Monitoraggio dell'attenuazione del radon: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Panoramica

Il radon viene naturalmente dalle rocce e dal suolo sotto le nostre case negli Stati Uniti e nell'Unione Europea. È sempre intorno a noi un gas radioattivo inodore, insapore e invisibile. Il radon è problematico perché penetra nelle nostre case attraverso crepe o fessure e si accumula a livelli più alti. Quando respiri il gas radon, le particelle radioattive possono rimanere intrappolate nei polmoni e causare il cancro. Secondo la US Environmental Protection Agency (EPA), il radon uccide più di 21.000 persone negli Stati Uniti ogni anno e oltre 20.000 all'anno nell'UE. Secondo il Center for Disease Control (CDC), il radon è la principale causa di cancro ai polmoni dei non fumatori. Sia le vecchie che le nuove case possono avere problemi di radon. Molte case richiedono sistemi attivi di mitigazione del radon che di solito comportano la depressurizzazione del sottofondo o del vespaio. Ciò comporta una ventola a basso wattaggio (50 W) che funziona in modo silenzioso e, si spera, continuamente per ridurre i livelli di radon. Il ventilatore è spesso nascosto in una soffitta, nel seminterrato o anche fuori casa dove se il ventilatore silenzioso e invisibile si guasta, gli occupanti saranno esposti al radon radioattivo. Ulteriori informazioni sono disponibili presso i governi CDC, EPA, statali e locali, comprese le mappe regionali.

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

Il progetto utilizza un sensore di pressione Honeywell ABPMAND001PG2A3 (480-6250-ND) a basso costo e un Raspberry Pi per monitorare e registrare il sistema di mitigazione del radon. Invia anche un avviso se la pressione dovesse scendere al di fuori dei limiti nominali. Il sensore di pressione è disponibile con bus I2C (2 fili) e anche come bus SPI (3 fili). Entrambi richiedono un'alimentazione di 3,3 V CC per altri 2 fili. Ho usato un Raspberry Pi 3 ma anche uno Zero o RPi 4 funzionerebbe. Avrai anche bisogno di una breadboard o di un filo con saldatura per collegare 4 o 5 fili a seconda che tu selezioni la versione I2C o SPI del sensore di pressione. Il codice sorgente Python ha avvisi e-mail che possono essere inviati come SMS o MMS. Puoi anche modificare il codice per utilizzare MQTT, Blynk o altri servizi cloud. Il programma può anche leggere il monitor Radon AirThings WavePlus tramite Bluetooth. Registra i dati per i livelli di radon, composti organici volatili, CO2, temperatura e umidità. Ciò ti consente di tracciare e visualizzare i dati in qualsiasi formato tu scelga modificando il codice Python o importando i file di dati in un programma di fogli di calcolo. Invierà anche avvisi e stato che puoi personalizzare nuovamente nel codice Python o modificare a tuo piacimento.

Forniture:

Se hai un RPi, ti serviranno solo un sensore di pressione e un tubicino.

1. Sensore di pressione (uno dei seguenti sensori di pressione disponibili da Digikey, Mouser, Arrow, Newark e altri. Sono circa $ 13 USD)

   • ABPDRRV001PDSA3 (Mouser 785-ABPDRRV001PDSA3, interfaccia DIP Pkg SPI)
   • ABPMAND001PG2A3 (Digikey 480-6250-ND, interfaccia I2C)
   • ABPMRRV060MG2A3 (interfaccia Mouser 785-ABPMRRV060MG2A3, I2C)
2. Tubo in silicone o plastica di 1,5 mm di diametro interno per collegare il sensore di pressione al tubo di mitigazione del radon
3. Raspberry Pi, alimentatore e scheda di memoria SD

Passaggio 1: opzione di cablaggio I2C

Si consiglia di mantenere i fili abbastanza corti. Ho tenuto i fili a un paio di piedi di lunghezza. Se si utilizza il sensore di pressione I2C ci sono 4 fili per collegare il sensore di pressione al Raspberry Pi:

RPI 40 pin => Sensore di pressione ABP Honeywell

Pin 1 (+3,3 VDC) => Pin 2 (Valimentazione)

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

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

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

Passaggio 2: opzione di cablaggio SPI

Se si utilizza il sensore di pressione SPI ci sono 5 fili per collegare il sensore di pressione al Raspberry Pi:

RPI 40 pin => Sensore di pressione ABP Honeywell

Pin 17 (+3,3 VDC) => Pin 2 (+3,3 Valimentazione)

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)

Passaggio 3: collegamento del tubo

Per collegare il sensore di pressione al tubo di mitigazione del radon, utilizzare un tubo di plastica di 1,5 mm di diametro interno collegato alla porta P1 superiore sul sensore di pressione. Il tubo di plastica può essere di qualsiasi lunghezza e l'altra estremità viene inserita nel tubo di attenuazione praticando un piccolo foro delle dimensioni del diametro esterno del tubo.

Passaggio 4: software

Dopo aver installato il sistema operativo Raspberry Pi, ho seguito le istruzioni per abilitare i bus SPI e I2C:

github.com/BrucesHobbies/radonMaster

Ho quindi usato git per scaricare il codice sorgente Python di radonMaster:

git clone

Ho modificato in poche righe il sorgente radonMaster.py per configurare gli avvisi secondo le mie preferenze. Il programma invierà avvisi quando il vuoto/pressione della ventola di mitigazione del radon cambia. Il programma registra i dati in un file CSV (Comma Separated Variable) che può essere facilmente importato nella maggior parte dei programmi di fogli di calcolo o tracciati utilizzando il codice sorgente Python fornito che utilizza MatPlotLib standard. Il programma può anche inviare rapporti di stato giornalieri, settimanali o mensili tramite e-mail a seconda delle scelte. I livelli di radon variano in modo significativo in base alle condizioni meteorologiche, quindi scelgo di impostare i livelli di allerta un po' più in alto e tracciare i dati mensilmente. Ho anche notato che la pressione del vuoto di mitigazione del radon cambia in modo significativo nei giorni con raffiche di vento all'esterno. Il programma utilizza un algoritmo per ridurre al minimo i falsi allarmi. Non ho avuto falsi allarmi.

Ho usato il comando "python3 radonMaster.py" per eseguire il programma da una finestra di terminale per il test iniziale e il checkout. Ho quindi usato crontab secondo le istruzioni per avviare il programma al riavvio di RPi.

Questo progetto è stato completato abbastanza rapidamente e ha richiesto solo l'acquisto del sensore di pressione Honeywell ($ 13 USD) e alcuni tubi di plastica economici. Dal progetto ho imparato come interfacciare i dispositivi I2C e SPI e ho acquisito familiarità con i sensori di pressione di base amplificati TruStability Honeywell.