Mäta fjärrvärme med 1-Wire

[flyvert]

Känner att jag måste förtydliga lite. Det jag syftar på är ju alltså att räkna ut förbrukning på din VS-krets, dvs ditt tappvarmvatten ligger utanför detta. I din VS-krets antar jag att du har en egen cirkulationspump som går med fast varvtal?
Temperaturerna mäts på sekundärsidan av växlaren till vs-kretsen.

Man lär ju märka om flödet är hyfsat konstant om man räknar ut vid några olika tillfällen vid olika framledningstemperaturer. Det är viktigt att inte tappa varmvatten när man läser av effekten.

Så här borde man kunna räkna:
P[kW] = Q[m3/s] x ρ[kg/m3] x Cp[kJ/(kg x K)] x ΔT[K]
Q[m3/s] = P[kW] / (ρ[kg/m3] x Cp[kJ/(kg x K)] x ΔT[K])
Q[m3/s] = P[kW] / (990 x 4,18 x ΔT[K])

Har nu räknat fram Q för radiatorkretsen (lite drygt åtta liter i minuten) och löst ut P och fått fram ett beräknat effektuttag för radiatorkretsen.

Skall bli intressant o se hur det beräknade värdet står sig mot fjärrvärmeväxlarens eget värde.

[rolper]

Så du tror inte alls på en typ RPi med kamera som tolkar displayens momentanförbrukning?

Har lekt lite med kameran, den verkar dra fett med CPU o man måste lirka en massa med komprimering, filformat för att sen få tag i nån slags "live OCR" som skall tolka... nja... Ekdahls förslag med mätning på sekundärsidan låter lite enklare och mer "pålitligt" (dock med risk för felavläsning och ingen koll på varmvattenuttaget)

Hej,
Jag använder sedan årsskiftet en rasp + usb-kameran för ca 110 kr hos m.nu för att fota fjärrvärmemätaren var 5-e minut. Teckentolkar sedan bilden och lägger upp datafiler med aktuell förbrukning.
Kameran spänningsmatas från raspen. Har även en usb-till-1wire kopplad via usb-hub som mäter spänningar via a/d-omvandlare, ljussensor, elförbrukning via pulssensor och räknare samt temperatur och luftfuktighet.
Kron i raspen startar ett php-script som tar en bild av mätaren. Scriptet teckentolkar bilden och om tolkningen misslyckas (pga att displayen blinkar eller växlar siffra under exponeringen) tas en ny bild, osv. Scriptet lägger upp datafiler, en per dygn.
Ett annat php-program används för att plotta förbrukningen, se nedan, med interface på websida. Allt kört på raspen.

[sonnyboy]

Jag använder sedan årsskiftet en rasp + usb-kameran för ca 110 kr hos m.nu för att fota fjärrvärmemätaren var 5-e minut. Teckentolkar sedan bilden och lägger upp datafiler med aktuell förbrukning

Något fränt

[flyvert]

Så du tror inte alls på en typ RPi med kamera som tolkar displayens momentanförbrukning?

Har lekt lite med kameran, den verkar dra fett med CPU o man måste lirka en massa med komprimering, filformat för att sen få tag i nån slags "live OCR" som skall tolka... nja... Ekdahls förslag med mätning på sekundärsidan låter lite enklare och mer "pålitligt" (dock med risk för felavläsning och ingen koll på varmvattenuttaget)

Hej,
Jag använder sedan årsskiftet en rasp + usb-kameran för ca 110 kr hos m.nu för att fota fjärrvärmemätaren var 5-e minut. Teckentolkar sedan bilden och lägger upp datafiler med aktuell förbrukning.
Kameran spänningsmatas från raspen. Har även en usb-till-1wire kopplad via usb-hub som mäter spänningar via a/d-omvandlare, ljussensor, elförbrukning via pulssensor och räknare samt temperatur och luftfuktighet.
Kron i raspen startar ett php-script som tar en bild av mätaren. Scriptet teckentolkar bilden och om tolkningen misslyckas (pga att displayen blinkar eller växlar siffra under exponeringen) tas en ny bild, osv. Scriptet lägger upp datafiler, en per dygn.
Ett annat php-program används för att plotta förbrukningen, se nedan, med interface på websida. Allt kört på raspen.

Mycket intressant rolper!

Har du möjlighet att lägga ut en lite mer utförlig beskriving om hur du gått tillväga för att teckentolka, riggat kameran, ordnat med belysning för att få rätt exponering, problem, etc.?

Själv har jag lärt mig lite om CSS och fått till en lite snyggare hemsida.

/f

[rolper]

Kameran är provisoriskt monterad med träbitar och tvingar (när allt fungerar är det bäst att inte röra något) i anslutning till fjärrvärmemätaren. Se bilden nere t.v. Avstånd till displayet är 70 mm. Fördelen med denna kamera är att fokus kan ställas in på det korta avståndet. Belysning är fyra vita lysdioder försörjda via 150 ohm till 5 V. Det viktigaste är att displayen blir jämt belyst och att inga speglingar uppstår. Jag har inte lyckats helt, men det duger. Lysdioderna hålls på plats med den grova koppartråden som är fastlimmad med smältlim på brädan. Kamerans egna inbyggda lysdiod är förtejpad. Den lyser då bild tas. Jag har provat att där koppla in en transistor som startar den yttre belysningen med fyra lysdioder, men f.n. har jag belysning på hela tiden.

Bilden som tas med fswebcam lagras och märks med info om datum och lagringstid nere t.h. i bilden. Efter teckentolkning skrivs extra info nere t.v. och bilden lagras (för att kunna tolkas manuellt om något går snett). Bilden görs om från färg till gråskala och kontrasten skärps. Tolkning av de fem 7-segments-siffrorna görs i en loop 5 x 7 där en siffras 7 segments positioner är definierade relativt skärningspunkten av övre vänstra hörnet två segment. Förskjutningen till siffra nr 2, 3 osv är också lagrade. Varje segment "mäts" genom att nivån i en punkt med 3x3 pixel läses. Som jämförelse "mäts" bakgrunden i respektive siffras övre och nedre halva. Samtidigt som alla punkter "mäts", skrivs en kopia av bilden med alla "mätpunkter" vitmarkerade. Denna kopia syns till höger nedan.

Kontrasten mellan segment/bakgrund beräknas. Om kontrasten > ett visst värde är segmentet aktivt. Så segmenten blir antigen 1 eller 0. I scriptet gör jag helt enkelt tio test (för varje siffra) enligt:

if (($seg['a']==1)&($seg['b']==1)&($seg['c']==1)&($seg['d'==1)&($seg['e']==1)&($seg['f']==1)&($seg['g']==0)) $fig=0 ;
elseif (($seg['a']==0)&($seg['b']==0)&($seg['c']==0)&($seg['d']==1)&($seg['e']==1)&($seg['f']==0)&($seg['g']==0)) $fig=1 ;
...
elseif (($seg['a']==1)&($seg['b']==0)&($seg['c']==1)&($seg['d']==1)&($seg['e']==1)&($seg['f']==1)&($seg['g']==1)) $fig=9 ;
else $fig='x';

(Mina segmentsbenämningar stämmer inte med standard)

Jag har skrivit lite mer om php-koden på ett annat ställe. Det är kanske bättre att jag fixar till den beskrivningen och lägger den på raspens websida som pdf.

Sedan gör jag fler tester för att se om decimalsiffrorna blinkar, eller siffrorna växlar under exponeringen. Siffrorna "1 0" i mitten under den mittersta bilden talar om att bilden kunde teckentolkas på första försöket och att ingen blinkning skedde.

/rolper

[flyvert]

Kameran är provisoriskt monterad med träbitar och tvingar

...

Jag har skrivit lite mer om php-koden på ett annat ställe. Det är kanske bättre att jag fixar till den beskrivningen och lägger den på raspens websida som pdf.

/rolper

Wow... jag är verkligen imponerad det måste jag säga... Applåd!

Det får kvällens egna "lek & strul & ev framgångar" med index i min signaldatabas (MySQL) att blekna rätt rejält. Inte helt lätt det där med index o hur man designar effektiv kod i SQL men "liket lever..."

När du skrev teckentolkning tänkte jag nåt i stil med något OCR lib du hittat för Linux... men det här är ju av en helt annan dignitet.

Får jag fråga varför du gick i clinch med egen teckentolkning - kul utmaning eller hittade du inget på "marknaden" som passade?

Helt klart blir jag lockad att göra något liknande!

Skulle bli jätteglad om du kunde länka till din kod, etc. så att jag kan börja min förstudie...

/f

[rolper]

Tack för applåderna, det värmer! Men anledningen till att skriva egen kod var närmast lathet. Provade att installera phpOCR-0.0.3 medan jag försökte få igång teckentolkningen, men den var väldigt känslig på kontrast mellan tecken och bakgrund, så jag orkade inte fortsätta utan gick tillbaka till den egna php-koden. Jag har OCR-programpaketet installerat på raspen och borde kanske ge det en chans till. Men eftersom bilden av mätaren är fix behöver jag bara testa på vissa pixlar.

Nackdelen med den egna koden är att kameramontaget är mycket känsligt för minsta förflyttning. Bilden med punkterna för avläsning i förra inlägget använder jag för att kolla att "avkänningspunkterna" ligger rätt i segmenten. Någon form av självjustering borde införas, vilket vore fullt möjligt.

Det är inte alltid hobbyprojekten är bekvämaste sättet att lösa uppgiften, jag kan t.ex gå in på fjärrvärmeleverantörens hemsida och få dygnsförbrukningen, stapeldiagram m.m. ...

Jag skulle även kunna använda MySQL för databasen och rrd för att plotta grafer, men det har blivit textfiler enligt Lämpömittaris filstandard och JPGraph för graferna, av samma skäl, bekvämlighet. Då får man det som man vill ha det. Jag kör Lämpömittari sedan 2006 på en windows-dator för det ena 1-wire nätet (enbart temperaturmätning), filserver, webserver, tellstick för kontroll av lampor m.m. och htpc. På raspen kör jag OWFS för 1-wire, kamera m.m.

Dina mätningar av temperaturer i fjärrvärmerören och beräkning av energin är intressanta. Jag mäter f.n. bara tappvarmvattnets temperatur på det sättet.

/r

[flyvert]

Gött!

Skall börja lite med några fejkade "webkamerabilder" av min fjärrvärmedebiteringsdosa o se vart man kommer med phpOCR.

Ang intresset för fjärrvärmen håller jag på med lite energiförbättringsprojekt (isolering på taket, nya fönster, dörrar, etc) o vill få se "hur lite" ett byte av 9 st gamla 2-glas från 1973 (U=2.0+) till moderna 3-glas med argongas (U=0.8 ) givit...

Till sommaren planerar jag att öka på loggningen med regn, vindriktning o vindhastighet för att försöka se hur mycket "regniga o blåsiga höstdagar" kontra vindstilla dagar skiljer sig åt - mest på kul (iaf mer berikande än att uppdatera fejsbåck o se vem som lämnar Idål eller Könsslaget... )

/f

[JohWin]

Att mäta temperatur på strömmande vatten i ledning med utanpåliggande givare kan aldrig bli särskilt bra. Man kan nog inte förvänta sig noggrannhet bättre än flera grader. Tar du av givaren och monterar den igen eller flyttar den en liten bit kan det nog hända att du får att annat resultat, både bättre och sämre. Ska du mäta temperaturen bra behöver du använda givare instucken i flödet.

Det är inte ovanligt att fjärrvärmeleverantören erbjuder kunduttag. Det är oftast ett uttag med två pulser, en för energi och en för volym som fjärrvärmeleverantören sätter vid sidan om mätaren så att du inte behöver bryta mot bestämmelserna genom att pilla inne i den plomberade mätaren. Om du då vill läsa förbrukning av fjärrvärme, alltså kWh är det kanalen energi du är intresserad av. Genom att dividera energi med tid får du snitteffekt under tidsperioden.

[flyvert]

Att mäta temperatur på strömmande vatten i ledning med utanpåliggande givare kan aldrig bli särskilt bra. Man kan nog inte förvänta sig noggrannhet bättre än flera grader. Tar du av givaren och monterar den igen eller flyttar den en liten bit kan det nog hända att du får att annat resultat, både bättre och sämre. Ska du mäta temperaturen bra behöver du använda givare instucken i flödet.

Det är inte ovanligt att fjärrvärmeleverantören erbjuder kunduttag. Det är oftast ett uttag med två pulser, en för energi och en för volym som fjärrvärmeleverantören sätter vid sidan om mätaren så att du inte behöver bryta mot bestämmelserna genom att pilla inne i den plomberade mätaren. Om du då vill läsa förbrukning av fjärrvärme, alltså kWh är det kanalen energi du är intresserad av. Genom att dividera energi med tid får du snitteffekt under tidsperioden.

Tack för tipset - har inte på allvar undersökt möjligheten att få tillgång till "rådata". Men jag skall ge det ett försök till - kan ju iaf ta en bild på dosan o ställa en fråga här om nån har rönt framgång med samma dosa. Tänkte först att min fjärrvärmeleverantör nog inte var mer tillmötesgående än de som försökt få Vattenfall ätt släppa till S0-plinten...

Sen lät OCR som ett trevligt nästaprojekt nu när man fått till en första generationens insamling, lagring o presentation.

/f

[flyvert]

Tack för applåderna, det värmer! Men anledningen till att skriva egen kod var närmast lathet. Provade att installera phpOCR-0.0.3 medan jag försökte få igång teckentolkningen, men den var väldigt känslig på kontrast mellan tecken och bakgrund, så jag orkade inte fortsätta utan gick tillbaka till den egna php-koden. Jag har OCR-programpaketet installerat på raspen och borde kanske ge det en chans till. Men eftersom bilden av mätaren är fix behöver jag bara testa på vissa pixlar.

Hoppas du fortfarande läser denna tråd rolper.

Efter några kvällars mixtrande med en gammal HD webkamera som inte RPin gillade kör jag nu en Logitech C270 med enbart RPins inbyggda USB strömförsörjning.

Hittade hur man fokuserar om en webkamera (faktiskt en C270) på Youtube: http://www.youtube.com/watch?v=v-gYgBeiOVI

Sen har jag tillverkat en rad med 3 lysdioder som jag placerat i underkant och som jag kör på ytterst låg effekt (under 2 mA om mitt 200 SEK instrument från Klas-I-Sjön visar rätt, skall mäta upp det med en kalibrerad Fluke som jag har på jobbet nån dag framöver)

Har inte färdigställt nån jigg som håller kameran o dioderna stadigt så att dom inte ruckas om man öppnar dörren o skall kolla nån parameter i styrningen eller det ständigt sjunkande radiatorkretstrycket... .

Jobbar parallellt med att färdigställa en softbox av plast från en dunk men lessnade då uppfinnarjockeandan sjunker ju mer man dunkar huvet i väggen med samma problem.

Just nu sitter kameran med typ gummisnodd o lysdioderna hänger o slänger vilket ger en fullt läsbar men i övrigt ganska kass bild.

För att rensa huvet gav jag min in på att hitta bildmanipuleringsverktyg då jag i slutändan önskar köra OCR baserad avläsning (även om rolpers pixelräknande såg rätt skoj ut) för att hantera att kameran skulle röra på sig nån millimeter - delar av innehållet i skåpet går ju från 80+ grader mitt i vintern till nästan kallare än rumstemp på sommaren när man inte tappar varmvatten.

På 90-talet när jag pluggade testade jag lite olika verktyg, tex. ett som hette typ PNM/PBM tools på Solaris o BSD.

Sökte lite o råkade på ImageMagick som hade spår av dessa bibliotek o som jag drog hem på test.

ImageMagick verkar ganska potent o jag provade på att skärpa till bilden (har inte gett upp att fokusera o belysa rätt, men vill förbereda för OCR som kommer i nästa steg)

$ convert original.jpg -sharpen 0x3 sharpen3.jpg

Original

original.jpg (22.96 KiB) Visad 11033 gånger

Efter "-sharpen 3"

sharpen3.jpg (25.94 KiB) Visad 11033 gånger

Känns som om jag gnetar på lite mer så kommer jag snart att kunna ha en helt svart-vit bild med enbart siffrorna på. phpOCR bör kunna tolka det bra (iaf går det skitbra att tolka en bild jag skapat med mspaint.exe o en LCD font jag hittade på nätet)

/f

[rolper]

Grattis, bra bit på väg!
Jag har inte varit inne på några veckor, men det går framåt ser jag!
Fördelen med ocr-tolkning är att den är mer lägesoberoende. Jag måste hela tiden ha koll på att mina "avläsningspixlar" har rätt läge och finjustera i php-scripten vid behov...

Sedan är det ett annat problem med min metod som visar sig när kameran pajar - man får ställa in den nya kameran nästan exakt som den förra. Focus, sida, höjd och roll-vinkel samt inte minst belysning. Mycket vridande och kollande av resultat på datorn.
Att kameror pajar av sig själv kanske är ämne för en egen diskussionsgrupp, men det verkar bara vara något som händer mig. Ingen har hört talas om att kameror pajar av att användas (i normalt inomhusklimat). Faktum kvarstår, jag är nu inne på kamera nr 5. Dom förra har hållit 2, 2, 2 och 4 månader respektive. När andra kameran pajat köpte jag tre st. Bytte spänningsaggregat för kamera nr 4 efter tips från Erik hos m.nu några veckor efter start och den höll ju längre. Det kan ju vara så att transienter från gamla aggregatet knäckte kameran. Satsar nu på att kamera nr 5 håller. Kostnaden ca 120 kr per kamera ger ingen hög driftkostnad. Men - nu har jag ingen reserv. Skall kanske byta typ. Är nu uppe i över 600 kr + frakt för kamerorna, även om m.nu stått för del av kostnaden.

Man ser en stark (negativ) korrelation mellan temperatur ute och fjärrvärmeåtgång.

Fjärrvärmeförbrukningen 25/9 och en månad framåt

fjv1.jpg (19.6 KiB) Visad 10920 gånger

temp1.jpg (21.4 KiB) Visad 10920 gånger

Har provat flera andra kameror jag haft liggande, men dom funkar inte med fswebkam. Var köpte du Logitech-kameran och vad kostade den?

[flyvert]

Var köpte du Logitech-kameran och vad kostade den?

NetOnNet ca 230 SEK
Dustin är billigare

Monterade improviserad softbox av gammal plastflaska ikväll o passade på att byta ut den högst temporära hållaren mot en som jag baserar på en kraftig magnet mot skåpdörren.

Bättre blev det, men skulle kunna ha nytta av ännu bättre ljusspridning alt en rad med LED ovan oxo...

Får se hur mycket man kan filtrera - har klart läsbar bild nu, lite mörkare i överkant bara.

[rolper]

Ett år senare kanske någon undrar hur det gick? Tja, jag tröttnade på att byta kameror i april. Köpte en proffsigare kamera (Microsoft Lifecam Studio), men den fordrade för mycket inställningar efter ev. strömavbrott. Gick då tillbaka till 120-kronors-kameran, men nästa höll kortare tid än de tidigare.Det viktigaste med hobbyprojekt tycker jag är att få dem att fungera. Vaktmästarrollen med trilskande system får vara. Kanske tar upp projektet igen ...

[flyvert]

Ett år senare kanske någon undrar hur det gick? Tja, jag tröttnade på att byta kameror i april. Köpte en proffsigare kamera (Microsoft Lifecam Studio), men den fordrade för mycket inställningar efter ev. strömavbrott. Gick då tillbaka till 120-kronors-kameran, men nästa höll kortare tid än de tidigare.Det viktigaste med hobbyprojekt tycker jag är att få dem att fungera. Vaktmästarrollen med trilskande system får vara. Kanske tar upp projektet igen ...

Själv har jag gett upp kameravarianten - har Kamstrup-lådan ett serieinterface (IR) skall jag banne mig ha datat den vägen!!!
Måste bara få tag på instruktioner / hårdvara om hur man går tillväga!