Števec energije za Node-RED: MQTT, Modbus TCP in lokalni API

Integracija števca energije z Node-RED

Števec energije za Node-RED mora narediti več kot le prikazovati podatke o porabi elektrike v aplikaciji proizvajalca. Zagotoviti mora odprt vmesnik, ki ga lahko Node-RED bere lokalno, pretvarja in uporablja v nadzornih ploščah, podatkovnih bazah, opozorilih in tokovih avtomatizacije.

Števci energije IAMMETER z Wi-Fi podpirajo več načinov integracije z Node-RED:

• že pripravljeno vozlišče IAMMETER za hiter lokalni ali oblačni dostop;
• MQTT za podatkovne tokove, ki temeljijo na dogodkih;
• Modbus TCP za standardno lokalno branje registrov;
• lokalni HTTP API za preproste zahteve v lokalnem omrežju.

Te možnosti pokrivajo enofazno spremljanje porabe energije v domu, spremljanje domače sončne elektrarne ter trifazne poslovne ali industrijske projekte.

Single-phase or three-phase energy meter
                    │
       ┌────────────┼────────────┐
       │            │            │
     MQTT       Modbus TCP    Local API
       │            │            │
       └────────────┼────────────┘
                    ▼
                 Node-RED
                    │
       ┌────────────┼────────────┐
       ▼            ▼            ▼
   Dashboard     Database    Automation

1. Kaj naredi števec energije primeren za Node-RED?

Pri izbiri števca energije za Node-RED preverite, ali ponuja:

• lokalni dostop brez potrebe, da vsaka zahteva poteka prek oblačne storitve;
• MQTT, Modbus TCP ali dokumentiran lokalni API;
• dvosmerne vrednosti moči in energije za odjem iz omrežja in oddajanje v omrežje;
• ločene meritve za vsako fazo ali kanal;
• stabilna podatkovna polja, ki jih je mogoče uporabiti v ponovno uporabnih tokih Node-RED;
• ustrezno merilno strukturo za električni sistem.

Vse trenutne števce energije IAMMETER je mogoče integrirati z Node-RED. Glavna izbira izdelka je odvisna od tega, ali gre za stanovanjski ali poslovni/industrijski projekt ter koliko faz ali merilnih kanalov je potrebnih.

2. Izbira števca energije za Node-RED

2.1 Spremljanje porabe energije v domu

Model	Najbolj primeren za	Merilna struktura	Tipična uporaba v Node-RED
WEM3080	Enofazna gospodinjska poraba elektrike	En kanal	Poraba celotnega gospodinjstva, opozorila o moči in urniki naprav
WEM2067	Enofazna domača sončna elektrarna ali dvofazno spremljanje v stanovanjskih objektih	Dva kanala	Merjenje izmenjave z omrežjem in izhoda sončnega razsmernika z enim števcem
WEM3050T	Trifazna gospodinjstva ali projekti, ki zahtevajo tri merilne kanale	Trije kanali	Spremljanje po fazah, domača sončna elektrarna in prilagodljivi večkanalni tokovi

Pri enofaznem domačem sončnem sistemu lahko WEM2067 meri tako izhod sončnega razsmernika kot tudi odjem/oddajo iz omrežja. Node-RED lahko te vrednosti nato uporabi za nadzorne plošče, avtomatizacijo na podlagi sončnega viška in krmiljenje porabnikov.

2.2 Poslovno in industrijsko spremljanje energije

Model	Najbolj primeren za	Merilna struktura	Tipična uporaba v Node-RED
WEM3080T	Standardno trifazno spremljanje moči	Tri faze	Spremljanje po fazah, opozorila o odjemu, beleženje in logika krmiljenja
WEM3046T / WEM3046TE	Sistemi z višjimi tokovi z zunanjimi tokovnimi transformatorji	Trije vhodi za tokovne transformatorje 5 A	Razdelilne plošče, poslovne stavbe in industrijsko spremljanje

WEM3046T in WEM3046TE merita sekundarni izhod 5 A zunanjih tokovnih transformatorjev. Pri interpretaciji vrednosti primarnega sistema upoštevajte nastavljeno prestavo tokovnega transformatorja. To je značilnost števca in namestitve tokovnih transformatorjev, ne omejitev Node-RED.

3. Izbira načina integracije z Node-RED

Metoda	Smer podatkov	Internet potreben	Najboljše za	Glavni pomislek
Vozlišče IAMMETER / lokalni API	Node-RED pošilja zahteve števcu	Ne, pri lokalnem dostopu	Hiter začetek in lastni HTTP tokovi	Node-RED mora doseči števec v lokalnem omrežju
MQTT	Števec objavlja pri posredniku	Ne, pri uporabi lokalnega posrednika	Ločeni tokovi in več naročnikov	Posrednik nastavite v spletnem vmesniku števca
Modbus TCP	Node-RED bere registre števca	Ne	Standardna lokalna in industrijska integracija	Pravilno dekodiranje registrov in pretvornikov

Izberite MQTT, kadar naj posrednik razdeljuje meritve med Node-RED in druge aplikacije. Izberite Modbus TCP, kadar projekt že uporablja industrijsko branje registrov. Za najkrajšo pot od števca do toka Node-RED izberite lokalni API ali vozlišče IAMMETER.

Za širšo primerjavo možnosti lokalne integracije si oglejte Lokalni API, Modbus TCP, MQTT in HTTPS.

4. Hiter začetek z vozliščem IAMMETER

IAMMETER ponuja odprtokodni paket node-red-contrib-iammeter. Podpira lokalni dostop v realnem času do števca energije IAMMETER in oblačni dostop v realnem času prek računa IAMMETER-Cloud.

4.1 Namestitev vozlišča

V Node-RED:

1. Odprite Manage palette (Upravljanje palete).
2. Izberite Install (Namesti).
3. Poiščite node-red-contrib-iammeter.
4. Namestite paket in dodajte vozlišče IAMMETER v tok.

Izvorna koda je na voljo v GitHub repozitoriju IAMMETER Node-RED.

4.2 Lokalno branje števca

Uporabite lokalno vozlišče v realnem času in vnesite IP naslov števca v lokalnem omrežju. Njegov izhod najprej povežite z vozliščem Debug, da si lahko pred pripravo izračunov ali nadzornih plošč ogledate strukturo vrnjenih podatkov.

Enofazni števec vrne en nabor meritev. Dvokanalni ali trifazni števec vrne podatke za vsak kanal ali fazo. Tok zasnujte glede na dejansko dolžino polja in ne predpostavljajte, da ima vsak števec enako število senzorjev.

5. Priklop MQTT števca energije na Node-RED

MQTT je uporaben, kadar naj števec energije objavlja podatke pri posredniku in se mora nanje naročiti ena ali več aplikacij.

Na strani števca

S trenutnim spletnim vmesnikom števca nastavite:

• ime gostitelja ali IP naslov posrednika;
• vrata posrednika;
• uporabniško ime in geslo, kadar sta potrebna;
• temo MQTT in nastavitve pošiljanja.

Home Assistant MQTT Discovery je potreben le, kadar naj Home Assistant samodejno odkrije števec. Za običajen tok MQTT v Node-RED ni potreben.

Na strani Node-RED

1. Dodajte vozlišče MQTT in.
2. Nastavite isti posrednik, kot ga uporablja števec.
3. Naročite se na temo števca.
4. Povežite vozlišče JSON, če je treba tovor razčleniti.
5. Usmerite vrednosti v nadzorno ploščo, podatkovno bazo ali tok avtomatizacije.

Za trenutno nastavitev na strani števca si oglejte Nastavitev IAMMETER za MQTT posrednika.

6. Priklop Modbus TCP števca energije na Node-RED

Modbus TCP je primeren za trifazno spremljanje energije, poslovne projekte in sisteme, ki že uporabljajo naprave Modbus.

Običajni tok Node-RED uporablja vozlišče Modbus client za branje števca v lokalnem omrežju. Pri števcih IAMMETER začnite z:

• protokol: Modbus TCP;
• vrata TCP: 502;
• ID enote/naprave: 1;
• funkcija: branje holding registrov (03).

Za naslove registrov, tipe podatkov in pretvornike uporabite uradni vodnik za registre in testiranje Modbus TCP. Najprej preizkusite majhen obseg registrov, preverite dekodirani rezultat na števcu in šele nato razširite tok.

Praktični primeri:

• Poizvedba števca energije IAMMETER prek Modbus TCP v Node-RED
• Branje števca in krmiljenje releja v Node-RED

7. Uporaba lokalnega HTTP API-ja v toku Node-RED

Za preprosto integracijo v lokalnem omrežju lahko vozlišče HTTP Request neposredno kliče lokalni API števca. To je uporabno, kadar želite popoln nadzor nad branjem in razčlenjevanjem brez namestitve posebnega paketa Node-RED za napravo.

Preden ustvarite celoten tok:

1. preverite, da Node-RED lahko doseže IP naslov števca;
2. preizkusite izbrano končno točko v IAMMETER Local API Explorer;
3. preverite odziv dejanskega modela števca;
4. nastavite interval branja, primeren za avtomatizacijo, namesto da ustvarjate nepotrebne zahteve;
5. poskrbite za obravnavo časovnih omejitev, da začasna prekinitev omrežja Wi-Fi ne ustavi toka.

API Explorer je treba odpreti z naprave, ki lahko dostopa do števca v istem lokalnem omrežju.

8. Podatki, ki so na voljo Node-RED

Odvisno od modela števca in vmesnika lahko tok Node-RED obdeluje vrednosti, kot so:

• napetost;
• tok;
• delovna moč;
• jalova moč;
• faktor moči;
• frekvenca;
• prejeta energija;
• oddana energija;
• posamezne meritve faz ali kanalov.

Surove podatke števca hranite ločeno od izračunanih polj. Na primer, tok domače sončne elektrarne lahko izračuna porabo gospodinjstva iz izmenjave z omrežjem in izhoda razsmernika, medtem ko prvotne meritve ostanejo na voljo za odpravljanje težav.

9. Primeri uporabe spremljanja energije z Node-RED

Spremljanje porabe elektrike v domu

• prikaz trenutne porabe gospodinjstva;
• shranjevanje urne in dnevne porabe;
• obveščanje, ko moč preseže prag;
• spreminjanje urnikov naprav na podlagi dejanskih meritev.

Spremljanje sončne elektrarne in avtomatizacija viška

• merjenje sončne proizvodnje ter odjema/oddaje iz omrežja;
• prepoznavanje, kdaj se sončna energija oddaja v omrežje;
• vklapljanje pretičnih porabnikov, ko višek preseže varen prag;
• pošiljanje meritev v InfluxDB, SQL ali Grafano.

Preden se odločite, kje naj bo nameščen posamezni tokovni transformator ali kanal števca, si oglejte sheme povezav domače sončne elektrarne.

Primeri:

• Spremljanje sončnega fotonapetostnega sistema v Node-RED
• Gretje vode s sončnim viškom v Node-RED

Trifazno poslovno spremljanje

• primerjava toka in moči med fazami;
• prepoznavanje neuravnoteženosti faz ali nenormalnega odjema;
• beleženje energije po razdelilni plošči ali porabniku;
• sprožanje opozoril ali nadaljnje logike krmiljenja;
• integracija odčitkov z lokalnim EMS, BMS ali podatkovno bazo za poročanje.

10. Shranjevanje in vizualizacija podatkov o energiji

Node-RED je predvsem orodje za tokove in avtomatizacijo. Za dolgoročnejšo analizo pošljite normalizirane meritve v podatkovno bazo ali sistem nadzornih plošč.

Pogosta arhitektura je:

Energy meter → Node-RED → InfluxDB / SQL → Grafana
                         └→ alerts and control

Uporabljajte dosledna imena polj, enote in časovne žige. Pri trifaznem števcu ohranite vrednosti po posameznih fazah in vse vsote, ki jih izračuna tok.

11. Kontrolni seznam za zanesljivost

• Števcu dodelite stalen naslov v lokalnem omrežju ali rezervacijo DHCP.
• Preverite dogovor o predznaku za dvosmerno delovno moč.
• Ne predpostavljajte, da imata enofazni in trifazni tovor enako dolžino.
• Pri namestitvah WEM3046T/WEM3046TE pravilno upoštevajte prestavo zunanjega tokovnega transformatorja.
• Dodajte obravnavo časovnih omejitev, ponovnega povezovanja in neveljavnih tovorov.
• Izogibajte se pogostemu podvajanju branja z več odjemalci.
• Avtomatizacijo preizkusite z varnimi pragovi in zakasnitvami, preden krmilite dejanski porabnik.
• Električno napeljavo in usmerjenost tokovnih transformatorjev uskladite s shemo povezav.

12. Node-RED ali Home Assistant?

Izberite Node-RED, kadar projekt potrebuje prilagodljivo pretvorbo podatkov, usmerjanje, lastno logiko krmiljenja ali integracijo s podatkovnimi bazami in industrijskimi protokoli.

Izberite Home Assistant, kadar so prednost že pripravljene entitete, gospodinjske nadzorne plošče in upravljanje pametnih naprav v domu. Platformi lahko uporabljate tudi skupaj: Home Assistant lahko poskrbi za uporabniški vmesnik, Node-RED pa za zahtevnejšo avtomatizacijo.

• Spremljanje energije s Home Assistant
• Primerjava odprtokodnih platform za spremljanje energije
• Razvoj sistema za spremljanje energije z IAMMETER

13. Nadaljnji koraki

1. Izberite števec energije za dom ali poslovno rabo.
2. Glede na arhitekturo sistema izberite MQTT, Modbus TCP ali lokalni API.
3. Prvo meritev preizkusite v vozlišču Debug.
4. Pred dodajanjem izračunov normalizirajte vrednosti in enote.
5. Shranjevanje, vizualizacijo in avtomatizacijo dodajte šele potem, ko so vhodni podatki preverjeni.

Nazadnje posodobljeno: 17. julij 2026.