Jak wykonać sygnalizację np. uszkodzenia ogranicznika przepięć lub zadziałanie czujnika zalania?

Jak skutecznie, cicho i niedrogo zrobić sygnalizację różnych stanów styków pomocniczych?

Pytanie

W jaki sposób można sygnalizować stany różnych urządzeń np. uszkodzenie ogranicznika przepięć lub stan krańcówki lub kontaktrona? Próbowałem zrobić sygnalizację lampką kontrolną, ale w praktyce się to nie sprawdziło ponieważ wraz z upływem czasu zapominam codziennie sprawdzać co dzieje się w rozdzielnicy. Potem próbowałem do sygnalizacji założyć dzwonek, ale raz gdy ogranicznik wystrzelił i włączył się dzwonek gdy byłem w pracy na nocnej zmianie to po powrocie sąsiedzi z bloku mieli pretensje o zakłócenia ciszy nocnej. Czy podpowie Pan jak można skutecznie i cicho zrobić sygnalizację ogranicznika albo różnych stanów styków pomocniczych lub kontaktrona?

Pozdrawiam

Paweł

Odpowiedź

Panie Pawle odpowiedź na Pana pytanie nie jest tak prosta jak mogłoby się wydawać. W praktyce jeśli sygnalizację stanu urządzeń w domu lub mieszkaniu mamy wykonać w rozsądnym budżecie to do dyspozycji mamy tylko kilka rozwiązań:

• lampka sygnalizacyjna,
• dzwonek elektromagnetyczny,
• buczek piezoelektryczny,
• powiadomienie za pomocą SMS-a,
• powiadomienie typu push w aplikacji mobilnej.

Wiele osób od razu decyduje się na sygnalizację za pomocą dzwonków, ale warto wiedzieć, że taka sygnalizacja może się poważnie skomplikować a nawet stać się źródłem pożaru (o tym w dalszej części artykułu). Zacznijmy od omówienia sygnalizatorów optycznych.

Lampka kontrolna

Jak słusznie Pan zauważył lampka kontrolna nadaje się do sygnalizacji stanu w sytuacji, gdy jest umieszczona w miejscu gdzie obsługa lub użytkownicy (mieszkańcy) zwrócą uwagę, że lampka zmieniła swój stan (np. zaświeciła się). W budownictwie mieszkaniowym lampka modułowa odpowiedzialna za sygnalizację umieszczona w zamkniętej rozdzielnicy praktycznie nie spełnia swego zadania bo mieszkańcy zaglądają do rozdzielnicy najczęściej tylko gdy „wyrzuci” któreś zabezpieczenie. Owszem, można pokusić się o umieszczenie lampki sygnalizacyjnej w widocznym (dla wchodzących do domu lub mieszkania osób) miejscu (wówczas lampka w wersji pulpitowej lub inna ozdobna wersja np. zabudowana dioda LED). Takie rozwiązanie wymaga wcześniejszego zaplanowania i odpowiedniego ułożenia przewodów więc w praktyce w budownictwie mieszkaniowym stosuje się w znacznej większości lampki modułowe zamontowane w rozdzielnicy (przykład różnych kolorów lampek na poniższym rysunku).

Uwzględniając w/w wady tego typu sygnalizacji część elektryków proponuje inwestorom sygnalizację za pomocą dzwonka.

Dzwonek elektromechaniczny

Wielu osobom wydaje się, że sygnalizację uszkodzenia np. ogranicznika przepięć można wykonać za pomocą dzwonka, ale należy przy takim rozwiązaniu rozpatrzeć kilka kwestii:

Hałas, który w wielu przypadkach np. w budownictwie mieszkaniowym w okresie nocnym może narobić nam „wrogów” i popsuć dobre sąsiedzkie stosunki. Chodzi o sytuacje w której po uszkodzeniu np. ogranicznika przepięć styk sygnalizacyjny ulega przełączeniu a podłączony do niego dzwonek włącza się i będzie dzwonił… najczęściej do czasu, gdy instalator przyjdzie i fizycznie odłączy styk sygnalizacyjny. Brzmi niewinnie, ale załóżmy dwie sytuacje:

• styk sygnalizacyjny załącza dzwonek wieczorem w okresie świąt,
• załączenie dzwonka następuje podczas wyjazdu domowników na urlop.

W obu przypadkach dzwonek (o ile nie ma przewidzianego wyłącznika) będzie hałasował przez wiele godzin a może nawet kilka „dni” (kilka dób). Patrząc z punktu widzenia sąsiadów hałasujący dzwonek można ignorować podczas dnia, ale w nocy hałas ten potrafi być dla sąsiadów bardzo uciążliwy i może zakończy się interwencją Policji a nawet mandatem. Po takiej „akcji” użytkownik najczęściej nie chce już żadnej dźwiękowej sygnalizacji. Jednak hałas powodowany przez akustyczną sygnalizację może okazać się najmniejszym problemem, ponieważ gorszy jest:

Pożar. Dzwonek może się przegrzać i stać się źródłem ognia. Zanim opiszę to zagadnienie przeanalizuj poniższy wycinek katalogu producenta dzwonków modułowych (ważne miejsca zaznaczyłem kolorem).

Niewiele osób (w tym elektryków i sprzedawców) zwraca uwagę na parametr techniczny, który dotyczy każdego dzwonka, czyli maksymalny czas pracy ciągłej.

Co to jest maksymalny czas pracy ciągłej?

Maksymalny czas pracy ciągłej jest to parametr techniczny, który w przypadku dzwonka określa jak długo (bez przerwy) może być on zasilony, czyli jak długo może dzwonić (omawiany parametr dotyczy wszystkich dzwonków elektromagnetycznych).

W przypadku, gdy mimo wszystko zdecydujesz się do sygnalizacji np. stanu ogranicznika przepięć użyć dzwonka elektromagnetycznego pamiętaj, aby przewidzieć:

• możliwość ręcznego wyłączenia,
• sterowanie czasowe, które w przypadku zadziałania dzwonka spowoduje, że będzie on pracował cyklicznie na zasadzie: dzwoni – przerwa – dzwoni – przerwa…

Ręczne wyłączenie dzwonka można wykonać np. za pomocą przycisków modułowych, ale nie polecam tego rozwiązania ponieważ należy mieć świadomość wady takiego układu. Po ręcznym wyłączeniu dzwonka do czasu ponownego ręcznego załączenia jesteśmy pozbawieni wszelkiej sygnalizacji (najczęściej dzwonek już przez wiele lat zostanie wyłączony). Jeśli przypadkowego wyłączenia dokonał ktoś z domowników np. dziecko i zapomni powiadomić dorosłych lub np. elektryka to może okazać się, że urządzenia podłączone do naszej instalacji pozbawione są ochrony przeciwprzepięciowej (w przypadku gdy sygnalizacja dotyczyła ogranicznika przepięć) a domownicy żyją w przeświadczeniu, że w przypadku uszkodzenia np. ogranicznika zostaną powiadomieni (przecież mają sygnalizację). W związku z tym sugeruję rozwiązanie nieco droższe, ale zapewniające większy poziom bezpieczeństwa.

Przycisk ręcznego wyłączenia powinien uruchamiać wyłącznik czasowy, który wyłączy dzwonek na określony czas np. 12 godzin. Dzięki temu, po wyłączeniu dzwonek powtórnie będzie sygnalizował np. konieczność wizyty instalatora. W takim układzie można wykorzystać przycisk modułowy i dwa przekaźniki czasowe (jeden odpowiedzialny za pracę cykliczną dzwonka np. PCM-11, drugi za czasowe wyłączenie PCM-04).

Zasada działania takiego układu jest prosta. Gdy np. styk sygnalizacyjny ogranicznika przepięć zmieni stan (np. uszkodzenie ogranicznika) na zwarty, wówczas napięcie podawane jest na zacisk nr. 11 przekaźnika czasowego PCM-04 (zacisk nr. 11 jest normalnie zwarty z zaciskiem nr. 12). W momencie załączenia PCM-04 napięcie z zacisku nr. 12 przekazywane jest na zacisk L przekaźnika czasowego PCM-11, który odpowiedzialny jest za cykliczne załączenie dzwonka (ochrona przed przepaleniem). Jeśli sygnalizacja dźwiękowa zaczyna przeszkadzać, wystarczy nacisnąć przycisk typu „dzwonek” (na schemacie oznaczony cyfrą 1 powoduje zadziałanie ustawionej na PCM-04 przerwy w dzwonieniu), aby przekaźnik PCM-04 przełączył styki przenosząc potencjał L z zacisku nr. 12 na zacisk nr. 14, który „wisi w powietrzu” lub można pod niego podłączyć np. lampkę sygnalizacyjną. Dzięki temu zostaje rozwarty styk i przekaźnik PCM-11 i dzwonek ED-1 zostaje pozbawiony zasilania na wcześniej zaprogramowany, czas po którym (o ile styk sygnalizacyjny ogranicznika nadal pozostaje zwarty) dzwonek powraca do sygnalizacji dźwiękowej (sygnał-przerwa-sygnał-przerwa-…).

Zaprezentowany układ daje nam jeszcze jedną możliwość.
Jeżeli chcemy, aby sygnalizacja dźwiękowa zaczęła działać szybciej (z jakiegoś powodu chcemy jednorazowo skrócić włączoną przerwę sygnalizacji akustycznej), wystarczy powtórnie wcisnąć przycisk (oznaczony nr. 1 na powyższym schemacie). Wówczas przekaźnik czasowy PCM-04 zostaje ustawiony w trybie pracy i sygnalizacja dźwiękowa zaczyna działać 🙂

Czas pracy i przerwy dzwonka należy ustawić na podstawie informacji jakie podaje producent a w przypadku braku informacji należy skontaktować się z producentem.

Ciekawostka 😉

Ponieważ często spotykam się z pytaniem dotyczącym wykonania sygnalizacji spadku napięcia poniżej ustawionej wartości, przytoczę przykład zastosowania dzwonka ED-1 oraz przekaźnika napięciowego PNM-10 do sygnalizacji spadku napięcia w fazie L1. W tym układzie również musimy pamiętać o konieczności zabezpieczenia dzwonka przed uszkodzeniem na wskutek przegrzania.

Sytuacja wygląda nieco inaczej, jeśli do sygnalizacji użyjemy sygnalizatora dźwiękowego przystosowanego do pracy ciągłej. Takim przykładem jest:

Buczek piezoelektryczny

Sygnalizatorem dźwiękowym (występującym w obudowie modułowej), który w większości przypadków np. w wykonaniu Zamel nadaje się do pracy ciągłej jest buczek piezoelektryczny EDM-01. W wypadku użycia akustycznego sygnalizatora piezoelektrycznego warto zadbać, aby w budownictwie mieszkaniowym hałas nie zakłócał ciszy nocnej (np. podczas wyjazdu domowników na urlop). W tym celu można można zastosować: zegar astronomiczny, lub programowalny przekaźnik czasowy ZCM-42. Przekaźnik ten zadba, aby buczek nie zakłócał naszym sąsiadom ciszy nocnej a jeśli do układu dołożony zostanie przycisk typu dzwonek można za jego pomocą zrealizować wcześniej opisaną funkcję ręcznego załączenia przerwy w dzwonieniu.

Programowalny za pomocą Wi-Fi przekaźnik czasowy ZCM-42 w systemach automatyki daje dużo możliwości z którymi warto się zapoznać, ale ponieważ zagadnienie to nie jest kluczowe z punktu widzenia tego artykułu nie będę szczegółowo omawiał tego urządzenia.

Uwaga!

Decydując się na rozwiązanie z wykorzystaniem przekaźnika ZCM-42 należy zwrócić szczególną uwagę na zaniki napięcia powyżej 20 godzin. Zastosowane w ZCM-42 podtrzymanie pamięci zegara czasu rzeczywistego zapewnia poprawne działanie przekaźnika pod warunkiem, że napięcie wróci do około 23 godzin. Po tym czasie wewnętrzny zegar przekaźnika może zostać rozregulowany w stosunku do aktualnie obowiązującego czasu co spowoduje konieczność jego ręcznej synchronizacji za pomocą połączenia z urządzeniem mobilnym na którym zainstalowana jest aplikacja w której dokonuje się programowania przekaźnika.

Ponieważ opisałem dwa rodzaje sygnalizatorów akustycznych warto zastanowić się jaka jest pomiędzy nimi różnica w głośności? Dzwonek ED-1 (85 dB) a buczek EDM-01 (68 dB)? Różnica wynosi 17 dB, to dużo, czy mało? Do czego tą wartość można porównać?

Jak głośno dzwoni dzwonek?

W przypadku natężenia dźwięku musisz pamiętać, że nie zachodzi tu „typowa” matematyka 😉 i nie można odjąć od siebie dwóch wartości aby zobaczyć jaka jest różnica. W przytoczonym przykładzie różnica wynosi 17 dB, czyli jest to wartość przy której ledwie słychać, ale zobacz w poniższej tabeli jakie jest przykładowe źródło dźwięku przy 68 a jakie przy 85 dB?

Orientacyjny pogląd na zagadnienie głośności można mieć po przeanalizowaniu poniższej tabeli:

dB(A)	Charakterystyka	Przykładowe źródło dźwięku
0	Cisza – nic nie słychać 🙂
5	Prawie nic nie słychać
10		Cichy szelest liści
15	Ledwo słychać	Szelest liści
20		Szept człowieka – odległość około 1 m
25	Cicho
30		Szept lub tykanie ściennego zegara
35	Wystarczająco słychać	Przyciszona rozmowa
40		Zwykła rozmowa
45
50	Wyraźnie słychać	Głośniejsza rozmowa / tradycyjna maszyna do pisania
55		Norma dla pomieszczeń biurowych, klasa A (według norm europejskich z 2013 r.)
60	Głośno	Norma natężenia dźwięku dla urzędów
65		Głośna rozmowa z odległości około 1 m
70
75		Śmiech
80	Bardzo głośno	Krzyk
85		Głośny krzyk
90		Odgłos przejeżdżającego pociągu towarowego z odległości około 7 m
95		Dźwięk przejeżdżającego metra
100	Skrajnie głośno	Dźwięk orkiestry, grzmoty, maksymalnie dopuszczone ciśnienie dźwięku dla słuchawek (według europejskich norm)
120	Prawie nie do wytrzymania	Pracujący młot pneumatyczny z odległości około 1 m
130	Próg bólu	Dźwięk startującego samolotu odrzutowego
Na podstawie katalogu Vents Group 2013

Po analizie tabeli można zadać pytanie jaki poziom dźwięku powinien mieć sygnalizator akustyczny stosowany w domu?

Na to pytanie nie ma jednoznacznej odpowiedzi, ponieważ wszystko zależy od miejsca umieszczenia sygnalizatora dźwiękowego, odległości najczęstszego miejsca przebywania domowników np. przedpokój w mieszkaniu lub piwnica w domku jednorodzinnym. Każdy przypadek należy rozpatrywać indywidulanie omawiając z inwestorem wady i zalety poszczególnych rozwiązań.

Poglądowo siłę dźwięku można zmierzyć we własnym zakresie. W tym celu wystarczy na smartfonie zainstalować darmową aplikację (szukaj pod hasłem natężenie dźwięku). 😉

Moim zdaniem wyżej opisane sygnalizatory optyczne i dźwiękowe bardzo dobrze sprawdzą się w przemyśle lub w miejscach gdzie istnieje stały nadzór np. recepcja, ale w budownictwie mieszkaniowym używanie sygnalizatorów dźwiękowych lub optycznych (lampek) nie jest najlepszym rozwiązaniem. Do domów lub mieszkań proponuję zastosować powiadomienie, które nie będzie niepokoić przypadkowych osób, ale dotrze od razu do właściwej osoby. Mam na myśli powiadomienia za pomocą wiadomości SMS, lub powiadomienia w aplikacji mobilnej.

Powiadomienia za pomocą SMS

Do styku sygnalizacyjnego można podłączyć moduł, który po otrzymaniu sygnału (załączenie styku sygnalizacyjnego, kontaktrona, wyłącznika krańcowego, czujnika ruchu lub po prostu po naciśnięciu przycisku) wyśle na wcześniej ustalone numery telefonów zaprogramowaną treść wiadomości SMS. Wykonanie takiego układu powiadomień nie jest trudne, można np. zastosować sterownik GRM-10, który umożliwia podłączenie dwóch zewnętrznych styków (np. od ogranicznika przepięć, czujnika zalania lub wyłącznika krańcowego), czyli za pomocą tego jednego urządzenia możemy wysyłać informacje o dwóch różnych urządzeniach aż do 500 osób (500 to maksymalna ilość numerów telefonów, które można wprowadzić do pamięci urządzenia i do których można wysłać informacje za pomocą GRM-10).

Omawiając ten sposób powiadamiania należy pamiętać o dwóch sytuacjach:

• antenka GRM-10 może uniemożliwić zamknięcie drzwi rozdzielnicy,
• metalowa rozdzielnica z metalowymi drzwiami może tłumić lub znacznie ograniczać zasięg sygnału GSM, który jest niezbędny do wysłania powiadomienia.

W takich przypadkach należy dokupić:

• przejście kątowe – SMA jack to RP-SMA plug – adapter i
• zewnętrzną antenę dookólną do odbioru i nadawania sygnału w paśmie 890 – 1990 MHz posiadającą zysk 5 dBi, oraz wyposażoną w przewód (najczęściej długości 1,5 m) zakończony złączem SMA. VSWR <2 oraz impedancja 50 Ω.

Decydując się na ten typ powiadomień należy pamiętać, że korzystając z modułu do wysyłania powiadomień SMS należy zakupić i utrzymywać aktywną kartę SIM. Warto pamiętać, aby „karta” była na abonament, ponieważ użycie „karty”, którą należy doładowywać może spowodować, że w krytycznym momencie (konieczność wysłania powiadomienia) na karcie nie będzie wystarczających środków, lub karta będzie nieaktywna 🙁 Niestety takie przypadki, choć mogą wydawać się śmieszne, są najczęstszą przyczyną gdy wyjaśnia się sytuację dlaczego powiadomienie nie dotarło do wyznaczonych osób. Wybierając operatora GSM należy sprawdzić, która sieć ma najlepszy zasięg w miejscu zainstalowania sterownika (najlepiej sprawdzić to doświadczalnie)?

SMS to nie jedyny sposób. Sygnalizację można również realizować za pomocą powiadomień w aplikacji na Twoim smartfonie.

Powiadomienia w aplikacji mobilnej

W przypadku, gdy urządzenie, które ma wysłać sygnał jest w zasięgu sieci Wi-Fi 2,4 GHz z dostępem do internetu, można do styków sygnalizacyjnych podłączyć sterownik actionBox, lub acktonBosS, który po po otrzymaniu sygnału z styku pomocniczego, kontaktrona, wyłącznika krańcowego, czujnika ruchu, czujniku zalania lub styku sygnalizacyjnego ogranicznika przepięć może wysłać powiadomienie do aplikacji wBox.

actionBox	actionBoxS
Umożliwia wywołanie czterech akcji, czyli podłączenie do czterech niezależnych zewnętrznych urządzeń np. 2 kontaktronów i 2 czujników ruchu.	Występuje w dwóch wersjach (actionBoxS z zaciskami lub actionBoxS W z wyprowadzonymi przewodami) umożliwia podłączenie jednego zewnętrznego urządzenia np. kontaktrona, czujnika ruchu, czujnika zalania lub wyłącznika krańcowego.

W przypadku, gdy powiadomienie ma dotrzeć do kilku adresatów to osoby te muszą mieć na swoich telefonach zainstalowaną aplikację wBox, a właściciel urządzenia (osoba, z której konta dokonywana jest pierwsza instalacja elementu Blebox) musi udostępnić innym dostęp do tego urządzenia. Więcej na ten temat w artykule: Jakie możliwości daje bezprzewodowy system Inteligentnego Domu? Aplikacja wBox jest bezpłatna i można ją pobrać na urządzenia z systemem iOs, oraz Android.