Něco na měření hladiny vody ve studni

[Abby]

Omlouvám se za dotaz nesouvisející s Linuxem, ale jste tady kluci šikovní, tak si myslím, že byste mi mohli poradit. Potřebovala bych něco, co mi bude měřit hladinu vody ve studni a v tom nejlepším případě to bude třeba čtyřikrát denně zapisovat hodnoty do tabulky, nejlépe na NAS, ale v zásadě jsem i ochotná si pořídit nějaký levný úsporný server (Raspberry), kdyby mi s tím někdo pomohl a na NAS to nešlo (mám Synology DS418) 🙂 Našla jsem komerční řešení, ale přes 5k czk se mi za to fakt dávat nechce a pak jsem našla za pár korun něco, co je pro Arduino, což je výraz, který jsem už zaznamenala, ale nevím co to je 🙂 Případně se nebráním čemukoliv funkčnímu s výjimkou krejčovského metru a ručního odečítání hodnot 😂 Díky.

[JirkaZ]

Problematika je značně široká, způsobů měření je řada a každý z nich má svá specifika (dlouhodobá spolehlivost, citlivost na vnější vlivy atd.). Ano, mám o tom vcelku dobrý přehled včetně detailů.

Myslet si, že bez vlastních znalostí pořídím za pár korun něco, co bude ještě navíc logovat data na server a bude to profi nástroj, nikoliv čínská hračka, je prostě naivní.

[Abby]

A to je přesně to, já si to nemyslím, proto se ptám na radu znalejších.

[zeleno]

To Arduino by vyšlo lacnejšie, harvér http://arduino.clanweb.eu/studna-voda.php a softvér http://programujte.com/forum/vlakno/194573-ultrazvukovy-hladinomer-do-studne-nadrze-arduino-esp/ no sama to asi nezapojíš, takže + nejaký elektromechanik.
Neuviedla si, či je studňa kopaná, alebo vrtaná, tam sa to nedá použiť.

[Abby]

Studna je kopaná, má něco přes metr v průměru a hluboká je asi 9 metrů. Sama to určitě nezapojím. Zvládl by to běžný elektrikář? Nebo koho mám případně hledat?

[zeleno]

Schéma tam je, takže by to mohol zvládnuť. No lepšie by bolo hľadať mechanika na slaboprúd, alebo domáceho kutila radioamatér, autoelektrikár, čo by to spravil za jedno pivo.

[Abby]

Díky, zapátrám, jestli nemáme někoho takového ve vsi.

[ramael]

Na arduino zapomeň. To je na takovou věc nevhodné-drahé. Vzhledem k použití je ideální ESP8266. Otázka je ještě, jak daleko je to od wifi signálu. Abys spíš nemusela použít 2x ESP32-LoRa.
Tak i tak to bude chtít někoho kdo umí s pájkou, přeložit program a natáhnout ho do chipu. Za podmínky, že stáhne hotový zdrojový kód a plánek (třeba z odkazu od @zeleno) a bude fungovat! Jinak je třeba ten program ještě napsat, otestovat včetně zapojení.

[Robert9]

No možná by taky pomohlo dát vědět , jak moc přesné to měření chceš mít .  To zaprvé  Zadruhé.  Jak moc ti voda ve studni kolísá! 
A zatřetí jak moc je daleko od případného serveru, kam chceš data přenášet!

[Abby]

To nemůžu, vědět, dokud mi to někdo neřekne, což se stalo teď.

Takže, přesnost stačí klidně třeba v řádu pěti centrimetrů. Voda podle všeho kolísá minimálně, ale jde mi o to, kdybych zaléváním zahrady teď v tom vedru snížila hladinu nějak moc, tak abychom nezůstaly na suchu. Zalévám denně a je to kolem 200 litrů denně jen na zálivku + nějaká osobní spotřeba (cca 100-150 litrů) a navíc ještě odebírají vodu sousedé, kterým jsme sice daly čerpadlo nad naše, takže kdyby měli nadměrnou spotřebu, tak nás neomezí, ale stejně chci mít přehled.
A jak je to daleko od serveru? Vzdušnou časou asi tak 10 metrů, wifi tam dosáhne a není problém natáhnout kabel, ostatně tahaly jsme kabely pro kamery i dál.

[Robert9]

Jo!   
Tak si říkám...  co tahle využít toho, že je voda vodivá???   
Můžeš do té vody pouštět nízké napětí a pomocí různě dlouhých ( a různě umístěných ) elektrod mít přímý výstup. 
Pokud použiješ zvonkový trafo , dáš za něj diodový můstek  a trochu rozumný odpor - tak 180-250 ohmů  - můžeš z elektrod odebírat přímo TTL  hodnoty
( tj, napětí 0-0.7 V jako nula   4.5-5.1 V jako logická jedna- tedy přímo pro jednoduchý- a levný IO nějaký řady 74xx ) 
Pokud použiješ ty snímací elektrody tak 8-12 mm nerezové tyče a  dráty alespon tak  2,5 mm  ( průřezu- kvůli odporu ) - získáš tak snímač který může zničit jen velmi odhodlaný soused s rozbruskou!!   
Budeš si muset pohrát se správným rozmístěním elektrod , ale bude to fungovat nafurt!!

[Abby]

Jako věřím, že víš o čem mluvíš, ale já to nevím, ještě jsem pochopila tu vodivost vody, ale dál to už nechápu 😂

Jinak soused s rozbruskou nehrozí, je to na našem pozemku a přístupné pouze po předchozím oznámení a pod naším dohledem 🙂

[TIBOR]

Pise o niecom takomto
https://www.youtube.com/watch?v=-FAfhvtc7po
len vystup nebudu led diody ale signal pre zaznamenavacie zariadenie podla vlastneho vyberu.

[Robert9]

Jo TIBOR přesně pochopil o co jde!!! 

Jde jen o to, že na tom videu to je udělané tak , že to snímá postupné zvedání hladiny, takže na snímání pohybu hladiny v rozsahu 1metru a  s přesností 5cm potřebuješ 20 drátů.
No ale to je poměrně nešikovný způsob. 
Další chybou je , že ta budící ( napájecí) elektroda je na jednom místě -  pokud tedy budeš snímat hladinu v trochu větším rozsahu , tak už budeš mít problém s velikostí proudu.

Ona i ta voda má nějaký odpor- a pokud bude vést proud po délce jednoho metru, tak už může snížit napětí na snímací elektrodě mimo  předpokládané hodnoty-  dioda se pak nerozvítí a hradlo se nesepne! 
Takže budící elektroda ( Ta tyč co bude do vody pouštět proud)  by měla být po celé délce snímače-  v konstantní vzdálenosti od snímacích elektrod. 

A to uspořádání elektrod.   Pokud by  byl zájem mohl bych to nakreslit- popisovat něco takového je docela blbý!   Ostatně to video , který našel TIBOR  celý princip  vysvětlilo mnohonásobně lépe, než bych já sám dokázal....

[Abby]

Vypadá to pěkně, rozumím každému jednotlivému slovu, ale problém je, že to moc nechápu jako celek, tohle prostě udělat nedokážu... Takže asi jedině že bych vás pozvala na grillovačku 🙂

[Robert9]

No nastal čas na kreslení!!    

Vím jak takový obrázek nakreslit ale nevím jak ho vložit do fóra ........

Počkat zkusím napřed malou zkoušku..  Pokud to půjde , budu kreslit ......   

[Ventero]

Vypadá to pěkně, rozumím každému jednotlivému slovu, ale problém je, že to moc nechápu jako celek, tohle prostě udělat nedokážu... Takže asi jedině že bych vás pozvala na grillovačku 🙂

Jsem myslel, že chceš něco už plně automatizovaného s propojením přes wifi a vyhodnocením v PC atp. - jinak bych Ti hned navrhl triviální snímač s hlásičem. Místo diod tam můžeš mít nějaký akustický signál nebo vysílač či krabičku se simkartou, co ti odešle smsku (to už je dosti dražší řešení), že hladina klesla na tolik, pak na tolik a pak na tolik, podle toho, kolika úrovňový si ten snímač uděláš.

To udělat dokážeš.

A nebo koupit hotové řešení na Alíku a jen si upravit tu senzorovou část - něco třeba na téhle bázi:
https://www.aliexpress.com/item/1005005473469513.html
a k tomu
https://www.aliexpress.com/item/1431985044.html
nebo
https://www.aliexpress.com/item/1955093411.html
Dohromady za 2K Kč a pošle to sms - když tam dáš 3 kousky pod sebe, tak to pošle 3x sms ..

[Ventero]

Můžeš tam dát i plovák na vodící liště a koupit několik magnetických dveřních hlásičů - to je další levné řešení ..

[Robert9]

Tohle je jenom takové schéma , které vysvětluje jak ten snímač může detekovat hladinu vody....
Detai A je takové provedení spojení elektrod, které je pro proud NEVODIVÉ!!    Ve skutečnosti se může jednat o nepřerušenou tyč, která je pouze potažena smrštovací bužirkou.
Stačilo by ji i jen omotat izolepou, ale to je dost málo trvanlivé. 


 A k funkci:   při stavu hladiny 1  ( lehce nad polovinou snímače )   je stav elektrod    A-  0          B- 0       C-   1   
při hladině 2  ( zhruba lehce nad 1/4 snímače)                                                                         A-  1          B-  0       C- 0
 ( nezvolil jsem dobrý popis-    C- detekuje HORNÍ polovinu rozsahu snímače   
 A - detekuje   rozsah hladiny  1/4 - 1/2      a dále rozsah 3/4 - horní okraj snímače
B- detekuje vždy Horní rozsahy ve čtrtinách snímače.   To znamená že pomocí 3bitů detekuješ 1/8 snímače.    pokud požaduješ přesnost měření 5 cm - tak tohle je snímač  dlouhý cca 40cm   -   pak potřebuješ při hloubce studny 9metrů  nejméně 8bitů!   
Což se dá vcelku pohodlně  táhnout po ethernetovém kabelu. 
Problém je to, že 8bitový vstup do počítače je snad jedině na LPT portu.....       Takže to nějaký mikrokontrolér asi bude chtít.....  Pokud neslevíš z přesnosti snímání hladiny - nebo nesnížíš rozsah  ..... 
Jinak samotné provedení toho snímače je dosti jednoduché.    Vezmeš tyč ( z nerezu)   na obou koncích na ní vyřízneš závit  ( tak na dvě  matičky  a pár podložek ) nasadíš matku   umístíš vhodně izolace ( smrštovací bužírky, hadice apod )   a našroubuješ distanční desky ( které ti celý snímač ve skutečnosti drží pohromadě) . 
Připojíš dráty , propojíš s komunikací  a celý snímač pak můžeš spustit do studny a vhodným způsobem ho připevnit!
Jo samozřejmě -  délka tyčí je o trochu delší než celého snímače- takže z praktických důvodů se ti asi nepodaří postavit delší snímač než 6metrů!  ( nikdo ti neprodá delší tyče)

[Ventero]

Tady jsou hotová zařízení, ale chtějí za to balík:
https://www.seapraha.cz/kategorie/gsm-komunikatory/?radit_dle=price_wo_vat_vc&fltr=fltr
Ale když se někdo vyzná, tak to poskládá na bázi toho triviálního kaskádového senzoru z dílů na Alíku daleko levněji.

[Robert9]

jinak to řešení z AliExpresu má měření typu voda je/není!    1bitové měření! 

Kreslil jsem 3bitové schéma snímače.   Připomínám , že sériový port  ( ve windows nazývaný COM1  nebo COM2 ) má 3bitový vstup/výstup....
A i délka by měla stačit na propojení na nějaký starý PC -  klidně i HODNĚ  starou šunku....   ( kdo by chtěl riskovat něco nového , pěkného, že???

[Ventero]

Jsem to ještě doplnil.
Ty senzorové části se tam dají umístit několik pod sebe - je to marginální položka v celém tom systému za 2000,- a pošle to sms na mobil, který může mít u sebe.

[Ventero]

Osobně si nedokážu představit, že bych to napojoval na COM a řešil ještě nějaký skript, který by mi to snímal a někde dělal graf nebo upozornění a tak - to asi nebude tak jednoduché ..
Mechanické provedení snímače je to nejmenší.

Nejjednoduší je to, co dal Tibor a k tomu akusťák.

Nejspíše by se to dalo poskládat ze starých mobilů, ale to by byla totální babračka ..

Také by se dal možná použít hotový GSM modul s teplotním čidlem, pokud by měl reverzní nastavitelnost.

[Ventero]

A nebo koupit 3 takové podobné senzory s wifi (viz ilustrativní link), k nim nějaký adpatér a napájecí kablíky + káblíky na prodloužení vedení spínacích senzorů - stačí staré venkovní eterneťáky - taky za pár stovek všechno, hmožděny vruty.
https://www.aliexpress.com/item/1005005825355963.html
- najít verzi, která se dá propojit přes router, aby se dalo použít více snímačů. I když zase nevím, jestli bych si do mobilu instaloval nějakou čínskou apku. Leda do nějakého starého, který bych měl jen na to - to by se dalo ..

Jentak nápadově možnostně (směrově) - nemám energii to hledat detailněji.

[Abby]

Hmmm, když to tak čtu, tak buď se plácnu přes kapsu nebo to nechám plavat… Je to hrozně složité… Takže spíš to druhé, tolik peněz se mi za komerční řešení dávat nechce. Ale rozhodně díky za snahu 👍🏻 🙂