Как подключается датчик протечки воды
Лучшие датчики протечки воды
Датчик протечки – это сигнализирующее устройство, предназначенное для фиксации разлива аварийных ситуаций и блокировки вентилей с электромеханическим клапаном. В конструкции прибора содержится несколько контактов, которые при взаимодействии с водой передают сигнал на управляющий контроллер.
Такие приборы считаются идеальным способом для устранения потопов. В данной статье представлены лучшие датчики протечки, которые можно купить в начале 2021 года.
Виды датчиков протечки
В настоящее время существует несколько видов датчиков протечки:
Также датчики можно условно разделить на следующие классы:
Как выбрать датчик протечки
Датчик протечки – довольно сложное устройство, с которым при покупке у многих пользователей могут возникнуть проблемы.
В первую очередь покупатель должен определиться бюджетом и только после этого подбирать модель под свои личные предпочтения. Очень важно при выборе датчика обращать внимание на следующие критерии.
Автоматическая система проворачивания
Один из важнейших критериев, отвечающий за автоматическое страгивание электроприводных кранов. Такой подход исключает образование загрязнений и солей в рабочих частях устройства.
Комплектация
Как правило, в стандартный комплект поставки входят следующие элементы:
Датчик предотвращения протечки воды своими руками
Вода — это жизнь. Если она в кране, или в радиаторе отопления, это благо. А если она на полу вашей квартиры, или на потолке соседа снизу — это большие финансовые и моральные неприятности. Разумеется, необходимо регулярно проверять систему водоснабжения и отопления на предмет коррозии или трещин в пластиковых трубах. Однако прорыв воды обычно происходит внезапно, без признаков надвигающейся опасности. Хорошо, если в этот момент вы дома, и не спите. Но, по закону подлости, протечки возникают как раз в ночное время, или когда вас нет дома.
Простые правила борьбы с этой проблемой (особенно это касается старого жилого фонда, с изношенными сетями):
Последний пункт списка мы рассмотрим подробнее.
Как сигнализировать об утечке воды
Решение вопроса пришло в быт из яхтенного мира. Поскольку судовые помещения нижнего яруса (особенно это касается трюмов) находятся ниже ватерлинии, в них регулярно скапливается вода. Последствия понятны, вопрос в том, как с этим бороться. Ставить для контроля отдельного вахтенного матроса нерационально. Тогда кто даст команду на включение откачной помпы?
Существуют эффективные тандемы: датчик наличия воды, и автоматическая помпа. Как только датчик обнаружит заполнение трюма, включается мотор помпы, и производится откачка.
Датчик воды — не что иное, как обычный поплавок на шарнире, соединенный с выключателем помпы. Когда уровень воды поднимается на 1–2 см, одновременно срабатывает сигнализация и мотор откачной помпы.
Удобно? Да. Безопасно? Разумеется. Однако такая система вряд ли подойдет для жилого дома.
Стало быть, нужна более чувствительная система сигнализации от протечек. Это вопрос датчиков, а исполнительная часть бывает двух видов:
1. Только сигнализация. Она может быть световой, звуковой, или даже соединенной с GSM сетью. В этом случае вы получите сигнал на мобильный телефон, и сможете дистанционно вызвать аварийную бригаду. 
2. Отключение подачи воды (к сожалению, такая конструкция не работает с системой отопления, только водопровод). После главной задвижки, которая подает воду от стояка в квартиру (не важно, до или после прибора учета), установлен электромагнитный клапан. При подаче сигнала от датчика, вода перекрывается, и дальнейший потоп останавливается. 
Естественно, система отключения воды еще и сигнализирует о проблеме любым из вышеуказанных способов. Эти устройства в широком ассортименте предлагаются сантехническими магазинами. Казалось бы, материальный ущерб от потопа потенциально выше цены спокойствия. Однако большинство граждан живет по принципу «пока гром не грянет, мужик не перекрестится». А более прогрессивные (и рачительные) владельцы жилья, изготавливают датчик протечки воды своими руками.
Принцип работы датчиков протечек
Говоря о блок схеме — все очень просто. Некий элемент фиксирует жидкость в точке его размещения, и подает сигнал в исполнительный модуль. Который, в зависимости от настроек может подавать световые или звуковые сигналы, и (или) дать команду на перекрытие задвижки.
Как устроены датчики
Поплавковый механизм рассматривать не будем, поскольку в домашних условиях он не эффективен. Там все просто: основание закреплено на полу, на шарнире подвешен поплавок, который при всплытии замыкает контакты выключателя. Подобный принцип (только механический) применяется в бачке унитаза.
Чаще всего применяется контактный датчик, который использует естественную способность воды проводить электрический ток.
Разумеется, это не полноценный включатель, через который проходит напряжение 220 вольт. К двум контактным пластинам (см. иллюстрацию) подключается чувствительная схема, которая фиксирует даже небольшую силу тока. Датчик может быть отдельным (как на фотографии выше), или встроенным в общий корпус. Такое решение применяется на мобильных автономных датчиках, работающих от батарейки или аккумулятора.
Если у вас нет системы «умный дом», а вода подается без всяких электромагнитных клапанов, именно простейший датчик со звуковой сигнализацией можно использовать в качестве стартового варианта.
Самодельный датчик простейшей конструкции
Несмотря на примитивность, датчик достаточно эффективен. Домашних мастеров эта модель привлекает копеечной стоимостью радиодеталей, и возможностью сборки буквально «на коленке».
Базовый элемент (VT1) — NPN транзистор серии BC515 (517, 618 и им подобные). С его помощью подается питание на звуковой сигнализатор (B1). Это простейший готовый зуммер со встроенным генератором, который можно приобрести за копейки, или выпаять из какого-нибудь старого электроприбора. Питание требуется порядка 9 вольт (конкретно для этой схемы). Есть варианты под 3 или 12 вольтовые батарейки. В нашем случае используется элемент питания типа «Крона».
Как работает схема
Секрет в чувствительности перехода «коллектор-база». Как только через него начинает протекать минимальный ток, открывается эмиттер, и подается питание на звуковой элемент. Раздается писк. Параллельно можно подключить светодиод, добавляя визуальную сигнализацию.
Сигнал к открытию коллекторного перехода дает та самая вода, о наличии которой надо сигнализировать. Из металла, не подверженного коррозии, изготавливаются электроды. Это могут быть два кусочка медной проволоки, которую можно просто облудить. На схеме точки подключения: (Электроды).
Собрать такой датчик можно на макетной плате.
Затем прибор помещается в пластиковую коробочку (можно в мыльницу), в донышке которой проделаны отверстия. Желательно, чтобы при попадании воды, она не касалась монтажной платы. Если хочется эстетики, печатную плату можно вытравить.
Недостаток такого датчика — различная чувствительность к разным типам воды. Например, дистиллят от протекающего кондиционера может остаться незамеченным.
Исходя из концепции: недорогой автономный прибор, его нельзя интегрировать в единую систему защиты вашего дома, даже самодельную.
Более сложная схема, с регулятором чувствительности
Себестоимость такой схемы тоже минимальная. Выполняется на транзисторе КТ972А.
Принцип работы аналогичен предыдущему варианту, с одним отличием. Сформированный сигнал о наличии протечки (после открытия эмиттерного перехода транзистора), вместо сигнального устройства (светодиод или звуковой элемент), подается на обмотку реле. Подойдет любое слаботочное устройство, типа РЭС 60. Главное, чтобы напряжение питания схемы соответствовало характеристикам реле. А уже с его контактов, информацию можно подавать на исполнительное устройство: система «умный дом», сигнализация, GSM передатчик (на мобильный телефон), аварийный электромагнитный клапан.
Дополнительное преимущество такого исполнения — возможность настройки чувствительности. С помощью переменного резистора регулируется ток перехода «коллектор-база». Вы можете настроить порог срабатывания от появления росы или конденсата, до полноценного погружения датчика (контактной пластины) в воду.
Датчик протечки на микросхеме LM7555
Этот радиоэлемент является аналогом микросхемы LM555, только с меньшими параметрами потребления энергии. Информация о наличии влаги поступает с контактной площадки, обозначенной на иллюстрации, как «датчик»:
Для повышения порога срабатывания, ее лучше выполнить в виде отдельной пластины, соединенной с основной схемой проводами с минимальным сопротивлением.
Оптимальный вариант на фото:
Если вы не хотите тратить деньги на покупку подобного «концевика», его можно вытравить самостоятельно. Только обязательно покройте оловом контактные дорожки, для повышения коррозийной устойчивости.
Как только между дорожками появляется вода, пластина становится замкнутым проводником. Через встроенный в микросхему компаратор начинает протекать электрический ток. Напряжение быстро возрастает до порога срабатывания, при этом открывается транзистор (который выполняет роль ключа). Правая часть схемы — командно исполнительная. В зависимости от исполнения, происходит следующее:
Информация: Разумеется, можно своими руками изготовить и запорный клапан. Однако это сложное устройство лучше приобрести в готовом виде.
Схему можно выполнить по макету печатной платы, которая одинаково подойдет как для LM7555, так и для LM555. Устройство питается от напряжения 5 вольт.
Важно! Блок питания должен быть с гальванической развязкой от 220 вольт, чтобы опасное напряжение не попало в лужу воды при протечке.
На самом деле, идеальный вариант — использование зарядного устройства от старой мобилки.
Себестоимость подобной самоделки не превышает 50–100 рублей (на покупку деталей). При наличии в запасниках старой элементной базы, можно свести затраты к нулю.
Корпус — на ваше усмотрение. При таких компактных размерах, найти подходящую коробочку не составит труда. Главное, чтобы от общей платы до контактной пластины датчика, расстояние было не более 1 метра.
Общие принципы размещения датчиков протечки
Любой владелец помещения (жилого или офисного) знает, где проходят коммуникации водоснабжения или отопления. Потенциальных мест протечки не так много:
Разумеется, в идеале, датчики должны быть расположены именно под этими устройствами. Но тогда их может быть слишком много, даже для варианта самостоятельного изготовления.
На самом деле, достаточно 1–2 датчиков на потенциально опасное помещение. Если это ванная комната, или туалет — как правило, имеется порожек входной двери. В этом случае, вода набирается, как в поддон, слой может достигать 1–2 см, пока жидкость не прольется через порог. В этом случае, место установки не критично, главное, чтобы датчик не мешал передвигаться по комнате.
На кухне датчики устанавливаются на пол под раковиной, за стиральной или посудомоечной машиной. Если возникнет протечка, она сначала образует лужицу, в которой и сработает сигнализация.
В остальных помещениях прибор устанавливается под радиаторами отопления, поскольку через спальню или гостиную трубы водоснабжения не прокладываются.
Не лишним будет установка датчика в нишу, по которой проходят стояки трубопроводов и канализации.
Наиболее критичные точки прорыва воды
При равномерном рабочем давлении, риск протечки минимален. Тоже самое относится к смесителям и кранам, если вы открываете (закрываете) воду плавно. Слабое место системы трубопроводов проявляет себя при гидроударах:
Как правильно размещать датчики
Контактная пластина должна располагаться как можно ближе к поверхности пола, не касаясь его. Оптимальная дистанция: 2–3 мм. Если контакты разместить непосредственно на полу, будут возникать постоянные ложные срабатывания из-за конденсата. Большое расстояние снижает эффективность защиты. 20–30 миллиметров воды, это уже проблема. Чем раньше сработает датчик, тем меньше потери.
Вне зависимости от того, приобретается система защиты от протечек в магазине, или изготавливается своими руками, надо знать единые стандарты ее работы.
Классификация устройств
Вывод
Затратив немного времени, и минимум средств, вы сможете обезопасить себя от серьезных финансовых проблем, связанных с потопом в квартире.
Видео по теме
Система защиты от протечек воды Xiaomi — как подключить и настроить?
Защитить свою квартиру и соседей снизу от возможного потопа и утечек воды при повреждении водопроводных труб или фитинговых соединений на них, можно тремя способами:
Способ хоть и бесплатный, и самый надежный, но в то же время в реальной жизни им никто не пользуется, так как это довольно глупо.
Это клапаны механического типа с пружиной и мембраной. Они монтируются непосредственно перед потребителем воды – раковиной, унитазным бачком, стиральной машинкой и т.п.
В случае обрыва шланга, клапан отслеживает утечку воды и при превышении объема в 10-12л в минуту, автоматически перекрывает подачу.
Основная проблема девайса – для корректной работы ему требуется стабильное давление, иначе клапан попросту не сработает.
Третий способ, который мы и рассмотрим более подробно, является самым распространенным. Речь идет о специализированных системах защиты от протечек.
Подобных систем на сегодняшний день развелось довольно много. Однако настройка и подключение большинства из них (АкваСторож, Нептун, Гидролок) вызывает реальные проблемы у простых пользователей.
Вот так, например, выглядит подключение управляющего блока от Gidrolock.
Чем дальше вы будете залезать в дебри документации и ознакамливаться с инструкциями, тем быстрее к вам придет понимание, что для этого дела лучше пригласить профессионального мастера.
Система защиты от протечки Xiaomi построена на следующих элементах:
На данный момент именно такой вариант является наиболее оптимальным для поставленных задач как по цене, так и по простоте установки и настройки. 6-7 тысяч рублей за набор из двух недорогих кранов, двух датчиков, одного реле и хаба для MiHome, это значительно дешевле всех готовых систем, представленных на нашем рынке.
Самым ответственным элементом является электрический кран, который по команде и должен перекрывать подачу воды. Сантехники не советуют экономить на этой водозапорной арматуре.
В комплекте с реле или датчиком, кран естественно не поставляется. Придется его выбирать самостоятельно.
Лучше всего обратить внимание не на китайский ширпотреб, а на продукцию зарекомендовавших себя фирм. Например, полнопроходные краны Neptun на 220V.
Такие поставляются в комплекте с соответствующей системой, но можно их прикупить и отдельно.
Вся подобная арматура состоит из двух элементов:
Последний подключается к крану через специальную муфту. Узнать открыт кран или закрыт можно через концевики.
Если вы не хотите менять уже установленный в стояк вентиль, можно воспользоваться двигателями актуаторами или манипулятором.
Правда идут они все на постоянное низкое напряжение 12В, а наша рассматриваемая система работает от 220V, поэтому перед краном придется дополнительно ставить герметичный низковольтный понижающий блок, наподобие тех, что используется в светодиодных лентах. 
Это необходимо, чтобы иметь возможность ручного перекрытия водопровода для замены или ремонта электрокрана.
Привод электрокрана 220V подключается трехжильным кабелем. На одну жилу подается ноль, по двум другим управляющая фаза – на закрытие и открытие, соответственно. 
Если у вас кабель на вентиле четырехжильный (как у марки Нептун), то четвертая жила используется в качестве заземления.
Для того, чтобы все работало корректно, необходимо заранее индикатором напряжения проверить фазировку. Далее подключив кран через времянку, узнать какая жила за что отвечает.
Не бойтесь, короткого замыкания не произойдет, однако кран будет бесконечное количество раз то закрываться, то открываться. Нормальной работы вы от него не добьетесь.
Общее управление краном осуществляется через двухканальное ZigBee реле Aqara.
По габаритам оно чуть больше спичечного коробка.
С одной стороны у него 8 контактов, с другой – внешняя zigbee антенна.
Два контакта “L” и “IN” изначально замкнуты перемычкой.
Когда перемычка плохо затянута, исчезает питание внутренней схемотехники. Вследствие чего, теряя свой шунт, встроенный измеритель мощности перегорает.
L1 и L2 – это управляющие фазы, через которые подключается нагрузка.
S1 и S2 – клеммы для механического двухклавишного выключателя. Через них можно вручную закрыть или открыть воду, просто нажав клавишу, подобно тому, как вы отключаете свет в ванной.
Подключение автоматики выглядит следующим образом. Первым делом подаете питание на реле.
На первый контакт заводите нулевой проводник, на четвертый – фазный. Далее это zigbee реле нужно подключить к шлюзу. Для этого воспользуйтесь мастером подключения через приложение MiHome.
В плагине шлюза выбираете вкладку Device, нажимаете Add Childe Device и в открывшихся окошках выбираете беспроводное реле.
После этого на реле требуется нажать кнопку и удерживать ее в течение 5 секунд, пока не начнется мерцание светодиода. Через некоторое время устройство сообщит об успешном сопряжении.
Открываете первый шаг настройки – выбор местоположения (Select Room).
На втором этапе задаете имя устройства. Последний этап – успешное добавление девайса в систему.
В итоге оно должно появиться в перечне устройств шлюза и общем списке MiHome.
Данное реле имеет собственный плагин, через который можно управлять двумя каналами.
Управление краном происходит через режим Interlock.
Для активизации данного режима необходимо, чтобы один из каналов реле был включен.
Те, кто сталкивается с проблемой включения Interlock через Wi-Fi сеть, попробуйте проделать все через мобильное соединение (т.е. фактически через китайские сервера). Сделайте это один раз и больше эти настройки не изменяйте.
Ноль является общим проводником как для реле, так и для электрокрана. Управляющие фазы вентиля подключаются на контакты L1 и L2.
Благодаря режиму Interlock, в один момент времени активным может быть только один из контактов.
Проверить работоспособность на “сухую” можно через приложение Aqara на смартфоне. Первый канал должен закрывать вентиль, второй открывать.
Помимо крана холодной воды, параллельно можно подключить и вентиль от труб ГВС (горячего водоснабжения). Мощности реле хватит на несколько кранов одновременно.
Как уже говорилось выше, кроме смартфона краном можно управлять через обычный комнатный двухклавишный выключатель света. 
Для этого на общий вход выключателя подается напряжение с разъема реле L-IN (там, где перемычка). Два отходящих контакта двухклавишника соединяем с разъемами S1 и S2.
При нажатии одной клавиши кран откроется, другой – закроется.
Поэтому еще до установки в систему, замерьте секундомером время работы вентиля. Обычно оно находится в пределах 20 секунд.
Были прецеденты, когда реле сгорало и выходило из строя именно по этой причине.
Казалось бы, гораздо проще запитать выключатель от ближайшей распредкоробки, после чего соединить его с двухканальным Zigbee реле. На самом деле это приводит к непредсказуемым последствиям.
С подключением запорной арматуры разобрались. Но главная задача всей системы – это защита от протечки и ее нужно как-то зафиксировать.
Помогает с этим делом беспроводной датчик Xiaomi.
Кстати, отсутствие проводов некоторые считают не преимуществом, а недостатком.
Говорят, что беспроводные девайсы в определенных случаях могут срабатывать на помехи. У проводных экземпляров таких ложных срабатываний не бывает.
Где помимо ванной их обычно размещают? Там, где вероятность аварии самая высокая:
В комплекте с датчиком идет инструкция, в том числе на русском языке.
Внутри корпуса запрятана стандартная батарейка 2032. Чтобы добраться до нее, нужно при помощи монетки открутить нижнюю крышечку.
Все внутренние контакты надежно герметизированы резиновым уплотнителем.
Сверху датчика имеется “невидимая” кнопка, которая позволяет запускать и перезагружать девайс.
При ее нажатии загорается синий светодиод.
Удерживая кнопку 5 секунд, прибор переходит в состояние готовности для встраивания в систему умный дом через хаб Aqara.
Вообще работу датчика можно настроить через три приложения:
Вы его спокойно сможете подключить на IOS или Android и считывать все данные.
В приложении выбираете “добавить устройство” и соответствующий значок (Water Leak Sensor).
После чего соединяете его с хабом, зажав центральную кнопку. Все подключение происходит буквально одним нажатием.
Многие сталкивались с проблемой, когда датчик не подключался с первого раза и его приходилось коннектить повторно. В этом случае помогает следующая инструкция от xiaomi-smarthome.ru.
В нижней части датчика находится два контакта. При попадании между ними воды, они замыкаются и сенсор срабатывает.
Чтобы ваш водопроводный электрокран при таком срабатывании автоматически закрылся, в приложении смартфона создаете отдельный сценарий (Add New Scene).
По нему при обнаружении протечки совершается действие, а именно – подача питания по каналу №1. Через 20 секунд, питание должно прерваться (помним, что нельзя, чтобы напряжение постоянно дежурило на кранах).
При желании можно создать и второй сценарий. Когда протечка устранена и лужа высохла, подается напряжение по каналу №2. В результате кран открывается, через 20 секунд напряжение отключается.
Однако рекомендуется все же открывать кран только вручную.
При срабатывании датчика через приложение приходит уведомление на смартфон.
Сценарии лучше делать только автоматическими. В чем может быть подвох ручных сценариев?
В том, что команда на закрытие в этом случае будет идти через китайский сервер и в конечном счете может так и не дойти до адресата. При исчезновении интернета кран попросту не сработает.
При обычной автоматизации, даже при потере связи с облаком, хаб при аварии сам все сделает и устранит утечку.
Есть еще два способа сборки подобной системы. В одном из них («колхозный» вариант) вместо реле используется умная розетка от Xiaomi.
Провода от крана заводятся на разборную вилку, причем внутри нее подключается только нулевой и один из фазных проводов, который отвечает за закрытие. Второй фазный проводник остается свободным и изолируется.
В реальной жизни фактическое срабатывание системы может случиться один раз в течение несколько лет. Кран в этот момент закроет подачу и предотвратит утечку.
Чтобы его открыть, придется разобрать вилку, перекинуть фазные провода местами, включить ее в розетку, после чего все вернуть обратно как было.
Защита от протечки в этом случае работает аналогично вышерассмотренному варианту. При утечке и замыкании контактов на датчике, подается команда на шлюз, который в свою очередь включает умную розетку.
Напряжение на ней появляется, а значит срабатывает эл.кран, который через вилку включен в эту самую розетку. Через 20-30 секунд шлюз отключает розетку и система, успешно защитив квартиру от потопа, ждет вашего прихода домой.
Также систему защиты от протечек можно построить без реле Aqara, но с использованием двухклавишного выключателя aqara с нулевой линией.
Вот его схемы подключения.
Какие минусы и проблемы есть у данной защиты от протечек Xiaomi?
Во-первых, напряжение питания 220В. Наличие такого напряжения на водозапорном кране не всегда безопасно.
Именно поэтому оно должно подаваться на него только кратковременно в момент перекрытия вентиля. Профессиональные системы известных фирм, рассчитаны как правило на низкое напряжение 12V.
Благодаря этому, помимо безопасности можно легко обеспечить и резервирование защиты. Ведь если у вас произойдет крупный потоп и он каким-то образом затронет проводку в ванной, то УЗО в эл.щите моментально отключит напряжение, а значит обесточит и саму защиту.
Для этого в низковольтных системах есть аварийное питание от АКБ или встроенных батареек. У Xiaomi такой возможности нет.
Также не забывайте про всякого рода ошибки: