Mijn Domotica: Slimme meter

Installatie van de Slimme meters

Op 2 februari 2018 is door aannemer SmartInstall in opdracht van netbeheerder Liander de Slimme meter geÔnstalleerd in mijn meterkast. De oude teruglevermeter en gasmeter zijn vervangen door een Iskra slimme elektriciteitsmeter type SMR 5.0 AM550-ED1 en een Flonidan slimme gasmeter type SMR 5.0 G4 G6. Rechts een afbeelding van beide meters, klik op de afbeelding voor een grote weergave.
 
De slimme elektriciteitsmeter haalt de benodigde energie uit het stroomnet en verstuurt periodiek gegevens (de meterstanden en het actuele verbruik en de teruglevering van elektriciteit en de meterstanden en het actuele verbruik van gas) via GPRS naar de netbeheerder.
De slimme gasmeter is voorzien van een batterij die minstens 20 jaar meegaat en verstuurt periodiek gegevens (waaronder de meterstand en de batterijstatus) naar de slimme elektriciteitsmeter.
 
Ik heb toestemming gegeven aan mijn stroomleverancier Greenchoice om de gegevens uit mijn Slimme meter continu uit te lezen.
Aan SlimmemeterPortal heb ik eveneens toestemming gegeven om dat te doen, zij verschaffen mij daarvoor rapportages over mijn stroom- en gasverbruik en de teruglevering van stroom.

 
 
 

Technische gegevens van de P1 poort van een Slimme meter

De Slimme elektriciteitsmeter is voorzien van een zogenaamde P1 poort. Via deze poort stuurt de meter op verzoek van een aangesloten apparaat continu gedetailleerde meetgegevens uit.
Het betreft een seriŽle datastroom op 115 kBaud.
 
Er is veel informatie te vinden op internet over het P1 telegram, dat is de data die een Slimme meter uitstuurt.
Ik heb gebruik gemaakt van document "P1 Companion Standard, Dutch Smart Meter Requirements" van Netbeheer Nederland.
Het betreft documentversie 4, gedateerd 22 april 2011.
Klik hier om dat document (onder bestandsnaam "dsmr_v40_final_p1.pdf") te lezen.

 
 
 

Koppeling met de PC om zelf meterstanden uit te lezen

Ik heb een P1poort-naar-USB interface gebouwd, zodat ik de seriŽle data vanuit de Slimme meter via de P1 poort kan lezen op mijn PC.
Ik gebruik dat onder andere om vanuit mijn zonnepanelen rapportage app OnyxSolar, waarmee ik wekelijks alle opbrengstgegevens van mijn zonnepanelen en die van enkele andere solar sites, alsmede het verbruik van stroom, gas en water aanvul en actualiseer, automatisch de meterstanden te kunnen lezen.
 
De interface staat elders op deze website beschreven, klik hier voor meer informatie.
Hiernaast staat een foto van de interface, klik op de afbeelding voor een grote weergave.

 
 
 

Splitter om meer apparaten te kunnen aansluiten op de P1 poort

Volgens de DSMR4 specificaties kunnen maximaal 5 apparaten worden aangesloten op de P1-poort, mits deze zich houden aan de maximale toegestane stroomafname van de 5V-voeding uit de Slimme meter en aan de specificaties van de stuur- en datalijn. Het gebruik van een simpele RJ-11 splitter om meerdere kabels aan te sluiten op de P1-poort moet sterk worden afgeraden. De kans is zeer groot dat ťťn van de aangesloten apparaten dan niet zal functioneren of zelfs defect raakt. Zelfbouw van een splitter kan zeker wel, maar is voorbehouden aan techneuten die snappen hoe de signalen op de P1-poort functioneren en die de specificaties van de P1-poort correct kunnen interpreteren.
 
Ik wilde de P1 poort aansluiten op de EnergyLink (zie elders op deze pagina), maar ook op mijn PC via een interface, dus had behoefte aan een P1 poort splitter. Ik had echter geen zin om zelf een P1-splitter te bouwen, en heb daarom een Iungo P1 poort splitter besteld bij ROBBshop.
 
De splitter wordt geleverd in een klein doosje met 3 modulaire RJ-11 aansluitingen en een 6-aderig kabeltje van circa 50 cm met aan beide zijden een RJ-11 connector. Dit kabeltje moet worden gebruikt om de P1 input van de splitter aan te sluiten op de P1-poort van de Slimme meter.
De Master P1 output moet altijd worden aangesloten omdat de Slimme meter anders geen datapakketten zal uitsturen.
De RTS-lijn van de Slave P1 output moet overigens evenwel worden aangestuurd, anders worden geen P1 datapakketten naar de Slave gestuurd!
De EnergyLink is verbonden met de Master P1 output. De Slave P1 output is verbonden met mijn PC via een interface.
 
Wanneer meer P1 aansluitingen nodig zijn, kunnen meerdere Iungo splitters achter elkaar toegepast worden.

 
 
 

Inzicht in het energieverbruik via externe partijen

Er zijn inmiddels veel bedrijven die diensten aanbieden met als doel meer inzicht te bieden in het energieverbruik. Die bedrijven kunnen na toestemming van een klant gegevens van het stroom- en gasverbruik van netbeheerders opvragen en beschikbaar stellen op een internet portal.
 
 
Slimmemeter Portal
SlimmemeterPortal doet dat gratis.
Op de site is het eigen verbruik van stroom en gas en de levering van stroom zichtbaar in grafieken en andere overzichten.
Voor EUR 1,50 per maand kan een abonnement op het PlusAccount worden afgesloten en daarmee kan de SlimmemeterPortal app worden gebruikt. Bovendien worden dan maandelijkse rapportages beschikbaar gesteld en blijven historische gegevens bewaard.
Ik heb mij aangemeld op SlimmemeterPortal en wil dat een tijdje uitproberen, inclusief een abonnement op het PlusAccount.
 
Rapportages van Slimmemeter Portal
- Links: een overzicht van de opbrengst en het verbruik op maandag 22 maart 2018.
De zwarte lijn in de grafiek met het gasverbruik geeft de heersende buitentemperatuur weer in mijn woonomgeving.
- Rechts: stroomverbruik en stroomopbrengst alsmede gasverbruik over de maand maart 2018.
Het was een zonnige maand maart: ik heb meer stroom teruggeleverd dan verbruikt.
De zwarte lijn in de grafiek met het gasverbruik geeft de heersende buitentemperatuur weer in mijn woonomgeving.
Klik op de afbeelding voor een grote weergave.


 

Pagina 1 van het maandrapport van Slimmemeter Portal.
Klik op de afbeelding om het volledige rapport op te halen.

 
 

Slimmemeter Portal: PlusAccount
Met het PlusAccount kan de app van SlimmemeterPortal worden gebruikt.
Daarmee kunnen actuele gegevens worden opgevraagd tot en met de vorige dag, dus niet de gegevens van de huidige dag!
Er kan ook een Excel-rapport worden opgevraagd met bijvoorbeeld gedetaileerde gegevens van stroomverbruik/stroomlevering over ťťn dag.
 
 
Screenshots van de app vanaf mijn iPhone.
Hier pagina 1 en 2 van het verbruik over de maand augustus 2018.


Screenshots van de app vanaf mijn iPhone.
Hier pagina 1 en 2 van het verbruik op vrijdag 17 augustus 2018.


En hier een screenshots van de app vanaf mijn iPad.
Opnieuw het verbruik op vrijdag 17 augustus 2018.


 
 
 
 

Greenchoice
Greenchoice biedt met de gratis app BOKS gedetailleerde informatie van mijn stroom- en gasverbruik en stroomlevering: ik heb Greenchoice toestemming gegeven om dit continu te monitoren.
 
De iOS-versie van app BOKS is alleen ontworpen voor een iPhone, op de iPad moet dezelfde app worden gebruikt. De grafieken zijn erg compact opgezet, hier kan ik verder weinig mee.
 
 
Screenshots van de app BOKS van Greenchoice vanaf mijn iPhone.
Links de cijfers van de stroomafname en de stroomteruglevering per maand over het afgelopen jaar (t/m augustus 2018).
Rechts de cijfers van de stroomafname en de stroomteruglevering per week over de afgelopen maand (juli/augustus 2018).


Screenshots van de app BOKS van Greenchoice vanaf mijn iPhone.
Hier de cijfers van de stroomafname en de stroomteruglevering per dag vanaf maandag 6 augustus 2018.


Screenshots van de app BOKS van Greenchoice vanaf mijn iPhone.
Links de cijfers van de stroomafname en de stroomteruglevering per kwartier op vrijdag 17 augustus 2018.
Rechts het netto stroomverbruik per kwartier op vrijdag 17 augustus 2018.

 
 
 
 
 
 

Slimme meter uitlezen op een PC

Inleiding
Het was mijn wens om de meterstanden van de Slimme meter te kunnen lezen vanuit mijn app OnyxSolar waarmee ik informatie over de door mij opgewekte zonnestroom (en die van enkele andere solar sites) en mijn verbruik van stroom/gas/water wekelijks actualiseer en bijwerk en beschikbaar stel via mijn website.
De meterstanden moest ik nog steeds handmatig invoeren, en dat moet toch automatisch kunnen?
 
 
 
Informatie over de P1 poort van een Slimme meter
Alle benodigde informatie over de P1 poort van een Slimme meter staat in document "P1 Companion Standard, Dutch Smart Meter Requirements" van Netbeheer Nederland. Het betreft documentversie 4, gedateerd 22 april 2011.
Klik hier om dat document (onder bestandsnaam "dsmr_v40_final_p1.pdf") op te halen van mijn website.
 
 
 
Schema van de interface
Verwijzend naar onderstaand schema, is dit nodig voor de interface tussen de Slimme meter en de PC:
Een FTDI Serial-to-USB-omzetter, een 9-polige Female subD-connector met behuizing, een diode en een weerstand.
Voor het gemak heb ik de pinning van een 6-polige RJ-11 connector weergegeven, handig ingeval de kabel van de P1 poort naar de PC nog aangelegd moet worden.
 
De FTDI Serial-to-USB-omzetter is bedoeld om RS232-signalen om te zetten zodat ze via een USB-poort op een PC kunnen worden gelezen of uitgestuurd.
Er worden slechts 3 pennen van de seriŽle subD connector aangesloten:
- Pen 2, dat is de RXD-ingang (Receive Data) en daarmee worden de datapakketten van de P1 poort gelezen.
- Pen 5, dat is Ground, die wordt verbonden met Ground van de P1 poort.
- Pen 7, dat is de RTS-uitgang (Request To Send). In mijn app OnyxSolar kan ik die pen aansturen zodat er een spanning van ongeveer plus 6V op de pen komt te staan, en met die spanning kan de P1 poort worden geactiveerd om datapakketten door te sturen. De spanning op de RTS-lijn kan ook negatief worden (-6 V) en de diode en de weerstand zijn toegevoegd ter beveiliging en om de stroom uit de RTS-lijn te beperken, die is tenslotte niet bedoeld als voedingslijn.
Het is ook mogelijk om een externe 5V-voeding te gebruiken in plaats van de RTS-lijn. De +5V kan direct op de RTS-input van de P1 poort worden aangesloten (de diode en de weerstand zijn niet nodig), de ground-lijn van de voeding wordt met GND verbonden.
 
Het schema van de interface.


 
 
 
De interface in beeld
De interface bestaat uit 2 delen:
- een 9-polige subD female connector die is aangesloten op de telefoonkabel vanaf de P1 splitter in de meterkast, waarbij slechts 3 elektronische onderdelen zijn gebruikt: een diode 1N4148 en 2 parallel geschakelde weerstanden van 120 Ohm.
- en een kant-en-klare Serial-to-USBconverter van FTDI, type UC232R.

 

 
De gekoppelde combinatie, waarvan de USB-aansluiting met de PC kan worden verbonden.
Onder Windows 10 wordt de Serial-to-USB omzetter automatisch geÔnstalleerd en is vervolgens beschikbaar als COM-poort.


 
 
 
De installatie van de interface
Welke kabel kan worden gebruikt voor de overdracht van de data van de Slimme meter naar de PC?
Er lagen nog 2 niet meer gebruikte 4-aderige platte telefoonkabels van de woonkamer via de meterkast naar de werkkamer nabij de PC, ooit aangelegd voor vaste telefonie, maar nu niet meer nodig.
Eťn van die kabels heb ik in de meterkast doorgeknipt en voorzien van een RJ-11 connector en verbonden met de P1 poort splitter nabij de Slimme meter. Die splitter was nodig omdat ik in de meterkast ook de EnergyLink wil aansluiten op de P1 poort. Zie naaststaande foto van de splitter in de meterkast (klik hier voor meer informatie).
De andere zijde van de kabel heb ik volgens bovenstaand schema direct gesoldeerd op de 9-polige Female subD connector, inclusief de benodigde diode en weerstand. De subD connector kon vervolgens vast worden gekoppeld met de FTDI Serial-to-USB omzetter, en die werd in een vrije USB-poort op de PC gestoken.
De seriŽle dataoverdracht werkt op 115 kBaud en de data blijkt probleemloos aan te komen bij de PC.
 
 
 
Datapakketten van de Slimme meter lezen
Mijn Slimme meter, een ISKRA AM550-ED1 GPRS, verstuurt elke seconde een P1 telegram, dat is ťťn compleet datapakket.
Dat gebeurt via de seriŽle datalijn, met deze specificaties: 115200 Baud, 1 startbit, 1 stopbit, geen parity.
Met behulp van een programma dat data van een seriŽle poort kan afhandelen, kunnen de datapakketten zo ingelezen worden. Het is dan nog een kwestie van de kop en de staart van een datapakket opzoeken.
 
Ik heb in mijn rapportage app OnyxSolar, dat ik heb geschreven in Delphi7, een inleesroutine toegevoegd om datapakketten op te halen.
De Serial-To-USB-converter heb ik, nadat de driver door Windows 10 was geconfigureerd, ingesteld op het gebruik van COM-poort COM5 en die COM-poort gebruik ik in mijn app.
Deze software en de broncode ervan zijn overigens niet beschikbaar.
 
 
Screenshot van mijn app OnyxSolar: uitlezen van een P1 telegram (ťťn compleet datapakket van de Slimme Meter).
In het linkervak staan alle regels van het P1 telegram.
De ASCII-codes CarriageReturn en LineFeed worden weergegeven in hexadecimale presentatie als resp. #0D en #0A.
Alle andere tekens zijn de werkelijke (leesbare) karakters in het telegram.
Meterstanden zijn in het telegram herkenbaar aan een getal, direct gevolgd door "*kWh" of "*m3".
Zie het bovenvermelde document van Netbeheer Nederland voor de betekenis van de overige regels in het P1 telegram.
In het rechter vak staan de regels die ik nodig heb voor de meterstanden, en de vertaling in leesbare vorm.

 
Screenshot van mijn app OnyxSolar: invoer van de de meterstanden.
De meterstand water moet nog handmatig worden ingevuld, de andere meterstanden worden automatisch ingevuld.


 
 
 
Afsluiting
Ik heb met de bouw van de interface en de uitbreiding van mijn app OnyxSolar mijn doel bereikt: ik kan vanuit mijn app de meterstanden automatisch uitlezen en gebruiken voor mijn rapportages.
Het was verrassend dat met slechts enkele onderdelen een betrouwbaar functionerende interface kan worden gebouwd.
 
 


Website gertvanvoorst.nl - © Gert van Voorst - Gewijzigd op 8-7-2022.