть значительной, либо присутствуют дополнительные препятствия в виде стен, перекрытий и так далее. В таком случае необходимо проконсультироваться с продавцом товара.

Контроллер

Контроллер представляет собой главный управляющий центр системы. Существует ряд особенностей его эксплуатации:

1. Автономность прибора на случай отсутствия электроэнергии. При сильном затоплении может произойти замыкание электропроводки, а это значит, что контроллер выйдет из строя, и электрокраны не будут работать. Поэтому так важно, чтобы главный управляющий центр имел автономное питание.
2. Обеспечение резервного питания для прибора очень важно, поскольку даже при автономном варианте батарейки могут разрядиться.
3. Важным условием является возможность прибора управления работать с радиодатчиками. Это важно, поскольку в некоторых помещениях нет возможности прокладывать кабели.
4. Минимальное время реагирования на протечку. В этом случае имеется в виду время, за которое реагируют датчики, сам контроллер, и происходит закрывание электрокрана.
5. Контроль защиты от обрыва в цепи сенсоров. Это важный параметр, поскольку в процессе эксплуатации проводка может быть оборвана детьми, домашними любимцами или грызунами. При этом датчик перестанет функционировать и помещение останется без защиты.
6. Число кранов и датчиков, одновременно подключающихся к контроллеру. Чаще всего это четыре датчика и два электрокрана. Но бывают варианты, когда этого не хватает, поэтому важна функция дополнительных устройств, которыми может обладать система стоп потоп.
7. Комфорт эксплуатации – это показатель уровня зарядки, индикация при возникновении течи, самоочистка кранов, возможность временно выключить датчики, например, для уборки помещения, ассортимент батареек для питания, которые легко приобрести.

Еще одним важным элементом в системе является электрокран. Важно, чтобы используемые краны от протечек отвечали определенным характеристикам:

1. Скорость закрывания крана. От этого зависит количество воды, которая протечет при аварийной ситуации. Чем быстрее произойдёт закрытие, тем меньший ущерб получит помещение.
2. Компактность, габаритные размеры кранов – это влияет на расположение их в сантехнической системе.
3. Простота установки и демонтирования. Поскольку работа с кранами осуществляется в тесном сантехническом шкафу, то очень важно обеспечить легкий доступ к ним.
4. Материал изготовления: влияет на длительность эксплуатации и надежность устройства. Лучшими вариантами являются латунь или нержавейка.
5. Длина электропровода. На этот показатель влияет удаленность крана от контроллера.
6. Толщина кабеля важна при установке антипротечки и желании скрыть его от глаз.

Разнообразие оборудования

На рынке имеется несколько вариантов оборудования для защиты от протекания. Тремя самыми известными являются:

1. Нептун.
2. Гидролок.
3. Аквасторож.

Нептун

Система Нептун от протечек — товар российского производства, представленный такими моделями: Base, Aquacontrol, Prow, Prow+.

Все приборы имеют одинаковый принцип функционирования и отличаются наличием или отсутствием некоторых функций, которые влияют на цену изделия.

Производитель предлагает в комплекте 2-3 датчика. Если вам потребуется больше, то их можно приобрести отдельно.

Внимание! Модели премиум-класса позволяют подключать радиодатчики.

Минусом эконом-варианта является питание от сети и отсутствие резервного способа электропитания. Это влияет на надежность системы, ведь в обесточенной квартире она не сработает.

Кран закрывает воду за 21 секунду. При установке электромагнитного клапана от протечек воды он срабатывает мгновенно. Наличие СМС-оповещения дает возможность осуществлять контроль со смартфона.

Гидролок

Российский производитель системы защиты от протечек компания «Гидроресурс» создал приборы Гидролок, которые по функциональности напоминают «Нептун».

Базовой моделью является Gidroloсk Standart.

В комплекте идут 3 датчика, а теххарактеристики позволяют подключать 100 беспроводных и 20 проводных сенсоров.

В течение 30 секунд происходит аварийное закрытие крана, который производится из нержавейки.

Гарантия на комплекс составляет 3 года.

Аквасторож

Также российский товар, который имеет одинаковую комплектность с другими вышеперечисленными изделиями. Использование инновационной технологии при изготовлении кранов позволяет сократить время их аварийного закрытия до 5 секунд, а затраты энергии при этом минимальны. Рабочее напряжение – 5В. В комплекте 4 датчика: как проводные, так и беспроводные. Гарантию на комплекс производитель дает на 4 года.

Сравнение существующих систем

Чтобы сделать правильный выбор, стоит рассмотреть и сравнить комплексы по следующим параметрам:

• безопасность;
• надежность;
• удобство системы;
• гарантия.

Для сравнения и выбора, что лучше: аквасторож или нептун, или гидролок, представим характеристики в виде таблицы.

Монтаж комплекса защиты от течи

Для того, чтобы смонтировать систему защиты от протечек воды своими руками в своем доме или квартире, понадобится немного времени.

Даже если вы уже сделали ремонт, можно воспользоваться датчиками, которые не имеют проводов, не испортят внешний вид вашего интерьера.

Работу стоит выполнять поэтапно.

Первый этап. Монтаж электрокранов

Устанавливаются они на трубы подачи горячей и холодной воды. Для осуществления установки необходимо перекрыть воду, затем отсоединить трубы и установить электрокраны.

Внимание! В зависимости от виды выхода вентиля вам понадобятся дополнительные элементы для установки. Не забудьте использовать на соединениях специальный уплотнитель, чтобы избежать подтекания стыков.

Посмотрите на стрелку, которая нанесена на корпусе крана, она должна указывать направление водотока . После установки электрокрана к нему подсоединяют водопроводную трубу, затем монтируются счётчики, фильтры и так далее.

Второй этап. Устанавливаем контроллер

Важно установку контроллера защиты от затопления квартиры осуществлять в сухой комнате в доступном месте. Например, санузел, прихожая или сантехнический шкаф. Нельзя ставить прибор в месте, где влажность более 70%. Для установки размещаются крепления под пластины, на которые надевается контроллер. После этого просверливают два отверстия, куда будут ввинчены саморезы. Пластина прикручивается при помощи отвертки и на неё навешивается сам прибор.

Третий этап. Монтируем датчики

Прежде чем начать монтаж, стоит провести эксперимент, который покажет места, где скапливается вода в случае аварийной протечки.

Это поможет правильно расположить датчики и максимально обезопасить помещение от затопления.

Если вы устанавливаете проводные датчики, то необходимо выполнить такой порядок действий:

• проложить провод;
• произвести фиксацию донышка к полу, используя двухсторонний скотч или винт;
• установить сверху пластину;
• надеть декоративный колпак.

Если речь идет о беспроводных приборах, то их можно просто положить на пол и прикрепить двусторонним скотчем.

Четвертый этап. Подключение всех компонентов

На этом этапе происходит соединение всех частей в единый комплекс. Для начала подключается электрокран к контроллеру. Чтобы не спутать ничего, смотрите на надписи. После этого производится подключение датчика, кабели вставляются в маркированные разъемы. Модели, которые работают посредством радиосигнала, подключать не нужно. Блок батареи необходимо подключить к прибору управления, продев шнур в специальные отверстия. Если система работает на радиопередаче, то радиобазу присоединяют к батарейному блоку.

Проделав все необходимые работы, вы получите прибор, который обеспечит безопасность вашего дома в случае затопления водой. Система антипотоп проста в установке, не нуждается в особенном обслуживании и имеет высокую надежность.

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.

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.

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.

Датчики протечки воды: 1 — «Водолей-Р»; 2 — «H2O Контакт»; 3 — Equation

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.

Беспроводные датчики протечки воды: 1 — Ajax LeaksProtect; 2 — Ezviz T10; 3 — Neptun RSW+

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.

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.

Видео по теме

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.