Radonbeperkingsmonitor: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Overzicht

Radon komt van nature uit rotsen en grond onder onze huizen in de Verenigde Staten en de Europese Unie. Het is altijd om ons heen een reukloos, smaakloos en onzichtbaar radioactief gas. Radon is problematisch omdat het via scheuren of gaten in onze huizen lekt en zich ophoopt naar hogere niveaus. Wanneer u radongas inademt, kunnen de radioactieve deeltjes vast komen te zitten in uw longen en kanker veroorzaken. Volgens het US Environmental Protection Agency (EPA) doodt radon elk jaar meer dan 21.000 mensen in de VS en meer dan 20.000 per jaar in de EU. Volgens het Center for Disease Control (CDC) is radon de belangrijkste oorzaak van niet-rokers longkanker. Zowel oude als nieuwe huizen kunnen radonproblemen hebben. Veel huizen hebben actieve radonbeperkende systemen nodig, meestal met drukverlaging van ondervloeren of kruipruimtes. Het gaat om een ventilator met een laag wattage (50 W) die stil en hopelijk continu werkt om de radonniveaus te verlagen. De ventilator is vaak verborgen op een zolder, kelder of zelfs buiten het huis waar als de stille en uit het zicht ventilator uitvalt, de bewoners worden blootgesteld aan radioactief radon. Meer informatie is verkrijgbaar bij de CDC, EPA, staat en lokale overheden, inclusief regionale kaarten.

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

Het project maakt gebruik van een goedkope Honeywell ABPMAND001PG2A3 (480-6250-ND) druksensor en een Raspberry Pi om het radonbeperkingssysteem te bewaken en te loggen. Het stuurt ook een waarschuwing als de druk buiten de nominale limieten zou vallen. De druksensor is verkrijgbaar met een I2C-bus (2-draads) en ook als SPI-bus (3-draads). Beide hebben 3,3Vdc voeding nodig voor nog eens 2 draden. Ik gebruikte een Raspberry Pi 3 maar een Zero of RPi 4 zou ook werken. U hebt ook een breadboard of een draad met soldeer nodig om 4 of 5 draden te bevestigen, afhankelijk van of u de I2C- of SPI-versie van de druksensor selecteert. De Python-broncode heeft e-mailwaarschuwingen die als sms- of mms-teksten kunnen worden verzonden. U kunt de code ook wijzigen om MQTT, Blynk of andere cloudservices te gebruiken. Het programma kan ook de AirThings WavePlus Radon Monitor lezen via Bluetooth. Het logt de gegevens voor radonniveaus, vluchtige orgaanverbindingen, CO2, temperatuur en vochtigheid. Hiermee kunt u de gegevens in elke gewenste indeling plotten en bekijken door de Python-code aan te passen of de gegevensbestanden in een spreadsheetprogramma te importeren. Het stuurt ook waarschuwingen en status die u opnieuw kunt aanpassen in de Python-code of naar wens kunt wijzigen.

Benodigdheden:

Als je een RPi hebt, heb je alleen een druksensor en een buisje nodig.

1. Druksensor (een van de volgende druksensoren verkrijgbaar bij Digikey, Mouser, Arrow, Newark en anderen. Ze kosten ongeveer $ 13 USD)

   • ABPDRRV001PDSA3 (Mouser 785-ABPDRRV001PDSA3, DIP Pkg SPI-interface)
   • ABPMAND001PG2A3 (Digikey 480-6250-ND, I2C-interface)
   • ABPMRRV060MG2A3 (Mouser 785-ABPMRRV060MG2A3, I2C-interface)
2. Siliconen of plastic buis met een binnendiameter van 1,5 mm om de druksensor aan te sluiten op de radonbeperkende leiding
3. Raspberry Pi, voeding en SD-geheugenkaart

Stap 1: I2C-bedradingsoptie

Het is aan te raden om de draden redelijk kort te houden. Ik hield de draden tot een paar voet lang. Bij gebruik van de I2C-druksensor zijn er 4-draden om de druksensor op de Raspberry Pi aan te sluiten:

RPI 40-pins => Honeywell ABP druksensor

Pin 1 (+3,3 VDC) => Pin 2 (V-voeding)

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

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

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

Stap 2: SPI-bedradingsoptie

Bij gebruik van de SPI-druksensor zijn er 5-draden om de druksensor op de Raspberry Pi aan te sluiten:

RPI 40-pins => Honeywell ABP druksensor

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

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)

Stap 3: Buisverbinding

Gebruik een plastic buis met een binnendiameter van 1,5 mm die is aangesloten op de bovenste P1-poort op de druksensor om de druksensor aan te sluiten op de radonbeperkende pijp. De plastic buis kan elke lengte hebben en het andere uiteinde wordt in de dempingsbuis gestoken door een klein gaatje ter grootte van de buitendiameter van de buis te boren.

Stap 4: Software

Na het installeren van het Raspberry Pi-besturingssysteem volgde ik de instructies voor het inschakelen van de SPI- en I2C-bussen:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

Ik heb toen git gebruikt om de radonMaster Python-broncode te downloaden:

git clone

Ik heb een paar regels in de radonMaster.py-bron bewerkt om de waarschuwingen naar mijn voorkeuren te configureren. Het programma stuurt waarschuwingen wanneer het vacuüm/de druk van de ventilator voor de beperking van radon verandert. Het programma logt de gegevens in een door komma's gescheiden variabele (CSV)-bestand dat gemakkelijk kan worden geïmporteerd in de meeste spreadsheetprogramma's of kan worden geplot met behulp van de meegeleverde Python-broncode die standaard MatPlotLib gebruikt. Het programma kan ook dagelijkse, wekelijkse of maandelijkse statusrapporten via e-mail verzenden, afhankelijk van uw keuzes. Radonniveaus variëren aanzienlijk op basis van het weer, dus ik kies ervoor om de waarschuwingsniveaus iets hoger in te stellen en de gegevens maandelijks uit te zetten. Ik merkte ook dat de radonbeperkende vacuümdruk aanzienlijk verandert op dagen met windvlagen buiten. Het programma maakt gebruik van een algoritme om valse meldingen te minimaliseren. Ik heb geen valse meldingen gehad.

Ik heb de opdracht "python3 radonMaster.py" gebruikt om het programma vanuit een terminalvenster uit te voeren voor de eerste test en het afrekenen. Ik heb toen crontab gebruikt volgens de instructies om het programma te starten bij het opnieuw opstarten van RPi.

Dit project werd vrij snel voltooid en vereiste alleen de aanschaf van de Honeywell-druksensor ($ 13 USD) en wat goedkope plastic buizen. Van het project leerde ik hoe ik I2C- en SPI-apparaten moest koppelen en raakte bekend met de Honeywell TruStability Amplified Basic Pressure Sensors.