{"id":828,"date":"2020-04-08T22:43:12","date_gmt":"2020-04-08T19:43:12","guid":{"rendered":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/?p=828"},"modified":"2021-12-29T14:51:08","modified_gmt":"2021-12-29T12:51:08","slug":"vedenkulutuksen-seurantaa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/vedenkulutuksen-seurantaa\/","title":{"rendered":"Vedenkulutuksen seurantaa laser-sensorin avulla"},"content":{"rendered":"\n

T\u00e4m\u00e4 projekti on tehty yhteisty\u00f6ss\u00e4 AHaa Elektroniikan<\/a> kanssa, joka toimitti vedenkulutuksen seurannassa k\u00e4ytetyn valosensorimoduulin<\/a>.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Olen yritt\u00e4nyt jo jonkin aikaa l\u00f6yt\u00e4\u00e4 toimivaa menetelm\u00e4\u00e4 vedenkulutuksen seurantaan, koska vesimittarissani ei ole valmista pulssiulostuloa. Jotkin vesimittarimallit aiheuttavat py\u00f6riess\u00e4\u00e4n muuttuvan magneettikent\u00e4n, jota voi mitata hall-anturin avulla. T\u00e4m\u00e4n voi helposti varmistaa kompassin avulla. Kompassi ei v\u00e4r\u00e4ht\u00e4nytk\u00e4\u00e4n vesimittarini l\u00e4heisyydess\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

\"Vesimittari\"
Vesimittari<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Yksi vaihtoehto on seurata vesimittarin laskurin lukeman muuttumista. T\u00e4llainen onnistuu esimerkiksi kameran ja kuvantunnistukseen perustuvan dialEye -sovelluksen<\/a> avulla. T\u00e4m\u00e4 vaikutti kuitenkin tarpeisiini turhan monimutkaiselta ratkaisulta.<\/p>\n\n\n\n

Tutkin my\u00f6s vesimittarin osoittimien seuraamista et\u00e4isyysantureiden avulla. Osoittimet ovat hieman l\u00e4hemp\u00e4n\u00e4 lasin pintaa kuin mittarin taustalevy. T\u00e4m\u00e4 ero on mahdollista havaita kun osoitin kulkee anturin ohi. <\/p>\n\n\n\n

Kokeilin kahta erilaista anturia (VL6180X<\/a> ja TCRT5000<\/a>), jotka toimivat kohtalaisesti kunhan anturin painoi aivan vesimittarin lasiin kiinni. Anturit eiv\u00e4t toimineet kuitenkaan riitt\u00e4v\u00e4n luotettavasti n\u00e4in lyhyell\u00e4 et\u00e4isyydell\u00e4. My\u00f6s anturien sijoittelu oli teht\u00e4v\u00e4 tarkasti. Molemmat anturit perustuvat infrapunavaloon, joka l\u00e4p\u00e4isee eritt\u00e4in huonosti lasia ja vett\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

\"Et\u00e4isyysantureita\"
Et\u00e4isyysanturit<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Seuraava ajatus oli Mikko Ruotsalaisen<\/a> inspiroimana k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 n\u00e4kyv\u00e4\u00e4 laservaloa vesimittarin osoittimen valaisemiseen ja siit\u00e4 heijastuvan valon mittaamiseen valosensorimoduulia. Komponenttien (LM393 -valosensorimoduuli<\/a> ja KY-008 -lasermoduuli<\/a>) tilaamisen j\u00e4lkeen tein pikaisen prototyypin pahvista, mik\u00e4 vahvisti menetelm\u00e4n toimivuuden. <\/p>\n\n\n\n

Lopullista versiota varten tein 3D-tulostimella lasermoduulille ja valomoduulille kotelon. Kotelo asettuu vesimittarin lasin p\u00e4\u00e4lle peitt\u00e4en sen kokonaan. Koteloa py\u00f6ritt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 voi tarvittaessa hienos\u00e4\u00e4t\u00e4\u00e4 laserin asentoa. Sopiva asento l\u00f6ytyy kun kotelosta l\u00e4htev\u00e4 johto on vesimittarin l\u00e4ht\u00f6liit\u00e4nn\u00e4n suuntaan.<\/p>\n\n\n\n

Koska k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ni tulostusfilamentti oli mustaa, maalasin kotelon kupoli-osan valkoiseksi paremman heijastuksen aikaansaamiseksi. Valkoinen filamentti toimisi luultavasti suoraan ilman maalaamista. Anturikotelossa on lis\u00e4ksi paikka vedonpoistonippusiteelle. Tukevalla kuminauhalla varmistin ett\u00e4 kotelo pysyy paikoillaan vesimittarin p\u00e4\u00e4ll\u00e4. Kotelon mallit l\u00f6ytyv\u00e4t GitHubista<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

\"Vedenkulutusanturin<\/a>
Vedenkulutusanturin kotelo<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Laservalo valaisee vesimittarin nopeinta kuusisakaraista osoitinta. Kyseinen osoitin py\u00f6r\u00e4ht\u00e4\u00e4 kokonaisen kierroksen yhden desilitran kulutuksesta. Anturi antaa pulssin sek\u00e4 osoittimen sakaran kohdalla, ett\u00e4 niiden v\u00e4liss\u00e4. T\u00e4ll\u00f6in anturin tarkkuudeksi saadaan 0.1l \/ 12 = 0.0083l.<\/p>\n\n\n\n

Kehitysalustana k\u00e4ytin j\u00e4lleen Wemos D1 Mini\u00e4<\/a>, jonka sijoitin vesimittarin l\u00e4heisyyteen kalvorasian sis\u00e4\u00e4n. D1 Minin ja anturin v\u00e4lill\u00e4 on lyhyt nelinapainen johto, joissa kulkee maadoitus, 5V j\u00e4nnite laserille, 3.3V j\u00e4nnite valomoduulille sek\u00e4 analoginen j\u00e4nnitesignaali takaisin Wemosille. Kytkent\u00e4 on halutessaan mahdollista tehd\u00e4 my\u00f6s k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 valoanturin omaa vertailupiiri\u00e4 ja sen digitaalista ulostuloa.<\/p>\n\n\n\n

Alla olevassa kytkenn\u00e4ss\u00e4 ei ole virhett\u00e4, vaan jostain syyst\u00e4 ostamani lasermoduulin pinnit oli merkitty piirilevylle v\u00e4\u00e4rin. On my\u00f6s hyv\u00e4 huomioida ett\u00e4 valosensorimoduuli toimisi my\u00f6s 5V j\u00e4nnitteell\u00e4, mutta Wemos ei pysty vastaanottamaan n\u00e4in korkeaa j\u00e4nnitett\u00e4 takaisin.<\/p>\n\n\n\n

\"Vedenkulutusanturin
Vedenkulutusanturin kytkent\u00e4<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Wemosin ohjelmaksi tutkin muutamia eri vaihtoehtoja. Valmiit ja helppok\u00e4ytt\u00f6iset ohjelmistot kuten ESPHome<\/a>, Tasmota<\/a> tai ESPEasy<\/a> saattaisivat t\u00e4ss\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksessa toimia. Niiden hyvi\u00e4 puolia on ettei ohjelmointiosaamista tarvita ja ett\u00e4 muutokset ja asetukset voi tehd\u00e4 asennuksen j\u00e4lkeen et\u00e4n\u00e4 web-selaimen kautta. Ne tuntuivat kuitenkin liian rajoitetuilta ja raskailta k\u00e4ytt\u00f6tarkoitukseeni.<\/p>\n\n\n\n

P\u00e4\u00e4dyin lopulta tutun MySensors -kirjaston<\/a> k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n. K\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ni koodi l\u00f6ytyy GitHubista<\/a>. Koodi laskee valomoduulin l\u00e4hett\u00e4m\u00e4st\u00e4 analogisignaalista milloin vesimittarista heijastuva valo on kirkastumassa ja milloin himmenem\u00e4ss\u00e4. T\u00e4m\u00e4n tiedon perusteella lasketaan hetkellinen kulutus (litraa per minuutti) ja veden kokonaiskulutus. Koodi l\u00e4hett\u00e4\u00e4 erikseen my\u00f6s tiedon my\u00f6s jokaisen hanan avaamisen ja sulkemisen v\u00e4lisest\u00e4 kulutuksesta ja tapahtuman kestosta.<\/p>\n\n\n\n

Yll\u00e4 olevilla tiedoilla voidaan tehd\u00e4 Home Assistantiin monipuolisia s\u00e4\u00e4nt\u00f6j\u00e4 vesivuotojen havaitsemiseen ja p\u00e4\u00e4vesiventtiilin<\/a> sulkemiseksi automaattisesti. P\u00e4\u00e4vesiventtiili voidaan sulkea esimerkiksi hetkellisen kulutuksen ylitt\u00e4ess\u00e4 30 litraa minuutissa, hanan ollessa auki yli 15 minuuttia kerrallaan tai kun hana on auki yli minuutin ja kulutus t\u00e4n\u00e4 aikana on yli 20 litraa minuutissa.<\/p>\n\n\n\n

\"Vedenkulutusanturi<\/a>
Vedenkulutusanturi asennettuna<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
\"Vedenkulutus\"
Vedenkulutus<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
\"Kulutusgraafi\"<\/a>
Kulutusgraafi<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Sittemmin olen siirtynyt k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4\u00e4n ESPHomea. ESPHomen k\u00e4ytt\u00f6\u00f6notosta ja vedenkulutuksen seurannan toteuttamisesta ESPHomen avulla l\u00f6ytyy oma kirjoitus<\/a>. ESPHomen tarvitseman komponentin koodi<\/a> ja anturin konfiguraatiotiedosto<\/a> on ladattavissa GitHubista<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

T\u00e4m\u00e4 projekti on tehty yhteisty\u00f6ss\u00e4 AHaa Elektroniikan kanssa, joka toimitti vedenkulutuksen seurannassa k\u00e4ytetyn valosensorimoduulin. Olen yritt\u00e4nyt jo jonkin aikaa l\u00f6yt\u00e4\u00e4 toimivaa menetelm\u00e4\u00e4 vedenkulutuksen seurantaan, koska vesimittarissani ei ole valmista pulssiulostuloa. Jotkin vesimittarimallit aiheuttavat py\u00f6riess\u00e4\u00e4n muuttuvan magneettikent\u00e4n, jota voi mitata hall-anturin avulla. T\u00e4m\u00e4n voi helposti varmistaa kompassin avulla. Kompassi ei v\u00e4r\u00e4ht\u00e4nytk\u00e4\u00e4n vesimittarini l\u00e4heisyydess\u00e4. Yksi vaihtoehto on seurata vesimittarin laskurin lukeman muuttumista. T\u00e4llainen onnistuu esimerkiksi kameran ja kuvantunnistukseen perustuvan dialEye -sovelluksen avulla. T\u00e4m\u00e4 vaikutti kuitenkin tarpeisiini turhan monimutkaiselta ratkaisulta. Tutkin my\u00f6s vesimittarin…<\/p>\n

Read More Read More<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":838,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"jetpack_post_was_ever_published":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[72],"tags":[31,80,42,9,14,22,69,70,27],"class_list":["post-828","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-kotiautomaatio","tag-arduino","tag-esphome","tag-github","tag-home-assistant","tag-kosteus","tag-mqtt","tag-mysensors","tag-vesi","tag-wemos"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/Vesimittari.jpg","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/828","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=828"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/828\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2078,"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/828\/revisions\/2078"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/media\/838"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=828"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=828"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/hyotynen.iki.fi\/kotiautomaatio\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=828"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}