Datenlogging mit WRT54GL

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Hi erstmal.

Hab zusammen mit einem guten Freund einen kleinen Darrieus (0,5x1,0m) gebaut. Wir haben uns auch einige Gedanken über Daten auslesen und festhalten gemacht und haben uns schlussendlich darauf geeinigt, dass ein PIC die Daten ausliest und dann weiter an einen WRT54GL schickt. Auf dem läuft OpenWRT, ein Mini-Linux für embedded devices, für das recht einfach Programme in C oder C++ geschrieben werden können.

Der WRT54 ist bekannt für seine Modifizierbarkeit und so war es recht einfach gute Anleitungen zu finden, wie man einen Seriellen Port und eine 2Gb SD-Karte einbauen bzw. ansprechen kann. Ich hab dann noch eine kleine Applikation in C geschrieben, die die Daten entgegennimmt, auf die SD loggt und nette Vektorgraphiken (SVG) erzeugt.

Da WLAN hier zum Standardumfang gehört, war es ein leichtes das Gerät in mein Netzwerk einzubinden. Außerdem läuft auf meinem Server ein kleiner Skript, der die erstellten Graphiken (Echtzeit, Tagesübersichten, etc.) zwischenspeichert bzw. puffert und somit praktisch unbegrenzt vielen Usern darstellen kann, ohne dass hier gleich mein persönlicher DSL-Anschluss bis zum Limit ausgenutzt wird.

Wir haben den Darrieus jetzt ca. 40 Tage ohne Generator laufen lassen. Es wurde jede Sekunde ein Logeintrag erstellt, der sich aus Unix-Timestamp, Windgeschwindigkeit und Umdrehungen/min. zusammensetzt und der gesamte Logumfang beläuft sich auf gerade mal ~15Mb. Selbst wenn wir jetzt noch einige Messwerte dazunehmen (z.B.: vom Generator) können wir jahrelang loggen ohne dass uns die Speichkarte vollläuft.

Nachteil ist natürlich der Stromverbrauch des Gerätes (haben wir noch nicht genau ermittelt). Hier könnte man aber noch die CPU untertakten.

Falls Interesse besteht würde ich auch mal eine genau Beschreibung/Tutorial verfassen bzw. meinen Code veröffentlichen.

lg

Peter

[Bernd]

Hallo Peter und herzlich willkommen im Forum.
Da besteht bei uns sogar sehr reges Interesse an euren Erkenntnissen teilhaben zu können.
Wir würden uns sehr freuen noch weiteres über euer Projekt zu erfahren. Gerne auch Fotos
vom Rotor und eben alles was dazu gehört. Das hört sich alles überaus interessant an !

Grüsse

Bernd

[jb79]

Hallo Peter!

Scheint so, als haben wir ähnliche Ideen, das mit der Datenübertragung per RS232 und einem WRT54 hatte ich nämlich auch schon, der zugehörige Thread findet sich hier.
Meine Schaltung/Programmierung kann bisher 4 Analogspannungen (0-5V) erfassen, digitalisieren, die Leistung berechnen (2 Analogwerte sind Strom bzw. Spannung). Die 5 Werte werden dann auf einem LCD Display angezeigt und im CSV-ormat (Werte durch Strichpunkt getrennt) per RS232 ausgeben. Das Ganze läuft auf einem PIC16F876, allerdings scheint ihr schon weiter zu sein (Anpassung des WRT bzw. Speicherung der Daten auf SD Karte), besonders dieser Teil wäre interessant für mich.

Wie weit ist euer Projekt bereits bzw. was genau kann die Schaltung und auf welcher Hardware basiert sie?

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@Bernd: Ich werd da mal einen "Vorstell-Thread" eröffnen, momentan fehlt mir aber etwas die Zeit. Maturaprojekt läßt grüßen.

@jb: Witzig, dass du die Idee auch hattest.
Genauere Beschreibungen der Schaltung kann ich dir leider nicht geben, da das mein "Partner" entwickelt hat, aber ich werd ihn mal hier her dirigieren. Hab grad festgestellt, dass in unserem Wiki ein bisschen was drüber steht. Da gibts auch ein paar Bilder, wobei das alles noch eher Baustelle ist.

Ich hab hauptsächlich die Softwareseite übernommen. Komm recht gut mit Linux klar, wobei C etwas gewöhnungsbedürftig war. Falls du vorhast einen WRT zu verwenden, kann ich dir schon mal sagen: es funktioniert problemlos (wenn man die Starthürden genommen hat). Im Wiki findest auch noch ein paar Links wo wir unsere Informationen bezogen haben.

Die Live-Ansicht ist übrigens momentan recht einfarbig, da sich unser Drehzahlsensor verabschiedet hat. Edit: Es gibt da übrigens noch einen unschönen Bug der gerne mal starke Böen anzeigt obwohl gar nichts los ist. Könnte am Magneten des Anemometers liegen.

lg

[jb79]

Hallo Peter!

Euer Projekt scheint ja schon recht weit fortgeschritten zu sein. Die Drehzahl wird soweit ich das rauslesen konnte mittels einer Art gelochter Scheibe ermittelt, wieviele Impulse kommen da pro Umdrehung raus bzw. wie ist das Ganze softwaremäßig gelöst?

[Bernd]

Und es dreht sich dort ein Canteinrotor, kein Darrieus.
Das macht die Ergebnisse auch für uns sehr interessant.

Grüsse

Bernd

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Und es dreht sich dort ein Canteinrotor, kein Darrieus.
Das macht die Ergebnisse auch für uns sehr interessant.

Grüsse

Bernd

Jup, da bin ich leider erst gestern draufgekommen
Hab da gleich eine Frage an dich. Hab grad gelesen, dass du diesen (beeindruckenden) Teststand aufgebaut und verschiedene Konfigurationen der Flügel getestet hast. Hast du auch mal den Anstellwinkel der Flügel verändert? Also so, dass die leicht gebogenen Leitflächen keinen Kreis mehr bilden sondern eine Spirale in der Draufsicht? Würde mich extrem interessieren.

@jb: Jup, ist so eine Art Lochscheibe, obwohl es eher Zapfen sind. Hat sich allerdings nicht bewährt, da sich die kleinen Dinger ziemlich leicht verbiegen lassen. Die einzelnen "Löcher" sind immer um 6° versetzt -> 60 Löcher/Impulse.

Wie das ganze in Assembler gelöst ist weiß ich leider nicht. Mein Partner kommt irgendwann nächste Woche aus Dubai zurück, der kann dir das dann sicher genau erklären.

Hab jetzt so nebenbei angefangen die Ergebnisse auszuwerten, bisher allerdings ohne Erfolg. Hab da aber noch einen anderen Freund der sich mit Statistik und zugehöriger Software auskennt und mir da hoffentlich noch weiterhilft.

lg

[jb79]

Mit Anstellwinkeln (nach innen bzw. nach außen gedrehter Flügel) wurde glaub ich auch schon experimentiert, genau wie mit den meisten anderen Proportionen des Flügels, am besten schaust du im entsprechenden Subforum mal durch, was schon alles probiert wurde. Viele Änderungen bisher bringen eher eine Verschlechterung, was z.B. sinnvoll ist sind Endkappen an Ober und Unterseite, die ihr aber bei eurem Rotor schon drauf habt soweit ich das sehen konnte.

60 Impulse pro Umdrehung, das läßt schon eine recht genaue Drehzahlmessung zu, Bernd's Radnabengenerator macht z.B. nur 14 Impulse/Umdrehung was gerade bei niedrigen Drehzahlen (10<U/min) schwer zu messen ist. Hab allerdings was gefunden, wo das Meßintervall etwas mehr als 6s ist, damit läßt sich dann auch eine sehr niedrige Drehzahl im Bereich von 10U/min auch noch recht gut und ohne extremen Meßfehler erfassen. Bisher hab ich aber nur einen Zähler drauf angesetzt, die Impulse an einem Pin zu zählen, allerdings noch ohne Zeitintervall. Somit zählt er einfach immer von 0-255 und fängt dann wieder von vorne an, die genaue Impulszahl will ich dann am Wochenende weiterprogrammieren.
Wie wird bei euch die Windgeschwindigkeit erfaßt und gibts keine Erfassung von Strom und Spannung eures Windrades?

[Bernd]

@Jürgen
Der derzeitige Memograph erhält sogar nur 3 Impulse vom Rotor für die Rotordrehzahl.
Trotzdem kann er hinunter bis zu den tiefsten Drehzahl genau anzeigen. Selbst wenn
mehrere Sekunden zwischen den Impulsen liegen, keine Ahnung wie die das machen.
Ich glaube das Ding misst die Zeit zwischen zwei Impulsen.

@ Caption
Mit den Anstellwinkeln, also tangential oder nach innen oder aussen geneigt, habe ich
in der Grössenordnung von wenigen Grad mal experimentiert, ohne dabei sonderlich
etwas feststellen zu können.
Ich bin der Meinung das alles abseits der genau tangetialen Ausrichtung vermutlich
kontraproduktiv ist, weil der Flügel dann viel Wind vor sich her schieben muss.

So wie ich dich vestehe möchtest du wissen wie sich ein Kippen der Flügel um die
Vertiakle auswirken würde, also wenn der Rotor ähnlich dem Darrieus Modell "Twister"
aussehen würde. Das hatte Andre mal auf seinem Prüfstand ausgemessen und dabei
konnte er feststellen das die Leistung dabei sinkt, was auch logisch erscheint.
Auch beim Auftriebsläufer "Twister" haben die das vermutlich nur gemacht um die
Geräusche, die der schnell drehende Twister sonst erzeugen würde, zu reduzieren.
Bei unserem Modell wirkt sich das eindeutig negativ aus, ebenso eine Anströmung
die nicht waagerecht auf den Rotor trifft. Dieses "Kippen" ist aber auch nicht nötig,
denn der Canstein ist ohnehin praktisch lautlos.

Grüsse

Bernd

[jb79]

Das mit der Messung der Zeit zwischen den Impulsen will ich eh auch so machen, das bringt bei niedrigen Drehzahlen eine größere Genauigkeit als eine Impulszählung (dort ist der Fehler bei niedrigen Drehzahlen dann normalerweise zweistellig).