Experimenten & Supplementen

Aankoppelen van meer subsystemen, van meer sensoren, van meer afstandbediende schakelaars en van extra en/of andere software-functies voor PV-sturing, voor Meteo-uitlezing en voor Domotica vraagt experimenten, want zelden is een standaard-oplossing direct bruikbaar.
Daarom eerst apart kijken als Experiment hóe je iets oplost, en óf een oplossing goed & robuust werkt, terwijl de 'productie' ongestoord doordraait.
Naast serieuze aanpak is dit ook ook de 'speeltuin' om 'even' te kijken óf een functie of een nevenaspect werkt, en hoe.
Uit dat 'hoe' komt dan vaak info die wel interessant is, maar niet voldoende om in deze website te promoveren naar een 'hoofd'- item of naar een aparte subpagina:
de beschrijving van zo'n experiment blijft dan met uitkomsten in deze rubriek staan met label Supplement of wordt overgezet naar de aparte rubriek Supplementen.

Deze websectie dient vooral als 'notitieblok', dus het is een (soms ongeordende, uitgebreide) bergplaats voor argumenten, aantekeningen, tussenresultaten, waarnemingen/conclusies en ToDo-lijstjes.
Voor buitenstaanders geeft het een 'kijkje in de keuken tijdens voorbereiding, koken, maaltijd en vóór de afwas'.

De 2 Domotica-computers in deze configuratie dienen als testbed voor onderzoek en voor testen van experimenten die betrekking hebben op hun interfaces.
Testen en experimenten voor andere aspecten met de 3 andere Domotica-computers.
Pas als een setup bevredigend werkt, dan kun je overgaan tot verder invoegen in het 'Systeem' en in de 'hogere' pagina's van de website.

Geplande & onderhanden Experimenten

Onderstaande aanpassingen & toevoegingen zijn nu als Experiment 'in wording/ in bewerking' of al Supplement geworden
(waarbij in iedere uitgewerkte rubriek eerst wordt aangegeven wat de beweegreden) is:

Herverdeling van functies over processoren
Oplossing van Koude-voeten-problemen
Samenhang Lichtniveau en PV-productie
Energie-Info [Verwachting & Realisatie]
- Lokale inverter displays
- Monitoring van beschikbare energiewaarden door de gebruikers
- Verwachtingswaarden voor PV-Productie
Verbeterde/eigen grafische vertoning en Robuuste upload van Meteo-info naar HetWeerActueel
Meting Lucht-kwaliteit/ Fijnstof- & Gas-vervuiling
Oplijning & afregeling van beschikbare wind-info
Bodem-sensoren
Meteo-sensoren op afstand met LoRa
Behuizingen van sensoren
Vervanging van WS7000-sensors

De niveau-indicator geeft per rubriek aan hoever iets is uitgewerkt:
- rood = opstartend/ starting
- half-groen = onderhanden/ in progress
- vol-groen = (bijna) gereed voor implementatie/ (almost) finished.

Sommige experimenten zijn deels operationeel, in duurtest, of zijn momenteel 'rustend', i.v.m. denkwerk, wachtend op gelegenheid voor bouw, of wachtend op onderdelen.
Het symbool geeft aan welk onderdeel momenteel onderhanden is voor een volgende stap.

Herverdeling van functies over processoren is nodig om te zorgen dat iedere processor ruim voldoende capaciteit heeft voor uitvoering van zijn functies, en voor een helderder structuur van functies per processor.
Te zwaar belasten cq. 'productie' mengen met Experimenten => crashes/vastlopers => data-verlies & werk & ergernis ......
Domoticz1-belading voor 'productie' vooral schakel-functies en Energie-regeling,
te reduceren naar interfacing van RS485-devices, van bekabelde sensoren en van communicatie via RFXCom.
Domoticz2-belading voor 'productie' vooral schakel-functies en Meteo-rekenwerk,
te reduceren in de richting van afhandeling van de ESP8266en en communicatie via RFLink.
ESP8266-met-ESPEasy heeft een bepaalde capaciteit & catalogus voor taken.
Raspberries zijn in het algemeen krachtiger en vrijer inzetbaar.
Dat is reden om nog meer Raspberries toe te voegen in de configuratie, en de configuratie van de Raspberries en de ESP8266en aan te passen:
1. Domoticz3 is een 3e Raspberry (Type 3A+) als Controller naast Domoticz1 en Domoticz2,
  vooral voor 'algemener' rekenwerk cq ontlasting in de richting van Meteo, Licht & Energie.
  Domoticz3 is naast Support ook bedoeld voor software-experimenten zonder inbreuk op het bedrijf van Domoticz1 en Domoticz2.
2. Domoticz4 = gereserveerd voor een compagnon-server van Controllers Domoticz1 t/m 3 [een Raspberry4? Of misschien nog beschikbare PCDuino?]
3. Domoticz5 = 1e Raspberry_Zero_W => Annex voor uitlezing van de licht/IR/UV-sensor type SI1145.
4. Domoticz6 = 2e Raspberry_Zero_W => Annex voor uitlezen van T&H-meterconsole HP3001 in het kader van de kruipruimte-metingen.
5. Domoticz7 = 3e Raspberry_Zero_W => Annex voor verbeterd S0-uitlezen van kWh-meters in de meterkast.
  Daar eventueel ook als uitlezer voor een P1-interface van een 'slimme meter' (als die ooit toch komt).
6. Eventueel extra Raspberry_Zero_W(s) als Annex(en) voor vergelijkbare Experimenten/Toepassingen, als een ESP8266 daarin niet kan voorzien.
7. Alle Raspberries van RAMDisk te voorzien, zodat de schrijf-operaties naar de SD-kaarten worden beperkt => vermindering van wear & tear.
8. Periodieke externe backup van de Raspberry-bestanden verbeteren en automatiseren, zodat na een crash eenvoudiger een snelle(re) herstart mogelijk wordt.
  Daarmee ook betere/zekerder toegang tot oudere data.
9. De ESP8266en dienen als frontends voor Domoticz2 en Domoticz3 voor data-collectie en als actuators [= aansturing van relais en van PWM-uitgangen]
Status/ Acties/ Plannen:
Domoticz1 en Domoticz2 en een aantal ESP8266en draaien 'productie' met gestabiliseerde configuraties en toepassingen.
De andere Raspberries en ESP8266en zijn in experiment-/testfase, en volgen beta-upgrades.
Continu aandachtspunt, met continue ontwikkeling en testen.
Supplement: Koude voeten gaven aanleiding tot aanbrengen van extra isolatie in vorm van de 2-laags Tonzon-kussens in de kruipruimte.
Bij sterke condensvorming valt echter de onderste kussenlaag naar beneden, dus effectief daarna een 'halve invulling'.
Vinden van een remedie vraagt onderzoek naar de oorzaken, i.s.m. firma Tonzon.
Voor dat onderzoek sinds november 2016 online meting aan plafond en bodem van de kruipruimte om kwantitatief te bepalen óf en hoe groot de vochtoverlast is, met registratie door het Domotica-syteem en vertoning via de lokale en remote webserver(s).
M.b.t. het meetsysteem is in 2020 uitgebreid met online uitlezing van de sensoren van de HP3001-Console.
Een goede oplossing voor het achterliggende hoofd-probeem is een heel ander aspect.
Als effector misschien? toevoeging van een ventilatie-systeem, gestuurd door de meetprocessor.
Status/ Acties:
Operationeel, maar op hoger niveau Onvoltooid i.v.m. uitblijven van een principieel goede probleemoplossing.
Bij gelegenheid omwerken voor overdracht naar Supplementen [blijft Nederlands, want heeft alleen relatie met de Nederlandse manier van bouwen].
Supplement: Lichtniveau heeft samenhang met PV-productie en nog veel meer processen.
Voor bepaling van die samenhang (in meer detail dan nu met de 2 omgebouwde thermo-sensoren van de PWSen en met de UVN800) wordt een lichtmeting opgericht door meerdere, enkele en dubbele sensoren, incl. uitwerken tot 1 enkele, 'algemene' uitkomst (=> Lux-waarden en UV-waarden).
Meerdere sensoren voor 'echte' lichtmeting lijkt overdone, maar door schaduwwerking om het huis en door beperkingen van de lichtsensoren is er niet 1 enkele, optimale sensor-opstelling mogelijk, dus moet worden gewerkt met een 'distributed setup' waarvan de metingen door software worden verzameld.
Een oplijning onderling én met externe referenties is vereist, met berekeningen en met o.a. KNMI-waarden als waarschijnlijk beste, lokale, actuele referentie.
Startpunt voor vergelijking en oplijning is samenbrengen van de berekende referentie-waarden en de actuele meetwaarden in RRDTool-database en -grafieken.
Vergelijken (onderling en t.o.v. referenties) is moeilijk, want de sensoren hebben heel verschillende eigenschappen:
- het gevoeligheidsspectrum varieert per sensortype (in combinaties, voor visueel, IR en UV)
- de sensorchips hebben interne processing die zonder veel uitleg alleen tot uitdrukking komt in getallen van de datasheets
Van calibratie is daarom geen sprake (en kan ook niet), hoogstens van enige oplijning!
- Grafiek Licht1 combineert experimenteel de sensoren van Nexus, WS7000 en een ESP8266 met BH1750-sensoren i.c.m. een LDR.
  Voor deze grafiek1 komt lichtmeting als quasi-Temperatuur uit Nexus en WS7000:
  de enige info-bewerking hierop is de inschaling binnen het betreffende PWS.
  De ESP8266 in deze grafiek1 is een Testbed binnenshuis voor experimenten met sensor-fusie/ sensor-correlatie.
  De info uit de WS7000P_19 Lichtmeter wordt voor test & integratie ingevoegd vanaf 26 Januari 2020.
- Grafiek Licht2 combineert de sensoren van Nexus, WS7000, SI1145 en een ESP8266 met BH1750+TSL2561-sensoren.
  Voor deze grafiek2 zijn de meetwaarden volgens grafiek1 uit Nexus en uit WS7000 omgerekend naar procentuele lichtniveau's.
  Voor alle sensoren in deze dataset moeten de schaalwaarden nog worden opgelijnd, onderling en t.o.v. referenties.
  De ESP8266 in deze grafiek2 is de versie voor uitgebreide meting met meerdere sensoren, als ondersteuning van de Lichtmeter WS7000P_19 voor diens 'blinde vlekken'.
- Grafiek Licht3 verzamelt de informatie van de diverse UV-sensoren,
  met de analoge meetwaarden uit de sensoren type GUVA12, ML8511 en SI1145 in Domoticz nog om te rekenen naar een praktische/realistische UVI.
Als referentie zijn gemeenschappelijk in alle 3 grafieken 1 of 2 Grafieklijnen gereserveerd voor een externe waarde, zoals van Calculatie, Accuweather, Darksky e.d.:
in de genoemde 3 grafieken is deze referentie nu een calculatie onder noemer LightCalc, met een afgeleide, nominale UV-waarde onder noemer UVCalc.
Deze calculatie maakt gebruik van rekenmodellen t.a.v. atmosferische functies, die deels gebruikmaken van statische en dynamische inputs als invoer voor 'lokale effecten'.
Deze inputs bestaan uit:
- Geo-locatie van het PWS [= Lengte, Breedte en Hoogte]
- Actuele, lokale tijd
- Actuele luchtdruk
- Wolken-bedekking, uitgedrukt in 'Octa' [0 = Helder > 8 = Zwaarbewolkt], geleverd door Ogimet.com
De generatie per uur van 'Octa' veroorzaakt soms 'hakkels' in de afgeleide grafieklijn.
Op termijn zal een aparte Raspberry alle lichtmetingen en - berekeningen voor zijn rekening gaan nemen.
Die Raspberry correleert dan ook de Lichtmetingen met de UV-metingen van de diverse sensoren, en met een eventuele IR-meting.
Status/ Acties:
Onderweg, met testen & afwerken.
Gekoppeld aan webpagina Calibratie(kwaliteit) in rubriek Supplementen.
In de laatste versie van de grafieken een grafieklijn toevoegen voor 'Resultante' ~ uitgangswaarde voor meteo-toepassing:
daarna dit Experiment integreren in betreffende Meteo webpagina's en/of overbrengen/koppelen naar rubriek Supplements.
Actuele status/ bijzonderheden:
Supplement: Energie-Info [Verwachting & Realisatie]
Duurzaam in-/uitschakelen vraagt een eenvoudige, directe vertoning van beschikbare energiewaarden en aanverwante informatie.
Nu is vertoning van energie-waarden (zowel voor productie als consumptie) alleen mogelijk door opgeroepen uitlezing via webpagina's.
Naast zicht op actuele productie/consumptie is een prognose ook interessant.
Nu zijn de functies nog verdeeld over de 2 Raspberries, maar op termijn zal een aparte Raspberry voor Energie-aspecten alle metingen en - berekeningen voor zijn rekening gaan nemen.
1. Lokale inverter displays.
  Een eenvoudig, lokaal 'technisch' display bij de inverters (en o.a. de wasmachines) is gewenst.
  Dan kun je daar direct zien hoeveel actueel PV-vermogen er totaal beschikbaar is t.o.v. de actuele totale consumptie.
  Het kleinste, experimentele display1 hiernaast is te klein:
  een volgende display2 heeft een schermpje met meer tekst.
  ToDo is een display3 met veel groter scherm en grotere karakters.
2. Monitoring van beschikbare energiewaarden door de gebruikers
  Voor de huiskamer is een mooier uitgevoerd, lokaal display gewenst van meetresultaten, waarop gebruikers direct & actueel kunnen zien hoeveel PV-vermogen beschikbaar is cq. hoeveel electra geconsumeerd wordt, en ;-) dat veel goedkoper dan met een 'Toon' o.i.d.
3. Verwachtingswaarden voor PV-Productie
  Als je weet welke PV-productie verwacht mag worden, dan kun je m.b.v. Domotica gaan anticiperen op de beschikbaarheid van energie.
  Lokaal is die info niet direct beschikbaar: alleen indirect vanuit de meteo-verwachting.
  Extern is zulke info beschikbaar gekomen bij de website forecast.solar afgeleid van zowel PV-rekenmodellen als ook Meteo-rekenmodellen.
  Volgende stap is om die info online uit te lezen en in te voeren in Domoticz, om daaruit voor lokaal gebruik niet alleen een vergelijkingsfunctie, maar ook een schedulingfunctie op te zetten:
  1. met vergelijking kun je (als kwaliteitscontrole) checken of de verwachtingen kloppen t.o.v. actuele info
  2. als stap1 bevredigend is, dan hoef je niet zelf de actuele productie in de gaten te houden, maar zou je het kunnen overlaten aan het Domotica-Systeem om te monitoren en om via scheduling apparaten wel of niet in te schakelen
  Startpunt van implementatie is een aparte webpagina met vertoning van de verwachtingswaarden t.o.v. de actuele productiewaarden.
Status/ Acties:
1. 2 displays met scherm <1" Gereed & Operationeel; Uitzoekwerk voor 3e, 'groter' display
2. 'Mooi' display: Uitzoekwerk
3. PV-Verwachting: onderweg / testing
4. Teksten m.b.t. PV-verwachting verder verwerken in de betreffende PV-webpagina's
Verbeterde/eigen grafische vertoning en Robuuste upload van Meteo-info naar HetWeerActueel (en anderen)
1. Grafische vertoning van info
1a. Templates & Scripts
Voor 'persoonlijke' vertoning maken programma's zoals WsWin het mogelijk een aangepaste grafische uitvoer te maken met een zgn. custom-file:
- de 'basis'-custom-file is het raamwerk voor een persoonlijke variatie op de standaard-uitvoer van WsWin
- ook een uitgebreide versie die nog wat meer ontwikkeling vraagt
Het werk zit in de script-aanpassing & test totdat de layout & inhoud geschikt is voor publicatie.
Daarnaast kun je een 'persoonlijke' vertoning maken met extern gevonden templates:
ook daar zit het werk in script-aanpassing en testen.
1b. 'Eigen werk'
Een 'eigen' vertoning is een oplossing als grafieken uit andere programma's en uit templates toch niet datgene opleveren wat je wenst als upload voor verwerking & vertoning elders, omdat bepaalde elementen ontbreken, of beter anders vertoond moeten worden.
Voorlopig gekozen om RRDTool toe te passen voor het maken van grafieken voor vertoning op deze website.
2. Upload naar HetWeerActueel (en anderen)
De upload t.b.v. HetWeerActueel en de basis-upload naar WUnderground en naar AWEKAS komt nu (vanwege de beschikbare software) uit WsWin @ PC, en die uploads moeten continu 24/7 doorlopen.
Aan die laatste eis wordt niet voldaan door haperingen van de Windows-server.
Voor upload naar WUnderground en naar AWEKAS zijn inmiddels meervoudige alternatieven beschikbaar, maar nog niets voor upload naar HetWeerActueel. Best lijkt een upload-opzet met toepassing van de 2 Raspberries, liefst redundant.
Voor de aspecten 1b. en 2. begint de toepassing altijd met een data-uitlezing via Domoticz, gevolgd door database-vulling.
O.a. RRDTool is daarna een mogelijkheid om die database grafisch uit te beelden: dit plaatje is een voorbeeld van meteo-waarden voor een zeer stormachtige dag.
Status/ Acties:
1a/1b. Doorgaand in ontwikkeling, in bewerking, en deels in Test
2. Upload naar HetWeerActueel is in ontwikkeling (uitzoekwerk)
Lucht-kwaliteit/ Fijnstof- & Gas-vervuiling begint steeds meer belang te krijgen.
Momenteel is er wel een officieel nationaal meetnetwerk, maar dat is niet fijnmazig genoeg voor 'lokale' conclusies.

Daarom voor mijn Meteo-Systeem in oprichting & test een Fijnstof-toevoeging met een eenvoudige breedband-dustsensor type GP2Y10 als Annex aan Domoticz, en een nauwkeuriger sensor SDS011 die gesplitst meetresultaten geeft voor deeltjes van 2,5 micron en 10 micron, en die meetwaarden upload naar een internationaal netwerk.
Voor bepaling van luchtkwaliteit is NO₂&O₃-meting een ontbrekend belangrijk element, maar dat hangt af van de beschikbaarheid van een betaalbaar, betrouwbaar meetconcept.
Voor meting van NO₂ is deze webpagine een eerste aanzet.
Status/ Acties:
Operationeel, voor Fijnstofmeting ingevuld, maar te verfijnen.
Testing met een eerste aanzet voor Gasmeting.
Wachtend op een praktisch realiseerbaar, nauwkeuriger en robuuster Gasmeetconcept.
Supplement: Oplijning & afregeling van beschikbare wind-info
De meteo-configuratie kent 3 windmeters:
- TFA_Nexus => windsnelheid & windrichting & windstoten
- WS7000/15 => windsnelheid & windrichting, windstoten = 0
- 'Conrad' => alleen windsnelheid [digitaal = pulsen + analoog = afgeleid van pulssignaal]

De 3 windmeters in de configuratie hangen boven elkaar verdeeld over een hoogte van ca. 3m aan 1 gemeenschappelijke mast:
de snelheidsmeetwaarden zouden enigszins moeten overeenkomen.
- Nexus geeft verschillende uitkomsten bij online uitlezing via zijn Console resp. draadloos via RFXCom en draadloos via RFLink Gateway.
  Draadloze uitlezing via RFXCom maakt alleen integer waarden beschikbaar.
- De uitlezing van WS7000 is via zijn Console en draadloos via RFLink Gateway goed overeenkomstig.
- 'Conrad' is volledig ongeijkt, zowel voor de puls-uitlezing als de analoge uitlezing.
  De pulsen worden uitgelezen met een teller.
  Het analoge signaal is een electronische afgeleide van de pulssignalen via een integratie-circuit, gelezen door een A/D-converter.
Voor onderlinge oplijning is de WS7000-anemometer waarschijnlijk de beste, lokale referentie.
Grafiek windsnelheid en Grafiek windstoten tonen voor vergelijk en oplijning in RRDTool-grafieken de actuele meetwaarden.
Na experimenten lijkt door calibratie-settings enige gelijkloop mogelijk in de grafieken: zie 'Actuele status'.
Het analoge signaal van de Conrad-windmeter blijkt geen toegevoegde waarde t.o.v. het pulsende signaal, i.v.m. het ruis-niveau.
In de praktijk geeft vergelijken t.o.v. externe referentie-data zoals van KNMI, Accuweather of DarkSky alleen maar verwarring:
de input voor 'Reference' is daarom tot nader orde op 0 gezet.
Status/ Acties:
Experiment afgerond.
Gekoppeld naar rubriek Calibratie(kwaliteit) in rubriek Supplementen
Nog koppelen aan rubriek Supplements
Grafieken met tekst nog aanhangen of koppelen in de Meteo-layout webpagina
Actuele status/ bijzonderheden:
Bodem-sensoren
Voor metingen buitenshuis vlak boven&onder het aardoppervlak heeft het Meteo-systeem nu
- een WS7000P T&H-meter met Temperatuur & Humidity gecombineerd op +10cm,
- een Nexus T&H-meter met Temperatuur op +10cm, maar Humidity op +120cm,
- een WS7000 T&H-meter met Temperatuur op -10cm en Humidity op +150cm.
'Buiten mededinging' nog een WS7000 T&H-meter met Temperatuur & Humidity gecombineerd, op de niet-standaardhoogte van +50cm,
waarvan de H-sensor gaandeweg slechter inzetbaar wordt door ouderdomskwalen.
Alleen de WS7000P is dus uitgerust voor netjes gecombineerde data in het 'officiële' bodemoppervlaktegebied,
met een nauwkeurigheid van +0,3°C voor Temperatuur en +2% voor R.V.:
deze WS7000P is in bedrijf sinds 26 Januari 2020: helaas storing na 26 februari 2020.
Het Meteo-Systeem miste nog een aaneensluitende metingreeks in de bodemlaag volgens het beeld van o.a. KNMI en Meteo_UK,
met sensoren op -5cm, -10cm, -20cm, -50cm en -100cm t.o.v. de oppervlakte.
Het grondwater-peil is daarnaast interessant gebleken o.a. in de discussies over neerslagtekort en over de natheid van onze natte kruipruimte.
Regen-indicatie cq. bladvocht-indicatie is ook interessant als fase-monitor naast de neerslagmeting en de R.V.-meting.
Daarmee inzicht hoe de 'diepere' vochttoevoer voor bomen en struiken kan zijn, en de 'oppervlakkigere' vochtbereikbaarheid voor kleinere planten.
Een collectie sensoren gekoppeld aan ESP8266-processor(en) voorziet nu hierin:
zie de Meteo_Configuratie.
Als invulling voor meting van de bodemtemperatuur is een array met 4*DS18B20_RVS-thermosensor
(met nauwkeurigheid van +0,5 °C) gemonteerd in/aan een PVC-buis van 32mm en ingegraven aan de zijkant van de tuin,
gericht op gelijktijdige temperatuurmeting gestuurd door een ESP8266-processor op -10cm, -20cm, -50cm en -100cm.
De bovengenoemde ESP8266-processor bedient ook de naastgelegen T&H-meter SHT15 op -5cm, en
leest met zijn ADC een naastgelegen Regen-/ bladvocht-indicator: zie de beschrijving hieronder.
Groei van kleine(re) planten wordt sterk beïnvloed door vocht & temperatuur aan de oppervlakte.
Gecombineerde T&H-meting op -5cm vlak onder het oppervlak geeft daarvoor de benodigde informatie.
Een SHT1x T&H-sensor met gecombineerd Temperatuur en Humidity in beschermende capsule past voor deze functie:
Type SHT15 uit de SHT1x-reeks past met + 0,3°C en +2% in nauwkeurigheid bij de 'bovengrondse' sensoren type SHT31 van WS7000P.

Grafiek Bodem1 en Grafiek Bodem2 tonen op een tijdlijn de resultaten van de lopende testen.
Als de thermosensoren op -005cm t/m -100cm niet online zijn, dan worden de laatst-gemeten waarden getoond.

Alternatieve vertoning van T&H-waarden per sensor in tekst-tabellen met dynamische invulling van de getallen:
voor Nexus op +10cm en voor WS7000 op -10cm alleen temperatuur in de tabel, want de bijbehorende vochtsensoren zijn dus 'niet compatible'.
Zelfde fictieve waarden en defaults als in de grafieken.
Grondsoort:
boven -100cm = los, 'zwart' zand (~ Twentse benaming van de grondsoort)
onder -100cm = keihard & gesloten, wit zand

Voor grondwaterpeiling nu 2 peilbuizen voor periodiek een ruwe, handmatige meting tot ca. -1,5m met een peilstok.
Er wordt een 2-tal concepten uitgewerkt dat (al dan niet gecombineerd) tot ca. -3m automatisch, electronisch, periodiek op afstand kan meten:
nu de opzet uitwerken, mitsen-en-maren bepalen en de mogelijke prestaties!
Status/ Acties/Plannen:
1) Het ondergrondse thermosensor-array is gemonteerd & getest met bijbehorende Regen-indicator, ESP8266 processor en zonne-voeding.
Temperatuur onderling opgelijnd in de software.
Eerste/ Basic versie zonnevoeding = zonnecel zonder accu => het pakket van ESP8266+sensoren alleen in actie bij voldoende zon (in de praktijk >20kLux).
Als de Bodemmeet-ESP8266 niet werkt, dan worden in Domoticz defaultwaarden (of 'laatste waarden') gebruikt voor testen van scripts en grafieken.
Tweede/ Vervolgversie zonnevoeding is een uitbreiding volgens een 'geleende' opzet met accu-circuit voor overbrugging in zwak licht & duisternis.
Krachtiger uitgevoerd met 2 paneeltjes die parallel het circuit voeden,
maar in de praktijk nog steeds (te) zon-afhankelijk gebleken en ruim onvoldoende om 24/7-voeding te geven,
vermoedelijk mede ook vanwege de aanhang van 6 sensoren.
2) Gezien het trage verloop van veranderingen ondergronds lijkt 4 à 6 metingen per uur al genoeg.
De Bodemmeet-ESP8266 tussentijds in slaap-mode zetten spaart sterk op zijn verbruik uit de accu.
Derde/ Eind[?]configuratie daarom ingesteld op 4 metingen/uur met slaap-functie voor de Bodemmeet-ESP8266.
Als dat niet voldoende blijkt (in tijden met minder zon), voor de aanhangende sensoren nog te bedenken hoe die een bijbehorende, sparende voeding kunnen krijgen.
3) Voor de Grondwaterpeilmeter is een vergelijkbare opzet gepland.
Zeker omdat die peiler op afstand zal staan van een net-aansluiting (=> zonvoeding zondermeer vereist) en omdat in deze toepassing de variaties nog trager verlopen:
1 meting per 4 uur is frequent genoeg.
Realisatie van de grondwaterpeiler wacht op ontvangst van onderdelen.
4) In de kruipruimte is een SHT11-sensor toegepast aan een ESP8266:
zou ook hier passen als gecombineerde T&H-sensor op -5cm.
Bij de kruipruimte-metingen is echter duidelijk verdrinkingsrisico gebleken bij ondergronds plaatsen van zulke T&H-sensors,
ook als ze ingekapseld zijn en zelfs vrijliggend.
In afwaterende tuingrond is misschien dat risico iets anders dan in een kruipruimte
=> Uitzoekwerk voor een behuizing & opstelling die goed bodemcontact geeft, overstroming voorkomt en eventueel een geforceerde droging eenvoudig toestaat.
Voorlopig proberen met de hieronder getoonde 'knutsel'-opbouw pal naast & aan de bodemthermometers:
- met 2 plantpotjes op elkaar houden we ondergronds op diepte de ingekapselde kop van sensor SHT15 vrij van direct contact met grond
  - sensor SHT15 steekt door de onderkant van bovenste plantpot1
  - plantpot1 rust met kurken als afstandhouders in een plantpot2 => vloeistofvrij 'kamertje' voor de sensor
  - de gaten in de bodem van de 2 plantpotten zorgen voor doorstroming van temperatuur en vocht uit de ondergrondse omgeving,
    maar tevens goede afscherming en drainage tegen overvloedig vocht
- plantpot1 gevuld met grond, gestapeld op plantpot2 => sensor op diepte met 'correcte' grondafscherming boven de sensor
- bovengronds extra, omgekeerd plantbakje tegen doorslaande regen (of tegen sproeiwater)
- buitenafscherming door een omgekeerde plantpot over het thermo-array en over de samenbouw voor sensor SHT15,
  met ruime beluchting door de losse plaatsing en door de gaten in de bak, maar niet teveel afscherming tegen vocht rondom e.d..
Meteo-sensoren op afstand vergroten met LoRa het beeld op het weer.
Soms geen luxe, maar noodzaak, omdat het communicatiesysteem van de 2 huidige PWSen en ook van Domoticz beperkingen heeft:
- reikwijdte van 433MHz-verbindingen en WiFi is beperkt tot hoogstens 100m.
  Toepassing van 868MHz is alleen beter i.v.m. (voorlopig) minder onderlinge storing van toegangspunten en clients.
- demping tussen draadloze sensoren en basisstation door beplanting, terrein of obstakels
  => tamelijk onvoorspelbaar geen constante, soms slechte of soms helemaal geen data-overdracht.
- een kabelverbinding is wel robuust, maar over grotere afstand niet handig cq. moeizaam en ook stoorgevoelig
- LoRa biedt een mogelijkheid om sensoren draadloos over grotere afstand te verbinden (tot meerdere km's!).
  Het experiment begint met verbinding maken met een dichtstbijzijnd LoRa-netwerk.
  Uitdaging om daarna een LoRa-configuratie met sensoren te ontwikkelen, die via het LoRa-netwerk functioneel aansluit bij het huidige Meteo-Systeem.
Status/ Acties:
Wachtend op oplossing voor een TTN-verbinding voor de Marvin-Node (o.i.d.)
Info verzamelen & experimenteren
Behuizingen van sensoren zijn een aspect dat ook aandacht vraagt.
Zeker bij zelfbouw moeten de componenten netjes worden opgeborgen op een manier dat ze, én goed kunnen functioneren, én niet worden blootgesteld aan eventuele schadelijke invloeden van het weer e.d.
Dat heeft een hoog 'experimenteel' gehalte vanwege de componenten die moeten worden opgeborgen.
In de loop van de tijd daarvoor een reeks behuizingen uitgevonden en gerealiseerd.
Status/ Acties:
Grote delen afgerond, maar steeds doorgroeiend a.h.v. opkomende behoeftes o.a. door uitbreidingen en door ervaringen
Vervanging van WS7000-sensoren is een aspect dat uit leeftijd van mijn WS7000-PWS volgt.
Het WS7000-PWS is in bedrijf sinds 2001: sinds 2003 op de huidige locatie.
Blootgesteld aan de elementen slijten zeker sensoren in de buitenlucht:
de 2 sensoren type WS7000/25, de anemometer WS7000/15 en de neerslagmeter WS7000/16.
Voor de laatste 2 componenten is helaas regelmatig onderhoud de enige optie, of vervangen als nog een 2e-hands exemplaar kan worden gevonden.
Bij de windmeter is zo'n vervanging al een keer gebeurd: de oude windmeter dient nu als bron van reservedelen.
Sinds ca. 2011 worden de 2 T/H-meters type WS7000/25 beschermd door een extra behuizing, maar de componenten hebben toch te lijden van zon & vocht & temperatuur.
De originele thermosensor is een 10k NTC-weerstand die eenvoudig vervangbaar is (en dat is na breuk door verroesten al een keer gedaan), maar voor de originele hygro-sensor is geen direct compatibele vervanger te vinden.
Met dit voor ogen wordt nu deelgenomen in een opzet voor een zonnecelgevoed cluster verder genoemd WS7000P.
WS7000P voorziet in deze setup gecombineerd in:
- 2*T/H-meter,
- 1*Lichtmeter,
- een gemeenschappelijke Controller,
aan de PWS-kant compatibel met het WS2500-PWS en met het WS7000-PWS.

Anders dan de stand-alone sensoren van de WS7000-configuratie clustert de Controller de genoemde sensoren en emuleert de communicatie van 3 WS7000-sensoren, alsof
2*T/H-meter type WS7000/25 (maar met intern een T/H-sensor type SHT31)
+ 1*Lichtmeter type WS7000/19 (maar met intern een Lichtsensor type MAX44009/GY19 + I2C-converter voor aanpassing aan de Controller).
De 2 T/H-sensoren van het nieuwe cluster vervangen de 'bejaarde', originele 2*WS7000/25 met betere nauwkeurigheid dan alle huidige T/H-meters in de PWSen:
SHT31 heeft + 0,3°C voor Temperatuur en +2% voor R.V., tegen WS7000/25 met +1°C resp. +8% en tegen TFA_Nexus met +1°C resp. +5%
De Lichtsensor is een welkome aanvulling op het sensorpakket, met een vertaalslag in Domoticz passend bij de WS7000-PWS en de TFA_Nexus-PWS.
De nieuwe setup is zo ver mogelijk van de bebouwing achter in de tuin aan een pergola gemonteerd om bebouwingsinvloed te beperken.
De nieuwe lichtsensor en de zongevoede Controller zijn bovenop die pergola gemonteerd om zoveel mogelijk licht te kunnen vangen.
De nieuwe T&H-sensoren zijn lager aan een paal van die pergola geplaatst in Davis-sensorhutten, op een redelijk vrije, meestal beschaduwde plaats,
op een hoogte van +1,5m resp. +0,1m, voor T&H-meting op 'standaardhoogte' respectievelijk 'gras-/klomphoogte'.
De originele 2*WS7000/25 leven verder - zolang het duurt - als redundante, backup T/H-sensoren binnen het WS7000_PWS,
voor gecontinueerde toepassing als Thermo-sensor op hun huidige positie, terwijl de R.V.-functie wegens slechte kwaliteit z.s.m. wordt uitgeschakeld.
De WsWin@PC-instantiaties met PC-Interface WS7000/13 hebben geen interface voor de WS7000/19 Lichtmeter, en daarom zal via Domoticz en de wsmerge-functie de gemeten licht-info worden geïnjecteerd in WsWin@PC als quasi-temperatuur en/of quasi-vochtwaarde, dichter bij de waarheid dan de quasi-lichtsterkte die WsWin@PC nu afleidt uit de schijn-temperatuur van de omgebouwde WS7000-T/H-meter cq. de omgebouwde Nexus-T/H-meter.
De Controller van WS7000P heeft ook nog interface-mogelijkheid voor de WS7000-anemometer en voor de WS7000-neerslagmeter, maar daarvan wordt nu geen gebruik gemaakt:
- de huidige WS7000-anemometer en de WS7000-neerslagmeter en de huidige WsWin-interfaces en de Domoticz-interfaces voldoen nog prima,
- toepassing vraagt enerzijds ombouw van de interfaces van de anemometer resp. de neerslagmeter,
- activeren van die interfaces in de cluster-processor vraagt anderzijds aanpassing door de maker van de software van de cluster-processor.
Status/ Acties:
Geïnstalleerd, geactiveerd en onder test: (soms) zichtbaar voor PWS-WS7000 en voor Domoticz.
T&H-sensors voor PWS-WS7000 zijn schakelbaar alternatief voor 2 'oude' T&H-sensors.
Verdere koppeling pas na bewezen continue werking.
All Rights & Credits for WS7000(Plévenon): Christophe Hamon

Nog ruimte voor meer experimenten, want uitbreiding & verbetering blijft doorgaan .....

Sitemap/ Jumplist voor deze website, incl. links to english versions of pages

Copyright © 2013-2020 T4S
The copyright for information and/or data available from or accessed via external links (also without declaration of source), remains with the original owner, hence the use of such info may be subject to limitations.