Monitor de mitigación de radón: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Visión general

El radón proviene de forma natural de las rocas y el suelo debajo de nuestras casas en los Estados Unidos y la Unión Europea. Siempre está a nuestro alrededor un gas radiactivo inodoro, insípido e invisible. El radón es problemático porque se filtra a nuestros hogares a través de grietas o huecos y se acumula a niveles más altos. Cuando respira gas radón, las partículas radiactivas pueden quedar atrapadas en sus pulmones y causar cáncer. Según la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. (EPA), el radón mata a más de 21 000 personas en los EE. UU. Cada año y más de 20 000 al año en la UE. Según el Centro para el Control de Enfermedades (CDC), el radón es la principal causa de cáncer de pulmón en los no fumadores. Tanto las casas nuevas como las antiguas pueden tener problemas de radón. Muchos hogares requieren sistemas activos de mitigación de radón que generalmente involucran la despresurización del subsuelo o del espacio de arrastre. Se trata de un ventilador de baja potencia (50 W) que funciona silenciosamente y, con suerte, de forma continua para reducir los niveles de radón. El ventilador a menudo está escondido en un ático, sótano o incluso fuera de la casa, donde si el ventilador silencioso y oculto falla, los ocupantes estarán expuestos al radón radiactivo. Hay más información disponible en los gobiernos locales, estatales, estatales y de los CDC, la EPA, incluidos los mapas regionales.

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

El proyecto utiliza un sensor de presión Honeywell ABPMAND001PG2A3 (480-6250-ND) de bajo costo y una Raspberry Pi para monitorear y registrar el sistema de mitigación de radón. También envía una alerta si la presión cae fuera de los límites nominales. El sensor de presión está disponible con bus I2C (2 cables) y también como bus SPI (3 cables). Ambos requieren alimentación de 3,3 V CC para otros 2 cables. Usé una Raspberry Pi 3, pero una Zero o RPi 4 también funcionaría. También necesitará una placa de pruebas o algún cable con soldadura para conectar 4 o 5 cables dependiendo de si selecciona la versión I2C o SPI del sensor de presión. El código fuente de Python tiene alertas por correo electrónico que se pueden enviar como mensajes de texto SMS o MMS. También puede modificar el código para usar MQTT, Blynk u otros servicios en la nube. El programa también puede leer el monitor de radón AirThings WavePlus a través de Bluetooth. Registra los datos de niveles de radón, compuestos orgánicos volátiles, CO2, temperatura y humedad. Eso le permite trazar y ver los datos en cualquier formato que elija modificando el código Python o importando los archivos de datos en un programa de hoja de cálculo. También enviará alertas y estados que puede volver a personalizar en el código Python o modificar a su gusto.

Suministros:

Si tiene un RPi, solo necesitará un sensor de presión y un tubo pequeño.

1. Sensor de presión (uno de los siguientes sensores de presión disponibles de Digikey, Mouser, Arrow, Newark y otros. Cuestan alrededor de $ 13 USD)

   • ABPDRRV001PDSA3 (Mouser 785-ABPDRRV001PDSA3, interfaz DIP Pkg SPI)
   • ABPMAND001PG2A3 (Digikey 480-6250-ND, interfaz I2C)
   • ABPMRRV060MG2A3 (Mouser 785-ABPMRRV060MG2A3, interfaz I2C)
2. Tubo de silicona o plástico de 1,5 mm de diámetro interior para conectar el sensor de presión al tubo de mitigación de radón
3. Raspberry Pi, fuente de alimentación y tarjeta de memoria SD

Paso 1: Opción de cableado I2C

Se recomienda mantener los cables bastante cortos. Mantuve los cables a un par de pies de largo. Si usa el sensor de presión I2C, hay 4 cables para conectar el sensor de presión a la Raspberry Pi:

RPI de 40 pines => Sensor de presión ABP Honeywell

Pin 1 (+3,3 VCC) => Pin 2 (Vsupply)

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

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

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

Paso 2: Opción de cableado SPI

Si usa el sensor de presión SPI, hay 5 cables para conectar el sensor de presión a la Raspberry Pi:

RPI de 40 pines => Sensor de presión ABP Honeywell

Pin 17 (+3,3 VCC) => Pin 2 (+3,3 V de suministro)

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)

Paso 3: Conexión del tubo

Para conectar el sensor de presión a la tubería de mitigación de radón, utilice un tubo de plástico de 1,5 mm de diámetro interno conectado al puerto P1 superior del sensor de presión. El tubo de plástico puede tener cualquier longitud y el otro extremo se inserta en el tubo de mitigación perforando un pequeño orificio del tamaño del diámetro exterior del tubo.

Paso 4: software

Después de instalar el sistema operativo Raspberry Pi, seguí las instrucciones para habilitar los buses SPI e I2C:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

Luego usé git para descargar el código fuente de radonMaster Python:

clon de git

Edité en unas pocas líneas en la fuente radonMaster.py para configurar las alertas según mis preferencias. El programa enviará alertas cuando cambie el vacío / presión del ventilador de mitigación de radón. El programa registra los datos en un archivo de variable separada por comas (CSV) que se puede importar fácilmente a la mayoría de los programas de hoja de cálculo o trazar utilizando el código fuente de Python proporcionado que utiliza MatPlotLib estándar. El programa también puede enviar informes de estado diarios, semanales o mensuales por correo electrónico, según sus opciones. Los niveles de radón varían significativamente según el clima, por lo que elijo establecer los niveles de alerta un poco más altos y graficar los datos mensualmente. También noté que la presión de vacío de mitigación del radón cambia significativamente en los días con ráfagas de viento afuera. El programa emplea un algoritmo para minimizar las falsas alertas. No he recibido falsas alertas.

Usé el comando "python3 radonMaster.py" para ejecutar el programa desde una ventana de terminal para la prueba inicial y el pago. Luego usé crontab según las instrucciones para iniciar el programa en el reinicio de RPi.

Este proyecto se completó con bastante rapidez y solo requirió la compra del sensor de presión Honeywell ($ 13 USD) y algunos tubos de plástico baratos. Gracias al proyecto aprendí cómo conectar dispositivos I2C y SPI y me familiaricé con los sensores de presión básicos amplificados TruStability de Honeywell.