Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gewicht messen an 5 Standorten (mit ca 100m auseinander) und Ausgabe per Web visualisieren


von Simon T. S. (arizona)


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Hallo zusammen,

ich wünsche Euch erstmal schöne Feiertage und einen guten Rutsch. =)

Wieder einmal gibt es für mich eine Herausforderung ;-) und die möchte 
ich natürlich nicht angehen, bevor sich da ein paar Profis zu geäußert 
haben.

Ich versuche mal das auf der "Metaebene" zu beschreiben:

In einem hunanitären Camp (ca 50x100m) haben wir 5 Zeltheizungen (ZH) 
laufen, die per Thermostat im Zelt ein-, bzw ausgeschaltet werden. Die 
ZH werden über Rüssel, dicht mit einem 20L NATO Blechkanister verbunden.

Leider haben die ZH keinen Trockenlaufschutz (is scheiße, ich weiß ...) 
und durch die thermostatische An-/Ausschaltung ist es auch schwierig den 
Verbauch zu kalkulieren. Deshalb ein bischen elektronik basteln :-D

Nun würde ich gerne den Füllstand der 5 separaten und bis zu 100m 
voneinander entfernten Kanister überwachen, damit ich weiß wann getankt 
bzw . der Kanister getauscht werden muss, bevor die ZH trocken läuft.

Durch meine Recherche der Möglichkeiten der Füllstandsmessungen, bin ich 
letzendlich bei der Wägezelle gelandet, da einfach, günstig und 
funktional.
Bei fertigen Systemen mit WLAN Waagen kann man schonmal €1.000 liegen 
lassen ... pro Waage!

So würde ich den generellen Aufbau vornehmen:
- Der Kanister der ZH aus dem geraede getankt wird steht auf der Waage. 
Die Bodenplatte der Waage ist dreifach so breit wie der Kanister, 
daneben steht dann ein anderer Kanister drauf, damit das ganze nicht 
umkippen kann.

- Eingabe: Je ein Raspberry Zero2 W (geht hier auch der Pico?!?) pro ZH 
und an den die  Wägezelle mit dem Controller drangehängt. Die Daten 
werden dann auf einen separaten zentralen WebServer (nginx/mysql,php) 
mit  Raspberry Pi (3?, 4?, 5?) im lokalen Netz geschoben, der mir die 
aktuellen Daten dann auf einer Webseite (Bootstrap5, 
https://t1p.de/a0ole) anzeigt.

Sowas wie 5 senkrechte Batterieanzeigen (https://t1p.de/pux88) zwischen 
0-100%, bei 10% gibts dann 'nen Alarm, mit so einer Lampe in der Art 
(https://t1p.de/pux88)

Die Raspberries werden über WLAn konnektieret. Der Zentrale ist der mit 
dem Frontend, nämlich der Webseiten Ausgabe.

Alternativ auch nur ein Raspberry. Is halt die Frage wie lange die 
Leitungen von hx711 Wäägezellen Controller zum Raspberry sein dürfen 
10m, 50m, 500m...? Wer weß das schon ... ;-)

Mit den Meisten der Steps habe ich wenig Probleme. Die Frage ist 
erstmal, ob ich im Konzept was übersehen habe oder gänzlich auf dem 
Holzweg bin.
Konzeot finde ich immer erstmal viel wichtiger als machen. Stimmt das 
Konzept erstmal, besteht zumindest die Chance hintenraus besser zu 
funktionieren.

Pro Wiegeeinheit komme ich auf €55.

Den LAMPP Server und die Webseite ist kein Problem.
Die Pis installieren und per WLAN zu verbinden auch nicht.

Womit ich Probleme habe ist, wie ich die Daten der 5 Wägezellen auslese 
auf dem Zero Pi verarbeite, bzw. an den zentralen Pi schicke und diese 
Daten dann in die zentrale Mysql DB bekomme, bei einem minütlichen 
Messintervall.

Die Visualisierung der Daten ist dann erstmal kein Problem.

Was mein Ihr dazu?

LG,
Simon

: Bearbeitet durch User
von Andreas M. (elektronenbremser)


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Was ist in den Kanistern? Was ist in der ZH bevor sie trockenläuft?

von Gerald B. (gerald_b)


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Simon T. S. schrieb:
> Was mein Ihr dazu?

ich meine, du solltest dir mal www.beelogger.de ansehen.
Imker mit ihren Bienenvölkern stehen vor exakt dem selben Problem - und 
haben eine Lösung dafür gefunden.
Du verwendest lediglich andere Wägezellen, passend zum Maximalgewicht 
deines Dieseltanks und passt maximal noch das grafische Frontend etwas 
an und schon hast du die passende Lösung für dich :-)

von Simon T. S. (arizona)


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> Was ist in den Kanistern? Was ist in der ZH bevor sie trockenläuft?
Nur Diesel.

: Bearbeitet durch User
von Simon T. S. (arizona)


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Gerald B. schrieb:
> Simon T. S. schrieb:
>> Was mein Ihr dazu?
>
> ich meine, du solltest dir mal www.beelogger.de ansehen.
> Imker mit ihren Bienenvölkern stehen vor exakt dem selben Problem - und
> haben eine Lösung dafür gefunden.
> Du verwendest lediglich andere Wägezellen, passend zum Maximalgewicht
> deines Dieseltanks und passt maximal noch das grafische Frontend etwas
> an und schon hast du die passende Lösung für dich :-)

Ja, das ist ja wirklich ein interessantes Projekt. :-D
Danke!
So wie ich das aber verstanden habe, werden die Dateien auf deren Server 
gespeichert. In meinem Kontext kann ich Internetzugriff leider nicht zu 
jeder Zeit garantieren. Deshalb möchte ich die Daten gerne "lokal" 
speichern um unabbhängiger zu sein.
Muss ich mal schauen, wie die die Daten speichern. Vielleicht kann ich 
das Ziel auf mein eigenen Server abändern. Auch mal checken was das 
System kostet.

von Gerald B. (gerald_b)


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Bzw. denk einfacher ;-)
Ein Schwimmerschalter (Reedkontakt mit Magnet im Schwimmer) und wenn der 
letzte Liter angefangen wird, löst der Schwimmerschalter aus. Wenn die 
Heizung einen Not-Aus hat, kann man ja dort ansetzen und bei Auslösen 
des Schwimmerschalters die EMO-Schleife unterbrechen.

von Michael B. (laberkopp)


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Simon T. S. schrieb:
> Was mein Ihr dazu?

unzuverlässiges Overengineering.

Kanister an eine Kette hängen die bei zu wenig Gewicht den Ofen 
abschaltet.

Wird schon jemand merken wenn der Ofen aus ist und nachtanken, ansonsten 
darf der Ofen gern aus bleiben.

Gerald B. schrieb:
> Imker mit ihren Bienenvölkern stehen vor exakt dem selben Problem

Und zusätzlich haben sie keinen Strom, müssen also mit Batteriebetrieb 
auskommen.

von Simon T. S. (arizona)


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Michael B. schrieb:
> Simon T. S. schrieb:
>> Was mein Ihr dazu?
>
> unzuverlässiges Overengineering.
>
> Kanister an eine Kette hängen die bei zu wenig Gewicht den Ofen
> abschaltet.
>
> Wird schon jemand merken wenn der Ofen aus ist und nachtanken, ansonsten
> darf der Ofen gern aus bleiben.

Deine Art, mein Problem so extrem herunter zu brechen, gefällt mir 
wirklich! :-D An eine einfache mechanische Lösung hatte ich einfach noch 
gar nicht gedacht.

von Simon T. S. (arizona)


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Michael B. schrieb:
> Simon T. S. schrieb:
>> Was mein Ihr dazu?

> Gerald B. schrieb:
>> Imker mit ihren Bienenvölkern stehen vor exakt dem selben Problem
>
> Und zusätzlich haben sie keinen Strom, müssen also mit Batteriebetrieb
> auskommen.

Nee, nee.Strom haben wir :-)

von Frank K. (fchk)


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Simon T. S. schrieb:

> Alternativ auch nur ein Raspberry. Is halt die Frage wie lange die
> Leitungen von hx711 Wäägezellen Controller zum Raspberry sein dürfen
> 10m, 50m, 500m...? Wer weß das schon ... ;-)

Die Wägezellen geben Signale im mV-Bereich raus. Die zulässige 
Kabellänge zum ADC liegt im cm-Bereich, bevor Du Dir Störungen 
einfängst.
Der HX711 wird über I2C ausgelesen. I2C ist nicht für lange Wege 
gemacht. Mehr wie einen oder vielleicht zwei Meter würde ich da ohne 
spezielle Treiberbausteine nicht machen.

Anderswo (z.B. im Auto) macht man das anders, weil zuverlässiger. 
Entweder mechanisch mit Schwimmerschalter, optisch (nutzt das Prinzip 
der Totalreflektion, wenn der Sensor Luft sieht) oder eventuell auch 
kapazitiv (da aber eher bei Wasser etc).

fchk

von Flip B. (frickelfreak)


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Ich werfe noch einen Drucksensor in den Raum. Und zwar im Saugschlauch 
direkt an der Kanisteröffnung. Die Kanister sind gleich hoch und mittels 
drucksensor kann der Flüssigkeitspegel bestimmt werden. Wird einfacher 
günstiger und zuverlässiger gehen, als die Waage unter dem Kanister.

Zur datenübertragung empfehle ich dir  ein fertiges Lora-Modul mit 
Akkuschnittstelle. Das kann monate oder Jahrelang ohne aufladen 
funktionieren. Das ist alleine Praktisch, da es ohne verkabelung 
auskommt und damit von jedem auf und abgebaut werden kann.

An zentraler stelle ein Lora-Gateway, die kann man fertig kaufen oder 
mittels Raspi oder Wifi-µC und Lora-Coordinator zusammenstricken.

: Bearbeitet durch User
von Gerald B. (gerald_b)


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Frank K. schrieb:
> Entweder mechanisch mit Schwimmerschalter, optisch (nutzt das Prinzip
> der Totalreflektion, wenn der Sensor Luft sieht) oder eventuell auch
> kapazitiv (da aber eher bei Wasser etc).

Einen PTC mittels dem durchfließenden Strom moderat aufheizen und 
Spannungsabfall messen. Wird er durch die Flüssigkeit gekühlt, steigt 
der Spannungsabfall. Richtig dimensioniert, kann man das sogar von außen 
überwachen.

von Rainer W. (rawi)


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Gerald B. schrieb:
> Einen PTC mittels dem durchfließenden Strom moderat aufheizen und
> Spannungsabfall messen.

Es reicht völlig, den PTC ab und zu mit einem kurzen Ladungspuls 
aufzuheizen und die Abklingzeit im Temperaturverlauf zu messen. Welchen 
Mehrwert soll hier Dauerstrom bieten.

Frank K. schrieb:
> oder eventuell auch kapazitiv (da aber eher bei Wasser etc).

Die kapazitive Messung funktioniert bei Diesel um etwa einen Faktor 80 
schlechter als bei Wasser. Das ist nicht so toll.

: Bearbeitet durch User
von Frank K. (fchk)


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Speziell bei leicht entflammbaren Flüssigkeiten würde ich aus 
Sicherheitsgründen doch von einer Heizung absehen. Was, wenn die Heizung 
nicht mehr abschaltet oder zu viel heizt? Gut, Schweröl oder Diesel ist 
da weniger problematisch, aber Benzindämpfe ...

fchk

von Rainer W. (rawi)


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Frank K. schrieb:
> Speziell bei leicht entflammbaren Flüssigkeiten würde ich aus
> Sicherheitsgründen doch von einer Heizung absehen.

Die Zündtemperatur von Diesel kennst du?
Die liegt über 200°C.

Jeder anständige Sommertag sorgt für stärkere Erwärmung als für eine 
thermische Messung erforderlich ist.

von Oliver S. (oliverso)


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Simon T. S. schrieb:
> Leider haben die ZH keinen Trockenlaufschutz

Ja, und was heißt das? Erstmal gehen die aus, und dann?

Oliver

von Rüdiger B. (rbruns)


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Musst du ein Paarmal die Störungstaste drücken bis er keine Luft mehr 
ansaugt.

von Gerald B. (gerald_b)


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Rüdiger B. schrieb:
> Musst du ein Paarmal die Störungstaste drücken bis er keine Luft mehr
> ansaugt.

Na ja, nicht jede Pumpe mag Trockenlauf. Mir ist im PKW als Folgefehler 
mal ne Spritpumpe verreckt, nachdem die Kraftstoffleitung geplatzt war 
und es recht zügig den Tank geleert hat.
Die förderte zwar noch, aber nur mit der Sicherung der Heckscheibe, weil 
sie schon mehr Strom zog.

von Paulus T. (paulchen7135)


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Hi, Füllstand messen :
Schwimmer mit Kette an Waagebalken ( Flechmaterial )
Mikroschalter..... FERTIG.
Ob jetzt mit dem Mikroschalter die Heizung ausgeschaltet
und / oder eine Meldung auf auch große Entfernug abgegeben
wird: Beides ist möglich.
Baue auch gern Elektronik...aber hier völlig unnötig.
Gruß
Paulus

von Wolf17 (wolf17)


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Michael B. schrieb:
> Kanister an eine Kette hängen die bei zu wenig Gewicht den Ofen
> abschaltet.
Oder Kannister auf eine gelagerte Platte stellen. Links eine einfache 
Gewindestange als Drehlager, rechts mittig eine Druckfeder. Als Sensor 
einen höheneinstellbaren Mikroschalter.

Kann man die Heizung elektrisch abstellen, oder nur mechanisch?

von Simon T. S. (arizona)


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Rüdiger B. schrieb:
> Musst du ein Paarmal die Störungstaste drücken bis er keine Luft mehr
> ansaugt.

Nee, die Pupe läuft einfach weiter obwohl kein Sprit mehr kommt und das 
halt auch nur bis zu Exitus der Pumpe ..

von Simon T. S. (arizona)


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Wolf17 schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Kanister an eine Kette hängen die bei zu wenig Gewicht den Ofen
>> abschaltet.
> Oder Kannister auf eine gelagerte Platte stellen. Links eine einfache
> Gewindestange als Drehlager, rechts mittig eine Druckfeder. Als Sensor
> einen höheneinstellbaren Mikroschalter.
>
> Kann man die Heizung elektrisch abstellen, oder nur mechanisch?

Die Heizung kann man auch elektrisch abstellen. Dafür gibt es ein 
Taster.

von Simon T. S. (arizona)


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Nur nochmal zur allgemeinen Kenntnis:

In dem 20L Blechkanister, steckt ein Betankungsrüssel, der genau auf den 
Stutzen des Kanisters passt und dicht abschließt.
Das muss auch so sein, das nix ausläuft, aus welchen Grund auch immer

In den Tank komme ich mit nix mehr rein, ohne die Dichtigkeit aufs Spiel 
zu setzen, ausserdem ist da ja quasi kein Platz im Kanister ...

Sieht dann ungefähr so aus:
- https://t1p.de/nh4fg

von Simon T. S. (arizona)


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Oliver S. schrieb:
> Simon T. S. schrieb:
>> Leider haben die ZH keinen Trockenlaufschutz
>
> Ja, und was heißt das? Erstmal gehen die aus, und dann?
>
> Oliver

Nein die Heizung geht nicht selber aus.
Leerer Tank würde bedeutend ie Pumpe saugt Luft und läuft sich zu Tode, 
wenns niemand sieht oder hört ...

von Rainer W. (rawi)


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: Bearbeitet durch User
von Simon T. S. (arizona)


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Rainer W. schrieb:
> Simon T. S. schrieb:
>> Sieht dann ungefähr so aus:
>
> ... oder so:
> 
https://www.heizungsdrache.de/heizung/heizungszubehoer-armaturen-pumpen-heizkoerper/oelfilter/oelfilter-zubehoer/81793/bw-kanister-20liter-stahlblech-heizoel-uebergangs-versorgungsarmatur-mit-zweistrang-oelfilter-notbetr
>
> Warum der Umweg über eine (unzuverlässige(?)) Ecke?
> Welches Geschäftsmodell steht dahinter?

Verstehe nicht was Du meinst.
Lange Links in langen Texten, finde ich halt Mist, zwecks der 
Leserlichkeit. Deshalb habe ich die kurzen Links gepostet.
bitly funktioniert ja nicht mehr ... ohne Konto ...

Wenn Ihr 3 oder mehrzeilige Links lieber habt, poste ich auch gerne die.

Und die Artikel hinter den Links sind ja nur **Beispiele**.
Die Rüssel waren ja bei der Heizung bereits dabei.
Ich kann da kein Geschäftsmodell erkennen ...

von Lu (oszi45)


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Eigentlich reicht es, den Kanister auf eine Wippe zu stellen und das 
Gegengewicht je nach gewünschter Restmenge zu bemessen. Dann reicht ein 
Reed-Kontakt od. Mikroschalter? Nur im Winter kann die Erfindung etwas 
kritisch werden.

von Wolf17 (wolf17)


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Simon T. S. schrieb:
> Kannister auf eine gelagerte Platte stellen. Links eine einfache
>> Gewindestange als Drehlager, rechts mittig eine Druckfeder. Als Sensor
>> einen höheneinstellbaren Mikroschalter.
> Die Heizung kann man auch elektrisch abstellen. Dafür gibt es ein
> Taster.
Problem gelöst. Der Untergewichtsschalter stoppt die Heizung. Die 
frierenden Zeltnutzer übernehmen die Meldung.
An die Druckplatte könnte man auch einen zweiten, voreilenden 
Mikroschalter für eine Vorwarnlampe anbringen.

: Bearbeitet durch User
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