IoT Dashboard Pegelmesser - Arduino / ESP32

FIch biete eine von mir programmierte IoT-Dashboard-Webanwendung für einen Füllstandmesser an. Die Webanwendung ermöglicht die Erfassung von Daten über die Höhe des Wasserspiegels in einem gegrabenen Brunnen vom Sensorknoten, der aus einem Mikrocontroller und einem Ultraschall-Abstandssensor besteht. In der Routine führt der Knoten alle 5 Minuten 10 Sensormessungen durch, die er mittelt. Der resultierende Wert wird über die verwendete Schnittstelle (WiFi / Ethernet / GSM / LoRaWAN IoT-Netzwerk) an den Server gesendet.



Die Daten werden dem Benutzer im Webinterface im Dashboard visualisiert, immer mit dem aktuellen Wert und auch der Messtendenz, egal ob der Füllstand fällt, steigt oder stabil ist, außerdem wird der aktuelle Wert des Füllstands auch in Volumen ausgedrückt in Litern Wasser. Im Webinterface sind die Daten auch historisch in Grafiken und Tabellen bis vor einem Jahr verfügbar.



Das Messprinzip von Ultraschallsensoren besteht darin, ein Triggersignal mit einer Länge von 10 μs (Mikrosekunden) zu senden, das von der Wasseroberfläche reflektiert wird und zum Empfänger – Echo – zurückkehrt. Mit der Time-of-Flight-Methode wird die Zeit zwischen dem Senden und Empfangen des Signals berechnet, um die Differenzhöhe des Wasserstands vom Sensor zu erhalten.



Nach dem Senden der Daten an die Webschnittstelle erfolgt eine Korrektur, bei der die tatsächliche Höhe des Wasserspiegels vom Boden des Brunnens berechnet und in die Datenbank eingegeben wird. Die Korrektur erfolgt auf Grundlage der bekannten Tiefe des Brunnens und der vom Ultraschallsensor empfangenen Differenzhöhe des Wasserspiegels. Die Weboberfläche im Dashboard visualisiert außerdem das aktuelle Volumen des Brunnens in Litern basierend auf dem bekannten Durchmesser des Brunnens.



Das Projekt verwendet den Ultraschall-Abstandssensor HC-SR04 – (Erfassungswinkel 15°) oder den Wassertestsensor JSN-SR04T (Erfassungswinkel 60°).



Es können auch andere Ultraschallsensoren mit Trigger-/Echosignalen der Serien RCW, US-XXX, IOE-SR0X, SR0X, HC-SR0X, HY-SRF0X, DYP-MEXXX, Parallax PING))) verwendet werden. Der Erfassungswinkel stellt die Breite des Strahls dar, oder eines Kegels, der sich mit zunehmender Entfernung erweitert. Es ist möglich, den Wasserstand bis 400 oder zu messen 450 cm max.