Energie, Wärme und Wasser: Teil zwei

Betrachten Sie die nächste Stufe in der Entwicklung eines Smart-Home-Programms aus improvisierten Mitteln :) (Fortsetzung, erster Artikel hier ).

Zu lösende Aufgaben:

1. Auslaufschutz
   
   + Fernbedienung
   + Den Zustand des Wassereintrags kennen (blockiert oder offen)
2. Kennen Sie den Druck und die Temperatur des Kühlmittels im Heizkreis
3. Kennen Sie den Druck im Wasserversorgungssystem

Die Überwachung erfolgt weiterhin über eine einzige Anzeigeoberfläche (Zabbix), die Benachrichtigung - über einen einzigen Warnmechanismus. Aber Management ist etwas Neues. Darüber - weiter.

1. Auslaufschutz

Ja, das ist ein abgedroschenes Thema, Geräte - ein Dutzend! Alles funktioniert sofort!

Also habe ich wieder nachgedacht und mich geirrt. Es gibt wirklich viele vorgefertigte Lösungen, aber eine umfassende Lösung mit der Möglichkeit zur Fernsteuerung und -überwachung zu finden, ohne jedoch die „Cloud“ / das persönliche Konto einer Person zu verwenden, erwies sich als nahezu unmögliche Aufgabe. Nun, ok, wieder Kollektivfarm, versuchen wir das Problem ohne Lötkolben und Codierung zu lösen.

Insgesamt brauche ich:

1. motorisierter Kugelhahn
2. Lecksucher
3. eine bestimmte Steuerung mit einer Überwachungs- und Steuerschnittstelle
4. Leistungsrelais

Der Kugelhahn suchte nach besserer Qualität - nicht nach Noname. Ich entschied mich für die ultimative Gidrolock-Lösung basierend auf Bugatti 3/4 Kranen. Der elektrische Antrieb arbeitet mit 12V.

Was kann ein 12V Kran steuern? Es gab verschiedene Optionen für Steuerungen, die die Logik "Ich sehe, dass der Sensor ausgelöst wird, ich mache die Aktion" implementieren. Im Prinzip, was Sie brauchen, aber es wäre schön, eine Art API für die Fernsteuerung zu haben. Erstens wird es möglich sein, alle möglichen Stellen mit Leckagesensoren aufzuhängen und Wasser nur an einer Stelle zu blockieren (allerdings mit einer gewissen Verzögerung für die Zeit des Sammelns des Zustands und des Sendens der Reaktion). Zweitens ist das Verfahren fern, was bedeutet, dass das Wasser beispielsweise in Abwesenheit der Eigentümer des Hauses abgestellt werden kann. Die Lösung erschien plötzlich. Ich erinnerte mich daran, dass ich selbst einmal eine Erfindung mit ähnlicher Logik und allen Arten von Griffen „gefühlt“ hatte, die als Netping bezeichnet wurde. Es stellte sich heraus, dass sie sogar ein ähnliches Problem lösten. Ein Link zur Beschreibung des Howto befindet sich am Ende des Artikels.



+ Sie benötigen ein weiteres 0,5-A-Netzteil, um das Netping-Gerät mit Strom zu versorgen (nicht im Lieferumfang enthalten). Das Leistungsrelais dient zum Schließen / Öffnen des Steuerkabels des Kugelhahns zur Erde. Wenn der Draht mit Masse verbunden ist, schließt sich der Hahn, wenn er sich öffnet, öffnet er sich.

Wir verbinden alles nach dem Schema von Howto (zum Beispiel setzen wir das Relais auf die erste Netzleitung und den Lecksensor auf die vierte). Wir übersetzen die erste Zeile basierend auf der Logik in den Ausgabemodus. Wir machen die Abhängigkeit der 1. Zeile von der 4 .. Wir überprüfen den Sensor und senken ihn in eine Pfütze. Die interne Logik von Netping schließt den Wasserhahn automatisch ab.

Wie kann ich jetzt remote verwalten?

Netping verfügt über einen integrierten SNMP-Server mit Verwaltungsfunktionen. Um das Netping zu verwalten, habe ich meine eigenen OIDs implementiert. Die MIB-Tabelle für jedes der Geräte ist auf der Entwicklerseite verfügbar. Es hat auch einen Webserver mit Verwaltungsunterstützung über URL-codierte Befehle.

Betrachten Sie beide Optionen:

Überprüfen Sie den Logikwert für die Zeile:


Setzen Sie den Logikwert auf 0 (Spannung anlegen, Relais schließen - Ventil öffnet):


Setzen Sie den Logikwert auf 1 (Spannung entfernen, Relais öffnen - Ventil öffnet):


In OID .1.3.6.1.4.1.25728.8900.1.1.3.N ist N die Zeilennummer (1-4).

Eine wichtige Nuance ist, dass das Umschalten nur funktioniert, wenn die Leitung auf den Ausgangsmodus eingestellt ist. Wenn die Leitung im Modus "Ausgangslogik" konfiguriert ist (z. B. um schnell auf die Lecksuche durch den Sensor zu reagieren), steuert Netping das Signal auf der Leitung außerhalb ihrer Logik nicht (dh es reagiert nicht auf externe Befehle). Wie soll ich sein? Sie können einfach den Leitungsmodus wechseln, bevor Sie einen manuellen Befehl starten. Über HTTP geschieht dies folgendermaßen:


Boni:

• Ein gutes Lesezeichen für die Zukunft ist die Möglichkeit, so viele aktive Fernlecksensoren anzuschließen, wie Sie möchten. Die Hauptsache ist, herauszufinden, wie man sie in die allgemeine Topologie bringt. Es wird möglich sein, das Wasser durch Logik auf derselben Öffnung weiter zu blockieren.
• Aufgrund des Vorhandenseins von 4 steuerbaren Leitungen im Netz können Sie dem System einige weitere Abgriffe hinzufügen (auch über ein Relais). Ich habe genau das getan - ich habe einen separaten Wasserhahn an der Bewässerungslinie des Standorts gebaut. Jetzt können Sie die Bewässerung aus der Ferne ein- und ausschalten.
• Netping hat eine eigene Zabbix-Vorlage für alle Geräte. Verfügbar auf ihrer Website, verwendet SNMP.

2. Druck und Temperatur des Wärmeträgers im Heizkreis

Druck - um Leckagen schnell zu erkennen (einschließlich sehr kleiner / kumulativer).
Temperatur - der am Rücklauf installierte Sensor. Anhand seiner Werte können beispielsweise Rückschlüsse auf die aktuelle Betriebsart des Kessels, der Pumpe im Kreislauf usw. gezogen werden.

Die Sensoren sind bei aliexpress bestellt, ein Beispiel für den Namen: "DC 5V G1 / 4 Drucksensor". Es gibt "nicht-chinesische" Gegenstücke, aber viel teurer. Wer kein Risiko eingehen will, würde Honeywell empfehlen, es gibt mehrere Modelle, zum Beispiel MLH200PSL01A. In meinem Fall lebt ein chinesischer Mann seit einigen Monaten in einem Medium mit Wasser unter einem Druck von 1 bar mit einer Temperatur von 20-60 Grad Celsius im Heizkreis und dem zweiten 3-4 bar am Wassereinlass (kalt). Der Sensor ist analog. Das Signal davon muss noch konvertiert werden. Die DS2438AZ-Schaltung hilft. Es kann ein analoges Signal in ein digitales Signal umwandeln und Messwerte mithilfe des 1wire-Protokolls übertragen. Im Wesentlichen - ADC. Der Chip ist idealerweise in die im ersten Artikel implementierte Topologie integriert. Zusätzlich müssen Sie die Klemmen VCC (+ 5V) und GND direkt an den Sensor anschließen. Am dritten Draht des Sensors erscheint eine Spannung, die gemäß der Formel - Vout = Vcc (0,8P + 0,1) in Druck umgewandelt werden kann.

Ein zusätzlicher Bonus des DS2438-Chips besteht darin, dass er auch die Eingangsspannung des Netzwerks anzeigt, was für das Debuggen und die Weiterentwicklung des Netzwerks nützlich sein kann. Außerdem ist ein Temperatursensor eingebaut. Ein wichtiger Punkt - im Dienstprogramm digitemp müssen Sie das Vorhandensein dieses Chips in der Topologie explizit mit dem zusätzlichen Flag "-A" angeben.

Mit der Temperatur ist alles einfacher. Ebay / Aliexpress: 1 Drahtgewindesensor. Wir erhalten die Daten auf dem 1wire-Bus sofort in der richtigen Form ohne zusätzliche Blackjacks. Zum Beispiel bestellte ich einen Sensor mit einem 1/2-Zoll-Installationssitz und einer hervorstehenden 6-mm-Stahlsonde.

Konstruktiv:



Wir verbinden beide Sensoren mit der allgemeinen Topologie und fügen zabbix zusätzliche Elemente hinzu.

Fliege in die Salbe

Tatsächlich startete nicht alles auf einmal. Mit der Einführung dieser beiden Sensoren begannen Wunder in der gesamten 1-Draht-Topologie aufzutreten - vom Verschwinden der Sensoren bis zur Ablesung ihrer Grenzwerte. Die erste Annahme ist, dass es nicht genug Stress gibt. Versuche, den USB-Hub zu ersetzen, funktionierten bei Verwendung eines aktiven Hubs nicht. Infolgedessen - ich bestellte einen neuen „Netzwerkmaster“, der jetzt auf FTDI FT232 basiert - begann alles stabil damit zu arbeiten. Um mit einem solchen Assistenten arbeiten zu können, müssen Sie das Dienstprogramm digitemp_DS9097U verwenden. Aber ich habe mich entschlossen, bei der Arbeit mit Sensoren zu owfs zu wechseln und die Punktaufrufe von digitemp mit zabbix_agent für jedes Element aufzugeben. Dies lindert die Kopfschmerzen von Wettbewerbsanfragen, weshalb Zeitüberschreitungen regelmäßig beobachtet wurden. Wenn ich mich nicht irre, hat owfs sogar einen eingebauten Caching-Mechanismus.

In openwrt wurde das owfs-Paket mit dem FS-Befehl installiert und bereitgestellt:

owfs --allow_other -d / dev / ttyUSB0 / root / 1wire

Die Montage wurde zu /etc/rc.local hinzugefügt.

3. Druck im Wasserversorgungssystem

Das ist ganz einfach - wir duplizieren den in Absatz 1 beschriebenen Ansatz für die Wasserleitung. Ich konnte den Sensor jedoch nicht in der Wasserleitung installieren, an der das 1wire-Netzwerk vorbeiführt. Ich habe das Kabel nicht an einen neuen Ort gezogen und mich entschlossen, die Lösung der Remote-Datenerfassung mit einem ADC mit einer WLAN-Schnittstelle von Radioseti auszuprobieren. Die Lösung kann eine Verbindung zu einem WLAN-Zugangspunkt herstellen, verfügt über einen integrierten Webserver und kann die Werte der angeschlossenen Sensoren über das http-Protokoll übertragen. Zur Abwechslung - es passt. Als Bonus können Sie andere Sensoren (einschließlich anderer 1wire) an diesem Gerät aufnehmen, d. H. Theoretisch können Sie beispielsweise ein anderes entferntes 1-Draht-Segment organisieren. Das Gerät erwies sich als recht intuitiv und startet beim ersten Start im Access Point-Modus. Wir verbinden, geben die Einstellungen für die Verbindung zu unserem WLAN ein, entfernen den Jumper und platzieren ihn im Bereich des WLAN-Signals. Wir nehmen Informationen zum Beispiel über curl -s sensor_ip / sensor oder direkt mit einer HTTP-Umfrage in zabbix auf.

Konstruktiv:

Die aktuelle Zusammensetzung des Komplexes:

1-Draht-Sensorsegment:

FTDI FT232-basierter Netzwerkmaster
3 Sensorchips DS18B20
1 Sensorsonde für 1/2 DS18B20
1 ADC DS2438
1 Drucksensor unter 1/2
1 Impulszähler DS2423
Pulswasserzähler

Segment Wi-Fi-Sensoren:

RS-20
1 Drucksensor unter 1/2

Netping-Segment (LAN-Verbindung):

netping i / o v2
1 Trockenkontakt-Feuchtigkeitssensor
2 Gidrolock-Krane Bugati Ultimate + 2 Relais BM8070D

USV-Segment (USB-Verbindung):

PL2303
USV Energie PN-750

Schema:

Diagramme:

Referenzen:

• Netping Leakage Blog
• Netping v2-Dokumentation (einschließlich SNMP und URL-codiert)
• Passbeschreibung des Gidrolock-Krans
• WIFI ADC Radioseti