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
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.

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
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 Spannungsmesspfadüber 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
Cloud
Kostenlose Beta Cloud: https://beta.smartpi.eu
- Cloud Anbindung über MQTT
- Anzeige der aktuellen Messwerte
- Graphische Darstellung der letzten 5 Minuten

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 |
FAQ
Frequently Asked Questions
- Wie lade ich die Grafische Oberfläche nach?
- Welche Topics werden über MQTT übertragen?
- Kann ich die Messwerte direkt aus einer Datei auslesen?
- Wie stelle ich eine feste IP Adresse ein?
- Wo sind k und s bzw. K und L an den bei den Stromwandlern
- Wie lauten die Passwörter und Zugangsdaten?
- Wie nutze ich den RS485 Bus?
- Wie schnell ist die maximale Abtastrate?
- Wie groß wird die Datenbank?
- Warum fehlen die VDR R47-49?
- Welche Leistung kann das Relais schalten?
- Wie kann ich das Relais schalten?
- Wofür ist der Jumper beim RS485 Anschluss?
- Wie hoch ist der Verbrauch?
- Wie lauten die Zugangsdaten (Username / Passwort zum System?
- Kann ich auch nur den Verbrauch an einer Phase überwachen?
- Welche Pins am Raspberry Pi werden benötigt?
- Kann ich auch andere Stromklemmen anschließen?
- Was passiert wenn ich nur die Klemmen anschließe aber keine 230V?
- Wozu muss ich die 230V anschließen?
- Wie viele Klemmen sind für eine normale Drehstrommessung notwendig?
- Welche Netzfrequenzen werden unterstützt?
- Kann der SmartPi auch DC Spannung und DC Strom messen?
- Welche IP Adresse hat der SmartPi?
- Wie komme ich auf den SmartPi, wenn es keinen Router gibt?
- Die Spannung wird falsch bzw. gar nicht angezeigt.