วิธีสร้างระบบเตือนภัยความปลอดภัยแก๊สรั่วโดยใช้ Arduino

บทนำ

เครื่องตรวจจับแก๊สเป็นอุปกรณ์ที่ตรวจจับการมีอยู่ของแก๊สในพื้นที่ ซึ่งมักจะเป็นส่วนหนึ่งของระบบความปลอดภัย อุปกรณ์ประเภทนี้ใช้สำหรับตรวจจับแก๊สรั่วหรือการปล่อยแก๊สอื่น ๆ และสามารถเชื่อมต่อกับระบบควบคุมเพื่อให้กระบวนการสามารถหยุดทำงานได้โดยอัตโนมัติ เครื่องตรวจจับแก๊สสามารถส่งเสียงเตือนผู้ปฏิบัติงานในพื้นที่ที่เกิดการรั่วไหล ทำให้พวกเขามีโอกาสออกจากพื้นที่ได้ อุปกรณ์ประเภทนี้มีความสำคัญเนื่องจากมีแก๊สหลายชนิดที่อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต เช่น มนุษย์หรือสัตว์ เครื่องตรวจจับแก๊สสามารถใช้เพื่อตรวจจับแก๊สที่ติดไฟได้ แก๊สไวไฟ และแก๊สพิษ รวมถึงภาวะออกซิเจนพร่อง

เกี่ยวกับอุปกรณ์

มีเซ็นเซอร์ Metal Oxide หลายชนิดที่รู้จักกันในชื่อ MQ detector ซึ่งมีอยู่ในอุปกรณ์หลายซีรีส์ ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์ MQ2 ตรวจจับ Methane และ Butane ส่วนเซ็นเซอร์ MQ138 ตรวจจับ Benzene และ Toluene รายชื่อบางส่วนของเซ็นเซอร์ซีรีส์ MQ ได้แก่:

• MQ2 Methane, Butane, LPG, Smoke

• MQ3 Alcohol, Ethanol, Smoke

• MQ4 Methane, CNG

• MQ5 Natural gas, LPG

• MQ6 LPG, Butane

• MQ7 Carbon Monoxide

• MQ8 Hydrogen gas

แต่ในโปรเจกต์นี้ ผมใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊ส MQ5 ร่วมกับ Arduino Nano แรงดันไฟฟ้าที่เซ็นเซอร์ส่งออกมาจะเปลี่ยนแปลงไปตามระดับควัน/แก๊สที่มีอยู่ในบรรยากาศ เซ็นเซอร์จะส่งค่าแรงดันไฟฟ้าที่แปรผันตรงกับความเข้มข้นของควัน/แก๊ส

เมื่อตรวจพบการรั่วไหลของแก๊ส LPG เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณ HIGH ที่ขา DO และ Arduino จะอ่านค่าจากขา DO อย่างต่อเนื่อง เมื่อ Arduino ได้รับสัญญาณ HIGH จากโมดูลเซ็นเซอร์แก๊ส LPG ไฟ LED สีเขียวจะดับลง และไฟ LED สีแดงจะติดขึ้น พร้อมกับ Buzzer ขนาด 5V ก็จะเริ่มส่งเสียงเตือนจนกว่าจะตรวจไม่พบแก๊ส LPG

เมื่อ Arduino ได้รับสัญญาณ LOW จากโมดูลตรวจจับแก๊ส LPG ไฟ LED สีแดงและ Buzzer จะดับลง และไฟ LED สีเขียวจะติดขึ้น

ข้อดี

 ตรวจจับและป้องกันการรั่วไหลของแก๊สทุกชนิด

 คุ้มค่า

 วงจรไม่ซับซ้อน

วิดีโอสาธิต

รายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติม

ศูนย์กลางความปลอดภัยคุณภาพอากาศภายในอาคาร (IAQ)

โปรเจกต์ความปลอดภัยในครัวเรือนที่สำคัญ ซึ่งออกแบบมาเพื่อตรวจจับการรั่วไหลของแก๊สอันตราย (LPG, Methane, Smoke) และแจ้งเตือนด้วยเสียงทันที

• การวิเคราะห์สเปกตรัมของ MQ-Series: เชื่อมต่อกับ MQ-2 หรือ MQ-5 gas sensor Arduino จะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของ Heater-resistor เมื่อความเข้มข้นของแก๊สไวไฟเพิ่มขึ้น ค่าความต้านทานจะลดลง และค่า Analog voltage จะพุ่งสูงขึ้น
• ลำดับการเตือนหลายระดับ: มี "Pre-Alarm" (เสียงเตือนสั้นๆ) สำหรับความเข้มข้นต่ำ และ "Full Alarm" (Siren 90dB ต่อเนื่อง) สำหรับความเข้มข้นวิกฤติ เพื่อให้ผู้ใช้มีเวลาตรวจสอบก่อนที่สถานการณ์จะอันตราย

ความน่าเชื่อถือ

• ตรรกะการอุ่นเซ็นเซอร์ (Sensor Pre-Heat Logic): มีขั้นตอน "Wait-to-Arm" ซึ่งจะละเว้นข้อมูลเซ็นเซอร์ทั้งหมดเป็นเวลา 60 วินาทีแรกหลังจากเปิดเครื่อง เพื่อให้องค์ประกอบความร้อนภายในของ MQ-sensor มีความเสถียรสำหรับการอ่านค่าที่แม่นยำ