Gasmeter in Hager Domovea

2017-12-09 10_32_24-Configuratie software voor Domovea

1: Cumulatieve waarde
Totaal verbruik op KNX bus in m³

2: Momentane waarde
Actief verbruik op KNX bus in m³ / uur

3: Stapgrootte
Aangezien ik tot 2 cijfers na de komma als 1 decimaal getal op de bus verstuur dien ik de stapgrootte aan te passen van 1 naar 0.01. Bv: 670125 op de KNX bus is 6701,25 m³

De correcte momentane waarde visualiseren was een ander paar mouwen. Het moeilijkste stuk was achterhalen welke waarde de Hager TJA450 gebruikt om het momentaan gasverbruik uit te lezen. Na het uittesten van verschillende bus writes via de domovea configuration tool (automatisering) ben ik erachter gekomen dat er een 4 bytes float waarde nodig is vooraleer de Gauss meter in beweging treedt.

2017-12-09 22_45_02-Configuratie software voor Domovea

Na het testen van de verschillende datapoints had ik eindelijk succes met de 4 bytes Float value.

Hier merkte ik ook op dat na het verzenden van de waarde 1 de Gauss meter in de visualisatie 3600 m³ gas aangaf. Dit nam ik mee voor de latere berekening dat ik hoogstwaarschijnlijk nog eens mijn momentaan verbruik zal moeten delen door 3600 (of vermenigvuldigen met 0.000278)

Een 2de obstakel was mijn float waarde van het momentane verbruik omzetten naar een hexadecimale waarde. Ook dit heb ik uiteindelijk kunnen verwezenlijken door het gebruik van een python scriptje. Vanuit bash roep ik een python functie op en gebruik de return value ervan als hexadecimale waarde.

Het script loopt via crontab elke minuut en zal 5x dezelfde waarde in deze minuut op de bus uitsturen (elke 10 seconden). 1 update van het momentaan gasverbruik per minuut lijkt me voldoende. De reden om de waarde elke 10 seconden op de bus uit te sturen is omdat de domovea visualisatie na 20 seconden > durft terug te vallen op 0.

Gebruikte scripts:

crontab config

crontab -e
*/1 * * * * /root/scripts/knxScripts/gasToBus.sh

Bash script

#!/bin/bash
# Uitlezen gaswaarde via TRC5000 en RPI3
# Via crontab elke minuut momentaan verbruik starten, dit script zal 5x 10 seconden slapen en dezelfde waarde versturen
log="/root/logs/gasToBus.log"

# ophalen huidig gasverbruik
consumption=$(</var/run/shm/gascounter)

# ophalen vorig gasverbruik
pconsumption=$(</root/scripts/knxScripts/gasToBus.lastdata)

# berekenen nieuw verbruik
nconsumption=$(expr $consumption - $pconsumption)

# omzetten naar m^3/h
# script loopt elke 60 seconden
# 0,01 = 1 puls
# nconsumption = aantal nieuwe pulsen in 1 minuut
# nconsumption x 60 = aantal pulsen / uur
# hconsumption = hourly consumption
# 1/3600 = 0,000278 => 4 byte floatwaarde hourly consumption
hconsumption=$(echo $nconsumption*60/100 | bc -l)
hconsumption=$(echo $hconsumption*0.000278 | bc -l)

#afronden niet nodig
#hrconsumption=$(echo "($hconsumption)/6" | bc)

hexbusformat=`python /root/scripts/knxScripts/floatToHex.py "$hconsumption"`

#echo "$hrconsumption -> $whex"
#printf -v hexconsumption "%08x" "$hrconsumption"
#hexbusformat=$(echo $hexconsumption | sed 's/.\{2\}/& /g')

#echo "$(date "+%Y%m%d %T") Wegschrijven momentaan verbruik op KNX bus 4/6/16 -> dec: $hconsumption -> hex: $hexbusformat" >> $log
for i in {1..5}
do
 knxtool groupwrite local:/run/knx 4/6/16 $hexbusformat
 #echo "$(date "+%Y%m%d %T") iteratie $i -> write $hexbusformat done" >> $log
 sleep 10
done

# wegschrijven van nieuwe lastdata
#echo "$(date "+%Y%m%d %T") wegschrijven momentaan verbruik naar lastdata > $consumption" >> $log
echo $consumption > /root/scripts/knxScripts/gasToBus.lastdata
echo "$(date "+%Y%m%d %T") 5x groupwrite 4/6/16 -> $hexbusformat" >> $log

Python script

#!/usr/bin/python
import struct
import os
import sys
def float_to_hex(f):
return hex(struct.unpack('<I', struct.pack('<f', f))[0])
whex = float_to_hex(float(sys.argv[1]))
whex = whex.replace('0x','')
whex=' '.join([whex[i:i+2] for i in range(0, len(whex), 2)])
if whex == "0":
print "00 00 00 00"
sys.exit(0)
else:
print whex
sys.exit(0)

#whex = float_to_hex(0.000556)
#print whex
#plaats hexadecimaal telegram op de bus (via bash commando)
#wcommand = "knxtool groupwrite local:/run/knx 4/6/16 " + whex
#os.system(wcommand)

 

Het resultaat:

2017-12-09 22_56_53-Domovea2017-12-09 22_57_04-Domovea

Gas & waterteller op RPI

Gebruikt materiaal

  • DIY Hall Switch Hall Sensor Module for Smart Car – Blue
  • RPI3
  • Verlengde dupont kabeltjes

 

Foto van de Hall Sensor

Er werd voor een Hall sensor gekozen omdat een reed sensor onderhevig is aan metaalmoeheid.

In mijn eerste testopstelling maakte ik gebruik van een TCR5000 dit is een optische infrarood LED. De idee was om het blinkende embleempje onder de 6 van mijn gasteller uit te lezen maar omwille van het plexiglas en het miniscule embleempje was het niet mogelijk om de weerkaatsing in orde te krijgen.

2017-12-07 14_26_02-config - Word

Foto van een optische TCR5000 infrarood reflector

 

UPDATE: Met heel veel toeval heb ik alsnog de correcte positie van de TCR5000 op de gasmeter gevonden. Plexiglas is ook niet onderhevig aan de weerkaatsing van het infraroodlicht. 

20171209_091457.jpg

 

Zowel de TCR5000 als de Hall sensor komen met een digital output en een potentiometer om de gevoeligheid te regelen. De totale kostprijs van dit printje is 1.5 EUR en hiervoor kan je onmogelijk zelf een opstelling in elkaar boxen.

Beide sensors komen ook met een LED lampje welke brandt wanneer de Digital Output High is. Hiermee kan je heel eenvoudig en zonder programmeerwerk de werking van de sensor testen.

 

RPI Configuratie

Aangezien het de eerste GPIO pinnen zijn die ik zal gebruiken op mijn RPI bordje dien ik nog de WiringPi module te installeren.

http://wiringpi.com/

git clone git://git.drogon.net/wiringPi
cd /wiringPi
./build

 

Versiecontrole na installatie

 gpio -v

gpio version: 2.44
Copyright (c) 2012-2017 Gordon Henderson
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type: gpio -warranty
Raspberry Pi Details:
 Type: Pi 3, Revision: 02, Memory: 1024MB, Maker: Sony
 * Device tree is enabled.
 *--> Raspberry Pi 3 Model B Rev 1.2
 * This Raspberry Pi supports user-level GPIO access.

 

Gebruikte GPIO pinnen

2017-12-07 14_35_51-raspberry_pi_circuit_note_fig2a.jpg (1000×873)

 

GPIO PIN 2 : +5V Hall Sensor
GPIO PIN 12 : DO (Digital out) Hall Sensor (WiringPI NUMMER = 1)
GPIO PIN 14 : GND Hall Sensor

 

Opvragen van de GPIO pinnen met WiringPI


root@raspberrypi:~ # gpio readall

 

2017-12-07 14_39_45-Remote Desktop Manager [sennepi.zilverlinde.home]

Het voordeel van het aanspreken van de GPIO pinnen via de WiringPI nummering is dat deze nummers niet onderhevig zijn aan hardware changes. D.w.z. dat bij gebruik van de WiringPI library kan overgeschakeld worden naar andere hardware zonder de noodzaak om code te herschrijven.

 

Op domoticz.com heb ik een mooi c programma gevonden welke de sensor kan pollen

https://www.domoticz.com/forum/viewtopic.php?f=32&t=3151&start=60#p112272

Dit heb ik als basis gebruikt om het programma gascounter en watercounter te compileren. De enige aanpassing in de C-code is de WiringPi ID waarop de puls binnenkomt.

 

gcc -o gascounter gascounter.c –lwiringPi

// What GPIO input are we using?
// This is a wiringPi pin number
#define IN_PIN 1
#define INTERRUPT_DEBOUNCE_DELAY 500

IN_PIN GAS = 1
IN_PIN Water = 4

Hierna het programma compileren:

gcc -o gascounter gascounter.c –lwiringPi

Verplaatsen van programma naar default linux locatie

mv gascounter /usr/local/bin

Startwaarde eenmalig instellen

echo 300 > /var/run/shm/gascounter

SHM = Shared memory -> de counter telt in het virtuele geheugen. Pas bij een start / stop schrijft hij de waarde weg naar persistent storage. Dit gebeurt via het service script:

vim /etc/init.d/gascounter
SAVEFILE="/root/counters/$NAME"

Meer info:
https://www.cyberciti.biz/tips/what-is-devshm-and-its-practical-usage.html

Verdere vars aanpassen en startup script optimalisatie

vim /etc/init.d/gascounter
chown root:root /etc/init.d/gascounter
chmod 755 /etc/init.d/gascounter

Testen van het c-programma in de voorgrond (zonder service script)

 vim /etc/init.d/gascounter
root@raspberrypi:~ #/usr/local/bin/gascounter /var/run/shm/gascounter /root/counters/gascounter /root/logs/gasmeter.log
Usage: /usr/local/bin/gascounter tempfilename storagefilename logfilename

Activeren van de daemon

systemctl daemon-reload
systemctl enable gascounter
systemctl start gascounter

Autostart & monitoring via MONIT

vi /etc/monit/monitrc
check process GAS_Meter matching "/usr/local/bin/gascounter"
start program "/etc/init.d/gascounter start"
stop program "/etc/init.d/gascounter stop"

monit status
monit reload

Kleine optimalisatie: (vastgesteld van warning tijdens starten service -> systemctl status gascounter:

chmod 755 /root/counters/gascounter

Zelfde config aanmaken voor de watercounter

watercounter.c
GPIO_PIN = wiringPI number 4

gcc -o watercounter watercounter.c –lwiringPi
mv watercounter /usr/local/bin/
cp /etc/init.d/gascounter /etc/init.d/watercounter
echo 600 > /var/run/shm/watercounter

systemctl daemon-reload
systemctl enable watercounter
systemctl start watercounter

vi /etc/monit/monitrc
check process watercounter matching "/usr/local/bin/watercounter"
start program "/etc/init.d/watercounter start"
stop program "/etc/init.d/watercounter stop"

chmod 755 /root/counters/watercounter

monit status
monit reload

 

Handig commando om elke second de huidige tellerstand uit te lezen (om te debuggen)

while sleep 1; do cat /var/run/shm/gascounter; echo ""; done