چگونه یک آشکارساز نشت گاز LPG یا متان ارزان قیمت بسازیم

این سنسور گاز DIY می تواند نشت را تشخیص دهد و هشدارهایی را به تلفن هوشمند یا بلندگوهای هوشمند شما ارسال کند.

اگرچه گاز طبیعی منبع انرژی ایمن‌تر و کارآمدتر است، اما در صورت نشت می‌تواند باعث مسمومیت با گاز شود که منجر به مشکلات سلامتی مانند خستگی، سردرد، تنگی نفس (هیپوکسی) و غیره می‌شود. متأسفانه، نشت آهسته گاز یا ساختمان تشخیص بالا سخت است، به خصوص اگر گاز بویی نداشته باشد، مانند گاز طبیعی یا مونوکسید کربن.

در این راهنمای DIY، ما یک حسگر گاز خواهیم ساخت که می تواند گازهای مضر مانند متان، پروپان، LPG و مونوکسید کربن را تشخیص دهد. همچنین هشدارهایی را به گوشی هوشمند یا بلندگوهای اکو برای شما ارسال می کند.

چیزهایی که شما نیاز دارید

برای ساختن یک دستگاه تشخیص نشت گاز بی سیم هوشمند DIY به اجزای زیر نیاز دارید.

1. یک سنسور گاز MQ-2.
2. برد Wemos D1 Mini یا NodeMCU.
3. سیم های جامپر.
4. پرینت سه بعدی یا هر موردی اجزا را مونتاژ می کند.

همچنین به راه اندازی سرور Home Assistant روی Raspberry Pi یا هر سخت افزار سازگار نیاز دارید. اگر علاقه مند هستید، می توانید همه چیز را درباره Home Assistant بیاموزید و قبل از شروع کار آن را ببینید.

مرحله 1: سیستم عامل را کامپایل کنید

برای کامپایل سیستم عامل، افزونه ESPHome را در Home Assistant نصب کنید. پس از نصب، این مراحل را برای کامپایل سفت‌افزار برای D1 Mini یا NodeMCU دنبال کنید.

1. ESPHome را باز کنید و روی +New Device کلیک کنید.
2. نام دستگاه مانند گاز نشت را تایپ کنید و روی Next کلیک کنید.
3. از میان گزینه‌ها گزینه Pick specific board > Wemos D1 Mini را انتخاب کنید و روی Next > Skip کلیک کنید. اگر از NodeMCU استفاده می کنید، ESP8266 را انتخاب کنید.
4. روی Edit کلیک کنید.
5. در پنجره ویرایشگر gas-leakage.YAML، تغییرات زیر را اعمال کنید:

به روز رسانی اعتبار وای فای:

wifi:
  ssid: "YourWIFiSSID"
  password: "WIFi-Password"

سپس کد زیر را درست در زیر پورتال captive قرار دهید:

sensor: 
    - platform: adc 
     pin: A0 
     name: "Kitchen Gas Leak Sensor"
     update_interval: 1s 
     filters: 
          - multiply: 100 
     unit_of_measurement: "%"
     icon: "mdi:percent"

می‌توانید فیلد نام: را در کد به‌عنوان راحتی به‌روزرسانی کنید. کد باید مانند تصویر زیر باشد.

پس از آماده شدن کد، می توانید روی Save > Install کلیک کنید. از میان گزینه ها، Plug into this computer را انتخاب کنید. این کار کامپایل سفت‌افزار را آغاز می‌کند و ممکن است تقریباً 10 دقیقه طول بکشد.

پس از اتمام، روی دانلود پروژه کلیک کنید تا فایل سیستم عامل gas-leakage-factory.bin کامپایل شده را دانلود کنید.

مرحله 2: نرم افزار را فلش کنید

برای فلش کردن فریمور، می توانید از ابزار فلش مبتنی بر وب استفاده کنید. مراحل به شرح زیر است:

1. پس از بارگیری سیستم عامل، روی Open ESPHome web کلیک کنید. این یک پنجره جدید را باز می کند.
2. روی گزینه Connect کلیک کنید، پورت COM را انتخاب کنید و سپس روی Connect کلیک کنید. مطمئن شوید که CH240/CH341 یا درایورهای سازگار را نصب کرده اید.
3. به Install > Choose File بروید و فایل firmware gas-leakage-factory.bin را انتخاب کنید.
4. روی Install کلیک کنید. با این کار سیستم عامل به برد D1 Mini یا NodeMCU متصل شما فلش می شود.

پس از فلش شدن سیستم عامل، به داشبورد ESPHome در Home Assistant بروید و دستگاه نشت گاز را بررسی کنید. باید به صورت آنلاین نشان داده شود.

همچنین می‌توانید از ابزار ESPHome Flasher برای فلش کردن فایل میان‌افزار gas-leakage-factory.bin در برد NodeMCU یا D1 Mini خود استفاده کنید.

مرحله 3: سنسور نشت گاز را به داشبورد Home Assistant اضافه کنید

برای افزودن سنسور به داشبورد Home Assistant این دستورالعمل ها را دنبال کنید:

1. در Home Assistant (HA)، به Settings > Devices & Integrations بروید.
2. دستگاه باید با دکمه CONFIGURE قابل مشاهده باشد. روی CONFIGURE > SUBMIT کلیک کنید. این دستگاه را به لیست دستگاه های ESPHome اضافه می کند.
3. پس از افزودن دستگاه، روی گاز نشت که در زیر ESPHome فهرست شده است و سپس روی 1 دستگاه کلیک کنید.
4. روی افزودن به داشبورد کلیک کنید> View>Add TO DASHBOARD را انتخاب کنید.

خودشه. دستگاه به داشبورد انتخابی «دستیار خانگی» اضافه خواهد شد. در مرحله بعد می توانید سنسور گاز MQ-2 را به میکروکنترلر متصل کنید.

مرحله 4: MQ-2 را به میکروکنترلر وصل کنید

برای اتصال سنسور گاز MQ-2 به برد میکروکنترلر D1 Mini یا NodeMCU به نمودار زیر مراجعه کنید.

اتصالات به شرح زیر است:

1. پایه VCC MQ-2 را به پایه Vin یا 5V/3.3V برد D1 Mini یا NodeMCU متصل کنید.
2. پایه GND سنسور MQ-2 را به پایه G در D1 Mini یا NodeMCU متصل کنید.
3. پایه AOUT سنسور MQ-2 را به پایه A0 NodeMCU یا D1 Mini وصل کنید.

پس از اتصال، می توانید خواندن به روز شده را در داشبورد Home Assistant بررسی کنید. می توانید سنسور را با قرار دادن آن در معرض دود یا گاز آزمایش کنید. مراقب باش! ماسک بزنید و بوی گاز یا دود را حس نکنید. مقدار درصد باید در داشبورد Home Assistant افزایش یابد.

سنسور گاز را کالیبره کنید

هنگام آزمایش سنسور در نزدیکی گاز یا دودی که می خواهید تشخیص دهید، باید سنسور را نیز تنظیم یا کالیبره کنید. با استفاده از یک پیچ گوشتی کوچک، می‌توانید پیش‌تنظیم سنسور MQ-2 را در خلاف جهت جهت کاهش حساسیت یا در جهت عقربه‌های ساعت برای افزایش حساسیت بچرخانید.

سنسور را نزدیک دود یا گاز قرار دهید و به دنبال LED دیگر بگردید تا بدرخشد یا مقدار سنسور را در داشبورد Home Assistant بررسی کنید و حساسیت را مطابق با آن تنظیم کنید.

به عنوان مثال، سنسوری که ما ساختیم به طور معمول 10-15٪ را نشان می دهد. وقتی آن را در معرض مقدار کمی گاز LPG (متان) قرار دادیم، مقدار آن به 35% + افزایش یافت. این نقطه شیرینی برای ما بود و بعد از آن آن را در آشپزخانه خود نزدیک به دودکش نصب کردیم.

ایجاد اتوماسیون برای ارسال هشدار نشت گاز

هنگامی که حساسیت سنسور را کالیبره و تنظیم کردید، می‌توانید خودکارسازی را در Home Assistant ایجاد کنید تا اعلان‌ها را در تلفن هوشمند یا هشدارهای صوتی از طریق بلندگوی هوشمند الکسا یا Google Assistant دریافت کنید.

برای ایجاد یک اتوماسیون، به Settings > Automations & Scenes بروید و روی Create Automation کلیک کنید. شروع با اتوماسیون خالی را انتخاب کنید و سپس روی سه نقطه در بالا سمت چپ کلیک کنید. اکنون Edit in YAML را انتخاب کرده و کد زیر را در آن قرار دهید.

alias: Gas Leak
description: ''
trigger:
  - type: voltage
    platform: device
    device_id: c9852a396493f68b1cc2d089d7e21f0f
    entity_id: sensor.lpg_gas_leak_sensor
    domain: sensor
    above: 30
condition: []
action:
  - event: gas-leak
    event_data: {}
  - service: notify.mobile_app_sm_g985f
    data:
      message: Gas leakage detected
      title: Kitchen Gas Leak
  - service: notify.alexa_media_mom_s_echo
    data:
      message: >-
        Gas Leakage. Gas leakage. Alert. Check the Gas.
      title: Gas Leak Alert!
  - service: notify.alexa_media_ravi_s_echo_dot
    data:
      message: >-
        Gas Leakage. Gas leakage. Alert. Check the Gas.
      title: Gas Leak Alert!
      data:
        type: tts
  - service: notify.alexa_media_echo_show_5
    data:
      message: >-
        Gas Leakage. Gas leakage. Alert. Check the Gas. 
      title: Gas Leak Alert!
      data:
        type: tts
mode: single

بعد، دوباره روی سه نقطه کلیک کنید و Edit in visual editor را انتخاب کنید. در پنجره ویرایشگر بصری، حسگر نشت گاز و دستگاه‌هایی را که می‌خواهید اعلان‌ها را در آنها ارسال کنید، انتخاب کرده و تغییر دهید.

به عنوان مثال، کد اتوماسیون مشترک بالا یک هشدار اعلان به دستگاه اندروید یا iOS ما ارسال می کند و همچنین هشدار صوتی را از طریق بلندگوهای الکسا (دستگاه های Echo Dot و Echo Show نصب شده در خانه) زمانی که سطح گاز از آستانه 30 درصد فراتر رفت، اعلام می کند. معمولاً سنسور در 10-15٪ باقی می ماند.

شما باید راه اندازی کنید
آمازون الکسا
و
دستیار گوگل
ادغام در Home Assistant برای استفاده از آنها برای اعلان ها و هشدارهای صوتی.

جلوگیری از خطرات و صرفه جویی در هزینه

مهم است که کلید تنظیم کننده اصلی را در زمانی که از اجاق گاز استفاده نمی کنید، خاموش نگه دارید، به خصوص زمانی که به خواب می روید. خوشبختانه، یک سنسور گاز، مانند آنچه که ما ساختیم، می تواند به شما در جلوگیری از خطرات ناشی از نشت گاز کمک کند و از خانه و خانواده شما محافظت کند. به علاوه، شما را از قبض های متورمی که ممکن است به دلیل نشت گاز به درب منزل شما ختم شود، نجات می دهد.

منبع مقاله