Monitor zmírnění radonu: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Přehled

Radon pochází přirozeně ze skal a půdy pod našimi domovy po celých Spojených státech a Evropské unii. Vždy je kolem nás radioaktivní plyn bez zápachu, chuti a neviditelnosti. Radon je problematický, protože proniká do našich domovů prasklinami nebo mezerami a hromadí se na vyšších úrovních. Když dýcháte radonový plyn, radioaktivní částice se mohou zachytit v plicích a způsobit rakovinu. Podle americké agentury na ochranu životního prostředí (EPA) radon v USA zabije více než 21 000 lidí každý rok a více než 20 000 ročně v EU. Podle Centra pro kontrolu nemocí (CDC) je radon hlavní příčinou nekuřáckého rakoviny plic. Problémy s radonem mohou mít staré i nové domy. Mnoho domů vyžaduje aktivní systémy pro zmírnění radonu, které obvykle zahrnují odtlakování prostoru pod deskou nebo procházením prostoru. To zahrnuje ventilátor s nízkým výkonem (50 W), který pracuje tiše a doufejme, že nepřetržitě, aby se snížily hladiny radonu. Ventilátor je často ukryt v podkroví, ve sklepě nebo dokonce mimo dům, kde v případě, že tichý a nepřítomný ventilátor selže, budou obyvatelé vystaveni radioaktivnímu radonu. Další informace jsou k dispozici od CDC, EPA, státních a místních vlád včetně regionálních map.

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

Projekt využívá levný tlakový senzor Honeywell ABPMAND001PG2A3 (480-6250-ND) a Raspberry Pi k monitorování a protokolování systému zmírnění radonu. Rovněž vyšle upozornění, pokud by tlak měl klesnout mimo nominální limity. Tlakový senzor je k dispozici se sběrnicí I2C (2vodičová) a také jako sběrnice SPI (3vodičová). Oba vyžadují napájení 3,3 V DC pro další 2 vodiče. Použil jsem Raspberry Pi 3, ale Zero nebo RPi 4 by také fungovaly. Budete také potřebovat buď prkénko nebo nějaký drát s pájkou pro připojení 4 nebo 5 vodičů podle toho, jestli zvolíte verzi tlakového senzoru I2C nebo SPI. Zdrojový kód Pythonu obsahuje e -mailová upozornění, která lze odeslat jako SMS nebo MMS. Kód můžete také upravit tak, aby používal služby MQTT, Blynk nebo jiné cloudové služby. Program také dokáže číst radonový monitor AirThings WavePlus přes Bluetooth. Zaznamenává údaje o hladinách radonu, těkavých organických sloučeninách, CO2, teplotě a vlhkosti. To vám umožní vykreslit a zobrazit data v libovolných formátech, které si vyberete, úpravou kódu Pythonu nebo importem datových souborů do tabulkového programu. Odešle také upozornění a stav, které můžete opět přizpůsobit v kódu Pythonu nebo upravit podle libosti.

Zásoby:

Pokud máte RPi, budete potřebovat pouze snímač tlaku a malou trubičku.

1. Tlakový senzor (jeden z následujících tlakových senzorů k dispozici od společností Digikey, Mouser, Arrow, Newark a dalších. Jejich cena je přibližně 13 USD)

   • ABPDRRV001PDSA3 (Mouser 785-ABPDRRV001PDSA3, rozhraní DIP Pkg SPI)
   • ABPMAND001PG2A3 (rozhraní Digikey 480-6250-ND, I2C)
   • ABPMRRV060MG2A3 (Mouser 785-ABPMRRV060MG2A3, rozhraní I2C)
2. Silikonová nebo plastová trubka o vnitřním průměru 1,5 mm pro připojení tlakového senzoru k potrubí pro zmírnění radonu
3. Raspberry Pi, napájecí zdroj a paměťová karta SD

Krok 1: Možnost zapojení I2C

Doporučuje se, aby dráty byly poměrně krátké. Držel jsem dráty na několik stop na délku. Pokud používáte snímač tlaku I2C, existují 4 vodiče pro připojení snímače tlaku k Raspberry Pi:

RPI 40-pin => tlakový senzor 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: Možnost zapojení SPI

Pokud používáte snímač tlaku SPI, existuje 5 vodičů pro připojení snímače tlaku k Raspberry Pi:

RPI 40-pin => tlakový senzor Honeywell ABP

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

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: Připojení trubice

Pro připojení tlakového senzoru k potrubí pro zmírnění radonu použijte plastovou trubku o vnitřním průměru 1,5 mm připojenou k hornímu portu P1 na tlakovém senzoru. Plastová trubka může mít libovolnou délku a druhý konec se vloží do zmírňovací trubky vyvrtáním malého otvoru o velikosti vnějšího průměru trubky.

Krok 4: Software

Po instalaci operačního systému Raspberry Pi jsem postupoval podle pokynů pro povolení sběrnic SPI a I2C:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

Pak jsem použil git ke stažení zdrojového kódu radonMaster Python:

klon git

Upravil jsem několik řádků ve zdroji radonMaster.py, abych nakonfiguroval výstrahy podle svých preferencí. Program odešle upozornění, když se změní podtlak/tlak ventilátoru pro zmírnění radonu. Program zaznamenává data do souboru CSV (Comma Separated Variable), který lze snadno importovat do většiny tabulkových procesorů nebo vykreslit pomocí poskytnutého zdrojového kódu Pythonu, který používá standardní MatPlotLib. Program může také zasílat denní, týdenní nebo měsíční zprávy o stavu e -mailem v závislosti na vašich volbách. Úrovně radonu se výrazně liší podle počasí, takže jsem se rozhodl nastavit úrovně výstrah o něco vyšší a data vykreslovat měsíčně. Také jsem si všiml, že vakuový tlak ke zmírnění radonu se ve dnech s prudkým větrem venku výrazně mění. Program využívá algoritmus k minimalizaci falešných výstrah. Nezaznamenal jsem žádná falešná upozornění.

Pomocí příkazu „python3 radonMaster.py“jsem spustil program z okna terminálu pro počáteční testování a pokladnu. Potom jsem použil crontab podle pokynů ke spuštění programu při restartu RPi.

Tento projekt byl dokončen poměrně rychle a vyžadoval pouze nákup tlakového senzoru Honeywell (13 USD) a levné plastové trubky. Z projektu jsem se naučil propojovat zařízení I2C a SPI a seznámil jsem se se základními tlakovými senzory Honeywell TruStability Amplified.