Monitor zmiernenia radónu: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Prehľad

Radón pochádza prirodzene z hornín a pôdy pod našimi domami v USA a Európskej únii. Vždy je okolo nás rádioaktívny plyn bez zápachu, chuti a neviditeľnosti. Radón je problematický, pretože do našich domovov uniká trhlinami alebo medzerami a zvyšuje sa na vyššie úrovne. Keď dýchate radónový plyn, rádioaktívne častice sa môžu zachytiť vo vašich pľúcach a spôsobiť rakovinu. Podľa americkej agentúry na ochranu životného prostredia (EPA) radón v USA zabije viac ako 21 000 ľudí ročne a v EÚ viac ako 20 000 ľudí ročne. Podľa Centra pre kontrolu chorôb (CDC) je radón hlavnou príčinou nefajčiarskej rakoviny pľúc. Staré aj nové domy môžu mať problémy s radónom. Mnoho domov vyžaduje aktívne systémy na zmiernenie radónu, ktoré zvyčajne zahrnujú podtlakové alebo plazivé odtlakovanie priestoru. Jedná sa o ventilátor s nízkym výkonom (50 W), ktorý pracuje ticho a dúfajme, že nepretržite, aby znížil hladiny radónu. Ventilátor je často ukrytý v podkroví, suteréne alebo dokonca mimo domu, kde v prípade zlyhania tichého a neviditeľného ventilátora budú obyvatelia vystavení rádioaktívnemu radónu. Viac informácií je k dispozícii od CDC, EPA, štátnych a miestnych vlád, vrátane regionálnych máp.

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

Projekt využíva lacný tlakový senzor Honeywell ABPMAND001PG2A3 (480-6250-ND) a Raspberry Pi na monitorovanie a zaznamenávanie systému zmierňujúceho radón. Tiež pošle upozornenie, ak by tlak mal klesnúť mimo nominálne limity. Tlakový snímač je k dispozícii so zbernicou I2C (2-vodičovou) a tiež ako zbernicou SPI (3-vodičovou). Oba vyžadujú napájanie 3,3 V DC pre ďalšie 2 vodiče. Použil som Raspberry Pi 3, ale fungoval by aj Zero alebo RPi 4. Budete tiež potrebovať buď nepájivú dosku alebo nejaký drôt so spájkou na pripojenie 4 alebo 5 vodičov podľa toho, či zvolíte verziu tlakového senzora I2C alebo SPI. Zdrojový kód Pythonu obsahuje e -mailové upozornenia, ktoré je možné odosielať ako SMS alebo MMS. Kód môžete tiež upraviť tak, aby používal služby MQTT, Blynk alebo iné cloudové služby. Program môže tiež čítať radónový monitor AirThings WavePlus cez Bluetooth. Zaznamenáva údaje o hladinách radónu, prchavých organických zlúčeninách, CO2, teplote a vlhkosti. To vám umožní vykresľovať a zobrazovať údaje v ľubovoľných zvolených formátoch úpravou kódu Pythonu alebo importovaním dátových súborov do tabuľkového programu. Bude tiež odosielať upozornenia a stav, ktoré môžete znova prispôsobiť v kóde Pythonu alebo ich ľubovoľne upravovať.

Zásoby:

Ak máte RPi, budete potrebovať iba snímač tlaku a malú trubičku.

1. Tlakový senzor (jeden z nasledujúcich tlakových senzorov je k dispozícii od spoločností Digikey, Mouser, Arrow, Newark a ďalších. Ich cena je približne 13 USD)

   • ABPDRRV001PDSA3 (Mouser 785-ABPDRRV001PDSA3, rozhranie DIP Pkg SPI)
   • ABPMAND001PG2A3 (rozhranie Digikey 480-6250-ND, I2C)
   • ABPMRRV060MG2A3 (rozhranie Mouser 785-ABPMRRV060MG2A3, I2C)
2. Silikónová alebo plastová trubica s vnútorným priemerom 1,5 mm na pripojenie snímača tlaku k potrubiu na zmiernenie radónu
3. Raspberry Pi, napájací zdroj a pamäťová karta SD

Krok 1: Možnosť zapojenia I2C

Odporúča sa, aby káble boli dosť krátke. Držal som drôty na niekoľko stôp na dĺžku. Ak používate snímač tlaku I2C, na pripojenie snímača tlaku k Raspberry Pi slúžia 4 vodiče:

RPI 40-kolíkový => Tlakový snímač Honeywell ABP

Pin 1 (+3,3 VDC) => Pin 2 (napájanie V)

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

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

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

Krok 2: Možnosť zapojenia SPI

Ak používate snímač tlaku SPI, na pripojenie snímača tlaku k Raspberry Pi je k dispozícii 5 vodičov:

RPI 40-kolíkový => Tlakový snímač Honeywell ABP

Pin 17 (+3,3 VDC) => Pin 2 (+3,3 V napájanie)

Kolík 21 (SPI_MISO) => Kolík 5 (MISO)

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

Kolík 24 (SPI_CE0_N) => Kolík 3 (SS)

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

Krok 3: Pripojenie trubice

Na pripojenie tlakového senzora k rúrke na zmiernenie radónu použite plastovú rúrku s vnútorným priemerom 1,5 mm, ktorá je pripojená k hornému portu P1 na tlakovom senzore. Plastová trubica môže mať akúkoľvek dĺžku a druhý koniec sa vloží do zmierňovacieho potrubia vyvŕtaním malého otvoru s veľkosťou vonkajšieho priemeru trubice.

Krok 4: Softvér

Po inštalácii operačného systému Raspberry Pi som postupoval podľa pokynov na povolenie zberníc SPI a I2C:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

Potom som použil git na stiahnutie zdrojového kódu radonMaster Python:

klon git

V zdroji radonMaster.py som upravil niekoľko riadkov, aby som nakonfiguroval upozornenia podľa svojich preferencií. Program bude odosielať upozornenia na zmenu vákua/tlaku ventilátora zmierňujúceho radón. Program zaznamenáva údaje do súboru CSV (Comma Separated Variable), ktorý je možné ľahko importovať do väčšiny tabuľkových procesorov alebo vykresliť pomocou poskytnutého zdrojového kódu Python, ktorý používa štandardný MatPlotLib. Program môže tiež odosielať denné, týždenné alebo mesačné správy o stave e -mailom v závislosti od vášho výberu. Hladiny radónu sa výrazne líšia v závislosti od počasia, preto som sa rozhodol nastaviť úrovne výstrah o niečo vyššie a údaje vykresľovať mesačne. Tiež som si všimol, že vákuový tlak zmierňujúci radón sa v dňoch s nárazovým vetrom vonku výrazne mení. Program používa algoritmus na minimalizáciu falošných upozornení. Nemal som žiadne falošné upozornenia.

Na spustenie programu z okna terminálu na počiatočné testovanie a platbu som použil príkaz „python3 radonMaster.py“. Potom som použil crontab podľa pokynov na spustenie programu pri reštarte RPi.

Tento projekt bol dokončený pomerne rýchlo a vyžadoval iba nákup tlakového senzora Honeywell (13 dolárov) a lacné plastové rúrky. Z projektu som sa naučil prepojiť zariadenia I2C a SPI a zoznámil som sa so základnými tlakovými snímačmi Honeywell TruStability Amplified.