Монитор за смекчаване на радона: 4 стъпки

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 12:57

Общ преглед

Радонът идва естествено от скали и почва под домовете ни в САЩ и Европейския съюз. Винаги около нас е радиоактивен газ без мирис, вкус и невидим. Радонът е проблемен, защото прониква в домовете ни през пукнатини или пропуски и се натрупва до по -високи нива. Когато дишате радонов газ, радиоактивните частици могат да се задържат в белите дробове и да причинят рак. Според Агенцията за опазване на околната среда на САЩ (EPA), радонът убива повече от 21 000 души в САЩ всяка година и над 20 000 годишно в ЕС. Според Центъра за контрол на заболяванията (CDC), радонът е водещата причина за рак на белия дроб при непушачи. И старите, и новите домове могат да имат проблеми с радона. Много домове се нуждаят от активни системи за смекчаване на радона, обикновено включващи разхлабване на пространството под плочи или обхождане. Това включва вентилатор с ниска мощност (50 W), който работи тихо и се надяваме непрекъснато да намали нивата на радон. Вентилаторът често е скрит на таванско помещение, мазе или дори извън къщата, където ако тихият и видим вентилатор се провали, обитателите ще бъдат изложени на радиоактивен радон. Повече информация можете да намерите от CDC, EPA, държавните и местните власти, включително регионални карти.

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

Проектът използва евтин сензор за налягане Honeywell ABPMAND001PG2A3 (480-6250-ND) и Raspberry Pi за наблюдение и регистриране на системата за смекчаване на радона. Той също така изпраща сигнал, ако налягането трябва да падне извън номиналните граници. Сензорът за налягане се предлага с I2C шина (2 проводника), а също и като SPI шина (3 проводника). И двете изискват 3.3Vdc захранване за още 2 проводника. Използвах Raspberry Pi 3, но Zero или RPi 4 също биха работили. Ще ви е необходим или макет, или някакъв проводник със спойка, за да прикрепите 4 или 5 проводника в зависимост от това дали сте избрали I2C или SPI версията на сензора за налягане. Изходният код на Python има предупреждения по имейл, които могат да се изпращат като SMS или MMS текстове. Можете също да промените кода, за да използвате MQTT, Blynk или други облачни услуги. Програмата също така може да чете AirThings WavePlus Radon Monitor по Bluetooth. Той регистрира данните за нивата на радон, летливите органични съединения, CO2, температурата и влажността. Това ви позволява да нанасяте и преглеждате данните във всякакви формати, които изберете, като промените кода на Python или импортирате файловете с данни в програма за електронни таблици. Той също така ще изпраща сигнали и състояние, които можете отново да персонализирате в кода на Python или да промените, както желаете.

Консумативи:

Ако имате RPi, ще ви трябват само сензор за налягане и малка тръба.

1. Сензор за налягане (един от следните сензори за налягане, налични от Digikey, Mouser, Arrow, Newark и други. Те са около $ 13 USD)

   • ABPDRRV001PDSA3 (Mouser 785-ABPDRRV001PDSA3, DIP Pkg SPI интерфейс)
   • ABPMAND001PG2A3 (Digikey 480-6250-ND, I2C интерфейс)
   • ABPMRRV060MG2A3 (Mouser 785-ABPMRRV060MG2A3, интерфейс I2C)
2. Силиконова или пластмасова тръба с вътрешен диаметър 1,5 mm за свързване на сензора за налягане към тръбата за смекчаване на радона
3. Raspberry Pi, захранване и SD карта с памет

Стъпка 1: Опция за окабеляване I2C

Препоръчва се кабелите да са доста къси. Държах проводниците до няколко фута дължина. Ако използвате сензор за налягане I2C, има 4 проводника за свързване на сензора за налягане към Raspberry Pi:

RPI 40-пинов => Honeywell ABP сензор за налягане

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)

Стъпка 2: Опция за окабеляване SPI

Ако използвате сензор за налягане SPI, има 5 проводника за свързване на сензора за налягане към Raspberry Pi:

RPI 40-пинов => Honeywell ABP сензор за налягане

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

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)

Стъпка 3: Свързване на тръбата

За да свържете сензора за налягане към тръбата за смекчаване на радона, използвайте пластмасова тръба с вътрешен диаметър 1,5 mm, свързана към горния порт P1 на сензора за налягане. Пластмасовата тръба може да бъде с всякаква дължина, а другият край се вкарва в смекчаващата тръба чрез пробиване на малък отвор с размера на външния диаметър на тръбата.

Стъпка 4: Софтуер

След като инсталирах операционната система Raspberry Pi, следвах инструкциите за активиране на шините SPI и I2C:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

След това използвах git за изтегляне на изходния код на radonMaster Python:

git clone

Редактирах в няколко реда в източника radonMaster.py, за да конфигурирам сигналите според моите предпочитания. Програмата ще изпраща сигнали при промяна на вакуума/налягането на вентилатора за намаляване на радона. Програмата регистрира данните във файл с променлива, разделена със запетая (CSV), който може лесно да бъде импортиран в повечето програми за електронни таблици или да бъде нанесен с помощта на предоставения изходен код на Python, който използва стандартен MatPlotLib. Програмата може също да изпраща ежедневни, седмични или месечни отчети за състоянието по имейл в зависимост от вашия избор. Нивата на радон наистина варират значително в зависимост от времето, затова решавам да задам нивата на предупреждение малко по -високи и да нанасям данните месечно. Забелязах също, че вакуумното налягане за смекчаване на радона се променя значително в дни с пориви на вятъра навън. Програмата използва алгоритъм за минимизиране на фалшивите сигнали. Не съм имал фалшиви сигнали.

Използвах командата "python3 radonMaster.py", за да стартирам програмата от терминален прозорец за първоначално тестване и плащане. След това използвах crontab съгласно инструкциите, за да стартирам програмата при рестартиране на RPi.

Този проект беше завършен сравнително бързо и изискваше само закупуване на сензор за налягане Honeywell ($ 13 USD) и някои евтини пластмасови тръби. От проекта научих как да свързвам I2C и SPI устройства и се запознах с Honeywell TruStability Amplified Basic Sensors Pressure.