Matumizi ya Umeme na Ufuatiliaji wa Mazingira Kupitia Sigfox: Hatua 8

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

Maelezo

Mradi huu utakuonyesha jinsi ya kupata matumizi ya umeme ya chumba kwenye usambazaji wa umeme wa awamu tatu na kisha upeleke kwa seva inayotumia mtandao wa Sigfox kila dakika 10.

Jinsi ya kupata nguvu?

Tulipata vifungo vitatu vya sasa kutoka kwa mita ya zamani ya nishati.

Kuwa mwangalifu ! Fundi umeme anahitajika kwa usanikishaji wa vifungo. Pia, ikiwa haujui clamp unayohitaji kwa usanikishaji wako, fundi umeme anaweza kukushauri.

Je! Ni watawala gani watatumika?

Tulitumia kadi ya Snootlab Akeru ambayo inaambatana na Arduino.

Inafanya kazi kwa mita zote za umeme?

Ndio, tunashukuru tu shukrani za sasa kwa vifungo. Kwa hivyo unaweza kuhesabu matumizi ya laini unayotaka.

Inachukua muda gani kuifanya?

Mara tu unapokuwa na mahitaji yote ya vifaa, nambari ya chanzo inapatikana kwenye Github. Kwa hivyo, ndani ya saa moja au mbili, utaweza kuifanya ifanye kazi.

Je! Ninahitaji ujuzi wowote uliopita?

Unahitaji kujua nini unafanya umeme na jinsi ya kutumia Arduino na Actoboard.

Kwa Arduino na Actoboard, unaweza kujifunza msingi wote kutoka Google. Rahisi sana kutumia.

Sisi ni nani?

Majina yetu ni Florian PARIS, Timothée FERRER - LOUBEAU na Maxence MONTFORT. Sisi ni wanafunzi katika Chuo Kikuu cha Pierre et Marie Curie huko Paris. Mradi huu unaongozwa na madhumuni ya kielimu katika shule ya uhandisi ya Ufaransa (Polytech'Paris-UPMC).

Hatua ya 1: Sigfox & Actoboard

Sigfox ni nini?

Sigfox anatumia teknolojia ya redio katika Bendi Nyembamba ya Ultra (UNB). Mzunguko wa ishara ni karibu 10Hz-90Hz, kwa hivyo ishara ni ngumu kugundua kwa sababu ya kelele. Walakini Sigfox amebuni itifaki ambayo inaweza kufafanua ishara kwenye kelele. Teknolojia hii ina anuwai kubwa (hadi 40km), zaidi ya hayo matumizi ya chip ni mara 1000 chini ya chip ya GSM. Chip ya sigfox ina maisha mazuri (hadi miaka 10). Walakini, teknolojia ya sigfox ina kiwango cha juu cha usafirishaji (ujumbe 150 wa ka 12 kwa siku). Ndio sababu sigfox ni suluhisho ya kiunganishi iliyowekwa kwenye Mtandao wa Vitu (IoT).

Actoboard ni nini?

Actoboard ni huduma ya mkondoni ambayo inaruhusu mtumiaji kuunda graphes (dashibodi) ili kuonyesha data ya moja kwa moja, ina uwezekano mkubwa wa usanifu shukrani kwa uundaji wa wijeti. Datas zinatumwa kutoka kwa shukrani yetu ya chip ya Arduino kwa moduli ya Sigfox iliyojumuishwa. Unapounda wijeti mpya, lazima tu uchague ubadilishaji unaovutiwa nao kisha uchague aina ya graphe unayotaka kutumia (bar graphe, wingu la alama…) na mwishowe urefu wa uchunguzi. Kadi yetu itatuma datas kutoka kwa watekaji (shinikizo, joto, mwangaza) na kutoka kwa vifungo vya sasa, habari itaonyeshwa kila siku na kila wiki pamoja na pesa inayotumiwa kwa umeme

Hatua ya 2: Mahitaji ya vifaa

Katika mafunzo haya, tutatumia:

• Snootlab-Akeru
• Ngao Arduino Seeed Studio
• LEM EMN 100-W4 (tu vifungo)
• Mpingaji wa picha
• 180
• SEN11301P
• RTC

Jihadharini: kwa sababu tuna vifaa tu vya kutia nguvu ya sasa, tulifanya mawazo. Tazama hatua inayofuata: utafiti wa umeme.

-Raspberry PI 2: Tulitumia Raspberry ili kuonyesha hifadhidata za Actoboard kwenye skrini iliyo karibu na mita ya umeme (rasiberi inachukua nafasi kidogo kuliko kompyuta ya kawaida).

-Snootlab Akeru: Kadi hii ya Arduino ambayo inajumuisha moduli ya sigfox ina programu ya ufuatiliaji ambayo inaruhusu sisi kuchambua data kutoka kwa sensorer na kuituma kwa Actoboard.

-Grove Shield: Ni moduli ya nyongeza ambayo imechomwa kwenye chip ya Akeru, inashikilia bandari 6 za analog na bandari 3 za I²C ambazo hutumiwa kuziba sensorer zetu

-LEM EMN 100-W4: Vifungo hivi vya amp vimefungwa kwa kila awamu ya mita ya umeme, tunatumia kontena sambamba kupata picha ya sasa iliyokamilika na usahihi wa 1.5%.

-BMP 180: Sensorer hii inapima joto kutoka -40 hadi 80 ° C pamoja na shinikizo la ambiant kutoka 300 hadi 1100 hPa, inapaswa kuingizwa kwenye slot ya I2C.

-SEN11301P: Sensor hii pia inatuwezesha kupima joto (tutatumia hii kwa kazi hiyo kwani ni sahihi zaidi -> 0.5% badala ya 1 ° C kwa BMP180) na unyevu na usahihi wa 2%.

-Photoresistor: Tunatumia sehemu hiyo kupima mwangaza, ni kondakta anayesimamia sana ambayo hupunguza upinzani wakati mwangaza unapoongezeka. Tulichagua nafasi tano za upingaji kuelezea

Hatua ya 3: Utafiti wa Umeme

Kabla ya kuingia kwenye programu, inashauriwa kujua data ya kupendeza ili kurudishwa na jinsi ya kuzitumia. Kwa hilo, tunatambua utafiti wa elektronichniki wa mradi huo.

Tunarudi sasa katika mistari shukrani kwa vifungo vitatu vya sasa (LEM EMN 100-W4). Sasa hupita kisha kwa upinzani wa 10 Ohms. Mvutano katika mipaka ya upinzani ni picha ya sasa katika safu inayolingana.

Jihadharini, katika teknolojia ya umeme nguvu kwenye mtandao wenye usawa wa awamu tatu inahesabiwa na uhusiano ufuatao: P = 3 * V * I * cos (Phi).

Hapa, hatuangalii tu kwamba mtandao wa awamu tatu uko sawa lakini pia kwamba cos (Phi) = 1. Nguvu ya nguvu sawa na 1 inajumuisha mizigo ya wasaidizi tu. Ni nini kisichowezekana katika mazoezi. Picha za mvutano wa mikondo ya laini ni sampuli moja kwa moja juu ya sekunde 1 kwenye Snootlab-Akeru. Tunarudisha kiwango cha juu cha kila mvutano. Kisha, tunawaongeza ili kupata jumla ya kiwango cha sasa kinachotumiwa na usakinishaji. Tunahesabu basi thamani inayofaa na fomula ifuatayo: Vrms = SUM (Vmax) / SQRT (2)

Tunahesabu basi thamani halisi ya sasa, ambayo tunapata kwa kuweka hesabu ya thamani ya vipinga, na vile vile mgawo wa vifungo vya sasa: Irms = Vrms * res * (1 / R) (res ni azimio la ADC 4.88mv / kidogo)

Mara tu kiwango cha sasa cha usanikishaji kikijulikana, tunahesabu nguvu kwa fomula iliyoonekana juu. Tunatoa nguvu inayotumiwa kutoka kwake. Na tunabadilisha matokeo kW.h: W = P * t

Hatimaye tunahesabu bei katika kW.h kwa kuzingatia 1kW.h = 0.15 €. Tunapuuza gharama za usajili.

Hatua ya 4: Kuunganisha Mfumo Wote

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

Hatua ya 5: Pakua Nambari na Upakie Nambari

Sasa umeunganishwa vizuri, unaweza kupakua nambari hapa:

github.com/MAXNROSES/Monitoring_Electrical

Nambari iko katika Kifaransa, kwa wale ambao wanahitaji ufafanuzi, jisikie huru kuuliza katika maoni.

Sasa unayo nambari, unahitaji kuipakia kwenye Snootlab-Akeru. Unaweza kutumia IDE ya Arduino kufanya hivyo. Mara tu nambari inapopakiwa, unaweza kuona ikiwa kiongozi amejibu harakati zako.

Hatua ya 6: Sanidi Usimamizi wa Sheria

Sasa mfumo wako unafanya kazi, unaweza kuibua data kwenye actoboard.com.

Unganisha na kitambulisho chako na nywila kupokea kutoka kwa Sigfox au kadi ya Snootlab-Akeru.

Mara baada ya kumaliza, unahitaji kuunda dashibodi mpya. Baada ya hapo unaweza kuongeza vilivyoandikwa unavyotaka kwenye dashibodi.

Takwimu zinafika kwa Kifaransa, kwa hivyo hapa kuna sawa:

• Energie_KWh = Nishati (katika KW.h)
• Cout_Total = Jumla ya Bei (kudhani 1KW.h = 0.15 €)
• Humidite = Unyevu
• Lumiere = Nuru

Hatua ya 7: Uchambuzi wa Takwimu

Ndio, huu ndio mwisho!

Sasa unaweza kuibua takwimu zako kwa njia unayotaka. Maelezo mengine daima ni nzuri kuelewa jinsi inavyokuzwa:

• Energie_KWh: itawekwa upya kila siku saa 00:00
• Cout_Total: kulingana na Energie_KWh, kuchukua 1KW.h sawa na 0.15 €
• Joto: katika ° Celsius
• Humidite: katika% HR
• Uwepo: ikiwa mtu alikuwa hapa kati ya mbili tuma kupitia Sigfox
• Lumiere: kiwango cha mwanga ndani ya chumba; 0 = chumba nyeusi, 1 = chumba giza, 2 = chumba kilichoangazwa, 3 = chumba nyepesi, 4 = chumba nyepesi sana

Furahiya dahsboard yako!

Hatua ya 8: Leta Maarifa yako

Sasa mfumo wetu umekamilika, tutafanya miradi mingine.

Walakini, ikiwa ungependa kuboresha au kuboresha mfumo, jisikie huru kubadilishana katika maoni!

Tunatumahi kukupa maoni. Usisahau kuzishiriki.

Tunakutakia kila la heri katika mradi wako wa DIY.

Timothée, Florian na Maxence