zaterdag 15 juni, 10:48:07

Aankoop van een weerstation

De jaren 2020-2023/2024

Het BMCB-netwerk dat momenteel operationeel is, bestaat uit een honderdtal meetstations van Barani Design. De belangrijkste troef is het Meteoshield, dat fungeert als een "miniatuur thermometer schuilplaats" en dat ondanks zijn kleine formaat zeer goede meetresultaten levert, vergelijkbaar met die van zijn grote broer, de Stevenson weerhut. Bovendien werkt het station volledig autonoom, wat betekent dat het in open gebieden kan worden geïnstalleerd, weg van storende invloeden die de metingen minder betrouwbaar kunnen maken.

Het netwerk is de afgelopen jaren aanzienlijk uitgebreid, van ongeveer tien meetpunten eind 2020 tot bijna 100 begin 2024. Dit betekent ook dat de oudste stations nu drie jaar oud zijn. Helaas zijn alle weerstations die in 2020 zijn geïnstalleerd in de loop der jaren ook defect geraakt.

Het moet gezegd worden dat het aantal problemen de laatste jaren aanzienlijk is toegenomen (1-2 jaar), en daarom hebben we besloten om te stoppen met het aanbieden van deze BARANI weerstations.
In de afgelopen jaren en tot eind 2023 heeft meer dan de helft van de weerstations onderhoud nodig gehad vanwege een of meer defecten.
Reparaties lijken over het algemeen te werken op korte termijn, maar lijken geen oplossing voor de lange termijn omdat de problemen zich na een tijdje lijken te herhalen.
Bij Barani gaat men er van uit dat het apparaat op zijn minst een levensduur van 10 jaar of meer zou moeten halen, maar wat we vandaag zien is dat we nog lang niet in de buurt van die 10 jaar zijn.

Bij deze willen we dan ook onze excuses aanbieden aan iedereen die er een van Barani heeft gekocht nadat we het gepromoot hebben.

De afgelopen jaren hebben we vaak discussies gehad met Barani over reserveonderdelen en omruiling, en soms waren ze begripvol, maar na het strikt handhaven van de garantieperiode van twee jaar doen ze het plotseling niet meer na aandringen van onze kant... met andere woorden: het is een moeilijke situatie om in te schatten en te beheren.

Het is onvermijdelijk dat er wat problemen optreden in een netwerk van 100 stations, en daar waren we op voorbereid, maar meer dan 50% weerstations defect kan niet als normaal worden beschouwd, zeker niet wanneer 90% van alle storingen kan worden toegeschreven aan specifieke problemen, d.w.z. ontwerpfouten. Barani beweert ons goed te ondersteunen door ons altijd (sic) reserveonderdelen te leveren. Klanttevredenheid betekent echter ook het oplossen van epidemische problemen, het liefst zo snel mogelijk. Het is ondertussen 2024 en op een paar details na is er niet veel veranderd aan de Meteohelix, getuige daarvan zijn nog steeds de vele defecten.

Onze oplossing: de ontwikkeling van een geheel nieuw weerstation “WeatherWise”

Omwille van de aanhouden problemen een geen uitzicht op een goede oplossing hebben we het voorbije jaar gewerkt aan de ontwikkeling van een eigen, nieuw weerstation “WEATHERWISE” (afgekort tot “WW”)

Voor ons zijn een aantal punten belangrijk die we goed voor ogen houden tijdens de ontwikkeling ervan:

  1. Betrouwbaarheid van de apparatuur:  we streven na geen defecten te hebben en indien deze er zijn, snel te verhelpen. De echte oorzaak van het probleem moet aangepakt worden om dit in de toekomst te vermijden.
  2. Nauwkeurigheid van de metingen: wat temperatuur betreft moet die zeker de WMO-standaard halen, voor andere parameters proberen we die te halen. Dit gaat meestal hand in hand met de gebruikte sensoren.
  3. Modulariteit en flexibiliteit: het aantal sensoren aangesloten op 1 module is beperkt, wat groeperen we tezamen (bijv. temperatuur, vochtigheid, neerslag) en wat kunnen we groeperen op eventueel een tweede module (bijv. windsnelheid en -richting). We voorzien ook meerdere interfaces (optioneel) voor extra sensoren en ondersteunen tevens bestaande (semi)professionele sensoren van gekende fabrikanten.
  4. Kostprijs: die willen we natuurlijk zo laag mogelijk houden. De lage kostprijs willen we echter niet bereiken door minderwaardige materialen te gebruiken, risico's te nemen, of in te boeten op de hierboven aangehaalde punten die voor ons belangrijker zijn.

Zaken die voor ons minder of zelfs niet belangrijk zijn: kleine afmetingen (zeer compact), esthetisch…

De eerste versie van het ontwikkelde weerstation wordt momenteel grondig uitgetest, uiteraard buiten in weer en wind. De testlocaties bevinden zich op plaatsen waar de weersomstandigheden in ons land het hardst zijn voor de elektronica: lage temperaturen, weinig zon, grotere vochtigheid gedurende lange periodes, veel neerslag, sneeuw… de Ardennen zijn bijgevolg de ideale omgeving om de nieuwe stations grondig aan de tand te voelen. De locaties die we uitkozen zijn Elsenborn/Bütgenbach (Grünen Kloster) gekend van de soms zeer lage minimumtemperaturen, Losheimergraben/Büllingen nabij de Duitse grens omwille van de grote hoogte en in bosrijk gebied, ideaal voor weinig zonneschijn, verder ook nog de locaties Braunlauf/Burg-Reuland en Recht/Sankt-Vith.

Het BMCB weerstation in Grünen Kloster (Elsenborn), op 9 november 2023 (datum van installatie ter plaatse van ons test-WW-station)
U ziet de Barani Meteohelix links op de foto (en tevens defect sedert enige tijd…) en het nieuwe WW test-station (rechts) met temperatuursensoren op 10, 30 et 50cm boven de grond en op de normale meethoogte van 1,5m in thermometerhut (Meteoshield)

Op moment van schrijven zijn we eind februari. Het station in Grünen Kloster/Elsenborn heeft op 20 januari de laagste temperatuur in de voorbije 4 jaar mogen opmeten: -23,0°C, net boven de sneeuwlaag een respectabele -26,2°C. Jawel, het was het WW-teststation die dit heeft mogen opmeten.

Tijdens deze testperiode werden twee tekortkomingen ontdekt die in de nieuwe (aangepaste) versie - die weldra wordt uitgerold -  weggewerkt zijn.

De nieuwe weerstations maken eveneens gebruik van het Sigfox netwerk zoals de Barani Meteohelix en sturen ook elke 10 minuten de gegevens door. Mogelijks dat er in de toekomst nog andere netwerktypes worden toegevoegd.

Waar een Barani-Meteohelix geen mogelijkheid had om temperaturen nabij of in de grond te meten hebben we deze functionaliteit ook mogelijk gemaakt. Doordat we alle stappen van het nieuwe ontwerp zelf in handen hebben kunnen we elke kant uit wanneer er vraag naar rijst.

Specificaties van het nieuwe weerstation

Hierna kan je een eerste overzicht vinden van het nieuwe weerstation met tevens een vergelijking aan de Barani-Meteohelix/MeteoWind/MeteoRain

Specificaties van het weerstation WeatherWise
en vergelijking met de Meteohelix van Barani

Barani “Meteohelix - Meteowind - MeteoRain”

BMCB “WeatherWise”

Compact weerstation waarbij alle sensoren (uitgezonderd regenmeter) en elektronica zich intern in het Meteoshield bevinden.Wat groter weerstation bestaande uit een kunststof behuizing (polycarbonaat, IP68) met daarin de elektronica en lithium batterij. Daarnaast is een zonnepaneel aanwezig en voor de meeste mensen ook een (Barani) Meteoshield als thermometerhut (wat goed is gebruiken we dus wel verder…).
Meting van luchttemperatuur, tot 0,1° nauwkeuring voor bereik +20..+60°, daarbuiten 0,3° volgens sensorfabrikant (dit in tegenstelling tot wat Barani vermeldt in zijn specificatie); gemiddelde, minimum en maximumtemperatuur zijn ook beschikbaarMeting van 2, 3 of 4 temperatuurkanalen elk tot op 0,15° nauwkeurig (zonder calibratie van de sensor), ruimschoots beter dan 0,1° na calibratie. Bij de versie met 2 of 3 temperatuurkanalen zijn gegevens van gemiddelde, minimum en maximum beschikbaar, bij 4 kanalen enkel gemiddelde en minimum van alle kanalen en enkel maximum van 1e kanaal.
Meting van relatieve luchtvochtigheid, nauwkeurig binnen 2% tot 90% RH, daarboven mogelijks grotere onnauwkeurigheidOntwikkeling van de afzonderlijk meetprobe is volop bezig; de probe zelf is in roestvrij staal (inox). De gebruikte sensor voor temperatuur en relatieve vochtigheid is dezelfde als de Meteohelix. De specificaties zijn bijgevolg hetzelfde als Meteohelix.
Meting van luchtdruk. Sensor nauwkeurig +/-1,5 hPa bij 25°, daarbuiten oplopend tot meer dan +/-3 hPa voor het temperatuurbereik -20/+50°CEen afzonderlijk luchtdruk (barometer) station komt beschikbaar, nauwkeurigheid beter dan 0,30 hPa, we streven naar 0,15 hPa (maar is nog te bevestigen).
Meting van zonnestraling via hun zonnepaneel; volgens Barani specificatie klasse C maar dit wordt in het geheel niet gehaald (na meting met klasse A pyranometer) en na verloop van tijd wordt dit nog ergerEr wordt gewerkt  aan een extra module die ook meting van zonnestraling mogelijk maakt met een (echte) pyranometer, waarbij veel types worden ondersteund. Een goede meting heeft een goede sensor nodig en die halen we bij de specialisten ter zake.
Meting van dauwpunt: wordt niet gemeten maar berekend uit de luchttemperatuur en relatieve vochtigheid. Dit is goed voor RH beneden de 95%, erboven neemt de afwijking toe, vooral door de grotere meetfout van de vochtigheidssensor boven de 95%.Idem als Meteohelix Barani.
Neerslag: aansluiting voor een schakelaar (reedswitch) van de regenmeter (tipping bucket principe). Ervaringen met de Barani regenmeter zijn echter niet goed, veel apparaten tonen grote afwijking

Neerslag: aansluiting voor een schakelaar (reedswitch) van de regenmeter (tipping bucket principe), dus idem aan Barani Meteohelix systeem

We bekijken welke regenmeters wel goed presteren en gaan hier een keuze uit maken. Zelf ontwikkelen we geen regenmeter.

Wind: Barani MeteoWind station (opgelet: komt niet mee met Meteohelix en is een afzonderlijk item aan te schaffen) met gemiddelde windsnelheid, windpiek op 3sec, windrichting, windrichting van windstoot.

Wind: idem wat behuizing, elektronica en zonnepaneel betreft; we maken nu gebruik van de Barani MeteoWind Compact sensor (dus niet de IoT versie).
We processen de gemiddelde windsnelheid op 10min, windpiek gedurende 3sec, windpiek gedurende 1sec, windpiek instant, gemiddelde windrichting 10min, standaard deviatie windrichting en windsnelheid.

Ons weerstation ondersteunt ook windsensors van andere ‘grote’ fabrikanten.

Netwerk: sigfox, geintegreerde zender met interne antenne; we zien ook dat de richting waarin de helix is opgesteld bepalend is voor de signaalsterkte.Netwerk: sigfox, geïntegreerde zender met een externe antenne. Een externe antenne geeft (meestal) betere resultaten en afhankelijk van locatie (dekking van het netwerk) kan een kleine of grotere antenne worden gebruikt. De antenne kan ook hoger worden opgesteld op locaties waar sigfox dekking iets minder is.
Zonnepaneel geintegreerd boven op de Meteohelix; na 3 jaar ervaring ondervinden we dat het gebruikte zonnepaneel van lage kwaliteit is.Zonnepaneel afzonderlijk. Nadeel: het is groter, voordeel: bij weinig zonnige locaties kan je gewoon een groter paneel voorzien. Zonnepaneel is weerbestendig met levensduur minimaal 10 jaar
Zeer compact toestelMinder compact dan Barani Meteohelix door afzonderlijke delen en groter zonnepaneel, iets meer bedrading (afhankelijk van hoeveel sensoren zijn aangesloten).
Niet mogelijkExtra module (optioneel) wordt ontwikkeld voor de zeer stabiele PT100/PT1000 temperatuursensoren (platina-weerstand)
Geen geheugen. Indien de verzending/ontvangst van de gegevens verkeerd gaat, dan zijn de gegevens verloren.Elke module beschikt over een geheugen om gegevens van een volledig jaar op te slaan, inclusief nog extra gegevens. Om een voorbeeld te geven: temperatuur is beschikbaar voor elke 2 minuten waar via sigfox die pas elke 10 minuten wordt doorgestuurd. Hiervoor is wel een kabelverbinding nodig.
Hercalibreren enkel achteraf op server mogelijk.Elke module heeft de mogelijkheid tot calibratie van de sensoren (waar dit van toepassing is); deze calibratie wordt opgeslagen in de module en de doorgestuurde gegevens zijn hiermee meteen ook correct. Geen geknoei met correcties achteraf.
Niet mogelijkExtra (optionele) module in ontwikkeling voor aansluiting van sensoren uitgerust met Modbus RTU communicatie (o.a. bepaalde types pyranometer, wegende regenmeters gebruiken dit protocol)
Bij de Meteohelix is de filterhuls uit kunststof en sluit onvoldoende aan om ongedierte buiten te houden. Op de foto een collectie sensoren vol met beestjes die vasthangen in de gel van de druksensor. Merk ook de corrosie op (duidelijk op de 2e sensor van rechts)
de meetprobe van het nieuwe WeatherWise station is volledig in roestvrij staal, ook de poreuze filter waar zich de meetsensor in bevindt. Onmogelijk dat hier nog ongedierte aan de sensor geraakt… Bij sterke vervuiling is de filter omwisselbaar.

De komende tijd verneem je hier meer informatie omtrent behaalde resultaten, problemen die we zien en ook hoe we die (willen) oplossen. We houden van transparantie en streven naar een goede kwaliteit en goede betrouwbaarheid van het weerstation in combinatie met goede (nauwkeurige) waarnemingen.

Verder willen we jullie op de hoogte houden wanneer we starten met het uitrollen ervan. We mikken ergens op het voorjaar van 2024.

Meer informatie?

Heb je vragen, laat het ons weten via ons email: [email protected]

 

Laatste update: 29 februari 2024

Meteo-BE.net | BMCB.info maakt gebruik van cookies om uw ervaring op onze site te verbeteren.
Door gebruik te maken van Meteo-BE.net | BMCB.info gaat u akkoord met ons cookiebeleid.