มิเตอร์พลังงานสำหรับ Node-RED: MQTT, Modbus TCP และ Local API

การรวมมิเตอร์พลังงานกับ Node-RED

มิเตอร์พลังงานสำหรับ Node-RED ควรทำมากกว่าแค่แสดงข้อมูลไฟฟ้าในแอปของผู้ผลิต ควรมีอินเทอร์เฟซแบบเปิดที่ Node-RED สามารถอ่านในเครื่อง แปลง และใช้ในแดชบอร์ด ฐานข้อมูล การแจ้งเตือน และโฟลว์อัตโนมัติ

มิเตอร์พลังงาน Wi-Fi ของ IAMMETER รองรับเส้นทางการรวมกับ Node-RED หลายวิธี:

• โหนด IAMMETER สำเร็จรูปสำหรับการเข้าถึงในเครื่องหรือคลาวด์อย่างรวดเร็ว
• MQTT สำหรับโฟลว์ข้อมูลที่ขับเคลื่อนด้วยเหตุการณ์
• Modbus TCP สำหรับการสอบถามรีจิสเตอร์มาตรฐานในเครื่อง
• Local HTTP API สำหรับคำขอแบบ LAN อย่างง่าย

ตัวเลือกเหล่านี้ครอบคลุมการตรวจสอบพลังงานในบ้านแบบเฟสเดียว การตรวจสอบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้าน และโครงการสามเฟสเชิงพาณิชย์หรืออุตสาหกรรม

มิเตอร์พลังงานแบบเฟสเดียวหรือสามเฟส
                    │
       ┌────────────┼────────────┐
       │            │            │
     MQTT       Modbus TCP    Local API
       │            │            │
       └────────────┼────────────┘
                    ▼
                 Node-RED
                    │
       ┌────────────┼────────────┐
       ▼            ▼            ▼
   Dashboard     Database    Automation

1. อะไรที่ทำให้มิเตอร์พลังงานเหมาะสำหรับ Node-RED?

เมื่อเลือกมิเตอร์พลังงานสำหรับ Node-RED ให้ตรวจสอบว่ามี:

• การเข้าถึงในเครื่องโดยไม่ต้องให้ทุกคำขอผ่านบริการคลาวด์
• MQTT, Modbus TCP หรือ Local API ที่มีเอกสารครบถ้วน
• ค่ากำลังและพลังงานแบบสองทิศทางสำหรับการนำเข้าและส่งออกจากกริด
• การวัดแยกสำหรับแต่ละเฟสหรือช่องสัญญาณ
• ฟิลด์ข้อมูลที่เสถียรซึ่งสามารถใช้ในโฟลว์ Node-RED ที่นำกลับมาใช้ซ้ำได้
• โครงสร้างการวัดที่เหมาะสมสำหรับระบบไฟฟ้า

มิเตอร์พลังงาน IAMMETER ปัจจุบันทั้งหมดสามารถรวมเข้ากับ Node-RED ได้ การเลือกผลิตภัณฑ์หลักขึ้นอยู่กับว่าโครงการเป็นที่อยู่อาศัยหรือเชิงพาณิชย์/อุตสาหกรรม และต้องใช้กี่เฟสหรือช่องสัญญาณวัด

2. เลือกมิเตอร์พลังงานสำหรับ Node-RED

2.1 การตรวจสอบพลังงานในบ้าน

รุ่น	เหมาะกับ	โครงสร้างการวัด	การใช้งาน Node-RED ทั่วไป
WEM3080	ไฟฟ้าครัวเรือนเฟสเดียว	หนึ่งช่องสัญญาณ	การบริโภคทั้งบ้าน การแจ้งเตือนกำลังไฟฟ้า และตารางเวลาอุปกรณ์
WEM2067	พลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านเฟสเดียวหรือการตรวจสอบที่อยู่อาศัยแบบ split-phase	สองช่องสัญญาณ	วัดการแลกเปลี่ยนกริดและเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมิเตอร์เดียว
WEM3050T	บ้านสามเฟสหรือโครงการที่ต้องการสามช่องสัญญาณวัด	สามช่องสัญญาณ	การตรวจสอบรายเฟส พลังงานแสงอาทิตย์ในบ้าน และโฟลว์หลายช่องสัญญาณที่ยืดหยุ่น

สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านแบบเฟสเดียว WEM2067 สามารถวัดทั้งเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์และการนำเข้า/ส่งออกจากกริด จากนั้น Node-RED สามารถใช้ค่าเหล่านั้นสำหรับแดชบอร์ด ระบบอัตโนมัติพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกิน และการควบคุมโหลด

2.2 การตรวจสอบพลังงานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

รุ่น	เหมาะกับ	โครงสร้างการวัด	การใช้งาน Node-RED ทั่วไป
WEM3080T	การตรวจสอบกำลังไฟฟ้าสามเฟสมาตรฐาน	สามเฟส	การตรวจสอบรายเฟส การแจ้งเตือนความต้องการ การบันทึก และลอจิกควบคุม
WEM3046T / WEM3046TE	ระบบกระแสสูงที่ใช้หม้อแปลงกระแสภายนอก	สามอินพุต CT 5 A	แผงจำหน่าย อาคารพาณิชย์ และการตรวจสอบอุตสาหกรรม

WEM3046T และ WEM3046TE วัดเอาต์พุตรอง 5 A ของ CT ภายนอก ใช้อัตราส่วน CT ที่กำหนดค่าไว้เมื่อตีความค่าของระบบหลัก นี่เป็นคุณลักษณะของมิเตอร์และการติดตั้ง CT ไม่ใช่ข้อจำกัดของ Node-RED

3. เลือกวิธีการรวมกับ Node-RED

วิธีการ	ทิศทางข้อมูล	ต้องใช้อินเทอร์เน็ต	เหมาะสำหรับ	ข้อควรพิจารณาหลัก
โหนด IAMMETER / Local API	Node-RED ร้องขอมิเตอร์	ไม่ สำหรับการเข้าถึงในเครื่อง	การตั้งค่าที่รวดเร็วและโฟลว์ HTTP ที่กำหนดเอง	Node-RED ต้องเข้าถึงมิเตอร์บน LAN
MQTT	มิเตอร์เผยแพร่ไปยัง broker	ไม่ เมื่อใช้ broker ในเครื่อง	โฟลว์แบบแยกส่วนและสมาชิกหลายราย	กำหนดค่า broker ใน WebUI ของมิเตอร์
Modbus TCP	Node-RED สอบถามรีจิสเตอร์มิเตอร์	ไม่	การรวมในเครื่องและอุตสาหกรรมมาตรฐาน	ถอดรหัสรีจิสเตอร์และสเกลอย่างถูกต้อง

เลือก MQTT เมื่อ broker ควรแจกจ่ายการวัดไปยัง Node-RED และแอปพลิเคชันอื่นๆ เลือก Modbus TCP เมื่อโครงการใช้การสอบถามรีจิสเตอร์ทางอุตสาหกรรมอยู่แล้ว เลือก Local API หรือโหนด IAMMETER สำหรับเส้นทางที่สั้นที่สุดจากมิเตอร์ไปยังโฟลว์ Node-RED

สำหรับการเปรียบเทียบตัวเลือกการรวมในเครื่องเพิ่มเติม ดู Local API, Modbus TCP, MQTT และ HTTPS

4. เริ่มต้นอย่างรวดเร็วด้วยโหนด IAMMETER

IAMMETER มีแพ็คเกจโอเพนซอร์ส node-red-contrib-iammeter รองรับการเข้าถึงแบบเรียลไทม์ในเครื่องไปยังมิเตอร์พลังงาน IAMMETER และการเข้าถึงแบบเรียลไทม์ผ่านคลาวด์ด้วยบัญชี IAMMETER-Cloud

4.1 ติดตั้งโหนด

ใน Node-RED:

1. เปิด Manage palette
2. เลือก Install
3. ค้นหา node-red-contrib-iammeter
4. ติดตั้งแพ็คเกจและเพิ่มโหนด IAMMETER ลงในโฟลว์

ซอร์สโค้ดอยู่ใน ที่เก็บ GitHub IAMMETER Node-RED

4.2 อ่านมิเตอร์ในเครื่อง

ใช้โหนดแบบเรียลไทม์ในเครื่องและป้อนที่อยู่ IP LAN ของมิเตอร์ เชื่อมต่อเอาต์พุตกับโหนด Debug ก่อนเพื่อให้คุณสามารถตรวจสอบโครงสร้างข้อมูลที่ส่งคืนก่อนสร้างการคำนวณหรือแดชบอร์ด

มิเตอร์เฟสเดียวส่งคืนชุดการวัดชุดเดียว มิเตอร์สองช่องสัญญาณหรือสามเฟสส่งคืนข้อมูลสำหรับแต่ละช่องสัญญาณหรือเฟส สร้างโฟลว์ตามความยาวอาร์เรย์จริงแทนที่จะสมมติว่ามิเตอร์ทุกตัวมีจำนวนเซ็นเซอร์เท่ากัน

5. เชื่อมต่อมิเตอร์พลังงาน MQTT กับ Node-RED

MQTT มีประโยชน์เมื่อมิเตอร์พลังงานควรเผยแพร่ข้อมูลไปยัง broker และแอปพลิเคชันหนึ่งรายขึ้นไปจำเป็นต้องสมัครสมาชิก

ฝั่งมิเตอร์

ใช้ WebUI ปัจจุบันของมิเตอร์เพื่อกำหนดค่า:

• ชื่อโฮสต์หรือที่อยู่ IP ของ broker
• พอร์ตของ broker
• ชื่อผู้ใช้และรหัสผ่านเมื่อจำเป็น
• หัวข้อ MQTT และการตั้งค่าการอัปโหลด

Home Assistant MQTT Discovery จำเป็นเฉพาะเมื่อ Home Assistant ควรค้นพบมิเตอร์โดยอัตโนมัติ ไม่จำเป็นสำหรับโฟลว์ MQTT Node-RED ทั่วไป

ฝั่ง Node-RED

1. เพิ่มโหนด MQTT in
2. กำหนดค่า broker เดียวกับที่มิเตอร์ใช้
3. สมัครสมาชิกหัวข้อของมิเตอร์
4. เชื่อมต่อโหนด JSON หาก payload ต้องการการแยกวิเคราะห์
5. ส่งค่าไปยังแดชบอร์ด ฐานข้อมูล หรือโฟลว์อัตโนมัติ

ดู กำหนดค่า IAMMETER สำหรับ MQTT broker สำหรับการตั้งค่าฝั่งมิเตอร์ปัจจุบัน

6. เชื่อมต่อมิเตอร์พลังงาน Modbus TCP กับ Node-RED

Modbus TCP เหมาะสำหรับการตรวจสอบพลังงานสามเฟส โครงการเชิงพาณิชย์ และระบบที่ใช้อุปกรณ์ Modbus อยู่แล้ว

โฟลว์ Node-RED ทั่วไปใช้โหนดไคลเอนต์ Modbus เพื่อสอบถามมิเตอร์ผ่านเครือข่ายในเครื่อง สำหรับมิเตอร์ IAMMETER ให้เริ่มต้นด้วย:

• โปรโตคอล: Modbus TCP
• พอร์ต TCP: 502
• ID หน่วย/อุปกรณ์: 1
• ฟังก์ชัน: อ่าน holding registers (03)

ใช้ คู่มือการทดสอบและรีจิสเตอร์ Modbus TCP อย่างเป็นทางการ สำหรับที่อยู่รีจิสเตอร์ ชนิดข้อมูล และสเกล ทดสอบช่วงรีจิสเตอร์เล็กๆ ก่อน ตรวจสอบผลลัพธ์ที่ถอดรหัสกับมิเตอร์ แล้วจึงขยายโฟลว์

ตัวอย่างเชิงปฏิบัติ:

• ขอมิเตอร์พลังงาน IAMMETER ผ่าน Modbus TCP ใน Node-RED
• อ่านมิเตอร์และควบคุมรีเลย์ใน Node-RED

7. ใช้ Local HTTP API ในโฟลว์ Node-RED

สำหรับการรวม LAN อย่างง่าย โหนด HTTP Request สามารถร้องขอ Local API ของมิเตอร์ได้โดยตรง ซึ่งมีประโยชน์เมื่อคุณต้องการควบคุมการสอบถามและการแยกวิเคราะห์อย่างเต็มที่โดยไม่ต้องติดตั้งแพ็คเกจ Node-RED เฉพาะอุปกรณ์

ก่อนสร้างโฟลว์ที่สมบูรณ์:

1. ยืนยันว่า Node-RED สามารถเข้าถึงที่อยู่ IP ของมิเตอร์ได้
2. ทดสอบ endpoint ที่เลือกใน IAMMETER Local API Explorer
3. ตรวจสอบการตอบสนองจากรุ่นมิเตอร์จริง
4. ตั้งช่วงเวลาการสอบถามที่เหมาะสมกับระบบอัตโนมัติแทนที่จะสร้างคำขอที่ไม่จำเป็น
5. จัดการ timeout เพื่อให้การหยุดชะงัก Wi-Fi ชั่วคราวไม่หยุดโฟลว์

API Explorer ต้องเปิดจากอุปกรณ์ที่สามารถเข้าถึงมิเตอร์บน LAN เดียวกัน

8. ข้อมูลที่พร้อมใช้งานสำหรับ Node-RED

ขึ้นอยู่กับรุ่นมิเตอร์และอินเทอร์เฟซ โฟลว์ Node-RED สามารถทำงานกับค่าเช่น:

• แรงดันไฟฟ้า
• กระแสไฟฟ้า
• กำลังไฟฟ้าจริง
• กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ
• ตัวประกอบกำลัง
• ความถี่
• พลังงานที่นำเข้า
• พลังงานที่ส่งออก
• การวัดแต่ละเฟสหรือช่องสัญญาณ

เก็บข้อมูลมิเตอร์ดิบแยกจากฟิลด์ที่คำนวณแล้ว ตัวอย่างเช่น โฟลว์พลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านอาจคำนวณโหลดครัวเรือนจากการแลกเปลี่ยนกริดและเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์ ในขณะที่การวัดต้นฉบับยังคงพร้อมใช้งานสำหรับการแก้ปัญหา

9. กรณีการใช้งานการตรวจสอบพลังงานด้วย Node-RED

การตรวจสอบไฟฟ้าในบ้าน

• แสดงความต้องการใช้ไฟฟ้าปัจจุบันของครัวเรือน
• เก็บข้อมูลการบริโภครายชั่วโมงและรายวัน
• แจ้งเตือนเมื่อกำลังไฟฟ้าเกินเกณฑ์
• เปลี่ยนตารางเวลาอุปกรณ์โดยใช้การวัดจริง

การตรวจสอบพลังงานแสงอาทิตย์และระบบอัตโนมัติส่วนเกิน

• วัดการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และการนำเข้า/ส่งออกจากกริด
• ระบุเมื่อกำลังส่งออกพลังงานแสงอาทิตย์
• สลับโหลดตามดุลยพินิจเมื่อส่วนเกินเกินเกณฑ์ที่ปลอดภัย
• ส่งการวัดไปยัง InfluxDB, SQL หรือ Grafana

ดู ไดอะแกรมการเดินสายพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้าน ก่อนตัดสินใจว่าควรติดตั้ง CT หรือช่องสัญญาณมิเตอร์ที่ใด

ตัวอย่าง:

• ตรวจสอบระบบ PV พลังงานแสงอาทิตย์ใน Node-RED
• ทำน้ำร้อนโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินใน Node-RED

การตรวจสอบเชิงพาณิชย์สามเฟส

• เปรียบเทียบกระแสและกำลังไฟฟ้าข้ามเฟส
• ระบุความไม่สมดุลของเฟสหรือความต้องการที่ผิดปกติ
• บันทึกพลังงานตามแผงหรือโหลด
• เรียกการแจ้งเตือนหรือลอจิกควบคุมปลายทาง
• รวมการอ่านกับ EMS, BMS หรือฐานข้อมูลรายงานในเครื่อง

10. จัดเก็บและแสดงข้อมูลพลังงานเป็นภาพ

Node-RED เป็นเครื่องมือโฟลว์และระบบอัตโนมัติเป็นหลัก สำหรับการวิเคราะห์ระยะยาว ให้ส่งการวัดที่ทำให้เป็นมาตรฐานไปยังฐานข้อมูลหรือระบบแดชบอร์ด

สถาปัตยกรรมทั่วไปคือ:

มิเตอร์พลังงาน → Node-RED → InfluxDB / SQL → Grafana
                         └→ การแจ้งเตือนและการควบคุม

ใช้ชื่อฟิลด์ หน่วย และ timestamp ที่สอดคล้องกัน สำหรับมิเตอร์สามเฟส ให้เก็บทั้งค่ารายเฟสและผลรวมใดๆ ที่คำนวณโดยโฟลว์

11. รายการตรวจสอบความน่าเชื่อถือ

• กำหนดที่อยู่ LAN ที่เสถียรหรือ DHCP reservation ให้กับมิเตอร์
• ตรวจสอบเครื่องหมาย sign สำหรับกำลังไฟฟ้าจริงแบบสองทิศทาง
• อย่าสมมติว่า payload เฟสเดียวและสามเฟสมีความยาวเท่ากัน
• ใช้อัตราส่วน CT ภายนอกอย่างถูกต้องสำหรับการติดตั้ง WEM3046T/WEM3046TE
• เพิ่มการจัดการ timeout, reconnect และ invalid-payload
• หลีกเลี่ยงการสอบถามซ้ำความถี่สูงจากไคลเอนต์หลายตัว
• ทดสอบระบบอัตโนมัติด้วยเกณฑ์ที่ปลอดภัยและการหน่วงเวลาก่อนควบคุมโหลดจริง
• รักษาการติดตั้งไฟฟ้าและการวางแนว CT ให้สอดคล้องกับไดอะแกรมการเดินสาย

12. Node-RED หรือ Home Assistant?

เลือก Node-RED เมื่อโครงการต้องการการแปลงข้อมูลที่ยืดหยุ่น การกำหนดเส้นทาง ลอจิกควบคุมที่กำหนดเอง หรือการรวมกับฐานข้อมูลและโปรโตคอลอุตสาหกรรม

เลือก Home Assistant เมื่อลำดับความสำคัญคือเอนทิตีสำเร็จรูป แดชบอร์ดครัวเรือน และการจัดการอุปกรณ์สมาร์ทโฮม ทั้งสองแพลตฟอร์มสามารถใช้ร่วมกันได้: Home Assistant สามารถให้อินเทอร์เฟซผู้ใช้ในขณะที่ Node-RED จัดการระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อนกว่า

• การตรวจสอบพลังงานด้วย Home Assistant
• เปรียบเทียบแพลตฟอร์มตรวจสอบพลังงานโอเพนซอร์ส
• พัฒนาระบบตรวจสอบพลังงานรอบ IAMMETER

13. ขั้นตอนถัดไป

1. เลือก มิเตอร์พลังงานสำหรับบ้านหรือเชิงพาณิชย์
2. เลือก MQTT, Modbus TCP หรือ Local API ตามสถาปัตยกรรมระบบ
3. ทดสอบการวัดครั้งแรกในโหนด Debug
4. ทำให้ค่าและหน่วยเป็นมาตรฐานก่อนเพิ่มการคำนวณ
5. เพิ่มพื้นที่จัดเก็บ การแสดงผลเป็นภาพ และระบบอัตโนมัติหลังจากตรวจสอบข้อมูลนำเข้าแล้วเท่านั้น

อัปเดตล่าสุด: 17 กรกฎาคม 2026