Zentralheizungskessel mit Raspberry Pi überwachen – Hardware, Software & Setup Guide

Hardware-Übersicht

Unten eine knappe Liste der Raspberry Pi Komponenten für dieses Kessel-Überwachungssystem. Die Relais-Einheit, die Brenner und Pumpe des Kessels steuert, bleibt unverändert vom ursprünglichen PC-Setup.

• Raspberry Pi Model B
• Pi-Face Digital Interfacekarte
• Dallas Semiconductor (Maxim) DS9490R 1-Wire USB Adapter
• Dallas Semiconductor (Maxim) DS18S20 1-Wire Temperatursensoren

Das Blockdiagramm (nicht gezeigt) illustriert das generelle Verdrahtungslayout. Optional kann später ein GSM-Modem für SMS-Alerts integriert werden.

Software-Komponenten

Drei Hauptprogramme steuern das Überwachungssystem:

• Event Logger – spricht mit der Pi-Face Digital Karte und protokolliert Status von Netzstrom, Pumpenbetrieb und Brennerzündung. Daten werden in tägliche Logdateien geschrieben.
• Temperatur Logger – liest das 1-Wire Sensornetzwerk und loggt Temperaturmesswerte jedes Sensors in separate tägliche Dateien.
• CGI Renderer – wird von Apache aufgerufen, erzeugt Kalenderansicht und rendert SVG-Graphen von Events und Temperaturen.

Alle Programme waren ursprünglich in C für eine Windows/2000 Server Umgebung auf einem Dell GX11 PC geschrieben. Der Übergang zu Linux erforderte signifikante Rewrites, besonders für die Pi-Face Digital API und die OWFS (One-Wire File System) Schnittstelle.

Das CGI-Modul ist der komplexeste Teil; es erzeugt ein SVG-Balkendiagramm und Timeline. Es wurde zu Linux portiert, indem _stat() Aufrufe durch statfs() ersetzt und String-Handling-Routinen korrigiert wurden.

Dateisystem-Layout

Typische Linux- und Apache-Verzeichnisse sind gelb markiert; benutzerdefinierte Pfade in blau. Alle Monitoring-Dateien liegen unter /1-wire:

 /1-wire
 ├─ src
 ├─ events
 ├─ temperatures

Schritt 1 – Verzeichnisse erstellen

sudo su
cd /
mkdir /1-wire
mkdir /1-wire/src
mkdir /1-wire/events
mkdir /1-wire/temperatures

Schritt 2 – Herunterladen & Kompilieren

wget https://www.noveldevices.co.uk/rpdl/logger.c -O /1-wire/src/logger.c
wget https://www.noveldevices.co.uk/rpdl/1-wire.c -O /1-wire/src/1-wire.c
wget https://www.noveldevices.co.uk/rpdl/server.c -O /1-wire/src/server.c
gcc -L/usr/local/lib -lpiface-1.0 -o /1-wire/events/logger /1-wire/src/logger.c -lm
gcc -L/usr/local/lib -o /1-wire/temperatures/1-wire /1-wire/src/1-wire.c -lm
gcc -L/usr/local/lib -o /usr/lib/cgi-bin/server /1-wire/src/server.c -lm

Schritt 3 – Konfiguration & Stylesheet holen

wget https://www.noveldevices.co.uk/rpdl/1-wire.conf -O /1-wire/temperatures/1-wire.conf
wget https://www.noveldevices.co.uk/rpdl/server.conf -O /usr/lib/cgi-bin/server.conf
wget https://www.noveldevices.co.uk/rpdl/boiler.css -O /var/www/boiler.css

Schritt 4 – 1-Wire Logging konfigurieren

Die 1-wire.conf Datei enthält Einstellungen für den Logger und den CGI Graph-Generator. Jeder Eintrag ist unabhängig von der Reihenfolge:

• [Interval]=n – Polling-Intervall in Sekunden (angepasst um Drift zu vermeiden; OWFS braucht meist ~2 s pro Sensor).
• [DataDirectory]=/path/to/data/ – Verzeichnis für Logdateien.
• Für jeden Sensor: [DevicePath]=/path/to/owfs/ #RRGGBB sensor-beschreibung

Hier ist #RRGGBB der HTML-Farbcode für die Sensorlinie im Graphen, und sensor-beschreibung das Label auf dem Temperaturplot.

Für weitere Details siehe Originalartikel: Monitoring My Central Heating Boiler.