🛸 ⛵️ 👩🏽‍🏭 एक देश के घर में रिमोट मॉनिटरिंग और जलवायु नियंत्रण ❤️ 👴🏼 🤞🏻

हमारे पास क्या है:

दो-मंजिला टाउनहाउस को साल भर उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है
केंद्रीकृत बिजली की आपूर्ति (हमेशा देश के घरों में, बहुत अस्थिर)
केंद्रीय ठंडे पानी की आपूर्ति
केंद्रीकृत गैस की आपूर्ति
गैस हीटिंग बॉयलर प्रोपर गेपर्ड

हम क्या पाना चाहते हैं

घर में माइक्रॉक्लाइमेट की सुदूर निगरानी की संभावना (ताकि लंबे अभाव के कारण आत्मा शांत हो)
इस अति सूक्ष्म को दूर से नियंत्रित करने की क्षमता (गैस बचाने के लिए हीटिंग तापमान को कम करें, घर लौटने से पहले तापमान में वृद्धि करें)
भुगतान किए जाने वाले संसाधन मीटर (गैस, पानी और बिजली मीटर) की दूरस्थ रूप से रीडिंग लेने की क्षमता
स्थापित उपकरणों की लागत किफायती होनी चाहिए
सिस्टम के संचालन की लागत न्यूनतम होनी चाहिए

मैंने अंतिम पैराग्राफ ("न्यूनतम परिचालन लागत") के विकल्पों पर विचार करना शुरू किया। के लिए और इसलिए आपको क्षेत्र, पानी, गैस और बिजली की सफाई के लिए भुगतान करना होगा। तदनुसार, दूरस्थ निगरानी और नियंत्रण के प्रयोजनों के लिए, दो मुख्य समाधान हैं:

प्रबंधन और एसएमएस संदेशों की मदद से कार्यान्वित निगरानी
सकारात्मक पहलुओं
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इंटरनेट पर पाए जाने वाले समाधानों का अध्ययन करने के बाद, मुझे एहसास हुआ कि उनमें से कोई भी मुझे सूट नहीं करता है (यहां तक कि परिचालन लागत के दृष्टिकोण से भी। उपकरण की लागत का उल्लेख नहीं करना)। इसलिए, हम सब कुछ खरोंच से करेंगे। ठीक है, वास्तव में खरोंच से नहीं: मेरे पास एक मुफ्त सर्वर है जो 24x7 मोड में इंटरनेट पर उपलब्ध है। खैर, यह बात है।

कार्यान्वयन: डेटा और नियंत्रण आदेश स्थानांतरित करना

"बिग थ्री" (दोनों व्यक्तियों और एम 2 एम के प्रस्तावों) के प्रस्तावों का विश्लेषण करने के बाद, मैं बस गया "इंटरनेट टैबलेट" विकल्प के साथ मेगाफोन का मोबाइल इंटरनेट । इसमें, एमटीएस के विपरीत, "केवल टैबलेट पर" के उपयोग पर कोई प्रतिबंध नहीं है, और दैनिक 20 एमबी में टेलीमेट्री के लिए मुफ्त ट्रैफ़िक पर्याप्त से अधिक है। चूंकि मैं एक व्यक्ति के रूप में अपनी जरूरतों के लिए डिवाइस का उपयोग करता हूं, इसलिए ऑपरेटर की स्पष्ट रूप से वर्णित शर्तों और प्रतिबंधों का उल्लंघन नहीं किया जाता है।
इसलिए, ऑनलाइन स्टोर में ऑपरेटर से एक यूएसबी मॉडेम खरीदा गया था , टैरिफ प्लान को तदनुसार बदल दिया गया था और आवश्यक विकल्प जुड़ा हुआ था।

कार्यान्वयन: प्रबंध नियंत्रक

यह लघु होना चाहिए, स्थिर होना चाहिए, बाहरी शीतलन की आवश्यकता नहीं है, लिनक्स ओएस की स्थापना की अनुमति दें (सबसे तैयार समाधान बनाने के लिए, और हर अवसर के लिए पहिया को फिर से मजबूत न करें), प्रोग्राम योग्य इनपुट / आउटपुट और कम से कम यूएसबी पोर्ट की एक संख्या है, सहायक होस्ट मोड (USB मॉडेम कनेक्ट करने के लिए)।
सबसे सस्ता विकल्प केले पीआई का उपयोग करना था , हालांकि आप इसके कार्यात्मक प्रोटोटाइप रास्पबेरी पाई ले सकते हैं । बस उस समय केला कम पैसे में उपलब्ध था।
यहाँ अंत में क्या हुआ (गैस बॉयलर इंटरफेस सर्किट के बिना)
GPRS-

कार्यान्वयन: सेंसर

मैं पूरे घर (2 मंजिलों) में माइक्रॉक्लाइमेट की जानकारी रखना चाहता था, क्रमशः 5 डिजिटल DS18B20 थर्मामीटर खरीदे गए । उनका स्थान: पहली मंजिल पर दीवार (पहली मंजिल पर हवा का तापमान), पहली मंजिल पर बैटरी (पहली मंजिल पर ठंडा तापमान), दूसरी मंजिल पर दीवार और दूसरी मंजिल पर बैटरी (हवा) और दूसरी मंजिल पर शीतलक), एक सेंसर को खिड़कियों और दरवाजों से दूर ले जाया जाता है (सड़क पर वास्तविक तापमान के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए)। सभी सेंसर एक दो-तार पर लटकाए जाते हैं (मेरे मामले में भी परिरक्षित) बस। मेरी केबल की लंबाई केवल 20 मीटर से अधिक हो गई, जबकि सभी सेंसर स्थिर और बिना विफलताओं के काम करते हैं।
गैस प्रवाह के लिए खाते में (मैं भाग्यशाली हूं - मेरे पास एक अंतर्निहित चुंबक के साथ एक गैस मीटर है), एक हॉल सेंसर का उपयोग किया गया था (विवरण के लिए, देखेंप्रासंगिक लेख )।
अंतर्निहित मौसम स्टेशन की कार्यक्षमता का विस्तार करने के लिए, एक वायुमंडलीय दबाव सेंसर भी खरीदा गया था ।
भविष्य के विकास के लिए ("ओस बिंदु" की अवधारणा का उपयोग करके हीटिंग एल्गोरिदम का कार्यान्वयन), एक सापेक्ष आर्द्रता सेंसर खरीदा गया था, लेकिन यह अभी तक उपयोग नहीं किया गया है।

कार्यान्वयन: बॉयलर नियंत्रण (सिद्धांत)

अरे यह दुम! खैर, हां, मैंने माइक्रोकलाइमेट का अवलोकन करके शुरुआत की, और परिणामस्वरूप, मैं इसे प्रबंधित करना भी चाहता था। मेरा बॉयलर दो प्रकार के नियंत्रण का समर्थन करता है: "चालू / बंद" (यदि "चालू" - हम बॉयलर के कंसोल पर सेट किए गए तापमान तक पानी को गर्म कर देंगे। यदि "बंद हो गया" - हम कुछ भी गर्म नहीं करेंगे) और ज़ीउस बस के माध्यम से डिजिटल । घरेलू जलवायु उपकरणों के प्रबंधन के लिए उत्तरार्द्ध एक (जर्मन) विकास है, लेकिन विशिष्ट कार्यान्वयन उपकरण के निर्माता पर बहुत निर्भर है। मेरे बॉयलर के लिए, मुझे बिक्री पर केवल एक मूल थर्मोस्टैट-नियंत्रक मिला , लेकिन यह विशेष रूप से स्टैंड-अलोन मोड में काम करता है, जो वास्तव में, इसके कंसोल के माध्यम से बॉयलर को नियंत्रित करने से अधिक उपयोगी नहीं है।
इंटरनेट पर उपलब्ध जानकारी के कुछ अध्ययन के बाद, उत्साही इंजीनियरिंग द्वारा रिवर्स इंजीनियरिंग के माध्यम से प्राप्त नियंत्रण प्रोटोकॉल के कुछ टुकड़ों को खोदना संभव था। मैंने इस लेख के लेखक के रूप में कठोर रूप से कार्य नहीं किया , लेकिन फिर भी, परिणामस्वरूप, मैं न केवल बॉयलर के साथ दिल से दिल की बात करने में कामयाब रहा, बल्कि उसे अपने आदेशों को पूरा करने के लिए भी मजबूर किया जैसे कि मूल तापमान नियामक ने उन्हें जारी किया। हालांकि, वैसे भी, अग्रदूतों के लिए बहुत धन्यवाद , जिन्हें देखकर मैंने महसूस किया कि इस जीवन में असंभव कुछ भी नहीं है!

कार्यान्वयन: बॉयलर नियंत्रण (अभ्यास)

तो, हम बॉयलर को eBus के माध्यम से नियंत्रित करेंगे। बस की लागत के लिए तैयार एडाप्टर्स पागल पैसे (हाँ, इसके अलावा, वे केवल "ऑर्डर पर" उपलब्ध हैं। और सर्दी आ रही थी, सिस्टम शुरू किया जाना चाहिए!), इसलिए मुझे अपने युवाओं (और रेडियो के लिए मेरा जुनून) को याद रखना और अपनी जोड़ी योजना विकसित करना था। एक गैल्वेनिक अलगाव के साथ (दोषपूर्ण बिजली की आपूर्ति के कारण जला हुआ कंप्यूटर की स्मृति के लिए अभी भी ताजा था, और मैं सर्दियों से पहले अपने हाथों में गैस बॉयलर पर वास्तव में मुस्कुराता नहीं था)। सर्किट अब तक एक ब्रेडबोर्ड पर इकट्ठा किया गया है, लेकिन पहले से ही अपने स्थिर प्रदर्शन को साबित कर दिया है।
ब्रेडबोर्ड पर इंटरफ़ेस ब्लॉक
eBus

कार्यान्वयन: सॉफ्टवेयर

मूल विकास (दोनों सर्वर भाग और "नियंत्रक फर्मवेयर")। डेटा विज़ुअलाइज़ेशन सिस्टम (अभी के लिए) के लिए एक निशुल्क निगरानी प्रणाली ज़ैबिक्स का उपयोग किया जाता है , लेकिन इसे अभी भी एक विशेष एप्लिकेशन बनाने की योजना है। सामान्य तौर पर, सॉफ़्टवेयर हार्डवेयर के मॉड्यूलर संगठन का समर्थन करता है: नियंत्रक में जो स्थापित किया गया है वह सर्विस्ड होगा। आपको एक मौसम स्टेशन की आवश्यकता है (उपयुक्त मॉड्यूल स्थापित) - वायुमंडलीय दबाव के बारे में जानकारी प्राप्त करें। आपको एक गैस बॉयलर (एक रिले या एक ईगस इंटरफ़ेस के साथ एक मॉड्यूल स्थापित) को नियंत्रित करने की आवश्यकता है - आप इसे नियंत्रित कर सकते हैं (अन्यथा बस घर की स्थिति देखें)। आपके पास अपना इंटरनेट चैनल है - फिर आपको USB मॉडेम की आवश्यकता नहीं है, बस एक ईथरनेट केबल का उपयोग करके डिवाइस को अपने राउटर से कनेक्ट करें।

परिणाम

नए साल की छुट्टियों पर, मैं और मेरी पत्नी हमारे घर से काफी दूर निकल गए, लेकिन हमें कभी भी उनकी हालत पर नजर रखने का अवसर मिला। और, यदि आवश्यक हो, तो माइक्रॉक्लाइमेट मापदंडों को बदलें (कई बार इसका उपयोग बाहरी हवा के तापमान में महत्वपूर्ण बदलाव के साथ -15C से नीचे किया गया था)। किसी भी मामले में, हीटिंग सिस्टम फ्रीज नहीं हुआ (गांव की बिजली आपूर्ति में बार-बार रुकावट के बावजूद), घर में बढ़ने वाले फूल फ्रीज नहीं हुए, और हमने हीटिंग के लिए इतनी गैस नहीं जलाई। वैसे, कार्यक्रम के दृष्टिकोण से गैस मीटर मान और ऑपरेशन के दो महीनों के लिए असली पूरी तरह से मेल खाता है, इसलिए गैस भुगतान आपके घर पर भी आए बिना पूरा किया जा सकता है।
काम करने वाले उपकरण का सामान्य दृश्य

(नीचे एक गैस बॉयलर के लिए वोल्टेज स्टेबलाइजर है, आप इसे अनदेखा कर सकते हैं)

यह कंप्यूटर पर कैसा दिखता है

गैस बॉयलर से कनेक्ट किए बिना निगरानी

एक स्वायत्त कनेक्शन के बावजूद, यह सत्यापित करना संभव है कि बॉयलर हीटिंग बैटरी में शीतलक तापमान के आरी के आधार ग्राफ के अनुसार काम कर रहा है। एक तिपहिया, लेकिन अच्छा है!

गैस प्रवाह सेंसर ( पिछले प्रकाशन देखें )
( )

अब तक, सब कुछ एक accrual आधार पर प्रदर्शित होता है, लेकिन इस ग्राफ को गैस प्रवाह दर बनाम समय के ग्राफ में बदल दिया जाएगा।

मौसम स्टेशन: बाहर का तापमान

ठीक है, मेरे लिए यह जानना दिलचस्प है कि घर से बाहर निकलते समय क्या पहनना है।

मौसम स्टेशन: वायुमंडलीय दबाव

एक समतल होता है और ढह जाता है! हम अभी के लिए निरीक्षण करेंगे, लेकिन मौसम की भविष्यवाणी करने के लिए इसे किसी तरह से जकड़ना संभव होगा।

गैस बॉयलर नियंत्रण के साथ निगरानी

नियंत्रण के लिए इस समय शीतलक के वांछित लक्ष्य तापमान (इसके आउटपुट और रिटर्न) को सेट करना संभव है। ग्राफ़ पर, लक्ष्य धराशायी लाइनों द्वारा इंगित किए जाते हैं। उनके अनुसार, बॉयलर स्वतंत्र रूप से ऑपरेशन एल्गोरिथ्म (बर्नर और पंप पर स्विच करने के बीच अंतराल) को निर्धारित करता है, अपने स्वयं के तापमान सेंसर के डेटा पर ध्यान केंद्रित करता है।

विश्वसनीयता और सुरक्षा

कंट्रोल कंट्रोलर में ऑपरेटिंग सिस्टम रीड-ओनली मोड में काम करता है, इसलिए डिवाइस अनपेक्षित पावर आउटेज से डरता नहीं है। इसी तरह, गैस बॉयलर को इस तरह से नियंत्रित किया जाता है कि नियंत्रण सर्किट के उल्लंघन के मामले में (नियंत्रक डी-एनर्जेटिक है, इंटरफ़ेस केबल बंद है, या केबल टूट गया है), बॉयलर स्वचालित रूप से अपने कंसोल से नियंत्रण के संचालन के मानक मोड पर स्विच करता है। डेटा विनिमय एल्गोरिदम "बहुत खराब संचार चैनलों" (काम करने के लिए डिवाइस के लिए, कम से कम "कभी-कभी होने वाली" EDGE कनेक्शन के लिए अनुकूलित हैं, क्योंकि मैं मॉस्को क्षेत्र के बिसारोवो बस्ती में नियंत्रक स्थापित करते समय व्यक्तिगत रूप से सुनिश्चित करता हूं - वहां बस कोई मेगाफोन कवरेज नहीं है)।
वर्तमान में, डिवाइस एक बार प्रति मिनट की आवृत्ति के साथ सेंसर से जानकारी एकत्र करता है, और सर्वर के साथ विनिमय हर 15 मिनट में किया जाता है। इस मोड में, निगरानी का अधिकतम रिज़ॉल्यूशन 1 मिनट होगा, और सूचना प्राप्त करने में अधिकतम संभव देरी 15 मिनट है। इसी समय, टैरिफ विकल्प के अनुसार प्रदान किए गए 20 एमबी में से मुफ्त दैनिक यातायात की आपूर्ति 15Mb है।
दूसरे प्रकार के नियंत्रण (एसएमएस के माध्यम से) का उपयोग तब किया जा सकता है जब जानकारी प्राप्त करने या ऑपरेटिंग मोड को "यहां और अब" बदलने के लिए आवश्यक है (यानी यदि हम सर्वर के साथ अगले सत्र से 15 मिनट पहले इंतजार नहीं करना चाहते हैं)।

भविष्य की योजना

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और अंत में, थोड़ा विपणन अनुसंधान। उपरोक्त विकास विशेष रूप से "खुद के लिए" किया गया था, लेकिन हमारे दोस्तों और पड़ोसियों के हित को ध्यान में रखते हुए, इस तरह के एक नियंत्रक का औद्योगिक संस्करण बनाने का विकल्प माना जाता है।

वर्तमान में, डिवाइस में नियंत्रण के लिए अपने संकेतक और कीबोर्ड नहीं हैं। प्रबंधन और निगरानी इंटरनेट (मुख्य मोड) और एसएमएस (अतिरिक्त मोड) के माध्यम से संभव है। क्या मुझे इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कोई संकेत प्रणाली (प्रदर्शन) और स्वायत्त नियंत्रण (बटन) बनाने की आवश्यकता है कि इससे हार्डवेयर की लागत बढ़ जाएगी?
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एक देश के घर में रिमोट मॉनिटरिंग और जलवायु नियंत्रण