Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

User stellen ihre Haussteuerung vor

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gzi
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Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von gzi » 20.03.2019, 00:39

1. Ausgangspunkte

Ich hatte früher billige Rauchmelder ohne Vernetzung im Haus montiert. Häufige Fehlalarme und hoher Verbrauch an Batterien haben aber so sehr genervt, dass ich sie schließlich entfernt habe, was natürlich auch keine Lösung war. Lange war ich auf der Suche nach einer besseren Lösung. Diese möchte ich hier vorstellen.

Gleich vorausschicken möchte ich: derzeit (März, 2019) ist die Anlage im Testbetrieb. Langzeiterfahrungen habe ich noch nicht damit, werde ich aber später hier nachreichen.

1.1 Anforderungen an die Rauchmelder-Anlage

Hier ist die Liste meiner wichtigsten Anforderungen, die ich (so macht man das heute als Software-Entwickler) als User Stories beschrieben habe
  • Als Bewohner des Hauses will ich zuverlässig gewarnt werden, wenn irgendwo ein Brand ausbricht, damit meine Familie und ich rechtzeitig flüchten oder den Brand eindämmen kann
  • Als Bewohner des Hauses will ich auch gewarnt werden, wenn ich außer Haus bin oder aus sonst einem Grund die Rauchmelder nicht hören kann
  • Als Bewohner des Hauses will ich eine helle Beleuchtung bei Alarm, damit ich auch in der Nacht rasch den Weg aus dem Haus finde
  • Als Bewohner des Hauses will ich Fehlalarme rasch beenden können, wenn etwa beim Kochen oder beim Ausblasen von Kerzen etwas mehr Rauch entsteht, damit rasch Ruhe einkehrt
  • Als Betreiber der CCU will ich Brandalarme in die CCU gemeldet bekommen, damit ich insbesondere bei Abwesenheit den Alarm übers Internet weitermelden kann und über die Hausautomation weitere sinnvolle Aktionen setzen kann
  • Als Betreiber der CCU will ich die Sirenen in den Rauchmeldern auch über die CCU auslösen können, damit ich diese nutzen kann um etwa bei Einbruch oder anderen Gefahren zu alarmieren
  • Als Hausbesitzer will ich keine Kabel zwischen Rauchmeldern und zur CCU verlegen lassen, weil das in einem fertigen Haus sehr aufwändig wäre
  • Als Hausbesitzer will ich die Anlage einfach testen können, damit sie im Ernstfall auch gut funktioniert
  • Als Hausbesitzer will ich niedrige Kosten pro Rauchmelder, damit ich es mir leisten kann überall, wo es sinnvoll ist, einen zu montieren
Soll heißen: wer andere Anforderungen hat, der soll meine Lösung nicht kritisieren, sondern besser hier zu lesen aufhören, weil es ihm ohnehin nichts bringt. :-)

1.2 Lösungskonzept

Meine Wahl fiel auf die Rauchmelder von EI Electronics, weil diese
  • in der Funk-Version günstig sind,
  • über einen sogenannten Alarm-Controller EI450 bei Fehlalarm einfach stumm zu schalten sind
  • gut bewertet worden sind und
  • über ein Koppelmodul EI413 ein Interface zur Homematic CCU relativ einfach herzustellen ist.
Mein Lösungs-Konzept beruht auf einem Vorschlag von ELV „ Ei-Electronics-Melder an der HomeMatic Zentrale CCU2 anbinden“ und wurde von mir erweitert, damit ich alle obigen Anforderungen erfüllen konnte.

2 Bestandteile
2.1 Rauchmelder EI Electronics 650CRF-3XDR


EI Electronics 650 mit 9V Batterie (austauschbar) HIER ,

ca. 38€, erkennt Rauch in der Luft und
  • Alarmiert mit einer eingebauten Sirene, wenn er Rauch entdeckt hat
  • Sendet das Alarmsignal per Funk an andere Rauchmelder, deren Sirene dann ebenfalls ertönt
  • Empfängt Alarmsignale von anderen Rauchmeldern und schaltet dann ebenfalls seine Sirene ein
  • Sendet das Alarmsignal per Funk an einen Alarmcontroller EI450
  • Sendet das Alarmsignal per Funk an ein Koppelmodul EI413
  • Schaltet seine Sirene aus, wenn Stummschaltung vom EI 450 durchgeführt wurde.
Es gibt von EI Electronics auch Funk-Rauchmelder mit nicht-auswechselbarer 10-Jahres Batterie, die nach 10 Jahren zu entsorgen sind. Diese können alternativ ebenfalls eingesetzt werden, müssen aber entsorgt werden sobald die Batterie leer ist. Bei den obigen Rauchmeldern ist alle 1,5 Jahre ein Batteriewechsel notwendig, aber eben auch möglich. Bei den 10-Jahresmeldern hört man öfter auch, dass die Batterien oft vor Ablauf der 10 Jahre den Geist aufgaben. Das ist dann ein teurer Spaß. Wahrscheinlich lohnt sich diese Wegwerfvariante nur im gewerblichen Bereich, wo für jeden Batteriewechsel Arbeitszeitkosten anfallen.

2.2 CO Melder

Die Kohlenmonoxid Melder EI209iDW HIER ,ca. 40€, können mit dem Funkmodul EI200MRF HIER , ca.30€ erweitert und in die Anlage zusätzlich eingebunden werden. Derzeit habe ich aber noch keine installiert.

2.3 Alarmcontroller EI450

Der Alarmcontroller EI450 HIER , ca. 63€, kommuniziert per Funk mit den EI Electronics Rauch- und CO-Meldern. (Dieses Funknetz ist unabhängig vom HM Netz und erhöht daher den Duty Cycle der CCU nicht).

Er wird in der Küche an der Wand montiert und dient zum bequemen
  • Orten eines Alarms (Finden des auslösenden Melders)
  • Testen der Melder und
  • WICHTIG für den WAF: Stummschalten der Melder bei Fehlalarm
2.4 Koppelmodul EI413 mit HomeMatic Erweiterungen

Das EI413 HIER , ca. 87 €, kommuniziert ebenfalls per Funk mit den Rauch- und CO-Meldern und stellt deren Status für andere Systeme zur Verfügung. Es dient in unserem Projekt mit den unten beschriebenen Erweiterungen zum
  • Melden von Feuer, CO und Melder-Fehlern an die HomeMatic CCU
  • Zum Auslösen der Melder-Sirenen durch die CCU
Ich habe das Koppelmodul EI413 mit zwei HomeMatic Komponenten erweitert, damit es drahtlos mit der HomeMatic CCU kommunizieren kann.
  • Für das Auslösen der Sirenen in den EI Meldern durch die CCU einen HM Funk-Schaltaktor 1-fach (HM-LC-Sw1-PCB) HIER , als Bausatz 23 € . Da der Aktor sehr klein ist verlangt der Zusammenbau eine ruhige Hand und einen feinen Lötkolben. Eine sogenannte „Dritte Hand“ ist dabei sehr hilfreich. Der Zusammenbau ist in 30-45 Minuten erledigt. Wenn man aber ungeübt ist, sollte man ihn als Fertiggerät kaufen.
  • Für das Registrieren von Feuer oder CO Alarm durch die CCU eine Funkschließerkontaktschnittstelle 3-fach (HM-SCI-3-FM) HIER , 50€.

2.5 Anlernen der HM Komponenten

Bevor man alles zusammenbaut, sollte man die HM Komponenten anlernen und prüfen, ob sie funktionieren. Das gilt insbesondere natürlich für einen selbstgebauten Funk-Schaltaktor. Das Vorgehen zum Anlernen an die CCU ist im jeweiligen Bedienerhandbuch beschrieben.

2.6 Kopplung der Rauchmelder, CO Melder und des Alarmcontrollers EI 450 mit dem Koppelmodul EI413

Alle EI Electronics Geräte müssen dazu in den „Hauscodierungsmodus“ versetzt werden. Am Koppelmodul gibt es dazu eine kleine Taste auf der Vorderseite. Siehe HIER .Bei den Rauchmeldern am Funkmodul und am Alarmcontroller eine kleine Taste auf der Rückseite. Die Geräte handeln sich dann selber einen „Hauscode“ aus.

Über die Testfunktion des Alarmcontrollers kann überprüft werden, ob die Vernetzung funktioniert. ACHTUNG: Die Rauchmelder sind wirklich sehr laut. Lärmschutz/Ohrenschützer aufsetzen!

3 Erweitern des Koppelmoduls EI413 um Homematic Schnittstellen

Über die HM Funkschließerkontaktschnittstelle und den Funk-Schaltaktor können die Aus- und Eingänge des Koppelmoduls mit der CCU verbunden werden.

3.1 Schaltplan
Das Koppelmodul EI413 und die HM Komponenten werden nach dem folgenden Schaltplan verdrahtet.
Unbenannt.JPG
Schaltplan Erweiterung Koppelmodul EI413

Der Jumper J1 am EI413 bleibt auf Werkseinstellung (Stellung AUS).

3.2 Verdrahtung innerhalb des Koppelmoduls EI413

Die Stromversorgung des EI413 und des HM Funk-Schaltaktor 1-fach (HM-LC-Sw1-PCB), erfolgt gemeinsam über ein Standard 12V Steckernetzteil mit 200mA Leistung.

Der Minus-Pol ist am EI413 mit - (minus) und am HM Funk-Schaltaktor mit GND bezeichnet. Bei Steckernetzteilen ist das Minus-Kabel meist schwarz und das Plus Kabel meist schwarz/weiß oder rot. Wenn nicht, dann hilft nur ein Multimeter, um das herauszufinden.

Die Funkschließerkontaktschnittstelle 3-fach (HM-SCI-3-FM) wird von einer Knopfzelle versorgt und wird nur an die Alarm-Ausgänge des EI413 angeschlossen. Das schwarze Kabel jeweils auf den Alarm-Ausgang C, das farbige auf den Anschluss NO links davon.

Der SW Eingang am EI413 wird an den COM/NO Ausgang des Relais am HM Funk-Schaltaktor 1-fach angeschlossen.

3.3 Gehäuse

Zum „Verpacken“ des Ganzen im Gehäuse des EI413 empfiehlt es sich die HM Komponenten mit Klebestreifen zu fixieren. Der HM Funk-Schaltaktor 1-fach muss mit den grauen Abstandhaltern auf der Platine des EI413 stehen, damit es keine Kurzschlüsse gibt. Mit etwas Geschick bringt man alles im Gehäuse des EI413 unter.

Für die Funk-Eigenschaften ist es natürlich nicht ideal, wenn alles so auf engstem Raum zusammengepackt ist. Ich gehe aber davon aus, dass das EI413 Gehäuse ohnehin in der Nähe der CCU platziert wird und bei einem Feueralarm sendet die HM Funkschließerkontaktschnittstelle erst nachdem das EI413 den Alarm registriert hat. In meinen Tests hat das jedenfalls funktioniert.

Das Netzteil wird in eine Steckdose gesteckt, die an einer USV hängt, damit die Weiterleitung der Alarmmeldungen auch bei Stromausfall funktioniert.

4 Brandalarm per Mail weitermelden und weitere sinnvolle Aktionen setzen

Von der CCU kann eine Mail versandt werden. Dazu muss in der CCU das E-Mail Addon installiert sein. Weitere bei mir sinnvolle Aktionen sind die Wasser-Leckage Überwachung auszuschalten, damit Löschwasser zur Verfügung steht, das Licht auf Fluchtwegen einzuschalten, die Überwachungskameras einzuschalten und Bilder aufzuzeichnen.
Unbenannt2.JPG
Feueralarm melden und weitere Aktionen
Damit das auch bei Stromausfall funktioniert, werden die CCU und der Router ebenfalls an eine Steckdose gesteckt, die an einer USV hängt. In dem Raum in dem sich die CCU befindet wird auch ein Rauchmelder montiert, damit ein dort entstehender Brand entdeckt wird bevor er noch den schönen beschriebenen Aufbau und die CCU vernichtet bevor sie irgendetwas melden kann ....

Wird der Alarm beendet, dann wird wieder eine Mail versandt.
Unbenannt3.JPG
Entwarnung melden

5 Rauchmelder als Innensirenen nutzen

Die Rauchmelder sind laut, wirklich unangenehm laut. Daher hat es Sinn alle einzuschalten, wenn ein Einbruch erkannt wird. Als Einbrecher würde ich jedenfalls das Haus so rasch wie möglich verlassen.
Zuletzt geändert von gzi am 20.03.2019, 09:55, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von lxuser » 20.03.2019, 07:53

Ein Punkt bei deinen Anforderungen fehlt meines Erachtens noch. Ich fahre auch die Rollos hoch, damit bei einem evtl. Stromausfall durch den Brand potenzielle Fluchtwege nicht blockiert sind.

gzi
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Re: Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von gzi » 20.03.2019, 09:53

Ja , das ist eine wichtige Sache. Aber ist keine Anforderung für mich, weil ich keine automatischen Rollos habe.

Was mir eben noch für mich einfällt:

- Verhalten im Brandfall über MP3 Funkgong ausgeben

Natürlich kann man über die CCU viele weitere sinnvolle Dinge im Brandfall auslösen , wenn man die Funktion schon automatisiert hat.

- Automatische Anwesenheitserkennung: Mail an Feuerwehr wieviele Personen bei Brandausbruch im Haus waren und daher am Sammelplatz sein sollten
- KeyMatic: Aufsperren für raschere Flucht und für Feuerwehr
- Toröffner für Feuerwehr
- Abdrehen des Gashahns

Sicher gibt es noch weitere Ideen.
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Re: Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von mbkirk » 28.03.2019, 09:39

Hallo,

Eine Klasse Projektbeschreibung, die wirklich zum Nachmachen anregt! SUPER!


Ich möchte ein kleine Anmerkung machen, da ich vor 3 Jahren bereits ein ähnliches, einfacheres Szenario (nur mit HM-Komponenten) in Betrieb hatte.
Mit z.B. "Automatsches Tür Öffnen" und Rollos hochfahren usw. im Brand/Rauchfall.

ABER was war im Worst Case bei mir passiert?? :: direkter BLITZEINSCHLAG!, HAUS in BRAND, KEIN STROM von jetzt auf gleich!!! (inkl. Überspannungsschäden in allen Geräten, die irgendwie Strom oder IT-Netz Kontakt hatten).

Nur die Rauchmelder haben angeschlagenen (und ich war glücklicherweise zu hause und konnte die Feuerwehr mit dem Mobil-Phone alarmieren)

ALLES ANDERE (aus der CCU2) war durch den Stromausfall innerhalb einer 1/1000 sec logischerweise außer Betrieb.
-Also: die Rollos blieben unten (kein einfaches Entkommen über die Terrasse) unten und auch die Haus-Tür konnte von der CCU nicht mehr geöffnet werden.

Was ich sagen will: der Aufwand lohnt nicht wirklich, wenn keine "echte" Notstrom-Versorgung für das Hausnetz verfügbar ist!



s
Gruß

Frank

[Charly Bausatz: RPI-RF-MOD ,Raspberry Pi 3 Modell B, HM-Key-SEC, 7 x HM-TC-IT-WM-W, 8 x HM-Sec-SCo, 3 x HM-SEN-MDIR, 3 x HM-SEN-MDIR2, 6 x HM SEC-SD, 6 x HM Lc Sw4, 6 x HM Lc Sw1, 1. x HM-RC-Key3, 2 x HM-RC-Key4, Mediola Gateway V4, Mediola Gateway V5, 12 x Warema EWFS Raffstore-SW, 1 x HM-Dis-WM55, 1 x HM-OU-CFM-TW]

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Re: Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von gzi » 29.03.2019, 17:02

Hallo Frank!
Tut mir leid das zu lesen. Auch wenn Du gut versichert warst, war das eine sicher kein Honiglecken.

Ich kann jetzt einwenden, dass meine CCU hinter einer USV hängt aber es gibt ja auch andere Brandursachen.
Für viele hat es einen Sinn:
https://de.statista.com/infografik/1638 ... utschland/

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Re: Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von mbkirk » 30.03.2019, 09:54

Hi gzi,

Danke, ja nach ein paar Wochen war alles repariert. und die Versicherung hat den -schaden reguliert.
Der Brand konnte von mir, Nachbarn und dann der Feuerwehr in ca. 15 - 20min komplett gelöscht werden, (Teil der Außenfassade).

Aber zur USV und zur CCU2 nach dem Blitzeinschlag nur folgendes:

Im Hausanschlussraum ist der Blitz bzw. die Überspannung über die Potential-Ausgleichsschiene "auf und davon".
Aber in diesen Raum gab es mehrere "Lichtbögen", Aus- und Eintrittspunkte und Metallverschmelzungen waren deutlich sichtbar.

Fritzbox, CCU2, Switches waren "teilweise explodiert" und von den Wänden gesprengt, der gesamte Strom Haus-Verteilerlkasten inkl. LSI war komplett hin. Auch im Haupstromansschlusskasten waren die 63A Sicherungen gesprengt :-)

Also hätte eine USV nicht geholfen.

Heute kann ich wieder lachen!
Gruß

Frank

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Re: Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von PublicBenemy » 14.04.2019, 15:16

Wow, vielen Dank für die ausführliche Projektbeschreibung! Ich werde es bei uns daheim mal nachbauen. Da ist das sooooo hilfreich, wenn man nicht alles selber erfinden muss. Danke nochmal.

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Re: Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von gzi » 15.04.2019, 06:47

:D
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Re: Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von r2d2-trader » 25.11.2020, 12:32

Hallo gzi,

ich habe soweit alles nachgebaut. RM/CO Alarme werden an die CCU3 gemeldet und können dort Aktionen auslösen. Ich habe auch den 1-fach Funkschaltaktor angeschlossen. 12V auf +/GND und No/Com an die beiden SW Eingänge. An die CCU3 angelernt. Wenn ich messe liegen aber konstant 3V an No/Com an. Kannst du die Verschaltung noch einmal genauer zeigen? Wie löst das Ei413 den Alarm aus. Braucht es einen Stromimpuls oder 12V an SW/SW? Beim Schaltaktor habe ich den ToggleMode (Ein/Aus) eingestellt, aber auch andere Optionen getestet.

Entweder ich habe es falsch verdrahtet oder das Relais ist defekt. Vielleicht kannst du ja noch ein paar Infos teilen. Eine Schaltaktion auf dem SW1 müsste doch die Spannung an No/Com ändern, oder?

Gruß und danke - r2d2-trader

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Re: Projektvorstellung - erweiterte Rauchmeldeanlage

Beitrag von gzi » 24.12.2020, 11:28

Hallo r2d2-trader, lese das erst jetzt. Sorry. Wahrscheinlich hast Du Dir Deine Fragen schon selber beantwortet.

Die Meldung von den RM an HM geschieht über die Funkschließerkontaktschnittstelle 3-fach (HM-SCI-3-FM).

Über die HM Zentrale kann man die RM Sirenen auslösen indem am EI413 der SW —> SW kurzgeschlossen wird. Das geschieht über den NO (normal offen) Ausgang des HM Funk-Schaltaktor 1-fach (HM-LC-Sw1-PCB).

Es braucht also keinen Strom an SW und SW . Kannst Du mit einem Taster oder einer simplen Draht-Brücke manuell auch auslösen/testen.

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