Inhaltszusammenfassung für Enerserve SmartPi 2.0
- Seite 1 SmartPi 2.0 Handbuch nDenerserve GmbH Göttinger Chaussee 1214 D30453 Hannover Tel.: +49 511 47308147 EMail: info@enerserve.eu Web: http://www.enerserve.eu 1. Auflage, Redaktionsdatum 07/2017 © Copyright nDenerserve GmbH. Alle Rechte vorbehalten.
- Seite 2 Installation nur durch den Fachmann! Alle Personen, die mit der Inbetriebnahme, Wartung und Instandhaltung des Gerätes zu tun haben, müssen: – entsprechend qualifiziert sein, – Kenntnisse im Umgang mit Elektroinstallationen haben – diese Bedienungsanleitung vollständig lesen und genau befolgen. – Die Installationsinformationen in dieser Bedienungsanleitung sind nur für qualifiziertes Fachpersonal bestimmt. – Versuchen Sie unter keinen Umständen das Gerät selbst zu reparieren! Ein Elektroschock kann tödlich sein! Die Platine darf nicht ohne Gehäuse verwendet werden. Weitere Informationen finden sie unter: http://blog.enerserve.eu/category/smartpi/ https://forum.enerserve.eu Zudem wird die OpensourceSoftware stetig weiterentwickelt. Die Projektseite dazu finden Sie auf Github: https://github.com/nDenerserve/SmartPi 1. Das SmartPi 2.0 Erweiterungsmodul Abbildung 1 zeigt das SmartPi 2.0 Erweiterungsmodul. Das SmartPi 2.0 Erweiterungsmodul ermöglicht die berührungslose Strommessung über induktive Stromsensoren mit dem RaspberryPi. Ebenfalls kann mit dem SmartPi 2.0 Erweiterungsmodul die Spannung gemessen werden und der Raspberry Pi so zu einem vollwertigen SmartMeter erweitert werden. Dazu verfügt das SmartPi 2.0 Erweiterungsmodul über 4 Eingänge Abbildung 1: SmartPi 2.0 Erweiterungsplatine...
- Seite 3 zum Anschluss von induktiven Stromsensoren und 3 Eingänge zur Spannungsmessung. Über den den Spannungsmessanschluss L1 wird das System mit der benötigen Betriebsspannung versorgt. Ein eigenes Netzteil ist nicht erforderlich. Ein Relais zum Schalten, ein RS485Anschluss und ein integrierter RTC ermöglichen den Anschluss weiterer Geräte und ermöglichen den Messbetrieb auch ohne Internetverbindung. 2. Anschluss des SmartPi 2.0 an den Raspberry Pi Das SmartPiErweiterungsmodul wird über den GPIO Anschluss des Raspberry Pi angeschlossen. Am einfachsten erfolgt die Verbindung über eine 14 polige Flachbandleitung. Die Stromversorgung des Raspberry Pi erfolgt durch die SmartPi Erweiterungsplatine. Ein Netzteil für den Raspberry Pi ist daher nicht erforderlich. Abbildung 2 zeigt die Bezeichnung der verwendeten Anschlüsse. Abbildung 2. Anschlussleiste SmartPi SmartPi Raspberry Pi SDA / PIN3 SCL / PIN 5 PDIS (Power off for current) GPIO5 / PIN 7 GPIO27 / PIN 13 Relay GPIO18 / PIN 12 GPIO14 / TXD / PIN 8 TXD (RS485) RXD (RS485) GPIO15 / RXD / PIN 10 5V / PIN 2 / PIN 4 GND / PIN 6 / PIN 9 / PIN 14 Tabelle 1: Anschlussbelegung Raspberry Pi Connector...
- Seite 4 3. Einstellung der Stromwandler Der SmartPi 2.0 ist sowohl für den Anschluss von Stromwandlern mit 50mA Sekundärstrom (z.B. SCT013000), als auch für den Anschluss von Stromwandlern mit einem Sekundärstrom von 1A geeignet. Stellen Sie den Sekundärstrom entsprechend Ihrer Stromwandler ein. Abbildung 3: Jumpereinstellung für die Auswahl des richtigen Sekundärstroms !!! Achtung !!! Ein zu hoher Strom kann den ADCWandler des SmartPis zerstören. Verwenden Sie daher nie einen Stromwandler mit zu hohem Sekundärstrom am SmartPi. Achten Sie auch darauf, das ein Stromwandler nur mit dem maximalen Nennstrom betrieben wird.
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Seite 5: Montage
4. Montage Stecken Sie die 14polige Flachbandleitung auf die Stiftleiste des SmartPi. Achten Sie bitte darauf, dass die Leitung zur Batterie zeigt. Abbildung 4: Montage der Flachbandleitung Befestigen Sie zuerst die Distanzbolzen am Raspberry Pi Abbildung 5: Befestigung der Distanzbolzen Im nächsten Schritt befestigen Sie den Raspberry Pi auf dem SmartPi. Anschließend stecken Sie die Flachbandleitung auf die Stiftleiste des Raspberry Pi. Abbildung 6: Montage auf dem SmartPiBoard Um den SmartPi im Gehäuse zu montieren, setzen Sie bitte die Vorder Rückseite des Gehäuses an die Elektronik und nehmen Sie den SmartPi, wie gezeigt, in die Hand. Abbildung 7: Gehäusemontage Setzen Sie anschließend den SmartPi auf das Gehäuse und schieben Sie den SmartPi in die Unterschale. Auf der Seite der HDMISchnittstelle müssen Sie evtl. die Unterschale vorsichtig etwas auseinanderdrücken. Abbildung 8: Gehäusemontage Abschließend befestigen Sie die Platinen mit einer Schraube im Gehäuse. Danach kann die Oberschale aufgesetzt werden. Fertig ist die Montage. Abbildung 9: Befestigung der Elektronik... - Seite 6 5. Anschluss der Strom und Spannungsmessung Abbildung 10: Anschlussschemata der Strom und Spannungsmessung Zum Anschluss der Strommessung werden die Leiter der einzelnen Phasen durch die Stromsensoren geführt. Bei Klappwandlern ist die Montage sehr einfach. Bitte beachten Sie, dass ein evtl. vorhanderner Pfeil auf den Wandlern die Bezugsrichtung darstellt. Der "positive" Anschluss wird auf den jeweils rechten Pol der Anschlussklemme geführt. Ein Verpolen der Anschlussleitungen ist nicht schlimm, führt aber zu einer falschen Darstellung von Bezug und Einseisung. Bei den (mitgelieferten) SCT013000 Stromsensoren, muss die rote Anschlussleitung rechts angeschlossen werden (Abbildung 11). An die Spannungsanschlüsse wird die Messspannung angeschlossen. Hierbei ist darauf zu achten, dass rechts L1 und links der Neutralleiter N ist. Achten Sie darauf, die Anschlüsse nicht zu verpolen. Abbildung 11: Anschluss des SCT013000 Sie können den SmartPi auch ohne ...
- Seite 7 Spannungsmessung verwenden. Dazu kann in den Softwareeinstellungen eine Spannung voreingestellt werden, die der SmartPi zur berechnung der Leistung verwendet. Beachten Sie, dass in diesem Fall die Leistungsmessung nur eingeschränkt möglich ist (keine Zweirichtungsmessung, nur Scheinleistung, kein cos Phi, kein Powerfaktor)
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Seite 8: Softwareinstallation
6. Softwareinstallation Wenn Sie einen SmartPi mit vorinstallierter Software gekauft haben, können Sie dieses Kapitel überspringen. Sie haben 2 verschiedene Möglichkeiten die SmartPi Software auf ihrem Rechner zu installieren: Installation eines fertigen Images Installation über das Softwarerepository 6.1 Installation eines fertigen Images Die einfachste Variante ist die Installation eines fertigen Images. Unter http://files.enerserve.eu/smartpi/smartpi.7z können Sie ein fertig konfiguriertes Image laden. Im Gegensatz zum originalen Raspbian sind bei dem Image viele Logdateien in die Ramdisk verschoben und einige Partitionen schreibgeschützt. Laden Sie das Image herunter und entpacken sie die Datei. Sie benötigen dazu ein Programm, welchen 7ZipDateien entpacken kann (Windows: http://www.7zip.org/). Installation unter Windows: Laden Sie sich das Programm Win32DiskImager von https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/ herunter Setzen Sie die SDKarte in den SDKartenleser Ihres PCs ein Beachten Sie den Laufwerksbuchstaben der SDKarte. Sie sehen den Laufwerksbuchstaben in der linken Spalte des Windows Explorers, zB G: Führen Sie das zuvor heruntergeladene Programm aus. Wählen Sie im feld "Image File" die entpackte Datei aus (*.img) Wählen sie in dem Auswahlfeld "Device" den laufwerksbuchstaben der SdKarte aus und klicken Sie auf "Write" Warten Sie, bis das Schreiben abgeschlossen ist Installation unter Linux: Benutzen Sie den Befehl dd. dd bs=4M if=path_of_your_image.img of=/dev/sdX conv=fsync Genauere Informationen dazu finden Sie unter:... - Seite 9 Mac OS X: Befolgen Sie die Anleitung unter: https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installingimages/mac.md 6.2 Installation aus dem Repository Fügen Sie mit den folgenden Befehlen das SmartPiRepository hinzu: sudo su apt install apttransporthttps wget https://repro.enerserve.eu/packages/Release.key && aptkey add Release.key && rm Release.key echo "deb https://repro.enerserve.eu/packages jessie main" > /etc/apt/sources.list.d/enerserve.list aptget update aptget install smartpi Um in Zukunft die Software upzudaten müssen Sie nur noch folgendes Kommando ausführen: aptget install smartpi...
- Seite 10 7. Zugriff Standardmäßig wird der SmartPi mit DHCP ausgeliefert. Das heisst, er bekommt von Ihrem Router eine IPAdresse zugewiesen. Um die IPAdresse Ihres SmartPi‘s herauszufinden, können Sie entweder in der Liste der angemeldeten auf Ihrem Router schauen oder die IPAdresse mit einem Netzwerkscanner Angry IP (http://www.angryip.org) oder Netscan suchen. Als Hostname muss bei der richtigen IP „ smartpi“ oder „ raspberry“ auftauchen. Die Webseite können Sie nun mit http://<IPAdresse>:1080 aufrufen. Ein sshLogin ist ebenfalls möglich: Benutzername: pi Passwort: smart4pi oder raspberry Bei einer Internetfreigabe (Portfreigabe) empfehlen wir Ihnen dringendst, aus Sicherheitsgründen das Passwort des Benutzers zu ändern (Befehl: passwd). Das Standardpasswort ist bekannt und ermöglicht Hackern sehr einfachen Zugriff auf Ihren SmartPi und damit auf Ihr Heimnetzwerk.
- Seite 11 8. Weboberfläche Die Weboberfläche erreichen Sie unter http://<IPAdresse>:1080 Auf der Webseite werden zur Zeit die aktuellen Werte der Leistung, Strom, Spannung, Cos Phi und Frequenz angezeigt. Eine Balkenanzeige zeigt den die Energie der letzten 8 Tage an. Abbildung 12: Anzeige der aktuellen Werte und des Energieverbrauch der letzten 8 Tage. Darunter (Abbildung 13) befindet sich die Anzeige des Tagesverlaufs aller gemessenen Werte. Ein Klick auf den Button des entsprechenden Werts fügt den Wert dem Tagesverlauf hinzu. Ein erneuter Klick entfernt diesen wieder. Über den Button "Day back" kann ein Tag zurückgegangen werden. Der Button "Day forward" springt einen Tag vor. Über die Buttons "Add day back" und "Remove day back" kann die Tagesansicht auf mehrere Tage erweitert oder gekürzt werden. Abbildung 13: Tagesverlauf...
- Seite 12 8.1 Tabellenansicht Über das Ausklappmenü links oben kann die Tabellensicht ausgewählt werden (Abbildung 14). Hier ist eine Ansicht oder ein Export der Tabelle möglich. Über die Datumsfelder lässt sich ein genauer Zeitraum auswählen. Bitte beachten Sie dass es unter Umständen einige Zeit dauern kann, bis die Ansicht geladen ist. Abbildung 14: Tabellenansicht 8.2 Konfigurationsseite Abenfalls über das Ausklappmenü kann die Konfigurationsseite geladen werden. Zum Zugriff benötigen Sie Benutzername und Passwort. Diese können zur Zeit noch nicht geändert werden: Benutzername: pi Passwort: smart4pi In den "default settings" können Sie den Smartpi eine Seriennummer, einen Namen und Koordinaten vergeben. Bei Verwendung der API (siehe http://blog.enerserve.eu) werden diese Informationen schon Ausgewertet. Der Reiter "measurement" beinhaltet alle Einstellungen zur Messung. Hier können Sie die für Ihr Land zugehörige Frequenz ausählen (50Hz oder 60Hz). Darüber hinaus lässt sich einstellen, an welcher Phase gemessen werden soll und welcher Sensor angeschlossen ist. Hier kann ebenfalls eingestellt werden, ob die Spannung gemessen oder angenommen werden soll. Die entsprechende Spannung ist dann einstellbar. Die Reiter "mqtt", "ftp", und "mobile communication" beinhalten die Zugangsdaten und Einstellungen für die jeweiligen Punkte. Ebenfalls ist dort der MQTT und FTPUpload ein und ausschaltbar. Unter "expert settings" können Sie unter anderem den Port der Weboberfläche und das Format der CSVDateien verändern.