[vz-dev] Messungenauigkeit

Thu Dec 2 15:31:33 CET 2010

Jens in Höchstform - wie in der guten alten (vor-ML-) Zeit - wie schön ;-)

Am 02.12.2010 um 01:23 schrieb Jens Wilmer:

> Die Genauigkeit von einer Sekunde mehr als ausreichend, weil ...
für die Langzeitarchivierung hast Du völlig Recht - da reicht sogar die Genauigkeit von einer Minute.

Und für die direkte Anzeige des aktuellen Verbrauchs ist es spannend, die Daten in der höchstmöglichen Auflösung zu sehen:
ich finde es sehr beeindruckend, mit einer Echtzeitanzeige durch die Wohnung zu gehen und verschiedene Verbraucher ein- und auszuschalten um zu sehen, wie hoch deren Verbrauch ist. Je schneller und schlüssiger (will heissen: weniger sprunghaft) das ist, desto besser.

Drum:
Seit ner Weile (und ganz besonders seit Barts Flukso-Präsentation auf dem EC10) gibt es die Idee, eine lokale Schnittstelle auf dem Controller zu implementieren, über die der aktuelle Verbrauch in höherer Auflösung ausgelesen werden kann. Und dafür sollte die (zeitliche) Auflösung dann so hoch wie möglich sein - Zehntelsekunden sollten reichen.

> Außerdem liegen die einzelnen Messpunkte 3 Sekunden auseinander und die der Zwischenzeit aufgenommene Leistung hat eine Energie von 1 Wh verbraucht. Das kann bedeuten, das der Staubsauger die 3 Sekunden mit einem kW lief, oder dass der Herd eine Sekunde mit 3 kW geheizt hat und zwei Sekunden lang nicht. Was passiert ist, weiß man nicht, da es nicht gemessen wird. Wenn man jetzt (so wie Justin es mir immer zu verkaufen versucht :)
...bei den meisten komm' ich damit durch... ;-)

> ) Bei einem Impuls in drei Stunden eine hübsche Linie bei 0,3 W zieht, sieht das hübsch gerade aus, hat aber wahrscheinlich nichts mit der Realität zu tun, da der Impuls von "Ich mit Licht auf dem Klo" und nicht von "in der Steckdose vergessenes Ladegerät" kam.
da müssen wir jetzt mal 2 Dinge trennen:
1.) was zwischen 2 Impulsen passiert, wissen wir nicht; wir sollten annehmen, dass der Verbrauch in der Zeit konstant war und zwar auf dem Durchschnittswert 

Ich kann Dir auch sagen, weshalb ich das für die plausibelste Annahme halte:
für meine aktuelle Stromrechnung wird jedes Jahr ein Mal ein Wert abgelesen. Was zwischen 2 Messungen passiert, weiss erst mal niemand. Könnte sein, dass ich immer nur an Heilig Abend Geräte betreibe - aber dann so richtig alles (Flammkuchenofen, Föns, Heizlüfter, Klimaanlage (um die Wärme in Schach zu halten) etc. ). Und an den restlichen 364 Tagen nutze ich vielleicht nur Kerzen, batteriebetriebene Radios und Wecker, Gaskocher etc.
Das weiss keiner - so ist das eben mit der Auflösung ;-) (viele Grüße von Herrn Shannon)
Als plausibelste Schätzung würde ich mal von einer gleichmäßigen Verteilung ausgehen, wenn ich keine zusätzlichen Informationen habe.

und lass uns die Gelegenheit nutzen, um ein zweites Fass nochmal aufzumachen, das noch auf uns wartet:
2.) wir sollten ein Intervall definieren, welches als "Verbrauch war auf 0" interpretiert wird, wenn für die Zeit keine Impulse eingehen; will sagen:

Beispiel:
Wir haben auf einer Phase eine 20 W Lampe; die schalten wir um 23 Uhr aus; auf der Phase ist kein weiterer Verbraucher mehr aktiv; um 7 Uhr morgens schalten wir die Lampe wieder ein; nun haben wir - mit der aktuellen Logik - einen durchschnittlichen Verbrauch von 0,0625 W
Wenn Du jetzt sagst "das ist genau der Blödsinn, den ich meine", dann geb ich Dir Recht. Da müssen wir etwas tun!

Dann müssten wir definieren, ab wann ein Intervall als "das war jetzt mal 0 Watt" gilt, denn mit der bisherigen Logik kommen wir ja nie auf 0, da wir immer zwei Impulse brauchen und dann über die Länge des Intervalls die durchschnittliche Leistung berechnen - so kommt's zu den von Dir angesprochenen lästigen Rutschbahnen.
Wenn wir also sagen "wenn das Intervall länger ist als x heisst das, dass in diesem Intervall die Leistung 0 Watt war", schränken wir die (Leistungs-)Auflösung ein - aber das ist m.E. ein guter Kompromiss. Wenn wir z.B. sagen, dass diese Zeit 1 h beträgt, können wir (bei unserem Zähler mit 2.000er Auflösung) dann "nur noch" Leistungen oberhalb von 0,5 W messen. Bei
- bei 10 Min. liegt die Auflösung bei 3 Watt
- bei 1 Min. -> 30 Watt
(hab die Formel übrigens mal auf [1] abgelegt - vielleicht mag das ja Jemand in PHP giessen)

Dieser Wert sollte pro vz-Instanz konfigurierbar sein (Steffen - liest Du mit? (c; ); wäre es sinnvoll, das pro Nutzer oder gar pro UUID einstellbar zu machen? Spontan finde ich "ja!", weil:
- vielleicht habe ich ja Zähler mit unterschiedlichen Auflösungen und will das berücksichtigen oder (jetzt kommt das Hammerargument:)
- bei einer Wasseruhr ist ja - im Gegensatz zum Stromzähler - "0 Liter / h" der Normalfall (so ist das zumindest bei mir); hier tut ein solcher Mechanismus noch mehr Not; ob es sinnvoll ist, hier das gleiche Intervall zu wählen?

> Ein Energie-Impuls am Ende der 2 Stunden käme dem wahren Verbrauch in diesem Fall schon viel näher und ist auch die richtigere Darstellung, weil es das, was gemessen wurde besser darstellt: Im vergangenen Zeitraum wurde eine bestimmte Menge Energie verbraucht
nein. sehe ich nicht so. s. obigen Vergleich mit dem Ferrariszähler.

> und zum Zeitpunkt des Impulses wurde auf jeden Fall Energie verbraucht, was davor war, oder wie viel zu welchem Zeitpunkt verbraucht wurde, weiß man nicht.
einverstanden.

> Der 3 Watt Dockstar bekommt in dieser Darstellung dann keine 3 Watt Linie, sondern alle 20 Minuten einen 3600 Watt Peak über eine Sekunde. Aber das ist auch genau das was wir messen. Schaut man sich das dann mit einer Genauigkeit von 2 Sekunden an, bekommt er alle 20 Minuten einen 1800 Watt Peak von 2 Sekunden Dauer. Schaut man es sich mit einer Genauigkeit von 20 Minuten an, gibt es viele Messwerte mit 3 Watt und hin und wieder mal einen mit 6 Watt gefolgt von einem mit 0 Watt oder umgekehrt.
das finde ich nicht logisch und das ist auch nicht, was ich von meiner Anzeige erwarten würde; anders rum: wenn ich das auf meiner Anzeige sehe, komme ich nie drauf, dass da das geliebte dockstar dahinter steckt.

> Genau die Darstellung wünsche ich mir, da ich mir dann endlich mal ansehen kann, welchen Verbrauch ich gemessen habe.
oh. Ahja. mhm. Da sind wir noch nicht ganz beieinander.

Vielleicht so rum: Du könntest den Wert für oben skizziertes "0-Watt-Intervall" auf 1 Sekunde setzen (Intervalle ohne Impulse mit einer Länge von 1 Sekunde oder mehr werden als "0 Watt" angezeigt); dann hättest Du doch Deine Wunschanzeige, oder?

> Und für Udo:
> Wieso irritiert mich an Steffens Bild, dass pro Zeitabschnitt von 5 Minuten nur 24 Messwerte bei einem Verbrauch von ca. 140 W dargestellt werden?
> Kauf Steffen ein Leistungsmessgerät. [2]
sach ma (das stand da jetzt 5x oder so) - machst Du jetzt in Aktien? ;-)

> Warum kann ich die Leistung nicht am Abstand der Impulse in Millisekunden ausrechnen:
> Weil es kein Leistungsmessgerät ist und nicht die Leistung misst.
das ist ein wichtiger Punkt und muss auch mal gesagt werden.

> Aber meiner Meinung nach macht das alles keinen Sinn. Wenn ich mein 6, 10, 100 kW Gerät betreibe, möchte ich eher wissen, was es pro Stunde, pro Tag, pro Monat verbraucht. Oder was es verbraucht, wenn ich es einmal benutze. Oder was es pro Aufheizphase verbraucht. In welcher Hälfte einer Sekunde es den Strom verbraucht hat, interessiert mich nicht, wenn doch, nehme ich mein Leistungsmessgerät.
Da hast Du Recht - es geht auch um ne andere Anwendung:
Echtzeitanzeige wenn ich durch die Wohnung tanze.
Das ist nicht der einzige Zweck des volkszaehlers, klar. Und nicht für jeden ist diese Anwendung interessant, das ist nun auch klar. Für manchen (mich eingeschlossen) aber schon. Und da stellt sich die Frage, ob und wie wir das besser hinbekommen.

> Einige hier wollen aber den Stromverbrauch messen, und den misst es ziemlich gut. So als wäre es dafür gebaut worden.
lol :-)

> Mal angenommen, die "richtige Linie" von Steffen (siehe unten, 2 mal 5 Sekunden 0 W, 5 Sekunden 360 W, 3 mal 5 Sekunden 0 W, 5 Sekunden 360 W) ist einem zu krakelig und nicht das was verbraucht wurde, dann kann ich das akzeptieren. Es ist halt nur das, was gemessen wurde. Ich kann die Linie glatt bei 140 W zeichnen, wenn ich weiß, dass ich einen konstanten Verbraucher mit 140 W habe.
Einspruch: oder wenn ich eine höhere zeitliche Auflösung habe; dann kann ich genauer sagen, wann das nächste Paketchen verbraucht wurde.

> Mir reichen meine S0 Zähler. Die Auflösung meiner Zähler beträgt 0,5 Wh, dass ich damit keine Leistung messen kann weiß ich, es steht ja drauf. Und wenn ich die Leistung von Steffens 140 W halt nur im Stundentakt fast völlig glatt sehe, weiß ich warum, und es reicht mir völlig aus. Dafür weiß ich sehr genau, wie viel insgesamt verbraucht wurde, wahrscheinlich genauer als jemand mit einem Leistungsmesser (Falls der Verbrauch vielleicht doch nicht so konstant ist.)
...hoffentlich hat noch keiner bestellt... ;-)

> Wenn man die Leistungsdaten einfach so dazu bekommt, kann man sie ja gerne nehmen. Aber ich würde wahrscheinlich auch nur den Verbrauch speichern und die Leistung wirklich nur momentan für Anzeigen benutzen oder Auswertungen benutzen (z.B. Verbraucheridentifikation). Das bietet der eHZ. Und das ist das Gerät, mit dem der Volkszähler betrieben werden wird, und mit dem er zum Volkszähler werden wird.
:-)

> So, schon wieder mächtig überzogen (wollte eigentlich um 21 Uhr ins Bett, dachte aber, die eine E-Mail kann ich ja noch schreiben.)
schön, dass Du's noch getan hast ("...grad noch ne Mail schicken...")

Gruss, J.

[1] http://wiki.volkszaehler.org/development/calculations