Привет, Хабр!
Наверное, многие из вас понимают, насколько важно качество питьевой воды для здоровья человека. Технологии не стоят на месте и высокотехнологичные решения очистки воды, которые когда-то казались фантастикой, теперь доступны и для бытового применения за небольшие деньги. Речь идет о фильтре, работающего на принципе обратного осмоса, который позволяет получать питьевую воду высокого качества даже из самых загрязненных источников. В этой статье я расскажу о своем опыте разработки системы мониторинга для бытового фильтра воды и что в итоге из этого получилось.
❯ Начало
Все началось с покупки данного фильтра, радости было вагон и маленькая тележка: теперь не нужно покупать бутилированную воду, чайник и почки говорят спасибо. Радость радостью, но техническое обслуживание никто не отменял. Для оценки оставшегося ресурса фильтрующих элементов системы очистки, нам необходимо знать количество пропущенной воды через них. Конечно, можно действовать по простому: менять компоненты фильтра через определенный временной интервал, но это не наш метод — мне нужны данные и статистика, поэтому было решено усовершенствовать фильтр DIY системой мониторинга.
❯ Концепт системы мониторинга
Данная идея не нова, в интернете полно примеров реализации подобных систем, но в большинстве случаев, это связка расходомера + esp8266 с отправкой данных в систему «Умный дом», а мне хотелось чего-то большего, например, возможность работы системы как в автономном режиме с накоплением статистики, так и в составе системы «Умный дом».
В итоге я решил разработать систему мониторинга со следующими возможностями:
Подсчет расхода входящей воды;
Подсчет расхода сброса рассола (грязная вода со всякой гадостью после мембраны);
Контроль содержания солей в воде после фильтрации (TDS);
Контроль давления воды на входе фильтра;
Клиентское мобильное приложение (для возможности автономного использования системы).
По итогам моей задумки, модернизированная схема системы фильтрации будет выглядеть следующим образом.
❯ Компоненты системы
В системе применяются довольно распространенные элементы, которые часто применяются в DIY проектах:
Датчик потока жидкости SEA YF-S402B G1/4 5-15В - 2 шт;
Ниже представлен внешний вид данных расходомеров.
TDS meter v1.0, модуль измерения качества воды - 1 шт;
Как можно видеть на изображении, измерительный зонд датчика удачно вставляется в фитинг тройника G1/4. Ниже представлены технические характеристики данного датчика:
Питание (Vcc) |
DC 3.3 - 5.5 B |
Напряжение выхода |
в диапазоне от 0 до 2.3 В |
Рабочий ток потребления |
3 - 6 мА |
Измеряемый диапазон |
0 - 1000 ppm |
Интерфейс зонда |
XH2.54-2P |
Интерфейс питания |
XH2.54-3P |
Погрешность |
± 10% (25 ℃) |
Датчик давления USP-G41-0.5 - 1 шт;
Это датчик давления с аналоговым выходом, вот его некоторые характеристики:
Питание (Vcc) |
5 В |
Напряжение выхода |
в диапазоне от 0,5 до 4,5 В |
Рабочий ток потребления |
10 мА |
Измеряемое давление |
в диапазоне от 0 до 0.5 МПа |
Рабочая температура |
в диапазоне от 0 до 85 градусов Цельсия |
Время измерения показаний |
2 мс |
Погрешность от температуры |
3,5 % |
Микроконтроллер esp32 (в нашем случае kit набор) - 1 шт;
Данный микроконтроллер выбран из-за наличия на борту модуля Bluetooth, который мы будем использовать для связи с мобильным приложением.
Различные фитинги (в моем случае, два тройника G1/4 и фитинг для датчика давления).
❯ Электроника системы мониторинга
Как уже было описано ранее, «мозгом» системы будет микроконтроллер esp32. Он удобен тем, что имеет на борту коммуникационный модуль, который позволяет работать как с Wi-Fi подключением, так и с Bluetooth. С учетом всех вышеуказанных компонентов, у нас «вырисовывается» следующая принципиальная схема.
❯ Корпус блока электроники
Как обычно, разработку модели корпуса я выполнял во САПР FreeCAD, кстати, у них вышла первая стабильная версия, впервые за последние десять лет. Ниже представлено изображение получившейся модели корпуса.
Корпус разрабатывался с учетом применения клеммника 2EDGK-5.08-06P от компании DEGSON.
❯ Сборка блока электроники
Для начала нам нужно подготовить все компоненты.
Как можно видеть на изображении, я припаял микроконтроллер esp32 к плате и припаял отрезки проводов к клеммник. И, да, в данном проекте нам не нужно изготавливать печатные плату. Подготовки все элементы, мы выполняем поэтапный монтаж. Сначала крепим разъем USB-C, который будет выполнять функцию порта питания системы.
Кстати, забыл сказать, что я демонтировал все разъемы с модуля TDS датчика, чтобы разместить их снаружи корпуса. Один разъем будет выполнять функцию подключения TDS зонда, а второй послужит нам для целей программирования, все как указано на принципиальной схеме. Далее устанавливаем плату модуля TDS.
Не забываем добавить линейный регулятор на 3,3 В и продолжаем монтаж согласно принципиальной схемы. Устанавливаем плату с esp32.
После сборки всей схемы, последним штрихом будет установка синего светодиода на крышку корпуса с помощью «супер клея». После всех манипуляций, мы видим следующую красоту.
❯ Установка компонентов системы на фильтр
Я решил совместить приятное с полезным. Мой фильтр проработал больше года без замены картриджей фильтра предварительной очистки, поэтому я решил совместить апгрейд с заменой картриджей. Ниже несколько фото данного процесса.
На изображении вы можете видеть датчик давления, но с его подключением была небольшая проблема, я не мог найти фитинг с переходом на его диаметр, поэтому пришлось разрабатывать и печатать на 3D принтере небольшой переходник.
Переходник печатался HIPS пластиком. И далее, с применением ленты Фум, была выполнена «стыковка» датчика с фитингом.
❯ Микро ПО модуля электроники
Разработка прошивки выполнялась в среде Arduino IDE. В качестве коммуникации для мобильного приложения используется BLE канал. Инициализация BLE выполняется с помощью следующего кода:
void ble_ini() {
BLEDevice::init("SMART OSMOS"); // Инициализация BLE с именем устройства
pServer = BLEDevice::createServer();
pServer->setCallbacks(new MyServerCallbacks());
BLEService *pService = pServer->createService(BLEUUID(SERVICE_UUID));
pCharacteristic = pService->createCharacteristic(
BLEUUID(CHARACTERISTIC_UUID),
BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY | BLECharacteristic::PROPERTY_READ |
BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE
);
pCharacteristic->addDescriptor(new BLE2902());
pCharacteristic->setCallbacks(new MyCharacteristicCallbacks());
pService->start();
BLEAdvertising *pAdvertising = pServer->getAdvertising();
pAdvertising->start();
}Код функции для обновления данных в характеристику:
void change_charact(String data) { // Записываем данные в характеристику
if (stat_connect) {
pCharacteristic->setValue(data.c_str());
pCharacteristic->notify();
}
}Ссылка на исходный код прошивки будет доступна конце статьи.
❯ Мобильное приложение
Как уже говорилось ранее, для функционирования системы в автономном виде (без использования «Умного дома»), я решил разработать мобильное приложение, которое отвечало бы за конфигурацию устройства и удобное представление параметров фильтра пользователю. Ниже представлены скриншоты экранов мобильного приложения.
Функционал мобильного приложения. Приложение разрабатывалось с интуитивно понятным интерфейсом. Давайте пройдемся по основному меню приложения:
Удалить устройство: данный раздел меню отвечает за вызов функции удаления MAC адреса устройства (речь идет о нашем модуле на esp32) из памяти приложения. При первом запуске приложения, оно скандирует BLE устройства поблизости и, при совпадении имени, сохраняет его MAC адрес в памяти для дальнейшего подключения. Функция «Удалить устройство» используется тогда, когда необходимо заменить устройство для подключения, например при смене контроллера esp32.
Ресурс фильтров: данный пункт меню открывает экран отображения ресурса компонентов фильтра и конфигурации лимитов использования. При нажатии кнопки «Изменить настройки», открывается окно ввода параметров, где необходимо указать или изменить настройки лимитов и коэффициентов счетчиков. Если параметры уже были сохранены ранее, то в диалоговое окно они вставляются автоматически, вам нужно лишь скорректировать необходимые значения, без необходимости ввода всех значений заново. Для удобного восприятия, на экране данного меню размещена схема фильтра и прогресс бары с отображением оставшегося ресурса компонентов фильтра.
Настройки подключения: данный пункт меню отвечает за подключение системы мониторинга к локальной сети Wi-Fi, для передачи данных в систему «Умного дома» по протоколу MQTT и функции OTA обновления. На экране данного раздела меню отображены основные параметры текущего соединения: имя сети, уровень сигнала, ip адрес подключения, настройки и статус MQTT соединения. Для подключения к Wi-Fi сети, необходимо выполнить поиск доступных сетей, нажав кнопку «Поиск сети». Поиск сети выполняется непосредственно на устройстве системы мониторинга, после завершения поиска, будет отображен список доступных сетей для подключения. Чтобы выполнить подключение к сети, необходимо нажать на элемент списка с желаемой сетью, далее откроется диалоговое окно, где необходимо будет указать пароль доступа к сети и параметры MQTT соединения. Чтобы активировать передачу данных, необходимо воспользоваться переключателем «Активировать передачу данных» на главном экране приложения.
Сброс счетчиков: данный элемент меню вызывает диалоговое окно, где необходимо указать какие счетчики вы хотите сбросить, активировав необходимые «чек боксы». Данная функция используется для сброса счетчика определенного фильтрующего элемента при его замене.
Обновление прошивки: чтобы каждый раз не лазить
в Нарниюпод мойку с ноутбуком для прошивки контроллера, я реализовал функцию обновления по «воздуху» (OTA обновление) в приложении. Данная функция активируется с помощью переключателя «Активировать ОТА обновление» на главном экране приложения. Эта функция защищена паролем, поэтому откроется диалоговое окно с предложением ввода пароля для активации. Данный пароль указывается в прошивке модуля системы мониторинга, вы его можете изменить по своему усмотрению.
String ota_en_password = "OeN12345"; // Пароль для активации функции OTAПосле активации данной функции, вы сможете открыть экран обновления, где необходимо в форме ввода указать бинарный файл прошивки. Ниже приведены скриншот процесса обновления.
Индикация в приложении. На главном экране имеются три иконки индикации, которые размещены под значением уровня солей. Функционал данных иконок состоит в следующем:
Иконка «облако» — индикатор наличия связи с MQTT сервером, где синий цвет означает - соединение активно, а красный цвет - отсутствие подключения.
Иконка «антенна» — индикатор подключения к сети Wi-Fi, где синий цвет сигнализирует о активном соединении, а градации элемента указывают на уровень сигнала. Красная перечеркнутая иконка сигнализирует о потере подключения.
Иконка «желтый треугольник с восклицательным знаком» — уведомляет об исчерпании ресурса элемента фильтра. Чтобы определить какой элемент нуждается в замене, необходимо перейти в меню «Ресурс фильтров».
Ниже приведен скриншот приложения при сконфигурированный системе мониторинга.
❯ Интеграция в Home Assistant
В микро ПО модуля системы мониторинга, реализована интеграция в систему умного дома Home Assistant. Интеграция реализована с помощью функции «MQTT auto-discovery», необходимо лишь указать данные для подключения к MQTT серверу в конфигурации устройства, а все необходимые объекты появятся автоматически в Home Assistant. Ниже показан пример карточки объектов.
И для примера, графики некоторых параметров.
Ниже представлен код карточки объектов для Home Assistant.
type: entities
entities:
- entity: sensor.flowin
name: Входящий поток
- entity: sensor.flowout
name: Поток сброса рассола
- entity: sensor.total5min
name: Расход воды вход (5 мин)
- entity: sensor.total5mout
name: Расход сброса (5 мин)
- entity: sensor.wqual
name: Качество воды на выходе (TDS датчик)
icon: mdi:approximately-equal
- entity: sensor.totalin
name: Накопленный расход вход
- entity: sensor.totalout
name: Накопленный расход сброса
- entity: sensor.wpress
name: Давление воды на входе
title: 'Фильтр воды (обратный осмос) '❯ Итоги
В итоге получилась недорогая система мониторинга фильтра, с возможностью работы как в автономном режиме, так и в составе умного дома. Теперь нет необходимости наугад менять фильтры, теперь мы точно знаем количество пропущенной воды через систему фильтрации, а соответственно, реальный использованный ресурс элементов фильтрации. Надеюсь, что статья вам понравилась. Спасибо, что уделили свое время! Если есть есть что добавить или хотите поделиться поделиться своим опытом, то добро пожаловать в комментарии! Всем добра и интересных проектов!
Ссылки к статье:
Новости, обзоры продуктов и конкурсы от команды Timeweb.Cloud — в нашем Telegram-канале ↩
? Читайте также:
Комментарии (75)
BSOZ
09.12.2024 14:53Сталкивался с браком в подобном фитинге, не стал углубляться в изучение производителей, а просто пришёл к заключению, что стоит: а) ограничить срок использования таких коннекторов (т.к. оценить состояние уплотнения в такой конструкции не представляется возможным ввиду закрытости конструкции; по возможности после рассоединения следует сразу заменить), б) свести к минимуму количество соединений на этом фитинге до минимального.
А тут прямо много соединений на 1/4 на этих защёлках. Я бы на всякий случай отдельный регулятор давления на входе предусматривал бы и дополнительно снижал бы и компенсатор для защиты от гидроудара предусмотрел бы тоже отдельный. На магистральном давлении рано или поздно где-нибудь возникнет протечка. Не самые надёжные они.
Очень похожий фитинг встречается в топливной системе автомобилей, но там и материалы другие используются и стоит дороже всё. Там не слышал, чтобы у кого-либо проблемы возникали.
PS. А что за софт использовался для создания схем blue-print?
aborouhin
09.12.2024 14:53Редуктор давления воды и компенсатор гидроудара по уму должны на вводе в дом стоять... А фитинги эти внутри со стандартными o-ring, которых можно купить мешок и просто менять при каждом переподключении. Конструктивно они достаточно надёжные, используются в т.ч. в пневматике, где давления побольше, ну а брак бывает везде. У меня фильтр от Аквафора протёк в таком же вот пластиковом узле не по фитингу, а по центру через несколько лет эксплуатации. Так что датчики протечки тоже обязательны.
CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53А что за софт использовался для создания схем blue-print?
Уточните, пожалуйста, что вы имеете ввиду? Если речь идёт о разработке мобильного приложения, то я использую среду разработки Android Studio и пишу на Java.
AlexNixon
09.12.2024 14:53Предположу, что имелась ввиду красивенькая сине-белая схема общего концепта системы из начала статьи. И да, мне тоже интересно.
safari2012
09.12.2024 14:53у меня такой датчик холла стоял в аквариуме на выходе из фильтра и измерял расход воды в л/мин. когда падал до нуля, значит фильтр и/или датчик засрались и пора чистить. сам датчик крайне живучий. у меня их было два, менял на заранее почищенный чтобы меньше возиться.
TDS-датчик я не делал (в те времена ардуинщики их делали из американской вилки питания, опущенной в аквариум), т.к. проще смотреть на появление накипи в чайнике.
cubicBEAR
09.12.2024 14:53Эти, как вы выразились, "защёлки" являются основой всех соединений промышленной пневмо автоматики. В небольшом роботе их десятки, в линии - тысячи. Вот эти John Guest гидравятся на 2 МПа. Сравните с давлением в вашем водопроводе.
Теперь про "гидроудар". Перечитайте теорию гидроудара и подумайте в каком месте вашего водопровода будут выполняться условия для его возникновения. Не надо произносить термин, только потому что вы его слышали.
Напечатанный переходник даже не отгидравили. По стандарту NSF на те же 2 мегапаскаля. Лопнет, зальете соседей на несколько мультов и оцените сразу стоимость колхозной гидравлики.
rsashka
09.12.2024 14:53Ну, можно конечно мониторить и таким образом, но я решил сделать гораздо проще. Купить фильтр с первой ступенью из прозрачного пластика, чтобы работало без какой либо электроники
BSOZ
09.12.2024 14:53Мой опыт подсказывает, что ориентироваться на визуальное состояние картриджа не стоит т.к. микрофлора начинает развиваться в них раньше, чем это проявится визуально. А когда ил в первой ступени уже становится видимым, это значит, что вместе с заменой придётся очищать его со всех поверхностей, а в противном случае он весьма быстро поразит уже и новый картридж. Меняю по сроку и приходится очищать только саму колбу. В магистральных фильтрах на вводе тоже флора разводится, устойчивая к той концентрации хлористых соединений, которые использует водоканал (хотя там ржавчина раньше проявляется).
Dynasaur
09.12.2024 14:53а как умный аппарат узнаёт количество микрофлоры?
BSOZ
09.12.2024 14:53В том то и дело, что никак. Надёжнее под конкретную воду при замене анализировать состояние и делать заключение, есть ли необходимость сокращать интервал замены (в литрах и/или в сроке). Установил просто напоминание в календаре и всё, меняю два раза в год. Если реже, то в первой ступени заводится неизвестная форма жизни. Как от этого должны помочь датчики — ума не приложу. Да и для чего тратить время на их установку, если всё равно уже по датчикам так и буду менять раз в полгода, тоже не до конца понимаю. Были бы они интегрированы в эту систему фильтрации изначально — был бы другой разговор.
P.S. У большого пылесоса вообще датчик просто измеряет разницу давления на входе и выходе фильтра во время работы. Знаешь, до какого деления доходит чистый, знаешь, когда работать плохо начинает. И вот ориентируешься просто на этот диапазон. Один сигнал — одно действие. Более чем хватает. Можно было бы туда ещё датчик массового расхода воздуха с термокоррекцией добавить и счётчик моточасов, но действие то всего одно: хочется простой автономный индикатор, который указывает на необходимость какого-то действия.
dFdx
09.12.2024 14:53Как способ предотвращения появления "неизвестной формы жизни"
(наверняка бактерии):
можно использовать блок, освещающий протекающую воду UV_C
(жёстким ультрафиолетом, у ртутных ламп, дезинфицирующих, длина волны 254 нм).
Я использовал трубчатую лампу, что запитал от автогенераторного полумостового БП от КЛЛ 15W. Включается - лишь при потреблении воды (фильтром). Это позволило исключить необходимость чистить систему от бактерий.
Сама лампа, номинально, на 12W, но никаких признаков деградации пока (за 3 года) не имеет. Связываю это с тем, что разброс выдаваемой мощности - таков, что этого даже не заметно.
Дополнительный плюс: это и УФ-обеззараживание от многих других форм жизни.
Dm_Dm
09.12.2024 14:53Я просто кипячу воду из фильтра. Меняю картриджи обычно при поломках фильтра. Ибо в новом уже идёт комплект картриджей
Yami-no-Ryuu
09.12.2024 14:53Эмм? Осмос? То есть солевой картридж принципиально не меняется?
Если НЕ осмос, то опять же ионнообменник?
Чего то я не понял в вашем ответе...
aborouhin
09.12.2024 14:53Интересно, какой-нибудь производитель фильтров уже догадался что-то подобное встроить сам и продавать "умный фильтр" за двойной ценник? :)
CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53Есть бытовые фильтры с подобными системами мониторинга, но цена очень "кусается".
vesowoma
09.12.2024 14:53ИМХО в схеме не хватает TDS-метра на входе (можно тогда оценивать эффективность очистки) и электроклапана или эклетропривода на шаровый кран на входе с закрытием в случае диагностики проблем типа утечки
aborouhin
09.12.2024 14:53ИМХО в схеме не хватает TDS-метра на входе (можно тогда оценивать эффективность очистки)
Тогда их надо три: на входе, между мембраной и фильтром реминерализации и на выходе. По разнице первого и второго оцениваем эффективность очистки, по разнице второго и третьего - оставшийся ресурс фильтра реминерализации. А просто вход и выход не дадут ответа, то ли чистим так хорошо, то ли фильтр реминерализации помер :)
vrangel
09.12.2024 14:53Недавно смотрел один китайский автомат по продаже фильтрованной воды, там так и было реализовано: 2 tds датчика
CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53Я думал об этом, но посчитал, что он экономически не целесообразен. Как показывает практика, уровень солей на входе практически постоянен и составляет 390 - 400 ppm.
vedmed007
09.12.2024 14:53Я так понимаю соотношение солей и не-солевые примеси никак не определяются?
Ну то есть весь расчет на качество мембраны и это просто индикатор, что фильтры пора менять/промывать/дезинфицировать, не более.
Vsevo10d
09.12.2024 14:53Я хз, при всем уважении к проделанному труду – это сложная система, завязанная на "мамой клянус 8000 литров" от производителя, вычисленных по средней по больнице загрязненности воды. Можно было просто на тройник с отводом к фильтру приделать обычный водяной счетчик 1/2" за 1000 рублей и заглядывать под мойку раз в год.
На сантехнике любой лишний разъем под тройник/кран/сгон - потенциальная точка отказа. Особенно я в этом плане боюсь именно фильтров, поскольку магистральное давление ложится не на чугуний или металлопласт, а на весь этот говнопластик и прокладки картриджей. Поэтому свои три фильтра я собрал на кухне после смесителя.
aborouhin
09.12.2024 14:53С обратным осмосом вариант "после смесителя" не прокатит, вода медленно просачивается через мембрану и нужно время, чтобы она набралась в накопительный бак. Ну и в целом, датчики протечки, по срабатыванию которых вода отрубается на вводе, сильно берегут нервы. Уж если так заморачиваться, как автор поста, то система защиты от протечек там должна быть давно сделана.
Vsevo10d
09.12.2024 14:53В случае осмоса зато нет проблемы застоя воды и обязательного слива, после мембраны вода чистейшая и в принципе уже не забобрится, а значит, можно оставить смеситель открытым на часок или сколько там надо, чтобы нацедить в бак, откуда постепенно расходовать. Бак, кстати, есть маза вешать над головой.
aborouhin
09.12.2024 14:53Утром я не согласен вставать на час раньше ради открытия этого смесителя, а вечером - лишний час страдать от голода :) Ну ладно, на самом деле бак 5 л за полчаса набирается, а не за час - но всё равно не готов.
Ну у меня, впрочем, датчики протечки стоят давно. Кстати, самый эпичный потоп, помнится, случался от срыва (треснула по резьбе) вполне себе металлической крышки косого фильтра на входе в дом (и даже недешёвого), так что как ни перестраховывайся с фильтром - система защиты от протечек нужна, а если она есть - то и перестраховываться нет особого смысла.
А бак можно над головой и не вешать, есть фильтры с насосом.
little-brother
09.12.2024 14:53Фильтр насоса (ставил такой теще в частный дом) идет на повышение давления до мембраны, чтобы протолкнуть побольше через мембрану и она не сильно быстро засорялась. Насколько понимаю в баке стоит разделительная мембрана-груша, которая и дает давление на выходе из краника.
Вот мониторить сколько воды выпили, сколько вылили - ну так себе с учетом усложнения системы и добавления узлов.
CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53Да, я думал о реализации индикатора протечки, даже одну свободную клемму выделил под это. Реализовать не сложно, оставил на будущее.
Dm_Dm
09.12.2024 14:53Есть осмос без бака накопителя. В него вода подаётся только когда нужно
rexen
09.12.2024 14:53Аналогично. Более того - у меня с собственным насосом. Чтобы отфильтровать можно было засосав воду из ведра - в случае если нет давления в магистрали. Заодно не очковать что что-то рванёт под давлением.
soul32bit
09.12.2024 14:53Да, очередной пример "оверинженеринга". Обычный водомер не требует наличия электричества и точность его показаний сертефицирована, в отличии от китайских свисто-перделок. Про надежность и потраченное время вообще молчу. Время - деньги.
Vsevo10d
09.12.2024 14:53Да это ладно бы, любой умный дом - это оверинжиниринг, вопрос в том, что ориентироваться на условный заявленный пробег фильтра в попугаях, конструируя систему с электронными расходомерами - ну это как не знаю, токарный станок ставить на голую землю - вся получаемая точность будет плодами отравленного дерева. Да, у него есть ТДС-метр на выходе, но нужно знать ионный состав воды, чтобы определить точку, когда именно эти соли вместе достигнут насыщения и обратный осмос перестанет справляться, а так - опять же полуколичественно можно понять только "стало хуже - не изменилось". И опять же, заявленные 5-8 тысяч литров за год-то не выпьешь, но в то же время мне думается, что если пару раз припрется ЖЭК перекрывать стояк и что-то варить/врезать, то потом удар ржавчины сразу же снимет тыщу с картриджей, даже при наличии первой "механики". И не угадаешь же. Поэтому смысл такого прогресс-бара, чтобы потратить десять косарей не в этом году, а в следующем, при айтишных зарплатах... ну хз. А вот как пет-проект - вполне себе, мне кажется в загородном доме было бы актуально.
nixtonixto
09.12.2024 14:53мне кажется в загородном доме было бы актуально
В загородном доме, если не повезло с местностью - игрушки чуть большего размера и самопромываемые. Фильтр под мойкой забьётся за неделю. Этот тип фильтров - только для городской питьевой воды, которая сама по себе чистая, но хочется ещё чуть очистить.
little-brother
09.12.2024 14:53На фото фильтр для ВСЕЙ воды в доме. Думаю многих устроит вариант: грязевики на входе (пару штук) и обратный осмос на питьевую воду. В подмосковье з(вода берется с глубины менее 10 м) а полгода нормально все, нечего пугать народ :)
aborouhin
09.12.2024 14:53В том самом Подмосковье, если вода не с глубины 10 м (оттуда дебет так себе), а из артезианской скважины (своей или общей в посёлке/СНТ) - содержание железа и марганца зашкаливает, нужны фильтры для обезжелезивания и умягчения воды сразу же на входе в дом, иначе вообще всё коричневым налётом покроется мгновенно. И, кстати, тот же Аквафор при покупке такого фильтра обратный осмос под раковину дарит в подарок, недавно смотрел, - т.е. именно такой сценарий из двух ступеней очистки и предполагают.
RomZa77
09.12.2024 14:53"Точность сертифицирована"... блажен кто верует. Входные счётчики проверенные сертифицированным специалистом и имеющие все сертификаты, что стоят у меня, поток на осмос 300-350мл в минуту не видят. А эти китайские свистоперделки я откалибровал программно и они меряют с погрешностью 1% начиная с потока 15мл в минуту.
.
juramehanik
09.12.2024 14:53Надеюсь будет продолжение с анализом данных, а то как обычно умной дом обложили датчиками, пачто делать с данными - а пес знает.
dFdx
09.12.2024 14:53Это - отдельная история.
Нормально, эти данные попадают в контроллер, что имеет дополнительные каналы для сигнализации,
если вдруг - данные слишком сильно расходятся с номинальными значениями.
anonym0use
09.12.2024 14:53Автор, а как планируете фильтровать микропластик от самого фильтра?)
CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53Первый раз такое слышу. При вводе в эксплуатацию фильтра, его рекомендуют сначала промыть, пропустив через него определенный объем воды и слив в канализацию. Да и весь потенциальный микропластик будет отфильтрован мембраной и слит в канализацию.
redsh0927
09.12.2024 14:53Лучше брать фильтр с помпой на входе (повышает эффективность мембраны кратно) и выкинуть к хренам собачьим вот тот механический клапан с 4 патрубками, заменив на электроклапан (ненавижу эту деталь, через какое-то время начинает пищать и не открывается пока не сольёшь половину бака). Поставить второй клапан для периодической автопромывки (мануал рекомендует это делать вручную, но кто будет заморачиваться...) Ещё было бы прикольно под бак сунуть весы с цифровым интерфейсом чтобы точно видеть на экранчике сколько воды есть в наличии. Заодно можно будет диагностировать снижение давление воздуха в пневмогидробаке (когда бачок перестаёт отдавать всю воду - чревато её застаиванием).
Китайцы, кстати, продают на али контроллеры обратного осмоса с выходами на клапана и сразу с контролем тдс на входе и выходе. Там конечно далеко не вся функциональность которую хотелось бы иметь, но ничего делать не надо.
rexen
09.12.2024 14:53Гидробак хочется выкинуть в первую очередь. Ибо закрытый толком не промыть. Ненадёжные они, бывает попахивают. У меня тупо вода набирается периодически в чайник и небольшую "баклашку" (на супы, компоты и прочее). Всё. Нет бака - нет проблемы. Время включения осмоса можно либо контролировать самому, можно автоматизировать.
shadrap
09.12.2024 14:53хороший проект) не скажу , что нужный ,но хороший !). В каком регионе вы живёте? У меня стоит обычная трехступенчатая дома и в принципе на семью из 3х человек хватает на год. я разбирал входной картридж - если не производилось частых ремонтов- отключений водоподачи, то грязи в механическом фильтре мало. Микрофлора конечно присутствует , но минимально - корпуса без доступа воздуха и света. С датчиком давления будьте внимательны, если корпус не нержавейка, может прогнить и потечёт через него. На даче несколько таких сгнило, пока не купил из нержи. Вопрос- ТДС не " залипает" на одних и тех же показаниях? Имеют такое свойство, посредством обрастания электродов металлами из воды.
dFdx
09.12.2024 14:53"На даче несколько таких сгнило"
Можно использовать электроХимЗащиту. Это не сложно.
shadrap
09.12.2024 14:53вы , простите, теоретизируете ? да нет, знаете, проще дополнительные 800р потратить на датчик из нержи чем ставить заменяемый анод и ещё к нему ток подводить...а потом все это дело менять и ещё и очищать воду от продуктового распада. Даже если дешёвый вариант спасти от коррозии, его может погубить нарост на мембране или тп
Jeepm
09.12.2024 14:53Любопытно, спасибо!
Подскажите, сколько времени и денег ушло на эту разработку?
PS: насчет - "будем мерять ресурс". Подавляющее большинство производителей пишет, что фильтрующие элементы подлежат принудительной замене через полгода. Я с ними полностью согласен - потому что банально образуется слизь, и там точно не полезные бактерии :). У вас расход воды сильно больше, и картриджи приходится менять раньше?CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53Подскажите, сколько времени и денег ушло на эту разработку?
Мысль реализации системы мониторинга была с момента приобретения фильтра. На разработку прошивки и приложения ушло около недели, а аппаратная часть была собрана за день. Затраты на проект не более $20, если учитывать только аппаратную часть.
Подавляющее большинство производителей пишет, что фильтрующие элементы подлежат принудительной замене через полгода. Я с ними полностью согласен - потому что банально образуется слизь, и там точно не полезные бактерии :). У вас расход воды сильно больше, и картриджи приходится менять раньше?
Это зависит от качества воды. Предыдущие картриджи фильтра предварительной очистки я использовал в 1,5 раза больше по времени, чем описывает инструкция. Кроме кальциевых отложений на первой ступени, ничего критичного не увидел, в том числе и слизи. Слизь в фильтре - это признак бактериального заражения, чаще всего это случается при нарушении технологии установки новых картриджей фильтра, когда элементы устанавливаются голыми руками.
sfinks7
09.12.2024 14:53Есть картриджи механической очистки от компании аквафильтр с наносеребром которые борятся с бактериями - зеленого цвета. И другие компании наверно тоже производят.Еще есть уголь с kdf тоже против бактерий
rexen
09.12.2024 14:53большинство производителей пишет, что фильтрующие элементы подлежат принудительной замене через полгода
Ясен пень, производители тоже хотят кушать. Хотя условия эксплуатации могут различаться просто драматически. Это касается и авторского замера расхода воды. Самое адекватное - не менять то, что продолжает работать. А для этого нужен какой-то контроль на выходе.
Jeepm
09.12.2024 14:53Для себя выбрал, что меняю 3 картриджа раз в полгода с хорошей промывкой колбб и крышки. Ставлю сперва 2 угольных на 10 и 5 мкм, потом смола. 2 угольных примерно 600р. Смола чуть дороже, но ее можно 1-2 раза регенерировать. Выхлдит в год примерно 2000р или 170 руб/мес. Кажется совсем не дорого.
Ах, да. Вода на входе довольно чистая - так что от осмоса давно отказался. Проще чайник раз в полгода с лимонной кислотой прокипятить. Банально дешевле при примерно том же результате.
AlexKMK
09.12.2024 14:53А для забитости осмоса дельту давления на фильтре смотреть не достаточно?
На сетке и вате -дельта работает прекрасно
Boltiks
09.12.2024 14:53Как большой фанат систем умного дома (и сопутствующего "оверинжениринга") - респект!
Делал подобное для контроля воды в системы для выращивания растений - esp, tds +pH + temp.
Немного смутил ваш показатель TDP - 30+ ppm? У меня на свежей мембране было 5-6, на "дохлой" - 10-12...CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53Немного смутил ваш показатель - 30+ ppm?
Это значение было при запуске фильтра, в рабочем режиме показатель содержания солей после фильтрации в диапазоне 0 - 9 ppm.
Winnie_The_Pooh
09.12.2024 14:53Почитать про реальный опыт весьма любопытно.
Но схема ужасна имхо... Как-то я привык к принципиальным электрическим схемам в виде черных линий на белом фоне :)))
kemm
09.12.2024 14:53А tds-метр со временем врать не начинает? В постах про гидропонику рекомендуют его после каждого измерения промывать, а тут он всегда в растворе торчит.
CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53Нет, не должен. Промывают датчик при смене измеряемого раствора, чтобы соли предыдущего раствора не оказывали влияние на измерение.
andrei_zhukouski
09.12.2024 14:53
Эффективность печатной антенны сильно упадет при таком близком расположении проводов
CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53Согласен. Но провода были убраны от антенны в процессе дальнейшей укладки.
SolarW
09.12.2024 14:53Замечательная штука, автору респект.
Аж руки зачесались повторить но к сожалению в моих реалиях приведенный алгоритм не очень работает. Хотя расходомеры/датчики давления/TDS-метр в избранное отложил.
У меня к сожалению по расходу никак не определить необходимость замены картриджей - водичка сильно разная идет по качеству. Меняется как по сезону так и со временем - если лет 5 назад обычных 10" картриджей (полипропилен 5 мкм - уголь - полипропилен 1 мкм) хватало до 4-х месяцев то сейчас могут и месяц не выходить, зарастают илом до полной непроходимости.
Для оценки необходимости замены поставил через тройники два механических манометра - на входе и после первых трех колб. Ориентируюсь по падению (разнице) давления - если на входе более двух атм а на выходе уже и полтора (помню что мембране желательно 2 атм) нет то значит пора менять.
Приспособился менять по алгоритму:
первая замена все три картриджа
потом два раза только первый 5 мкм (обычно после этого давление на выходе приходит в норму
-
затем опять все три
В общем надо будет попробовать сколхозить что-то свое с двумя датчиками давления и расходомерами.
CyberexTech Автор
09.12.2024 14:53Оценка состояния фильтра по перепаду давления - это очень хороший метод, тем более, он часто применяется в промышленности. Но, например, для угольного фильтра данный метод не подходит. Да, комбинирование методов оценки по расходу воды и перепаду давления - это отличное решение.
serginfo2009
09.12.2024 14:53К печатной детали вот только есть вопросы. Надёжно ли? Сомневаюсь, если честно.
RomZa77
09.12.2024 14:53Сделал похожее год назад. Датчики расхода эти очень капризные. Предложенные в интернете формулы и коэффициент линейной конвертации импульсов в литры/миллилитры не дает точной картины. Импульсы идут очень не линейно от расхода. Особенно это заметно на малых расходах до 300 мл.в.мин. так же есть заметная зависимость от положения датчика. В итоге каллибровал каждый датчик по месту установки. Весы точные и ~50-100 измерений. Формула квадратичная с двумя коэффициентами: множитель и смещение. Два диапазона: до 300 мл/мин одни коэффициенты, выше другие. После контрольные замеры: точность стала менее 1% на всем диапазоне. Слив в канализацию идёт примерно с одним и тем же значением скорости потока там можно было так не заморачиватся. А вот скорость расхода при отборе чистой зависит от давления в баке и там без калибровки и правильных формул будет мусор а не показания.
Jeepm
09.12.2024 14:53Спасибо, что всем так подробно отвечаете. Это здорово.
Есть еще вопрос. Раз так много параметров снимаете, да еще и логировать их можно легко. Не проводили ли сравнительных тестов картриджей разных производителей? Если нет - то не планируете ли?
Было бы очень познавательно. А то разброс цен на один угольный картридж 10мкм у разных производителей может быть чуть ли не в 10 раз...
Или может кто ссылочкой на такой обзор поделиться.
little-brother
Для автономной работы, как мне кажется, лучше было бы добавить простенький экран возможно с одной кнопкой для переключения информации, а на самом ESP поднять веб-сервер, на случай если модуль будет визуально не доступен.
CyberexTech Автор
Мне кажется, что с веб сервером будет не очень удобно. Это надо подключать устройство к сети, искать ip адрес устройства, затем вводить его в строку браузера и т.п. очень много лишних действий. С мобильным приложением проще, нажал на иконку - вся информация доступна и подключение выполняется через BLE без необходимости подключения к Wi-Fi сети (если устройство не используется в составе умного дома)
idfarm
У меня ярлычок в телефоне на страничку с дашбордом. Не надо ничего устанавливать, легко поделиться ссылкой.
upd: устройство по wifi подключено к роутеру, сложно сейчас представить квартиру без wifi
edge790
Плюсую идею с web-сервером.
"Искать IP адрес" не нужно если использовать mDNS.
Более того, сам же девайс может быть и точкой доступа, так что вместо подключения к нему по блютусу через приложение, можно напрямую подключиться к нему по wifi и получить от него веб-страницу для мониторинга. Аналогичный подход используется в WLED и это мне показалось очень удобным. Подключаешься к нему как к точке доступа, переходишь на 4.3.2.1 в браузере, и через панель управления подключаешь его к вайфаю из которого он доступен через mDNS и с телефона и с компьютера.