Radono poveikio mažinimo monitorius: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Apžvalga

Radonas natūraliai gaunamas iš uolų ir dirvožemio po mūsų namais visoje JAV ir Europos Sąjungoje. Aplink mus visada yra bekvapės, beskonės ir nematomos radioaktyviosios dujos. Radonas yra problemiškas, nes jis patenka į mūsų namus per įtrūkimus ar spragas ir kaupiasi iki aukštesnio lygio. Kai kvėpuojate radono dujomis, radioaktyviosios dalelės gali patekti į plaučius ir sukelti vėžį. JAV aplinkos apsaugos agentūros (EPA) duomenimis, radonas JAV kasmet nužudo daugiau nei 21 000 žmonių, o ES - daugiau nei 20 000 žmonių per metus. Ligų kontrolės centro (CDC) duomenimis, radonas yra pagrindinė nerūkančių plaučių vėžio priežastis. Tiek seni, tiek nauji namai gali turėti radono problemų. Daugelyje namų reikia aktyvių radono mažinimo sistemų, paprastai apimančių požemines plokštes arba nuskaitymo erdvę. Tai apima mažos galios (50 W) ventiliatorių, kuris veikia tyliai ir, tikiuosi, nuolat, kad sumažintų radono lygį. Ventiliatorius dažnai paslėptas palėpėje, rūsyje ar net už namo, kur, jei tylus ir nematomas ventiliatorius sugenda, keleiviai bus veikiami radioaktyvaus radono. Daugiau informacijos rasite CDC, EPA, valstijų ir vietos valdžios institucijose, įskaitant regioninius žemėlapius.

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

Projekte naudojamas nebrangus „Honeywell ABPMAND001PG2A3“(480-6250-ND) slėgio jutiklis ir „Raspberry Pi“radono mažinimo sistemai stebėti ir registruoti. Ji taip pat siunčia įspėjimą, jei slėgis turėtų nukristi už nominalių ribų. Slėgio jutiklį galima įsigyti su I2C magistralė (2 laidai) ir taip pat kaip SPI magistralė (3 laidai). Abiems reikia 3,3 V nuolatinės srovės maitinimo dar 2 laidams. Aš naudojau „Raspberry Pi 3“, bet taip pat veiktų „Zero“arba „RPi 4“. Jums taip pat reikės duonos lentos arba vielos su lydmetaliu, kad prijungtumėte 4 ar 5 laidus, priklausomai nuo to, ar pasirinksite slėgio jutiklio I2C ar SPI versiją. „Python“šaltinio kodas turi įspėjimus el. Paštu, kurie gali būti siunčiami kaip SMS arba MMS tekstai. Taip pat galite modifikuoti kodą, kad galėtumėte naudoti „MQTT“, „Blynk“ar kitas debesies paslaugas. Programa taip pat gali skaityti „AirThings WavePlus Radon Monitor“per „Bluetooth“. Jis registruoja radono lygio, lakiųjų organų junginių, CO2, temperatūros ir drėgmės duomenis. Tai leidžia jums nubraižyti ir peržiūrėti duomenis bet kokiais pasirinktais formatais, pakeisdami „Python“kodą arba importuodami duomenų failus į skaičiuoklės programą. Taip pat bus siunčiami įspėjimai ir būsena, kuriuos galite vėl pritaikyti „Python“kode arba keisti, kaip jums patinka.

Priedai:

Jei turite RPi, jums reikės tik slėgio jutiklio ir mažo vamzdelio.

1. Slėgio jutiklis (vieną iš šių slėgio jutiklių galima įsigyti iš „Digikey“, „Mouser“, „Arrow“, „Newark“ir kitų. Jie kainuoja apie 13 USD)

   • ABPDRRV001PDSA3 („Mouser 785-ABPDRRV001PDSA3“, DIP Pkg SPI sąsaja)
   • ABPMAND001PG2A3 („Digikey 480-6250-ND“, I2C sąsaja)
   • ABPMRRV060MG2A3 („Mouser 785-ABPMRRV060MG2A3“, I2C sąsaja)
2. Silikoninis arba plastikinis vamzdis, kurio vidinis skersmuo yra 1,5 mm, kad slėgio jutiklis būtų prijungtas prie radono mažinimo vamzdžio
3. „Raspberry Pi“, maitinimo šaltinis ir SD atminties kortelė

1 žingsnis: I2C laidų parinktis

Rekomenduojama laidus laikyti gana trumpus. Laidus laikiau poros pėdų ilgio. Jei naudojate I2C slėgio jutiklį, yra 4 laidai, skirti slėgio jutikliui prijungti prie „Raspberry Pi“:

RPI 40 kontaktų => Honeywell ABP slėgio jutiklis

1 kaištis (+3,3 VDC) => 2 kaištis (V tiekimas)

3 kaištis (SDA1) => 5 kaištis (SDA)

5 kaištis (SCL1) => 6 kaištis (SCL)

6 kaištis (GND) => 1 kaištis (GND)

2 žingsnis: SPI laidų parinktis

Jei naudojate SPI slėgio jutiklį, yra 5 laidai, skirti slėgio jutikliui prijungti prie „Raspberry Pi“:

RPI 40 kontaktų => Honeywell ABP slėgio jutiklis

17 kaištis (+3,3 VDC) => 2 kaištis (+3,3 V tiekimas)

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

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

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

25 kaištis (GND) => 1 kaištis (GND)

3 žingsnis: vamzdžių sujungimas

Norėdami prijungti slėgio jutiklį prie radono mažinimo vamzdžio, naudokite 1,5 mm vidinio skersmens plastikinį vamzdelį, prijungtą prie viršutinio slėgio jutiklio P1 prievado. Plastikinis vamzdis gali būti bet kokio ilgio, o kitas galas įkišamas į švelninimo vamzdį, išgręžiant mažą išorinio vamzdžio skersmens skylę.

4 žingsnis: programinė įranga

Įdiegęs „Raspberry Pi“operacinę sistemą, laikiausi SPI ir I2C magistralių įgalinimo instrukcijų:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

Tada aš naudoju git, norėdamas atsisiųsti radonMaster Python šaltinio kodą:

git klonas

Redagavau keliose radonMaster.py šaltinio eilutėse, kad sukonfigūruotumėte įspėjimus pagal savo pageidavimus. Programa siųs įspėjimus, kai pasikeis radono mažinimo ventiliatoriaus vakuumas/slėgis. Programa registruoja duomenis į kableliais atskirto kintamojo (CSV) failą, kurį galima lengvai importuoti į daugumą skaičiuoklės programų arba nubraižyti naudojant pateiktą „Python“šaltinio kodą, kuriame naudojamas standartinis „MatPlotLib“. Programa taip pat gali siųsti dienos, savaitės ar mėnesio būsenos ataskaitas el. Paštu, priklausomai nuo jūsų pasirinkimo. Radono lygis labai skiriasi priklausomai nuo oro sąlygų, todėl aš nusprendžiu nustatyti šiek tiek aukštesnius įspėjimo lygius ir sudaryti duomenis kas mėnesį. Taip pat pastebėjau, kad radono sušvelninimo vakuumo slėgis dienomis labai keičiasi, kai lauke gūsingas vėjas. Programa naudoja algoritmą, kad sumažintų klaidingus įspėjimus. Neturėjau jokių klaidingų įspėjimų.

Aš naudoju komandą „python3 radonMaster.py“, kad paleistumėte programą iš terminalo lango pradiniam bandymui ir patikrinimui. Tada naudoju „crontab“pagal instrukcijas, kad paleisčiau programą iš naujo paleisdamas RPi.

Šis projektas buvo baigtas gana greitai ir reikėjo tik nusipirkti „Honeywell“slėgio jutiklį (13 USD) ir keletą pigių plastikinių vamzdžių. Iš projekto išmokau sąsajos su I2C ir SPI įrenginiais ir susipažinau su „Honeywell TruStability Amplified Basic Pressure Sensors“.