Slik styrer lokal AI ventilasjonen hos Hudlege Andersen

Rundt lunsj ble det ofte kaldt på klinikken i Sandefjord. De ansatte hadde sagt fra, og jeg begynte med å se på styringspanelet til ventilasjonsaggregatet. Der kunne jeg lese av temperaturen i tilluften og avtrekket. Jeg manglet en måling fra rommet der noen faktisk satt og frøs.

Jeg brukte Codex til å feilsøke aggregatet og sette opp rommålinger i Home Assistant. I dag har vi 16 Sonoff-sensorer fordelt på 14 rom. Skjld Agent leser målingene i Home Assistant og driftsdata fra ventilasjonsaggregatet, vurderer dem sammen med værvarselet og justerer anleggets innstillinger. Selve styringen foregår lokalt.

Vi begynte med aggregatet

På klinikken bruker vi et Systemair Topvex TR35-EL. I september viste jeg Codex skjermbilder fra styringspanelet og beskrev når kulden pleide å merkes. Vi skilte mellom målt tilluft og børverdi, altså temperaturen regulatoren prøver å oppnå.

Min første hypotese var at temperaturkurven ba om kaldere tilluft etter hvert som det ble mildere ute. Kurven vi fant, lå på 20 °C hele veien fra 5 til 30 °C. Reguleringsmodusen var et bedre spor. I den valgte vintermodusen beregner anlegget tilluftsmålet fra utetemperaturen. I sommermodus beregner avtrekksregulatoren målet for tilluften. Hos oss var veksletemperaturen satt til 13 °C. Vi hadde foreløpig ingen romhistorikk som kunne vise om et modusskifte sammenfalt med lunsjkulden. Systemairs beskrivelse av reguleringsmodusen

En alarm fra 10. september viste 9,8 °C i tilluften, 17,7 °C ved inntaket og 22,1 °C i avtrekket. Kjølesignalet sto på null, mens pumpeutgangen var aktiv. Etterløp var én mulig forklaring på pumpesignalet. For å tolke avviket trengte vi blant annet en uavhengig måling av tilluften eller bekreftelse på ventilens stilling.

Ved gjennomgangen 15. september sto nedre tilluftsgrense på 18 °C, opp fra tidligere oppgitte 16 °C. En avlesning viste 22,3 °C i tilluften mot en børverdi på 22,1 °C. Aggregatet lå dermed nær målet sitt ved den avlesningen. Det vi fortsatt trengte, var temperaturforløpet i rommene.

Ett aggregat, 14 rom

Balansert ventilasjon gir kontroll over tilført og avtrukket luft. Hvor presist temperaturen kan styres i hvert rom, avhenger av anleggets utforming og hvilke soner og reguleringsmuligheter bygget har. Solinnstråling, utstyr og bruk kan gi ulike temperaturer i rom som deler aggregat. Hos oss hadde aggregatet ingen romfølere eller soneregulering konfigurert da vi gikk gjennom det. De nye sensorene gir oss et bedre grunnlag for felles justeringer og for å oppdage rom som trenger lokal oppfølging. Arbeidstilsynet om ventilasjon på arbeidsplassen

Slik fikk vi rommålingene inn i Home Assistant

Vi valgte batteridrevne Sonoff SNZB-02P for temperatur og relativ luftfuktighet og en Sonoff Dongle-M som Zigbee-koordinator. Sensorene rapporterer over Zigbee. Koordinatoren får både strøm og nettverk over Ethernet med PoE. Home Assistant tar imot målingene, knytter dem til rom og viser dem i dashbordet. Sonoffs sensorveiledning · Sonoffs dokumentasjon for Dongle-M

Det første hinderet kom før sensorene var paret. Koordinatoren lyste, men dukket ikke opp i UniFi. Codex hjalp meg å skille mellom PoE-strøm, datalink og IP-adresse. Neste test var å bruke en kjent fungerende PoE-port og sjekke om enheten fikk en adresse. Da kunne jeg følge signalveien ett ledd om gangen.

Sjekk nettverket først. Bekreft strøm, Ethernet-link og IP-adresse. Sjekk så at Home Assistant kan nå koordinatoren.
Par én sensor. Se at temperatur og fuktighet kommer inn, og at verdiene oppdateres fra den planlagte plasseringen.
Gi sensorene navn etter rom. Bruk nummer når flere sensorer dekker samme område. For sammenlignbare målinger bør de stå unna direkte sol, varmekilder og tilluftsstrålen.
Vis når hver verdi kom inn. En temperatur som nettopp er rapportert, og en som er to timer gammel, kan fortelle ulike historier om samme tidspunkt.

Codex hjalp meg med oppsettet i Home Assistant og med å tolke skjermbildene fra nettverket og aggregatet. Jeg kunne teste forslagene fysisk og bruke resultatet til å velge neste steg.

Hva viste rommålingene?

Da vi tok øyeblikksbildet av dashbordet, var siste rapporterte temperatur 20,1 °C i garderoben og 24,4 °C på sterilrommet. Konsultasjonsrommene viste 21,6 og 22,0 °C. De tre målepunktene i gangen spente fra 21,7 til 23,8 °C. Spennet på 4,3 grader gjelder siste rapporterte verdier, med ulike oppdateringstidspunkt. Lagerets verdi var for eksempel to timer gammel. For å undersøke en klage rundt lunsj må vi sammenligne rom og aggregat i samme tidsvindu.

Romfølerne måler lufttemperatur og relativ luftfuktighet. En kald luftstrøm ved arbeidsplassen eller kalde overflater kan fortsatt forklare hvorfor et rom oppleves kjølig. Da kan tidspunktet og plasseringen gi teknikeren et konkret sted å starte. Arbeidstilsynet om temperatur på arbeidsplassen

Nå justerer Skjld Agent anlegget med værvarselet

I drift leser ventilasjonsagenten rommålingene fra Home Assistant og henter gjeldende verdier og driftsstatus fra Systemair. Den vurderer begge kildene sammen med forventede uteforhold. Når den finner behov for en justering, endrer den innstillingen i anlegget. Systemair-regulatoren utfører den løpende reguleringen.

Det gir oss en måte å bruke varme og kjøling når de trengs. Tenk på en kjølig morgen der det er meldt betydelig varmere utover dagen. Hvis rommålingene allerede ligger godt an, kan det være grunn til å holde igjen på ekstra oppvarming. Hvis varselet peker mot et temperaturfall, kan agenten ta høyde for at varmebehovet kan øke. Målingene fra rommene gir kontekst til varselet. To dager med samme utetemperatur kan gi ulike behov inne.

Hva betyr lokal AI her?

Home Assistant og aggregatet kjører på klinikkens nett. Skjld Agent bruker disse kildene til å ta beslutninger og gjøre justeringer lokalt. Kjeden fra romsensor til aggregat trenger ingen skytjeneste for å utføre selve reguleringen. Ferske værvarsler må hentes utenfra. Codex hjalp under oppsett og feilsøking, mens ventilasjonsagenten gjør det løpende arbeidet.

Hermes Agent er et eksempel på et rammeverk for den typen arbeidsflyt vi bygger i Skjld Labs. Agenten kan få egne verktøy for å hente målinger, lese driftsstatus og gjøre avgrensede endringer. I dette prosjektet er det Skjld Agent som utfører ventilasjonsoppgaven. Dokumentasjon for Hermes Agent

Hvordan måler vi om det bruker mindre energi?

Ambisjonen er å bruke varme og kjøling bedre gjennom dagen, samtidig som folk har det behagelig på jobb. For å måle effekten vil vi sammenligne energiforbruk og romtemperatur over flere arbeidsdager med tilsvarende uteforhold og bruk. Rommålingene viser hvordan komforten utvikler seg. Målt energi til oppvarming og kjøling kan vise om justeringene faktisk gir en besparelse. Foreløpig har vi ingen tallfestet energigevinst.

Da vi begynte, kunne jeg si til en tekniker at det ofte ble kaldt rundt lunsj. Nå kan vi følge hvilket rom det gjelder, når temperaturen endrer seg og hva aggregatet gjør samtidig. Vi kan også bruke de samme dataene til å justere anlegget før uteforholdene endrer seg.