Alarma Inteligente De Humos: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

Gracias al sw de Cayenne هو مفهوم مهني ممكن. 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 y software، las cual sin duda nos va a permir realizar proyectos realmente interesantes.

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

Detectando a tiempo un incendio conseguimos cuatro cosas:

• Lo mas importante: salvar vidas humanas
• Minimizar las pérdidas económicas potencialmente product de 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 productida por la combustión de todo tipo de materiales algunos altamente tóxicos

Es evidente que salvar vidas humanas es el fin main y primero ante la detección de incendios، pero evitar perdidas económicas o تقليل التلوث المحتمل puede ser también buenas razones para poner un cuidado especial en los sistemas de deteción anti

En este proyecto vamos a intentar abordar el gravity problema de los incendios desde una Perspectiva completeamente diferente usando para ello una Raspberry pi 2، un Hardware especifico y el software de Cayenne

Tradicionalmente los detectores de incendios difieren en función de los Principio de activación siendo los mas المعتادes los de Tipo Óptico basado en células fotoeléctricas، las cuales، al oscurecerse por el humo iluminarse porul reflexión de luzir المنبه.

يوجد Asimismo detectores de calor، los cuales son los menos sensibles، puesto que detectoran la última etapa del desarrollo del fuego aunque generalmente tienen una mayor resistencia a condiciones medioambientales.

Este tipo de detectores se clasifica en:

• Detectores térmicos: disparan un alarma alcanzarse unaerminada temperature fija en el ambiente.
• Detectores termovelocimétricos: disparan un señal o alarma cuando detremento rápido de la tematura ambiente، por lo este tipo de sensores son más adecuados cuando la temperatura ambiente es baja o varía lentamente en condiciones.
• Detectores de llama: se basan en la detección de la radiación overvioleta o infrarroja presente en la combustión en los incendios. Se usan en zonas outsidees 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 thinken estos detectorses 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 con un الهائل ver aparte de poder transmitir las información en múltiples formatos y formas hasta nunca vistas.

ضرائب المكونات

الفقرة montar la solución propuesta necesitamos los siguientes elementos:

• Zumbador de 5V
• DS18B20
• Resistencia de 4k7 1/4 w
• مستشعر ثاني أكسيد الكربون باسادو و MQ4
• Raspberry Pi 2 o Superior
• Fuente 5V / 1A para la Rasberry Pi

أوتروس

• كابل دي أحمر
• Caja de plástico para contener el conjunto
• Cable de cinta (se puede reusar un cable de cinta Procedente de un interfazyd de disco)

الخطوة 1: Instalación Raspbian

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

برنامج Raspbian trae pre-instalado muyiverso para la educationación، programación y uso general، contando además con Python، Scratch، Sonic Pi y Java

Para instalar Raspbian se puede instalar con NOOBS o descargando la imagen del SO desde la url oficial

إصدارات Vemos que hay dos:

• RASPBIAN JESSIE: Imagen de escritorio completeo basado en Debian Jessie de Mayo de 2016، publicada el 2016-05-27 y versión de kernel: 4.4
• RASPBIAN JESSIE LITE: النسخة mínima de la imagen basada en Debian Jessie de Mayo de 2016، publicada el 2016-05-27 y versión de kernel: 4.4

Obviamente si la SD es suficiente grande، lo interesante es descargar la primera opción، en lugar de usar la versión mínima (Lite)

أونا فيز ديسكارجادا لا تخيل مراسل في سو أوردينادور سيجا لوس سيغوينتس باسوس:

1. Puede utilizar la ranura para tarjetas SD si usted tiene soporte en su PC (normalmente habrá que instalar un adaptador de SD a micro-usb) o bien usar un adaptador usb a SD. إدراج لا تارجيتا 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. تحميل Win32DiskImager desde la página del proyecto en SourceForge como un archivo zip.
3. Extraer el ejecutar desde el archivo zip y ejecutar la
4. Seleccione el archivo de imagen que ha extraído 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. Haga clic en Escribir y espere a que la escritura se كاملة.
7. Salga del administrador de archivos y expulse la tarjeta SD.

8. ! A terminado de instalar el SO en su Raspberry Pi!

الخطوة 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 الأفقي. También deberá conectar un monitor por el conector hdmi، un teclado y ratón en los conectores USB، un cable ethernet al router y finalmente la alimentación de 5V DC para comprobar que la Raspberry Pi ترتيب con la nueva imagen

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

• نومبر ،
• Dirección de correo elctronica
• Una clave de acceso que utilizara para validarse.

NOTA: las Creditenciales que escriba en este apartado le servirán tanto para acceder via web como por vía de la aplicación móvil

الخطوة 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.

Concluido el asistente، lo siguiente es instalar la aplicación móvil، que esta disponible tanto para IOS como Android.

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

Es muy interesante destacar que desde la aplicación para el phonephone se puede automáticamente localizar e instalar el software myDevices Cayenne en su Raspberry Pi، para lo cual ambos (smarphone y Raspberry Pi) han de estar conectados a la Piisma red، por ejemplo la Raspberry al router con un cable ethernet y su samartphone a la wifi de su hogar (no funcionara si esta conectada por 3G o 4G).

تطبيق Una vez instalada la app و cuando hayamos يقدمان nuestras creditenciales و si está la Raspberry en la misma red y no tiene instalado el agente، se instalara éste automáticamente.

Hay otra opción de instalar myDevices Cayenne en su Raspberry Pi، usando el Terminal en su Pi o bien por SSH.

Tan sólo hay que ejecutar los dos siguientes comandos:

• wget
• sudo bash rpi_f0p65dl4fs.sh -v

ملحوظة: لا تركيب الوكيل في صورة Raspberry Pi por comando، no es necesaria.

الخطوة 4: تثبيت مستشعر درجة الحرارة

Para poder hacer de nuestra Raspberry Pi un detector eficaz de incendios necesitamos añadir يستشعر que nos permitan medir variables físicas del outside، para en consecuencia actuar postiormente

En Primer lugar se ha optado باستخدام جهاز استشعار DS18B20 من قبل دالاس أشباه الموصلات. Se trata de un termómetro digital، cona precisión que varía según el modelo pero que en todo caso es un componente muy usado en muchos proyectos de registro de datos y control de temperature.

Existen tres modelos، el DS1820، el DS18S20 y el DS18B20 pero sus Principales Diferencias se Observan en la precitud de lectura، en la temperatura، y el tiempo de convertión que se le debe dar al sensor para que realice esta acción.

مستشعر Cada tiene un número de serie único de 64 bits grabado en él lo cual permite un gran número de sensores que se utilizarán en un bus de datos.

لا درجات الحرارة للحصول على صيغة موحدة للبتات الجديدة. تتوافق البتة الكبيرة ذات الأهمية (MSB) مع الإشارة والجزء الملائم من المؤشر إلى درجة حرارة 0.5 درجة مئوية ، وشروط الدفع عند درجة حرارة تبلغ 1 درجة مئوية ، والبت 2 استاراسوسيادو أ 2 درجة مئوية ، والبيت 7 كوو بيزو سيرا دي 64 درجة مئوية. Para la Comparación con los valores de máxima y mínima se toman sólo los 8 bits más más más más (incluyendo al signo)، descartando el 0.5 ° C.

El DS1820، tiene، además del número de serie y de la interface de un connector، un circo medidor de temptura y dos registros que pueden emplearse alarmas de máxima y de mínima temperature.

Internamente cuenta con un microprocesador، un par de osciladores de frecuencia proporcional a la temperatura (uno de ellos de frecuencia proporcional a la alta tematura actúa como habilitación (gate) del conteo del oscilador de temperecuencia proporcional a la baja) Accumulator) encargado de تعويض عن درجات الحرارة.

a los comandos tradicionales de los botones como: lectura de ROM، búsqueda de ROM، coincidencia de ROM، salteo de ROM، se Apprgangan nuevos comandos por el bus de un connector، como convertir temperature، leer، copiar o escribir la memoria temporaria (scratchpad)) y buscar alarmas (estas alarmas son المقارنة).

CONEXIÓN DEL DS18B20

El DS18B20 envia al bus I2C la información de la tematura outside en grados C con precisión 9-12 bits، -55C a 125C (+/- 0.5C).

الفقرة 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 الإرسال عبر بروتوكول سلسلة 1-سلك

Asimismo هو conectar una resistencia de 4k7 de pull-up en la línea de 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

¡ليستو! Encienda su Raspeberry Pi y Cayenne Automáticamente Discoverará el sensor DS18B20 y añadirá este a su panel de control

ملحوظة: مهمة البحث عن الجهاز 1-سلك حد ذاته ميديانت أون نيميرو (ID) único ، razón por la que podríamos conectar varios en cascada ، viajando la señal de todos ellos por la misma línea de unmero de datos pull up para todo el montaje conectándose todos ellos en paralelo (respetando los pines obviamente). البرمجيات هي عبارة عن أجهزة استشعار "interrogar" / جهاز مخصص.

الخطوة 5: تثبيت مستشعر Co2

كاشف مكمل nuestro لا يوجد به كاشف للغازات basado en el circo MQ4.

Se puede montar un circo con el sensor، o bien se puede adquirir con el sensor y el modulo de disparo con un led ya soldado، lo cual por su bajo coste es la opción más recomendada.

تصريح Estos Módulosاريب Dual-modo de señal de salida، es decir cuentan con dos salidas Diferenciadas:

• ساليدا أنالوجيكا
• Salida con sensibilidad de nivel TTL (la salida es a nivel alto si se detective 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 fugas de gas en casa o fabrica.

كاشفات Estos son muy versátiles ، pudiendo usarse para múltiples fines ، detectorando con facilidad lo siguientes الغازات:

• الغاز القابل للاشتعال como el GLP
• بوتانو
• ميتانو
• كحول
• بروبانو
• هدروجينو
• هومو
• إلخ.

Algunas de las características del módulo:

• Voltaje de funcionamiento: 5V DC
• Rango de Detección: 300 أ 10000 جزء في المليون
• Salida TTL señal valida es baja
• تامينو: 32 × 22 × 27 ملم

CONEXIONES

Para conectar el modulo a nuestra Raspberry Pi، optaremos por usar el puerto GPIO18 (pin12) que conectaremos a la salida digital 2 del sensor (marcado como 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 Raspberry conectando este al pin1 del detector (marcado como GND)

احترم كايين ديبيرموس كونكورارلو كومو أونا إنترادا جينريكا كومو فاموس إيه فير ماس أدلانتي.

مستشعر PRUEBA DEL

Para hacer una prueba rápida de que nuestro sensor es funcional: simplemente apuntar a unos cm del sensor con un bote de desodorante (no importa la marca)، justo con un sólo disparo hacia el cuerpo del 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 extractado el gas.

Ademaschronáneamente 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

الخطوة السادسة: نهائي Zumbador Y Montaje

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 avuiso Audit active.

Para los avisos acústicos، lo mas sencillo es usar un simple zumbador de 5V que podemos conectar directamente a nuestra Raspberry Pi sin ningún circo 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))

الاحترام ل Cayenne deberemos configurarlo 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 cables a los sensores y al zumbador (see que es muy importante respetar el orden de los pines del cable siendo el rojo el pin 1 y cuenta correlativamente).

El siguiente استئناف إنديكا todas las conexiones realizadas:

كابل دي سينتا أوتيليزاسيون

• pin9 (Gnd) pin1 DS1820 ، pin1 MQ4 ،
• دبوس 7 (GPIO4) دبوس 2 DS1820 ، مقاومة 4k7
• pin1 (+ 5V) pin 3 DS1820 ، resistencia 4k7 ، pin4 MQ4 ، كابل روجو الجرس
• دبوس 12 (GPIO18) pin2 MQ4
• pin11 (GPIO17) كبل الجرس الزنجي

الخطوة 7: كونكوراسيون كايين

Montado el Circo 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 eventos que harán que disparen los avisos

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

غاز حساس التكوين

Dado que noesente un sensor de estas características en la consola de Cayenne، lo mas sencillo es configurarlo como entrada genérico del tipo Digital Input y subtipo SigitalSensor.

Si Ha seguido El Circo Propuesto، Los Valores Propuestos que debería configurar son los siguientes

• اسم القطعة: المدخلات الرقمية
• القطعة: الرسم البياني
• عدد الكسور العشرية: 0

En el Apartado "إعدادات الجهاز" pondremos:

• حدد GPIO: وحدة GPIO مدمجة
• حدد القناة: القناة 18
• عكس المنطق: تحقق من Activado

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

CONFIGURACION ZUMBADORDado que noesente un zumbador como tal en la consola de cayenne، lo mas sencillo es configurarlo como salida genérico del tipo RelaySwitch. Si Ha seguido El Circo Propuesto، Los Valores Propuestos que debería configurar son los siguientes

• اسم القطعة: الجرس
• اختر القطعة: زر
• اختر الرمز: فاتح
• عدد الكسور العشرية: 0

En el Apartado "إعدادات الجهاز" pondremos:

• حدد GPIO: وحدة GPIO مدمجة
• حدد القناة: القناة 17
• المنطق المعكوس: تحقق من إلغاء التنشيط

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

TRIGGERSSi ha seguido todos los pasos anteriores straremos en la consola de Cayenne nuestra placa Rasberry Pi con la información en tiempo real de la temperatura o detección de gas e incluso un botón que nos permite Activar o desactivar el zumbador التطوعي.

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 Disitivo sea inteligente: el pode interaccionar ante los eventos de una forma lógica، lo cual lo haremos a través de lo triggers، los cuales nos permiosiones desencables medidas من خلال los sensores.

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

الفقرة تعريف un disparador في myTriggers ، pulsaremos "New Trigger" y nos presentara dos partes:

• لو ؛ aqui arrastraemos el desecadenante، lo cual necesariamene siempre sera la lectura de un sensor (en uestro caso el termometro o el detector de gas)
• بعد ذلك: تعريف محدد لو كان الأمر كذلك. Como comentábamos se pueden actuar por dos vías: se puede activar / desactivar nuestra actuador (el buzzer) o también enviar correos o SMS's

Como ejemplo se pueden Definir lo siguientes مشغلات:

• إذا كان DS1820 <42º ثم توقف (القناة 17) = إيقاف التشغيل
• إذا كان Channel18 = ON ثم توقف (channel17) = ON
• إذا كانت القناة 18 = تشغيل ، ثم أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى …
• إذا DS2820> 90º ثم أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى..
• إلخ

Es obvio que las posibilidades son infinitas (y las mejoras de este proyecto también) ، pero desde luego un circo así es indudable la gran utilidad que puede tener.