Osnovna | Slovensko | Plain text

O vremenski postaji

Vremenska postaja deluje od januarja 2015. Nahaja se v Tolminu, med naseljem in Tolminko. Opremo postaje sem nadgrajeval postopoma:

  • Irox (generic) station, TE838
  • (temperatura, vlaga, tlak, padavine, veter)
    Obratuje še danes kot rezerva, nobenih okvar. Glavna pomanjkljivost je beleženje podatkov (še posebej vetra) iz postaje v računalnik vsaki 2 minuti.

  • WH3081
  • (temperatura, vlaga, tlak, padavine, veter, sonce)
    Veliko težav s povezavo z računalnikom; neuporabno za 24/7 delovanje. Deluje še danes, vendar le za primerjavo.

  • Davis Vantage Pro2 + solar
  • (temperatura, vlaga, tlak, padavine, veter, sonce)
    Zelo stabilno delovanje, brez okvar.

  • 1-wire temperaturni senzorji:
  • Temperatura zemlje v vrtu na globinah 5 in 30 centimetrov
    Temperatura na soncu (prosto brez ščita)
    Temperaturni senzor v bučki (določanje stopnje oblačnosti ponoči)

  • Detektor za razelektritve v ozračju
  • Po domače: detektor za strele.

  • Detektor za kakovost zraka
  • Senzor, ki naj bi zaznal delce velikosti 2,5 um.
    Testiral tudi senzor za koncentracijo ozona (O3).

    Za beleženje uporabljam 12" prenosnik Asus EEE z licenčno Weather Display programsko opremo. Zakupljeno imam domeno www.vremetolmin.si, spletni prostor pa prijazno zagotavlja www.novagorica.eu

    O senzorjih

    Glede na relativno neugodno lokacijo, sem senzorje postavil na čim bolj ugodno mesto.

  • Temperatura, vlaga in padavine
  • Senzor za temperaturo in vlago je postavljen približno 180 cm nad tlemi (travnik), nad senzorjem je zbiralnik za dež. Komunikacija z bazno postajo je brezžična. Za napajanje skrbi solarni panel, za rezervo pa še baterija. Iz bazne postaje gre približno 15 metrov kabla do solarnega modula. Le-ta je nameščen ob hiši. Merjenje direktnega sončnega obsevanja možno do 13:30 pozimi ter 17:00 poleti.

    Merilnik dezja

  • Merilnik vetra
  • Merilnik za veter je postavljen nad streho hiše (približno 2 metra). Občutljiv je na severni, vzhodni in južni veter. Na zahodni strani je klanec. Podatki o vetru se osvežujejo vsaki 2,5 sekunde.
    Merilnik vetra

  • Temperatura tal
  • Za merjenje temperature tal sta uporabljena dva temperaturna senzorja. En je vkopan 5 cm, drugi 30 cm v zemljo na vrtu. Z računalnikom sta povezana preko običajnega telefonskega kabla (cca 25 metrov) preko 1-wire protokola.
    Merilnik tal

  • Senzor v bučki za določanje oblačnosti ponoči
  • Temperaturni senzor v bučki naj bi pomagal oceniti stanje nočnega neba (jasno, oblačno). Program za beleženje parametrov (Weather Display) na podlagi razlike v temperaturah (na zraku ter v bučki) oceni stanje neba. Pri jasnem nočnem vremenu je temperatura v bučki približno 2-3 °C nižja kot na zraku. Če je nebo ponoči oblačno, je razlika manjša.
    Nekaj o principu sem napisal tukaj: www.vremetolmin.si/solarni_senzor.html
    Senzor z bucki

  • Detektor za razelektritve v ozračju
  • Razelektritve v ozračju (strele) lahko poslušamo na navadnem AM sprejemniku. Da bi število razelektritev šteli, potrebujemo ustrezno vezje, ki te pulze šteje, ostali "šum" pa filtrira. Tak detektor je moč kupiti skupaj s programsko opremo in lepim ohišjem. Območje zaznavanja lahko znaša od par deset do par sto kilometrov. Cena: približno 800 EUR.
    Za hobi potrebe pa sem kupil čip (AS3935), ki že vsebuje anteno ter določeno stopnjo fitriranja. Za delovanje potrebuje napajanje med 2.5 in 5 V, komunikacija pa poteka preko SPI ali i2c vodila. Po specifikacijah prodajalca, naj bi bil čip sposoben zaznati udarce strel v oddaljenosti do 40 km. Iste specifikacije navajajo, naj bi bil sposoben zaznati okrog 40% vseh udarcev v oddaljenosti cca 5 km. Ob vsakem zaznanem udarcu sproži t.i. dogodek (event, interrupt), ki ga prebere Raspberry Pi. Ta ga vpiše v datoteko, skupno s časom ter ocenjeno energijo. Zanka za branje omogoča zaznavo 3 udarcev na sekundo.
    V praksi lahko zazna udarce nekje do Kobarida ter v tolminski kotlini.

    Imam dva taka detektorja, s tem da je drugi priključen na Arduino in prikazuje informacije o strelah na svojem LCD prikazovalniku. Istočasno pa so podatki na voljo tudi preko USB povezave in jih lahko beleži katerikoli računalnik.
    Detektor za strele

  • Detektor za kakovost zraka
  • To je še najbolj eksperimentalni senzor, ki ga ne morem primerjati z nobenim okoliškim sistemom. Gre za enostavni optični senzor: dioda se vklopi za točno določen čas, takoj zatem pa optični senzor odčita prejeto svetlobo. Več kot je svetlobe zaznal, bolj čist je zrak. Po specifikacijah naj bi senzor odčital koncentracijo do 500 ug/m3. Senzor imam priklopljen na Arduino, le-tega pa na Raspberry Pi, ki podatke shranjuje in surove izriše, hkrati pa jih pošilja v računalnik z Weather Display (format sem prilagodil senzorju Purple Air). Na primarnem nivoju meritve izvajam vsako sekundo, jih pa povprečim ter uporabljam povprečje 20 sekund. Imam (seveda) še nekaj backupov; en deluje samostojno z LCD prikazovalnikom. Ob "ugodnih" razmerah (megla, kurjava) sem dva senzorja primerjal in sta kazala približno enako; seveda z določenim offsetom. Konec poletja sem imel priklopljen tudi senzor za ozon (O3), a rezultati niso pokazali nič posebnega. Senzor bom, skupaj s tem za PM2.5, preselil v Solkan. Tam bom lahko izmerke primerjal z ARSO-vimi.

    Senzor za zrak

    Zaključek

    Začetek je bil zelo enostaven: pred 10 leti sem s termometra odčital najnižjo in najvišjo temperaturo za tekoči dan in ju zabeležil v tabelo. Danes imam en prenosnik, Raspberry PI, 2 Arduina ter množico senzorjev, ki se (na srečo!) vsi stekajo v Weather Display. Občasno se kaj zatakne v Raspberry Pi in potrebuje ponovni zagon. To sem vzel v zakup, ker sem kupil rabljenega in to najosnovnejši model. Senzorja v zemlji sta kar stabilna, parkrat na mesec pa senzor na 30 cm javi napačno temperaturo (prekinjena povezava). Tudi to je čisto sprejemljivo, glede na njegovo ceno (1 EUR).

    V prihodnosti bi bilo zanimivo nadgraditi sistem za merjenje kakovosti zraka (npr. Purple Air), ki obsega delce od PM1 do PM10. Cena ni zanemarljiva (230 USD + carina).

    Vsekakor pa bi bilo zanimivo podobno postajo (vključno z meritvijo kakovosti zraka!) postaviti kam bližje centru Tolmina; npr na Brajdo.

    Zapisal: Peter Leban