Frage zu ESPHome - Pulse Counter Sensor

[WolfgangFB]

Ich möchte wie in https://esphome.io/components/sensor/pulse_counter.html einen Stromzähler mit S0 Pulsen auszählen und auswerten.
Das funktioniert auch soweit. Was mir nicht klar ist: Ich würde gerne 2 Datenpunkte für "Total Pulses" anlegen (einmal "native Pulses" und einmal umgerechnet in "kWh").
Wie mache ich das? Zweimal "total:" geht nicht und zweimal "unit_of_measurement:" geht auch nicht.

Gruß Wolfgang

[klassisch]

@wolfgangfb Ich würde den ESP nur als Integerzähler verwenden und den Rest in ioBroker machen.
So mache ich es, wenn auch mit ESPEasy als Zähler, weil ich "damals" bei ESPHome keinen Integerzähler gefunden habe und ich damals mit ESPEasy schneller am Ziel war. Geht heute auch mit ESPHome. Wichtig ist aber: nur Integer verwenden, also immer nur Pulse addieren. Keine Umrechnungen auf dem ESP, das macht man auf dem ioBroker.

Also:

• Der ESP zählt nur S0 Impulse und schickt die an ioBroker.
• Der ioBroker addiert einen Offset, der die Vorgeschichte repräsenstiert (S0-Impulse bis zum Start des ESP-Zählers) dazu.
• Erst aus der Gesamtsumme wird dann in kWh oder m³ umgerechnet.
• Bei ioBroker Updates geht nichts verloren - zumindest solange der ESP durchläuft
• ioBroker überwacht, ob der ESP Zähler zurückspringt und wertet und behandelt das als Reset / Stromausfall des ESP und berechnet den Offset neu
• ioBroker überwacht das Datum der Gesamtsumme (kWh oder m³) auf Änderung durch den Admin-Adapter (= manuelle usereingabe) und berechnet bei eintsprechenden Änderungen den Offset neu. So kannst Du bequem den aktuellen Zählerstand eingeben - initial oder bei etwaigen Korrekturen

[claus1993]

@klassisch said in Frage zu ESPHome - Pulse Counter Sensor:

• Der ESP zählt nur S0 Impulse und schickt die an ioBroker.
• Der ioBroker addiert einen Offset, der die Vorgeschichte repräsenstiert (S0-Impulse bis zum Start des ESP-Zählers) dazu.
• Erst aus der Gesamtsumme wird dann in kWh oder m³ umgerechnet.
• Bei ioBroker Updates geht nichts verloren - zumindest solange der ESP durchläuft
• ioBroker überwacht, ob der ESP Zähler zurückspringt und wertet und behandelt das als Reset / Stromausfall des ESP und berechnet den Offset neu
• ioBroker überwacht das Datum der Gesamtsumme (kWh oder m³) auf Änderung durch den Admin-Adapter (= manuelle usereingabe) und berechnet bei eintsprechenden Änderungen den Offset neu. So kannst Du bequem den aktuellen Zählerstand eingeben - initial oder bei etwaigen Korrekturen

Hast du mal ein Beispiel wie du das in IoBroker umsetzen würdest, gerne als Blockly. Danke!

[paul53]

@claus1993 sagte: Hast du mal ein Beispiel

Schau mal den Adapter Sourceanalytix an.

[klassisch]

@paul53 sagte in Frage zu ESPHome - Pulse Counter Sensor:

Schau mal den Adapter Sourceanalytix an.

Hat der sowas integriert, incl. fortlaufender Summierung auf dem ESP? Dann wäre das natürlich der Königsweg. Die fortlaufende Summierung über die Zeitscheiben hinweg (Total) auf dem ESP halte ich für wichtig, weil man den ioBroker doch ab und an mal updatet. Die Totalisierung auf dem ESP vermeidet dann Lücken und Zählerabweichungen.

@claus1993

Hast du mal ein Beispiel?

Einige Snippets aus einem funktionierenden Skript. Das Skript macht aber auch Statistik, was man heutzutege ja mit dem o.g. Adapter macht und verwendet dazu auch noch eine sehr praktische aber nicht mehr erwünschte Datenstruktur. Deshalb nur Snippets mit den Kernfunktionen. Und sicher auch kein beispielhafter Programmierstil. Zumindest nicht im positiven Sinne

/* S0-counter converter for heating electical energy
   increments ticks
   calculates energy
   calculates power                      
   
   The Energy Counter of Eltaco (similar to WSZ15DE-32A) can count up to 
	999999,9 dan has 2000 ticks per kWh. That means we need for "Interger" Variables max
	1999999800  IEEE-754 coding allows "intergers up to
	9007199254740992 which oviously is more than we need here.
	if in doubt: To assure Interger use Math.round(inputVariable);
    
    To minimize numerical errors, energy is always calculated on base of tickSum
    
    total ticks are calculated according
       ticksSum = ticksOffset + ESPTicksSum;  
	
    ticksSum multiplied with counter constant delivers energy 

    Starting the script for the first time your counter in general ist not equal zero
    So the offset has to be aligned. Same, if the S0 pulse counter was offline

    To do so, pleas follow these directions:

   New Init
    1 Script must be running
    2 readout the meter in kWh
    3 inpot the reading in the energy object defined in const energyId, e.g. '0_userdata.0.heating.Heizraum.Electricity.Energy'
	Skript will detect that the input was done manually (origin from system.adapter.admin.0 


    In the Script ESP is a synomyme for the S0 pulse counter

   */
	
	const timeBaseESP = 60; //seconds to be aligned with ESP settings for Watchdog 
	const ticksPerKWhOfCounter = 2000; // 2000 ticks per kWh for Eltaco S0 counter
	const kWhPerTick = 1/ticksPerKWhOfCounter;  // 
	const ESPTimeoutFactor = 2.5 // * timebaseESP

    const ticksId = 'mqtt.0.Heizraum-Energy.Heizraum-Energy-S0.ticks'/*Heizraum-Energy/Heizraum-Energy-S0/ticks*/;
	const ticksSumId = '0_userdata.0.heating.Heizraum.Electricity.ticksSum'/*ticksSum*/; 
    const ticksOffsetId = '0_userdata.0.heating.Heizraum.Electricity.ticksOffset'/*ticksOffset*/; 
	const energyId = '0_userdata.0.heating.Heizraum.Electricity.Energy'/*Energy*/;
	const powerId = '0_userdata.0.heating.Heizraum.Electricity.Power'/*Power*/;
    const ESPTicksSumId = 'mqtt.0.Heizraum-Energy.Heizraum-Energy-S0.Total';



    
    const manualInputSource= 'system.adapter.admin.0';

const debugLogOn = true;
const emailActive = true;
const telegramActive = true;


const nameOfThisScript = name.split('.')[name.split('.').length - 1];




// start subscriptions  	
on({id: ESPTicksSumId, change: "any" }, 
 function (dp) { //ESP delivered new data
// get values
	 ESPTicksSum = dp.state.val; // needed for energy
	 ESPTicksSumTimestamp =dp.state.ts; //needed for timebase for power
     ESPPreviousTicksSum = dp.oldState.val; // needed for power and when ESP restarted
     ESPPreviousTicksSumTimestamp = dp.oldState.ts // needed for power
     timeBase = (ESPTicksSumTimestamp - ESPPreviousTicksSumTimestamp) / 1000

  // now the watchdog to monitor the ESP
   if(watchdogESPtimer) clearTimeout(watchdogESPtimer);       // running Timer stopped
      watchdogESPtimer = setTimeout(function() {      // restart Timer
      let emailText = 'Timeout ESPEasy for S0  (61). Watchdog constant settings [sec]: timeBaseESP: ' + timeBaseESP + ' ESPTimeoutFactor: ' +  ESPTimeoutFactor + ' measured timeBase: ' + timeBase + ': ESPTimeout ' + ESPTimeout/1000 + ' seconds';
//       sendMessage( globalEmailFrom,  globalEmailTo,  '!!HotWater ESP Timeout',  emailText);  
   }, ESPTimeout);  // as predefined;  in ms
  // end watchdog to monitor the ESP
    if (ESPTicksSum >= ESPPreviousTicksSum){ // normal run, ESP did not boot
       // first calculating Energy, that is easy
	   ticksSum = ticksOffset + ESPTicksSum;  
	   energy = ticksSum * kWhPerTick; 
	   // console.log ('Energy: ' + energy);
   	   setState(energyId, Math.round(1000*energy)/1000);
       // start calculating power
       var ticksDelta = ESPTicksSumTimestamp - ESPPreviousTicksSumTimestamp 
       if (ticksDelta > 0) { // calulate power
         var energyDelta = (ESPTicksSum - ESPPreviousTicksSum) * kWhPerTick ;
         power =  3600000 * (energyDelta)/ticksDelta // 3600 seconds in 1h and ticksDelta is in ms
         setState(powerId,power);
           // console.log('power: ' + power +' kW');
        } else { // timebase 0 or negative. Maybe the first run and the data not initialized
          console.log('time difference 0 or negative. No power calculated this time. Difference: ' + ticksDelta)
        } // end else neg time difference e.g. first run
    } else { // ESP has rebooted. rearrange ticksOffset but do not calculate powerthis time
      // here to rearrange ticksOffset
      ticksOffset = ticksOffset + ESPPreviousTicksSum; // new offset calculated
      setState(ticksOffsetId , ticksOffset); // new offset stored
   	  // calcukate energy
       ticksSum = ticksOffset + ESPTicksSum;  
	   energy = ticksSum * kWhPerTick; 
	   setState(energyId, Math.round(1000*energy)/1000);
       console.log ('ESP has rebootetd. This time no power calculation this cycle. Energy: ' + energy);
	   console.error ('S0 Pulse Counter has rebooted; some counts may be missing. Please check and realign ticksOffset ');
       // do not calculate power this time. wait for the next cycle
    }  // end else ESP has rebooted
 });
			
on({id: energyId, change: "any"}, function(dp) {
   if (dp.state.from == manualInputSource){ // manual Input -> correct offset, so that values are fitting
     // use formula: ticksOffest = energy * ticksPerKWhOfCounter - ESPSum
     // round afterwards to the closest integer to remain in integer with ticksSum
     energy = dp.state.val;
	 ticksOffset = Math.round(energy * ticksPerKWhOfCounter - ESPTicksSum);
     setState(ticksOffsetId, ticksOffset);	 
     console.log ('Energy adjusted by manual input to: ' + energy + ' kWh');
   }
 });

Als Zähler verwende ich in dieser Anwendung aus historischen Gründen noch ESPEasy via MQTT.

Aber es müßte mittlerweile auch mit ESPHome gehen mit folgendem yaml. Das yaml hat noch einige Digitaleingänge, die man hier aber nicht braucht. Das yaml übersetzt bei mir, der ESP zählt und totalisiert. Zur Anbindung an ioBroker empfehle ich den ESPHome Adapter von @Dutchman .

esphome:
  name: pulse-counter
  platform: ESP8266
  board: d1_mini


#       ESP8266        ESP32
#i2c:
#  sda: D2    GPIO4    21    
#  scl: D1    GPIO5    22   
#
#uart:
#  rx_pin: D6 GPIO12   GPIO16
#  tx_pin: D7 GPIO13   GPIO17


  

status_led:
#  pin: GPIO2
   pin:
     number: D4
     inverted: true

<<: !include includes.yaml


captive_portal:

# Enable logging
logger:

# Enable Home Assistant API
# done in the common includes.yaml file

# Example configuration entry


binary_sensor:
 

  - platform: gpio
    name: "Dig-Input-1"
    pin: 
      number: GPIO5
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: true
    device_class: motion

    
  - platform: gpio
    name: "Dig-Input-2"
    pin: 
      number: GPIO12
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: true
    device_class: motion

    

  - platform: gpio  
    name: "Dig-Input-3"
    pin: 
      number: GPIO13
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: true
    device_class: motion

sensor:
  - platform: uptime
    name: Uptime Sensor

  - platform: pulse_counter
    name: "S0-heating-delta"
    pin: 
      number: GPIO4
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: false
    count_mode:
      rising_edge: disable
#      rising_edge: increment
# rising edge increment used for water meter star wheel
      falling_edge: increment 
#    device_class: motion
    update_interval: 60s
    total:
        name: S0-heating-total




#RSSI
  - platform: wifi_signal
    name: "WiFi Signal Sensor"
    update_interval: 10min


    
ota:
  safe_mode: false
  port: 8266 
  #3232 for ESP32
  #8266 for ESP8266

und für die credentials

# Standards and Secrets for ESPHome
wifi:
  ssid: "MySSID"
  password: "MyTopSecrectWifiPWD"
  domain: .
# domain . may be not correct, but works with firtzbox
# the domain is to support mDNS for flashing and logging
#  domain: .fritz.box
# .fritz.box worked for me, the default .local did not   
  


  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  ap:
   ssid: "ESPHomeBackup"
   password: "jbjzgj87ttr"

# Example configuration entry
web_server:
  port: 80

  # Example configuration entry
time:
  - platform: sntp
    id: sntp_time
    servers: "191.168.178.1"
    timezone: DE
    # display time
    #it.strftime(0, 0, id(font), "%Y-%m-%d %H:%M", id(time).now());  


# api for use with MQTT and/or ioBroker. For ioBroker use the adapter of @Dutchman
api:
    password: 'ohhVerySecret'

# Attention: When logged Incorrect Password: enter PWD do not stre but terminate instance and start again https://forum.iobroker.net/post/621511


    # Example configuration entry
#mqtt:
#  broker: 192.168.178.99

[claus1993]

@paul53 said in Frage zu ESPHome - Pulse Counter Sensor:

@claus1993 sagte: Hast du mal ein Beispiel

Bei mir geht es eher um einen Regenmengenmesser welcher pro Impuls 0,2794 Liter misst. Wie kann ich hieraus eine Menge in l/h (Liter pro Stunde) sowie eine Menge in l/d (Liter pro Tag) berechnen.

[paul53]

@claus1993 sagte: Wie kann ich hieraus eine Menge in l/h (Liter pro Stunde) sowie eine Menge in l/d (Liter pro Tag) berechnen.

Was liefert ESPHome an ioBroker? Impulse? Zählwerte?
Bei l/h: Die Regenmenge der letzten Stunde oder die aktuelle Regenstärke?

Falls Impuls und Regenstärke:

[klassisch]

@paul53 Das ESPHome-yaml, das ich oben angehängt habe liefert beides: Impulse total oder Impulse/60 Sekunden. Wobei man die Zeitbasis (hier 60 Sekunden) auch anders einstellen kann.

Man kann aber auch die Zeitdifferenz zwischen 2 Wippenschlägen im ioBroker auswerten. Ist aber etwas komplizierter.

Edit: das yaml stellt auch binäre Eingänge bereit, so daß man das Blockly von @paul53 nutzen kann, welches die Zeitdifferenz zwischen 2 Wippenschlägen auswertet.
Nach Informationen von @Homoran wird der neue Tag bei den Regenmessern um 07:30 gestarte.
Was mir auch nicht klar ist, wie die Regenintensität im Blockly wieder abklingt, wenn der Regen aufgehört hat. Ich habe das bei mir nach 20min ohne weiteren Impuls einfach wieder auf 0 gesetzt. Nicht schön aber einfach.

[Homoran]

@klassisch sagte in Frage zu ESPHome - Pulse Counter Sensor:

Nach Informationen von @Homoran wird der neue Tag bei den Regenmessern um 07:30 gestarte.

so hatte ich das irgendwo im Hinterkopf (und denke so wäre es auch in der HomeMatic Wetterstation implementiert:

Dort wird um 07:30 die Tagesmenge zurückgesetzt

Auf der Suche nach einer belastbaren Quelle bin ich gerade auf das LANUV NRW gestoßen:
https://www.lanuv.nrw.de/umwelt/wasser/niederschlag

Dort steht allerdings

Der Niederschlagstag beginnt dabei um 7:00 Uhr und endet um 7:00 Uhr des Folgetages.

[klassisch]

@homoran Dann ist 07:30 wohl die Indische Variante...

[Homoran]

@klassisch Ich habe aber auch keine andere Stelle gefunden in denen der Beginn und das Ende eines "Niederschlagtages" beschrieben wird.
Ich erinnere mich noch an die Wasserstandsmeldungen im Radio der 60er Jahre die immer begannen mit "der Neckar bei Plochingen" und dem Satz "von gestern früh bis heute früh fielen...."

Aber ich finde nichts mehr dazu

[klassisch]

@Homoran bin ja auch kein Meterologe. Und auf die 30 min kommt es mir nicht wirklich an. Vielleicht findet sich irgendwann man ein gelernter Wetterfrosch....

[paul53]

@homoran sagte: Dort steht allerdings

Weiter:

Der Niederschlagstag beginnt dabei um 7:00 Uhr und endet um 7:00 Uhr des Folgetages. Die Zeitabgaben erfolgen in Mitteleuropäische Zeit (MEZ) ohne Umstellung auf Sommerzeit.

Dann ist 7:30 Uhr anscheinend der Kompromiss zwischen MEZ und MESZ, wobei das Problem bleibt, dass 2 Tage im Jahr keine 24 h haben. Das hat sich hoffentlich bald erledigt.

[klassisch]

DWD schreibt zum Thema Tageswerte in https://www.dwd.de/DE/leistungen/klimadatendeutschland/beschreibung_tagesmonatswerte.html :

"nur der Niederschlag des Vortages wird morgens um 05:50 UTC gemessen"

Dort wird auch die Berechnung der Tagesmittelwerte definiert:

• Ab dem 01.04.2001 wurde der Standard wie folgt geändert:

  • Berechnung der Tagesmittel aus 24 Stundenwerten
  • Wenn mehr als 3 Stundenwerte fehlen -> Berechnung aus den 4 Hauptterminen (00, 06, 12, 18 UTC
  • Bezugszeit für einen Tag i.d.R. 23:51 UTC des Vortages bis 23:50 UTC

Man beachte UTC und die Anmerkung dazu:

"Hierbei werden die Beobachtungstermine auf die global genutzte Zeit in Greenwich (GMT oder UTC) bezogen. Die Beobachtungszeit ist jeweils 10 Minuten vor dem Bezugstermin (daher die krummen Zeitangaben). Diese Umstellung war erforderlich, nachdem das Stationsnetz weitgehend automatisiert wurde."

Ist das jetzt "amtlich"?

Und es stellt sich die Frage, ob die ioBroker schedule Funktion auch einfach UTC kann?

ChatGPT schlägt vor eine eigene Funktion scheduleUTC zu schreiben, die auf UTC umrechnet und dann mit setTimeout weiter arbeitet. Könnte funktionieren. Was passiert aber, wenn der ioBroker in der Zwischenzeit neu gestartet wird? Eher nicht. ChatGPT schlägt deshalb auf Nachfrage vor, node-schedule zu verwenden. Edit: "node-schedule" funktioniert. Ob einen Restart überlebt, habe ich noch nicht getestet.