การตรวจสอบการบรรเทาเรดอน: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

ภาพรวม

เรดอนมาจากหินและดินโดยธรรมชาติภายใต้บ้านของเราทั่วทั้งสหรัฐอเมริกาและสหภาพยุโรป ก๊าซกัมมันตภาพรังสีที่ไม่มีกลิ่น รสจืด และมองไม่เห็นอยู่รอบตัวเราอยู่เสมอ เรดอนเป็นปัญหาเพราะมันรั่วเข้าไปในบ้านของเราผ่านรอยแตกหรือช่องว่างและสร้างขึ้นในระดับที่สูงขึ้น เมื่อคุณหายใจเอาก๊าซเรดอนเข้าไป อนุภาคกัมมันตภาพรังสีจะติดอยู่ในปอดของคุณและทำให้เกิดมะเร็งได้ ตามรายงานของสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) เรดอนคร่าชีวิตผู้คนมากกว่า 21,000 คนในสหรัฐอเมริกาในแต่ละปี และมากกว่า 20,000 คนต่อปีในสหภาพยุโรป ตามรายงานของศูนย์ควบคุมโรค (CDC) เรดอนเป็นสาเหตุสำคัญของมะเร็งปอดที่ไม่สูบบุหรี่ ทั้งบ้านเก่าและใหม่อาจมีปัญหาเกี่ยวกับเรดอน บ้านหลายหลังต้องการระบบลดเรดอนที่ใช้งานได้ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับการลดแรงดันของพื้นที่ย่อยหรือพื้นที่รวบรวมข้อมูล สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับพัดลมที่มีกำลังไฟต่ำ (50W) ที่ทำงานเงียบและหวังว่าจะลดระดับเรดอนอย่างต่อเนื่อง พัดลมมักถูกซ่อนไว้ในห้องใต้หลังคา ห้องใต้ดิน หรือแม้แต่นอกบ้าน ซึ่งหากพัดลมที่เงียบและมองไม่เห็นไม่ทำงาน ผู้อยู่อาศัยจะได้รับเรดอนกัมมันตภาพรังสี ข้อมูลเพิ่มเติมสามารถดูได้จาก CDC, EPA, รัฐและรัฐบาลท้องถิ่นรวมถึงแผนที่ระดับภูมิภาค

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

โปรเจ็กต์นี้ใช้เซ็นเซอร์ความดัน Honeywell ABPMAND001PG2A3 (480-6250-ND) ราคาประหยัดและ Raspberry Pi เพื่อตรวจสอบและบันทึกระบบบรรเทาเรดอน นอกจากนี้ยังส่งการแจ้งเตือนหากความดันควรอยู่นอกขอบเขตที่กำหนด เซ็นเซอร์ความดันสามารถใช้ได้กับบัส I2C (2 สาย) และเป็นบัส SPI (3 สาย) ทั้งสองต้องการพลังงาน 3.3Vdc สำหรับอีก 2 สาย ฉันใช้ Raspberry Pi 3 แต่ Zero หรือ RPi 4 ก็ใช้งานได้เช่นกัน คุณจะต้องใช้เขียงหั่นขนมหรือลวดบัดกรีเพื่อต่อสาย 4 หรือ 5 เส้นขึ้นอยู่กับว่าคุณเลือกเซ็นเซอร์ความดันรุ่น I2C หรือ SPI ซอร์สโค้ด Python มีการแจ้งเตือนทางอีเมลซึ่งสามารถส่งเป็นข้อความ SMS หรือ MMS คุณยังสามารถแก้ไขโค้ดเพื่อใช้ MQTT, Blynk หรือบริการคลาวด์อื่นๆ โปรแกรมยังสามารถอ่าน AirThings WavePlus Radon Monitor ผ่าน Bluetooth โดยจะบันทึกข้อมูลระดับเรดอน สารประกอบของอวัยวะที่ระเหยง่าย CO2 อุณหภูมิและความชื้น ที่ช่วยให้คุณสามารถพล็อตและดูข้อมูลในรูปแบบใดก็ได้ที่คุณเลือกโดยการแก้ไขโค้ด Python หรือนำเข้าไฟล์ข้อมูลลงในโปรแกรมสเปรดชีต นอกจากนี้ยังส่งการแจ้งเตือนและสถานะที่คุณสามารถปรับแต่งได้อีกครั้งในโค้ด Python หรือแก้ไขตามที่คุณต้องการ

เสบียง:

หากคุณมี RPi คุณจะต้องใช้เซ็นเซอร์ความดันและท่อขนาดเล็กเท่านั้น

1. เซ็นเซอร์ความดัน (หนึ่งในเซ็นเซอร์ความดันต่อไปนี้มีอยู่ใน Digikey, Mouser, Arrow, Newark และอื่น ๆ ประมาณ 13 เหรียญสหรัฐ)

   • ABPDRRV001PDSA3 (เมาส์ 785-ABPDRRV001PDSA3, อินเทอร์เฟซ DIP Pkg SPI)
   • ABPMAND001PG2A3 (อินเทอร์เฟซ Digikey 480-6250-ND, I2C)
   • ABPMRRV060MG2A3 (เมาส์ 785-ABPMRRV060MG2A3, อินเทอร์เฟซ I2C)
2. ท่อซิลิกอนหรือพลาสติกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 1.5 มม. เพื่อต่อเซ็นเซอร์แรงดันกับท่อลดก๊าซเรดอน
3. Raspberry Pi พาวเวอร์ซัพพลาย และการ์ดหน่วยความจำ SD

ขั้นตอนที่ 1: ตัวเลือกการเดินสาย I2C

ขอแนะนำให้เก็บสายไฟไว้ค่อนข้างสั้น ฉันเก็บสายไฟไว้สองสามฟุต หากใช้เซ็นเซอร์ความดัน I2C มี 4 สายเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ความดันกับ Raspberry Pi:

RPI 40-pin => เซ็นเซอร์ความดัน Honeywell ABP

พิน 1 (+3.3 VDC) => พิน 2 (Vsupply)

พิน 3 (SDA1) => พิน 5 (SDA)

ขา 5 (SCL1) => ขา 6 (SCL)

พิน 6 (GND) => พิน 1 (GND)

ขั้นตอนที่ 2: ตัวเลือกการเดินสาย SPI

หากใช้เซ็นเซอร์ความดัน SPI จะมีสายไฟ 5 เส้นเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ความดันกับ Raspberry Pi:

RPI 40-pin => เซ็นเซอร์ความดัน Honeywell ABP

พิน 17 (+3.3 VDC) => พิน 2 (+3.3 Vsupply)

พิน 21 (SPI_MISO) => พิน 5 (MISO)

พิน 23 (SPI_CLK) => พิน 6 (SCLK)

พิน 24 (SPI_CE0_N) => พิน 3 (SS)

พิน 25 (GND) => พิน 1 (GND)

ขั้นตอนที่ 3: การเชื่อมต่อท่อ

ในการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ความดันกับท่อลดก๊าซเรดอน ให้ใช้ท่อพลาสติกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 1.5 มม. ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต P1 ด้านบนบนเซ็นเซอร์ความดัน ท่อพลาสติกสามารถมีความยาวเท่าใดก็ได้ และเสียบปลายอีกด้านลงในท่อลดขนาดโดยเจาะรูเล็กๆ ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ

ขั้นตอนที่ 4: ซอฟต์แวร์

หลังจากติดตั้งระบบปฏิบัติการ Raspberry Pi ฉันทำตามคำแนะนำเพื่อเปิดใช้งานบัส SPI และ I2C:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

ฉันใช้ git เพื่อดาวน์โหลดซอร์สโค้ด radonMaster Python:

โคลน git

ฉันแก้ไขในสองสามบรรทัดในแหล่ง radonMaster.py เพื่อกำหนดค่าการแจ้งเตือนตามความต้องการของฉัน โปรแกรมจะส่งการแจ้งเตือนเมื่อการเปลี่ยนแปลงสูญญากาศ/ความดันพัดลมลดเรดอน โปรแกรมจะบันทึกข้อมูลลงในไฟล์ Comma Separated Variable (CSV) ที่นำเข้าไปยังโปรแกรมสเปรดชีตส่วนใหญ่หรือพล็อตได้อย่างง่ายดายโดยใช้ซอร์สโค้ด Python ที่ให้มาซึ่งใช้ MatPlotLib มาตรฐาน โปรแกรมยังสามารถส่งรายงานสถานะรายวัน รายสัปดาห์ หรือรายเดือน ผ่านอีเมลได้ ขึ้นอยู่กับตัวเลือกของคุณ ระดับเรดอนจะแตกต่างกันอย่างมากตามสภาพอากาศ ดังนั้นฉันจึงเลือกที่จะตั้งระดับการแจ้งเตือนให้สูงขึ้นเล็กน้อยและวางแผนข้อมูลเป็นรายเดือน ฉันยังสังเกตเห็นว่าความดันสุญญากาศลดเรดอนเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในวันที่มีลมกระโชกแรงภายนอก โปรแกรมใช้อัลกอริทึมเพื่อลดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาด ฉันไม่ได้มีการแจ้งเตือนที่ผิดพลาด

ฉันใช้คำสั่ง "python3 radonMaster.py" เพื่อเรียกใช้โปรแกรมจากหน้าต่างเทอร์มินัลสำหรับการทดสอบเบื้องต้นและการชำระเงิน ฉันใช้ crontab ตามคำแนะนำเพื่อเริ่มโปรแกรมเมื่อรีบูต RPi

โครงการนี้เสร็จสิ้นอย่างรวดเร็วและจำเป็นต้องซื้อเซ็นเซอร์ความดัน Honeywell ($ 13 USD) และท่อพลาสติกราคาถูกบางตัวเท่านั้น จากโครงการนี้ ฉันได้เรียนรู้วิธีเชื่อมต่ออุปกรณ์ I2C และ SPI และทำความคุ้นเคยกับเซ็นเซอร์ความดันพื้นฐาน Honeywell TruStability Amplified Basic