Monitor zur Radonminderung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Überblick

Radon kommt auf natürliche Weise aus Gestein und Erde unter unseren Häusern in den Vereinigten Staaten und der Europäischen Union. Es ist immer um uns herum ein geruchloses, geschmackloses und unsichtbares radioaktives Gas. Radon ist problematisch, weil es durch Risse oder Spalten in unsere Häuser eindringt und sich in höheren Konzentrationen aufbaut. Wenn Sie Radongas einatmen, können die radioaktiven Partikel in Ihrer Lunge eingeschlossen werden und Krebs verursachen. Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde EPA sterben in den USA jedes Jahr mehr als 21.000 Menschen an Radon und in der EU über 20.000 pro Jahr. Nach Angaben des Center for Disease Control (CDC) ist Radon die häufigste Ursache für Lungenkrebs bei Nichtrauchern. Sowohl alte als auch neue Häuser können Radonprobleme haben. Viele Häuser benötigen aktive Radonminderungssysteme, die normalerweise eine Druckentlastung unter der Decke oder im Kriechkeller beinhalten. Dabei handelt es sich um einen Lüfter mit geringer Wattzahl (50 W), der leise und hoffentlich kontinuierlich arbeitet, um den Radongehalt zu reduzieren. Der Ventilator wird oft auf einem Dachboden, Keller oder sogar außerhalb des Hauses versteckt, wo bei Ausfall des leisen und außer Sichtweites Ventilators die Bewohner radioaktivem Radon ausgesetzt sind. Weitere Informationen sind bei der CDC, EPA, staatlichen und lokalen Regierungen erhältlich, einschließlich regionaler Karten.

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

Das Projekt verwendet einen kostengünstigen Honeywell ABPMAND001PG2A3 (480-6250-ND) Drucksensor und einen Raspberry Pi zur Überwachung und Protokollierung des Radonminderungssystems. Es sendet auch eine Warnung, wenn der Druck außerhalb der Nenngrenzen liegen sollte. Der Drucksensor ist mit I2C-Bus (2-Draht) und auch als SPI-Bus (3-Draht) erhältlich. Beide benötigen 3,3 VDC für weitere 2 Drähte. Ich habe einen Raspberry Pi 3 verwendet, aber ein Zero oder RPi 4 würde auch funktionieren. Sie benötigen auch entweder ein Steckbrett oder etwas Lötdraht, um 4 oder 5 Drähte anzuschließen, je nachdem, ob Sie die I2C- oder SPI-Version des Drucksensors auswählen. Der Python-Quellcode enthält E-Mail-Benachrichtigungen, die als SMS- oder MMS-Text gesendet werden können. Sie können den Code auch ändern, um MQTT, Blynk oder andere Clouddienste zu verwenden. Das Programm kann auch den AirThings WavePlus Radon Monitor über Bluetooth auslesen. Es protokolliert die Daten zu Radonkonzentrationen, flüchtigen Organverbindungen, CO2, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Auf diese Weise können Sie die Daten in beliebigen Formaten darstellen und anzeigen, indem Sie den Python-Code ändern oder die Datendateien in ein Tabellenkalkulationsprogramm importieren. Es werden auch Warnungen und Status gesendet, die Sie im Python-Code erneut anpassen oder nach Belieben ändern können.

Lieferungen:

Wenn Sie ein RPi haben, benötigen Sie nur einen Drucksensor und ein kleines Röhrchen.

1. Drucksensor (einer der folgenden Drucksensoren, die von Digikey, Mouser, Arrow, Newark und anderen erhältlich sind. Sie kosten etwa 13 USD)

   • ABPDRRV001PDSA3 (Mouser 785-ABPDRRV001PDSA3, DIP Pkg SPI-Schnittstelle)
   • ABPMAND001PG2A3 (Digikey 480-6250-ND, I2C-Schnittstelle)
   • ABPMRRV060MG2A3 (Mouser 785-ABPMRRV060MG2A3, I2C-Schnittstelle)
2. Silikon- oder Kunststoffschlauch 1,5 mm Innendurchmesser zum Anschluss des Drucksensors an das Radonschutzrohr
3. Raspberry Pi, Netzteil und SD-Speicherkarte

Schritt 1: I2C-Verkabelungsoption

Es wird empfohlen, die Drähte ziemlich kurz zu halten. Ich hielt die Drähte auf ein paar Meter Länge. Bei Verwendung des I2C-Drucksensors gibt es 4-Draht, um den Drucksensor mit dem Raspberry Pi zu verbinden:

RPI 40-polig => Honeywell ABP-Drucksensor

Pin 1 (+3,3 VDC) => Pin 2 (VVersorgung)

Pin 3 (SDA1) => Pin 5 (SDA)

Pin 5 (SCL1) => Pin 6 (SCL)

Pin 6 (GND) => Pin 1 (GND)

Schritt 2: SPI-Verdrahtungsoption

Bei Verwendung des SPI-Drucksensors gibt es 5 Drähte, um den Drucksensor mit dem Raspberry Pi zu verbinden:

RPI 40-polig => Honeywell ABP-Drucksensor

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

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)

Schritt 3: Schlauchverbindung

Um den Drucksensor an das Radonschutzrohr anzuschließen, verwenden Sie einen Kunststoffschlauch mit einem Innendurchmesser von 1,5 mm, der mit dem oberen P1-Anschluss des Drucksensors verbunden ist. Das Kunststoffrohr kann eine beliebige Länge haben und das andere Ende wird in das Abschwächungsrohr eingeführt, indem ein kleines Loch von der Größe des Außendurchmessers des Rohrs gebohrt wird.

Schritt 4: Software

Nach der Installation des Raspberry Pi-Betriebssystems habe ich die Anweisungen zum Aktivieren der SPI- und I2C-Busse befolgt:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

Ich habe dann git verwendet, um den radonMaster Python-Quellcode herunterzuladen:

Git-Klon

Ich habe einige Zeilen in der Quelle radonMaster.py bearbeitet, um die Warnungen nach meinen Vorlieben zu konfigurieren. Das Programm sendet Warnungen, wenn sich das Vakuum/der Druck des Radonminderungsgebläses ändert. Das Programm protokolliert die Daten in einer CSV-Datei (Comma Separated Variable), die problemlos in die meisten Tabellenkalkulationsprogramme importiert oder mit dem bereitgestellten Python-Quellcode, der die Standard-MatPlotLib verwendet, geplottet werden kann. Das Programm kann je nach Auswahl auch tägliche, wöchentliche oder monatliche Statusberichte per E-Mail senden. Die Radonwerte variieren je nach Wetter erheblich, daher wähle ich die Warnstufen etwas höher und zeichne die Daten monatlich auf. Mir ist auch aufgefallen, dass sich der Unterdruck bei der Radonminderung an Tagen mit böigen Winden draußen erheblich ändert. Das Programm verwendet einen Algorithmus, um Fehlalarme zu minimieren. Ich habe keine falschen Warnungen erhalten.

Ich habe den Befehl "python3 radonMaster.py" verwendet, um das Programm zum ersten Testen und Auschecken von einem Terminalfenster aus auszuführen. Ich habe dann crontab gemäß den Anweisungen verwendet, um das Programm beim RPi-Neustart zu starten.

Dieses Projekt wurde ziemlich schnell abgeschlossen und erforderte nur den Kauf des Honeywell-Drucksensors (13 USD) und einiger billiger Kunststoffschläuche. Durch das Projekt habe ich gelernt, wie man I2C- und SPI-Geräte miteinander verbindet und mich mit den TruStability Amplified Basic Pressure Sensoren von Honeywell vertraut gemacht.