Sida 1 av 6

Styra och övervaka

InläggPostat: 01 okt 2008 00:01
av toca
Tycker det är dags för ett IT-projekt här nu :)

Efter att ha byggt mitt vindkraftverk i sommras började jag fila på en lösning där jag kunde övervaka olika parameterar på distans.
En av anledningarna är att vindkraftsverket finns 5 mil bort.
Jag ville åtminstone kunna övervaka systemspänningen och ström till-från batteribanken och jag ville göra det på Internet och från mobilen.
Med spänning och ström över tiden kunde jag även få effekt och energi som en bonus.

Det finns säkert färdiga lösningar för detta men hur kul är det och till vilket pris... 8)
Plus att jag vill ha ett skalbart system där man kan hänga på fler givare/styrdon efter eget behov.

Ett problem är att jag inte har telefon eller fast el så jag får skaffa trådlöst bredband och en bärbar dator eller liknande.

På kravlistan för version 1.0 står bland annat:

- På mätbussen ska flera givare kunna kopplas på i framtiden.
- Mätbussen ska vara stabil och beprövad och klara minst 50 meter långa kablar.
- Kunna visa statistik i olika tidsintervaller, 1 timme, 24 timmar, 1 vecka etc i webbläsare på Internet.
- Kunna visa realtid ner till 1 sekunds uppdateringsintervall.
- Kunna visa Spänning, Ström, Effekt och Energi.
- Enklare presentation på mobiltelefon via WML sida (WAP), mest som partytrick :D .
- Inga krav på att kunna "styra" i inledningsfasen...

Efter en tids grubblande bestämde jag mig för följande hypotes:
Bild

På ToDo-listan hamnade då följande:
- Införskaffa USB till 1-trådsadapter.
- Införskaffa 1-tråds A/D omvandlare.
- Bygga en "strömshunt" som komplement till A/D omvandlaren för att kunna mäta ström.
- Utveckla en kontrollermjukvara för 1-trådskommunikation samt adapterstöd.
- Utveckla skript i PHP för att lagra mätdata på hemsidan.
- Hitta (ev. köpa) snygga Flashdiagram på nätet för visning av mätdatat.
- Skapa PHP skript för uppläsning av data till flashapplikationerna.

Kom gärna med synpunkter och åsikter på andra behov eller tillämpningar!!

Då är det bara att köra igång...

Styra och övervaka forts.

InläggPostat: 16 okt 2008 00:13
av toca
Fått hem lite prylar till bla. strömshunten...

Uppkopplat med 1-wire A/D omvandlare -> USB på däcket:
Bild

Valde en 10 mOhm shunt för att klara lite större strömmar och för att slippa för högt spänningsfall.
Vi full last/laddning i mitt 48 volt system blir spänningen över shunten c:a 160 mV.
Som sensor valde jag en MAX4081, en sk 'high-side current monitor'.
(High-side för att man kopplar in den mellan lasten och systemets "plus")
MAX4081 klarar dessutom bi-direktionell ström, m.a.o kan man mäta både i och ur-laddning av batteribanken.

Bild

En annan finess med MAX4081 var att man kan sätta en referensspänning och på så sätt flytta 0-ströms läget uppåt.
Detta är tvunget i mitt fall då A/D omvandlaren endast klarar positivt sving.

Efter lite snabbt mätande så verkar uppkopplingen funka hyffast.
Dock tycker jag inte förstärkningsfaktorn i 4081'an stämmer enligt spec, test fortsätter...

Angående A/D omvandlaren så är det en DS2450 från Maxims (tidigare Dallas Semic.)
Inte den snabbaste omvandlaren precis men ganska flexibel.
Att kresten sen inehåller 4 st A/D kanaler gör ju inte saken sämre.
Med dessa tänkte jag mäta ström, referensspänningen och systemspänningen.

I väntat på prylarna skulle komma hem snickrade jag lite på webbutseendet.
Kanske blir det mätare och diagram från Fusion men har inte bestämt mig än.

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 16 okt 2008 01:11
av Göran
Dubbel-WOW!!! Kul och riktigt grymt!
Kommer du att sälja det här sedan?

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 16 okt 2008 07:05
av Karro
Intressant, håll oss uppdaterade med hur det går.

Tack för tipset med MAX4081. Jag har försökt hitta något sådant ett tag, som finns i Sverige alltså. Jag har visserligen inte 5 mil till mina solpaneler och batterier, men de sitter i källaren och behöver bygga något som övervakar och överför informationen.
Kanske en modern lösning för mig vore att dra ner nätverket till källaren och ha en övervakare som ligger på nätet.

När jag får upp mina vindturbin, och vattenturbin, behöver jag likaså övervakning och styrning, men på lite längre avstånd, upp till 100 meter kanske. Det blir då trådigt nätverk, trådlöst eller eventuellt bluetooth.

Min lösning blir nog isåfall att ha något mycket litet, typ microcontroller som sensorerna hänger på och en web-server och/eller ftp/telnet hängande på den.

Jag följer med intresse hur du löser ditt problem och hämtar inspiration därifrån.

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 16 okt 2008 13:04
av TimPellet
Jag kan inte birda med så mycket om hur elektroniken men om du skall använda en laptop med 3g uppkoppling till internet kan jag komma med några tips.

Vill du kunna connecta till maskinen och styra den, exempelvis med UltraVNC måste operatören ge dig en publik IP adress, telia stödjer ej detta men 3 stödjer det (använd PAN bredband.tre.se). Dock får du inte en fast IP adress så du måste ändå ha din maskin att connecta hem till din server, om inte annat för att raportera sitt IP.

Alla 3g kort är mer eller mindre dåliga och krashar och tappar uppkoppling. Förslagsvis konfigurerar du kortets mjukvara så att den automatiskt startar när datorn startar och så att programmet automatiskt kopplar upp kortet när det startar.

Sen lägger du in en schedule i windows som startar om datorn varje dag.

Om du inte skall remote styra din dator utan den bara skall posta data till en server hemma skulle tror jag att det mest kompetenta programmet är det som följer med telias Option GT Max kort.

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 16 okt 2008 13:42
av toca
Göran skrev:Dubbel-WOW!!! Kul och riktigt grymt!
Kommer du att sälja det här sedan?


Absolut, om någon är intresserad så.
Men det är en bra bit dit...;)
Sen blir ju detta en helhetslösning som kommer kräva alla delar för att funka - Sensorelektronik, kontrollprogram, webbapplikation.
Man kunde iofs ha en gemensam "mätportal" på nätet, då behöver man endast kontrollermjukvara och en eller flera sensorer hemma.
Hmm....:)

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 16 okt 2008 13:59
av toca
TimPellet skrev:Jag kan inte birda med så mycket om hur elektroniken men om du skall använda en laptop med 3g uppkoppling till internet kan jag komma med några tips.

Vill du kunna connecta till maskinen och styra den, exempelvis med UltraVNC måste operatören ge dig en publik IP adress, telia stödjer ej detta men 3 stödjer det (använd PAN bredband.tre.se). Dock får du inte en fast IP adress så du måste ändå ha din maskin att connecta hem till din server, om inte annat för att raportera sitt IP.

Alla 3g kort är mer eller mindre dåliga och krashar och tappar uppkoppling. Förslagsvis konfigurerar du kortets mjukvara så att den automatiskt startar när datorn startar och så att programmet automatiskt kopplar upp kortet när det startar.

Sen lägger du in en schedule i windows som startar om datorn varje dag.

Om du inte skall remote styra din dator utan den bara skall posta data till en server hemma skulle tror jag att det mest kompetenta programmet är det som följer med telias Option GT Max kort.


Tack för tipsen Timpellet!
Men det är klappat och klart :)
Skaffade det mobila bredbandet från http://www.ice.net
Jag är riktigt nöjd. Att köra remote desktop eller VNC var ett krav vilket ice.net's uppkoppling klarar fint pga. den relativt höga hastigheten "upp". Det bli ju lite omvänt här när klienten är server osv...
IP addressen är dessutom åtkomlig från Internet. Dock ej "fast" IP så det får bli en DynDNS lösning där.
Nu gäller det bara att ice.net klarar sina ekonomiska bekymmer... :?

Kanske ska nämna att effekten på modemet är relativt låg, pendlar runt 5-10 W.
jag valde även routervarianten vilket har 4-port switch, WiFi och batteribackup på 4 timmar(!).

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 16 okt 2008 14:03
av Göran
Det här är fullkomligt lysande och vilken kul och bra information för folk som kollar på nätet. Tänk en karta över Sverige där små vindkraftverk står placerade och att kunna se vad de ger och hur mycket det blåser på dessa platser, med läcker datorgrafik.

Jag vet att det här kräver förhandlingar, men går det att tinga in tjänsten redan nu? :wink:

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 23 okt 2008 13:21
av henik
Intressant, jag har ungefär liknande systemskiss för hur jag ska övervaka mitt vattenkraftverk. Samt styra det.
Vill gärna tipsa som ett litet kort som heter Arduino, http://www.arduino.cc/
Det är gjort för att det ska vara busenkelt att komma igång även för de som inte är heltidsprogrammerare.
Jag har köpt från elektrokit.se. Kortet med USB kostar 299 och ett startkit med labplatta 399. Kortet är i princip en enchipare med A/D och digital I/O. Programmeras i C++ med Java-flavor. Liten utvecklingsmiljö kan man ladda ner gratis.
Från det jag packade upp lådan tills dioden blinkade var det inte många minuter.
Jag har även köpt en kopia (öppen standard) av kortet samt ett ethernet-kort som man trycker fast ovanpå från nuelectronics.com. Blev ännu billigare, cirka 200 kr/kort inkl frakt. Har dock inte testat korten än (för många parallella projekt :-).
Testade även den vanligaste 433Mhz-modulen (elektrokit har, 79 kr för sändaren och 89 kr för mottagaren) och det funkade fint. Har inte testat räckvidden. Jag tror att en kombination av PC + trådlöst ethernet + Arduino som sensor med ethernetkort och vanlig trådlös ethernet-hub samt förstås 3G-modem blir perfekt, helst med låg fast kostnad så att man bara betalar för hämtade data (kan ev vara billigare med 3G-modem och ett kort med bara GPRS). Relativt billiga standardprylar.
Jag tänker mig att använda en ultraljuds-sensor kopplad till Arduino för att mäta läget på ledskenor o dyl samt reläer för att styra hydraulik. Någon slags nivåsensor måste jag också ha i dammen (antingen dyr färdig eller ett hembygge med Arduino, inte hunnit testa ännu).
Kompletterar man med några kameror och temperatursensorer blir det riktigt stiligt. Och en sajt förstås.
Det finns för övrigt ett Dallas 1-wire-bibliotek till Arduino (idag har jag temperatursensorer på min värmepump direkt till en PC, ett projekt från 4 år sen). temperatur.nu har ok priser på 1-wire-sensorer.

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 26 okt 2008 07:03
av the_donk
1wire och programering, jag tycker att du ska kika på denna sida.
http://www.pmalmberg.com/forum/
Per, som programeraren heter. håller på att utveckla ett väldigt avancerat program som knyter upp 1 wire kretsen (med stöd för många olika chip). med en databas, samt presenterar data ur databasen. projektet är inte färdigt. men vi är många som håller på att testa och buggrätta för Per spottar ur sig nya versioner hela tiden, efter våra önskemål

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 26 okt 2008 14:24
av henik
1-wire är suveränt. Att jag blandar PC och Arduino är för att Arduino är enkel och billig. Behöver man t ex "intelligens" vid en sensor eller autonom funktion finns det inte något enklare. Jag har som många andra hållit på med PIC förut men det är för jobbigt. Arduino programmeras i högnivåspråk, har Flash för programmet och EEPROM för att lagra inställningar. Det innebär att efter ett strömavbrott kommer den upp snabbt. Med (det ännu ej testade) ethernetkortet och en WLAN-hub kan man styra och mäta "i fält". Vill man logga data eller göra mer avancerade saker är laptop perfekt eftersom den har batteri som skydd mot strömavbrott.
Ska man mäta några spänningar, styra ett relä eller två samt ha några digitala ingångar slår inget Arduino.

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 26 okt 2008 17:19
av toca
Jo, jag känner till Arduino, har dock aldrig provkört den.
Har löst tidigare projekt med PIC. I synnerhet 16F628'an som ju har en hel del funktioner redan som ex. A/D omvandlare.
Har programerat det mesta i PIC'en i C förövrigt.
Har även provat Java STAMP, som är en Java-version av Basic STAMP. Ganska kul när man är Java programerare, Javelin heter den om jag mins rätt. Men den ligger mest och samlar damm nu.

Men till detta projektet får det bli en PC. (tänkte för en gång skull bli klar med något så jag gör det enkelt :wink: )
Alla projekt med mikrodatorer och härvor på kopplingsdäck tenderar ju att aldrig blir färdiga av någon anledning. (Obs, talar för mig själv här förstås...)
Sen har jag redan en bärbar PC med trådlöst bredband på samma plats som, och som drivs av, vindkraften och batterierna. (Se min tråd om Stuga utan el + vindkraft)

Men tack för tipsen och idéerna!

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 26 okt 2008 17:57
av toca
Fortsättning på projektet...

Programmet för 1-trådsbussen funkar hyffsat nu.
Elektroniken för strömmätningen funkar sådär, måste beställa några andra strömshuntar innan det funkar OK.
Däremot spänningsmätning, som ändå är ganska enkel, funkar bra.

Idag provade jag att installera programmet och elektroniken vid vindkraftverket men det smög sig pga. något strul med USB adaptern till 1-trådsnätverket.
Den PC är inte ny så antagligen är problemet USB ver. 1.1.
Vill ju egentligen inte byta ut den pga den låga strömförbrukningen så ett adapterkort PC-card -> USB2.0 kan vara lösningen.
Så jag fick besviket åka hem igen.

Men bara för att visa något körde jag igång en annan PC hemma i lyan som programmet rullar på nu.
Spänningen som mäts är från en spännings agg. som jag går och skruvar lite på i reklampauserna :D
Nedan är länken för datat där man också kan se senaste versionen på instrumentpanelen som jag snickrat vidare på.

(Länk borttagen, se senare i tråden)

Obs, jag körde igång det 16.23 idag 26/10 så en del av historikknapparna visar förstås inget ännu.

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 26 okt 2008 18:22
av Göran
Det här gillar jag verkligen! :P
Inatt blåste det så att fönsterrutorna nästan kom in och tänka att få kliva upp då och sätta sig vid datorn för att se hur mycket vindkraftverket några mil bort ger. :P

Re: Styra och övervaka

InläggPostat: 26 okt 2008 19:28
av toca
Kan tilläggas att jag nu har startat ett parallellt projekt.
Tanken är man utan PC och/eller fast bredband kan få samma information uppladdad till webben via mobilnätet.
Passar för dom som inte vill/kan ha en massa prylar igång på plats av olika anledningar.
Strömförbrukningen blir även låg, < 5W.

Återkommer mer om detta senare...