Selbstüberwachung
Sensoren prüfen
Ein falscher Messwert ist gefährlicher als ein fehlender. Beim ersten Beet galten Fehlerwerte als echte Werte. Deshalb prüft der Hub jeden Wert, bevor ein Regler ihn sieht.
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Vier Prüfungen
Für jeden Messkanal, in dieser Reihenfolge:
| Prüfung | Bedingung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Antwort | keine Antwort oder falsche Prüfsumme, dreimal in Folge | ausgefallen |
| Bereich | Wert außerhalb des Messbereichs, etwa 120 % Luftfeuchte | ausgefallen |
| Sprung | Änderung schneller, als es physikalisch möglich ist | verdächtig |
| Eingefroren | Wert bleibt 15 Minuten lang exakt gleich | verdächtig, nach der doppelten Zeit ausgefallen |
Antwort und Bereich prüft schon das Modul. Sprung und Stillstand prüft der Hub. Echte Messwerte schwanken immer leicht, deshalb ist ein exakt gleichbleibender Wert ein Fehlerbild.
Die Prüfung auf Stillstand gilt nicht für Kontakte, Regen und Schaltzustände. Dort ist ein gleichbleibender Wert normal.
Ein Wert gilt als erholt, wenn er 60 Sekunden lang alle Prüfungen besteht.
Größte Änderung je Minute
Voreinstellungen der Beispielanlage. Im Browser lässt sich jeder Wert ändern.
| Messgröße | Größte Änderung je Minute |
|---|---|
| Lufttemperatur | 5 K |
| Boden- und Wassertemperatur | 2 K |
| Luftfeuchte | 30 Prozentpunkte |
| CO₂ | 800 ppm |
| Bodenfeuchte | 25 Prozentpunkte |
| Füllstand | 40 Prozentpunkte |
| Luftdruck | 5 hPa |
Falscher oder fehlender Sensor
Seit Version 0.10.0 prüft jedes Modul, welcher Chip an seinen Anschlüssen hängt, an seiner Kennung und nicht nur an der Adresse. Das geschieht beim Start, nach Fehlversuchen, jede Minute, solange etwas nicht stimmt, und alle 10 Minuten im Betrieb, immer zwischen zwei Messungen.
| Befund | Meldung | Beispiel |
|---|---|---|
| anderer Chip | „Falscher Sensor angeschlossen“, Alarm „falscher Sensor“ | „BME280 erwartet, SHT4x gefunden“ |
| nichts da | „Kein Sensor angeschlossen“, Alarm „kein Sensor“ | |
| Kennung fehlt | „Nicht eindeutig prüfbar“, die Werte gelten | Chip ohne lesbare Kennung |
Falsch oder fehlend gilt erst nach zwei gleichen Ergebnissen, mindestens 1 Sekunde auseinander. Ein einzelner gestörter Versuch zählt nicht. Dann sendet das Modul für diesen Sensor keine Werte, und der Hub setzt seine Kanäle sofort auf ausgefallen. Es gibt keinen Neustart, keinen Fehlversuch und keine Sperre: Ein Neustart macht aus einem SHT4x keinen BME280. Der Rat im Alarm richtet sich nach dem Fall, etwa einen anderen Modultyp zu wählen.
Die Meldung endet von selbst, sobald der richtige Chip antwortet, spätestens 60 Sekunden nach dem Anstecken. Ein Sensor, der im Betrieb abgezogen wird, meldet „kein Sensor“, nicht „ausgefallen“. „Freigeben“ lehnt der Hub ab, bis der richtige Sensor dran ist. Die übrigen Sensoren und Ausgänge des Moduls laufen weiter.
Neustart eines Sensors
Wird ein Sensor verdächtig oder fällt er aus, startet das Modul ihn neu, höchstens einmal je 10 Minuten. Mit einer schaltbaren Versorgung schaltet es sie 2 Sekunden ab und wieder ein. Sensoren am selben Anschluss teilen sich die Versorgung, der Neustart gilt dann für die ganze Gruppe. Ein Modul mit ESP32-C3 kann seine Sensorversorgung nicht schalten. Dort heißt Neustart, den Chip neu einzurichten.
Drei Versuche
- 0 min
Der Sensor zählt für Regler, Ressourcen und Verriegelungen nicht mehr. Ersatzsensoren greifen. Das Modul startet den Sensor sofort neu.
- 10 min
Hat sich der Sensor nicht erholt, startet das Modul ihn noch einmal neu.
- 20 min
Letzter Versuch.
- 30 min
Der Sensor gilt als ausgefallen, egal was er liefert. Nur das Zurücksetzen in der Oberfläche gibt ihn frei, etwa nach Prüfung oder Tausch.
Die Frist läuft auch ab, wenn kein Messwert mehr kommt. Solange das ganze Modul fehlt, ruht sie.
Nach dem Zurücksetzen verwirft der Hub die ganze Vorgeschichte des Sensors und bewertet ihn mit den nächsten Werten neu. Schlägt eine Prüfung wieder an, beginnt eine neue Störung.
Ersatzwerte
Ist ein Sensor nicht in Ordnung und hat Ersatzsensoren, nutzt der Regler den ersten Ersatz, der in Ordnung ist. Der Hub meldet das als Warnung. Der gestörte Kanal meldet weiter seine eigene Güte.
In der Beispielanlage sind die Ersatzsensoren so gewählt: zuerst ein gleichartiger Sensor derselben Kammer, dann der der Nachbarkammer.
Kalibrierung
Füllstand und Bodenfeuchte hängen vom Einbau ab. Sie steuern erst, wenn sie kalibriert sind. Bis dahin meldet der Kanal die Güte „verdächtig“ mit dem Grund „Kalibrierung ausstehend“, und alles, was von ihm abhängt, bleibt gesperrt. Temperatur, Luftfeuchte und CO₂ sind ab Werk kalibriert und lassen sich mit einem Referenzgerät abgleichen.
Ändert sich eine Kalibrierung, setzt der Hub den Sensor zurück und bewertet ihn von vorn. Sonst zählte der Wechsel als Sprung. Der Ablauf steht unter Kalibrieren.
Drift
Läuft ein Sensor über Wochen langsam davon, fällt das im Hub nicht auf. Jede einzelne Änderung ist plausibel. Drift ist deshalb Aufgabe des Servers: Er vergleicht die Kammern miteinander und mit außen.
Ausprobieren
Im Simulator lässt sich jedes dieser Fehlerbilder einspielen: Sensor eingefroren, ausgefallen, außerhalb des Bereichs, driftend, springend, falsch kalibriert, anderer Sensor angesteckt. Mehr unter Simulator.