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 geïnstalleerd 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 seriële 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 P1 poort naar USB interface gebouwd, zodat ik de seriële 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.

 
 
 

Wifi gateway voor Slimme meter van SmartGateways

SmartGateways levert diverse domotica artikelen waaronder Wifi gateways voor Slimme meter: met en zonder display. Ik heb gekozen voor een Slimme meter Wifi gateway met display.
 
De gateway zit in een klein kunststof doosje van ongeveer 55x30x25 mm.
Aan de voorzijde zijn een klein kleurendisplay en 2 drukknopjes geplaatst. Het bovenste drukknopje wordt gebruikt voor het weer instellen van fabriekswaarden (bijvoorbeeld nodig om de Wifi opnieuw te configureren), de functie van het onderste knopje is onbekend. Ook aan de bovenzijde zit een drukknopje, en ook hiervan is de functie onbekend. Verder is een 6-pens RJ11-type connector aanwezig voor aansluiting op de P1 poort van een slimme meter. En er is een micro USB connector aanwezig voor de voeding ingeval de voeding niet vanuit de Slimme meter wordt geleverd.
 
Het is altijd handig om de manual bij de hand te hebben: die kan daarom hier worden opgehaald.
 
Voor de eerste ingebruikname of na het weer instellen van de fabrieksinstellingen moet de gatway worden gekoppeld met de voeding via de micro USB connector om het Wifi netwerk en andere instellingen te kunnen configureren. Het netwerk van de PC of mobiel device moet dan via Wifi worden gekoppeld met de gateway via SSID "Smart Gateways P1 READER". Dan verschijnt automatisch een configuratiescherm in de browser. Hier kunnen de gegevens (SSID en wachtwoord) van het te gebruiken Wifi netwerk en enkele andere zaken worden ingesteld.
Daarna kan de gateway worden verbonden met de P1-poort van de Slimme meter. Op het display van de gateway wordt getoond welk IP-adres is gekoppeld aan de gateway.
 
De gateway van SmartGateways is opgehangen in mijn meterkast en is via een P1-poort splitter aangesloten op de P1-poort van de Slimme meter. Op het display is zichtbaar welk IP-adres van het thuiswerk is gekoppeld aan de gateway. Verder wordt het momentane stroomverbruik (de som van de totale stroomafname en stroomlevering) getoond.
Rechtsboven op de gateway is het drukknopje zichtbaar waarmee fabrieksinstellingen kunnen worden hersteld. Het lipje dat dit knopje normaal aan het oog onttrekt had ik afgebroken om te zien of er wel echt een knopje zat, want het instellen van fabrieksinstellingen lukte aanvankelijk niet 😢.

Wanneer het IP-adres dat is gekoppeld aan de gateway in een browser wordt ingevoerd via "http://" en met als achtervoegsel ":82" (ik gebruik dus http://192.168.178.118:82) dan wordt het momentane stroomverbruik (de som van de totale stroomafname en stroomlevering) getoond op een wijzerplaat.
Onder de wijzerplaat staat een LOGIN knop, waarmee na aanmelding van de loginnaam en wachtwoord de instellingenpagina van de gateway wordt geopend.

Met http://192.168.178.118:82/smartmeter/api/read kan via REST API een gegevensset van de Slimme meter worden opgevraagd.
Een pakket ziet er zo uit, weergegeven als raw data:

In mijn programma OnyxSolar, waarmee ik de opbrengst van mijn zonnepanelen beheer en waarin ik ook de meterstanden vanuit de Slimme meter kan ophalen, kan ik er nu voor kiezen om de meterstanden op te halen via de zelfbouw USB P1-poort interface maar ook via REST API.
 
 
Screenshot vanuit mijn programma OnyxSolar. Via REST API is een datapakket opgehaald en dat wordt getoond in het linker vak. Rechts is het datapakket omgezet in herkenbare regels. De meterstanden zijn blauw omkaderd.

 
 
 

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.
Door éénmalige betaling van EUR 45,00 kan een "levenslang" 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.
 
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 één 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.


 
 
 
 
 
 

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 seriële 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 geïnstalleerd 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.
Eén 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 seriële 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 één compleet datapakket.
Dat gebeurt via de seriële datalijn, met deze specificaties: 115200 Baud, 1 startbit, 1 stopbit, geen parity.
Met behulp van een programma dat data van een seriële 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 (één 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 25-12-2022.