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Verwandeln Sie Ihren Raspberry Pi in einen Smart Meter

SmartPi

Das SmartPi 3.0 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 3.0 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 3.0 verfügt über 3 Eingänge zur Strommessung (L1,L2,L3)
und drei Eingänge zur Spannungsmessung. Dadurch sind Messungen an allen
drei Phasen und sogar dem Neutralleiter möglich. Über den Spannungseingang
kann der SmartPi 3.0 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 3.0 misst alle wichtigen Daten:

  • Ströme
  • Spannungen
  • Leistungen
    • Wirkleistung
    • Blindleistung
    • Scheinleistung
  • Arbeit Bezug
  • Arbeit Einspeisung
  • Leistung Bezug
  • Leistung Einspeisung
  • Frequenz
  • Cos Phi
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Weboberfläche, Datenbank, MQTT, REST und Node-Red-Steuerung

Open Source Smart Meter 3.0

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 3.0 ist ein batteriegepufferter RTC (Real Time Clock)
vorhanden, um den SmartPi 3.0 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 3.0 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 und Leistung
  • Sekündliches Auslesen 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 DC-Strom)
  • Opensource Treiber und API
  • Strommessung auf 3-Phasen
  • Anschluss für Kabelumbauwandler mit einem
  • Sekundärausgang von 50mA, 333mV und 1A
  • Schraubklemmen zum Anschluss der Strom- und Spannungsmessung
  • Kompatibilität mit allen Raspberry Pi-Modellen
  • Gepufferter RTC (der Raspberry Pi läuft auch ohne Internetverbindung nach einem Stromausfall stabil weiter)
  • Zusätzliche Status-LED
  • Wertiges Gehäuse mit Hutschienenbefestigung

 

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Cloud

Kostenlose Beta Cloud: https://beta.smartpi.eu

  • Cloud Anbindung über MQTT
  • Anzeige der aktuellen Messwerte
  • Graphische Darstellung der letzten 5 Minuten
SmartPi Cloud

Technische Daten

  SmartPi-Modul SmartPi mit RaspberryPi
     
Spannungsmessbereich 0-230V eff.
 

3-phasig oder 3 x 1-phasig
Strombereich abhängig von den Stromwandlern (0-100A mit den mitgelieferten Wandlern)
  3-phasig  (berührungslos mit Stromwandlern)
Messgenauigkeit 2%
Eigenverbrauch 0,02W 3,7W
Anschlüsse Raspberr Pi Connector LAN, 4x USB-Host, Audio
  Spannungsmessung, Strommessung, Schraubklemmen
Verwendete Pins

3,3V, 5V, I2C1_SDA, I2C1_SCL

  
 Abmessungen (LxBxH) 108x90x55mm 108x90x55mm
     
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FAQ

Frequently Asked Questions