Jak zbudować detektor chmur

[AdamK]

Na gotowe rozwiązania mnie nie stać, a chciałbym wyposażyć moją zdalnie sterowaną budkę astrofotograficzną w detektor / czujnik zachmurzenia,

który pozwoli na ocenę stanu zachmurzenia nad miejscówką i pozwoli w porę zamknąć dach przed deszczem lub ocenić stan zachmurzenia przed sesją.

Niewiele informacji znalazłem na ten temat. Może Szanowni Koledzy znający temat coś poradzą...

[Gość Winter]

https://www.stardreamsobservatory.com/?page_id=95

[berkut123]

Kupiłem sobie ostatnio zabytkowe uszkodzone radio RFT EKD 300 . Szukałem informacji o urządzeniach krótkofalarskich i znalazłem stronę z darmowymi  PDFami . Tu są patenty na meteorologiczne urządzenia  , ale detektora zachmurzenia jako takiego , to nie ma .

http://www.swiatradio.com.pl/virtual/modules.php?name=Sections&sop=viewarticle&artid=111

http://www.swiatradio.com.pl/virtual/modules.php?name=Sections&sop=viewarticle&artid=81

 

Tu spis wszystkich PDF.

http://www.swiatradio.com.pl/virtual/modules.php?name=Sections&sop=listarticles&secid=2

 

Edytowane 14 Sierpnia 2019 przez berkut123

[Nowok76]

Możesz użyć czujnika ir.

Właśnie jestem w trakcie pisania oprogramowania do sterowania dachem.

[Jagho]

Niedawno zakupiłem właśnie MLX90614 na bazie którego zamierzam też zbudować takie urządzenie.

 

Dodane:

Przy okazji. Szukając kiedyś rozwiązań dotyczących detektora zachmurzenia, spotkałem dosyć nietypową propozycję. Zamiast urządzenia typu pirometr wykorzystano zjawisko termoelektryczne w ogniwie Peltiera. Jeżeli ktoś ma w szufladzie bezrobotne ogniwo, to może sprawdzić jak to działa.

Edytowane 14 Sierpnia 2019 przez Jagho

[oicam]

Można by pomyśleć o jakimś systemie analizy zdjęcia nieba w oparciu o sieci neuronowe w Tensorflow.

Sieć neuronowa by wykrywała chmury na zdjęciach szerokokątnych.

[Nowok76]

4 godziny temu, Jagho napisał:

Niedawno zakupiłem właśnie MLX90614 na bazie którego zamierzam też zbudować takie urządzenie.

 

Dodane:

Przy okazji. Szukając kiedyś rozwiązań dotyczących detektora zachmurzenia, spotkałem dosyć nietypową propozycję. Zamiast urządzenia typu pirometr wykorzystano zjawisko termoelektryczne w ogniwie Peltiera. Jeżeli ktoś ma w szufladzie bezrobotne ogniwo, to może sprawdzić jak to działa.

Nie sprawdza się. Testowałem.

[Behlur_Olderys]

Proponuję coś takiego:

Kamera szerokokątna (coś taniego do Arduino) i zliczamy gwiazdki w polu jakimś prostym programem. Jak gwiazdek ubywa, to albo:

1. Przyszły chmury

2. Przyszło słońce 

3. Koniec świata

 

[szuu]

10 minut temu, Nowok76 napisał:

Nie sprawdza się. Testowałem.

bo niby dlaczego miałoby działać - przecież to tylko termometr.

ale gdyby tak porównywać temperaturę czujnika osłoniętego przed podczerwienią z nieba z temperaturą czujnika nieosłoniętego (i dając żeby wszystkie pozostałe czynniki były identyczne) to już może by coś z tego wyszło?

Edytowane 14 Sierpnia 2019 przez szuu

[oicam]

8 minut temu, Behlur_Olderys napisał:

Proponuję coś takiego:

Kamera szerokokątna (coś taniego do Arduino) i zliczamy gwiazdki w polu jakimś prostym programem. Jak gwiazdek ubywa, to albo:

1. Przyszły chmury

2. Przyszło słońce 

3. Koniec świata

 

Sieci neuronowe po dobrym przygotowaniu danych do nauki moim zdaniem zrobią to doskonale, bez zbytecznego klepania kodu.

Najtrudniejsza część to przygotowanie zdjęć do nauki sieci i do jej testowania.

[Agent Smith]

13 minutes ago, szuu said:

bo niby dlaczego miałoby działać - przecież to tylko termometr.

ale gdyby tak porównywać temperaturę czujnika osłoniętego przed podczerwienią z nieba z temperaturą czujnika nieosłoniętego (i dając żeby wszystkie pozostałe czynniki były identyczne) to już może by coś z tego wyszło?

Czynnikiem różnicującym będą (inne) charakterystyki termiczne czujników. No można by je kalibrować i uwzględniać poprawki, ale użycie Peltiera wydaje mi się elegantsze

 

[Jagho]

32 minuty temu, Nowok76 napisał:

Nie sprawdza się. Testowałem.

Tego się właśnie obawiałem, dlatego zdecydowałem się na rozwiązanie standardowe - z MLX'em 

[Agent Smith]

31 minutes ago, Nowok76 said:

Nie sprawdza się. Testowałem.

Ale mówisz o MLX90614 czy peltierze? 

[Behlur_Olderys]

34 minuty temu, oicam napisał:

Sieci neuronowe po dobrym przygotowaniu danych do nauki moim zdaniem zrobią to doskonale, bez zbytecznego klepania kodu.

Najtrudniejsza część to przygotowanie zdjęć do nauki sieci i do jej testowania.

A sieci neuronowe to się kupuje gotowe czy jak?

Sczytanie zdjęcia, progowanie i zliczenie jedynek nie nazwałbym skomplikowanym algorytmem

[sp3uca]

7 godzin temu, berkut123 napisał:

Kupiłem sobie ostatnio zabytkowe uszkodzone radio RFT EKD 300 .

 

O kurcze...gratuluję super odbiornik.

przeszło 30 lat...

Andrzej

[Nowok76]

53 minuty temu, szuu napisał:

bo niby dlaczego miałoby działać - przecież to tylko termometr.

ale gdyby tak porównywać temperaturę czujnika osłoniętego przed podczerwienią z nieba z temperaturą czujnika nieosłoniętego (i dając żeby wszystkie pozostałe czynniki były identyczne) to już może by coś z tego wyszło?

Jeżeli odwrócisz działanie Peltiera to będzie on mierzył temperaturę nieba.

Ogólnie czujnik działał przez pierwszy miesiąc. Tylko że jest potrzebny dobry wzmacniacz sygnału. Mój się spalił. Poza tym płytki aluminiowe które były naklejone zaśniedziały.

 

Poczytaj na jakiej zasadzie taki czujnik mierzy temperaturę nieba, to dojdziesz do wniosku że ma prawo działać.

[Nowok76]

38 minut temu, Agent Smith napisał:

Ale mówisz o MLX90614 czy peltierze? 

Mówię o peltierze. Do poprawnej pracy trzeba dobrze podbić napięcie wyjściowe.

[keram167]

A może Astrolink "made by Jolo" ? https://www.youtube.com/watch?v=vuXIvwNF4zA i moduł https://astrojolo.com/astrolink-4-0-mini/astrolink-4-additional-modules/ 

pomógłby rozwiązać temat.

 

[berkut123]

1 godzinę temu, sp3uca napisał:

O kurcze...gratuluję super odbiornik.

przeszło 30 lat...

Andrzej

 

Mieszkam na wsi ,mogę sobie zainstalować na dworze antenę o długości do 100 metrów, na wysokości 5-7 metrów . Samo radio jest zrobione po starodawnemu -elementy przewlekane , układy scalone powszechnie dostępne itp. No i dostępne schematy w necie ( samemu można w razie czego takie coś naprawić) . No i spodobało mi się z wyglądu -tu jest film z działania takiego radia. Na radiu jest nalepka "Jednostka wojskowa 4934" czyli "11 pułk łączności Marynarki Wojennej -Wejherowo ". Nie  mam pojęcia o krótkofalarstwie -ale to tylko nasłuch -można posłuchać  co się dzieje w eterze.  Paweł

     

Edytowane 14 Sierpnia 2019 przez berkut123

[oicam]

3 godziny temu, Behlur_Olderys napisał:

A sieci neuronowe to się kupuje gotowe czy jak?

Sczytanie zdjęcia, progowanie i zliczenie jedynek nie nazwałbym skomplikowanym algorytmem

Prawie gotowe i za darmo

I zgodzę się, że klasyczne rozwiązanie będzie łatwiejsze.

Ale musisz przyznać, że pomysł ciekawy?

[Gość RadekK]

4 hours ago, Nowok76 said:

Nie sprawdza się. Testowałem.

Wyjaśnijmy precyzyjnie. Peltier jako detektor chmur działa, ale się sprawdza słabo. Głównie ze względu na wysoką bezwładność i niską czułość. Wymaga sensownego wzmacniacza operacyjnego x100 żeby podnieśc czułość, ale to czyni go podatnym na różne zakłócenia "boczne".

 

4 hours ago, szuu said:

bo niby dlaczego miałoby działać - przecież to tylko termometr.

Efekt termoelektryczny w peltierze działa tak, że potencjał pojawia się na nim na skutek różnicy temperatury po obu stronach ogniwa. Jeśli ogniwo ustawisz poziomo to dół rejestruje temperaturę podłoża, a góra temperaturę nieba. Niebo niezachmurzone jest zimne i różnica temperatury względem podłoża skutkuje wysokim napięciem (ale nadal w mV) na ogniwie peltiera. Niebo zachmurzone jest cieplejsze i bliskie temperatury podłoża, a wtedy napięcie na ogniwie jest bliskie 0V.

 

Ja bym nie przekreślał żadnego z tych rozwiązań, ani ogniwa peltiera (używałem bardzo długo i działało nieźle, ale generowało problemy np. w bezpośrednim słońcu; nocą bezbłędnie; zimą po napadaniu śniegu na ogniwo zero poprawnych odczytów) i MLX (używam od ponad roku 24/7, działa nieźle, ale problemy odczytów w bezpośrednim słońcu zostają, nocą bezbłędnie, śnieg nadal rodzi problemy po przysypaniu czujnika). Czułością i niską bezwładnością zdecydowanie wygrywa MLX - wykrywa nawet pojedyńcze niskie chmury.

Żaden z tych czujników nie jest w stanie poprawnie wykrywać chmur wysokich.

Przykładowy wykres (prawdziwe odczyty) z czujnika MLX poniżej.

[szuu]

2 minuty temu, RadekK napisał:

Jeśli ogniwo ustawisz poziomo to dół rejestruje temperaturę podłoża, a góra temperaturę nieba.

aaaa racja, bo przecież peltierem w ten sposób porównujemy dwie temperatury a nie po prostu mierzymy temperaturę, dopiero do mnie dotarło!

 

[AdamK]

Zapodałem temat, po czym nie miałem dostępu do internetu... jestem zaskoczony ogromem odpowiedzi i pomysłów.

Muszę to przeczytać, "przetrawić"...

[AdamK]

12 godzin temu, Nowok76 napisał:

Możesz użyć czujnika ir.

Właśnie jestem w trakcie pisania oprogramowania do sterowania dachem.

10 godzin temu, Jagho napisał:

Niedawno zakupiłem właśnie MLX90614 na bazie którego zamierzam też zbudować takie urządzenie.

Chyba wolałbym zdecydować się na rozwiązanie z MLX90614. 

Rozumiem, że musiałoby to współpracować z Arduino (niestety nie ogarniam tego tematu).

Czy ktoś mógłby pomóc w zaprojektowaniu takiego modułu, potrzebowałbym też pomocy w wykonaniu odpowiedniego programu...?

[Nowok76]

8 minut temu, AdamK napisał:

Chyba wolałbym zdecydować się na rozwiązanie z MLX90614. 

Rozumiem, że musiałoby to współpracować z Arduino (niestety nie ogarniam tego tematu).

Czy ktoś mógłby pomóc w zaprojektowaniu takiego modułu, potrzebowałbym też pomocy w wykonaniu odpowiedniego programu...?

Do Arduino są gotowe kody.

Ja piszę skrypt w Pythonie. Z tym że, Czujnik IR mam podpięty do RPi3.

 

Prawdopodobnie w Jolu Hubie ,lub JoloLinku (mieszają już mi sie te nazwy) jest gotowe wejście na taki czujnik.

Jeżeli używasz Windowsa to wystarczy podpiąć i odpalić gotowy program.

Edytowane 14 Sierpnia 2019 przez Nowok76