Plošná ryba Hladina (PR-HLADINA)

Stránka výrobku · Nahrát firmware z prohlížeče

Měří výšku hladiny v nádrži, studni nebo jímce ultrazvukem shora a z tvaru nádrže počítá objem v litrech a naplnění v procentech. Běží na baterii, mezi měřeními spí. Data posílá do Home Assistant přes WiFi.

• Senzor DYP-A02YYUW, vodotěsný (IP67), rozsah 3 až 450 cm
• Tvary nádrže: svislý válec, ležatý válec, kvádr, vlastní tabulka
• Alarm při poklesu pod nastavené procento
• Interval měření a rozměry nádrže se nastavují z Home Assistant

Co je v balení#

• Deska Jádro ve vodotěsné krabičce
• Ultrazvukový senzor DYP-A02YYUW na kabelu, z výroby provlečený vývodkou PG7 a zapojený v krabičce
• Držák článku 18650 v krabičce, zapojený do desky (článek není součástí balení, viz níže)
• Kartička s odkazem na tento návod

Kabely nic neprovlékáte ani nekrimpujete. Namontujete jen krabičku a senzor.

Krabička#

Aby krabička zůstala vodotěsná, nemá zvenku port USB-C ani přístup k tlačítkům. Horní strana je bez otvorů, víko drží dva šrouby zespodu. Stavová LED prosvítá ztenčeným místem ve víku. K USB-C a tlačítkům BOOT a RESET se dostanete po povolení obou šroubů a sejmutí víka.

Stavová LED: svítí, dokud zařízení není připojené k WiFi (čeká na nastavení). Krátké bliknutí každé 2 s znamená Režim údržby, zařízení pak nespí. Při běžném provozu je zhasnutá.

Článek 18650#

Baterie není součástí balení. Do držáku vložte běžný Li-ion článek 18650 s kapacitou 2500 až 3500 mAh od známého výrobce. Vejde se verze s vyvýšeným i plochým kladným pólem (button top i flat top). Články kupujte od důvěryhodného prodejce. Nabídky typu „9900 mAh“ jsou padělky s mnohem menší skutečnou kapacitou.

Článek vložte podle značek + a - v držáku. Když ho vložíte obráceně, nic se nepoškodí, deska má ochranu proti přepólování a zařízení jen nenaběhne.

Nabíjení: buď článek vyměňte za nabitý (vyplatí se mít jeden náhradní, výměna zabere minutu: dva šrouby zespodu), nebo sejměte víko a nabijte zařízení přes USB-C doma. Li-ion článek nikdy nenabíjejte pod 0 °C.

První spuštění#

Nejlépe doma na stole, než krabičku namontujete:

1. Povolte dva šrouby na spodní straně a sejměte víko.
2. Vložte článek do držáku. Zařízení naběhne, stavová LED svítí a 5 minut čeká na nastavení WiFi.
3. Nastavte WiFi (viz níže) a přidejte zařízení do Home Assistant.
4. Nasaďte víko a dotáhněte šrouby.

Když 5 minut nestačí, vyjměte a znovu vložte článek nebo stiskněte RESET.

Připojení k WiFi#

Vyberte jednu cestu:

• Z prohlížeče přes USB: otevřete https://plosnaryba.cz/firmware v Chrome nebo Edge, připojte desku kabelem USB-C, klikněte na Připojit a zadejte název a heslo WiFi (Improv).
• Přes Bluetooth v Home Assistant: pokud má HA Bluetooth (adaptér nebo ESPHome Bluetooth proxy), nabídne nové zařízení k nastavení WiFi. Klikněte na něj, zadejte údaje a párování potvrďte stiskem tlačítka BOOT na desce. Bez stisku BOOT zařízení WiFi nepřijme, takže ho nenastaví nikdo, kdo ho nemá v ruce.

Zařízení nemá žádnou záložní WiFi síť ani výchozí heslo. Podporuje jen 2,4 GHz WiFi.

Přidání do Home Assistant#

1. Otevřete Nastavení, Zařízení a služby. Mezi objevenými je ESPHome zařízení Plošná ryba Hladina. Klikněte na Přidat.
2. Potvrďte přidání. Pokud HA nabídne nastavení šifrovacího klíče, potvrďte ho.
3. Přiřaďte oblast (třeba Zahrada). Entity se objeví samy, nic se nemusí psát do YAML.
4. Vytvořte si pomocníka pro Režim údržby (viz Režim údržby), budete ho potřebovat při aktualizacích.

Později zařízení většinu času spí a v HA se ukáže při dalším probuzení.

Instalace#

1. Změřte nádrž#

Budete potřebovat:

• Výška nádrže: vnitřní výška od dna do úrovně, kterou považujete za plnou nádrž (obvykle přepad), v cm.
• Odsazení senzoru: o kolik cm je čelo senzoru výš než úroveň plné nádrže. Když senzor sedí v hrdle 10 cm nad přepadem, zadejte 10. Když je přesně v úrovni přepadu, nechte 0.
• Podle tvaru:
  • svislý válec (sud, IBC kulatý, studna): průměr
  • ležatý válec (ležatá nádrž, cisterna): průměr a délka. Výšku nádrže zadejte stejnou jako průměr.
  • kvádr (IBC kontejner, betonová jímka): šířka a délka
  • nepravidelný tvar: tabulka "výška v cm : litry", viz Nastavení nádrže

Všechny rozměry jsou vnitřní, v centimetrech.

2. Upevněte senzor#

• Senzor musí mířit kolmo dolů na hladinu. Náklon pár stupňů už zkresluje.
• Držte ho aspoň 15 až 20 cm od stěn, žebříku, trubek a přítoku. Ultrazvuk se od nich odráží.
• Hladina nesmí přijít blíž než 3 cm k čelu senzoru (slepá zóna). V praxi nechte aspoň 5 cm, případně senzor posaďte do hrdla nebo nástavce.
• Senzor upevněte do víka nádrže nebo na držák. Senzor je vodotěsný, deska Jádro je chráněná krabičkou.

3. Upevněte krabičku#

• Krabičku dejte mimo nádrž, kde na ni neprší přímo a kde nekondenzuje voda (ne dovnitř uzavřené jímky).
• Umístěte ji tak, abyste se ke šroubům na spodní straně dostali, až budete měnit článek.
• Kabel nechte u krabičky prohnutý dolů, ať po něm voda steče mimo vývodku.

Nastavení nádrže#

Na stránce zařízení v HA v části Konfigurace:

1. Tvar nádrže: zvolte tvar.
2. Zadejte Výška nádrže, Odsazení senzoru a rozměry podle tvaru (průměr, délka, šířka). Ostatní pole tvar ignoruje.
3. Alarm pod: procento naplnění, pod kterým se zapne Nízká hladina (výchozí 20 %).
4. Interval měření v minutách (výchozí 30).

Spícímu zařízení Home Assistant změny poslat nemůže. Nastavení proto měňte v Režimu údržby (viz níže): zapněte ho, počkejte, až se zařízení probudí a zůstane vzhůru, všechno nastavte a režim údržby zase vypněte. Při prvním spuštění je zařízení 5 minut vzhůru, nastavení tedy můžete zadat hned.

Kontrola: změřte metrem vzdálenost od čela senzoru k hladině a porovnejte s entitou Vzdálenost k hladině. Odchylka do 1 cm je normální. Když sedí vzdálenost, ale nesedí výška hladiny, upravte Odsazení senzoru.

Vlastní tabulka#

Pro nádrže, které nejsou válec ani kvádr (kónické dno, sklepní jímka se schodem), zadejte do Tabulka objemu dvojice výška v cm:litry, oddělené čárkou nebo středníkem, desetinná tečka:

0:0,20:150,50:600,100:1500,140:2200

Mezi body se počítá lineárně. Body získáte nejlépe při plnění: po každém známém množství vody (vodoměr, kýbl) si poznamenejte Výšku hladiny. Stačí 4 až 8 bodů, víc tam, kde se tvar mění. Pole má nejvýš 255 znaků.

Naplnění v procentech je vždy podíl objemu, ne výšky. U ležatého válce je v polovině výšky 50 %, ale ve čtvrtině výšky jen asi 20 %.

Režim údržby#

Po probuzení časovačem je zařízení vzhůru jen tak dlouho, než odešle data (asi 3 až 5 s), a hned zase usne. Pro aktualizaci firmwaru přes OTA nebo ladění nastavení potřebujete, aby zůstalo vzhůru. K tomu je Režim údržby: zařízení nespí a změny nastavení se projeví hned. Zapnete ho jedním z těchto způsobů:

• Pomocníkem v Home Assistant (hlavní cesta, krabička zůstane zavřená). Jednou ho vytvořte: Nastavení, Zařízení a služby, Pomocníci, Vytvořit pomocníka, Přepínač, název „Plošná ryba údržba“. Vznikne entita input_boolean.plosna_ryba_udrzba. Zařízení si ji přečte hned po připojení při každém probuzení, takže stačí pomocníka zapnout a počkat na další probuzení. Jeden pomocník platí pro všechna bateriová zařízení Plošné ryby.
• Tlačítkem BOOT, když je zařízení vzhůru. Tlačítko je pod víkem, takže to jde jen s otevřenou krabičkou (třeba při prvním spuštění).
• Přepínačem Režim údržby na stránce zařízení v HA, dokud je zařízení vzhůru.

V režimu údržby stavová LED každé 2 s krátce blikne. Až budete hotovi, vypněte pomocníka, zařízení pak režim údržby ukončí a usne. Pomocník a tlačítko BOOT si nepřekážejí: zapnutý pomocník režim údržby zapne, vypnutý ho vypne jen tehdy, když ho přepnete, zatímco je zařízení vzhůru. Stav pomocníka hned po probuzení tedy nezruší režim zapnutý tlačítkem BOOT, ten vypnete přepínačem Režim údržby. Dokud je pomocník zapnutý, zapne se režim údržby při každém probuzení. Zařízení si režim pamatuje i přes spánek a restart a v něm vybije baterii za pár dní.

Jiný název entity pomocníka nastavíte ve vlastním buildu v YAML přes substitution udrzba_entita.

Entity#

Entity ID vytvoří Home Assistant z názvu zařízení a názvu entity, typicky sensor.plosna_ryba_hladina_objem. Pokud máte víc kusů, HA přidá _2 a podobně. V tabulce je přípona za názvem zařízení.

Automatizace#

Upozornění na nízkou hladinu do mobilní aplikace HA. Název služby notify.mobile_app_telefon nahraďte svým.

automation:
  - alias: "Nádrž: nízká hladina"
    triggers:
      - trigger: state
        entity_id: binary_sensor.plosna_ryba_hladina_nizka_hladina
        to: "on"
    actions:
      - action: notify.mobile_app_telefon
        data:
          title: "Dochází voda v nádrži"
          message: >
            V nádrži zbývá {{ states('sensor.plosna_ryba_hladina_objem') }} l
            ({{ states('sensor.plosna_ryba_hladina_naplneni') }} %).

Vypnutí čerpadla na zálivku, když vody ubývá:

automation:
  - alias: "Nádrž: vypnout čerpadlo pod 10 %"
    triggers:
      - trigger: numeric_state
        entity_id: sensor.plosna_ryba_hladina_naplneni
        below: 10
    actions:
      - action: switch.turn_off
        target:
          entity_id: switch.cerpadlo_zalivka

Upozornění, že zařízení dlouho neposlalo data (vybitá baterie, WiFi):

automation:
  - alias: "Nádrž: senzor mlčí"
    triggers:
      - trigger: state
        entity_id: sensor.plosna_ryba_hladina_objem
        for: "03:00:00"
    actions:
      - action: notify.mobile_app_telefon
        data:
          message: "Plošná ryba Hladina neposlala data 3 hodiny. Zkontrolujte baterii a WiFi."

Trigger state bez to se spustí, když se stav 3 hodiny nezměnil. Při intervalu 30 minut a stálé hladině to může být i normální, upravte podle sebe.

Řešení problémů#

Výdrž baterie#

Vypočtený odhad, ne měření. S intervalem 30 minut (výchozí) vychází na článek 18650 s kapacitou 3000 mAh při pokojové teplotě asi 10 měsíců. Delší interval znamená úměrně delší výdrž. Pod bodem mrazu článek odevzdá znatelně méně, v zimě tedy počítejte s kratší dobou. Záleží i na síle WiFi signálu a stavu článku. Výpočet a předpoklady jsou v docs/baterie.md.

Výdrž výrazně zkrátí zapomenutý Režim údržby. Nabíjení popisuje část Článek 18650.

Bezpečnost#

• Li-ion články: nepoužívejte poškozené, nafouklé nebo promáčknuté články. Nenabíjejte pod 0 °C ani nad 45 °C, venku v zimě tedy nikdy. Nezkratujte vývody. Při přepravě a skladování článek vyjměte nebo odpojte.
• Venku: krabička s Jádrem nesmí stát ve vodě ani v zatopitelné jímce. Senzor je IP67, deska ne.
• Bez síťového napětí: zařízení pracuje jen s bezpečným malým napětím (USB 5 V, baterie 3,7 V). Nepřipojujte k němu nic z elektrické sítě 230 V. Čerpadla a ventily ovládejte přes HA a k tomu určené spínače.
• Pitná voda: senzor se vody nedotýká, ale do nádrže s pitnou vodou dávejte jen čisté a nepoškozené díly.

Varianta v2: tlakové čidlo (zatím jen dokumentace)#

Ultrazvuk má limity: hloubka nad zhruba 4 m, pěna na hladině, úzká šachta, silná kondenzace. Pro tyto případy připravujeme hlavici s ponorným tlakovým čidlem. Firmware pro ni zatím není.

• Čidlo hydrostatického tlaku 0 až 5 m vodního sloupce, proudový výstup 4 až 20 mA (4 mA = prázdno, 20 mA = 5 m).
• Výška hladiny h = (I - 4 mA) / 16 mA x 5 m. Objem se dál počítá stejně jako teď.
• Čidlo leží na dně, kabel musí mít kapiláru pro vyrovnání atmosférického tlaku a konec kabelu musí zůstat v suchu.
• Proudová smyčka potřebuje 12 až 24 V. Hlavice bude mít měnič z 5 V nebo z baterie a napájení čidla zapne jen na dobu měření (přes HEAD_EN), jinak by smyčka s odběrem až 20 mA baterii vybila rychle.
• Měření proudu: bočník a převodník ADC na Qwiic (např. ADS1115), přesnější než vestavěný ADC.
• Výhoda: nevadí pěna, kondenzace ani tvar šachty. Nevýhoda: čidlo je ve vodě, dražší, kabel se kapilárou je choulostivější.