Meteo Systeemconfiguratie

Meteo System Configuration

Informatie-overzicht voor Apparatuur en Opstelling

Survey on equipment and location

Inleiding voor Configuratie-info

Deze pagina is gemengd 2-talig, voorzover zinvol.
De Tempest-sensorkop werkt zongevoed draadloos op 868MHz.
GW1000 en zijn sensoren communiceren eveneens op 868MHz.
Alle andere PWS-sensoren zijn draadloos/433MHz, tenzij anders vermeld.
De sensoren van Nexus en GW1000 werken op batterijen, evenals de de binnensensoren van WS7000.
De batterij van de anemometer van Nexus heeft ook zonnecel-bijvoeding.
De buiten-sensoren van WS7000 zijn voorzien van zonnecellen.
Alle Raspberries en ESP8266s gebruiken netspanningsvoeding, en gebruiken WiFi en/of LAN voor communicatie,
m.u.v. ESP8266_D en ESP8266_J die zonnecelvoeding hebben, resp. ESP8266_K die zonnecelvoeding heeft en LoRa-communicatie.

At-work = in oprichting of onder test, niet online.
Voortgang vooral afhankelijk van binnenkomst van componenten en van testresultaten:
zolang testen niet goed afgerond, geen 'officieel' deel van de configuratie.

Introduction to Configuration info

This webpage is mixed dual-language, to the extend practical.
The Tempest-sensorhead operates solar-powered wireless at 868MHz.
GW1000 and it's sensors also communicate at 868MHz.
All other PWS sensors are wireless/433MHz, unless stated otherwise.
All Nexus-sensors and GW1000-sensors are battery-powered, as well as the indoor-sensors of WS7000.
The Nexus anemometer-battery has 'solar-assistance'.
All outdoor-sensors of WS7000 have solar-charged batteries.
All Raspberries and ESP8266s have mains power supply, and apply WiFi and/or LAN for communication,
except ESP_8266D and ESP8266_J which are solar_powered, and ESP8266_K which is solar_powered and applies LoRa for communication.

At-work = under investigation, construction or testing, not online.
Progress mainly dependent on arrival of components and of results of tests:
if testing not finished OK, not 'official' part of the configuration.

PWS-Segment
[Function]		 TFA_Nexus
[PWS1]		 WS7000
[PWS2]		 Tempest
[PWS3]		 GW1000
[PWS4]		 Domoticz1
[HomeControl1]		 Domoticz2
[HomeControl2]		 Domoticz3
[HomeControl3]		 Domoticz4
[HomeControl4]		 Domoticz5
[Frontend1]		 Domoticz6
[Frontend2]		 Opmerkingen/ Remarks
Thermometers 1* in Nexus Console
+5*Wireless:
+5,5m/ +2,5m/ +1,5m /+0,2m
+1*light-mod		 5*Wireless:
+1,5m/ +0,5m/ -0,1m
+1*indoor
+1*light-mod		 1*Wireless:
+3m		 1*GW1000
+8*WH31A,
as for HP3001		 Nexus Nexus+ WS7000
[+ESP8266s]		 - - - HP3001:
5*T&H,
[2_inhouse/
3 under house]		 Thermometer at +5,5m
is part of the anemometer.
At-workExpansion sensors
for Extra Temp at
+1,5m/+0,1m/-0,05m/
-0,1m/-0,2m/
-0,5m/-1m
Hygrometers 1* in Nexus Console
+3*Wireless:
+2,5m/ +1,5m/ +1,5m		 4*Wireless:
+1,5m/ +0,5m/ +1,5m
+1*indoor		 1*Wireless:
+3m		 1*GW1000
+8*WH31A,
as for HP3001
+1*WH51_Soil		 Nexus Nexus+ WS7000
[+ESP8266s]		 - - - HP3001:
5*T&H,
[2_inhouse/
3 under house]		 Anemo-thermometer has no related Hygro.
Thermometers presently fitted at +0,2m and at -0,1m have related Hygro at +1,5m.
'light-mod'-Thermometers have related Hygro applied for %-Lightlevel.
At-workExpansion sensors
for Extra Hum at
+1,5m/+0,1m/-0,05m
+ indicators
for rain &
for leafwetness
Barometers 1* in Nexus Console 1*Wireless:
Binnen/ Indoor		 1*Wireless:
Buiten/ Outside at +3m		 1*GW1000 1*BMP180 2*BME280
(at ESP8266s)
+ 'virtual' BMP180		 - - - - BMP180 is wired to Domoticz1:
copied to Domoticz2
At-workExpansion coming up
as part of measurement Waterlevel
Regenmeters/
Rain Gauges		 1*Wireless 1*Wireless 1*Wireless:
+3m		 1*Wireless WH40:
+3m		 Nexus Nexus + WS7000 - - - - Nexus&WS7000
gauges
on flat roof at +3m
WH40 on mast
above WS7000_T&H
Windmeters/
Anemometers		 1*Wireless:
+5,5m		 1*Wireless:
+4,5m		 1*Wireless:
+3m		 - Nexus Nexus
+ WS7000
+ 'Conrad'		 - - - - Nexus&WS7000
meters on common mast.
'Conrad' meter in same mast
at +3,5m,
interfacing Domoticz2 via ESP8266B
Licht/Zon,
Light/Solar		 1*Modified Thermometer:
on roof
at +3m		 1*Modified Thermometer:
in mast
of anemometers		 1*Wireless:
+3m		 - Nexus Nexus + WS7000
[+ESP8266s]		 - - 1*SI1145 - For ESP8266s, see the separate table
At-workUnder test:
Light-sensor WS7000P_19
on Domoticz2
UVI - - 1*Wireless:
+3m		 - 1*UVN800 1*UVN800
+1*GUVA12
+1*ML8511
@ ESP8266s		 - - 1*SI1145 - Sensor UVN800 shared.
GUVA12+ML8511
+SI1145:
aimed south,
elevated approx. +30 degrees
Fijnstof/
Dust
& Gas		 - - - - - 2*ESP8266 For ESP8266s, see the separate table
Waterpeil/
Waterlevel		 - - - - - 1*@ESP8266J - - - - At-workBeing investigated:
Below surface
0 till <-3m
For ESP8266s, see the separate table
Comms
433MHz		 integrated integrated - - RFXCom RFLink - - - - Algemeen voor alle PWS-sensors/
General for all PWS_sensors
Comms
868MHz		 - - Sensor
<>
T-Hub		 Sensor
<>
GW1000		 - - - - - - At-workBeing investigated:
LoRa for remote sensing
Comms
WiFi		 - - LAN
<>
T-Hub		 LAN
<>
GW1000		 - Controller2 Controller3 Controller4 Frontend1 Frontend2 For ESP8266s, see the separate table
System
Interfaces		 1*USB@Console
+ 433MHz		 2*RS232@PC-Interface
+ 433MHz		 WiFi
<>
T-Hub		 WiFi
<>
GW1000		 RFXCom
+ LAN
+RS485		 RFLink
+ WiFi
+ LAN		 WiFi
+ LAN		 WiFi
+ LAN		 WiFi WiFi USB + PC-interfaces:
direct naar PCs/
direct link to PCs
Console 1*, incl. USB-interface 1*, standalone PC@LAN PC@LAN PC@LAN PC@LAN PC@LAN PC@LAN PC@LAN PC@LAN Tempest control by webinterface.
Domoticz control by webinterface & PuttySSH.
GW1000 by webinterface.
Processing 1*WsWin@PC + Domoticz1/2 2*WsWin@PC + Domoticz1/2 Weatherflow server Domoticz &Python
@RPI0W		 Domoticz &Python
@RPI_B		 Domoticz &Python
@RPI3A+		 Domoticz &Python
@RPI3B+		 Domoticz &Python
@RPI3B+		 Domoticz &Python
@RPI0W		 Domoticz &Python
@RPI0W		 For ESP8266s, see the separate table
Application Primary PWS Secondary PWS Tertiary PWS Auxiliary
Sensors		 Home Controller1 Home Controller2 Home Controller3 Home Controller4 Home Frontend1 Home Frontend2 Time-control:
PWSes use DCF77/
Home Processors
+ ESP8266es use NTP

ESP8266-Info

 ESP8266_WEMOS
Behalve ESP8266-nodes C, H en K zijn alle nodes uitgevoerd met Wemos_D1Mini/Pro PCBs.
Nodes C en H zijn NMCU, terwijl K een zgn. Marvin-board is.
At-work: in oprichting of onder test, niet online.

Except ESP8266-Nodes C, H and K all nodes applying Wemos_D1Mini/Pro PCBs.
Nodes C and H are NMCU, while K is a Marvin-board.
At-work: under investigation, construction or testing, not online.

ESP8266 Locatie/
Location		 Thermometer Hygrometer Licht/
Light		 Relais/
Relays		 Anders/
Other		 Opmerkingen/ Remarks
A Meterkast/
Switchboard		 1*DHT22,
1*DS18B20,
1*SHT11		 1*DHT22,
1*'Pin/Fork'-sensor,
1*SHT11		 - At-work1*FanControl - Kruipruimtemeting/
Sensing Temp&Hum under Floor
B Opslag/
Store-room		 1*DS18B20 - 1*GUVA12
[UVI_ADC]		 - 1*Anemometer
Conrad		 Buiten-interfaces/
Outdoor-interfaces:
anemometer3
+ UV-sensor3
C
(NMCU)		 Zolder/
Attic		 1*DHT22 1*DHT22 2*BH1750+
1*LDR		 - - Lichtmeting:
Oost(150°)+West(210°)+
'Rug/Opwaarts'/
Lightsensing:
East(150°)+West(210°)+
'Back/Up'
D1 Tuin/
Garden		 4*DS18B20
+1*SHT15		 1*SHT15 - - 1*Bladvocht-indicator @+1,2m/
1*Leafwetness-indicator @+1,2m

1*PWM-Bodemsensor/
1*PWM-Soilsensor		 At-workT&H @ -0,05m,
Temp @ -10cm, -20cm, -30cm, -50cm & -100cm

+ Bladvocht/
Leafwetness
(= capacitive sensor @ ADC)

+ Bodemvocht/
Soilmoisture
(= PWM-sensor)
D2 Tuin, op +0,1m/<-2m
Garden, at +0,1m/<-2m		 2*MS5611 - - - 2*MS5611
temperature
& pressure-sensor
+1* cabled pressure-sensor		 EXPERIMENTAL
At-work
Zie tekst hieronder/
See text below
E Schuur/
Garage		 1*LM35
= Thermo-sensor STECA		 - - At-work1*FanControl STECA 2*S0-interface:
STECA + SOLIS		 STECA&SOLIS
-inverters:
Backup
voor Energie_management/
for Measurement & Control
F Schuur/
Garage		 1*DHT22 1*DHT22 - - At-work1*S0-interface:
Involar
Optie
[op dak]:
1*Regen-indicator/
Option
[on roof]:
1*Rain-indicator		 Algemeen Display/
General Display
& Involar-inverter
At-work
Regen-indicator?/
Rain-indicator?
(= capacitive sensor @ ADC)
naast de regenmeters/
located near rain gauges
G Dak/
Roof		 - - 1*BH1750
(in koepel/dome)
+2*TL2561
+1*ML8511
[UVI_ADC]		 - - Lichtmeting:
Zenit+Oost(150°)+West(210°)/
Lightsensing:
Zenith+East(150°)+West(210°)
UV-sensor:
Zuid/South(180°)
H
(NMCU)		 Schuur, aan meteo-mast op +3m/
Garage, on meteo-mast at +3m		 1*DHT22 + 1*BME280 1*DHT22 + 1*BME280 - - 1*SDS011
 UITGESCHAKELD
Fijnstof1, Hoofd-meting/
Dust1, Main sensing
BME280 incl. Barometer
I Schuur, op +2,5m/
Garage, at +2.5m		 1*BME280 + 1*LM35 1*BME280 -
 - 1*GP2Y10 +
1*MiCS6814		 MiCS6814 uitgeschakeld
Fijnstof2, Hulp-meting/
Dust2, Aux. sensing
BME280 incl. Barometer/
At-work
Gas:
MiCS6814+LM35
J Schuur, op +3m
Garage, at +3m		 - - - - PWM-besturing voor
ventilator & verwarming/
PWM Control Output
for fan & heaters		 EXPERIMENTAL
At-work
Nader te bepalen:
verbinding met ESP8266H/
t.b.d.:
link to ESP8266H
K
(MARVIN)		 Tuin, op +1,5m & +0,1m/
Garden, at +1,5m & +0,1m		 2*SHT31 2*SHT31 - - - EXPERIMENTAL
At-work
Remote LoRa Test Setup
L
Fijnstof3		 Tuin, op +1,5m/
Garden, at +1,5m		 1*BM280 1*BM280 - - 1*SPS30 Installing
At-work

Grondwaterstand

dompelklokjeDe 'conventionele' basis-methode van peiling van grondwater is door een meetbuis die reikt tot onder het laagst verwachte waterniveau,
waarin met een peilstok of met een sonde door 'voelen' de waterstand wordt bekeken: de droge lengte t.o.v. grondoppervlak = waterpeil.
Een gebruikelijke, snelle en nauwkeuriger methode is door een dompelklokje te laten zakken in de peilbuis tot het geluid van raken van het waterniveau:
die opzet is tamelijk eenvoudig te realiseren.

Electronische peiling maakt het mogelijk op afstand (en daarmee makkelijker & frequenter) waar te nemen.
Een methode is om de genoemde sonde elektrisch te laten zakken en de uitgevierde kabellengte te meten.
Een andere methode maakt gebruik van ultrasoon geluid reflecterend op het wateroppervlak.
Voor particuliere toepassing zijn die 2 methoden gecompliceerd (=> duur voor een gewenste, kwalitatief goede meting).

Meting van druk lijkt voor particulier gebruik een eenvoudiger haalbare realisatie met redelijke kwaliteit.
Backup-toepassing van dompelklokje zorgt ervoor dat ook bij falen van elektronica kan worden gemeten.

WaterLevel-sensor1 WaterLevel-sensor2 WaterLevel-setupWaterLevel-concept




Voor hydrostatische druk P in een vloeistof vanwege een vloeistofkolom met hoogte H geldt de formule P = Po + pgH (= Wet van Pascal), waarbij

Omgekeerd geldt dan H = (P - Po)/gp, waarmee dus uit drukmeting de vloeistofkolom H is af te leiden.
Ruwe uitkomst: 100mbar ~ 1m water
Met de Referentie op (negatieve) afstand D onder het aardoppervlak is dan de grondwaterstand G = D + H
Vanwege gebrek aan praktijk-informatie, nu voorlopig 2 meetmethodes gecombineerd in 1 setup.
Gemeenschappelijk is:
  1. 1 ESP8266-processor en/of 1 Lora-Module kan het interface-werk verrichten en verzorgt de communicatie naar de basis.
    De ESP8266 met externe antenne i.v.m. zekerstellen reikwijdte.
  2. 1 uitlezing per 15 minuten is snel, zelfs 1 uitlezing per 6 uur is genoeg. Tussentijds 'slapen' toegestaan en energie-sparend gericht op autark bedrijf.
  3. zonnevoeding & accu om autonoom te kunnen werken.
Het verschil zit in de manier van drukmeting:
  1. Meting bovengronds van druk-verschil
    Plus: heel eenvoudig, goedkoop, alles blijft droog
    Min: luchtdichtheid bepaalt de werking (of niet) [=> de behuizing van MS5611_A is kritisch]
    & periodieke controle & afregeling nodig [met o.a. regelmatig Pipe2 vloeistofvrij maken door lucht bijpompen].
    Periodiek lucht bijpompen zou ook op afstand kunnen m.b.v. bijv. een aquariumluchtpomp, maar voor 'eenzame' locaties wel een problematisch aspect om die pomp te voeden.
    MS5611 is een gecombineerde temperatuur en -druksensor; in deze opzet 2 stuks boven de grondoppervlakte.
    MS5611_B meet 'bloot' de buitendruk Po, en MS5611_A meet in de gesloten Pipe2 de binnendruk P:
    het verschil in druk is maat voor de waterkolom H.
    Bewust 2 gelijke drukmeters om dataverschil vanwege meettechniek te ondervangen.
    Po van MS5611_B wordt gecorreleerd met data van de BME280-sensoren verderop en met de PWS-luchtdrukwaarden.
    Door temperatuurmeting met eventuele mogelijkheid voor temperatuurcorrectie cf. gaswet (van Boyle - GayLussac),
    maar nauwelijks zinvol door de beperkte meettoleranties, nagenoeg constante temperatuur van beide MS5611en, e.d.
    De huidige planning is voor uitvoering van deze soort drukverschilmeting tot een diepte D van ca. -2,5m.
  2. Meting met sensor onder water van de druk van de bovenliggende waterkolom
    Plus: eenvoudig, onkritisch t.a.v. afdichting en afregeling
    Min: meer componenten, componenten onder water, hogere kosten, meer voeding nodig
    De bekabelde, ondergedoken druksensor meet de druk van de waterkolom boven de sensor:
    de atmosferische druk Po wordt via de kabelbinnenkant naar de sensor geleid,
    die daaruit het drukverschil bepaalt en meldt.
    De huidige planning is voor realisatie met deze sensor tot een diepte D van ca. -3m onder het grondoppervlak.
    Voor onderhoud of reparatie moet Pijp3 ruim genoeg zijn om de druksensor eenvoudig te kunnen laten zakken of ophalen.
    Voor gebruik van het backup-dompelklokje moet ruimte zijn in de 'hoofdpijp' of d.m.v. beschikbaarheid van een aparte pijp.

Groundwater level

dompelklokjeThe 'conventional/ basic' method to determine the level of groundwater is through a pipe, reaching down to under the expected lowest level of the groundwater.
A stick or sonde-at-cable is dropped and checked on wetness: depth = the dry segment of the stick, respectively the dry length of cable slackened out.
The better method is to slacken a cable with dip bell, checking for the sound of touching water level:
reasonably simple realisation as described in this (Dutch) weblink.

Electronic sounding enables remote measurement (and - due to less effort - enables more frequent measurement).
One method is to lower the sonde electrically and read the expanded cable.
Another method applies ultrasonic sound and measures reflection.
For private application (aiming at sufficient quality) these 2 methods seem too complicated (=> expensive for good quality).

Measurement of pressure seems easier to realise, with a reasonable quality of data.
Backup-application of a dip bell assures that measurement also can be performed when the electronic measurement would fail:
the setup must allow that parallel functions.

WaterLevel-sensor1 WaterLevel-sensor2 WaterLevel-setupWaterLevel-concept




For hydrostatic pressure P in a liquid due to liquidcolumn with height H the formula is P = Po + pgH (= Pascal's Law), in which

Reversely then H = (P - Po)/gp, providing translation to the height H of the liquidcolumn.
Order of magnitude: 100mbar ~ 1m of water
With the Reference at (negative) distance D under the surface, then the water level W under the surface is W = D + H
Because of lack of practical experience, approach is to combine 2 measuring methods in 1 setup.
Common aspects for the setup:
  1. 1 ESP8266-processor and/or 1 Lora-Module for the interfacing and for the communication to base.
    The ESP8266 with external antenna to assure the coverage for communication.
  2. 1 read-out per 15 minutes is quick, even 1 read-out per 6 hours is enough. Intermediate 'sleep' planned for energy-saving.
  3. Solar power supply with battery for autonomous operation.
The difference is in the way the pressure is measured:
  1. Differential measurement of pressure, above soil
    Plus: very simple, low cost
    Minus: airtightness is key to operation (or not) [=> Housing of MS5611_A is critical]
    & periodic check & adjustment required [such as pressurizing of Pipe2 to expel liquid].
    Periodic, remote pressurization may be a solution (e.g. by means of an aquarium air pump), but power supply for the required air pump might be a problematic aspect for remote locations.
    MS5611 is a combined sensor for temperature and pressure; in this concept 2 sensors above surface.
    MS5611_B for outside/openair pressure Po, and MS5611_A for inner pressure P in Pipe2:
    the difference in pressure is measure for the watercolumn H.
    On purpose 2 identical pressuredevices to avoid deviations due to different measuring techniques.
    Po of MS5611_B is correlated with data of the BME280-sensors and the PWS-barometers.
    Correction of temperature possible acc. to Gas Law (of Boyle - GayLussac),
    but hardly meaningful due to limited accuracies, almost constant/equal temperatures around the MS5611s, etc.
    The present planning is aimed at realisation of this kind of measurement of differential pressure down till D at -2m.
  2. Measurement underwater of the pressure of the watercolumn
    Plus: simple, uncritical for airtightness & calibration
    Minus: more components, components underwater, higher cost, more power needed
    The cabled pressure sensor measures the column of water above the sensor:
    the atmospheric pressure Po reaches the sensor through the inside of the cablehose,
    and the sensor measures & reports the diferential pressure.
    The present planning is for realisation with this sensor down till D at -3m.
    To enable maintenance or repair, Pipe3 must be wide enough for easy drop or pull of the pressure sensor.
    For backup use of the dip bell sufficient space to be reserved in the 'main' pipe or better by presence of a separate, dedicated pipe.

    bovenkant pagina

    Sitemap/ Jumplist voor deze website, incl. links to english versions of pages

    Meteo_Layoutpagina
    Copyright © 2013-2022 T4S
    Samenvatting voor Rechten & Verantwoordelijkheden / Summary for Rights & Liabilities