طريقة عدادات المياه البصرية لأخذ القراءات. عدادات المياه مع القراءة عن بعد

يعلم الجميع أن الكسل هو محرك التقدم. حدث هذا في حالتي أيضًا.

الشقة بها 6 نقاط لتوزيع المياه (3 بارد و 3 ساخن). كل نقطة لها عداد.
يتم إخفاء كل عدادين خلف الفتحات تركيب مخفي، إحدى الفتحات خلف مرآة يجب إزالتها للوصول إليها.

مرة واحدة في الشهر ، من اليوم العشرين إلى الخامس والعشرين ، من الضروري أخذ قراءات من جميع العدادات وإرسال البيانات إلى شركة الإدارة في نموذج عينة معينة.

في مرحلة ما ، سئمت من فتح الفتحات ، وإزالة المرآة ، وتقرر أتمتة أخذ القراءات.

هنا ، على سبيل المثال ، زوج من الفتحات (مفتوحة ومغلقة):

أولاً ، بحثت في الإنترنت عن أجهزة التشغيل الآلي الموجودة. لقد وجدت واحدة فقط مناسبة لي - نبض عداد المسجل "بولسار" 6 قنوات. يجب أن أقول أنه يكلف ما يقرب من 6000 روبل! في الواقع ، لم أره في أي مكان في البيع بالتجزئة ، لأنه منتج محدد للغاية ومن المفترض أن يتم شراؤه بواسطة HOA لجميع الشقق في المبنى. حاولت طلبها عبر الإنترنت. أماكن مختلفةولكن في كل مرة يختفي البائع بمجرد وصوله. كما أفهمها ، فهم لا يحبون العمل مع "الفيزيائيين" ، أو لم يكونوا مثابرين جدًا.
حسنًا ، لا ، لا ، سنفعل ذلك بأنفسنا ، وحتى أرخص.

هذا هو المكان الذي أصبح فيه Arduino Mega 2580 المزود بوحدة Ethernet في متناول اليد ، والذي تم شراؤه مرة واحدة لتجارب مختلفة.

عندما كانوا يقومون بإصلاحات في الشقة ، من كل نقطة حيث توجد أمتار للدرع في بئر السلم ، تم وضع كابلات من النوع UTP cat 5e. كان هذا أحد متطلبات المنظمة المسيطرة لأخذ جميع القراءات مركزيًا في المستقبل. لا يزال المستقبل لا يأتي ، والأسلاك في متناول اليد.

بالإضافة إلى ذلك ، تم وضع الكثير من الأزواج الملتوية من لوحة مفاتيح التيار المنخفض للشقة إلى لوحة التبديل في بئر السلم (للعديد من قنوات الإنترنت ، والهاتف ، والاتصال الداخلي ، والحجز ، وما إلى ذلك) ، وتم العثور على زوج من القنوات المجانية فقط لجلب الإشارات من العدادات إلى الشقة ، ومن هناك في خزانة مع معدات الشبكات المنزلية.

نتيجة لذلك ، ما لدينا:

• عدادات المياه
• اردوينو ميجا 2580
• اردوينو إيثرنت 3.0
• صندوق اردوينو
• مزود الطاقة
• كابل للسحب من درع التيار المنخفض إلى خزانة Arduino.
• خادم المنزل دبيان مع Lighttpd و Mysql

من الناحية التجريبية ، تم تحديد أن العدادات لا تعمل ببساطة ، ولكن ببساطة شديدة. عندما يغير الرقم الأخير قيمته من 9 إلى 0 ، يتم إغلاق مفتاح القصب داخل العداد وهذا يعني تسرب 10 لترات أخرى من الماء. يبقى في هذه الحالة حتى تصبح قيمة الرقم الأخير مساوية لـ 3. أي ، في الواقع ، نحن بحاجة إلى إصلاح لحظة الانتقال من الحالة "المفتوحة" إلى الحالة "المغلقة". سألفت انتباهك إلى حقيقة أننا نصلح فقط حقيقة الانتقال من حالة إلى أخرى ، لأنه يمكن إلغاء تنشيط النظام ، وبالفعل ، فأنت لا تعرف أبدًا ما يمكن أن تكون الاصطدامات.

في اللحظة التي يغلق فيها مفتاح القصب ، يستدعي Arduino برنامج بيرل بسيطًا عبر HTTP على الخادم حيث يعمل lighttpd. يكتب البرنامج النصي هذه اللحظة لقاعدة البيانات. يتيح لك برنامج نصي آخر عرض الحالة الحالية للعدادات.

رسم اردوينو مع التعليقات:
#تضمن #تضمن #تضمن // قم بتنزيل هذه المكتبة هنا: https://github.com/thomasfredericks/Bounce-Arduino-Wiring byte mac = (0x90،0xA2،0xDA، 0x0E، 0xF1،0x92) ؛ // عنوان MAC لجهازنا (مكتوب على ملصق درع Ethernet) IPAddress ip (192،168،1،11) ؛ // عنوان IP ، إذا فشلت فجأة في الحصول عليه عبر خادم DHCP // IPAddress (192،168،1،10) ؛ // عنوان IP للخادم البعيد (المستخدم حتى وجود اسم) خادم char = "smarthome.mydomain.ru" ؛ // طلب حرف اسم الخادم البعيد ؛ // متغير لتشكيل الروابط int CounterPin = (22،23،24،25،26،27) ؛ // قم بتعريف صفيف من الدبابيس حيث تقوم العدادات بتعليق char * CounterName = ("0300181"، "0293594"، "0300125"، "0295451"، "0301008"، "0293848") ؛ // قم بالإعلان عن مجموعة من أسماء العدادات التي سنقوم بتمريرها إلى خادم Bounce CounterBouncer = () ؛ // إنشاء كائنات EthernetClient لعدادات الارتداد rclient ؛ // كائن للاتصال بخادم إعداد الفراغ () (//Serial.begin(9600) ؛ لـ (int i = 0 ؛ i<6; i++) { pinMode(CounterPin[i], INPUT); // Инициализируем пин digitalWrite(CounterPin[i], HIGH); // Включаем подтягивающий резистор CounterBouncer[i].attach(CounterPin[i]); // Настраиваем Bouncer CounterBouncer[i].interval(10); // и прописываем ему интервал дребезга } // Инициализируем сеть if (Ethernet.begin(mac) == 0) { Ethernet.begin(mac, ip); // Если не получилось подключиться по DHCP, пробуем еще раз с явно указанным IP адресом } delay(1000); // даем время для инициализации Ethernet shield } void loop() { delay(1000); // Задержка в 1 сек, пусть будет. Мы уверены, что два раза в секунду счетчик не может сработать ни при каких обстоятельствах, потому что одно срабатывание - 10 литров. // Проверяем состояние всех счетчиков for (int i=0; i<6; i++) { boolean changed = CounterBouncer[i].update(); if (changed) { int value = CounterBouncer[i].read(); // Если значение датчика стало ЗАМКНУТО if (value == LOW) { //Serial.println(CounterPin[i]); sprintf(request, "GET /input.pl?object=%s HTTP/1.0", CounterName[i]); // Формируем ссылку запроса, куда вставляем имя счетчика sendHTTPRequest(); // Отправляем HTTP запрос } } } } // Функция отправки HTTP-запроса на сервер void sendHTTPRequest() { if (rclient.connect(server,80)) { rclient.println(request); rclient.print("Host: "); rclient.println(server); rclient.println("Authorization: Basic UmI9dlPnaJI2S0f="); // Base64 строка, полученная со значения "user:password" rclient.println("User-Agent: Arduino Sketch/1.0"); rclient.println(); rclient.stop(); } }

الغزل على الخادم: Debian، Lighttpd، Mysql. في المقابل ، يحتوي على نصي بيرل: أحدهما لكتابة حالات العداد لقاعدة البيانات ، والثاني لعرض القراءات الحالية.

المدخلات
#! / usr / bin / perl -w use strict؛ استخدام CGI :: سريع ؛ استخدام DBI ؛ while (my $ q = CGI :: Fast-> new) (main ($ q)؛) sub main (my $ q = shift؛ my $ dbh = DBI-> connect ("dbi: mysql: database = smart_home؛ mysql_client_found_rows) = 1؛ mysql_enable_utf8 = 1؛ mysql_socket = / var / run / mysqld / mysqld.sock "،" dbname "،" password "، (RaiseError => 1، AutoCommit => 1، mysql_multi_statements => 1، mysql_init_command => ( تعيين الأسماء "utf8" ؛ تعيين مجموعة الأحرف "utf8"))) أو يموت "لا يمكن الاتصال" ؛ $ dbh -> (mysql_auto_reconnect) = 1 ؛ طباعة "نوع المحتوى: text / html ؛ charset = UTF-8 \ n \ n "؛ print" OK \ n "؛ my $ object = $ q-> param (" object ")؛ if ($ object) ($ dbh-> do (q (INSERT INTO water_count (object) VALUES (؟)) ، undef، $ object) أو die $ dbh-> errstr؛))

result.pl
#! / usr / bin / perl -w use strict؛ استخدام CGI :: سريع ؛ استخدام DBI ؛ # مجموعة من عدادات البداية $ start = ("0300125" => 102.53، "0301008" => 75.31، "0300181" => 65.92، "0293594" => 54.51، "0293848" => 55.04، "0295451" => 87.43) ؛ while (my $ q = CGI :: Fast-> new) (main ($ q)؛) sub main (my $ dbh = DBI-> connect ("dbi: mysql: database = smart_home؛ mysql_client_found_rows = 1؛ mysql_enable_utf8 = 1 ؛ mysql_socket = / var / run / mysqld / mysqld.sock "،" dbname "،" password "، (RaiseError => 1، AutoCommit => 1، mysql_multi_statements => 1، mysql_init_command => q (SET NAMES" utf8 "؛ تعيين مجموعة الأحرف "utf8"))) أو يموت "لا يمكن الاتصال" ؛ $ dbh -> (mysql_auto_reconnect) = 1 ؛ طباعة "نوع المحتوى: نص / html ؛ charset = UTF-8 \ n \ n" ؛ طباعة "الحالية بيانات متر:
"؛ my $ sql =" SELECT count (*) as c، object from water_count group by object "؛ my $ sth = $ dbh-> Preparation ($ sql)؛ $ sth-> execute؛ while (my ($ count، $ object) = $ sth-> fetchrow_array ()) ($ start -> ($ object) = sprintf ("٪. 2f"، $ start -> ($ object) + $ count / 100)؛) $ sth-> finish؛ foreach my $ object (keys $ start) (my ($ intcurrent، $ fine) = split (/\./،$ start -> ($ object)) ؛ طباعة "$ object $ intcurrent.$جيد
\ن"؛ ) )

قاعدة بيانات Mysql مع جدول واحد:
إنشاء جدول `water_count` (` الكائن` varchar (20) NOT NULL DEFAULT "" ، "datetime" الطابع الزمني ليس NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP على تحديث CURRENT_TIMESTAMP) المحرك = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8

يحتوي الجدول على حقلين فقط. الأول هو اسم الكائن (في حالتنا ، هذا هو رقم العداد). والثاني هو التاريخ والوقت بتنسيق TIMESTAMP ، والتي يتم ملؤها تلقائيًا عند إدراج الصف.

هذا ، في الواقع ، كل شيء. الآن ، في أي وقت ، يمكنني معرفة القيمة التي تتمتع بها جميع العدادات من خلال الانتقال ببساطة إلى الخادم المنزلي باستخدام متصفح.

ماذا بعد؟
ثم أريد طباعة تلقائية شهرية على نموذج مكتمل.
أريد أيضًا توصيل عداد كهرباء بنقل البيانات إلى Mosenergosbyt ، ثم دفعها.
الإحصائيات والرسوم البيانية ومتع العمل مع البيانات الأخرى.

أصبحت مجموعة متنوعة من الأمتار من الموارد المستهلكة أكثر ثقة في حياتنا اليومية ، مما يساعد في بعض الأحيان على توفير القليل من فواتير الخدمات. أولها (بعد عدادات الكهرباء بالطبع) عادة ما تكون عدادات المياه. كل شيء سيكون رائعًا إذا تم توفير معظم المنازل (خاصة المباني القديمة) لهم مكان مناسب! على سبيل المثال ، في حالتي ، انتهى المطاف بعدادات المياه في أحلك ركن من أركان الحمام ، لذلك تحولت القراءة الشهرية إلى زحف مثير تحت المرحاض باستخدام مصباح يدوي :).

يبدو أنه يبقى فقط للتصالح مع هذا الوضع ، ولكن حتى في عملية تركيب عدادات المياه ، لاحظت خروج بعض الأسلاك منها (الشكل 1):

"هذا للاتصال نظام مركزيأخذ القراءات "، قال السيد. - "لكن لا تتوقع أن يتم تثبيته في منزلك قريبًا." بالنسبة لي ، بصفتي محبًا لجميع أنواع الأنظمة ، فقد قدم هذا طعامًا جيدًا لمزيد من التفكير. نتيجتهم أود أن ألفت انتباهكم.

نظرًا لأنني أردت رؤية اللترات "قيد التشغيل" ليس فقط في المرحاض ، ولكنني لم أرغب مطلقًا في سحب الأسلاك هناك ، فقد تم تطوير نظام يتكون من كتلتين: جهاز إرسال قارئ يعمل بالبطارية مثبت في الحمام ، و مؤشر استقبال مصنوع على شكل ساعة طاولة مع ميزات إضافية.

القارئ الارسال

أظهرت دراسة جواز السفر لعداد المياه بعض الوضوح لما يناسبه خط الإشارة الخارج منه. اتضح أنه يوجد داخل العداد مفتاح من القصب يقوم بتشغيل وإطلاق جهات الاتصال بعد المرور عبر كل 10 لترات من الماء. أشارت الوثيقة أيضًا إلى أن إشارة الخرج تتوافق مع بعض معايير NAMUR. ظهر بحث سريع على الإنترنت المخطط التاليتوصيل مفتاح القصب وفقًا لهذه المواصفة القياسية (الشكل 2):

كما نرى ، بالإضافة إلى مفتاح القصب نفسه ، هناك مقاومتان إضافيتان R1 و R2 في الدائرة ، أحدهما متصل بالتوازي ، والآخر متصل بملامسات تبديل القصب. يجب أن يقال على الفور أنهم لا يجلبون أي فائدة لأعمال محاسبة المياه ، ولكنهم يحتاجون فقط للتحكم في الكسر والقصور في الأسلاك في المنطقة من العداد إلى جهاز التحكم. تأخذ مقاومة حلقة العداد ، على التوالي ، قيمة R2 أو R1 + R2 مع جهات اتصال مغلقة ومفتوحة لمفتاح القصب ، على التوالي.

كمبدأ لتشغيل النظام ، تقرر اختيار إرسال النبضات المضادة عبر قناة راديو وعدها في جهاز استقبال مزود بشاشة. جعل هذا النهج من الممكن جعل وحدة القراءة بسيطة للغاية ، وبالتالي فهي تتطلب الحد الأدنى من حيث استهلاك الطاقة. كان جهاز الإرسال يعتمد على واحدة من العديد من أجهزة التحكم عن بعد من السيارات التي يتم التحكم فيها عن بُعد والتي كسرها ابني الصغير ؛).

تبين أن دائرة جهاز التحكم عن بعد ، التي تم اختيارها كأساس لوحدة القراءة ، تعتمد على شريحة PT8A977B من Pericom Technologies. مخطط نموذجييظهر إدراج هذه الدائرة الدقيقة في الشكل. 3. توفر الدائرة المصغرة معالجة الضغط على ما يصل إلى 5 أزرار مع القدرة على التحكم في قوة مرحلة الإرسال. لا يزيد استهلاك الدائرة المصغرة عن 5 ميكرو أمبير في وضع الاستعداد ولا يزيد عن 100 ميكرو أمبير عند الضغط على الأزرار.

للوهلة الأولى ، بدا أنه من الممكن الاستغناء عن أي تغييرات في الدائرة الأصلية على الإطلاق ، وذلك ببساطة عن طريق توصيل مخرجات العداد بدلاً من أزرار جهاز التحكم عن بُعد. في الواقع ، أصبح كل شيء أكثر تعقيدًا: أولاً ، بسبب وجود دائرة NAMUR ، وثانيًا ، بسبب البقاء الطويل المحتمل لجهات الاتصال العداد في الحالة المغلقة. وبالتالي ، كان من الضروري وجود "وسيط" بين عدادات المياه وجهاز الإرسال الراديوي ، مما يؤدي إلى تحويل إشارة NAMUR القياسية إلى مستويات منطقية بسيطة "0/1" والحد من مدة النبضات المرسلة. ربما ، يمكن تنفيذ كل هذه الوظائف على الدوائر الدقيقة التناظرية ، ولكن اتضح أنه من الأسهل بالنسبة لي استخدام متحكم واحد من نوع ATTiny13V (الشكل 4):

الدائرة متصلة بالنقاط ذات الأرقام المقابلة المميزة باللون الأحمر في الشكل. 4. بشكل أساسي ، يكون المتحكم الدقيق في وضع السكون ، في انتظار وصول المقاطعات من جهات اتصال العداد. عند وصولهم ، "يستيقظ" ويولد نبضات بمدة طبيعية تبلغ 250 مللي ثانية عند مخرجات الإشارات الساخنة والباردة. لزيادة مناعة الضوضاء ومعالجة أكثر ملاءمة للنبضات على جانب الاستقبال ، تكون مصحوبة بنبضة قوية بنفس المدة عند خرج STROBE. يظهر الشكل الخارجي لوحدة القراءة المُثبتة في مبيت لوحة التحكم في الشكل. 5 ، 6:

مؤشر الاستقبال

نظرًا لأن متابعة النبضات المضادة ليست محدودة بالوقت وهي عشوائية ، فإن المطلب الواضح لوحدة الاستقبال والإشارة هو تشغيلها على مدار الساعة والاستعداد لتلقي هذه النبضات. نظرًا لعدم وجود رغبة في إنتاج أجهزة إضافية تستهلك ، بالإضافة إلى ذلك ، الكهرباء على مدار 24 ساعة في اليوم ، فقد تقرر تزويد ساعات سطح المكتب العادية بهذه الوظيفة. في الإصدار الأصلي (المصنع) ، كانت هذه منبهات صينية عادية بمؤشر LED يعمل معي لمدة 6 سنوات تقريبًا (الشكل 7):

كان عيبهم الرئيسي هو التوقيت بدون استخدام مرنان الكوارتز ، بسبب التزامن مع تردد التيار الكهربائي. عندما بدأ خطأ هذه الساعة يصل إلى ± 20 دقيقة في اليوم (!) ، تقرر إيقاف تشغيلها وإزالتها حتى أوقات أفضل. وهنا سبب وجيه للغاية لتغييرها.

نتيجة للتعرف السريع على "الحشو" الأصلي للساعة ، أصبح من الواضح أنه لا يمكن استخدام سوى محول الشبكة منها. نظرًا لأننا أردنا أن نجعل الساعة الجديدة غنية بالمعلومات ومتعددة الاستخدامات قدر الإمكان ، فقد تقرر استخدام مؤشر من الكريستال السائل 16x2 بإضاءة خلفية من سطرين كشاشة عرض لها ، والتي تتناسب تمامًا مع حجم "النافذة" في العلبة. يظهر مخطط الإصدار الجديد من الساعة في الشكل. ثمانية:

يتم تنفيذ التوقيت الدقيق والتشغيل المستمر للساعة في حالة انقطاع التيار الكهربائي بواسطة دائرة كهربائية دقيقة DD3 من النوع DS1307. قياس درجة حرارة الغرفةأنتجت مرة واحدة في الدقيقة باستخدام شريحة DD1 من النوع DS18B20. يعتمد الجهاز على متحكم DD2 من نوع ATMega8515 ، والذي يعالج ضغطات الأزرار ، ويقرأ بيانات الساعة وميزان الحرارة ، ويستقبل ويحسب نبضات الراديو من عدادات المياه ، ويخرج المعلومات إلى المؤشر والإمدادات إشارات صوتيةإلى المتحدث BA1. يعمل المتحكم الدقيق مع تسجيل الوقت من مرنان RC المدمج ، مما يجعل من الممكن زيادة تقليل أبعاد اللوحة (الشكل 9):

تم تصميم الموصل X1 الموجود على لوحة الساعة لتوصيل وحدة الراديو المستقبلة "المستعارة" من لعبة مكسورة. رسم تخطيطي لهذه اللوحة (مع نقاط اتصال محددة بدائرة الساعة) وله مظهر خارجيبعد إزالة التفاصيل غير الضرورية الموضحة في الشكل. 10.11.

يظهر الشكل الناتج عن تجميع الجهاز في الشكل. 12:

العمل مع النظام

في الواقع ، تبين أن جهاز الإرسال القارئ لنظامنا لا يحتاج إلى صيانة (باستثناء استبدال البطاريات) ، لذلك يتم تنفيذ جميع الأعمال فقط باستخدام مؤشر جهاز الاستقبال (الساعة). وفقًا لاحتياجات المؤلف ، تتمتع الساعة بالحد الأدنى من الوظائف الضرورية. يتم التحكم بواسطة أربعة أزرار MODE و SET و NEXT (+) و BACK (-). فور تشغيل الطاقة ، تعرض الشاشة الشاشة الرئيسية (الشكل 13) ، التي تحتوي على المعلومات التالية: الوقت الحالي ، واليوم من الأسبوع والتاريخ ، ودرجة حرارة الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للشاشة عرض رمز التنبيه ومؤشر نشاط قناة الراديو (على يسار ويمين الساعة ، على التوالي):

بالضغط على زر MODE ، يتم تبديل أوضاع العرض أو شاشات الجهاز. الشاشة الثانية تحتوي على قراءات عداد المياه المتراكمة منذ آخر إعادة ضبط:

يتم عرض القراءات بدقة 0.1 م 3 وهي مناسبة بشكل مباشر للإرسال إلى مراكز الاستقرار. لإعادة تعيينها (على سبيل المثال ، بعد قراءة شهرية) ، فقط اضغط على الزر BACK (-). يؤدي الضغط التالي على زر MODE إلى عرض شاشة تحتوي على معلومات حول إصدار البرنامج الثابت والمؤلف ، وتعيدنا ضغطة أخرى إلى الشاشة الرئيسية (الشكل 13). يمكن للجهاز عرض كل شاشة إلى أجل غير مسمى ؛ يمكن استخدام هذا ، على سبيل المثال ، لمراقبة استهلاك المياه في الوقت الفعلي.

لتكوين الجهاز ، استخدم الزر SET ، الذي يضع الجهاز في وضع إعداد المعلمة. إذا تم الضغط على هذا الزر أثناء عرض الشاشة الرئيسية ، تظهر شاشة ضبط الوقت (الشكل 15):

يتم تسطير المعلمة التي تم تحريرها بشرطتين في المحصلة النهائية ، ويتم زيادتها وتقليلها بواسطة أزرار NEXT (+) و BACK (-) ، على التوالي ، ويتم الانتقال إلى المعلمة التالية بواسطة الزر SET. لاحظ أنه بدلاً من ضبط الثواني ، يقوم كل من مفتاحي NEXT (+) و BACK (-) بإعادة تعيينهما إلى الصفر ، وهو أمر مفيد لضبط الساعة باستخدام إشارات الوقت. عند اكتمال الساعات والدقائق والثواني ، يؤدي الضغط على الزر SET مرة أخرى إلى إظهار شاشة ضبط التاريخ (الشكل 16):

يتم تحرير المعلمات على هذه الشاشة بنفس الطريقة. لاحظ أنه يتم تعديل التاريخ الحالي تلقائيًا بعد إدخال الشهر الحالي ، مما يمنعك من تعيين التاريخ الخطأ عن طريق الخطأ ، مثل 31 أبريل أو 30 فبراير. يمكن تحديد السنة في الإعدادات ضمن (20) 13- (20) 25. يتم احتساب يوم الأسبوع تلقائيًا. يؤدي الضغط التالي على الزر SET إلى إظهار شاشة إعداد التنبيه (الشكل 17):

هنا ، كالعادة ، يتم ضبط ساعات ودقائق التنبيه بدورها ، وكذلك طريقة عملها (المعلمة الأخيرة). يتم اختيار الوضع دوريًا مما يلي:

من الاثنين إلى الأحد- يتم تشغيله في يوم محدد من الأسبوع

$$ - العمل في أيام الأسبوع فقط

** - عمليه يوميه

-- - تم تعطيل التنبيه

إذا تم الضغط على الزر SET أثناء عرض قراءات عداد المياه ، فإنه يستدعي شاشة إعداد قراءة العداد (الشكل 18). يمكن أن يكون هذا مفيدًا إذا اختلفت قراءات النظام عن قراءات العداد الفعلية لسبب ما (على سبيل المثال ، بسبب انقطاع التيار الكهربائي).

باستخدام زري NEXT (+) و BACK (-) ، يمكنك ضبط القراءات المتراكمة بفاصل 0.1 متر 3. يتم اختيار المعلمة المراد تحريرها ، كالمعتاد ، باستخدام الزر SET. للعودة إلى الشاشة الرئيسية في أي وقت من شاشات الإعداد ، ما عليك سوى الضغط على الزر MODE.

ملاحظات التجميع والإعداد

نظرًا لحقيقة أن مخططات كلتا الكتلتين كانت بسيطة للغاية ، لوحات الدوائر المطبوعةليست مصممة لهم. لأكون صادقًا ، كان المؤلف قد استغرق عدة مرات في إنشاء مثل هذه اللوحة أكثر من تجميع وتصحيح الأجهزة النهائية على ألواح التجارب معًا. يتطلب كلا الجهازين الحد الأدنى من الإعداد ، والذي يقوم في الأساس باختيار الطول الصحيح لهوائيات الاستقبال والإرسال.

توفر الهوائيات العادية من لعبة يتم التحكم فيها عن طريق الراديو (هوائي تلسكوبي يبلغ طوله 30 سم على جهاز التحكم عن بُعد وقطعة سلك بطول 10 سم على جهاز الاستقبال) حدًا أدنى من نطاق الاتصال: حوالي 5-6 أمتار داخل خط الرؤية. مع الأخذ في الاعتبار المسافات الفعلية داخل الشقة ، وكذلك مدى توفرها ، كقاعدة عامة ، الجدران الخرسانية المسلحةبين الحمام وبقية المسكن من الواضح أن هذا لا يكفي. لذلك ، تم استبدال كلا الهوائيين بقطع من الأسلاك المرنة ، وتم اختيار طوله بشكل تجريبي. أثبتت الممارسة أنه مع وجود هوائي إرسال يبلغ طوله حوالي 0.6 متر وهوائي استقبال يبلغ 1 متر ، يتم استقبال إشارة الراديو بشكل مثالي داخل الشقة بأكملها (تبلغ المسافة بين المرسل والمستقبل حوالي 25 مترًا ، مع مراعاة نوعين من الخرسانة أقسام). في الوقت نفسه ، من الواضح أن هذا النطاق ليس هو الحد الأقصى ، ويمكن تحقيق التشغيل المستقر لقناة الراديو حتى في منزل مكون من طابقين.

خاتمة

في الختام ، دعونا نتطرق إلى قضايا الاستقرار والحصانة من الضوضاء في النظام التي لم يتم التطرق إليها من قبل. للوهلة الأولى ، قد يبدو أنه ليس من الصعب "الخلط" بينه وبين أي لعبة يتم التحكم فيها عن طريق الراديو من نفس النطاق. في الواقع ، هذا ليس هو الحال ، لأنه ليس عبثًا أن يتم استخدام بوابة البيانات في الدائرة باستخدام إشارة TURBO لشريحة PT8A977B! لم يصادف المؤلف بعد جهاز تحكم عن بعد لاسلكي واحد يمكن أن تشارك فيه هذه الإشارة ، مما يعني أنه حتى لو قرر أقرب جارك فجأة الوقوع في مرحلة الطفولة والتحكم في سيارة لعبة ، فلا شيء يهدد استقرار النظام. ناهيك عن حقيقة أن إشارة جهاز التحكم عن بعد للجيران بهوائي قياسي ، على الأرجح ، ببساطة "لن تصل" إلى جهاز الاستقبال الخاص بنا.

في حالة فقدان الطاقة الكهربائية على المدى القصير ، يستخدم جهاز الاستقبال الخاص بنا شريحة ساعة غير متطايرة ، وجميع معلمات مهمة(بما في ذلك قراءات العداد) مخزنة في ذاكرة EEPROM الخاصة بالمتحكم الدقيق. عند انقطاع الكهرباء ، يتم بالطبع تعليق حساب نبضات 10 لترات ، لكن القيمة المتراكمة لا تضيع ويمكن تصحيحها يدويًا لاحقًا.

على الرغم من حقيقة أنه نظرًا لاستخدام فواصل بسيطة في القارئ ، تبين أن استهلاكه الحالي الثابت كبير نسبيًا (من 250 إلى 400 ميكرو أمبير) ، أظهرت التجربة مع النظام أن مجموعة واحدة من بطاريتين AA قلويتين كافية بثقة لـ 4-5 شهور عملية متواصلةالارسال. هذه النتيجةيمكن اعتباره مقبولًا تمامًا.

تبين أن الجهاز بسيط ومفيد للغاية لدرجة أنك لا تريد التوقف عند هذا الحد. أولاً ، لن يكون من الصعب إضافة وظائف العرض إليه في المستقبل وعدادات أخرى ، مثل الكهرباء أو الغاز. ثانيًا ، نظرًا لاستقبال إشارة الراديو في أي مكان في المنزل ، فقد يكون هناك العديد من هذه الأجهزة في المنزل ، أي يمكن تجهيز هذه الوظيفة بسهولة بساعات أو أدوات أخرى. وثالثًا ، من الواضح أن المعلومات التي يتلقاها الراديو تستحق أكثر من مجرد عرضها على شاشة ساعة سطح المكتب. على سبيل المثال ، يمكنك إنشاء وحدة تنجح شهادة مقبولةعدادات لموقع إنترانت أو خادم المنزل الذكي، وهناك بالفعل تنفذ برامج لحساب الاستهلاك اليومي ، ومؤشرات الإنفاق الزائد ، وما إلى ذلك. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن بعض شركات الإدارة قادرة على أخذ قراءات العدادات تلقائيًا ، باستخدام خط الهاتف وإشارات DTMF ... حسنًا ، هذه أحلام وردية تمامًا :). ومع ذلك ، من يدري ، ربما يومًا ما سيصبحون حقيقة واقعة؟

• أنواع عدادات المياه
• مبدأ تشغيل النبضات بالأمتار
• طرق الحصول تلقائيًا على قراءات استهلاك المياه من العدادات
• جهاز قراءة باستخدام سلك واحد
• حفظ القراءات في قاعدة البيانات والعرض الرسومي لبيانات استهلاك المياه
• نقل القراءات إلى شركة إدارة(نظرية)

مقدمة

في الوقت الحاضر ، تستخدم عدادات المياه للشقة العامة على نطاق واسع. إذا ذهبنا خارج الموضوع أتمتة المنزل، أعتقد أن هذا اتجاه جيد للغاية - فبعد كل شيء ، يكفي الاحتفاظ بسجلات استهلاك المياه (وليس الماء فقط) تدبير فعالالمساهمة في الحفاظ على الموارد. بالطبع ، في الواقع الروسي الحديث ( تكلفة منخفضةالماء والكهرباء وعقليتنا) يبدو غريبًا جدًا ، لكن في مكان ما في قلبي أنا مقتنع بأننا بحاجة إلى البدء في الاهتمام بتوفير الموارد اليوم. وإذا كنت تعتقد أنه ليس عالميًا ، فإن عدادات اليوم ، على الأقل ، تسمح لك بالتوفير في الفواتير مرافق عامة. شيء استطعت استنتاجه ...

أنواع عدادات المياه المنزلية

عدادات المياه الحديثة ، وفقًا للقراءات التي ندفعها بعد ذلك فاتورة المرافق ، تتكون أساسًا من نوعين (من حيث التشغيل الآلي للمنزل):

• لا مخارج
• مع خرج النبض
• الإخراج الرقمي RS 485 (لم يتم تناوله في هذه المقالة)
• مع خرج راديو (لم يتم تناوله في هذه المقالة)

كل شيء واضح مع الأوائل: بحثت عنها ، وكتبتها ، وأرسلتها إلى شركة الإدارة. لا أتمتة. بالرغم من أن هنالك الحرفيينالذين تمكنوا من أخذ قراءات من هذه العدادات باستخدام كاميرات الويب ("التقاط صورة" ثم استخدام خوارزميات خاصة للتعرف على الأرقام - مثال على التنفيذ) أو تثبيت أجهزة قراءة بصرية خاصة لسرعة دوران المشط على العداد (غالبًا هذا هو نفس "الضوء الأحمر المتوهج" من فئران الكمبيوتر الضوئية القديمة - نعم ، نعم ، هذه كاميرا بدقة منخفضة جدًا) مع المعالجة اللاحقة والتحويل إلى أرقام محددة لاستهلاك المياه. إذا كان لديك عداد بدون منافذ ولا تريد إنفاق الأموال على تركيب عدادات جديدة ، فيمكنك حينئذٍ حلول Google المماثلة - فهناك الكثير منها ويمكن فعل كل شيء تقريبًا "بأيديكم". لكن ، في رأيي ، مثل هذا النهج هو طبيعة استكشافية أكثر من حل بسيط مستقر باستخدام مخرجات النبض المصممة خصيصًا لهذا الغرض في عدادات المياه.

دعنا نلقي نظرة فاحصة على العدادات ذات خرج النبض. المبدأ العامالعملية بسيطة للغاية: يعطي المستشعر دفعة واحدة كاملة عندما تمر كمية معينة من السائل (يعتمد على خصائص عداد معين).

خرج النبض على أساس التعرض حقل مغناطيسي المغناطيس الدائمعلى مفتاح القصب ، حيث يحدث الإغلاق والفتح بالتناوب لجهات اتصال تبديل القصب. يولد مفتاح القصب إشارة خرج سلبية ("اتصال جاف") ، يمكن قراءتها بواسطة أي عداد نبض.

يتم تقليل المهمة إلى حساب النبضات لكل وحدة زمنية وضربها في "سعر" دفعة واحدة. كقاعدة عامة ، نبضة واحدة = 10 لترات ، في بعض العدادات تكون هذه القيمة 1 لتر. يمكن العثور على سعر نبضة جهاز القياس الخاص بك في ورقة البيانات الفنية. توجد هذه المعلومات أحيانًا على العداد نفسه.

معدات لقراءة النبضات من عداد المياه

في تطبيقي للمنزل الذكي ، يتم توصيل جميع المستشعرات تقريبًا بالحافلة ذات السلك الواحد ، ولا تعد عدادات النبض لحساب استهلاك المياه استثناءً. انا إستعملت الجهاز النهائيمن متجر radioseti - "عداد وحدة مع ذاكرة عازلة قناتان". كما يوحي الاسم ، سيسمح لك الجهاز بقراءة قراءات من عددين. يعتمد الجهاز على شريحة Maxim DS2423 ، وإذا كانت لديك مهارات معينة ، فلن يكون من الصعب لحام مثل هذا الجهاز بنفسك.

هناك نوعان من المتغيرات الصحيحة في الذاكرة الداخلية للجهاز عداداتو عدادات ب، والتي تخزن عدد النبضات "المحسوبة" في كل مدخل (الماء الساخن والبارد). يتم تخصيص 32 بايت لكل متغير - وهذا يكفي بهامش ضخم لسنوات عديدة ، حتى مع سعر اندفاعي يبلغ 1 لتر.

تسمح لك البطارية الداخلية المدمجة بتخزين نتائج العمل بغض النظر عن الطاقة الخارجية ، وسيقوم الجهاز أيضًا بحساب النبضات وحفظ المعلومات في الذاكرة الداخلية ، حتى لو تم فصلها عن شبكة السلك الواحد وعن الطاقة. في رأيي هذا القرارمثالي لاحتياجاتنا.

جهازنا متصل بحافلة مشتركة ذات سلك واحد بالطريقة القياسية عبر موصل RG-11 (6p4c): DATA ، GND ، + 12V (مثبت الجهد بجهد 12 فولت مدمج في دائرة المستشعر).

يتم توصيل العدادات أيضًا بسهولة تامة ، ولكن التثبيت موجود بالفعل "تحت المسمار" (أنصحك بالحصول على مجموعة من مفكات البراغي الصغيرة الجيدة حتى لا تتلف موصل الجهاز). موصل واحد شائع (GND) ، تحتاج إلى توصيل جهات الاتصال من كلا العدادات به. ومدخلان لكل عداد على حدة.

الاستقرار والبقول الفائتة والإيجابيات الكاذبة

الجهاز مستقر بشكل مدهش. لأكثر من نصف عام من التشغيل ، كان التفاوت بين القراءات الفعلية "مقروءة" حوالي 20 لتراً للحرارة و 40 لتراً بالنسبة للقراءات ماء باردإلى الجانب الأصغر. بمتوسط ​​استهلاك شهري للمياه يبلغ 4 و 6 أمتار مكعبة ، على التوالي ، يكون هذا حوالي 0.1٪ فقط - ليس كثيرًا. مرة كل عامين ، يمكنك "تصحيح" القيم الموجودة في ذاكرة الجهاز يدويًا.

يمكن أن تؤثر العوامل التالية على استقرار العمل:

• جودة عدادات المياه نفسها (في حالتي ، كنت محظوظًا بعدادات Valtec)
• وجود مصدر قريب من المجالات المغناطيسية القوية (أسلاك الطاقة ، مصادر مختلفة من التداخل الكهرومغناطيسي)
• موثوقية تثبيت مخرجات العداد في موصل الجهاز
• جودة البطارية المثبتة (وتحتاج لمراقبة جهدها)

يمكن العثور على نظائرها للجهاز من Radioseti على الإنترنت (على سبيل المثال ، من HobbyBoards مقابل 30 دولارًا باستثناء التوصيل من الولايات المتحدة الأمريكية) أو ملحومة بنفسك ، ولكن بصراحة ، من حيث نسبة السعر / الجودة أفضل جهازأنا لم أر حتى الآن.

حفظ قراءات العداد في قاعدة البيانات

على خادم المنزل الذكي (أستخدم Raspberry Pi مع نظام التشغيل Raspbian OS و USB الرئيسي بشبكة DS9490R) ، وفقًا للجدول الزمني ، يتم تشغيل برنامج نصي كل N-minutes (اختياري) باستخدام مكتبة OWFS ، يقرأ القراءات من عداد النبض أحادي السلك ويحفظها في نظام إدارة قواعد البيانات.

يظهر مخطط الاتصال العام أدناه:

سيتم تخصيص مقال منفصل لقراءة القيم من الأجهزة ذات الأسلاك الواحدة وإدارتها باستخدام مكتبة OWFS بمزيد من التفاصيل.

في وحدة تحكم Linux ، تبدو القراءة كما يلي:

تبدو الرسوم البيانية التي تم الحصول عليها بناءً على البيانات من عداد النبض أحادي السلك شيئًا كالتالي:

يوم في الحياة: قراءات استهلاك المياه في اليوم.
تُستخدم مكتبة Highcharts لبناء المخططات.

التحويل الآلي للقراءات من عدادات المياه إلى شركة الإدارة

إذا كانت قاعدة البيانات تحتوي على بيانات حديثة عن استهلاك المياه ، فمن الممكن حساب استهلاكها الشهري وتحويله إلى شركة الإدارة.

حتى الآن (على الأقل في موسكو) ، يدلي العديد من المراكز المجتمعية بشهاداتهم باستخدام:

• رسائل SMS (قابلة للتحقيق)
• البريد الإلكتروني (يمكن تحقيقه وبسيط للغاية)
• من خلال موقع الويب الخاص بالقانون الجنائي (قابل للتحقيق ، ولكن سيتعين عليك معرفة كيفية عمل موقع الويب الخاص بهم وتعلم كيفية محاكاة النقل "اليدوي" للقراءات باستخدام برنامج نصي)
• واجهة برمجة التطبيقات للإسكان والخدمات المجتمعية (لم يتم تنفيذها بعد ، لكني أشعر أنها ستظهر قريبًا)

لكن هذا هو موضوع المقالات المستقبلية.

الموجودات

مع الحلول المتاحة اليوم (الأجهزة والبرامج) ، من السهل جدًا قراءة القراءات من عداد المياه ، وحفظها في قاعدة بيانات ، ثم تصورها ، واستخدامها في الحسابات الإحصائية ، ونقلها إلى شركة إدارة - حتى لو أنت لا تعرف كيفية استخدام مكواة اللحام ولست خبير برمجة. ما عليك سوى القليل من الصبر والرغبة وعدم الخوف من الجديد

عدادات الماء / الماء البارد والساخن

تحتوي معظم الشقق في موسكو بالفعل على عدادات مياه. كيف تأخذ القراءات بشكل صحيح ، وتحويلها ، وماذا سيحدث إذا لم يتم نقل القراءات في الوقت المحدد؟ طورت بوابة mos.ru تعليمات صغيرة حول هذا الموضوع.

كيف تأخذ قراءات عدادات المياه الباردة والساخنة؟

يتم أخذ القراءات بنفس الطريقة لكلا العدادات.

يعتبر حجم الماء لترًا ومترًا مكعبًا. المتر المكعب مكعب حجمه 100 × 100 × 100 سم ، 1 متر مكعب = 1000 لتر. 1 لتر = 0.001 متر مكعب.

أمامك على المنضدة 8 خلايا بها أرقام - خمسة سوداء وثلاث حمراء. يظهر اللون الأسود عدد الأمتار المكعبة الكاملة من المياه المستخدمة ، بينما يظهر اللون الأحمر عدد اللترات. 744 لترًا - 0.744 متر مكعب. أي 00017744 هو 17774 لترًا من الماء أو 17.774 مترًا مكعبًا.

تحتاج إلى نقل الأرقام من الخلايا السوداء وتقريب الأرقام الحمراء إلى قيمة عدد صحيح. إذا كان الرقم على العداد هو 00017744 ، فإننا نقربه إلى 00018 ، وفي هذا النموذج ندخل في الإيصال الورقي أو النموذج الإلكتروني: 00018.

في الشهر ، ستكون الأرقام على العداد ، على سبيل المثال ، 00022010.

كيفية نقل قراءات عدادات المياه في موسكو؟

يمكن نقل قراءات العداد بأسرع ما يمكن من خلال الحساب الشخصي على موقع mos.ru. حفظ في حساب شخصيمعلومات عن الشقة مرة واحدة ، وبالتالي لا يتعين عليك إدخالها يدويًا. كل ما تبقى هو إدخال الأرقام من العدادات في شكل نقل الأدلة في الوقت المناسب.

الإجراء كالتالي:

1. نذهب إلى الحساب الشخصي على my.mos.ru ، وحدد القسم "بياناتي" وعلامة التبويب "دفع المرافق"
2. نقوم بملء الأعمدة المقترحة:
   • توصلنا إلى اسم الشقة التي سندفع ثمنها - على سبيل المثال ، "منزلنا". هام: في LC ، يمكنك إعداد نقل القراءات من الأمتار من الشقق الأخرى ، والتي يمكن تسميتها ، على سبيل المثال ، "شقة الأم" أو "الجدة" أو "العم بيتيا".
   • رقم الشقة،
   • رمز دافع مكون من 10 أرقام (موجود على اليمين الزاوية العلوية EPD) ،
3. نحن نحفظ البيانات. الآن يمكنك نقل بيانات عداد المياه ولا تضيع الوقت في ملء نفس المعلومات في كل مرة تقوم فيها بنقل القراءات.

في نفس المكان ، في الحساب الشخصي ، يمكنك تكوين استلام الإخطارات. معهم ، لن تفوتك المواعيد النهائية لنقل البيانات - سيتم إرسال رسائل تذكير بأن الوقت قد حان لأخذ قراءات العداد إلى بريدك.

هل نقل البيانات مستحق؟ نحن نذهب الي. mos.ru في قسم "الخدمات" ، حدد "الإسكان ، الإسكان والخدمات المجتمعية ، فناء" ، ثم "استقبال قراءات عدادات المياه" ، انقر فوق "الحصول على خدمة". في نموذج الطلب ، نختار شقة ، وندخل قراءات عداد المياه ونضغط على "إرسال".

إذا فاتك الموعد النهائي لإرسال قراءات عداد المياه ...

إذا لم يكن لديك وقت لإدخال قراءات عدادات المياه للشهر الحالي ، فسيتم إضافة متوسط ​​القيمة الشهرية لآخر 6 أشهر. سيؤخذ الفرق بين متوسط ​​القيمة والقراءة الفعلية لعداد المياه في الاعتبار الشهر المقبل بعد إدخال القراءة الفعلية.

إذا لم تدخل المؤشرات لمدة 3 أشهر متتالية أو أكثر ، فسيتم تعليق خدمة نقل البيانات من خلال الحساب الشخصي. لاستعادته ، قم بإحضار قراءات العداد الحالية إلى شركة الإدارة. في الشهر المقبل ، ستتمكن من نقل القراءات مرة أخرى عبر الإنترنت ، وستتم إعادة الحساب.

جميع العدادات التي يستخدمها مواطنونا تقريبًا ميكانيكية ، ولهذا السبب لا تكلف الكثير ، ولكن يجب أخذ القراءات وإرسالها إلى خدمات المرافقعلى المرء. في البلدان الأكثر تقدمًا ، تحولوا منذ فترة طويلة إلى عدادات خاصة بها نظام قراءة عن بعد. نظرًا لحقيقة أنه أكثر ملاءمة ، بدأ الناس في روسيا يفهمون الحاجة إلى شراء هذه الأجهزة فقط.