Alarma Inteligente De Humos: 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Gracias al sw de Cayenne er mulig konstruktion af udstyr, der kan bruges af et program, der kan bruges til en professionel, professionel aspekt. Ademas, si sospesamos la gran potencia de calculo de la Raspberrry Pi, junto sus grandes posibilidades de expansión y conectividad, obtenemos una gran combinación de hardware and software, las cual sin duda nos va a permitir realizar proyectos realmente interesantes.

Sabemos la gravedad que puede suponer un incendio, por lo que es sumamente importante disponer de medidas en los edificios para protegerlos contra la acción del fuego.

Detectando a tiempo un incendio conseguimos cuatro cosas:

• Lo mas importante: salvar vidas humanas
• Minimizar las pérdidas económicas potencialmente producidas por el fuego.
• Conseguir que las actividades del edificio puedan reanudarse en el plazo de tiempo más corto posible.
• Evitar generar mas contaminación de todos tipo al medio ambiente producida por la combustión de todo tipo de materiales algunos altamente tóxicos

Es evidente que salvar vidas humanas es el fin principal y primero ante la detección de incendios, pero evitar perdidas económicas o reducir possible contaminación puede ser también buenas razones para poner un cuidado special and los sistemas de detección contra incendios

En este proyecto vamos a intentionar abordar el grave problema de los incendios desde una perspectiva completeamente diferente usando para ello una Raspberry pi 2, un hardware specification and el software de Cayenne

Tradicionalmente los detectores de incendios different and función de los principio de activación siendo los mas habituales los de Tipo Óptico basado en células fotoeléctricas, las cuales, al oscurecerse por el humo o iluminarse por reflexión de luz and las partículas del huma, disparando alarma.

Asimismo existen detectores de calor, los cuales son los menos sensibles, puesto que detectan la última etapa del desarrollo del fuego aunque generalmente tienen una Mayor resistencia and condiciones medioambientales.

Este tipo de detectores se clasifica en:

• Detectores térmicos: disparan un alarma al alcanzarse una determinada temperatura fija en el ambiente.
• Detectores termovelocimétricos: disparan un señal o alarma cuando detectan un incremento rápido de la temperatura ambiente, por lo este tipo de sensores son más adecuados cuando la temperatura ambiente es baja o varía lentamente and condiciones normales.
• Detectores de lama: se basan en la detección de la radiación ultravioleta o infrarroja presente en la combustión and los incendios. Se usan en zonas exteriores de almacenamiento, o para zonas desde se puede propagar con gran rapidez un incendio con llamas (por la respuesta mas rápida). Dada su incapacidad para detectar incendios sin llama, esto hace que no se consideren estos detectores para uso general.

La solución que se propone se basa en detectores ter micos al ser los mas precisos, al que se ha añadido para aumentar la fiabilidad y mejorar la flexibilidad un doble sensor permitiendo de esta manera poder modificar los parámetros de disparo with un enorme facilidad como vamos a ver aparte de poder transmitir las information and múltiples formatos y formas hasta nunca vistas.

COMPONENTES NECESARIOS

Para montar la solución propuesta necesitamos los siguientes elementos:

• Zumbador de 5V
• DS18B20
• Resistens på 4k7 1/4 w
• Sensor de Co2 basado og MQ4
• Raspberry Pi 2 eller overlegen
• Fuente 5V /1A til Rasberry Pi

Otros

• Kabel de rød
• Caja de plástico para contener el conjunto
• Cable de cinta (se puede reusar un cable de cinta procedente de un interfaz ide de disco)

Trin 1: Installer Raspbian

La solución propuesta se basa en usar una Raspberry Pi og un pequeño hardware de control que conectaremos a los puerto de la GPIO, men, antes de empezar con el hardware adicional, deberemos, si aun no lo ha creado todavía, generar una image de Raspbian para proporcionar un sistema operativo a la Raspberry Pi.

Raspbian trae forudinstalleret software, der kan bruges til forskellige former for uddannelse, programmering og generel brug af programmer, Python, Scratch, Sonic Pi og Java

For at installere Raspbian kan du installere det med NOOBS eller fjerne billedet af SO fra den officielle webadresse

Vemos que hay dos versioner:

• RASPBIAN JESSIE: Billede af escritorio completeo basado og Debian Jessie fra maj 2016, offentliggjort den 2016-05-27 og version af kernen: 4.4
• RASPBIAN JESSIE LITE: version af minima de la basagen af Debian Jessie fra maj 2016, offentliggjort den 2016-05-27 og version af kernen: 4.4

Obviamente si la SD es suficiente grande, lo interesante es descargar la primera opción, and lugar de usar la versión minima (Lite)

Una vez descargada la imagen correspondiente en su ordenador siga los siguientes pasos:

1. Bruger en række data til SD-enheder, der kan bruges til pc (normalt kan installeres og tilpasses SD til mikro-usb) eller USB-adapter til SD-kort. Inserte la tarjeta SD en el lector de tarjetas SD de su ordenador comprobando cual es la letra de unidad asignada. Se puede ver fácilmente la letra de la unidad, mirando en la columna izquierda del Explorador de Windows.
2. Download af anvendelsen af Win32DiskImager til en del af projektet og SourceForge som en zip -fil.
3. Ekstra elekverterbar kan bruges til at arkivere zip og ejecutar la utilidad Win32DiskImager (kan ikke bruges til at administrere, men også til at klikke her, og vælg en arkivering og vælg en administratør).
4. Valg af arkivering af billeder, der har ekstra anteriormente de Raspbian.
5. Seleccione con mucho cuidado letra de la unidad de la tarjeta SD (tenga cuidado al seleccionar la unidad correcta pues si usted selecciona otra unidad por error, esto puede destruir los datos en el disco duro de su ordenador)
6. Klik på Escribir y espere a que la escritura se complete.
7. Salga del administrador de archivos y expulse la tarjeta SD.

8. ! En terminado de installer el SO på Raspberry Pi!

Trin 2: Prueba De Acceso Y Creacion De Cuenta

Creada la iamgen del SO, ahora debemos insertar la micro-SD recién creada en su Raspberry Pi en el adaptador de micro-sd que tiene en un lateral. Overvågning af en monitor til en hdmi, en teclado og en tilslutning via USB, et kabel ethernet til en router og en endelig tilslutning af alimentation af 5V DC til computeren, der leverer Raspberry Pi med en ny billede

Para comenzar la configuración de su Raspberry, lo primero es crear una cuenta gratuita en portal cayenne-mydevices.com que servirá tanto para entrar en la consola web como for validarnos and la aplicación móvil. Para ello, vaya a la siguiente url https://www.cayenne-mydevices.com/ e introduzca lo siguintes datos:

• Nombre,
• Dirección de correo elctronica
• Una clave de acceso que utilizara para validarse.

BEMÆRK: las credenciales que escriba and este apartado le servirán tanto for acceder via web como por vía de la aplicación móvil

Trin 3: Instalacion Agente

Una vez registrado, solamente tenemos que elegir la plataforma para avanzar en el asistente. Obviamente seleccionamos en nuestro caso Raspberry Pi pues no se distingue entre ninguna de las versiones (ya que en todo caso en todas deben tener instalado Raspbian).

Para avanzar en el asistente deberemos tener instalado Raspbian en nuestra Raspberry Pi que instalamos en pasos anteriores.

Konklusionen kan hjælpe med at installere en applikation, der kan bruges til IOS som Android.

En caso de Android este es el enlace para su descarga en Google Play.

Det kan interesante destacar que desde la aplicación for the smartphone se puede automáticamente localizar and installer el software myDevices Cayenne en su Raspberry Pi, para lo cual ambos (smarphone and Raspberry Pi) han de estar conectados a la misma red, by emem la la Raspberry Pi al router med et kabel ethernet og su samartphone a la wifi de su hogar (ingen funkionara si esta conectada por 3G o 4G).

Una vez instalada la app, cuando hayamos introducido nuestras credenciales, si está la Raspberry en la misma red y no tiene instalado el agente, se instalara éste automáticamente.

Jeg kan også installere myDevices Cayenne på Raspberry Pi, bruge terminalen og bruge den til SSH.

Tan solo kan ikke bruges til at følge de følgende kommandoer:

• wget
• sudo bash rpi_f0p65dl4fs.sh -v

BEMÆRK: la instalación del agente en su Raspberry Pi por comando, no es necesaria.

Trin 4: Installation af sensortemperatur

Para poder hacer de nuestra Raspberry Pi un detector eficaz de incendios necesitamos añadir sensores que nos permitan medir variables físicas del exterior, para en consecuencia actuar posteriormente

En primer kan bruges til brug af sensor DS18B20 lavet af Dallas Semiconductor. Vi kan se en digital term, der kan præcist variere en model for en hvilken som helst komponent, der kan bruges til en stor mængde registre for temperatur og kontrol.

Eksisterer tre modeller, el DS1820, el DS18S20 og el DS18B20 men vi kan se, at der kan observeres en nøjagtighed i lektionen, og en temperatur, en konvertering, der kan bruges til at oprette en sensor.

Cada sensor tiene un nummero de series único de 64 bits grabado en él lo cual permite un gran número the sensores que se utilizarán and un bus the datos.

Temperaturen kan ses og formateres og signere de nye bits. El bit más significantativo (MSB) tilsvarer al signo y el bit menos significativo tiene un peso de 0.5 ° C, el subsiguiente and sentido creciente 1 ° C, el bit 2 estará asociado a 2 ° C, hasta el bit 7 cuyo peso será de 64 ° C. Para la la sammenligning med los valores de máxima y minima se toman sólo los 8 bits más significantativos (incluyendo al signo), descartando el 0.5 ° C.

El DS1820, tiene, además del número de series y de la interfaz de un conductor, un circuito medidor de temperatura y dos registros que pueden emplearse como alarmas de máxima y de minima temperatura.

Internamente cuenta con un microprocesador, un par de osciladores de frecuencia proporcional a la temperatura (uno de ellos de frecuencia proporcional a la alta temperatura actúa como habilitación (gate) del conteo del oscilador de frecuencia proporcional a la baja temperatura) y un circuit Akkumulator) encargado de compensar las alinealidades de la variación de frecuencia de los osciladores con la temperatura.

A los comandos tradicionales de los botones como: lectura de ROM, búsqueda de ROM, coincidencia de ROM, salteo de ROM, se oeriengan nuevos comandos por el bus de un conductor, como convertir temperatura, leer, copiar of escribir la memoria temporaria (scratchpad) og buscar alarmas (er alarmas son comparadas con el valor de temperatura medido inmediatamente de terminada la medición, es decir que el flag de alarma será actualizado después de cada medición).

CONEXIÓN DEL DS18B20

El DS18B20 envia al bus I2C information om temperaturen udefra og grader C med præcis 9-12 bits, -55C a 125C (+/- 0.5C).a.

Para aprovechar las ventajas de la detección automática de Cayenne de sensores 1-wire, conectaremos este al puerto 4 GPIO (PIN 7) dado que el DS1820 transmite vía protocolo serie 1-Wire

Asimismo es importante conectar una resistencia de 4k7 de pull-up en la line of datos (es decir entre los pines 2 y 3 del DS18B20).

La alimentación del sensor la tomaremos desde cualquiera de las dos conexiones de +5V de nuestra Raspberry (pines 2 o 4) y la conexión de masa por comodidad podemos tomarla del pin 9 de las Raspberry

¡Listo! Encienda su Raspeberry Pi y Cayenne automáticamente detectar el sensor DS18B20 and añadirá este a su panel of control

BEMÆRK: Det er vigtigt, at vi kan disponere 1-Wire se identian mediante un número (ID) único, razón por la que podríamos conectar varios en cascada, viajando la señal de todos ellos por la misma line of data necesitando una única resistencia de pull up para todo el montaje conectándose todos ellos en paralelo (respetando los pines obviamente). El -softwaren kan indlæse “interrogar” al sensor/dispositivo adecuado.

Trin 5: Installer de sensor De Co2

Para complementar nuestro detector se añadido un detector de gases basado en el circuito MQ4.

Du kan også se, om der er en sensor i kredsløbet, eller du kan få brug for en sensor eller en modul, der adskiller dig fra en ledet enhed, der kan anbefales i flere tilfælde.

Estos módulos permiten Dual-modo de señal de salida, es decir cuentan con dos salidas diferenciadas:

• Salida analógica
• Salida con sensibilidad de nivel TTL (la salida es a nivel alto si se detecta GLP, el gas, el alcohol, el hidrógeno y mas)

Estos módulos son de rápida a respuesta y recuperación, cuentan con una buena estabilidad y larga vida siendo ideales para la detección de fugas de gas en casa o fabrica.

Estos detectores son muy versátiles, pudiendo usarse para múltiples bøder, detectando con facilidad lo siguientes gasser:

• Gasbrændbar som GLP
• Butano
• Metano
• Alkohol
• Propano
• Hidrogeno
• Humo
• etc.

Algunas de las características del módulo:

• Strømforsyning: 5V DC
• Opkaldsområde: 300 til 10000 sider / min
• Salida TTL señal valida es baja
• Mål: 32X22X27mm

CONEXIONES

Til moduler og nuancer til Raspberry Pi, der kan bruges til brug i GPIO18 (pin12), som kan tilsluttes en digital sensor til 2 dele (marcado som OUT).

La alimentación del sensor la tomaremos desde cualquiera de las dos conexiones de +5V de nuestra Raspberry (pines 2 o 4) conectándo al pin 4 del sensor (marcado como +5v) y la conexión de masa por comodidad podemos tomarla del pin 9 de las Hindbær conectando este al pin1 del detektor (marcado como GND)

Respecto a Cayenne deberemos konfigurarlo como una entrada genérica como vamos a ver mas adelante.

PRUEBA DEL SENSOR

For at kunne bruge en ny sensor til funktionalitet: kan kun bruges til en cm -sensor, der kan bruges til en desodorante (ingen import af marca), eller bare til at skifte en sensor til en anden sensor. En ese momento debería encenderse el pequeño led que integra el sensor durante unos minutos para luego apagarse marcando de esta forma que realmente ha detectado el gas.

Ademas simultáneamente si podemos medir con un polímetro, veremos que el pin Out pasa a nivel alto, es decir pasa de 0V a unos 5V, volviendo a cero en cuanto se haya diluido el gas

Trin 6: Zumbador Y Montaje Final

Ya tenemos los dos sensores, así que aunque podemos intereactuar ante variaciones de las lecturas de los sensores enviando correos o enviando SMS's (como vamos a ver en el siguiente paso), es muy interesante añadir también un aviso auditivo que podemos activar cuando

Para los avisos acústicos, lo mas sencillo es usar un simple zumbador de 5V que podemos conectar directamente a nuestra Raspberry Pi sin ningún circuito auxiliar.

La conexión del positivo del zumbador normalmente de color rojo, lo haremos al GPIO 17 (pin 11) de nuestra Raspberry y la conexión de masa por comodidad podemos tomarla del pin 9 de las Raspberry conectando este al pin de masa del buzzer (de color negro)

Respecto a Cayenne deberemos konfigurarlo como un actuador genérico como vamos a ver mas adelante en el siguiente paso.

En cuanto a las conexiones dado las poquísimas conexiones de los dos sensores y el zumbador, lo mas sencillo, a mi juicio, es usar un cable de cinta de 20+20, que por ejemplo puede obtener de un viejo cable IDE de los usados para conectar antiguos discos duros cortándolo en la longitud que interese y conectando los cable a los sensores y al zumbador (observer que es muy importante respetar el orden de los pines del cable siendo el rojo el pin 1 y cuenta correlativamente).

El siguiente resumen indica todas las conexiones realizadas:

CABLE DE CINTA UTILIZACIÓN

• pin9 (Gnd) pin1 DS1820, pin1 MQ4,
• pin 7 (GPIO4) pin 2 DS1820, modstand 4k7
• pin1 (+5V) pin 3 DS1820, modstand 4k7, pin4 MQ4, kabel rojo buzzer
• pin 12 (GPIO18) pin2 MQ4
• pin11 (GPIO17) kabel neger summer

Trin 7: Konfiguration af Cayenne

Montado el circuito y nuestra Rasberry corriendo con Rasbian y el agente Cayenne, únicamente nos queda configurar el sensor de gas y el buzzzer así como las condiciones o eventsos que harán que disparen los avisos

Del sensor DS1820 no hablamos precisamente porque al estar conectado al bus one wire, el agente Cayenne lo detectara automáticamente presentándolo directamente sobre el escritorio sin necesidad de ningún acción más.

KONFIGURATIONSSENSOR GAS

Dado que no existe un sensor de estas características en la consola de Cayenne, lo mas sencillo es configurarlo como entrada genérico del tipo Digital Input and subtipo SigitalSensor.

Si ha seguido el circuito propuesto, los valores propuestos que debería configurar son los siguientes

• Widgetnavn: Digital input
• Widget: Graf
• Antal decimaler: 0

En el apartado "Device Settings" pondremos:

• Vælg GPIO: Integreret GPIO
• Vælg kanal: Kanal 18
• Inverter logik: tjek aktivado

Obviamente añadiremos estos valores y pulsaremos sobre el boton "save" para hacer efectiva esta configuración

KONFIGURATION ZUMBADORDado kan ikke eksistere i en zumbador -ordning for en cayenne -konsol, der kan konfigureres som en generel del af RelaySwitch. Si ha seguido el circuito propuesto, los valores propuestos que debería configurar son los siguientes

• Widgetnavn: Buzzer
• Vælg widget: knap
• Vælg ikon: Lys
• Antal decimaler: 0

En el apartado "Device Settings" pondremos:

• Vælg GPIO: Integreret GPIO
• Vælg kanal: Kanal 17
• Inverter logik: tjek deaktivering

Obviamente añadiremos estos valores y pulsaremos sobre el boton "save" para hacer efectiva esta configuración

TRIGGERSSi ha seguido todos los pasos anteriores tendremos en la consola de Cayenne nuestra placa Rasberry Pi con la information and tiempo real de la temperatura o detección de gas e incluso un botón que noos permits activar or desactivar a frivillig el zumbador.

Ademas por si fuera poco gracias a la aplicación móvil, también podemos ver en esta en tiempo real lo que están captando los sensores que hemos instalado y por supuesto activar o desactivar si lo deseamos el zumbador..

Pero aunque el resultado es espectacular todavía nos queda una característica para que el dispositivo sea inteligente: el pode interaccionar ante los eventos de una forma lógica, lo cual lo haremos a través de lo triggers, los cuales nos permitirán desencadenar acciones ante cambios medidas por los sensores.

A la hora de definir triggers en Cayenne podemos hacerlo tanto desencadenado acciones como pueden ser enviar corres de notificaciones or envio de SMS's a los destinatarios acordados o bien actuar sobre las salidas.

Para definir un disparador en myTriggers, der viser "New Trigger" og viser forskellige dele:

• HVIS; aqui arrastraemos el desecadenante, lo cual necesariamene siempre sera la lectura de un sensor (en uestro caso el termometro o el detector de gas)
• SÅ: aqui definiremos lo que queremos que se ejecute cuando se cumpla la condición del IF. Como comentábamos se pueden actuar por dos vías: se puede activar /desactivar nuestra actuador (el buzzer) o también enviar correos o SMS's

Hvordan kan vi definere de følgende triggere:

• IF DS1820 <42º THEN RELE (channel17) = OFF
• IF Channel18 = ON THEN RELE (channel17) = ON
• HVIS Kanal18 = TIL SEN Send e-mail til …
• IF DS2820> 90º SÅ Send e-mail til..
• etc

Es obvio que las posibilidades son infinitas (y las mejoras de este proyecto también), pero desde luego un circuito así es indudable la gran utilidad que puede tener.¿Se anima a replicarlo?