Система автоматического обнаружения неисправности электроосветительных приборов и подтопления подвальных помещений

Актуальность

По статистике, ущерб от затопления здания занимает второе место, уступая только ущербу от пожара. Затопления возникают во время ливней или из-за резкого таяния снегов в весеннее время. Вода из дождевой канализации может просачиваться в подвал из-за протечек в стене или фундаменте. Причиной затопления может стать также прорыв трубы или лопнувший шланг.

При затоплении помещения важно сохранить целостность фундамента. Единственный способ избежать больших потерь при возникновении протечки воды – это вовремя перекрыть водоснабжение в здании. Автоматизированная система обнаружения позволит своевременно найти протечку и перекрыть водоснабжение проблемной линии, а также оперативно обнаружить неисправность электроосветительных приборов и организовать работу по восстановлению освещения.

Цель

Разработать систему, позволяющую своевременно найти протечку воды и перекрыть водоснабжение проблемной линии, а также оперативно обнаружить неисправность электроосветительных приборов и организовать работу по восстановлению освещения.

Задачи

1. Своевременное обнаружение факта затопления подвальных помещений.
2. Обнаружение неисправностей в электросети.
3. Автоматизация процесса и сокращение времени обнаружения.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Персональный компьютер с установленным ПО
• Плата Arduino Uno
• Миникомпьютер Raspberry Pi
• Датчики тока ACS 712
• Датчик уровня воды
• Bluetooth-модуль
• Преобразователь тока на 12V
• Светодиодная лента
• Розетка
• Выключатели
• Автоматы
• Паяльник, отвертки и другие инструменты
• Ноутбук, телефон

Описание

Работа над проектом состояла из нескольких этапов.

1. Анализ инженерных систем в школьном здании. На данный момент в здании используются люминесцентные и светодиодные светильники. Из-за сложности конструкции люминесцентные светильники выходят из строя чаще, чем светодиодные. Обследование системы водоснабжения и водоотведения – это комплекс процедур, который позволяет обнаружить различные дефекты, нарушения, неисправности и своевременно их устранить.

   

2. Выбор платформы программирования. Авторы остановили свой выбор на платформе Arduino. В рамках автоматизации школьной системы обнаружения её мощности будет достаточно. Также к платформе можно легко подобрать и подключить датчики. После того, как авторы определились с платформой, они начали создавать стенд, попутно калибруя датчики и экспериментируя. После калибровок система была готова. С помощью данной платы можно запрограммировать датчик тока на лампах и датчик уровня воды в подвале, тем самым автоматизировать и в разы ускорить процесс обнаружения перегоревших ламп и протечек. Как только уровень воды превысит 50%, лампочка автоматически перестанет гореть и плата Arduino отправит сигнал на мобильное устройство посредством Bluetooth-соединения.
3. Эксперимент и рентабельность. Данная система позволяет обнаружить неисправность электроосветительного оборудования и сообщить о ней, а также за считанные секунды проинформировать о протечке воды. При серьёзном затоплении система позволяет отключить электрооборудование для исключения поражения человека током.

Результаты работы/выводы

1. Система позволяет обнаружить неисправность электроосветительного оборудования и оповестить о ней.
2. Система за считанные секунды сообщает об протечке воды.
3. При серьёзном затоплении система позволяет отключить электрооборудование для исключения поражения человека током.
4. Система позволяет реализовать мониторинг инженерных систем.
5. С помощью подключенных датчиков тока можно видеть места с большим потреблением электричества, что поможет повысить энергоэффективность здания.

Перспективы использования результатов работы

Разработанная система может использоваться на предприятиях любых размеров, её можно совершенствовать, добавлять новые датчики, расширяя её функционал. За системами «Умных домов» будущее!

Мнение автора

«Мы считаем, что наш проект вышел достойным, а главное, он способен развиваться и совершенствоваться!

Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» – отличная возможность проявить себя, побывать в среде единомышленников, «сразившись с ними в честном поединке». Городской проект «Инженерный класс в московской школе» помог нам познакомиться с инженерными специальностями и профессиями во время работы с современным лабораторным оборудованием, предоставил возможность разработать собственный инженерный проект и воплотить его в жизнь. Надеемся, что с каждым годом будет создаваться всё больше инженерных и исследовательских проектов, актуальность и зрелость которых будет определять городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего»