Clever Geek Handbook

如何使用BARY节能：智能家居





我认为每个现代人至少都会想知道：您可以为公共公寓的这些垃圾费用支付多少？我在这里-也不例外。照明，煤气，暖气，水，租金，电梯，固体废物清除等 等等



创建BARY应用程序的原因之一（远非最后一个）是能够收集统计信息，分析和减少能耗。欧洲早已进入全面经济体制，我认为这种命运不会绕过我们。因此，事先准备绝对不会多余。



我建议考虑如何结合BARY：智能家居来优化能源成本。



入门：空调和地板采暖



能源成本的第一个优化是使用地板采暖和空调。即使没有详细的分析，很明显它们消耗很多。



今天，只有懒惰者没有写关于病毒感染预防的文章。但是，尽管如此，重复是学习的源泉。保持公寓健康抗病毒的关键是温度为18-24摄氏度，湿度为40-60％，以及定期通风。



我的空调实际上在夏天没有关闭。在冬天，地板采暖也发生了同样的事情。在屋主不在家的情况下，空调只是偶尔关闭（我不想回到闷的房间），而温暖的地板从来没有关闭。这件事的账单简直是宇宙的，温度远非理想。在离开之前，手动关闭所有东西是不可能的：没有时间，那简直就是被遗忘了。



大多数家用空调没有远程空气温度传感器（我只有一个），即它们不能准确地提供给定的温度范围。但是，当达到温度上限阈值时，可以通过任何外部传感器将其打开；而当温度达到下限阈值时，则可以将其关闭。这是我的第一次自动化。



实际上，它看起来像这样：下限阈值设置为24.0°C，上限阈值设置为24.5°C。一旦公寓内的温度上升到24.5°C以上，空调就会打开并工作直到温度下降到24.0°C以下。为了防止空调每分钟打开和关闭，我们为工作和休息的最短时间设置了条件。我吃了十分钟。我凭经验选择了含义。但是实际上，温度始终在指定范围内。



在BARY它看起来像这样：





图。



我认为打开空调的规则值得进一步详细说明示例中显示的规则：



  • 在过去的10分钟内，空调的状况没有改变；
  • 安全模式已关闭；
  • 空调关闭；
  • 睡眠模式被禁用（夜间模式使用不同的规则）；
  • , ( , . , );
  • ( , .. , );
  • ( , ).


从那以后，空调的电力消耗减少了数倍。为了使空调器在所有者不在时不会闲置，在BARY中创建了一个虚拟按钮，该按钮的状态出现在空调器的自动化中（上例中的“安全”）。相同的虚拟按钮用于夜间模式（上例中为“ Sleep”），在单独的自动化规则中也将其考虑在内，并以最安静的模式打开空调。最初，这些按钮必须手动激活。



以苹果生态系统的形式找到了自动化解决方案。实现了我的带有Homekit的设备捆绑，并购买了Apple TV。有了它的帮助，您可以在Homekit中实现自动化规则的工作（您也可以使用iPad，但那时我还没有iPad）。在Homekit本身中，创建了规则：最后一个人离开房屋；第一个人回家。BARY中的虚拟按钮已附加到这些规则。





图。自动布防/撤防规则



首先，我什至保留统计数据，该数据显示了空调每小时的工作时间（分钟）。不幸的是，现在统计数据已经丢失，但是空调的运行时间却减少了原始数字的近1/3。



识别主要用电量



主要消费者分析方法



为了开始以优化成本，有必要明白的地方的叶子使用的大部分电力。

我认为这里可能有不同的方法：



  • 我们使用特殊的模块-继电器。除了主要的开/关功能外，它们还跟踪与之相连的设备所消耗的能量。
  • 我们使用使用电流互感器的专用仪表；
  • 我们自己测量电力消耗（例如，使用电表），并以BARY表示平均值（此方法完全不准确，但有可能考虑指示性读数）。


对于除地暖以外的所有设备，我都安装了：Blitzwolf的高架插座，Shelly 1pm中的模块/ Aqara继电器模块/ Fibaro Double Switch 2插座。也许还有其他地方，我现在不记得了。

对于地板采暖，我根据他们的工作状况和平均消耗率（仅是第三种，不是很准确的方法）读取读数。



有一个特殊的字段中，用于指定的能量消耗（消费者功率）设备设置：





图 设置设备的功耗参数



总功耗是使用Wemos D1板和一个简单的草图从输入电表获得的：



该草图的源代码 
#include <Wire.h> 
#include <EEPROM.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ArduinoJson.h>

#define WIFI_SSID "****"
#define WIFI_PASS "****"
#define API_URL "http://192.168.1.33/api/post-data"

volatile unsigned int state = 0;
volatile unsigned int kWh = 0;
volatile unsigned int blinked = 0;

int impulse = 3200;
int eeAddress = 0;
unsigned int lastMillis = 0;
int counter = 0;
int blinkMin = 10;
int timeout = 15000;
int PIN = D8;

void setup()
{
  state = impulse;

  EEPROM.begin(512);
  counter = EEPROM.read(eeAddress);
  EEPROM.write(eeAddress, counter + 1);
  EEPROM.commit();

  pinMode(PIN, INPUT_PULLUP); 
  
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN), blink, RISING);

  Serial.begin(115200);
  Serial.println(F(" "));

  connectWiFi();
}

void connectWiFi() 
{
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.println("WiFi: Waiting for connection");
  }
  Serial.println("WiFi: connected");
}

float roundEx(float value, int digits) 
{
  int newValue = value * pow(10, digits);
  return (float) newValue / pow(10, digits);
}

void loop()
{
  if (blinked >= blinkMin && millis() - lastMillis > timeout) {
    float divider = (float) impulse * (millis() - lastMillis) / 1000 / 3600;
    float power = blinked / divider;
    float kWhFloat = kWh + (float) (impulse - state) / impulse;

    Serial.print(F("sec="));
    Serial.print(millis() / 1000);
    Serial.print(F("; time="));
    Serial.print((millis() - lastMillis) / 1000);
    Serial.print(F("; blinkMin="));
    Serial.print(blinked);
    Serial.print(F("; state="));
    Serial.print(state);
    Serial.print(F("; kWh="));
    Serial.print(kWhFloat, 3);
    Serial.print(F("; power="));
    Serial.print(power, 3);
    Serial.println(F(" "));
    blinked = 0;
    lastMillis = millis();

    if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
      StaticJsonBuffer<300> JSONbuffer;
      JsonObject& JSONencoder = JSONbuffer.createObject();
      JSONencoder["device"] = "main_counter";
      JSONencoder["function"] = "counter";
      JSONencoder["counter"] = counter;
      JSONencoder["power"] = power;
      JSONencoder["usage"] = kWhFloat;
      char JSONmessageBuffer[300];
      JSONencoder.prettyPrintTo(JSONmessageBuffer, sizeof(JSONmessageBuffer));
      Serial.println(JSONmessageBuffer);

      HTTPClient http;
      http.begin(API_URL);
      http.addHeader("Content-Type", "application/json");
      int httpCode = http.POST(JSONmessageBuffer);
      String payload = http.getString();
      Serial.print(httpCode);
      Serial.print(" ");
      Serial.println(payload);
      http.end();
    } else {
      connectWiFi();
    }
  }
}

void blink()
{
  detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN));
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN), lowInterrupt, FALLING);
  state--;
  if (state == 0 || state > impulse) {
     kWh++;
     state = impulse; 
   }
   blinked++;
}

void lowInterrupt(){
  detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN));
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN),  blink, RISING);
}




任何电表都具有脉冲输出，该输出由LED复制。当LED闪烁时，脉冲已通过。如果将某些设备（例如Arduino）连接到脉冲输出，则可以计算脉冲数。草图每15秒一次发出一次POST请求，其中包含BARY中的当前读数（但不多于它拾取足够数量的脉冲） ... 在中断时读取脉冲，并执行奇怪的附加/分离方案以抑制接触反弹。没有误报。



识别和分析其他用电设备



如果主仪表系统中使用，则电力消费者没有电表将在统计数据未知显示：





图。能源消耗的详细统计数据不



准确确定了明显的主要消费者并玩了些自制酒的草图之后，我意识到“未知”类别中的消费者太多。决定发射重型火炮：WB-MAP12H多通道计数器。这使得识别最“有趣”的线路并进一步区分能耗成为可能。



大多数费用分配给空调（夏季），地板采暖（冬季），通气器（冬季），计算机和多媒体。是的，水壶总是吵得很厉害，而且泡芙，却几乎是最普通的消费者。



可以在“事件”-“统计”





选项卡中查看BARY中按类别划分的用电量统计。有关能耗的更详细统计信息。



非常方便：当任何类别的消耗量超过平均值时，该类别将以红色突出显示。就像上图中的“空调”一样。通过这一行的充实性，可以判断出超出部分的价值占平均值的百分比。



您还可以看到特定类别的统计数据组成：





图。设备详细统计



如何避免数据重复



如果您使用一套设备来分析用电量-插座中的电表+每条线的总电表-读数将重复。 BARY允许您构建父子层次结构。它是通过以下方式实现的：对于设备本身，我们设置消耗类别和上级计数器（请参见“设置设备的能耗参数”图）。



如果一个计数器对整条线路进行计数，而第二个计数器对特定的出口进行计数，则需要更高级别的计数器。当查看统计信息时，将从高级仪表的读数中减去该出口的读数，并且不会重复数据。如果我们从上游电表和特定点获取读数，则部分成本（属于上游电表线路但不挂在专用计数器插座上的那些用电器的成本）在统计中将显示为未知。（请参见图“低能耗详细统计”）

嵌套本身不受任何限制。例如，我使用最多4个附件的方案。



现在我能做什么？



假设我们已经完成了未知任务，现在如何开始保存？当然，每个智能家居都会有自己的详细信息。但是这里有一些通用的工作准则。



离开家/回家的场景



我强烈建议您设置离开家的场景！它似乎很陈旧，但是效果很好。在这种情况下，我们将禁用所有可能的功能。因此，返回主脚本将使所有内容返回工作模式。





图。离开家时要关闭的设备列表



晚安场景



您是否想过待机设备要消耗多少？刚插入电源插座？我是的 开车进入，所以开车=）

例如，仅留在插座中的空调消耗1.4 W * h。事实证明，每个月1.4 W * h * 24小时* 30天= 1 KW * h，至少半年不工作。

当然，这个数字很小。但是，使用智能家居系统来优化成本不会使我们付出任何代价。屋子里可能有不止一个这样的“等待”设备，而不是五个。电视，游戏机，计算机和其他设备。设备越多，消耗越多。





图。在睡眠模式下断开连接的设备列表



温度范围



我们将地板采暖的温度范围设置为最小允许范围。例如，在浴室中，温度设置为26°C，这是一个完全可以接受的温度，并且在此模式下花费的能量很少。如果超过湿度（有人在淋浴），我们会提高温度（在淋浴期间，地板通常有时间预热2-3度）。



在其他房间，我们使用运动传感器自动关闭加热的地板（如果房间中没有人，为什么要加热地板？）。



如果使用单独的电加热器，则我们还将其操作绑定到温度传感器（与空调一样）。如果使用的是Tion型通气孔，那么在夏季，我们尝试在夏季让空气尽可能少地进入室内（炎热的天气，这是空调的额外工作），而在冬天，冷空气的通透性相同（通气孔本身会对其进行加热）。



让它发光！但仅在业务上



如果浴室，更衣室，储藏室和其他类似房间中的照明仍然手动打开和关闭，我们可以将其绑定到运动传感器。这样，您将永远不会忘记关灯！好吧，您无需在黑暗中的午夜冰箱旁边的厨房里寻找开关。此外，这并非难事-阿里拥有许多可在Wi-Fi / Zigbee / 433 MHz上运行的开关，包括那些没有零线的开关。



如果您仍然使用白炽灯，卤素灯和其他贪食性光源，那么请了解：



2009年11月23日，颁布了第261-FZ号《节能法》，该法规定，自2011年1月1日起，将禁止生产和销售容量为100瓦以上的白炽灯，并且将从1月1日起取消容量为75瓦以上的白炽灯。 2013。



现在是时候考虑改用更经济的了-LED和节能灯。



在相同的1200Lm光通量下，白炽灯消耗100 W，荧光灯/节能灯（25-30 W）和LED（约10 W）。另外，LED和节能灯泡的使用寿命比白炽灯更长。



我们最近有一个使用爱迪生式白炽灯泡的自动化案例。40盏每盏60瓦的灯。经过一个月的能耗统计，我们毫不奇怪地发现，这些灯的电费超过三分之一。立即将所有灯泡替换为类似的LED灯泡。他们很快得到了回报。



结语



在您的智能家居上进行5年的工作后，许多场景和自动化都得到了改善，并进行了重大更改。节能已成为一种令人愉快的习惯。现在很难想象，从早到晚，地板采暖都是油炸的，而且空调一直在嗡嗡作响。屋子里的天气很舒适，光线和光线都令人愉悦。BARY可以节省资源！



我希望您发现此材料有用。如果您有自己的优化电费示例，请在注释中分享自动化的方式和方式。并加入我们的VK和电报小组！


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