New Project: rilevatore perdite acqua, CONSIGLI

Buongiorno :slight_smile:

Sono nuovo del forum, ma è un po' che lo seguo per attingere info in modalità vampiro :smiling_imp:

Ho appena finito di realizzare una macchinina che si muove da sola, rilevando tramite sensori ultrasuoni, ed appena riesco a trovare il tempo posto il progetto :slight_smile:

Ora ho un nuovo progetto, un po' più complesso ma forse un tantino più utile (si spera).

Vorrei realizzare un meccanismo che controlli le eventuali perdite d'acqua negli impianti domestici.
L'idea è di rilevare attività anomale tramite un flussimetro digitale, per dare un'idea:

http://www.ebay.it/itm/1-30L-min-1-2MPa-1-2-Effetto-Hall-Flowmeter-Water-Control-Sensore-flusso-Arduino-/301157485158?pt=Purificatori_acqua&hash=item461e628a66

Ovviamente un plasticozzo così e che regga qualcosina in più in termini di pressione, ma per la prototipazione può andare.

I dati rilevati dovrebbero venire elaborati da Arduino (io ho la versione UNO, ma vabbè), in modo tale che se si rileva flusso costante per TOT tempo, venga "FATTO QUALCOSA".

Per il "FATTO QUALCOSA" ci sto ancora pensando, e qui accetto volentieri suggerimenti e consigli: non so se azionare tramite relè un'elettrovalvola che chiuda il generale o utilizzare una scheda GSM per inviare una segnalazione via SMS del tipo "probabilmente c'è una perdita, chiama l'idraulico o prepara il costume che qui si allaga tutto :grinning: ". Eventualmente suggerite altre soluzioni fattibili se volete :stuck_out_tongue:

E qui viene il gran problema, che penso mi terrà occupato per i prossimi 198 anni: il tutto dovrebbe funzionare a batterie, e teoricamente per qualche mese!!! :cry:

La scelta dell'utilizzo delle batterie, sebbene mi renda conto che complichi le cose, è quasi obbligata: il meccanismo dovrebbe essere collocato nel pozzetto dove c'è il contatore, a parecchie centinaia di metri dalla "civiltà" :stuck_out_tongue:

Per questo ho pensato di utilizzare il microprocessore in modalità standalone e di studiarmi (cosa che ancora devo fare) i metodi per metterlo a nanna in modalità sleep. l'idea è di rilevare il flusso per pochi secondi ogni 20/30 minuti, e se è presente flusso dopo n rilevazioni azionare il "FATTO QUALCOSA".

-DOMANDONE da 7000€: pensate sia fattibile? se sì, quanto?? :stuck_out_tongue_closed_eyes:

Ho letto parecchi topic sulle rilevazioni nel tempo con arduino (un sacco sulle stazioni metereologiche), ma praticamente risolvono tutti mettendo dei pannelli solari a ricaricare le batterie, cosa che non mi è possibile vista l'ubicazione D:

Postate pure link a progetti utili se ricordate qualcosa del genere, grazie :slight_smile:

Ma se stai facendo la doccia ti chiude l'elettrovalvola e rimani insaponato :smiley:
Meglio fare accendere un LED rosso da qualche parte, così se lo vedi acceso mentre hai un rubinetto aperto sai che è normale.

Per la batteria... vedi quanto consuma tutto, magari lavorando a basso clock, tanto per quello che ci devi fare... insomma vedi quanti mA ti assorbe e la calcoliamo facilmente.

Il problema è che deve essere possibile collocare il tutto anche lontano dall'abitazione. Interrare un doppino di 2 km POTREBBE non essere pratico :smiley:

Per quanto riguarda la doccia, il numero n di misurazioni positive dopo il quale si attiva la segnalazione/chiusura sarà opportunamente e ragionevolmente elevato in modo da non lasciare nessuno insaponato (neppure quelli che ci passano le ore) :stuck_out_tongue:

Penso che é difficile trovare delle regole da distinguere un uso voluto dell'acqua dal consumo anormale che corrisponde ad una perdita.

Ciao Uwe

Per l'alimentazione puoi usare uno di questi.

Altrimenti passi il cavo fino al pozzetto.

Oppure intercetti il tubo dell'acqua in casa prima delle diramazioni.
Perche se l'impianto è fatto a regola d'arte in casa devi avere una cosa del genere.

Provo a dare delle risposte anche io considerando i dubbi sollevati qui prima di me, che condivido.

L'idea è di rilevare attività anomale tramite un flussimetro digitale, per dare un'idea:

http://www.ebay.it/itm/1-30L-min-1-2MPa-1-2-Effetto-Hall-Flowmeter-Water-Control-Sensore-flusso-Arduino-/301157485158?pt=Purificatori_acqua&hash=item461e628a66

Secondo me la portata massima di 30l/min non è sufficiente per una conduttura principale, quindi secondo me quel sensore è troppo ridotto. Considera che se in una casa contemporaneamente c'è uno che fa la doccia e un paio di altri rubinetti aperti, i 30l/min si superano alla grandissima. Questo nel caso di impianto utilizzatore direttamente connesso al sensore.

Nel caso invece che tra sensore e utilizzatore si trovi una cisterna, allora non puoi distinguere le perdite dalla durata del getto perchè in alcune cisterne l'acqua non viene "richiamata" di continuo, ma solo quando un interruttore a galleggiante segnala un livello predefinito facendo partire il riempimento, quindi in quel caso il passaggio nel sensore può durare anche parecchio.

Per la pressione che deve reggere il sensore non credo sia un problema, se è connesso alla pressione della rete dell'acquedotto, questa in genere è sui 1-2 bar, nulla di esagerato. Diverso è se è connesso a qualche pompa o autoclave.

I dati rilevati dovrebbero venire elaborati da Arduino (io ho la versione UNO, ma vabbè), in modo tale che se si rileva flusso costante per TOT tempo, venga "FATTO QUALCOSA".

se proprio vuoi usare il tempo di erogazione come trigger della tua segnalazione, secondo me considerando anche che hai il sensore lontano potresti pensare a qualche sistema di avviso a distanza. Non so se potresti coprirlo con un trasmettitore radio, l'alternativa per alte distanze è la GPRS shield, ma hai parecchi contro, tipo il consumo alto di corrente, e il costo di pezzi e sms. Qualunque mezzo tu scelga, io propenderei più per un "avviso" e non per un distacco.
RImanere a secco perchè magari l'arduino ha deciso che stai consumando da troppo tempo non mi sembra carino...:smiley:
Con un sms potresti avvisare che l'erogazione continua da troppo tempo, o usando un trasmettitore radio potresti stampare su un LCD il valore letto dal sensore e un avviso che c'è qualcosa di strano. L'intervento umano dovrà decidere se effettivamente qualcosa non va, io non lascerei decidere arduino...:smiley:

E qui viene il gran problema, che penso mi terrà occupato per i prossimi 198 anni: il tutto dovrebbe funzionare a batterie, e teoricamente per qualche mese!!! :cry:

effettivamente il tasto dolente è proprio questo.
Considerando che dipende molto da che batteria ci puoi mettere, e sopratutto da quanto fai ciucciare ad arduino e compagnia bella, poi devi fare delle scelte. In condizioni standard (cioè quando arduino deve solo controllare) non consumi poi tantissimo, io un pannellino potendo ce lo metterei, magari con un diodo in modo che di giorno usi solo la corrente del pannello e non consumi la batteria.
Tra tutte le cose, comunque, io farei attenzione anche al "dove" metti tutte ste cose...un pozzetto dove potrebbe esserci qualche gocciolamento o qualche perdita dalle giunzioni dei tubi non mi pare saggio come posto per tenere roba elettronica, con possibile formazione di umidità, ossidazione, se non proprio corto circuito per qualche perdita.
Sopratutto farei particolare attenzione alle batterie, non è che amino proprio sguazzare nell'acqua. :smiley:

PaoloP:
Per l'alimentazione puoi usare uno di questi.
Altrimenti passi il cavo fino al pozzetto.

Volevo fare a meno dei pannelli perchè dovendo lasciare il tutto incustodito c'è una probabilità che tende al 100% che mi rubino tutto dopo neanche un mese... Ed per il cavo purtroppo vale quanto detto prima...

PaoloP:
Oppure intercetti il tubo dell'acqua in casa prima delle diramazioni.

Il problema è la rilevazione delle perdite nelle tubazioni contatore==>utenza, che su 2km di tubi dovrebbero essere il problema maggiore :frowning:

giorgio90:
Provo a dare delle risposte anche io considerando i dubbi sollevati qui prima di me, che condivido.

Secondo me la portata massima di 30l/min non è sufficiente per una conduttura principale, quindi secondo me quel sensore è troppo ridotto. Considera che se in una casa contemporaneamente c'è uno che fa la doccia e un paio di altri rubinetti aperti, i 30l/min si superano alla grandissima. Questo nel caso di impianto utilizzatore direttamente connesso al sensore.

In effetti il problema del sensore non è da poco... non ho trovato sensori con un range di misurazione abbastanza ampio da poter rilevare perdite da 0,1l (che sono comunque ca 150l al giorno) fino ad un valore massimo abbastanza elevato, in modo che anche se vi è un utilizzo intensivo... Sarebbe interessante capire cosa succede se la portata è superiore a quella massima, ma nei datasheet dei vari sensori non ho trovato nulla a riguardo.

Inoltre io ho pensato ad un flussimetro, ma in realtà non mi occorre sapere quanta acqua passa bensì se passa o no... se passa per un certo numero di rilevazioni consecutive è probabile che ci sia una perdita, (ed invio il messggio) o che si stia dando da bere ad un orto particolarmente grande (ed invio il messaggio lo stesso) :smiley:
Ma un sensore di questo tipo (on/off) non so neppure se esiste :frowning:

giorgio90:
Qualunque mezzo tu scelga, io propenderei più per un "avviso" e non per un distacco.
RImanere a secco perchè magari l'arduino ha deciso che stai consumando da troppo tempo non mi sembra carino...:smiley:

Sì, sembra anche a me che l'sms sia la soluzione preferibile, anche se ho visto questo:

http://www.stopleak.it/
Certo, costa quasi 1000€, l'idea era di realizzare qualcosa di economicamente accessibile...

Appena ho un attimo ci lavoro un po' su e magari faccio un calcolino spannografico per il consumo :slight_smile:
Per le batterie avevo pensato a lipo ricaricabili da 7,4V, apmeraggio... boh, dipende dal consumo...

Per l'isolamento dovrei riuscire a rinchiudere tutta l'elettronica in un qualcosa a copertura stagna, tanto per quello che consuma scalderà come un LED (anche meno spero!)...

Sarebbe interessante capire cosa succede se la portata è superiore a quella massima, ma nei datasheet dei vari sensori non ho trovato nulla a riguardo.

La limitazione tiene conto sia della reale sezione di passaggio (che mi sembra abbastanza esigua) sia del fatto che le palette che sono all'interno del sensore devono girare a una velocità massima oltre la quale o si rompono o quanto meno non danno più letture affidabili. Ricordiamo che il principio di funzionamento è a effetto Hall:

considerando che sul pianeta terra vale la legge della conservazione della massa, se la tua utenza richiede più di 30l/min la conduttura forzerà il flusso attraverso quel passaggio, e dato che la portata = sezione di passaggio*velocità flusso, la sezione non si potrà allargare quindi il flusso accelererà, praticamente distruggendoti la meccanica interna al sensore.
Visto e considerato che a te tutto quel meccanismo non ti serve (cioè non ti serve la misurazione di "quanto" flusso passa ma "se" passa) io direi che già in partenza è sconsigliato un flow rate sensor.
Onestamente non mi viene in mente nulla al momento di come fare per misurare eventuale passaggio di acqua, forse un sensore a tubo di pitot, ma non so manco se esiste :smiley:

Per quanto riguarda la batteria secondo me è sprecato prendere una ricaricabile, tanto se riesci a farla durare un paio di mesi sarebbe da ricaricare poche volte l'anno e considerando il deterioramento non avresti grande vantaggio, considerato pure quanto costano...una batteria da 12V piccola e passa la paura :smiley:

giorgio90:
praticamente distruggendoti la meccanica interna al sensore.

Rassicurante :smiley:
Sì, il ragionamento torna...
Nell'immagine che ho postato prima sembra sia utilizzato proprio un flussimetro, eppure rilevano perdite da 0,2 l/h :o Mistero... pale a geometria variabile tipo ali di un f14 Tomcat? :stuck_out_tongue_closed_eyes:

giorgio90:
Onestamente non mi viene in mente nulla al momento di come fare per misurare eventuale passaggio di acqua, forse un sensore a tubo di pitot, ma non so manco se esiste :smiley:

Mi adopererò nella ricerca! Se qualcuno ha mai sentito di un sensore del genere PARLI ::slight_smile:

Per le batterie grazie per il consiglio, io puntavo sulle lipo per la bassa corrente di scarica ma se mi dici che batterie comuni da 12V non presentano problemi di questo tipo tento meglio! :wink:

Mgiaco:
Rassicurante :smiley:
Sì, il ragionamento torna...
Nell'immagine che ho postato prima sembra sia utilizzato proprio un flussimetro, eppure rilevano perdite da 0,2 l/h :o Mistero... pale a geometria variabile tipo ali di un f14 Tomcat? :stuck_out_tongue_closed_eyes:

Mi adopererò nella ricerca! Se qualcuno ha mai sentito di un sensore del genere PARLI ::slight_smile:

Per le batterie grazie per il consiglio, io puntavo sulle lipo per la bassa corrente di scarica ma se mi dici che batterie comuni da 12V non presentano problemi di questo tipo tento meglio! :wink:

non saprei onestamente, magari le pale sono molte all'interno, ma di regola i flow rate sensor a effetto Hall funzionano a quel modo....poi boh !! va visto pure se è un numero reale o una sparata del venditore :smiley:
Per le batterie non conosco le proprietà di quelle da 12v, io puntavo più sull'economicità che sulle prestazioni, tanto alla fine non hai esigenze di potenza allo spunto o altro.
Come dicevo se riesci ad esempio a ottimizzare il consumo, per esempio stabilizzandoti su 20mA a 5V, con una 12V 7Ah tipo questa http://goo.gl/BCCQT5 ci duri più o meno un mese.

100 litri/minuto vanno bene? :grin:
--> Flow Sensor

Datasheet -> FLOW100L0 - 3.0 to 100.0 L/min Hot and Cold Water Flow Sensor Technical Data
80 impulsi per litro.

Per il sensore, se non lo trovi, potresi usare il riciclaggio ... non nel senso dei soldi :P, nel senso di "riciclare" un vecchio contatore dell'acqua usato (sono sensibili ed allo stesso tempo resistenti, ed in genere si riescono a trovare usati da qualche idraulico che li ha sostituiti per una decina di Euro o poco piu ... aggiungerci un magnetino ed un reed non ci vuole molto :wink:

giorgio90:
Come dicevo se riesci ad esempio a ottimizzare il consumo, per esempio stabilizzandoti su 20mA a 5V, con una 12V 7Ah tipo questa http://goo.gl/BCCQT5 ci duri più o meno un mese.

Perfetto, perchè conterei di effettuare misure ogni 10/15 minuti e per il resto del tempo mandarlo a nanna dove consuma ca 3mA, quindi dovrebbe resistere anche di più :sunglasses:

PaoloP:
100 litri/minuto vanno bene? :grin:
--> Flow Sensor

Datasheet -> FLOW100L0 - 3.0 to 100.0 L/min Hot and Cold Water Flow Sensor Technical Data
80 impulsi per litro.

Se uno riesce a far andare più di 100 l/min ci inonda casa :grin:
Come sensore sarebbe perfetto, se non fosse che il limite inferiore di lettura è di 3 l/min, e 3 l/min sono più di 4 m^2 d'acqua al giorno :o !
Ma il limite inferiore sarà dato dal fatto che se non passa almeno tot flusso le pale non girano nemmeno giusto? altrimenti con 80 impulsi al litro potresti teoricamente avere una lettura fino ai 2cl/min... Bah....

Etemenanki:
Per il sensore, se non lo trovi, potresi usare il riciclaggio ... non nel senso dei soldi :P, nel senso di "riciclare" un vecchio contatore dell'acqua usato (sono sensibili ed allo stesso tempo resistenti, ed in genere si riescono a trovare usati da qualche idraulico che li ha sostituiti per una decina di Euro o poco piu ... aggiungerci un magnetino ed un reed non ci vuole molto :wink:

Interessante!! :grin: Adesso do un'occhiata in giro ed approfondisco! Una soluzione di questo tipo risolverebbe parecchi problemi :grinning:
Grazie a tutti!

Etemenanki:
Per il sensore, se non lo trovi, potresi usare il riciclaggio ... non nel senso dei soldi :P, nel senso di "riciclare" un vecchio contatore dell'acqua usato (sono sensibili ed allo stesso tempo resistenti, ed in genere si riescono a trovare usati da qualche idraulico che li ha sostituiti per una decina di Euro o poco piu ... aggiungerci un magnetino ed un reed non ci vuole molto :wink:

Ho già dato un'occhiata :grin:
Ne ho trovati in vendita di già pronti:
CONTATORE ACQUA LANCIA IMPULSI - ATT 1/2"- 1 IMPULSO / 1 LITRO - GRUPPO DOSAGGIO | eBay"

Con uno di questi risolverei qualche problemino, potendo usare l'impulso fornito come interrupt per la riattivazione :smiley: Poi dovrei "solo" tenere memoria nel tempo dei consumi e (in qualche modo) stabilire quando inviare il messaggio d'allerta. Forse la parte di programmazione risulta un po' più delicata ma ci si ragiona su 8)

Domandina: visto che io non avrei particolari problemi a trovare contatori a poco, sapresti spiegarmi un attimino come attrezzare i contatori??? Risparmierei volentieri i 60€ :stuck_out_tongue_closed_eyes:
Ho cercato ma trovo solo reed (ho scoperto adesso cosa sono, grazie!) con magneti parecchio grandi, e se li caletto sulle lancette del contatore mi si spacca tutto solo per l'inerzia del magnete D:
Grazie millllllle!!!