Verwandeln Sie Ihren Raspberry Pi in einen Smart Meter

SmartPi

Das SmartPi 2.0 Erweiterungsmodul erweitert den Raspberry Pi um Schnittstellen zur Spannungsmessung und zur berührungslosen Strommessung und wird damit zu einem vollwertigen Smart Meter, der Stromverbräuche und Stromerzeugung kontrolliert, aufzeichnet und im Netzwerk oder Internet zur Verfügung stellt. 
Mit dem SmartPi 2.0 können die Stromverbrauchsdaten bequem aufgezeichnet, ausgewertet und als Grundlage für Energiesparmaßnahmen verwendet werden. Mit dem SmartPi senken Sie in Ihrem Unternehmen und zu Hause die Energiekosten. 

Die Strommessung erfolgt berührungslos über Stromklemmen, um in der Standardversion Ströme bis 100A zu messen.
Ein einfach Umstecken der Jumper ermöglicht den Anschluss von beliebigen Kabelumbauwandlern mit einem Sekundärstrom von 1A. Damit können Ströme bis zu 700A und mehr erfasst werden. 

Der SmartPi 2.0 verfügt über 4 Eingänge zur Strommessung (L1,L2,L3,N) und drei Eingänge zur Spannungsmessung. Dadurch sind Messungen an allen drei Phasen und sogar dem Neutralleiter möglich. Über den Spannungseingang kann der SmartPi 2.0 und der Raspberry Pi mit Strom versorgt werden. Ein externes Netzteil ist nicht erforderlich. 

Wird die Spannungsmessung angeschlossen, ist die Richtung Energieflusses bestimmbar und der SmartPi ist ein vollwertiger Zweirichtungs-SmartMeter.

Der SmartPi 2.0 misst alle wichtigen Daten:

  • Ströme
  • Spannungen
  • Leistungen
    • Wirkleistung
    • Blindleistung
    • Scheinleistung
  • Arbeit Bezug
  • Arbeit Einspeisung
  • Leistung Bezug
  • Leistung Einspeisung
  • Frequenz
  • Cos Phi

Weboberfläche, Datenbank, MQTT, REST und Node-Red-Steuerung

Open Source Smart Meter 2.0

Die Messdaten werden sekündlich ausgelesen und jede Minute in einer SQLite-Datenbank gespeichert. Optional ist auch das Speichern in einer externen Prometheus-Datenbank möglich.
Der eingebaute Webserver des SmartPi stellt die Messdaten grafisch aufbearbeitet bequem per Browser oder Tablet / Smartphone zur Verfügung. Zur Integration in andere Energiemanagementsysteme verfügt der SmartPi über eine MQTT- und REST-Schnittstelle.
Zudem können CSV-Dateien der Energiemessdaten per FTP auf anderen Servern gespeichert werden.

Eigene Node-Red-Module erlauben das Auslesen der aktuellen Messwerte und die Integration in Flows.
So können Sie sich z.B. eine E-Mail schicken lassen, wenn Leistungen über- oder unterschritten werden. Für das Relais gibt es ebenfalls ein eigenes Node-Red-Modul.

Die optional mögliche Auswertung über die nD-enerserve Energiecloud runden das Paket ab.

 

Screenshot Node-Red Integration
Eigene Node-Red-Module ermöglichen die Integration in weitergehende Steuerungsabläufe

Die Software des SmartPi ist in der Sprache Go geschrieben, Opensource und auf Github (https://github.com/nDenerserve/SmartPi) zu finden.
Ideal, um den SmartPi in eigenen Projekten zu verwenden oder den Funktionsumfang zu erweitern.

Beispiele die mit dem SmartPi aufgebaut werden können:

  • Energiemonitor über Netzwerk und Internet
  • Netzfrequenzüberwachung
  • Netzspannungsüberwachung
  • Alarme bei Stromverbrauchern
  • Alarme bei erhöhtem Verbrauch
  • Integration in Energiemanagementsysteme
  • Kostenüberwachung

Alle Schnittstellen zum Raspberry Pi sind galvanisch getrennt und sorgen für ein Maximum an Sicherheit.
Auf dem SmartPi 2.0 ist ein batteriegepufferter RTC (Real Time Clock) vorhanden, um den SmartPi 2.0 auch ohne Netzwerkverbindung zuverlässig betreiben zu können.
Die Stromversorgung des gesamten Systems erfolgt über das integrierte Netzteil aus der Messspannung. Ein unzuverlässiges Hantieren mit Netzteilen an Micro_USB-Buchsen entfällt somit.
Das Gehäuse hat auf der Rückseite eine halterung, um den SmartPi 2.0 auf der Hutschiene zu befestigen.

Das Modul ist mit allen Raspberry Pi-Modellen ab Version B+ 1.2 kompatibel und kann als einzelnes Modul, Bausatz oder fertig montiertes Gerät erworben werden.

Softwarefeatures

  • Sekündliches Auslesen von Strom, Spannung, Leistung und vieler weiterer Daten.
  • Minütliches speichern der Werte in der Datenbank
  • MQTT-Support
  • Prometheus-Support (noch nicht dokumentiert)
  • Node-Red Integration
  • CSV-FTP-Upload
  • Weboberfläche zur Darstellung und Konfiguration
  • UMTS-Support

Features/Spezifikationen:

  • Raspberry Pi kompatibler Verbinder
  • Raspberry Pi kompatible Größe
  • Galvanische Trennung
  • Integrierte Stromversorgung aus dem Spannungsmesspfad über stabile Klemmen (wahlweise 2A oder 2,5A DC-Strom)
  • Opensource Treiber und API
  • Strommessung auf 3-Phasen + Neutralleiter
  • Anschluss für Kabelumbauwandler mit einem Sekundärausgang von 50mA und 1A
  • Schraubklemmen zum Anschluss der Strom- und Spannungsmessung
  • Kompatibilität mit allen Raspberry Pi-Modellen
  • Batteriegepufferter RTC (der Raspberry Pi läuft auch ohne Internetverbindung nach einem Stromausfall stabil weiter)
  • Integrierte RS-485 Schnittstelle zum Anschluss von Modbus-Geräten (Softwareunterstützung in Kürze vorhanden)
  • Relais zum Schalten
  • Zusätzliche Status-LED
  • Wertiges Gehäuse mit Hutschienenbefestigung

Technische Daten

  SmartPi-Modul SmartPi mit RaspberryPi
     
Spannungsmessbereich 0-390V eff.
 

3-phasig oder 3 x 1-phasig

Strombereich abhängig von den Stromwandlern (0-100A mit den mitgelieferten Wandlern)
  3-phasig + Neutralleiter (berührungslos mit Stromwandlern)
Messgenauigkeit 2%
Eigenverbrauch 0,03W 10W
Anschlüsse Raspberr Pi Connector LAN, 4x USB-Host, Audio
  Spannungsmessung, Strommessung, RS485, Relais: Schraubklemmen
Verwendete Pins

3,3V, 5V, I2C1_SDA, I2C1_SCL, GPIO4
GPIO14, GPIO15: RS485-Schnittstelle
GPIO18: Relais
GPIO27: LED

 
 Abmessungen (LxBxH) 108x90x55mm 108x90x55mm
     

FAQ