Genauigkeit optimieren (Gas und Stromzähler-Auslesung)

  • tl;dr: Impuls (Die rote Marke) kommt 2-15 mal pro Viertelstunde. Wenn ich nur diese Zahl nehme, ist mir das zu ungenau. Periodendauermessung macht mir Kopfzerbrechen.


    Ich schreibe zwar in Python, die Frage ist aber eher eine zur generellen Struktur des Programms. (hoffe, ist hier ok aufgehoben) Ich lese erfolgreich meinen mechanischen (Ferraris)zähler mit einem optischen Aufsatz und den Gaszähler mit einem Hallsensor aus und übertrage das per Stromschleife zum Raspberry. Interrupt zum einlesen usw. klappt prima. Gelöte, am Zähler.


    Bislang habe ich eine Messzeit von 15 Minuten, und bekomme sowohl von Gas als auch Stromzähler 2-15 Impulse bei typischen Lasten. Damit ist die Auflösung nicht so dolle: Excel-Fuu.


    Wenn ich die Periodendauer messe und umrechne, dann ist das genauer, aber:

    • Unterschiedliche Periodendauer = unterschiedliche Auflösung
    • Mittelung über z.B. 5 Minuten würde unterschiedliche viele Messwerte je nach aktuseller Last (= Periodendauer) bedeuten
    • Wenn der Zähler steht (Null Last) wächst die Priodendauer weiter, dh. irgendwann muss ich die Leistung (bzw. Gasmenge) = Null setzen.


    Meine Frage spiegelt in ihrer unklarheit meinen Zustand im Kopf wieder: Mir sieht das nach einem üblen Gebastel mit Schwellenwerten und Umschaltung zwischen 2,3,4 usw. Messwerten für die Mittelwertbildung aus.


    Was mache ich da am besten?

  • Ich habe über dieses Thema eine Bachelorarbeit geschrieben, aber S0-Zähler verwendet. Da es sich dabei aber auch im Impulszhälung handelt, kannst du mich gerne kontaktieren per PM. Ich habe dazu eine komplette Software mit python-Skript und Visualisierung programmiert.

  • Ich möchte das Thema nun auchmal (wieder) aufgreifen, da es mitch nun auch interessiert. Insbesondere die Darstellung des Wasserverbrauchs, abgelesen an der Wasseruhr, ist mit der Methode der Pulszaehlung eher suboptimal, aber vielleicht kann man es ja noch verbessern.


    Das Problem:
    * Es gibt kurze Zeiten (einige 10 Sekunden), wo ganz viele Umdrehungen gezaehlt werden, und
    * danach bleibt die Uhr für sehr lange Zeit (Minuten bis Stunden) praktisch stehen.


    Eine Darstellung über den ganzen Tag besteht dann aus einigen sehr schmalen Nadeln mit, deren Höhe zwar fein aufgelöst ist, aber kaum etwas aussagt, sowie einem langen Zwischenraum dazwischen, in dem man nur weiss, dass der Verbrauch kleiner 1 Liter pro Zeitraum ist.
    Eine echte Null kommt so nicht vor, da ja zwischen zwei Zaehlimpulsen immer 1 Liter verbracuht wird.


    Die erste Idee war dann eine Logaritmische Darstellung der Verbrauchswerte (y-Achse). Finde ich schon besser, allerdings habe ich nun bei den Kleinen Verbrauchwerten viel Platz fuer die Darstellung aber nur wenig Aufloesung und bei den Hohen Verbrauchswerten wenig Platz, aber eine hohe Auflösung.


    Die Zeiten mit "0" Verbrauch sind zwar alle < 1 Liter, aber eben immer unterschiedlich, je nach Zeitspanne zwischen den Pulsen.


    Nun die Frage nach Alternativen:
    a) Ohne zusaetzliche Messelektroniken
    b) mit etwas zusatzmess-Information.


    Zusatzmessinformation kann eine Information sein, ob der Zaehler wirklich steht oder sich noch langsam weiterbewegt. Mit meiner Art der Messwerterfassung (viel Sofware, wenig Hardware, siehe Thread: http://www.forum-raspberrypi.d…-mit-reflex-lichtschranke) Hab ich die Information sogar bereits in der Software. Es ist nun nure noch Schwierig, den Bruchteil eines Umlaufs zu ermiotteln, der bis zum Stillstand angefallen ist. Dennoch denke ich, ist das der Weg der Wahl.


    Ich taste ja eine Periodische Funktion der Zeit ab, deren Form immer gleich ist, jedoch unterschiedlich Schnell durchlaufen wird. Gibt es nicht eine Mathematische Operation (Faltung oder so), woraus man daran die Geschwindigkeit des Umlauf ablesen kann?


    Im Anhang sieht man ein Bild des Abgetasteten Signals (aus der Wasserohrmessung). Man erkennt erst einen größerem Wasserverbrauch, dann eine Pause, wo kein Wasser entnommen wird und dann wieder einen kleinereren Wasserverbrauch. Die Form des Signals ist immer gleich, aber es ist mal gestaucht, mal gestreckt, mal bleibt es irgendwo stehen.

  • Ich will mich mal etwas aus dem Fenster lehnen (weil ich zum einen so einen Zähler nicht habe/nutze/auswerte) und zum anderen ein bischen den Sinn des Ganzen hinterfragen will:


    Ist es wirklich von Interesse, den Gas/Wasser-Verbrauch so hoch aufzulösen? (Nicht alles, was technisch geht, macht auch aus Nutzungs/Anwendungsseite Sinn)...
    Wenn ich dich richtig verstanden habe, willst du deinen Verbrauch quasi sowohl zeitgenau als auch verbrauchsgenau recht hochauflösend, aber übersichtlich darstellen...
    ... was, wie du und andere schon feststellen mussten, ein Dreisatz ist, welcher sich nur bedingt auflösen lässt.


    MICH als Anwender würden nur größere Quantile interessieren, also z.B. Aggregationen über eine Stunde oder sogar nur über 6h (Und genau genommen, würde mich der dauerhaft eigentlich nur die Auflösung "Tag/Woche/Monat/Jahr" interessieren...
    Mit diesem Anspruch reicht also die Summierung/Darstellung über den gewünschten Zeitraum...


    Was ist der Auslöser/Hintergrund für deine so hohen Ansprüche (wie oben dargestellt) ?

  • Es gibt zwei Motive:
    1. Das erkennen von evtl. Lecks bzw, tropfenden Wasserhaehnen, und zwar nicht erst nach ein paar Stunden. Ich habe bereits entdeckt, dass unser Wasser-Filter-Automat (für Kalkfreies Wasser für den Tee) für einen Liter Gefiltertes Wasser in der folgenden Stunde mit ca 10 Liter nachspuelt. Sowas ist doch eine Erkenntnis, die vielleicht dazu führt, dass das Ding demnaechst ausgemustert wird.
    2. Beim Stromzaehler ist es schon von Interesse, ob in den Pausen, wo die Kühlschraenke grad nicht an sind, noch 10 W verbraucht wird oder nur 5. Dann kann man Standby-Stromfresser finden (Z.B. den Klingeltrafo, der immer an ist, obwohl nur einmal am Tag einer Klingelt).
    3. Beim Gaszaehler fällt mir grad nicht ein, wozu das gut sein solte, aber da hab ich ja auch nur einen Reed-Kontakt und keine weitere Informationen als zwei Schaltzeitpunkte (an / aus) pro Umdrehung.
    4. Ausserdem finde ich das Interessante an dem (ansonsten 08/15 Projekt), das noch weiter zu verbessern, als es bereits gemacht wurde. Das heisst fuer mich: weniger Bauteile, besserere Messung.

    Edited once, last by wend ().

  • Ok, verstehe..
    zu 1.): Kenne solche Automaten nicht (Nur solche mit Kartusche mit Ionenaustauscher, die ersetzt werden müssen)...


    zu 2.): Standby-Verbräuche laufen am Stromzähler in Summe auf, das sollte schwierig sein, da den einzelnen "Sündenbock" erkennen. Besser ist, sowas durch genaueres Hinsehen des verbauten Spannungswandlers bzw. durch gezielte Messung mit solchen Steckdosen-Verbrauchsmessern dediziert zu machen (hab ich bei uns auch schon gemacht...- dabei kam z.B. heraus, dass unsere Waschmaschine im ausgeschalteten Zustand ("richtiger" Netzschalter) immer noch so um die 10W verbraucht hat... vermutlich eine Wasserleckschutzschaltung... die hat jetzt einen Steckdosenschalter und gut..)


    zu 3.): Gerade da wäre es sicher interessant, wegen kleinen Leckagen... aber die kleinen Lecks gegen in der groben Auflösung unter, die größeren riecht Mann oder Frau...


    zu 4.): Na also: erwischt :lol: ... der ewige Spiel und Basteltrieb, der uns antreibt :thumbs1: :bravo2: ... aktzeptiert :)

  • 1.) Es gibt auch welche, die an die Wasserleitung angeschlossen werden und dann mehrere Filter (Aktivkohle, Keramik, etc..) enthalten. Manschmal ist das auch in Kühlschraenken verbaut (die mit dem Eiswuerfelfach). Gibts aber auch als Standalone geraet. Und Die haben einen internen Speicher fuer das gefilterte Wasser und auch einen Abwasseranschluss (zum spuelen der Filter). Wahrscheinlich ist das in Deutschland völliger Overkill aber in Afrika, wo man das Wasser sonst nicht trinken kann, evtl. sinnvoll....


    2.) Ich waere schon froh, wenn ich den Gesamt-Standby-verbrauch messen könnte. Aber gerade da ist die Messung mit Ferraris-Zaehler ungenau. Ich kann nämlich kaum eine Zeitspanne mit ausschliesslich Grundlast erwischen, da immer irgendein Geraet anspringt. Eine Zeitspanne für 10 Watt muesste ja mindestens zwei mal 1 Stunde und 10 Minuten dauern, damit ich eine ganze Umdrehung des Zaehlers messen kann.