«Умный дом. Система защиты от протечек воды в доме»

Опубликовано Лисенкова Ирина Викторовна вкл 26.08.2021 - 18:25

Автор:

Карпуков Григорий

•Затопление квартиры — одна из самых распространенных неприятностей, с которыми сталкиваются жители многоквартирных домов. Незакрытый кран, лопнувшая труба, испорченная стиральная машинка или изношенные коммуникации могут нанести серьезный ущерб жилищу и заметно ударить по семейному бюджету. В данном случае на помощь может прийти такая система как УМНЫЙ ДОМ.

Скачать:

Вложение	Размер
зашита от протечек	563.91 КБ
защита от протечек	1.3 МБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2 г. Шатуры

Городского округа Шатуры»

Тема проекта:

«Умный дом. Защита от протечек»

«Секция - информатика»

Выполнила

учащийся 10 А класса

МБОУ «СОШ №2 г. Шатуры» Карпуков Г.

Руководитель: Лисенкова И.В.

учитель информатики

МБОУ «СОШ №2 г. Шатуры».

2021 г

Содержание

1	Введение …………………………………………………………	3
2	Цель работы, задачи работы…………………………………….	3
3	Актуальность работы…………………………………………….	4
4	Этапы работы…………………………………………………….	4
5	Сбор материала…………………………………………………..	4
6	Сборка модели частного дома…………………………………..	5
7	Подбор датчиков и платы………………………………………..	5
8	Сбор схемы…………………………………………..…………...	6
9	Подключение схемы к компьютеру. Синхронизация.…………	6
10	Написание кода программы	7
11	Проведение опытов………………………………………………	7
12	Выводы и результаты…………………………………………….	8
13	Используемые ресурсы…………………………………………..	10
14	Приложения………………………………………………………	11

Введение

Затопление квартиры — одна из самых распространенных неприятностей, с которыми сталкиваются жители многоквартирных домов.

Незакрытый кран, лопнувшая труба, испорченная стиральная машинка или изношенные коммуникации могут нанести серьезный ущерб жилищу и заметно ударить по семейному бюджету.

В данном случае на помощь может прийти такая система как УМНЫЙ ДОМ.

Умный дом — система домашних устройств, способных выполнять

действия и решать определённые повседневные задачи без участия человека. В последнее время он начал набирать популярность.

Домашняя автоматизация в современных условиях чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. На фоне всего этого пришла идея рассмотреть функцию защиты от протечек более подробно.

Цель работы: Создание и программирование чипа защиты от протечек.

Задачи:

Подготовить необходимые ресурсы

Сбор макета дома

Исследовать технологию подключения устройства

Подключить устройство к системе дома

Написать код программы

Провести опыты

Сделать вывод о работе устройства

Актуальность работы

От протечек не застрахован ни один человек, ни одна квартира, ни один частный дом, ни одно учреждение. Часто сталкиваемся с таким подходом, что люди говорят: «Я установил дорогую инженерную сантехнику европейских производителей, потратил много денег, зато теперь уверен, что протечек не будет».

Это опасное заблуждение. Дело в том, что надежность любой системы оценивается по ее самому слабому звену – и такое звено всегда находится. На первом месте среди протечек - гибкая подводка, которую никто своевременно не меняет. Или просто человеческий фактор - забыли выключить кран в ванной.

Этапы работы

Сбор и анализ материала.
Сборка модели частного дома.
Подбор датчиков, платы.
Сбор схемы.
Подключение схемы к компьютеру. Синхронизация.
Написание кода программы.
Проведение опытов.
Выводы и результаты.

1.Сбор материала

Сбор материала я начал с источников в интернете. В интернете я нашел огромное количество источников по подключению системы УМНЫЙ ДОМ. А так же подключение с Wi-Fi и без. Большое количество фирм предлагают услуги по данной теме. Но я хотел разобраться сам. Сам собрать схему и написать программу. У меня был в распоряжении конструктор «Умный дом» на основе Arduino. Именно с ним я решил работать.

2. Сборка модели частного дома.

Сбор модели частного дома сложности не составил. Здесь все было предсказуемо, достаточно было один раз изучить картинку на обложке.

$C:\Users\IrinaWorld\Desktop\ПРОЕКТ КАРПУКОВА\WhatsApp Image 2021-02-23 at 20.00.14.jpeg$ $C:\Users\IrinaWorld\Desktop\ПРОЕКТ КАРПУКОВА\WhatsApp Image 2021-02-23 at 20.00.15.jpeg$

3. Подбор датчиков, платы.

Итак, для работы мне необходимо было:

Плата Arduino UNO
Датчик влажности
Датчик звука
Резисторы
Светодиоды
Провода для подключения датчиков к плате.
Кабель для подключения платы к компьютеру.

$C:\Users\IrinaWorld\Desktop\ПРОЕКТ КАРПУКОВА\WhatsApp Image 2021-02-19 at 10.20.11 (1).jpeg$

4. Сбор схемы.

$C:\Users\IrinaWorld\Desktop\ПРОЕКТ КАРПУКОВА\WhatsApp Image 2021-02-19 at 10.20.11 (1).jpeg$

Подключение схемы к компьютеру. Синхронизация.

После сборки схемы необходимо ее синхронизироваться со средой Ардуино на компьютере.

Синхронизация прошла успешно, можно приступать к написанию кода программы.

Написание кода программы.

Большие сложности у меня появились на стадии написания программы. Программа должна была быть написана на языке программирования С++. Код программы см. в Приложении.

Методом проб и ошибок у меня получилось подключить датчик и заставить его реагировать на воду.

После этого я занялся программированием пьезоизлучателя и на этом этапе возникли трудности. Из-за ошибки в программе датчик реагировал на воздух, а когда он был в воде его показания были в норме, как будто он находился на воздухе.

После этого я занялся программированием пьезоизлучателя и на этом этапе, тоже возникли трудности. Из-за ошибки в программе датчик реагировал на воздух, а когда он был в воде его показания были в норме, как будто он находился на воздухе.

Но через некоторое время и эту проблему удалось решить. Вся информация и работе датчика выводится на монитор, где я могу наблюдать за его работой. На воздухе показания приближались к 350, но когда на чип попадала вода эти показания понижались до 20.

Датчик оказался очень чувствительным к внешней среде и из-за этого, при скоплении конденсата датчик подавал сигнал о тревоге. Это решилось понижением чувствительности датчика.

Проведение опытов.

Наступило время испытаний. При попадании воды на датчик влажности, система воспроизводит звуковой сигнал (пищит). Громкость оповещения пришлось немного убавить, так пронзительность звука была слишком большой.

Система работает в динамическом режиме. Через определенные промежутки времени на монитор компьютера подаются данные о состоянии датчика влажности.

$C:\Users\IrinaWorld\Desktop\ПРОЕКТ КАРПУКОВА\WhatsApp Image 2021-02-19 at 10.20.13.jpeg$

Выводы и результаты.

Итак, в ходе работы я получил звуковую систему оповещения возникновения протечки. Система находится в динамическом режиме, проверка датчика происходит постоянно. Показания передаются на монитор компьютера.

Но данную проблему можно рассмотреть шире и применить данный метод к прорыву теплотрасс. Я живу в небольшом городе, и такие прорывы у нас бывают достаточно часто, особенно зимой. При этом пока вода не покажется на поверхности диагностировать аварию практически невозможно. А так же найти непосредственно место прорыва.

Установив датчики вдоль теплотрассы можно диагностировать аварию, пока вода не вышла на поверхность и, соответственно, применить методы по ее ликвидации.

Используемые ресурсы

Приложение

Код программы

$C:\Users\IrinaWorld\Desktop\ПРОЕКТ КАРПУКОВА\WhatsApp Image 2021-02-19 at 10.20.12 (1).jpeg$

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Слайд 1

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №2 г. Шатуры Городского округа Шатуры» «Умный дом. Система защиты от протечек воды в доме» Автор: Карпуков Григорий Алексеевич Город Шатура, МБОУ СОШ №2 г. Шатуры, 10«А» класс Научный руководитель проекта Лисенкова Ирина Викторовна, учитель информатики, МБОУ СОШ №2

Слайд 2

Проблематика и актуальность проекта Затопление квартиры — одна из самых распространенных неприятностей, с которыми сталкиваются жители многоквартирных домов. Незакрытый кран, лопнувшая труба, испорченная стиральная машинка или изношенные коммуникации могут нанести серьезный ущерб жилищу и заметно ударить по семейному бюджету. В данном случае на помощь может прийти такая система как УМНЫЙ ДОМ.

Слайд 3

Проблематика и актуальность проекта Умный дом — система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определённые повседневные задачи без участия человека. В последнее время он начал набирать популярность. Домашняя автоматизация в современных условиях чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. На фоне всего этого пришла идея рассмотреть функцию защиты от протечек более подробно.

Слайд 4

Цель и задачи проекта Цель работы : Создание и программирование чипа защиты от протечек. Задачи: Подготовить необходимые ресурсы Сбор макета дома Исследовать технологию подключения устройства Подключить устройство к системе дома Написать код программы Провести опыты Сделать вывод о работе устройства

Слайд 5

Описание хода работы над проектом Первым делом я начал поиск информации с источников интернета. В нем я нашел огромное количество вариаций создания и подключения чипа. Проанализировав данную информацию я начал собирать схему.

Слайд 6

Описание хода работы над проектом Мне понадобились : платформа Ардуино, датчик влажности, звуковой датчик, соединительные провода, кабель для подключения к компьютеру. Платформа Arduino Звуковой датчик Датчик влажности Кабель для подключения к компьютеру Соединительные провода

Слайд 7

Описание хода работы над проектом После сборки схемы необходимо ее синхронизироваться со средой Ардуино на компьютере. Синхронизация прошла успешно, можно приступать к написанию кода программы.

Слайд 8

Описание хода работы над проектом Большие сложности у меня появились на стадии написания программы. Программа должна была быть написана на языке программирования С++. Методом проб и ошибок у меня получилось подключить датчик и заставить его реагировать на воду. После этого я занялся программированием пьезоизлучателя и на этом этапе возникли трудности. Из-за ошибки в программе датчик реагировал на воздух, а когда он был в воде его показания были в норме, как будто он находился на воздухе.

Слайд 9

Описание хода работы над проектом Вся информация и работе датчика выводится на монитор, где я могу наблюдать за его работой. На воздухе показания приближались к 350, но когда на чип попадала вода эти показания понижались до 20. Датчик оказался очень чувствительным к внешней среде и из-за этого, при скоплении конденсата датчик подавал сигнал о тревоге. Это решилось понижением чувствительности датчика.

Слайд 10

Выводы, результаты Итак, в ходе работы я получил звуковую систему оповещения возникновения протечки. Система находится в динамическом режиме, проверка датчика происходит постоянно. Показания передаются на монитор компьютера.

Слайд 11

Планы по дальнейшему развитию проекта Но данную проблему можно рассмотреть шире и применить данный метод к прорыву теплотрасс. Я живу в небольшом городе и такие прорывы у нас бывают достаточно часто, особенно зимой. При этом пока вода не покажется на поверхности диагностировать аварию практически невозможно. А так же найти непосредственно место прорыва. Установив датчики вдоль теплотрассы можно диагностировать аварию, пока вода не вышла на поверхность и, соответственно, применить методы по ее ликвидации.

Чья проталина?

Горячо - холодно

Привередница

Мост Леонардо

Кактусы из сада камней