Forum Smart'ny Dom

Monitor zużycia ene...
 

Monitor zużycia energii elektrycznej  

  RSS
burg
 burg
(@burg)
Młodzik

Witajcie,

To mój pierwszy post na tym forum i chciałbym Wam zaprezentować projekt, który popełniłem już jakiś czas temu. Ponieważ został niedawno opublikowany na łamach EP, spokojnie każdy może teraz go sobie zbudować i dołączyć do swojego systemu.

Prezentowany projekt służy do monitorowania zużycia prądu elektrycznego bez ingerencji w licznik/instalację elektryczną w domu. Współpracuje z licznikami wyposażonymi w diodę LED. 
Od kiedy zainteresowałem się oprogramowaniem Domoticz sukcesywnie rozbudowuję swój system, jednak brakowało mi wizualizacji zużycia prądu elektrycznego. Na początku chciałem zakupić dodatkowy pod-licznik z wyjściem impulsowym, ale okazało się, że wiąże się to z dość sporymi kosztami (mam instalację trójfazową) i co najgorsze - z rozbudową skrzynki bezpiecznikowej - co nie wchodziło w grę. Przeszukując zasoby internetu znalazłem wiele rozwiązań - ale żadne mnie nie zadowalało. Szczególnie takie (o zgrozo), gdzie do licznika w bardzo prowizoryczny sposób konstruktorzy montują różnorakie moduły czy to do zliczania mignięć diody LED wbudowanej w licznik, czy do liczenia obrotów kręcącej się tarczy. Gdybym u siebie zamontował taką prowizorkę, to podejrzewam, że przy pierwszym odczycie przez inkasenta z rejonu energetycznego byłbym posądzony o ingerencję w licznik... Wiem, że na rynku są urządzenia typu iNode, ale nie spełniają mojego podstawowego kryterium - brak ingerencji w licznik. Oprócz tego komunikacja po BT jakoś mi się nie podoba z wielu względów… Postanowiłem więc skorzystać z zastosowanych rozwiązań dotyczących metody odczytu - czyli zliczanie mignięć diody LED licznika i zbudować urządzenie na miarę moich wymagań :) Urządzenie w moim przypadku jest dostosowane do wysyłania wyników na serwer Domoticz, ale bez większego problemu można dane o zużyciu prądu wysyłać na inne serwery.

Po niewielkiej przeróbce układ mozna dostosować do zliczania zużycia gazu z licznika gazu.

Cały artykuł można pobrać z serwera EP:

https://serwis.avt.pl/manuals/AVT5690.pdf

 

Zapraszam do lektury.

Pozdrawiam

Grzegorz

 

ps.

Poniżej zrzut ekranu z mojego systemu Domoticz i wykresy zużycia prądu:

 

 

Cytuj
Dodane : 05/08/2019 9:53 am
mickarp polubień
adrian
(@adrian)
Prezes Zasłużony dla Forum, Patron Strony

@burg, Gratuluję projektu. Podobny koncept czekał i czekał u mnie w kolejce i się jeszcze nie doczekał.  Na wieczorek zostawiłem sobie dokładne przeczytanie artykułu. Jest możliwe zakupienie zestawu? Na AVT nie znalazłem.

pozdrawiam

Nie odpowiadam na prośby o pomoc, sugestie przez wiadomości prywatne - pisz na Forum! Dzięki za zrozumienie.

OdpowiedzCytuj
Dodane : 05/08/2019 10:27 am
burg
 burg
(@burg)
Młodzik

@adrian Hej,

Dzięki za miłe słowa. Projekt powstawał przez ponad rok, więc miło jest jak ktoś go docenia 🙂

AVT ma teraz taką politykę, że aby "kit" był w sprzedaży to musi zebrać się kilka osób które złożą zamówienie na zestaw i na tej podstawie dopiero kit trafia na "półkę".  Po szczegóły najlepiej napisać do AVT z zapytaniem o kit.

Jeśli ktoś jest chętny, to zostało mi kilka kompletów PCB z wersji sprzed opublikowania artykułu. Różnica jest taka, że zamiast złącza micro-USB na PCB odbiornika jest złącze ARK do podłączenia zasilania. Ma to swoje zalety - bo złącze microUSB ma bardzo mały rozstaw pinów i mega trudno się to lutuje bez mikroskopu. Jest jeszcze kilka drobnych różnic, ale nie powinno to stanowić problemu do uruchomienia układu.

 

OdpowiedzCytuj
Dodane : 05/08/2019 10:56 am
adrian
(@adrian)
Prezes Zasłużony dla Forum, Patron Strony

@burg, ja byłbym chętny jeśli coś Ci zostało, napiszę na Priv

 

Nie odpowiadam na prośby o pomoc, sugestie przez wiadomości prywatne - pisz na Forum! Dzięki za zrozumienie.

OdpowiedzCytuj
Dodane : 05/08/2019 11:15 am
isom
 isom
(@isom)
Dyrektor Moderator Zasłużony dla Forum, Donator 2019

@burg też jestem pełen podziwu dla ludzi, którym się chce 🙂 A tak z praktycznego punktu widzenia powiedz jak radzi sobie ta bateria w duże mrozy? Przecież większość liczników jest montowanych w świetle ogrodzenia i nie ma podgrzewanych skrzynek.

I jeszcze pytanie czy rozważałeś transmisję Mysensors ? I ostatnie jak z dokładnością ? Fototranzystor nie łapie lewych refleksów ?

OdpowiedzCytuj
Dodane : 05/08/2019 11:21 am
burg
 burg
(@burg)
Młodzik

A tak z praktycznego punktu widzenia powiedz jak radzi sobie ta bateria w duże mrozy? Przecież większość liczników jest montowanych w świetle ogrodzenia i nie ma podgrzewanych skrzynek.

I jeszcze pytanie czy rozważałeś transmisję Mysensors ? I ostatnie jak z dokładnością ? Fototranzystor nie łapie lewych refleksów ?

W/g dokumentacji producentów CR2477 pracuje w zakresie -30°C do +60°C - więc jest przystosowana do niskich jak i wysokich temperatur. Mam kilka urządzeń zasilanych z tej baterii pracujących w czujnikach na zewnątrz i dają radę. 

Zacznę od końca - czujnik nie reaguje na "lewe" refleksy dopóki są one wolno-zmienne. Układ jest tak zaprojektowany, aby reagował tylko na błyski światła. Jeśli "obce" refleksy świetlne będą krótkotrwałe - to będą przekłamania w liczbie zliczonych impulsów. Między innymi z tego powodu fototranzystor jest "schowany" pod obudową, a światło dociera przez małą dziurkę w obudowie. Jest to dodatkowa "filtracja" obcego oświetlenia.

Co do dokładności - ja mam u siebie licznik o stałej 6400imp/kWh. Co miesiąc porównuję odczyty z Domoticza i fizycznie z licznika i nie różnią się więcej niż max.5% - przy miesięcznym zużyciu na poziomie 200kWh.  

Co do Mysensors - nie rozważałem takiej transmisji, ponieważ osobiście nie miałem takiej potrzeby :). Każdy we własnym zakresie może sobie dopisać obsługę  w zasadzie każdego typu komunikacji, dostosowując układ pod siebie. W artykule opisałem jakie dane spływają do układu ESP8266, przez co można sobie dowolnie je obrabiać.

OdpowiedzCytuj
Dodane : 05/08/2019 12:06 pm
adrian polubień
isom
 isom
(@isom)
Dyrektor Moderator Zasłużony dla Forum, Donator 2019

Nie pytałem o dokumentację tej baterii , ale skoro się sprawdza to OK , co do fałszywych odczytów to skoro jest to u Ciebie na takim poziomie to nie ma tematu . Dziękuję za odpowiedz 

OdpowiedzCytuj
Dodane : 05/08/2019 9:02 pm
_MarSs_
(@_marss_)
Majster Donator 2018

Zanim się napalicie na budowę takiego urządzenia, to chciałbym ostudzić nieco Wasz entuzjazm.

Zrobiłem sobie podobny układ około roku temu (nawet prostszy, bo z racji bliskości licznika od skrzynki z centralką OpenHAB nie musiałem używać transmisji radiowej). Działa i niestety obnaża pewną wadę tego założenia, co czyni taki "pomiar" nieprzydatnym dla właścicieli domów jednorodzinnych lub mieszkań bez instalacji gazu ziemnego.

Otóż założenie, że miganie diody na liczniku jest proporcjonalne do ilości pobieranej energii nie jest do końca prawdziwe. W rzeczywistości jest ono prawdziwe dla małych i średnich poborów energii. Mój licznik Corax3 (trójfazowy, na przyłączu 14kW) teoretycznie miga 2500 razy na 1kWh. Tak jest do poboru około 5kW, a potem już jest całkowity fałsz. Wynika to z tego, że celem tej diody nie jest pomiar energii, a informowanie obserwatora, czy licznik zalicza. Dla małych poborów mamy błysk co kilka sekund, dla odbioru 1000W (taki toster, mikrofala) mamy impuls co 1,44 s, dla czajnika 2kW to już impuls co 0,72s. W okolicach nieszczęsnych 5kW prędkość migania diody osiąga 4Hz i się na tym stabilizuje. Dla oka jest to po prostu szybkie miganie i widocznie programiści licznika stwierdzili, że więcej nie trzeba, albo nie chciało im się poprawiać programu, bo przecież długość impulsu jest stała, a jeszcze musi być przerwa żeby użytkownik nie stwierdził, że licznik się zepsuł bo dioda świeci ciągle.

W mojej sytuacji, gdy gotuje się obiad, chodzi zmywarka, pralka i ktoś prasuje lub suszy włosy pobór dochodzi do 10kW (dlatego mam instalację 3 fazową). W efekcie to co zlicza mi mój licznik do tego co raportuje OpenHAB jest większe zwykle o około 5-10% (190kWh na liczniku, a np. 175kWh w OpenHAB). Czyli pomimo, że takie sytuacje są bardzo rzadkie, że tyle urządzeń działa jednocześnie, to błąd "odcięcia" migania jest na tyle duży, że nabija istotne różnice.

Moja instalacja nie jest wyjątkowo proądożerna, bo miesięcznie pobieram około 150-190kWh. Jeśli ktoś pobiera mniej, to teoretycznie powinien mieć większą dokładność.

Na dzisiaj traktuję to jako gadżet, a nie pomiar, bo nawet błąd jaki mam tych 5% dzisiaj, może być nawet 20% jutro jeśli zmieni się sposób korzystania użytkowników z energii (częste jednoczesne włączanie wielu "ciężkich" odbiorników).

 

Co do rozwiązania z artykułu, to przede wszystkim dla mnie moje rozwiązanie ma tę zaletę, że widzę jakie jest bieżące zużycie w dokładnie tej chwili (no dobrze dla małych poborów jest to średnia z kilku/nastu sekund), a nie historia sprzed godziny. Oczywiście historię z godziny, doby, miesiąc i roku też mam, ale dobrze wiedzieć, że oto w tej chwili coś pobiera dużo prądu, a np. nikogo nie ma w domu. Czyli aż prosi się Reguła: jeśli pobór jest ponad 200W (moja lodówka ciągnie 150W) i nie ma domowników, to wyślij alarm. 😉

openHAB + RPi3

OdpowiedzCytuj
Dodane : 08/08/2019 1:37 pm
burg
 burg
(@burg)
Młodzik

@_marss_

Wiesz, na podstawie TYLKO JEDNEGO - czytaj SWOJEGO licznika wysuwasz daleko idące fałszywe teorie. Jak zapewne zauważyłeś, też napisałem że mam instalację trójfazową i "jakimś cudem" u mnie nie zauważyłem takich "zafałszowań". Mało tego - układ został powielony przez ponad 20 osób i nikt nie zauważył u siebie "fałszywych" odczytów. A może pochwalisz się swoim układem pomiarowym??? Może problem nie tkwi w certyfikowanym sprzęcie, a w Twoim hardwerze? Wrzuć schemat swojego układu, zdjęcia z montażu na liczniku - to wtedy podyskutujemy. Dodatkowo chciałbym zapytać, czy może pomierzyłeś oscyloskopem czas trwania impulsów świetlnych z diody LED swojego licznika przy różnych obciążeniach? - bo jeśli zrobiłeś to "na oko" jak piszesz, to dla mnie nie jest żaden argument.

Wiesz, ja mam taką zasadę, że jeśli wysnuwam dość kontrowersyjną teorię, to muszę mieć ku temu solidne dowody. I nie piszę tego wszystkiego aby bronić swojego projektu, bo go nie sprzedaję i na nim nie zarabiam - i mi na tym totalnie nie zależy - opublikowałem go dla innych, aby mieli szanse w nieinwazyjny sposób monitorować zużycie prądu w swoich systemach.

 

OdpowiedzCytuj
Dodane : 08/08/2019 7:22 pm
_MarSs_
(@_marss_)
Majster Donator 2018

@burg

Opis i zdjęcia mojej instalacji są na tym forum od ponad 9 miesięcy. Jednak nie w tym rzecz. Mój układ wnosi błędy, które przeanalizowałem, znalazłem przyczynę i oceniłem konsekwencje.

Pokaż mi proszę gdzie jest Twoja analiza błędów! Jeśli zarzucasz mi błędy wykonawcze, to wyjaśnij skąd bierze się Twój 5% błąd wskazań, tym łatwiejszy do zniwelowania,  gdyż uśredniasz  w godzinę i nie musisz liczyć tak szybko jak ja. Gdyby Twój układ funkcjonował tak jak go opisujesz, to powinien wskazywać dokładnie to samo zużycie co licznik zakładu energetycznego, więc skoro rzeczywistość nie pasuje do teorii, to .... wiesz co.

W artykule piszesz, że jesteś w stanie zebrać ponad 65 tysięcy impulsów, co jest - wybacz - bzdurą. Ta wartość to zapewne pojemność zmiennej w której zliczasz impulsy, co ma się do rzeczywistości zupełnie nijak. Gdyby to miała być prawda, to dioda musiałaby mrugać ponad 18 Hz, co raczej nie ma miejsca, a powinno u Ciebie przy poborze około 12kW. Jesteś to w stanie wykonać na 3 fazowej instalacji.

Gdybyś tak jak ja zbierał odczyty chwilowe, a nie uśredniał na godzinę, to zapewne zauważyłbyś, że po osiągnięciu pewnego obciążenia włączenie kolejnego odbiornika nie zmienia wskazania chwilowego poboru.

Oczywiście jest cień szansy, że Twój licznik funkcjonuje inaczej i rzeczywiście jest w stanie mrugać do 20Hz, a błąd 5% wynika z błędów w Twoim projekcie.

Poza wszystkim, to gdzie jest prawda? Tu:

"Co miesiąc porównuję odczyty z Domoticza i fizycznie z licznika i nie różnią się więcej niż max.5% - przy miesięcznym zużyciu na poziomie 200kWh. "

czy tu:

"Jak zapewne zauważyłeś, też napisałem że mam instalację trójfazową i "jakimś cudem" u mnie nie zauważyłem takich "zafałszowań". Mało tego - układ został powielony przez ponad 20 osób i nikt nie zauważył u siebie "fałszywych" odczytów"

openHAB + RPi3

OdpowiedzCytuj
Dodane : 08/08/2019 7:52 pm
burg
 burg
(@burg)
Młodzik

@_marss_

...to wyjaśnij skąd bierze się Twój 5% błąd wskazań, tym łatwiejszy do zniwelowania,

Na zdjęciach z artykułu widać wyraźnie, że mój licznik jest umiejscowiony na klatce schodowej. Zastanów się, dlaczego więc mogą być przekłamania, biorąc pod uwagę konstrukcję  (mocno uproszczona dla oszczędności zużycia prądu)... 

W artykule piszesz, że jesteś w stanie zebrać ponad 65 tysięcy impulsów, co jest - wybacz - bzdurą.

Wybacz, ale jeśli piszesz, że licznik 16-bitowy nie jest w stanie zliczyć 65 tysięcy impulsów to chyba nie mamy o czym dyskutować...

Nie na tym poziomie.

 

Oczywiście jest cień szansy, że Twój licznik funkcjonuje inaczej i rzeczywiście jest w stanie mrugać do 20Hz, a błąd 5% wynika z błędów w Twoim projekcie.

Poza wszystkim, to gdzie jest prawda? Tu:

"Co miesiąc porównuję odczyty z Domoticza i fizycznie z licznika i nie różnią się więcej niż max.5% - przy miesięcznym zużyciu na poziomie 200kWh. "

czy tu:

"Jak zapewne zauważyłeś, też napisałem że mam instalację trójfazową i "jakimś cudem" u mnie nie zauważyłem takich "zafałszowań". Mało tego - układ został powielony przez ponad 20 osób i nikt nie zauważył u siebie "fałszywych" odczytów"

 

Chodziło mi o Twoje stwierdzenie, że licznik powyżej jakiegoś obciążenia pokazuje bzdury. Nie wiem jak Ty, ale ja zanim zaprojektowałem swój układ kupiłem 3 różne liczniki elektryczne i je dokładnie przebadałem - mierzyłem czasy za pomocą oscyloskopu (dobierając przy okazji elementy obwodu optycznego) przy różnych obciążeniach. 

 

 

OdpowiedzCytuj
Dodane : 08/08/2019 8:46 pm
_MarSs_
(@_marss_)
Majster Donator 2018

@burg

Jeśli Twoją analizą błędów jest: "Zastanów się, dlaczego więc mogą być przekłamania, biorąc pod uwagę konstrukcję...", to cóż. To nie moja robota, a Twoja, bo obowiązkiem konstruktora jest przeprowadzenie analizy funkcjonalnej i konstrukcyjnej własnego projektu. 

Co do 16 bitowego licznika, to sorki nie chce mi się tego komentować. Spróbuj przeczytać jeszcze raz uważnie co napisałem, albo poproś kogoś, bo ja już jaśniej Ci nie wytłumaczę, że 16 bitowa zmienna to nie jest warunek wystarczający, żeby Twój projekt był z stanie zliczyć 65 tysięcy błysków na godzinę.  W sumie czemu się ograniczać, trzeba było zrobić licznik 32 bitowy i mógłbyś zliczać ponad 4 miliardy impulsów, to by było coś!!!

Nie będę drążył. Świetny projekt. Super, że działa. Szkoda, że nie wiemy jakich spodziewać się błędów.

 

openHAB + RPi3

OdpowiedzCytuj
Dodane : 08/08/2019 9:29 pm
isom
 isom
(@isom)
Dyrektor Moderator Zasłużony dla Forum, Donator 2019

Panowie proszę o spokój , to jest forum i każdy ma prawo do wypowiadania się . Ja nie podejmę dyskusji bo wiem swoje ale szanujcie projekty innych a jak macie odmienne zdanie to przedstawcie to nam , mniej wtajemniczonym . Pomiar energii zwasze budzi jakieś kontrowersje bo jeden ma bardziej nowoczesny licznik a ktoś inny ma zwykły stary licznik ze zliczaniem na zasadzie obrotu tarczy . Może to moja wina bo zadałem kilka pytań w tym jedno o dokładność ale lepiej wymienić się doświadczeniami niż się wzajemnie krytykować i to do Ciebie @_marss przede wszytskim piszę bo jestes tu stałym i cenionym forumowiczem

OdpowiedzCytuj
Dodane : 08/08/2019 9:35 pm
adrian polubień
_MarSs_
(@_marss_)
Majster Donator 2018

Rzeczywiście, przepraszam, zapędziłem się niepotrzebnie. 

openHAB + RPi3

OdpowiedzCytuj
Dodane : 08/08/2019 10:13 pm
isom polubień
isom
 isom
(@isom)
Dyrektor Moderator Zasłużony dla Forum, Donator 2019

👍

A swoją drogą ja mierzę zuzycie z lokalnych odbiorników o strategicznym znaczeniu i to wychodzi całkiem pozytywnie tzn łatwiej to ogarnąć 

OdpowiedzCytuj
Dodane : 08/08/2019 10:19 pm
_MarSs_
(@_marss_)
Majster Donator 2018

Tę dyskusję urwałem po uwadze @isom ale właściwie bardziej wnikliwym należy się wyjaśnienie. Licznik z tego projektu zlicza impulsy przez godzinę w liczniku 16 bitowym. Zakład energetyczny zamontował licznik energii dający 6400imp/kWh. Najmniejsze przyłącze trójfazowe to chyba 14kW.

To teraz odrobina matematyki. 6400imp/kWh razy 14kW, to jakby nie liczyć wychodzi 89600 co jest zdecydowanie więcej niż pojemność 16 bitowej zmiennej czyli ‭65536. ‬Aby błusnąć 89600 razy w godzinę, to trzeba błyskać prawie 25Hz.

Czyli powyżej 10kW ten projekt będzie generował przekłamania niezależnie od tego czy licznik energetyki rzeczywiście może błyskać z częstotliwością ponad 20Hz i jak bardzo kolega @burg by próbował mnie obrażać. 

openHAB + RPi3

OdpowiedzCytuj
Dodane : 31/10/2019 3:21 pm
mickarp
(@mickarp)
Nowy

Ja tylko tak wtrącę... Czy kiedyś będzie można kupić gotowy komplet?

OdpowiedzCytuj
Dodane : 31/10/2019 7:32 pm
burg
 burg
(@burg)
Młodzik
Dodane przez: @_marss_

Tę dyskusję urwałem po uwadze @isom ale właściwie bardziej wnikliwym należy się wyjaśnienie. Licznik z tego projektu zlicza impulsy przez godzinę w liczniku 16 bitowym. Zakład energetyczny zamontował licznik energii dający 6400imp/kWh. Najmniejsze przyłącze trójfazowe to chyba 14kW.

To teraz odrobina matematyki. 6400imp/kWh razy 14kW, to jakby nie liczyć wychodzi 89600 co jest zdecydowanie więcej niż pojemność 16 bitowej zmiennej czyli ‭65536. ‬Aby błusnąć 89600 razy w godzinę, to trzeba błyskać prawie 25Hz.

Czyli powyżej 10kW ten projekt będzie generował przekłamania niezależnie od tego czy licznik energetyki rzeczywiście może błyskać z częstotliwością ponad 20Hz i jak bardzo kolega @burg by próbował mnie obrażać. 

 

Chłopie - Ty chyba masz jednak jakiś problem... Budzisz się po 2 miesiącach z kolejnymi pretensjami. Nieważne, od tego są specjaliści...

Każdy kto umie czytać ze zrozumieniem znajdzie informacje w artykule, że moduł potrafi zliczyć 65535 impulsów na godzinę. Jeśli ktoś chce podłączyć się pod licznik jak napisałeś ze stałą 6400 imp/kWh i pobiera więcej niż 10kW na godzinę to oczywistym jest, że ten moduł nie jest dla niego. Przecież to jest oczywiste i trzeba być tego świadomym.

Istnieje oczywiście możliwość przeprogramowania modułu nadajnika aby wysyłał dane nie co 1h a np. co 10min - wtedy nawet z tak dużą stałą licznika jak 6400imp/kWh układ będzie działał prawidłowo. 

 

mickarp - zestaw powinien być w sprzedaży w sklepie AVT jako kit AVT5690. Niestety w ostatnim czasie AVT ma  taką politykę, że aby "kit" był w sprzedaży to musi zebrać się kilka osób które złożą zamówienie na zestaw i na tej podstawie dopiero kit trafia na "półkę".  Po szczegóły najlepiej napisać do AVT z zapytaniem o kit.

 

ps.

AVT już ma w ofercie PCB: https://sklep.avt.pl/avt5690.html

OdpowiedzCytuj
Dodane : 01/11/2019 2:22 pm
apichlinski
(@apichlinski)
Nowy

Jakiś rok temu zakupiłem bardzo fajny monitor zużycia energii fna szynę DIN irmy Orno - model 504 i dodatkowo zintegrowałem go z domoticzem:

https://github.com/apichlinski/orno-reader-domoticz - do działania należy tylko doinstalować pymodbus poprzez komendę:

pip install pymodbus

Może komuś się takie rozwiązanie przyda.

OdpowiedzCytuj
Dodane : 03/12/2019 12:36 am
Udostępnij:



Udostępnij
  • 1
    Share

Proszę Zaloguj Się lub Zarejestruj