Проблема витоків побутового газу та її рішення

Усім привіт! Мене звати Роман, я є членом студентської стартап команди з Національного університету «Львівська політехніка». Зараз я розкажу Вам про таку серйозну проблему як витоки газу в приватних будинках та квартирах та розповім про те, яке рішення для неї розробляє наша команда.

У сучасному світі, завдяки стрімкому розвитку технологій, життя людей стало набагато зручнішим і продуктивнішим. Проте через стрімкий розвиток технологій люди стали більш зайнятими на роботі, їхні графіки стали заповнені важливими нарадами та іншими справами. Через це люди часто залишають домівки на довгий період часу. Довго засиджуються на роботі, додому приходять ввечері і після чого, втомлені лягають спати. У цей період майно та здоров’я знаходиться під загрозою, адже ліквідувати витоки газу людина не в змозі. Жертв можна уникнути, якщо вдома нікого не буде, але що якщо там будуть маленькі діти чи вагітна дружина? А може хворі батьки? Чи будуть вони завжди в змозі самостійно ліквідувати загрозу? Ні! Ось справжня проблема витоків газу. В залежності від концентрації газу в приміщенні можуть бути різні наслідки. При відносно низькому рівні речовини в повітрі та довгому перебуванні людини в кімнаті за таких умов може виникнути запаморочення та/або отруєння газом. Для кращого розуміння варто описати можливі наслідки отруєння.

  • при легкому ступеню отруєння відчувається шум у вухах, пульсація великих артерій, головний біль, спрага, загальна тривога, почуття страху;
  • при середньому ступеню отруєння людина спочатку втрачає свідомість, що повертається відразу, якщо постраждалого винести на свіже повітря. (Характерними ознаками середнього ступеня отруєння є почервоніння обличчя, неадекватність поведінки, підвищення температури тіла до 38-40 градусів за Цельсієм)
  • при важкому отруєнні людина втрачає свідомість на тривалий час, виникає розлад дихання. (Характерними ознаками тяжкого отруєння є поверхневе дихання, іноді його повна зупинка. Мимовільне випорожнення кишечника та сечового міхура. Шкіра стає синюшною.)

Особливо страшним є тяжкий ступінь отруєння. Якщо при таких умовах людина знепритомніє в приміщенні в якій відбувається витікання то це загрожуватиме смертю.

На отруєннях можливі наслідки не закінчуються. При концентрації 10-15% природного газу в повітрі з’являється загроза вибухів. Через це помирають та зазнають травм велика кількість людей. Про фінансову шкоду таких інцидентів можна навіть не згадувати. Думаю, що багато хто чув про вибух спричинений витоком газу в Києві 22 червня 2023 року. В результаті було зруйновано 4 квартири та пошкоджено ще 6. За нашим розрахунком розміри збитків становлять близько 150-200 тисяч доларів (Джерело) та що там ті гроші, коли загинуло 2 людей.

Поштовхом на дослідження цієї проблематики для нас стали не лише новини про вибухи чи отруєння, а й те, що я особисто стикався з цим. Інколи, приходячи додому, було відчутно характерний запах побутового газу. Страшніше ставало, коли усвідомлюєш, що таке може статись коли ти спиш. Це ще раз доводить, що в домівках є велика потреба в безпеці від витоків газу. Актуальність теми безпеки життя та оселі полягає в реалізації певних засобів усунення проблеми. Наприклад, електронне устаткування, обладнання та інші засоби.

Велику кількість ринку займають сенсори газу з локальним оповіщенням небезпеки. Тобто при витоку газу давач буде оповіщати характерним звуком. Очевидно, що такі пристрої не є ефективними, оскільки у сучасному світі велика кількість людей працює на роботі і в більшості часу вони знаходяться за межами дому.

Також широко розповсюдженими є давачі газу з віддаленим оповіщенням. Такі пристрої сповіщають про небезпеку за допомогою додатків на наших смартфонах або відсилають SMS повідомлення за допомогою GSM модулів. Звучить значно краще попереднього конкурента. Ми вже можемо бути впевненими, що дізнаємось про витік. Але проблема нікуди не дінеться. Про небезпеку ми знаємо, але газ у цей час продовжує витікати.

Цю проблему вирішать електромагнітні клапани. Вони зможуть перекрити газовий вентиль, проте їхнім недоліком є те, що більшість цих пристроїв є безпосередньою частиною газової комунікації, що значно ускладнює їх вмонтовування. Деякі комунікують з іншими давачами за допомогою Wi-Fi, але на даний багато українців стикаються з відсутністю інтернету через регулярні відключення електроенергії.

В кожному з цих рішень є свої недоліки: немає автономності, не може перекрити кран, є частиною газової комунікації. Я хочу розказати вам про розробку нашої команди яка буде кращою за більшість конкурентів.

Запропоноване рішення полягає у встановленні автономного аварійного газового перекривача GasProtect, який перекриває систему газопостачання у разі виявлення небезпечного рівня газу в атмосфері. Вмонтовування на існуючі клапани, як «насадка», дозволяє легко встановити механізм, не викликаючи спеціалістів. Пристрій працює автоматично, без необхідності втручання людини, також він є автономним, що дозволяє не перейматися про розміщення відносно розетки, чи перебої електропостачання.

Найбільш розповсюдженою системою розумного дому, з якою можна було б поєднати пристрій є Ajax, тому в логіку роботи перекривача імплементовано Ajax Hub, Ajax Relay та Ajax FireProtect. Пристрій реагує на сигнал отриманий з реле і перекриває газопровід, щоб ліквідувати витоки газу. Встановлення такої системи перекриття запобігає потенційним небезпекам, пов’язаним з витоками газу, і гарантує безпеку мешканців будинків.

Так на даний момент виглядає наш пристрій. Встановлення не вимагає втручання в газову комунікацію і підходить, на даний момент, лише під пряму ручку вентиля. Також пристрій має можливість ручного перекриття, для цього потрібно потягнути ‘чеку’ вниз.

Попри те що система Ajax є досить популярною, це не єдина існуюча система розумного дому, тому зараз ми працюємо над покращенням та розширенням функціоналу нашого пристрою і маємо 2 варіанти. Один з яких дозволить пристрою бути універсальним і поєднуватись з будь-яким розумним домом. Інший варіант — це 2 самостійні частини: пристрій-перекривач та пристрій-давач, які будуть комунікувати між собою за допомогою радіомодулів.
Команда шукає підтримку проекту і хочемо почути ваші поради та критику.

Дякую за увагу та витрачений час, гарного вам дня!

👍ПодобаєтьсяСподобалось0
До обраногоВ обраному0
LinkedIn
Дозволені теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter
Дозволені теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter

Круто.

Якби добавили більше фоток, типу процес встановлення, то було б корисніше

Фотограф не вміє робити фото для такої статті.
Переробіть з показом реально установленого на трубі з краном.
Або, щонайменше, поруч поставте стандартну коробку сірників. Або обидва. Треба бачити масштаб, бо зараз здається, що ця коробка метр на метр.

Далі, глупо виділяти жирним одне слово «смертю». Банато хто більше нічого в статті і не побачить. Виділяти треба або і негативне і позитивне, або тільки позитивне.

По самому пристрою. Зараз критична незалежність від електромережі. Що для цього зроблено? Скільки акумулятор тримає?

Які гази детектує? Тільки метан? Треба ще щонайменше CO.

Для першого кола, мабуть, досить. Про функціонал і безпеку рішення вже сказали поруч, не повторюватимусь.

Дякую за відгук і критико, обов’язково візьмемо до уваги. По розрахунках струму споживення пристрій може прожити близько 6 місяців на одному заряді. Потенційно можна покращити до кілької років, але тоді потрібно змінювати електроніку. В якості детектора газу ми використовували Ajax Fire Protect, можна використати й інші, але тоді складно щось сказати про безпровідність між давачем та перекривачем

Не одразу зрозумів задум. Гарний, цікавий проект, так тримати. Але я б розглянув чи не можна датчики встановити у місця загального користування і вирубати загальний вентиль на будинок. Це було б дешевше. Також щось зробити і продати — це дві різні проблеми, однакові по складності.

Дякую за відгук, подумаємо над цієї ідеєю

«Збір коштів» в багатоквартирному будинку. Поставлять не всі. Отже — купити самому всім, хто не скинувся, змусити поставити.
Важливий час та реагування.
Наприклад, в супереч запевнень, що на серверній системи контролю, циферки на табло, посту, повідомлення. Купив на алішке висиджувач яєць по температурі + ревун на 120 децибел. Розставили і по комутаційним. Регування щодо відхилень охолодження зведено до пари секунд, бо всі хто навкруги одразу дають тумаків... тому, хто не бачить, бо дискомфорт їм ушам та психіці. Змушені швидко реагувати — оце головне.

Дякую, швидкість реагування дослідимо детальніше.

«І якби на те моя воля, написала б я скрізь курсивами:» КРИТИЧНІ СИСТЕМИ БЕЗПЕКИ МАЮТЬ БУТИ МАКСИМАЛЬНО ПРОСТИМИ! Ніяких Wi-Fi, Ajax Hub та інших радіомодулів! Сенсор — контролер — клапан, все НА ПРОВОДАХ та з автономним джерелом живлення, хоч і на батарейках. З постійним контролем напруги того самого джерела живлення, періодичним самотестуванням, прокручуванням крану (так, вони закисають) та автоматичним перекриттям газового крану у випадку втрати зв’язку з датчиком.

Аж дивно що туди АІ не притягнули. Було би повне комбо

Та зверху можна хоч генератор відео прикрутити, щоб в стилі ведучого новин передати повідомлення про витік газу. Але перед цим відсічний клапан має бути активований звичайною релюхою.

звичайною релюхою

Точніше вибухозахищеною, сертифікованою до роботи в атмосфері горючого газу

Хм, а про це не подумав... Всередині цієї чорної коробочки, до речі — звичайний колекторний двигун з щітками, які іскрять. Якщо концентрація газу достатня — нічим добрим це може не закінчитись.

Ага, все пов’язане з газом дуже слизька штука, ціле мінне поле нюансів. Щей купа юридичних проблем з дозволами і вирішування хто таки сяде в в’язницю при фейлі.
Точно не підходящий домен для студентського проекту. Робили би там якийсь смарт полив для рослин чи подібне.

звичайний колекторний двигун з щітками, які іскрять

Ага. 90% що цей девайс замість попередження вибуху спрацює як детонатор

це ж не єдиний тип двигуна що існує

В мене на перекритті води стоїть точно така сама коробочка — там 100% колекторник. Так, можна зробити безколекторний сервопривід із твердотільною комутацією... але коштувати воно буде чимало, та й в даному випадку — це overengineering. Потрібний звичайний відсічний клапан з котушкою — при спрацюванні котушки закривається, взводиться вручну.

Потрібний звичайний відсічний клапан з котушкою — при спрацюванні котушки закривається, взводиться вручну.

Так вони ж не хочуть свій клапан або кран ставити.

Ну тоді робити або черговий DIY проект і сподіватись, що пронесе, або заморочуватись з іскро/вибухобезпекою, сертифікацією і як висновок — миритися з конячою ціною.

Я б використав щось твердотіле.

Як лабораторна або курсова супер. Але реальність трохи відрізняється — рішення встановити сучасну плиту та смарт девайс з масс маркету для автоматичного перекриття газу

Оповіщення про перевищення норми чадного газу було б теж корисною функцією.
Щороку в Україні відбуваються сотні отруєнь чадним газом.

І як реагує газовий інспектор коли бачить цю коробочку прикручену до вентиля? Маєте вже сертифікати від газових служб?
Дуже багато водички у статті, 90% як реферат з ОБЖД про небезпеку газу, жодних технічних деталей. Це на залік викладачі змушують публікувати статті?

І в чому стартаповість якщо таке давно продається?

smart-xata.com.ua/...​-prilozheniem-tuya-smart

Дякую за відгук. Як ви могли зауважити, наш пристрій працює автономно і не живиться від мережі. Пристрій який ви привели як приклад працює від розетки. До того ж більшість таких перекривачів залежать від WiFi. В нашому випадку комунікація між давачем і перекривачем відбувається через радіомодулі, отже і тут електромережа не потрібна.

Підписатись на коментарі