Სარჩევი:

ელექტრომოხმარების და გარემოს მონიტორინგის მეშვეობით Sigfox: 8 ნაბიჯი
ელექტრომოხმარების და გარემოს მონიტორინგის მეშვეობით Sigfox: 8 ნაბიჯი

ვიდეო: ელექტრომოხმარების და გარემოს მონიტორინგის მეშვეობით Sigfox: 8 ნაბიჯი

ვიდეო: ელექტრომოხმარების და გარემოს მონიტორინგის მეშვეობით Sigfox: 8 ნაბიჯი
ვიდეო: ინკუბაციური პრობლემები სახლის ინკუბატორში. 2024, ნოემბერი
Anonim
ელექტრომოხმარების და გარემოს მონიტორინგის მეშვეობით Sigfox
ელექტრომოხმარების და გარემოს მონიტორინგის მეშვეობით Sigfox
ელექტრომოხმარების და გარემოს მონიტორინგის მეშვეობით Sigfox
ელექტრომოხმარების და გარემოს მონიტორინგის მეშვეობით Sigfox

აღწერა

ეს პროექტი გაჩვენებთ, თუ როგორ მიიღოთ ოთახის ელექტროენერგიის მოხმარება სამფაზიანი ენერგიის განაწილებაზე და შემდეგ გაგზავნეთ სერვერზე Sigfox ქსელის გამოყენებით ყოველ 10 წუთში.

როგორ გავზომოთ ძალა?

ჩვენ მივიღეთ სამი მიმდინარე დამჭერი ძველი ენერგიის მრიცხველისგან.

Ფრთხილად იყავი ! დამჭერების მონტაჟისთვის საჭიროა ელექტრიკოსი. ასევე, თუ არ იცით რომელი დამჭერი გჭირდებათ ინსტალაციისთვის, ელექტრიკოსს შეუძლია გირჩიოთ.

რომელი მიკროკონტროლერები იქნება გამოყენებული?

ჩვენ გამოვიყენეთ Snootlab Akeru ბარათი, რომელიც თავსებადია Arduino– სთან.

მუშაობს ყველა ელექტრო მრიცხველზე?

დიახ, ჩვენ ვზომავთ მხოლოდ დენს დამჭერების წყალობით. ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ დაითვალოთ თქვენთვის სასურველი ხაზის მოხმარება.

რამდენი დრო სჭირდება მის დამზადებას?

მას შემდეგ რაც თქვენ გაქვთ ყველა ტექნიკური მოთხოვნა, საწყისი კოდი ხელმისაწვდომია Github– ზე. ასე რომ, ერთ – ორ საათში თქვენ შეძლებთ მის მუშაობას.

მჭირდება რაიმე წინა ცოდნა?

თქვენ უნდა იცოდეთ რას აკეთებთ ელექტრონულად და როგორ გამოიყენოთ Arduino და Actoboard.

Arduino– სა და Actoboard– ისთვის Google– ისგან შეგიძლიათ გაიგოთ ყველა საფუძველი. ძალიან ადვილი გამოსაყენებელია.

Ვინ ვართ ჩვენ?

ჩვენი სახელებია ფლორიან პარიზი, ტიმოტე ფერერი-ლუბე და Maxence MONTFORT. ჩვენ ვართ სტუდენტები პარიზში, პიერ და მარი კიურის უნივერსიტეტში. ეს პროექტი მიზნად ისახავს საგანმანათლებლო მიზანს საფრანგეთის საინჟინრო სკოლაში (Polytech'Paris-UPMC).

ნაბიჯი 1: Sigfox & Actoboard

Sigfox & Actoboard
Sigfox & Actoboard

რა არის სიგფოქსი?

Sigfox იყენებს რადიო ტექნოლოგიას ულტრა ვიწრო ჯგუფში (UNB). სიგნალის სიხშირეა დაახლოებით 10Hz-90Hz, ამიტომ ხმაურის გამო ძნელია სიგნალის გამოვლენა. თუმცა სიგფოქსმა გამოიგონა პროტოკოლი, რომელსაც შეუძლია ხმაურის სიგნალის გაშიფვრა. ამ ტექნოლოგიას აქვს დიდი დიაპაზონი (40 კმ -მდე), უფრო მეტიც, ჩიპის მოხმარება 1000 -ჯერ ნაკლებია ვიდრე GSM ჩიპი. სიგფოქსის ჩიპს აქვს დიდი სიცოცხლის ხანგრძლივობა (10 წლამდე). მიუხედავად ამისა sigfox ტექნოლოგიას აქვს გადაცემის შეზღუდვა (150 შეტყობინება 12 ბაიტი დღეში). სწორედ ამიტომ sigfox არის დამაკავშირებელი გადაწყვეტა, რომელიც ეძღვნება ნივთების ინტერნეტს (IoT).

რა არის Actoboard?

Actoboard არის ონლაინ სერვისი, რომელიც საშუალებას აძლევს მომხმარებელს შექმნას გრაფიკები (დაფები) ცოცხალი მონაცემების საჩვენებლად, მას აქვს ვიჯეტის შექმნის წყალობით პერსონალიზაციის მრავალი შესაძლებლობა. მონაცემები იგზავნება ჩვენი Arduino ჩიპიდან ინტეგრირებული Sigfox მოდულის წყალობით. როდესაც შექმნით ახალ ვიჯეტს, თქვენ უბრალოდ უნდა შეარჩიოთ თქვენთვის საინტერესო ცვლადი და შემდეგ შეარჩიოთ გრაფის ტიპი, რომლის გამოყენებაც გსურთ (ზოლის გრაფა, წერტილების ღრუბელი …) და ბოლოს დაკვირვების პერიოდი. ჩვენი ბარათი აგზავნის მონაცემებს გამტაცებლებისგან (წნევა, ტემპერატურა, განათება) და მიმდინარე დამჭერებიდან, ინფორმაცია ნაჩვენები იქნება ყოველდღიურად და ყოველკვირეულად, ასევე ელექტროენერგიაზე დახარჯული ფული

ნაბიჯი 2: აპარატურის მოთხოვნები

აპარატურის მოთხოვნები
აპარატურის მოთხოვნები

ამ გაკვეთილში ჩვენ გამოვიყენებთ:

  • სნოუთლაბ-აკერუ
  • ფარი Arduino Seeed Studio
  • LEM EMN 100-W4 (მხოლოდ დამჭერები)
  • ფოტო უჯრედის რეზისტორი
  • BMP 180
  • A SEN11301P
  • RTC

ფრთხილად იყავით: რადგან ჩვენ გვაქვს მხოლოდ ტექნიკა დენის გასაზომად, ჩვენ გავაკეთეთ რამდენიმე ვარაუდი. იხილეთ შემდეგი ნაბიჯი: ელექტრო შესწავლა.

-ჟოლო PI 2: ჩვენ გამოვიყენეთ ჟოლო, რათა აჩვენოთ Actoboard– ის მონაცემები ეკრანზე ელექტრო მრიცხველის გვერდით (ჟოლო იკავებს ნაკლებ ადგილს, ვიდრე ჩვეულებრივ კომპიუტერს).

-Snootlab Akeru: ეს Arduino ბარათი, რომელიც შეიცავს sigfox მოდულს, შეიცავს მონიტორინგის პროგრამულ უზრუნველყოფას, რომელიც საშუალებას გვაძლევს გავაანალიზოთ მონაცემები სენსორებიდან და გავგზავნოთ Actoboard– ში.

-Grove Shield: ეს არის დამატებითი მოდული, რომელიც ჩართულია Akeru ჩიპზე, მას აქვს 6 ანალოგური პორტი და 3 I²C პორტი, რომლებიც გამოიყენება ჩვენი სენსორების ჩასართავად

-LEM EMN 100-W4: ეს გამაძლიერებლები დამჭერია ელექტრული მრიცხველის თითოეულ ფაზაზე, ჩვენ ვიყენებთ პარალელურ რეზისტორს 1,5% სიზუსტით მოხმარებული დენის გამოსახულების მისაღებად.

-BMP 180: ეს სენსორი ზომავს ტემპერატურას -40 -დან 80 ° C- მდე, ასევე ამბიანტურ წნევას 300 -დან 1100 hPa- მდე, ის უნდა იყოს ჩართული I2C სლოტზე.

-SEN11301P: ეს სენსორი ასევე გვაძლევს საშუალებას გავზომოთ ტემპერატურა (ჩვენ ვიყენებთ მას ამ ფუნქციისთვის, რადგან ის უფრო ზუსტია -> 0.5% ნაცვლად 1 ° C BMP180– ისთვის) და ტენიანობა 2% სიზუსტით.

-ფოტორეზისტორი: ჩვენ ვიყენებთ ამ კომპონენტს სიკაშკაშის გასაზომად, ეს არის უაღრესად რეზისტენტული ნახევარგამტარი, რომელიც ამცირებს მის წინააღმდეგობას სიკაშკაშის ზრდისას. ჩვენ აღვწერეთ რეზისტენტობის ხუთი პერიოდი აღწერისთვის

ნაბიჯი 3: ელექტრო შესწავლა

ელექტრო შესწავლა
ელექტრო შესწავლა

პროგრამირების დაწყებამდე მიზანშეწონილია იცოდეთ საინტერესო მონაცემების დაბრუნება და როგორ გამოიყენოთ ისინი. ამისათვის ჩვენ ვახორციელებთ პროექტის ელექტროტექნიკურ შესწავლას.

სამივე დამჭერის წყალობით (LEM EMN 100-W4) წყალობით ჩვენ დავუბრუნდებით მიმდინარე ხაზებს. დენი გადის მაშინ 10 Ohms წინააღმდეგობით. წინააღმდეგობის საზღვრებში დაძაბულობა არის დენის გამოსახულება შესაბამის ხაზში.

ფრთხილად იყავით, ელექტროტექნიკაში კარგად დაბალანსებული სამფაზიანი ქსელის სიმძლავრე ითვლება შემდეგი მიმართებით: P = 3*V*I*cos (Phi).

აქ ჩვენ განვიხილავთ არა მხოლოდ იმას, რომ სამფაზიანი ქსელი დაბალანსებულია, არამედ ის რომ cos (Phi) = 1. სიმძლავრის კოეფიციენტი 1 -ის ტოლფასია დატვირთვები წმინდა რეზისტენტებით. რაც შეუძლებელია პრაქტიკაში. ხაზების დინების დაძაბულობის სურათები პირდაპირ აღებულია Snootlab-Akeru– ზე 1 წამში. ჩვენ ვიღებთ ყოველი დაძაბულობის მაქსიმალურ მნიშვნელობას. შემდეგ, ჩვენ ვამატებთ მათ ისე, რომ მივიღოთ ინსტალაციის მიერ მოხმარებული დენის მთლიანი რაოდენობა. ჩვენ ვიანგარიშებთ შემდეგ ეფექტურ მნიშვნელობას შემდეგი ფორმულით: Vrms = SUM (Vmax)/SQRT (2)

ჩვენ ვიანგარიშებთ დენის რეალურ მნიშვნელობას, რომელსაც ვპოულობთ წინააღმდეგობების მნიშვნელობის დათვლის და ასევე მიმდინარე დამჭერების კოეფიციენტის მიხედვით: Irms = Vrms*res*(1/R) (res არის რეზოლუცია ADC 4.88 მვ/ბიტი)

მას შემდეგ რაც ინსტალაციის დენის ეფექტური რაოდენობა ცნობილია, ჩვენ გამოვთვლით სიმძლავრეს უფრო მაღალი ფორმულის მიხედვით. ჩვენ მაშინ გამოვაკლებთ მისგან მოხმარებულ ენერგიას. და ჩვენ ვაქცევთ შედეგს kW.h: W = P*t

ჩვენ საბოლოოდ გამოვთვლით ფასს kW.h- ში იმის გათვალისწინებით, რომ 1kW.h = 0.15 €. ჩვენ უგულებელვყოფთ ხელმოწერების ხარჯებს.

ნაბიჯი 4: დააკავშირეთ ყველა სისტემა

ყველა სისტემის დაკავშირება
ყველა სისტემის დაკავშირება
  • PINCE1 A0
  • PINCE2 A1
  • PINCE3 A2
  • ფოტო უჯრედი A3
  • დეტექტივი 7
  • LED 8
  • DHTPIN 2
  • DHTTYPE DHT21 // DHT 21
  • ბარომეტრე 6
  • Adafruit_BMP085PIN 3
  • Adafruit_BMP085TYPE Adafruit_BMP085

ნაბიჯი 5: ჩამოტვირთეთ კოდი და ატვირთეთ კოდი

ახლა თქვენ ყველაფერი კარგად გაქვთ დაკავშირებული, შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ კოდი აქ:

github.com/MAXNROSES/Monitoring_Electrical…

კოდი ფრანგულ ენაზეა, მათთვის, ვისაც რაიმე ახსნა სჭირდება, მოგერიდებათ ჰკითხეთ კომენტარებში.

ახლა თქვენ გაქვთ კოდი, თქვენ უნდა ატვირთოთ იგი Snootlab-Akeru– ში. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ Arduino IDE ამის გასაკეთებლად. მას შემდეგ, რაც კოდი აიტვირთება, შეგიძლიათ ნახოთ თუ არა led პასუხობს თქვენს მოძრაობებს.

ნაბიჯი 6: დააყენეთ Actoboard

ახლა თქვენი სისტემა მუშაობს, თქვენ შეგიძლიათ მონაცემების ვიზუალიზაცია actoboard.com– ზე.

დაგიკავშირდებით Sigfox– ის ან Snootlab-Akeru ბარათისგან მიღებული პირადობის მოწმობით და პაროლით.

დასრულების შემდეგ, თქვენ უნდა შექმნათ ახალი დაფა. ამის შემდეგ თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ სასურველი ვიჯეტები საინფორმაციო დაფაზე.

მონაცემები მოდის ფრანგულ ენაზე, ასე რომ აქ არის ექვივალენტები:

  • Energie_KWh = ენერგია (KW.h)
  • Cout_Total = საერთო ფასი (1 კვტ.სთ = 0.15 €)
  • ჰუმიდიტი = ტენიანობა
  • ლუმიერი = სინათლე

ნაბიჯი 7: მონაცემთა ანალიზი

Მონაცემთა ანალიზი
Მონაცემთა ანალიზი

დიახ, ეს დასასრულია!

ახლა თქვენ შეგიძლიათ თქვენი მონაცემების ვიზუალიზაცია ისე, როგორც გსურთ. ზოგიერთი ახსნა ყოველთვის კარგია იმის გასაგებად, თუ როგორ ვითარდება იგი:

  • Energie_KWh: ის გადატვირთულია ყოველდღე 00:00 საათზე
  • Cout_Total: დამოკიდებულია Energie_KWh, ვარაუდობენ, 1KW.h უდრის 0.15 €
  • ტემპერატურა: ° С
  • ჰუმიდიტი: %HR
  • ყოფნა: თუ ვინმე იყო ორს შორის გაგზავნეთ სიგფოქსის საშუალებით
  • ლუმიერი: სინათლის ინტენსივობა ოთახში; 0 = შავი ოთახი, 1 = ბნელი ოთახი, 2 = ოთახი განათებული, 3 = მსუბუქი ოთახი, 4 = ძალიან მსუბუქი ოთახი

ისიამოვნეთ თქვენი დაფის დაფით!

ნაბიჯი 8: მოიტანე შენი ცოდნა

ახლა ჩვენი სისტემა დასრულებულია, ჩვენ ვაპირებთ სხვა პროექტების განხორციელებას.

თუმცა, თუ გსურთ სისტემის განახლება ან გაუმჯობესება, მოგერიდებათ გაცვლა კომენტარებში!

ვიმედოვნებთ, რომ ის მოგცემთ რაიმე იდეას. არ დაგავიწყდეთ მათი გაზიარება.

ჩვენ გისურვებთ საუკეთესოს თქვენს ხელნაკეთ პროექტში.

ტიმოთე, ფლორიანი და მაქსიენსი

გირჩევთ: