Снятие показаний счетчиков в домашних условиях
- В этой теме 19 ответов, 15 участников, последнее обновление ⤠ сделано
.
-
У многих сейчас стоят счетчики воды. И большинство сталкиваются с проблемой снятия показаний с этих счетчиков и их своевременной сдачей. Я не стал исключением. Показания у меня было снимать удобно, но вот сдавать я их постоянно забывал и вспоминал в самый неподходящий момент. Было решено автоматизировать процесс снятие показаний, чтобы можно было их просмотреть в любой момент времени.
Идея по реализации мне пришла после прочтения этой статьи. Во время ремонта я сразу поставил импульсные счетчики. Была сделана первая версия устройства на основе ESP-03. Код написан на LUA. Данные также передавались на thingspeak.com.Первая версия
После 2 месяцев использования были выявлены следующие недостатки:
- Не было световой индикации работы, т. к. модуль пару раз завис, то это было важно
- Сложность настройки, т. к. настройки находились в коде
- Для питания был необходим провод с miniUSB разъемом. У меня такой был только от Sony Playstation
- Не удобно просматривать результаты на thingspeak.com
- Относительная сложность реализации.
Поэтому было решено сделать вторую версию, которая будет отвечать следующим требованиям:
- Разъем питания microUSB
- Осуществлять настройку подключаясь к устройству по WiFi
- Индикация работы
- Удобство просмотра информации
- Легкость повторения
- Эстетический внешний вид
- Маленькая себестоимость
Плата
Схема платы довольна простая. В основе лежит таже ESP-03. С основными особенностями подключения мне помог сайт esp8266.ru.
COLD, HOT — розетки RJ9
LED1 — служит для индикации работы платы (режим настройки — постоянно горит, ошибка — частое мигание, нормальная работа — мигание раз в секунду)
LED2 — индикация наличия питания
R3, R4 — 330Ом
R1, R2, R5, R6, R7 — 6.8кОМ
С1 — танталовый конденсатор на 33мкФ
С2 — керамический конденсатор на 0.1мкФ
LM1117 — для преобразования 5В в 3.3В
J1 — джампер для перепрошивки ESP-03
BTN — для выбора режима работы платы
Для прошивки модуля и записи скриптов добавлен разъем miniUSB. Для питания отдельно добавлен еще один разъем microUSB без подвода к нему выводов RX и TX(на схеме он не отображен). Это сделано из-за того, что если запитать модуль через разъем miniUSB, куда подведены RX и TX, то модуль почему-то зависал. Я пробовал подтягивать RX и TX, но ничего не помогало. Поэтому решил оставить так, к тому же кабелей с microUSB у меня было много.
Размеры составляющих компонентов позволяют легко изготовить плату методом ЛУТ, что и было сделано для отладки скриптов. Позже я заказал изготовление платы у китайцев. Размер платы подгонялся под имеющийся корпус.
Фото до монтажа:
Фото после:
Прошивка
Прошивку собрал при помощи online-конструктора. Он дает возможность сгенерировать прошивку NodeMCU только с необходимыми модулями, что позволяет увеличить объем свободной памяти. Проблему с не хваткой памяти я не испытывал и в итоге у меня на скрипты и вспомогательные файлы ушло примерно 30% свободного пространства. Прошивку заливал с помощью nodemcu-flasher. Для написания и заливки скриптов использовал ESPlorer.
Работа импульсного счетчика аналогична нажатию на кнопку. При прохождении определенных значений контакты замыкаются и размыкаются. Мой счетчик замыкал контакты при цифре 7, а размыкал при цифре 2. Счетчики повесил на порты GPIO12, GPIO13 и землю с подтяжкой по питанию(используется внутренний резистор). Таким образом, когда порт поменяет свое значение на 0, то можно считать, что было потрачено 10л воды.
Устройство может работать в 2 режимах: режим настройки и режим снятия показаний. Для перехода в режим настройки при подаче питания необходимо зажать кнопку BTN. На это дается 2 секунды. В этом режиме ESP начинает работать как точка доступа и представлять из себя простой web-сервер. Появляется доступная сеть ESP-???????, где вместо символов ? будет id ESP. Для настройки необходимо подключиться к этой сети и в браузере перейти по адресу 1.1.1.1. Отобразиться следующая страница:
Если при подаче питания кнопка не была зажата, то запускается режим снятия показаний. В этом режиме каждую секунду проверяются состояния портов GPIO12 и GPIO13. Если где-то появился 0, то увеличивается соответствующее значение. Изначально я сделал проверку на основе прерываний, но этот способ оказался не надежный(ESP периодически зависала). Каждую минуту идет попытка отправить данные на сервер(если были изменения). По каждому счетчику передается 2 значения: текущее показание счетчика и величина изменения с последней передачи данных.
Android приложение
Как я уже говорил, на thingspeak.com мне было неудобно просматривать показания. Я решил написать Android приложение. В итоге получилось приложение, которое позволяет:
- Строить графики потребления по часам, дням, месяцам
- Иметь доступ к данным оффлайн
- Добавить виджет с показателями
Thingspeak.com имеет API, которое дает возможность забирать данные. Используя это API, приложение при каждом запуске или перед обновлением виджета запрашивает последние данные и сохраняет в локальную базу. Дальше работа ведется уже с ней. В приложение добавил 2 типа виджетов: в виде счетчика и в виде графика потребления. Получилось довольно удобно.
Я думал реализовать автоматическую сдачу показаний счетчиков, но не нашел готового API. Можно было проанализировать официальное приложение, но это не надежно. Для Москвы есть ЕМП. Я зарегистрировался там и получил доступ к их API, но он позволяет только просматривать какие показания сдавались, а это мне было не интересно.Себестоимость устройства, без учета корпуса, составила приблизительно 450 рублей. Часть компонентов покупалась во всем известном магазине. Если все брать у китайцев, то себестоимость можно снизить приблизительно до 370 рублей. Данная версия за 4 месяца еще ни разу не зависла и не подвела. Получившееся устройство легко повторить и доработать. При помощи него я узнал, что бачок унитаза медленно, но верно пропускал воду.
Полезные ссылки:
Счетчик электроэнергии
В каждой квартире есть счетчик электроэнергии и его показания тоже необходимо вовремя сдавать. У нас с этим была такая же проблема, что и со счетчиками воды — мы постоянно вспоминали про него, когда находились довольно далеко. Необходимо было как-то решить данную проблему. Вот такой счетчик у меня установлен в щитке на лестничной площадке.
На каждом счетчике указано какое кол-во импульсов он совершает на 1кВт*ч. У меня установлен старый счетчик электроэнергии и у него нет специальных выводов для подсчета этих импульсов. Но у него есть светодиод, который мигает в такт этим импульсам. Значит нам надо как-то определять, что светодиод мигнул. Для этого я решил использовать фототранзистор, который меняет свое сопротивление в зависимости от его освещенности. Чтобы он реагировал только на светодиод, фототранзистор был установлен во фрагмент квадратного деревянного бруска и приклеен скотчем к счетчику. Как получилось видно на фото ниже.
Еще во время ремонта в квартире, в общем щитке я установил плинт и провел от него витую пару в квартирный щиток со слаботочкой. Устройство я установил в этот щиток(в нем есть и розетка для питания) и через плинт соединил фототранзистор со своим устройством. И в таком виде все работает уже больше полугода.
Датчик протечки воды
В качестве образца взял обычный датчик протечки GIDROLOCK WSP. Его принцип работы схож с фототранзистором, только он меняет свое сопротивление от попадания на него воды.
Доработка платы
Я немного доработал старую плату. Теперь схема выглядит следующим образом
Были сделаны следующие изменения:
- В схему добавлена микросхема CP2102, чтобы к плате можно было подключаться напрямую без переходников
- Увеличено кол-во выводов до 4(М1, М2, М3, М4), что позволяет одновременно подключить большее кол-во счетчиков
- Добавлены вспомогательные резисторы(R1..R8), что позволило конфигурировать выводы как необходимо
Теперь каждый вывод можно настроить для:
- подключения светодиода
- подключения кнопки
- подключение счетчиков(датчиков)
При использовании фототранзистора и датчика протечки их минимального сопротивления может быть недостаточно, чтобы напряжение опустилось до уровня логического нуля. Для этого к каждому выводу был добавлен делитель напряжения.
Давайте на примере датчика протечки рассчитаем делитель напряжения. Допустим датчик подключен к выводу M1. У него вспомогательные резисторы R1 и R2. Напряжение питания(U) ESP 3.3V. Сопротивление датчика протечки(Rd) при попадании на него воды становится 10кОм. Нам необходимо добиться, чтобы напряжение было ниже напряжения уровня логического нуля. Для ESP это 0.8V, возьмем 0.6V. нам не нужно, соответственно примем равным 0.
Прошивка
Как и раньше, прошивка собрана при помощи online-конструктора. Старый скрипт был модифицирован под 2 режима работы: снятие показаний счетчиков воды и снятие показаний электросчетчика. Соответственно есть 2 окна настройки:
При желании можно все объединить и добавить что-то свое. При отладке у меня одновременно были подключены 2 счетчика воды, датчик протечки и светодиод.
В режиме снятия показаний счетчиков воды, данные передаются каждые 60 секунд при условии если были какие-либо изменения в показаниях. В режиме снятия показаний счетчика электроэнергии, данные передаются каждые 20 секунд без каких либо условий. Данные по-прежнему передаются на thingspeak.com
Т.к. в новой схеме отсутствует кнопка для перехода в режим настроек, было принято решение при загрузке переводить устройство в режим настройки на 60 секунд. Если в течение 60 секунд никто не подключился к устройству, то дальше стартуем режим снятия показаний. Если кто-то подключился, то выход из режима настроек либо по сохранению данных на странице либо перезагрузив устройство.
Доработка приложения
Показания счетчика электроэнергии необходимо было передавать в отдельный канал, поэтому в новой версии приложения я добавил возможность добавлять несколько каналов. Все данные хранятся в локальной SQL базе, чтобы можно было легко и быстро строить графики. Т.к. данные по электросчетчику я отправлял каждые 20 сек это отразилось на кол-ве данных, а следовательно, и скорости их получения. Для сравнения, за все время снятия показаний по водосчетчикам накопилось около 72000 записей, а по электросчетчику примерно за 7 месяцев около 2,6 млн. После оптимизации запросов в базу, удалось увеличить скорость выборки в несколько тысяч раз(сам не ожидал такого прироста).
В новой версии были добавлены:
- виджет электросчетчика
- линейные графики
- возможность поделиться виджетом или графиком с другими людьми
- возможность работы с несколькими каналами
- оптимизация скорости работы
Итого
После всех доработок, я могу получить следующую информацию:
- текущее показание счетчика
- текущее потребление
- информацию по потреблению и расходу электроэнергии за какой-то промежуток времени
Конечно, напрашивается вопрос почему я не сделал устройство автономным(на хабре есть несколько статей на эту тему). Если делать устройство автономный, то необходимо передавать данные несколько раз в день, а я же хотел видеть данные почти в режиме реального времени.
Приложение можно использовать не только с моим устройством, но и просто как клиент к thingspeak.com для отображения каких либо графиков или значений. На данный момент приложение красиво отображает показания счетчиков воды и электроэнергии, если у кого-то будут другие идеи, что можно добавить, то пишите мне в личку.
Полезные ссылки
- Скрипты и прошивка
- Приложение
- «>Повторный заказ платы
Как мужик отказался от установки радио-счетчика и чем это доказывает
Когда меня не было дома к моей жене, которая сейчас находится в деревне с детьми пришли 2 электрика.
Они предложили пульт от нового счетчика для считывания показаний и подписать акт о передачи пульта. Тем самым по их словам с этого момента учет электроэнергии, которую мы использовали, начинается в соответствии с показаниями «умного» счетчика, а наш старый перестает быть расчетным, а остается для контроля и сравнения с показаниями нового.
Жена мне перезвонила и спросила, что делать?Я сказал, чтобы она передала им, что нас устраивает наш старый счетчик.
Они стали настаивать на том, что мы обязаны теперь вести учет с помощью их счетчика. Обосновать свою позицию они так и не смогли. Общаться по телефону со мной тоже отказались. Сперва они сказали, что с нашего счетчика сорвана пломба, однако все было на месте. Потом они перезвонили своему начальству и после разговора сказали, что они будут составлять списки отказников и с нами будет общаться их служба безопасности. Я сказал жене, чтобы она все пропускала мимо ушей и ничего не подписывала. Вообщем, они списали показания с моего старого счетчика и ушли с нашим пультом дальше по деревне раздавать другие.
Итак, почему я отказался от передачи показаний по новому счетчику:Причина №1. Новый счетчик не предусмотрен моим договором на электроснабжение.
Я имею на руках действующий договор энергоснабжения с сбытовой компанией.
Все расчеты со сбытом я веду согласно счетчику, который я установил в соответствии с требованиями технических условий, предусмотренных договором о технологическом присоединении.
Я установил счетчик и его приняла Сетевая организация, подписав акт проверки прибора учета.
Мой счетчик прописан в договоре энергоснабжения и данные о пломбировке внесены так же.
В конце договора есть раздел о сроке действия договора энергоснабжения
6.2 В случаях, не установленных настоящим договором, стороны руководствуются законодательством, действующим на момент исполнения договора.
Причина №2. Согласно действующему законодательству я не должен использовать «умный» счетчик, пока мой старый счетчик не сломается, его не украдут или закончится срок службы.
Введение новых «умных» счетчиков регулируется законом №35-ФЗ от 12.03.2003 г. «Об электроэнергетике». Изменения о установке умных счетчиков внесены законом 522-ФЗ от 27.12.2018 г.
Краткие тезисы оттуда:
1. С 01.07.2020 г. все новые подключения должны осуществляться с помощью «умных» счетчиков
2. с 01.07. 2020 г. Если у вас ломается старый счетчик, или его воруют или закончился срок поверки, то вам должны поставить новый «умный».
3. Все должны перейти на новые «умные» счетчики до 01.01.2022 г.
4. Все работы по замене на новые счетчики должны проводится за счет сетевых организаций.
Как видите мой счетчик согласно этому закону является законным средством для расчетов по потреблению электроэнергии.
Причина №3. Новые «умные» счетчики, которые установили — не соответствуют ПУЭ!
Согласно ПУЭ:1.5.27
Счетчики должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях, в достаточно свободном и не стесненном для работы месте с температурой в зимнее время не ниже 0°С.Допускается размещение счетчиков в неотапливаемых помещениях и коридорах распределительных устройств электростанций и подстанций, а также в шкафах наружной установки. При этом должно быть предусмотрено стационарное их утепление на зимнее время посредством утепляющих шкафов, колпаков с подогревом воздуха внутри них электрической лампой или нагревательным элементом для обеспечения внутри колпака положительной температуры, но не выше +20°С.
1.5.29
Счетчики должны устанавливаться в шкафах, камерах комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУП), на панелях, щитах, в нишах, на стенах, имеющих жесткую конструкцию.Допускается крепление счетчиков на деревянных, пластмассовых или металлических щитках.
Высота от пола до коробки зажимов счетчиков должна быть в пределах 0,8-1,7 м. Допускается высота менее 0,8 м, но не менее 0,4 м.
Причина №4. Новые «умные» счетчики завышают потребление электроэнергии.
Мой счетчик «Меркурий-230» имеет класс точности 1.0. Новый счетчик Миртек 32, который мне установили тоже имеет класс точности 1.0.
Нам счетчики поставили 27 июня 2019 г.
Пульт электрики принесли 04 июля 2019 г.
Электрики сказали, что за этот период (27.06.2019-04.07.2019) по данным счетчика Миртек 32 мы потратили 87 киловатт.
По данным моего домашнего ваттметра
мы потратили за этот период 69 киловатт. Данные своего ваттметра я сравнивал с данными счетчика Меркурий и он почти совпадают.
Показания нового счетчика завышают данные на 26%!
Так что я решил, что по закону я до 01.01.2022 г. буду платить за потребленную электроэнергию по своему старому счетчику.
- Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.