Обо мне
    Резюме
    Портфолио
    Услуги
    Контакты
    Астро
    Схемотехника
    Мультикоптеры
    Автономный дом
Язык:

Лень - двигатель прогресса. Автоматизация и прогноз тревоги

19/10/2015 10:51:06
Контроль и учёт!

Давеча я объявил себе очередной месячник борьбы с ленью. Раньше хватало заклинания "лени не существует, это выдумка". Но теперь понадобилось что-то большее. Я ж парень легко увлекающийся и на волне многих увлечений понакупил всякого барахла. И лежит оно мирно на полках стеллажа, дожидаясь своей очереди. И всё бы ничего, кроме того, что меня чертовски достало месяцами (годами) готовиться к чему-то, оглядывать со всех сторон, бояться начать... и потом за считанные часы решать эти несложные задачи. Прям бесить начало. И я сказал себе "баста, нет никакого завтра. Есть только настоящее. И если ты не сделал что-то сейчас, то ты не сделаешь это никогда. Так что вперёд"! :)

После такой ободряющей речёвки я заглянул в достаточно длинный ToDo (список дел, который храню в гуглдоке). Начал вглядываться в первую строчку раздела "как-нибудь потом". Там было написано: "контроль напряжения на АКБ, тревога и ежедневный отчёт".

IT-центром моего автономного дома является микрокомпьютер Raspberry Pi ("малина"). Куплен он давно и работает отлично. На него возложены обязанности:

  • работать программной WiFi точной доступа;
  • получать пару инетов и следить за их здоровьем. МТС-свисток воткнут в хаб, мегафон работает через свой роутер, подключенный в тот же хаб;
  • организовывать VPN для безопасного доступа к дому извне;
  • раздавать содержимое террабайтного внешнего USB-диска для всех авторизованных в запароленном WiFi юзеров. Киношки там и т.п.;
  • в период 3Гэ unlim'а качать наверх и вниз всё то, что надо скачать. Я о периоде с часу ночи до 7 утра, когда мой провайдер не считает байты. К примеру, если мне нужно скачать какой-нить торент, я скачиваю файл на моём немецком сервере, кладу в спец. папку и ночью файл сам в меру пропускной способности инета приползает домой. Аналогично и для выкачивания "наверх" есть папка на "малине";
  • раньше малина трудилась вместе с внешней IP-камерой и даже программно детектировала движение, рассылала мне емылы о вторжении. Да только мощи у неё еле-еле хватало, так что на замену этой функции купил железный DVR.

Недавно (ну да... на самом деле давно, почти пол года назад) купил я вот такую платку четырёхканального АЦП для малины:

Плата АЦП для Raspberry Pi Плата АЦП на Raspberry Pi

К сожалению, на плате стоит микруха с всего лишь четырьмя десятибитными каналами. А мне бы 10 каналов! Зачем?

  • для контроля 12В стойки. Эта линия электропитания состоит из блока моих самодельных СБ, дешёвого MPPT контроллера Tracer и четырёх "мелких" 55 Ач аккумуляторов в стойке. Порой один или даже парочку аккумов я снимаю, когда они мне нужны в машине или на стройке (шуруповёрт питаю от одного).
    Основная же функция этой ветки достаточно ответственная, а именно:
    • питание этой самой малины вместе с её жёстким диском и прочей периферией;
    • питание охранных камер и DVR;
    • освещение дома стационарным светом. Люстрами, то есть. Пока не во всех комнатах есть стационарный свет, но где он есть, работает он от мелкого 150 Вт инвертора на 12В линии;
  • для контроля 24В стойки. Основной блок из 8 больших 190Ач аккумуляторов, соединённых последовательно-параллельно, запитанных от блока монокристалических солнечных батарей, состоящего на данный момент из 250+4*150+2*125 = 1.1 кВт панелей;
  • для контроля каждого из 8 аккумуляторов, входящих в состав 24В стойки.

Зачем мне индивидуальный контроль напряжения на каждом из компонент 24В стойки? О, совсем недавно я наступил на эти грабли :). Имя им - разбалансировка. Так как аккумы в магазине продают 12В, то для формирования большего напряжения их соединяют последовательно. 12+12 = 24В. Но так как разумная ёмкость свинцовых АКБ не выходит за ~200 Ач ввиду их нехилого веса, я думаю (мои 190 Ач весят 53 кило каждый, к примеру), то полученные пары каскадируем параллельно для повышения ёмкости. У меня каскад из четырёх пар 190 Ач аккумов.

Аккумуляторы самые дешёвые, качество скочет от экземпляра к экземпляру и почти наверняка один из пары оказывается хуже, а второй - лучше соседа. Это не в обиду тому, которых хуже и не с целью прославить лучшего. Просто такова их природа. И вроде как нет проблем - ну пусть они перевешивают на один бок. Да только во-первых, стабильные 12.6 * 2 = 25.2В уже не увидишь (не абы какая проблема), на разряде меньший аккум может упасть ниже крайних 11В, да на заряде бОльший аккум вылезет за положенный потолок в 14.4В. А это плохо. Это пагубно влияет на их здоровье, чуть-чуть даже на моё (перезаряд ведёт к повышенному газообразованию, в т.ч. с парами серной кислоты), плохо влияет на здоровье и моего кошелька. Точнее, конечно. его содержимого.

Именно поэтому я порой беру тестер и меряю пары. Нахожу "хилых", отмечаю их отрезком изоленты и потом собираю пазл. Хилые к хилым в пару, сильные в пару к сильным. Конечно же, желательна ранняя диагностика. Конечно же, мне лень каждую неделю (не то, что каждый день) бегать с тестером по стойке. Для этого мне нужно ещё 8 каналов АЦП.

Ну да ладно. Как куплю десятикальный АЦП, так подключу всё задуманное. А пока что 4 существующих канала подключу на первые два из списка (контроль 12В и 24В линий), да на какие-нибудь ещё пару аналоговых датчиков. Ну... например, контроль уровня воды или, если найду весы на Ali, контроль веса газового баллона отопления...

Пока что я "на коленке" через делитель я подключил первый канал к 12В линии. Делитель из двух резисторов нужен для согласования уровня напряжений. На АКБ бывает до 14.4В в момент максимального заряда, а АЦП может воспринять только 3.3В. 14.4 делим на 3.3, получаем необходимый коэффициент делителя 4.36. С запасом берём 4.5. А смотря в коробку запчастей находим резюки 4к7 и 1к, собирая делитель 1:5.7.

Дальше всё просто. На малину ставим софт, неплохое описание здесь: http://linksprite.com/wiki/index.php5?title=Linker_kit_Base_Shield_for_Raspberry_Pi_with_ADC_Interface . Чуть погуглив модифицирую питон-программу (ой, моя первая и, надеюсь, последняя, питон-прога) для записи значений в базу. Прогу ставлю в ежеминутный запуск в крон. Ну а дальше дело техники. Я ж веб-программист. Пока что вывел в google chart график подключенных каналов 12В и 24В. А потом сделаю событийную модель, предупреждения меня, ежедневный отчёт и т.п.

График контроля напряжения

Здесь статистика за сутки. По цифрам-отметкам на графике:

  1. сначала я долго гадал, что за пила по 24В каналу. Понять не мог. С учётом, что показания с АЦП снимаются раз в минуту, так и вовсе непонятно. А потом резко дошло! Это холодильник;
  2. Для тесту и экономии энергии для - в 6 утра временно вырубил холодильник. Он у меня на отдельном рубильнике в шитовой. И да, пила пропала :). Через пару часов включил его обратно;
  3. утро. Солнушко встало, СБ заработали, аккумуляторы воспряли и возрадовались;
  4. аккумы наелись, солнечный контроллер с ~14.4В перевёл аккумы в буферные ~13.2В что ли. Надо бы чуток подогнать коэффициент делителей;
  5. солнушко село, аккумы под нагрузкой резко пришли в боевые ~12.5. Так и падали неспеша в ночном режиме отдачи энергии;
  6. а это я температурный датчик ds18b20 подключал.

Температурный график на основе raspberry pi и ds18b20

А это, к слову сказать, на скорую руку собранный график погоды в моей "тайной комнате". В бойлерной, другими словами. Там будет пила, вызванная гестерезисом термостата котла. Того просили держать 22°С, но он допускает падение до 21, потом врубается и чуть ли не до 23 греет. Этот датчик расположен на полке под потолком в комнате с котлом, отсюда температура выше заявленных 22.


Архив

Телефон: +7 (928) 425-32-10
e-mail: