Raspberry Piでセントラルヒーティングボイラーを監視 – ハードウェア、ソフトウェア、セットアップガイド

ハードウェア概要

以下は、このボイラー監視システムに必要なRaspberry Piコンポーネントの簡潔なリストです。ボイラーのバーナーとポンプを管理するリレーユニットは、元のPCセットアップから変更されていません。

• Raspberry Pi Model B
• Pi-Face Digitalインターフェースカード
• Dallas Semiconductor（Maxim）DS9490R 1-Wire USBアダプタ
• Dallas Semiconductor（Maxim）DS18S20 1-Wire温度センサー

ブロック図（省略）は一般的な配線レイアウトを示します。オプションでGSMモデムを後から統合し、SMSアラートを受信可能。

ソフトウェアコンポーネント

監視システムを駆動する3つの主要プログラム：

• イベントロガー – Pi-Face Digitalカードと通信し、商用電源ステータス、ポンプ動作、バーナー点火を記録。データは日次ログファイルに書き込み。
• 温度ロガー – 1-Wireセンサーネットワークを読み取り、各センサーからの温度読み取り値を別々の日次ファイルにログ。
• CGIレンダラー – Apacheから呼び出され、カレンダービューを生成し、イベントと温度のSVGグラフを描画。

すべてのプログラムは元々、Dell GX11 PC上のWindows/2000 Server環境でC言語で記述されていました。Linuxへの移行には、特にPi-Face Digital APIとOWFS（One-Wire File System）インターフェースの大幅な書き換えが必要でした。

CGIモジュールが最も複雑で、SVG棒グラフとタイムラインを生成。_stat()呼び出しをstatfs()に置き換え、文字列処理ルーチンを修正してLinuxに移植。

ファイルシステムレイアウト

典型的なLinuxとApacheディレクトリは黄色でハイライト；カスタムパスは青。すべての監視ファイルは/1-wire配下に配置：

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

ステップ1 – ディレクトリ作成

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

ステップ2 – ダウンロードとコンパイル

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

ステップ3 – 設定ファイルとスタイルシート取得

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

ステップ4 – 1-Wireログ設定

1-wire.confファイルには、ロガーとCGIグラフジェネレータの設定が含まれます。各エントリは順序に依存しません：

• [Interval]=n – ポーリング間隔（秒）。ドリフト防止のため調整；OWFSは通常センサーあたり約2秒必要。
• [DataDirectory]=/path/to/data/ – ログファイル格納ディレクトリ。
• 各センサーごとに：[DevicePath]=/path/to/owfs/ #RRGGBB sensor-description

ここで#RRGGBBはグラフ上のセンサー線のHTMLカラーコード、sensor-descriptionは温度プロットに表示されるラベルです。

詳細については、元記事を参照: Monitoring My Central Heating Boiler。