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Hardware, Informationen und Berechnungen

Changelog

Der SDS011-Feinstaubsensor wurde im Januar 2023 getauscht. Er hat über 2 Monate kontinuierlich schlechtere Werte und am Ende nur noch Werte ≤ 0,5 geliefert, obwohl die angegebene Lebensdauer von (aktiven) 8000h noch lange nicht erreicht war.

Demnächst gibt es einen Sensirion SPS30-Sensor, der dann auch die Werte PM1 und PM4 liefern kann. Zudem gibt es einen neuen API-Punkt, /api/feinstaub/.

Die Basisstation/Funkempfänger der Wetterstation liefert seit einem Firmware-Update im Januar 2023 manchmal unplausible Werte zumindest für Luftdruck und Regenmenge(n). Das wirkt sich vor allem auf die Graphen aus, bis es wieder in Ordnung ist versuche ich die Daten "auf dem Weg" zu korrigieren.

Wetterdaten

Die Wetterstation ist eine Fine Offset/Froggit/Waldbeck WH2600 PRO ("Halley") mit einem DP60 Gewittersensor. Die Daten werden neben weiteren von einem ESP8266 mit einem ELV RX868SH-C3 Superhet-Empfänger gelesen und jede Minute per WiFi an einen lokalen Hausautomatisierungs-Server gesendet, der die Daten zwischenspeichert und aufbereitet.

Keine Illusion, die Messgenauigkeit der Wetterstation ist sicherlich nicht im Bereich von 2 Nachkommastellen. Die Wiederholbarkeit ist jedoch gegeben, so werden die Werte wie erhalten verarbeitet und auch angezeigt.

Als Protokoll wird Ecowitt verwendet, da das Weather Underground-Protokoll keine Daten der Zusatz-Sensoren (z.B. Gewitter, Bodenfeuchte) und deren Batterien überträgt. Der angezeigte Luftdruck ist von der Messhöhe der Station (444 m. ü. NHN) auf QFF normiert.

Vom Broker aus geht es weiter an eine Home Assistant-Instanz, an Weather Underground (Stations-ID IALTDO15) sowie an diesen Server in eine Datenbank.

Feinstaubdaten

Zur Messung der PM2.5/PM10-Feinstaubbelastung wird ein Sensor.Community airRohr mit ESP8266, Bosch BME280 und Nova Fitness SDS011 verwendet, das seine Daten alle circa 140 Sekunden als Sensor 1733513 an Sensor.Community (Daten, Karte), an Madavi.de und ebenfalls hierher überträgt. Als Grenzwerte für Warnungen werden nach den WHO Langzeit-Leitlinien 2021 5 μg/m³ (PM2,5) bzw. 15 μg/m³ (PM10) verwendet, die Kategorisierung ist wie folgt:

Abstufung für PM2,5

Abstufung für PM10

Webtechniken, Aktualisierung und Anzeige

Hochgeladen werten die Werte von zu Hause per HTTP POST an diese Seite. Nach einer Validierung werden die Datensätze in eine MariaDB geschrieben.

Die Webseite prüft mit AJAX alle 5 Sekunden auf neue Uploads, bei einem erkannten Upload der Wetterstation werden Datenfelder, Graphen und Tabellen ebenfalls mit AJAX-Requests aktualisiert. JavaScript wird hier benötigt, die Seite selbst muss nicht aktualisiert werden. Ein Fortschrittsbalken in den obersten 2 Pixeln der Seite zeigt den Verlauf aller laufenden AJAX-Requests, ein grüner Punkt in der Titelzeile links oben zeigt durch kurzes Blinken einen neuen Upload an.

Messwerte werden bei der Anzeige auf 2 Nachkommastellen gerundet. Auf der Statistik-Seite werden verschiedene Daten wie Minima, Maxima und Durchschnittswerte sowie Monatliche Zusammenfassungen angezeigt.

Graphen & Tabellen

Die Werte in den Graphen der Ansicht Letzte Stunde sind direkt aus der Datenbank übernommen. Die Werte der weiteren Graphen (Auswahl im blauen Streifen) sind die Durchschnittswerte der angezeigten Zeitspannen, also von Minuten/Stunden/Tagen/Monaten bei der Ansicht von Tag/Stunden/Monat/Jahr.

Die Tabellen-Spalten mit einer blau unterstrichenen Überschrift können durch Klick auf diese sortiert werden, siehe Statistik-, Archiv- und API-Seite.

API

Die Daten können wie auf der API-Seite beschrieben in eigenen Projekten benutzt werden.

Bilder

Hier sind Bilder der Wetterstation zu sehen.

Design und Quellenangabe

Die Dripicons 2.0-Symbole von Amit Jakhu stehen unter CC Attribution 4.0 International License und der Font unter der SIL Open Font License. Die Graphen werden mit Morris.js06 erstellt. Das Design dieser Webseite, der PHP-Code und das MySQL/jQuery/JavaScript-Massaker™ unter der Haube sind von mir.

Kontakt, Impressum und Datenschutz

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