В прошлой статье я рассказывал как снимал показания со счетчиков воды. С тех пор прошло уже несколько лет. Устройство так и продолжает работать и за все это время я его не трогал. Но мне этого показалось мало, т.к. в доме были другие устройства, с которых необходимо было снимать показания. Об этом я и хочу поговорить.


Счетчик электроэнергии


В каждой квартире есть счетчик электроэнергии и его показания тоже необходимо вовремя сдавать. У нас с этим была такая же проблема, что и со счетчиками воды — мы постоянно вспоминали про него, когда находились довольно далеко. Необходимо было как-то решить данную проблему. Вот такой счетчик у меня установлен в щитке на лестничной площадке.



На каждом счетчике указано какое кол-во импульсов он совершает на 1кВт*ч. У меня установлен старый счетчик электроэнергии и у него нет специальных выводов для подсчета этих импульсов. Но у него есть светодиод, который мигает в такт этим импульсам. Значит нам надо как-то определять, что светодиод мигнул. Для этого я решил использовать фототранзистор, который меняет свое сопротивление в зависимости от его освещенности. Чтобы он реагировал только на светодиод, фототранзистор был установлен во фрагмент квадратного деревянного бруска и приклеен скотчем к счетчику. Как получилось видно на фото ниже.



Еще во время ремонта в квартире, в общем щитке я установил плинт и провел от него витую пару в квартирный щиток со слаботочкой. Устройство я установил в этот щиток(в нем есть и розетка для питания) и через плинт соединил фототранзистор со своим устройством. И в таком виде все работает уже больше полугода.


Датчик протечки воды


В качестве образца взял обычный датчик протечки GIDROLOCK WSP. Его принцип работы схож с фототранзистором, только он меняет свое сопротивление от попадания на него воды.


Доработка платы


Я немного доработал старую плату. Теперь схема выглядит следующим образом



Были сделаны следующие изменения:


  1. В схему добавлена микросхема CP2102, чтобы к плате можно было подключаться напрямую без переходников
  2. Увеличено кол-во выводов до 4(М1, М2, М3, М4), что позволяет одновременно подключить большее кол-во счетчиков
  3. Добавлены вспомогательные резисторы(R1..R8), что позволило конфигурировать выводы как необходимо

Теперь каждый вывод можно настроить для:


  • подключения светодиода
  • подключения кнопки
  • подключение счетчиков(датчиков)

При использовании фототранзистора и датчика протечки их минимального сопротивления может быть недостаточно, чтобы напряжение опустилось до уровня логического нуля. Для этого к каждому выводу был добавлен делитель напряжения.



Давайте на примере датчика протечки рассчитаем делитель напряжения. Допустим датчик подключен к выводу M1. У него вспомогательные резисторы R1 и R2. Напряжение питания(U) ESP 3.3V. Сопротивление датчика протечки(Rd) при попадании на него воды становится 10кОм. Нам необходимо добиться, чтобы напряжение $U_2$ было ниже напряжения уровня логического нуля. Для ESP это 0.8V, возьмем 0.6V. $R_1$ нам не нужно, соответственно примем равным 0. Формула для расчета напряжения $U_2$:


$U_2=U\frac{R_d}{R_2+R_d}$


Выделим $R_2$:


$R_2=R_d\frac{U-U_2}{U_2}$


, где $R_d$ — это сопротивление датчика


Подставим известные значения в формулу


$R_2 = 10000\cdot\frac{3.3 - 0.6}{0.6} = 45000 Ом$


, округляем до ближайшего большего и получаем 47кОм.
Для фототранзистора расчет делается аналогично, только Rd равно сопротивлению фототранзистора при освещении его светодиодом.


Прошивка


Как и раньше, прошивка собрана при помощи online-конструктора. Старый скрипт был модифицирован под 2 режима работы: снятие показаний счетчиков воды и снятие показаний электросчетчика. Соответственно есть 2 окна настройки:



При желании можно все объединить и добавить что-то свое. При отладке у меня одновременно были подключены 2 счетчика воды, датчик протечки и светодиод.
В режиме снятия показаний счетчиков воды, данные передаются каждые 60 секунд при условии если были какие-либо изменения в показаниях. В режиме снятия показаний счетчика электроэнергии, данные передаются каждые 20 секунд без каких либо условий. Данные по-прежнему передаются на thingspeak.com
Т.к. в новой схеме отсутствует кнопка для перехода в режим настроек, было принято решение при загрузке переводить устройство в режим настройки на 60 секунд. Если в течение 60 секунд никто не подключился к устройству, то дальше стартуем режим снятия показаний. Если кто-то подключился, то выход из режима настроек либо по сохранению данных на странице либо перезагрузив устройство.


Доработка приложения


Показания счетчика электроэнергии необходимо было передавать в отдельный канал, поэтому в новой версии приложения я добавил возможность добавлять несколько каналов. Все данные хранятся в локальной SQL базе, чтобы можно было легко и быстро строить графики. Т.к. данные по электросчетчику я отправлял каждые 20 сек это отразилось на кол-ве данных, а следовательно, и скорости их получения. Для сравнения, за все время снятия показаний по водосчетчикам накопилось около 72000 записей, а по электросчетчику примерно за 7 месяцев около 2,6 млн. После оптимизации запросов в базу, удалось увеличить скорость выборки в несколько тысяч раз(сам не ожидал такого прироста).
В новой версии были добавлены:


  1. виджет электросчетчика
  2. линейные графики
  3. возможность поделиться виджетом или графиком с другими людьми
  4. возможность работы с несколькими каналами
  5. оптимизация скорости работы

Итого


После всех доработок, я могу получить следующую информацию:


  1. текущее показание счетчика
  2. текущее потребление
  3. информацию по потреблению и расходу электроэнергии за какой-то промежуток времени

Конечно, напрашивается вопрос почему я не сделал устройство автономным(на хабре есть несколько статей на эту тему). Если делать устройство автономный, то необходимо передавать данные несколько раз в день, а я же хотел видеть данные почти в режиме реального времени.
Приложение можно использовать не только с моим устройством, но и просто как клиент к thingspeak.com для отображения каких либо графиков или значений. На данный момент приложение красиво отображает показания счетчиков воды и электроэнергии, если у кого-то будут другие идеи, что можно добавить, то пишите мне в личку.


Полезные ссылки



Фото устройства

Комментарии (95)


  1. Popadanec
    20.11.2018 22:39

    Блин у меня счетчик электричества снаружи на столбе(по закону так положено), зимой весело пробиваться по сугробам к нему, летом сквозь заросли. И не повесишь ничего толком, т.к. зимой замёрзнет.


    1. opanas
      20.11.2018 22:47

      Можно попробовать оптический кабель как световод применить, а дальше уже как у автора считать импульсы.


      1. Popadanec
        20.11.2018 23:53

        У моего выход либо распознавание цифрового индикатора, либо по проводам, но клеммы под пломбой. Т.е. в любом случае городить что то сложное, что без обогрева не будет работать, а значит вести в счетчик питание. Да и не известно, как отреагируют проверяльщики.


        1. gorbln
          21.11.2018 14:30

          Поставьте себе дома отдельный счётчик, такой, какой вам понравится. Хоть с диодом, хоть с интерфейсом. Причём неповеренных, но рабочих счётчиков без документов в любом жэке как грязи, забесплатно отдадут.
          Один раз сделать срез показаний «внешний-внутренний счётчик», и дальше можно снимать показания только с внутреннего, они будут более-менее похожи на показания внешнего. Ну и раз в полгода сверять, всё ли так, при необходимости корректировать циферки.


          1. froller
            21.11.2018 16:34

            Лучшее решение!


    1. build_your_web
      21.11.2018 00:29
      +3

      Я бы поставил второй счетчик (собственный) в удобном месте, с нормальным интерфейсом для получения данных.
      Благо, они не такие уж дорогие.


      1. sirocco
        21.11.2018 08:17

        Так и было сделано. Масса преимуществ, например показания хранятся в счетчике, никаких калибровок не нужно, в случае если заглючила ардуина\esp. Опять же сразу деление по тарифам, без всяких БД и выборок по времени.
        У нас тоже счетчик на столбе, 20 метров от фасада дома. Счетчик стоит в боксе, который опломбирован, из доступа только пластиковое пожелтевшее от солнца окошко, через которое едва видно показания на дисплее и еле различимы вспышки светодиода, который видно только если смотреть сбоку.


        1. Popadanec
          21.11.2018 23:08

          У меня счетчик поддерживает PLC, т.е. передачу в энергокомпанию прямо по силовой сети. И такие счётчики стоят во всём районе. Но это почему то не работает. Приходится передавать данные вручную и контролёры ходят на бумажку переписывают.


      1. LAVElek Автор
        21.11.2018 09:39

        Когда делал ремонт об этом не задумывался, а после уже места в щитке не было. А городить где-то сбоку по готовому ремонту не особо хочется


        1. NiTr0_ua
          21.11.2018 21:39
          +1

          есть вроде счетчики (энергометры) на дин рейку…


          1. Popadanec
            21.11.2018 22:35

            Не вроде, а точно. Но они всё равно довольно много занимают(4-8 ячеек). Общий занимает 3-7 ячеек. Всего ячеек обычно 12 в ряду. И счетчик банально некуда лепить в случае однорядного шкафа. Да и у меня в двух рядном(24 ячейки/слота) нет места, т.к. двух этажный дом. 7 ячеек общий, плюс три на стиралку остальное по минимуму по комнатам. И то в новом доме нужно по больше электрошкаф, чтобы развести отдельно свет и розетки плюс поставить АВР и счетчик.
            P.S. Хотя у меня трехфазный ввод, для однофазного всё попроще и счетчики есть на одну ячейку


            1. LAVElek Автор
              22.11.2018 00:56

              У меня тоже щиток на 24 ячейки, но все равно все забито. Такие счетчики не видел, спасибо за ссылку


    1. reticular
      21.11.2018 08:13
      +1

      вы можете повесить второй счетчик у себя дома


      1. Popadanec
        21.11.2018 11:48

        Спасибо, как то совсем не задумывался над этим.


    1. Chugumoto
      21.11.2018 13:06

      у вас это где? что за закон такой? у меня в частном доме счетчик внутри помещения…


      1. DaemonGloom
        21.11.2018 13:35

         Постановление правительства №442 от 4 мая 2012 года.
         Приборы учета подлежат установке на границах балансовой принадлежности (объектовэлектроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка — потребителей, производителей электрической энергии (мощности) на розничных рынках, сетевых организаций, имеющих общую границу балансовой принадлежности (далее — смежные субъекты розничного рынка), а также в иных местах, определяемых в соответствии с настоящим разделом с соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований к местам установки приборов учета.

        При отсутствии технической возможности установки прибора учета на границе балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка прибор учета подлежит установке в месте, максимально приближенном к границе балансовой принадлежности, в котором имеется техническая возможность его установки.


        1. lubezniy
          21.11.2018 14:26

          Если это не смена, а установка второго счётчика, то энергосбыту об этом знать вообще не обязательно, это уже не его зона ответственности. Правда, иногда сверяться с основным в любом случае не помешает, чтобы вовремя проблемы видеть.


          1. Chugumoto
            21.11.2018 15:05

            нет. у меня первый и единственный. внутри частного дома стоит.


        1. Chugumoto
          21.11.2018 14:39

          хм… ну по улицам на столбах ни у кого что-то пока не видел, а стены дома все равно во дворе за забором. какой смысл, если без меня его не смогут контролировать…
          странные законы в общем. у меня да — не помню когда, но до 2012го установлен.


          1. Popadanec
            21.11.2018 18:42

            Ну у нас в районе недавно обновляли электросеть, так счетчики вынесли всем. И ящики убогие, открывается пальцем, «стекло» пожелтело до полностью неразличимого изображение за пару месяцев, зимой вечно лед намерзает и открыть то еще приключение. Плюс уже штатно(таким принимали) в бок вкручивается саморез, чтобы дверка не открывалась.
            А когда только подключал дом, причем в 2009-2010г. И уже тогда запретили ставить счетчик в дом.
            В новом доме счетчик стоит в 10см от забора, туда можно заглянуть в щель, но полностью дверку не открыть. Так пьяные электрики установили. Заодно не подключив «землю»(оставив болтаться шину), а в выводе идущего к дому смотали ноль и землю идущую снизу из под столба вместе.


        1. nlykl
          21.11.2018 20:57

          Воздушная линия до фасада дома может быть на балансе электросетей. Недавно меняли счётчик в селе в Истринском районе МО. Своими силами внутри дома смонтировали новый щиток и провели к нему новый кабель до воздушки. Сотрудники электросетей без вопросов подключили его к воздушной линии и опломбировали счётчик, но сделать задел под заземление нейтрали (система TN-C-S) отказались.


          1. Popadanec
            21.11.2018 22:42

            У меня земля на счетчике отдельно, на дом отдельно(ТТ вроде называется). Делали официально. От TN-C-S отговорили, сказали опасно в случае обрывов.


            1. juray
              21.11.2018 23:40

              УЗО стоит? Сопротивление заземления меряли?

              Согласно п.1.7.59, УЗО в случае ТТ должно стоять обязательно, а сопротивление контура заземления Rc должно удовлетворять условию Rc*Iузо (ток срабатывания УЗО) < 50 В.


              1. Popadanec
                21.11.2018 23:52

                УЗО стояло, но начало срабатывать(не понятно, то ли заглючило то ли с землёй что или утечка где). Электрик от той же энергокомпании(они же монтировали мне сеть в доме), поставил простой автомат.


        1. juray
          21.11.2018 23:32

          При этом

          Счетчики должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях, в достаточно свободном и не стесненном для работы месте с температурой в зимнее время не ниже 0°С.

          Допускается размещение счетчиков в неотапливаемых помещениях и коридорах распределительных устройств электростанций и подстанций, а также в шкафах наружной установки. При этом должно быть предусмотрено стационарное их утепление на зимнее время посредством утепляющих шкафов, колпаков с подогревом воздуха внутри них электрической лампой или нагревательным элементом для обеспечения внутри колпака положительной температуры, но не выше +20°С.
          (ПУЭ, п.1.5.27)
          (впрочем, неясен статус самих ПУЭ)


          1. Popadanec
            21.11.2018 23:40

            У моего рабочий диапазон от -40 до +55. Так что не придерёшься.


    1. justsamter
      22.11.2018 00:59

      у меня та же проблема. но в щитке есть розетка и думаю попробовать Powerline для доступа к показаниям счетчика из домашней локалки. мороз думаю не проблема. второй год на улице висит wifi репитер от TP Link и все работает хорошо


  1. wlr398
    20.11.2018 22:43

    Светодиод хорошо, ярко светит. Пытался делать такую конструкцию, но светодиод тусклый и стабильной работы добиться не удалось. А ещё это очень не понравилось когда приходили проверять счётчик и снимать показания. Попросили убрать провода. Объяснять, что это бесконтактный подсчёт миганий бесполезно.


    1. LAVElek Автор
      20.11.2018 22:59

      У нас тоже приходили, но вопросов не возникло. Да и проверяют они редко. Придут можно убрать, уйдут снова поставить


  1. WondeRu
    20.11.2018 22:55

    А бывают счетчики с выводом импульсов?


    1. LAVElek Автор
      20.11.2018 22:59
      +1

      Есть очень умные счетчики. У них по спец интерфейсу можно все показатели запросить


      1. Popadanec
        20.11.2018 23:46

        Только доступ к нему зачастую под пломбой и подключаться туда не дают.


        1. vlx
          21.11.2018 11:14

          У меня счетчик без пломбы, обычный RJ. Помимо этого на нем есть беспроводной интерфейс по которому контролеры сверяют данные без моего ведома. Бывает очень много разных счетчиков, помимо советских:)


        1. ABATAPA
          21.11.2018 17:42

          Дают. По закону обязаны, к слову. Вот коллега 2 недели назад пломбировал новый счётчик (менялись проводка и щит), всё доступно.
          RS-485


          1. balamutang
            21.11.2018 18:05

            Странно, я читал что как раз с учетных счетчиков собирать данные нельзя. В мануале к счетчику была отсылка на нормы


            1. Popadanec
              21.11.2018 18:45

              Да, мне и когда устанавливали и когда переносили, прямо сказали что нельзя и точка.


          1. nlykl
            21.11.2018 20:58

            А можно ссылку на закон?


            1. Popadanec
              21.11.2018 23:11

              Del.


    1. Naves
      20.11.2018 23:53

      На КДПВ счётчик с ИК портом, и никаких импульсов считать не надо.


      1. DaemonGloom
        21.11.2018 06:57

        А на практике — этот порт часто закрывают пломбой.


        1. Ezhyg
          21.11.2018 07:24

          ИК-порт это чёрный «овал» прямо на морде лица, он находится под тем же «стеклом», что и «индикатор», как его вообще можно закрыть пломбой (нет, не наклейкой)?! Нет, даже так, как можно умудриться сморозить такую хрень, даже не видев картинки перед прочтением или специально не посмотрев перед ответом?!


          1. DaemonGloom
            21.11.2018 08:14

            Будьте добры, проявляйте чуть больше вежливости к окружающим.

            Пермский край, обслуживает МРСК Урала. Обратите внимание на пломбы и надписи.
            image


            1. Xalium
              21.11.2018 09:23

              нет картинки


              1. DaemonGloom
                21.11.2018 09:36

                Дубль два, залил на habrastorage. Правда, картинка повернулась набок.


          1. vp7
            21.11.2018 09:54

            Есть у меня подобный счётчик.

            ИК порт, все дела… один только нюанс портит всю картину — по умолчанию ИК порт выключен, для его включения достаточно повернуть рычажок «перейти в режим настройки» и в меню активировать ИК порт. Вот только сам рычажок опломбирован :)

            А ещё может быть чисто механическая пломба — прямо перед окошком ИК порта ставится непрозрачная пластина и опечатывается той же леской, которой опечатывается ввод счётчика.


            1. LAVElek Автор
              21.11.2018 09:59

              Интересно почему они так трясутся на счет всех этих выводах? Не понимают и поэтому не дают доступ?


              1. bazhen
                21.11.2018 11:00

                Современные счетчики могут иметь связь с миром по протоколу DLMS/COSEM. Физически обмен протсходит по RS485 (две клеммы: «А» и «В»), которые обычно находяться рядом с импульсным выходом (выходами) счетчика. Так вот, по этому протоколу можно не только получить все данные (более десяти параметров на фазу), но и при наличии прав доступа проводить конфигарацию этого счетчика. Лично я имею некоторые сомнения в защищенности данного протокола.


                1. LAVElek Автор
                  21.11.2018 11:02

                  Ну просто импульсный вывод можно оставить доступным. Ну или добавить выводы через которые можно только читать. Не думаю что сильно дороже будет.


                1. gorbln
                  21.11.2018 14:43

                  Сомнений в защищённости никаких. Нормально там всё с защищённостью. Вот только заводские пароли типа «123456» никто никогда не меняет, а при наличии определённого софта можно понаделать всякого. В том числе поправить накопительный итог (это не через обычный софт для настройки), и перепрошить ПО счётчика. Через обычный софт для настройки можно, например, установить коэффициент трансформации 0,3 и счётчик будет считать в 3 раза меньше (но это можно спалить, если знать где искать).
                  Ну и в дополнение ко всему — счётчики некоторых производителей перестают работать при попытке сменить пароль. Это, конечно, было совсем неожиданно.


            1. sintech
              21.11.2018 14:10

              У моего счетчика все проще, никаких пломб на ик порту, но чтобы его активировать надо нажать на кнопку на счетчике. Она включает режим передачи данных на ограниченное время.


    1. natan555
      21.11.2018 01:40

      Почти все счетчики ээ оборудованы импульсным выходом. Если вам повезло и он не опломбирован то вот и щастье. Есть счетчики с plc модемом и напрмер у Матрицы есть выносной Дисплей RUD 512-L (1500 руб или от 500 на авито, но програмировать на конкретный счетчик похоже надо в энергосетевой компании), ставится в доме втыкается в розетку и вероятно с той же переодичностью считывает показания которые счетчик отправляет на подстанцию, например в Рузском районе МО это раз в сутки.
      Но в том же Рузском районе есть сайт с которого можно выкачивать эти посуточные данные.


    1. sav13
      21.11.2018 06:14

      Бываю счетчики с RS485 либо CAN интерфейсом
      А считать моргания… Пара лишних срабатываний (на фару машин, включения света) или пара пропусков, когда ESP к сети коннектится. И показания уже расходятся.


      1. usart
        21.11.2018 09:40

        Пара лишних срабатываний (на фару машин, включения света) или пара пропусков, когда ESP к сети коннектится. И показания уже расходятся.

        Лишнее срабатывание — это погрешность примерно в 0.15 копейки. Не страшно


      1. LAVElek Автор
        21.11.2018 09:44

        Пока ESP коннектится пропусков не будет. Чтобы не было лишних срабатываний фототранзистор в самодельном корпусе. И даже если будет лишнее срабатывание, то это 1 / 4000 = 0,00025 кВт*ч. Совсем не критично. В любом случае, раз в несколько месяцев можно подкорректировать


    1. AlexSam
      21.11.2018 13:25

      Есть счетчики с радиоканалом. Там вообще проблем нет. Показания так же снимают — висит на доме, от дома 4 метра до забора и там еще 2 метра газон. Контролер подходит с прибором и с улицы снимает показания. Никто никуда не заходит и ничего не просит посмотреть.


      1. Darth_Malok
        22.11.2018 08:27

        Судя по всему, такие счётчики редкость. Но у меня такой. Висит на столбе. Показания снимаются через «дистанционный дисплей», причём к одному счётчику можно привязать их несколько.

        Вот такой однокнопочный приборчик, работающий от двух AA батареек


    1. konchok
      21.11.2018 16:56

      Ставишь в щиток что-нибудь такое и пофиг какой там родной счётчик.
      www.aliexpress.com/item/SDM120D-Single-phase-kWh-DIN-rail-meter-pulse-output-CE-approved-MID-pending-17-5mm/1351485441.html


      1. Popadanec
        21.11.2018 18:49

        Для трехфазной сети проще, безопасней и дешевле повесить обычный(пусть даже аналоговый) счетчик. И снимать показания с него как хочется.


  1. popsodav
    20.11.2018 23:02
    +1

    Я себе заказал PZEM-004T для учёта электроэнергии. Устройство пока на собрал. А вообще во многих счётчиках типа Меркурия есть импульсные выходы. Но, скорее всего, энергосбытовая компания не примет счётчик с левыми кабелями.


    1. sukhe
      20.11.2018 23:17

      Если не брать во внимание именно электропроводные кабели, то есть счётчики с оптическим выходом и есть с радионтерфейсом ZigBee


    1. shadrap
      21.11.2018 10:49

      Уже пару месяцев висит на даче, на столбе комплект PZEM-004+ESP8266 D1, в коробе счетчика, чуть убегают показатели накопления. Пока реализовал только 1 фазную версию, сейчас делаю для дома 3-х фазную. Для сохранения данных о потребленной энергии — не годится, я его задумывал, как средство контроля за тем, что в принципе какой-то энергопотребитель остался включенным или сам включился, ну и контроль напряжения в сети то ж важен. Токовую нагрузку меряет хорошо, 15ватт блок питания чувствует. Есть прошивки под ESP с MQTT, можно настроить сигнализацию. Короче очень удобная вещь, рекомендую.


      1. telobezumnoe
        21.11.2018 11:06

        тоже реализовал все на есп и mqtt у меня как выяснилось, показатели убегают из за того, что счетчик иногда пропускает вспышки, в итоге при калибровке вместо 3200 вспышек на один кВт оказалось где то 3185


        1. shadrap
          21.11.2018 11:17

          PZEM импульсы не считает, он построен на SD3004 это SOC специально сделанный для энергоизмерения. Там своя 16 битная память на 2К имеется. Почему «бегут» показатели я пока не понял. Может дело в конкретной реализации, реал-тайм клоков, по температурным условиям, ибо токовая нагрузка определяется довольно точно.


          1. telobezumnoe
            21.11.2018 12:41

            вероятно разные погрешности с прибором учёта. любопытно какой из приборов учёта показывает большее потребление?


            1. shadrap
              21.11.2018 12:44

              к сожалению, основной (счетчик) :)


              1. GloooM
                21.11.2018 19:14

                А у меня в квартире обратная ситуация PZEM больше показывает. У меня мысль была что наши счетчики не считают реактивную мощность, а PZEM учитывает.


                1. LAVElek Автор
                  22.11.2018 01:04

                  У меня одно время снимались сильно завышенные показания. И в какой-то момент просто стали совпадать данные снятые моим устройством и на счетчике. Причем когда стали совпадать, расход за месяц стал таким каким раньше показывало мое устройство. Разница с тем что было раньше примерно 30%. Я посчитал что это из-за возраста счетчика


  1. ntfs1984
    21.11.2018 00:43
    +2

    О. Я на этом собаку съел.
    Живу в частном доме, куда электричество подведено до счетчика на стене дома, который несмотря на то что многотарифный, цифровой и интеллектуальный — закрыт под пломбами, вместе с автоматом, в пластиковый бокс, и доступ есть собственно только к кнопке автомата.

    Когда мне его ставили, я было заикнулся о разъеме (там есть RS485), но это было бесполезно. Краткая суть общения: либо мы ставим вам счетчик по нашим правилам, либо вы сидите без света.

    Газ в дом я не проводил принципиально, все на электроэнергии, которой у меня 2 кВт по договору, и 3.5 кВт фактически (16А-автомат).

    Поскольку иногда включенная комбинация бытовых электроприборов превышает положенную мне нагрузку (несмотря на 16А, автомат выключается на примерно 4.2кВт-4.5кВт в зависимости от пары факторов), было два варианта: а) платить бабло, чтобы эту мощность повышали официально, и тогда бы пришлось повысить сразу на 3 кВт, чтобы разрешили поставить автомат следующего порога, 25А; б) Мудрить костыли и отключать некоторые бытовые приборы по мере нагрузки.

    Так сложилось, что распределительная коробка стоит у меня в кабинете, а значит я решил не вести сопли к счетчику, а обойтись неинвазивным датчиком тока (трансформатором в простонародье), первичной обмоткой которого является один виток фазового провода, а вторичной обмоткой является уже не помню сколько витков тонкого провода. Датчик тока через диодный мост, кондер и резисторный делитель, подключен к
    аналоговому входу одноого интересного шилда для RPI, под названием GrovePI, по сути это просто расширитель портов на Атмеге, подключающийся через i2c-шину к чему-нибудь более интеллектуальному, например Малине. Хотя оно у меня было подключено и к Ардуине к аналоговому входу, и АЦП на PCF8591, и даже на ESP8266 цеплял. На Малине остановился потому что все таки это компьютер, а значит на него можно повесить простейшее управление. Использую первую ревизию, где 700МГц камень и 512Мб памяти.

    image

    Соответственно самый жирный потребитель у меня в доме, это бойлер, который я повесил на реле, подключенное к этому же шилду. Но суть не в этом.

    Питоновый скрипт раз в секунду дергает значение со входа (допустим A0), считает среднее арифметическое потребленное за последнюю минуту, и пишет в файл /dev/ значение текущего потребления и то среднее арифметическое, в результате чего другие скрипты могут видеть, сколько потребляется сейчас, и сколько было потреблено за последнюю минуту.

    Ну а скрипты рядышком уже могут делать другие интересные задачи.

    Например скрипт слежения, мониторит текущее потребление, и если оно превышает определенный лимит — отрубает бойлер и конвекторы (они у меня по WiFi управляются, да), после чего ждет определенное время, смотрит уменьшилось ли потребление и включает это все обратно.

    log.txt
    root@raspberrypi:/home/pi/wattmeter# cat log.txt 
    [18.11.2018, 20:01:55] Overusage, 4020 of 4000 max 
    [18.11.2018, 20:01:55] Switching boiler, convectors etc 
    [18.11.2018, 20:07:15] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [18.11.2018, 20:07:15] Load is fine now, switching boiler ON 
    [18.11.2018, 23:32:00] Overusage, 4020 of 4000 max 
    [18.11.2018, 23:32:00] Switching boiler, convectors etc 
    [18.11.2018, 23:37:05] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [18.11.2018, 23:37:05] Load is fine now, switching boiler ON 
    [18.11.2018, 23:37:07] Overusage, 4155 of 4000 max 
    [18.11.2018, 23:37:07] Switching boiler, convectors etc 
    [18.11.2018, 23:42:12] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [18.11.2018, 23:42:12] Load is fine now, switching boiler ON 
    [18.11.2018, 23:42:14] Overusage, 4335 of 4000 max 
    [18.11.2018, 23:42:14] Switching boiler, convectors etc 
    [18.11.2018, 23:47:19] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [18.11.2018, 23:47:19] Load is fine now, switching boiler ON 
    [18.11.2018, 23:47:32] Overusage, 4125 of 4000 max 
    [18.11.2018, 23:47:32] Switching boiler, convectors etc 
    [18.11.2018, 23:52:36] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [18.11.2018, 23:52:36] Load is still higher than 3000 resuming idle 
    [18.11.2018, 23:52:51] Overusage, 4020 of 4000 max 
    [18.11.2018, 23:52:51] Switching boiler, convectors etc 
    [18.11.2018, 23:57:56] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [18.11.2018, 23:57:56] Load is fine now, switching boiler ON 
    [19.11.2018, 00:00:36] Overusage, 4035 of 4000 max 
    [19.11.2018, 00:00:36] Switching boiler, convectors etc 
    [19.11.2018, 00:05:40] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [19.11.2018, 00:05:40] Load is still higher than 3000 resuming idle 
    [19.11.2018, 00:10:40] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [19.11.2018, 00:10:40] Load is still higher than 3000 resuming idle 
    [19.11.2018, 00:15:41] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [19.11.2018, 00:15:41] Load is fine now, switching boiler ON 
    [19.11.2018, 00:30:49] Overusage, 4410 of 4000 max 
    [19.11.2018, 00:30:49] Switching boiler, convectors etc 
    [19.11.2018, 00:35:54] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [19.11.2018, 00:35:54] Load is fine now, switching boiler ON 
    [19.11.2018, 00:37:41] Overusage, 4230 of 4000 max 
    [19.11.2018, 00:37:41] Switching boiler, convectors etc 
    [19.11.2018, 00:42:46] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [19.11.2018, 00:42:46] Load is fine now, switching boiler ON 
    [19.11.2018, 00:55:19] Overusage, 4050 of 4000 max 
    [19.11.2018, 00:55:19] Switching boiler, convectors etc 
    [19.11.2018, 01:00:23] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [19.11.2018, 01:00:23] Load is fine now, switching boiler ON 
    [19.11.2018, 20:09:44] Overusage, 4020 of 4000 max 
    [19.11.2018, 20:09:44] Switching boiler, convectors etc 
    [19.11.2018, 20:14:49] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [19.11.2018, 20:14:49] Load is fine now, switching boiler ON 
    [19.11.2018, 20:14:54] Overusage, 4035 of 4000 max 
    [19.11.2018, 20:14:54] Switching boiler, convectors etc 
    [19.11.2018, 20:19:59] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [19.11.2018, 20:19:59] Load is fine now, switching boiler ON 
    [19.11.2018, 20:23:27] Overusage, 4005 of 4000 max 
    [19.11.2018, 20:23:27] Switching boiler, convectors etc 
    [19.11.2018, 20:28:32] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [19.11.2018, 20:28:32] Load is fine now, switching boiler ON 
    [20.11.2018, 06:51:37] Overusage, 983025 of 4000 max 
    [20.11.2018, 06:51:37] Switching boiler, convectors etc 
    [20.11.2018, 06:56:41] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [20.11.2018, 06:56:41] Load is fine now, switching boiler ON 
    [20.11.2018, 08:54:52] Overusage, 983025 of 4000 max 
    [20.11.2018, 08:54:52] Switching boiler, convectors etc 
    [20.11.2018, 08:59:57] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [20.11.2018, 08:59:57] Load is fine now, switching boiler ON 
    [20.11.2018, 19:18:05] Overusage, 4560 of 4000 max 
    [20.11.2018, 19:18:05] Switching boiler, convectors etc 
    [20.11.2018, 19:23:28] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [20.11.2018, 19:23:28] Load is fine now, switching boiler ON 
    [20.11.2018, 19:46:54] Overusage, 4080 of 4000 max 
    [20.11.2018, 19:46:54] Switching boiler, convectors etc 
    [20.11.2018, 19:51:59] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [20.11.2018, 19:51:59] Load is fine now, switching boiler ON 
    [20.11.2018, 20:28:35] Overusage, 4200 of 4000 max 
    [20.11.2018, 20:28:35] Switching boiler, convectors etc 
    [20.11.2018, 20:33:40] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [20.11.2018, 20:33:40] Load is fine now, switching boiler ON 
    [20.11.2018, 22:21:13] Overusage, 4260 of 4000 max 
    [20.11.2018, 22:21:13] Switching boiler, convectors etc 
    [20.11.2018, 22:26:16] Timeout is gone, starting check if load is lower than 3000 
    [20.11.2018, 22:26:16] Load is fine now, switching boiler ON 
    root@raspberrypi:/home/pi/wattmeter# 
     


    1. sirocco
      21.11.2018 08:24

      Ну так-то между 16 и 25 ещё и двадцатка есть. Это из распространённых, если не углубляться в отдельные серии, в которых любой номинал можно сделать.


    1. sukhe
      21.11.2018 09:29

      Неслабо вы заморочились! Я просто поставил реле ограничения мощности и контактор, чтобы отключать бойлеры. Заняло 4 места на DIN-рейке и полчаса работы. Хотя, конечно, никакого мониторинга, как у вас, нет.


    1. HiTechSpoon
      21.11.2018 09:50
      +1

      Здравствуйте. Мне кажется, что вы уже практически написали статью. Осталось лишь добавить подробностей, например, схему соединений, технологию намотки датчика тока, его калибровки, а также выложить прошивки и программы для всех устройств в схеме.


      1. ntfs1984
        21.11.2018 17:33

        В недалеком будущем (неделя-две) напишу.

        Просто стыдно выставлять на обозрение такую лапшу, а в конце недели строители доведут данное помещение до минимума функциональности (сделают потолок), я этот колхоз причешу как полагается, и напишу статью.


    1. barbos6
      21.11.2018 12:12

      Советую опробовать ацп ads1115 — копеечный ардуиновский шилд, он хоть медленный и печальный (до 800 hz), но 16-битный, четырехканальный, за пару минут подключается к i2c.


      1. ntfs1984
        21.11.2018 17:44

        Фигасе копеечный. Целых 4.1 бакса против 1.7 того что у меня есть, на PCF-ке))

        Но пожалуй как-нибудь, да попробую. GrovePi мне нравится тем, что кроме АЦП, там есть еще и цифровые входы-выходы. куда можно подключать и датчики, и устройства управления, и все это на одной платке. Плюс ко всему эта платка построена на обычной хитропрошитой атмеге, поэтому относительно ремонтопригодна.


    1. sim2q
      21.11.2018 22:47

      > Датчик тока через диодный мост, кондер и резисторный делитель

      Мудрить костыли и отключать некоторые бытовые приборы по мере нагрузки.
      О, как это знакомо!
      Как то жил в «последнем доме на деревне», а точнее — последний столб и до деревни ещё надо было идти. Так там если жаришь что-то на плиточке 1 kW, то нагреватель уже не включить. Т.е. включить можно, но всё усядет визуально чуть-ли не в половину. Тоже хотел заморочиться, но так в планах и осталось:)

      Датчик тока через диодный мост, кондер и резисторный делитель
      В вашем случае это конечно не нужно, но если надо считать точно, надо брать переменку сразу с трансформатора, поднимать ее на 1/2U ADC над землёй. И много и часто перемножать:)

      Но для плиты себе тоже нарисовал с мостом, кондёром и шунтом, важен порядок примерно кашка варится или самогонный куб первое и второе и пора включать вытяжку.


  1. BalinTomsk
    21.11.2018 00:54

    Вроде на Хабре кто-то делал оптическое распознование цифр на счетчике и даже ардуны хватит. И на счетчик ничего лепить не надо и точность реальная.


    1. jaiprakash
      21.11.2018 11:25

      Там был телефон как камера и компьютер.
      Хотелось бы взглянуть на машобчик на AVR-ке.


      1. ntfs1984
        21.11.2018 20:20

        Я думаю при определенных условиях, AVR-ки может и хватить, но придется выкинуть камеру и заморочиться с датчиком, а может и с правильным освещением.
        Цифровое табло ведь имеет всего 7 линий на цифру, расположенных в строгом порядке, соответственно для ЖКИ дисплея потребуется не распознавание, а просто набор if'ов. Ну например если пронумеровать линии сверху вниз от L1 до L7, то

        if L2=true AND L5=true then перед нами цифра 1

        image

        Осталось только придумать как расположить 7 оптических сенсоров напротив каждой линии, и скомпоновать все это в Ардуину. Побегу-ка я патентовать технологию, пока вы не обпатентовали меня))


  1. natan555
    21.11.2018 01:45

    А почему вы используете LM1117-33, а не например LD3985M33R?


    1. Misaka10032
      21.11.2018 09:30

      Рискну предположить — потому что 1117-3.3 можно откопать в любой мусорке))
      Я для похожих вещей использую LK112M33.


      1. LAVElek Автор
        21.11.2018 09:53

        Все верно. Я в свое время штук 50 купил. А т.к. у меня особых требований к питанию не было, то не стал заморачиваться


        1. av0000
          21.11.2018 10:36

          Я в своих поделках с малым потреблением перешёл на XC6206 (любимая китайская «662k» во всех их поделках): и ток 250мА — обычно хватает на ESP8266, и утечка по факту около 0.7мкА — датчик на ATMega328 + NRF24L01 живёт по полгода без зарядки дохлого китайского LiPo.


          1. anonymous
            21.11.2018 23:01

            Всем хороша XC6206, только входное подкачало — максимум 7в.


            1. av0000
              22.11.2018 10:32

              Ну… у вышеупомянутой LD3985 так вообще — 6… Как раз LK112 в этом отношении гораздо интереснее. Но — 150мА.
              С другой стороны, 1117 хоть до 15В, но при большой разнице вход/выход быстро превращается в кипятильник :(

              ЗЫ: давно «мечтаю» перейти на импульсники, но как-то пока не нашёл удобного чипа и обхожусь готовыми китайскими блоками, припаянными на плату. Ибо купить рассыпуху выходит раза в 2-3 дороже


  1. D1abloRUS
    21.11.2018 13:02

    Возможно кому пригодится, у кого Меркурий с irda — github.com/vad7/PowerMeter-IrDA


  1. dim2r
    21.11.2018 14:10

    Мне в голову пришел такой вариант решения проблемы:
    Фотаешь на фотик, отправляешь фотку в какой-то каталог. Там скрипт распознает числа и номер счетчика и автоматически подает сведения на сайт.


    1. gorbln
      21.11.2018 14:47

      Здесь на хабре такое было, только про газовый счётчик. Человек взял старую мобилу.


      1. LAVElek Автор
        21.11.2018 14:50

        Да я читал эту статью. Но это явно сложнее и дороже чем текущий вариант


        1. Popadanec
          21.11.2018 18:57

          На том же Алиэкспрессе есть готовые варианты и с автономным питанием. Цена правда кусается.


  1. ttyigor
    21.11.2018 15:37

    Счетчик 2002 года выпуска, судя по всему?
    В этом году заканчивается/закончился межповерочный интервал (16 лет)?
    Как вариант — можно было просто поменять счетчик на другой, с телеметрическим выходом:).


    1. LAVElek Автор
      21.11.2018 16:27

      ну как пишут выше не особо любят давать к нему доступ


  1. st1373
    21.11.2018 19:06

    если верить РГ С июля 2018 года можно будет рассчитывать на бесплатную установку нового электросчетчика и вроде как они планируют при плановой замене менять на счетчики с автоматической передачей информации компании, а для себя наверное все же лучше будет токовое колечко, или отдельный китайский счетчик который считает всё


    1. Popadanec
      21.11.2018 19:24

      Видимо до атомэнергосбыта или его подрядчиков новый закон не дошел, т.к. мне повесили в новом доме банальный счетчик без наворотов. Еще и интерфейс опечатали, а так бы хоть сам автоматизировал передачу показаний.


  1. Sarge
    21.11.2018 22:50

    Для использования внутри помещений сейчас рассматриваю такой вариант
    pm.h-net.ru/devices


  1. gafurova_0803
    22.11.2018 01:07

    Интересный пост, спасибо!