Pagkonsumo ng Elektrisiko at Pagsubaybay sa Kapaligiran sa pamamagitan ng Sigsul: 8 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Paglalarawan

Ipapakita sa iyo ng proyektong ito kung paano makukuha ang de-koryenteng pagkonsumo ng isang silid sa isang pamamahaging tatlong-yugto na kuryente at pagkatapos ay ipadala ito sa isang server gamit ang Sigox network bawat 10 minuto.

Paano mahimasmasan ang kapangyarihan?

Nakuha namin ang tatlong kasalukuyang clamp mula sa isang lumang meter-enerhiya.

Mag-ingat ka ! Kailangan ng isang elektrisista para sa pag-install ng clamp. Gayundin, kung hindi mo alam kung aling clamp ang kailangan mo para sa iyong pag-install, maaaring payuhan ka ng isang elektrisista.

Aling mga microcontroller ang gagamitin?

Ginamit namin ang Snootlab Akeru card na katugma sa Arduino.

Gumagana ba ito sa lahat ng mga metro ng kuryente?

Oo, masasalamin lamang kami sa kasalukuyang salamat sa mga clamp. Kaya maaari mong bilangin ang pagkonsumo ng linya na gusto mo.

Gaano katagal aabutin ito?

Kapag mayroon ka ng lahat ng mga kinakailangan sa hardware, ang source code ay magagamit sa Github. Kaya, sa loob ng isang oras o dalawa, magagawa mo itong gumana.

Kailangan ko ba ng nakaraang kaalaman?

Kailangan mong malaman kung anong ginagawa mo sa kuryente at kung paano gamitin ang Arduino at Actoboard.

Para sa Arduino at Actoboard, maaari mong malaman ang lahat ng batayan mula sa Google. Napakadaling gamitin.

Sino tayo?

Ang aming mga pangalan ay Florian PARIS, Timothée FERRER - LOUBEAU at Maxence MONTFORT. Kami ay mga mag-aaral sa Université Pierre et Marie Curie sa Paris. Ang proyektong ito ay humantong sa layuning pang-edukasyon sa isang French engineering school (Polytech'Paris-UPMC).

Hakbang 1: Sigorta at Actoboard

Ano ang Sigorta?

Gumagamit si SigScript ng teknolohiya ng radyo sa Ultra Narrow Band (UNB). Ang dalas ng signal ay nasa paligid ng 10Hz-90Hz, samakatuwid ang signal ay mahirap makita dahil sa ingay. Subalit ang Sigorta ay nag-imbento ng isang protokol na maaaring maintindihan ang signal sa ingay. Ang teknolohiyang ito ay may mahusay na saklaw (hanggang sa 40km), bukod dito ang paggamit ng maliit na tilad ay 1000 beses na mas kaunti kaysa sa isang chip ng GSM. Ang sigorta chip ay may mahusay na panghabang buhay (hanggang sa 10 taon). Gayunpaman ang teknolohiyang sigorta ay may limitasyon sa paghahatid (150 mga mensahe ng 12 Bytes bawat araw). Iyon ang dahilan kung bakit ang sigorta ay isang solusyon sa pagkakakonekta na nakatuon sa Internet of Things (IoT).

Ano ang Actoboard?

Ang Actoboard ay isang online na serbisyo na nagbibigay-daan sa gumagamit na lumikha ng mga graphe (dashboard) upang maipakita ang live na data, marami itong posibilidad sa pagpapasadya salamat sa paglikha ng widget. Ang mga Datas ay ipinadala mula sa aming Arduino chip salamat sa isang integrated na module ng Sigox. Kapag lumikha ka ng isang bagong widget, kailangan mo lamang piliin ang variable na interesado ka at pagkatapos ay pinili ang uri ng graphe na nais mong gamitin (bar graphe, cloud of point …) at sa wakas ang span ng pagmamasid. Magpapadala ang aming card ng mga datas mula sa mga kumukuha (presyon, temperatura, nakakailaw) at mula sa kasalukuyang mga clamp, ipapakita ang impormasyon araw-araw at lingguhan pati na rin ang perang ginugol sa elektrisidad

Hakbang 2: Mga Kinakailangan sa Hardware

Sa tutorial na ito, gagamitin namin ang:

• Isang Snootlab-Akeru
• Isang kalasag na Arduino Seeed Studio
• Isang LEM EMN 100-W4 (ang mga clamp lamang)
• Isang risistor ng photocell
• Isang BMP 180
• Isang SEN11301P
• Isang RTC

Mag-ingat: sapagkat mayroon lamang kami ng hardware upang mapagmahal ang kasalukuyang, gumawa kami ng ilang mga palagay. Tingnan ang susunod na hakbang: elektrikal na pag-aaral.

-Raspberry PI 2: Ginamit namin ang Raspberry upang maipakita ang mga datos ng Actoboard sa isang screen sa tabi ng electric meter (ang raspberry ay tumatagal ng mas kaunting espasyo kaysa sa isang karaniwang computer).

-Snootlab Akeru: Ang Arduino card na ito na nasa integer ng isang module ng sigox ay naglalaman ng monitoring software na nagpapahintulot sa amin na pag-aralan ang mga datas mula sa mga sensor at ipadala ito sa Actoboard.

-Grove Shield: Ito ay isang module na karagdagan na naka-plug sa Akeru chip, nagtataglay ito ng 6 na mga analogue port at 3 I²C port na ginagamit upang i-plug ang aming mga sensor

-LEM EMN 100-W4: Ang mga amp clamp na ito ay naka-hook sa bawat phase ng electric meter, gumagamit kami ng isang parallel resistor upang makakuha ng isang imahe ng natupok na kasalukuyang may 1.5% kawastuhan.

-BMP 180: Sinusukat ng sensor na ito ang temperatura mula -40 hanggang 80 ° C pati na rin ang ambisyosong presyon mula 300 hanggang 1100 hPa, dapat itong mai-plug sa isang puwang ng I2C.

-SEN11301P: Pinapayagan din kami ng sensor na ito na sukatin ang temperatura (gagamitin namin ang isang ito para sa pagpapaandar na iyon dahil ito ay mas tumpak -> 0.5% sa halip na 1 ° C para sa BMP180) at halumigmig na may 2% kawastuhan.

-Photoresistor: Ginagamit namin ang sangkap na iyon upang masukat ang ningning, ito ay isang lubos na resistive semi-conductor na ibababa ang paglaban nito kapag tumaas ang ilaw. Pinili namin ang limang spans ng resistivity upang ilarawan

Hakbang 3: Eleksyong Pag-aaral

Bago sumugod sa programa, ipinapayong malaman ang kawili-wiling data na maibabalik at kung paano pagsamantalahan ang mga ito. Para dito, napagtanto namin ang isang electrotechnic na pag-aaral ng proyekto.

Nababalik namin ang kasalukuyang nasa mga linya salamat sa tatlong kasalukuyang clamp (LEM EMN 100-W4). Ang kasalukuyang pumasa pagkatapos ay sa isang pagtutol ng 10 Ohms. Ang pag-igting sa mga hangganan ng paglaban ay imahe ng kasalukuyang nasa kaukulang linya.

Panoorin, sa electrotechnic ang lakas sa isang balanseng network na tatlong-yugto ay binibilang ng sumusunod na ugnayan: P = 3 * V * I * cos (Phi).

Dito, isinasaalang-alang namin hindi lamang na ang three-phase network ay balansehin ngunit din ang cos (Phi) = 1. Ang isang kadahilanan ng kuryente na katumbas ng 1 ay nagsasangkot ng mga pag-load na pulos mga resistibo. Ano ang imposible sa pagsasanay. Ang mga imahe ng pag-igting ng mga alon ng mga linya ay direktang na-sample ng higit sa isang segundo sa Snootlab-Akeru. Nababawi namin ang halaga ng max ng bawat pag-igting. Pagkatapos, idinagdag namin ang mga ito upang makuha ang kabuuang halaga ng kasalukuyang natupok ng pag-install. Kinakalkula namin pagkatapos ang mabisang halaga sa pamamagitan ng sumusunod na pormula: Vrms = SUM (Vmax) / SQRT (2)

Kinakalkula namin pagkatapos ang totoong halaga ng kasalukuyang, na nakita namin sa pamamagitan ng pagtatakda ng bilang ng halaga ng mga resistensya, pati na rin ang koepisyent ng kasalukuyang mga clamp: Irms = Vrms * res * (1 / R) (res ang resolusyon ng ADC 4.88mv / bit)

Kapag nalalaman ang mabisang halaga ng kasalukuyang pag-install, kinakalkula namin ang lakas ng formula na nakikita nang mas mataas. Ibinawas namin pagkatapos ang natupok na enerhiya mula rito. At binago namin ang resulta kW.h: W = P * t

Kinakalkula namin sa wakas ang presyo sa kW.h sa pamamagitan ng isinasaalang-alang na 1kW.h = 0.15 €. Napapabayaan namin ang mga gastos sa mga subscription.

Hakbang 4: Kumokonekta sa Lahat ng System

• PINCE1 A0
• PINCE2 A1
• PINCE3 A2
• PHOTOCELL A3
• DETECTEUR 7
• LED 8
• DHTPIN 2
• DHTTYPE DHT21 // DHT 21
• BAROMETRE 6
• Adafruit_BMP085PIN 3
• Adafruit_BMP085TYPE Adafruit_BMP085

Hakbang 5: I-download ang Code at I-upload ang Code

Ngayon ay nakakonekta mo na ang lahat, maaari mong i-download ang code dito:

github.com/MAXNROSES/Monitoring_Electrical…

Ang code ay nasa Pranses, para sa mga nangangailangan ng ilang pagsisiyasat, huwag mag-atubiling magtanong sa mga komento.

Ngayon ay mayroon ka ng code, kailangan mong i-upload ito sa Snootlab-Akeru. Maaari mong gamitin ang Arduino IDE upang gawin iyon. Kapag na-upload ang code, maaari mong makita kung ang led ay tumutugon sa iyong mga paggalaw.

Hakbang 6: I-set up ang Actoboard

Gumagana ngayon ang iyong system, maaari mong mailarawan ang data sa actoboard.com.

Ikonekta ka sa iyong natanggap na ID at password mula sa Sigorta o sa Snootlab-Akeru card.

Kapag tapos na ito, kailangan mong lumikha ng isang bagong dashboard. Pagkatapos nito maaari kang magdagdag ng mga widget na gusto mo sa dashboard.

Dumating ang data sa pransya, kaya narito ang mga katumbas:

• Energie_KWh = Enerhiya (sa KW.h)
• Cout_Total = Kabuuang Presyo (ipinapalagay na 1KW.h = 0.15 €)
• Humidite = Humidity
• Lumiere = Magaan

Hakbang 7: Pagsusuri sa Data

Oo, ito na ang wakas!

Maaari mo nang mailarawan ang iyong mga istatistika sa paraang nais mo. Ang ilang mga paliwanag ay laging mabuti upang maunawaan kung paano ito nabuo:

• Energie_KWh: mare-reset ito araw-araw sa 00:00
• Cout_Total: depende sa Energie_KWh, ipinapalagay na 1KW.h katumbas ng 0.15 €
• Temperatura: sa ° Celsius
• Humidite: sa% HR
• Pagkakaroon: kung ang isang tao ay narito sa pagitan ng dalawang ipadala sa pamamagitan ng Sigorta
• Lumiere: ang lakas na ilaw sa silid; 0 = itim na silid, 1 = madilim na silid, 2 = silid na naiilawan, 3 = ilaw na silid, 4 = napaka ilaw na silid

Masiyahan sa iyong dahsboard!

Hakbang 8: Dalhin ang Iyong Kaalaman

Ngayon ang aming system ay tapos na, magsasagawa kami ng iba pang mga proyekto.

Gayunpaman, kung nais mong i-upgrade o pagbutihin ang system, huwag mag-atubiling makipagpalitan sa mga komento!

Inaasahan namin na bibigyan ka nito ng ilang mga ideya. Huwag kalimutan na ibahagi ang mga ito.

Nais ka naming pinakamahusay sa iyong proyekto sa DIY.

Timothée, Florian at Maxence