Monitor łagodzenia radonu: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Przegląd

Radon pochodzi naturalnie ze skał i gleby pod naszymi domami w Stanach Zjednoczonych i Unii Europejskiej. Wokół nas jest zawsze bezwonny, bez smaku i niewidzialny radioaktywny gaz. Radon jest problematyczny, ponieważ przenika do naszych domów przez pęknięcia lub szczeliny i gromadzi się na wyższych poziomach. Kiedy wdychasz gaz radon, cząstki radioaktywne mogą zostać uwięzione w twoich płucach i spowodować raka. Według amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA) radon zabija każdego roku ponad 21 000 osób w USA i ponad 20 000 rocznie w UE. Według Centrum Kontroli Chorób (CDC) radon jest główną przyczyną raka płuc u osób niepalących. Zarówno stare, jak i nowe domy mogą mieć problemy z radonem. Wiele domów wymaga aktywnych systemów ograniczania emisji radonu, zwykle obejmujących rozprężanie pod płytą lub w przestrzeni podziemnej. Obejmuje to wentylator o niskiej mocy (50 W), który działa cicho i, miejmy nadzieję, w sposób ciągły, aby zmniejszyć poziom radonu. Wentylator jest często ukryty na strychu, w piwnicy, a nawet na zewnątrz domu, gdzie w przypadku awarii cichego i niewidocznego wentylatora mieszkańcy będą narażeni na radioaktywny radon. Więcej informacji można uzyskać w CDC, EPA, władzach stanowych i lokalnych, w tym na mapach regionalnych.

www.epa.gov/radon/find-information-about-…

Projekt wykorzystuje tani czujnik ciśnienia Honeywell ABPMAND001PG2A3 (480-6250-ND) oraz Raspberry Pi do monitorowania i rejestrowania systemu ograniczania radonu. Wysyła również alert, jeśli ciśnienie przekroczy nominalne limity. Czujnik ciśnienia jest dostępny z magistralą I2C (2-przewodową), a także jako magistrala SPI (3-przewodowa). Oba wymagają zasilania 3,3 V DC dla kolejnych 2 przewodów. Użyłem Raspberry Pi 3, ale Zero lub RPi 4 również by działały. Potrzebna będzie również płytka stykowa lub przewód z lutem do podłączenia 4 lub 5 przewodów w zależności od tego, czy wybierzesz wersję czujnika ciśnienia I2C lub SPI. Kod źródłowy Pythona zawiera alerty e-mail, które mogą być wysyłane jako teksty SMS lub MMS. Możesz także zmodyfikować kod, aby korzystać z MQTT, Blynk lub innych usług w chmurze. Program może również odczytywać monitor AirThings WavePlus Radon przez Bluetooth. Rejestruje dane dotyczące poziomu radonu, lotnych związków narządów, CO2, temperatury i wilgotności. Pozwala to na wykreślanie i przeglądanie danych w dowolnych formatach, modyfikując kod Pythona lub importując pliki danych do arkusza kalkulacyjnego. Będzie również wysyłać alerty i statusy, które możesz ponownie dostosować w kodzie Pythona lub zmodyfikować według własnego uznania.

Kieszonkowe dzieci:

Jeśli masz RPi, będziesz potrzebować tylko czujnika ciśnienia i małej rurki.

1. Czujnik ciśnienia (jeden z następujących czujników ciśnienia dostępnych w firmach Digikey, Mouser, Arrow, Newark i innych. Kosztują około 13 USD)

   • ABPDRRV001PDSA3 (Mouser 785-ABPDRRV001PDSA3, interfejs DIP Pkg SPI)
   • ABPMAND001PG2A3 (Digikey 480-6250-ND, interfejs I2C)
   • ABPMRRV060MG2A3 (Mysz 785-ABPMRRV060MG2A3, interfejs I2C)
2. Rurka silikonowa lub plastikowa o średnicy wewnętrznej 1,5 mm do podłączenia czujnika ciśnienia do rury łagodzącej radon
3. Raspberry Pi, zasilacz i karta pamięci SD

Krok 1: Opcja okablowania I2C

Zaleca się, aby przewody były dość krótkie. Trzymałem przewody do kilku stóp długości. W przypadku korzystania z czujnika ciśnienia I2C dostępne są 4 przewody do podłączenia czujnika ciśnienia do Raspberry Pi:

RPI 40-pin => czujnik ciśnienia Honeywell ABP

Pin 1 (+3,3 VDC) => Pin 2 (Vsupply)

Pin 3 (SDA1) => Pin 5 (SDA)

Pin 5 (SCL1) => Pin 6 (SCL)

Pin 6 (GND) => Pin 1 (GND)

Krok 2: Opcja okablowania SPI

W przypadku korzystania z czujnika ciśnienia SPI istnieje 5 przewodów do podłączenia czujnika ciśnienia do Raspberry Pi:

RPI 40-pin => czujnik ciśnienia Honeywell ABP

Pin 17 (+3.3 VDC) => Pin 2 (+3.3 Vsupply)

Pin 21 (SPI_MISO) => Pin 5 (MISO)

Pin 23 (SPI_CLK) => Pin 6 (SCLK)

Pin 24 (SPI_CE0_N) => Pin 3 (SS)

Pin 25 (GND) => Pin 1 (GND)

Krok 3: Połączenie rurowe

Aby podłączyć czujnik ciśnienia do rury łagodzącej radon, użyj plastikowej rurki o średnicy wewnętrznej 1,5 mm podłączonej do górnego portu P1 na czujniku ciśnienia. Plastikowa rurka może mieć dowolną długość, a drugi koniec wkłada się do rury łagodzącej, wiercąc mały otwór o wielkości zewnętrznej średnicy rurki.

Krok 4: Oprogramowanie

Po zainstalowaniu systemu operacyjnego Raspberry Pi postępowałem zgodnie z instrukcjami włączania magistrali SPI i I2C:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

Następnie użyłem git do pobrania kodu źródłowego radonMaster Python:

klon git

Edytowałem kilka wierszy w źródle radonMaster.py, aby skonfigurować alerty zgodnie z moimi preferencjami. Program wyśle alerty, gdy zmieni się podciśnienie/ciśnienie wentylatora łagodzącego radon. Program rejestruje dane w pliku zmiennej oddzielonej przecinkami (CSV), który można łatwo zaimportować do większości arkuszy kalkulacyjnych lub wykreślić za pomocą dostarczonego kodu źródłowego Pythona, który używa standardowego MatPlotLib. Program może również wysyłać dzienne, tygodniowe lub miesięczne raporty o stanie za pośrednictwem poczty e-mail, w zależności od Twoich wyborów. Poziomy radonu różnią się znacznie w zależności od pogody, więc wybieram nieco wyższe poziomy alertów i kreślę dane co miesiąc. Zauważyłem również, że podciśnienie łagodzące radon zmienia się znacząco w dni z porywistymi wiatrami na zewnątrz. Program wykorzystuje algorytm minimalizujący fałszywe alarmy. Nie miałem żadnych fałszywych alarmów.

Użyłem polecenia „python3 radonMaster.py”, aby uruchomić program z okna terminala do wstępnego testowania i kasy. Następnie użyłem crontab zgodnie z instrukcjami, aby uruchomić program po ponownym uruchomieniu RPi.

Ten projekt został ukończony dość szybko i wymagał jedynie zakupu czujnika ciśnienia Honeywell (13 USD) i taniej plastikowej rurki. Dzięki projektowi nauczyłem się, jak łączyć urządzenia I2C i SPI, oraz zapoznałem się z podstawowymi czujnikami ciśnienia Honeywell TruStability ze wzmocnieniem.