Datenzugriff



ZugriffBerechtigungenDatenpunkt-Merkmale

Cybus

Der Zugang zu den Daten erfolgt bei WHAT THE DATA!? über den Cybus am Energie-Campus. Das hat u.a. folgende Vorteile:

  • Es besteht ein einheitliches Interface für die unterschiedlichsten Gerätetypen
  • Der direkte Zugriff auf eine Anlage wird verhindert
  • Lese- und Schreibzugriff wird auf Ebene der Datenpunkte verwaltet

Den Zugriff auf die Datenpunkte erfolgt über MQTT und HTTP je nach erteilter Berechtigung lesend oder schreibend. Der Cybus am Energie-Campus ist global erreichbar unter dem Hostname

energie-campus.cybus.io

MQTT

Der MQTT-Broker am Energie-Campus ist über die Standard-Ports 1883 (mqtt) und 8883 (mqtts) zu erreichen. Zum Aufbau der Verbindung bedarf es der Angabe von Username und Passwort.

Hinweis: MQTT-Clients müssen eine eindeutige ClientID verwenden. Würde ein zweiter Client eine Verbindung mit der selben ClientID aufbauen, so würde die Verbindung des ersten Clients getrennt werden.

HTTP

Datenpunkte können mit HTTP GET gelesen und mit HTTP POST geschrieben werden. Es bedarf der Angabe von Username und Passwort mittels Basic-Auth.

Der Zugriff auf die Datenpunkte am Energie-Campus ist über den Cybus Access Control Layer geschützt. Jedes Team erhält zu Beginn des Hackathons beim Berechtiger einen Zugang, der den lesenden Zugriff auf einige ausgewählte Datenpunkte erlaubt (die Berechtigung wird im Laufe des Hackathons auf alle benötigten Anlagen erweitert). Schreibender Zugriff wird nach Rücksprache mit einem Sachkundigen für eine Anlage vom Berechtiger vergeben.

Der "Berechtiger"

Der Berechtiger ist bei WHAT THE DATA!? die Ansprechperson für Datenzugriffsberechtigungen. Seine Aufgabe ist es, den Zugang zu Datenpunkten möglich zu machen, indem er

  • Zugriffsberechtigungen erweitert
  • Datenpunkte hinzufügt
  • weitere Systeme einpflegt

Payload-Format

Die Payload Syntax aller Datenpunkte ist einfach und einheitlich gehalten, sofern nicht anders angegeben.

JSON-Payload mit Value-Timestamp Tupel:

{
    "value": 42.3, 
    "timestamp": 1474676646761
}

Genauigkeit

Sofern nicht anders definiert, wird die Genauigkeit aller Werte auf 0.001 beschränkt.

Frequenz

Anstatt eines festen Zeitrasters, werden Daten bei Wertänderungen übermittelt. Die maximale Frequenz beträgt 1 / 5sec, sofern nicht anders definiert. Ändert die Datenquelle den Wert öfters innerhal eines Takts, wird immer nur die letzte Änderung innerhalb des Takts berücksichtigt.

Persistenz

Daten werden vom Cybus mit dem Retain-Flag gepublished, sofern nicht anders angegeben. Dies bedeutet, dass ein MQTT-Client sofort die letzte Nachricht übermittelt bekommt, wenn er auf ein Topic subscribed, egal wie alt die Nachricht ist.

Energie

Scope

io/cybus/energie-campus/energie/:station



BeschreibungDatenpunkte
Verfügbare Stationen
Station Beschreibung
hausanschluss Hausanschluss
kaelte Abgang Kaelte
elektrolyse Abgang Elektrolyse
bhkw Abgang BHKW
waermepumpe Abgang Wärmepumpe
methanisierung Abgang Methanisierung
photovoltaik Photovoltaik
e_bikes Ladestation der E-Bikes
batteriepruefstand Batterieprüfstand
abgang_aufzug Aufzug
Lesen
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/wirkleistung/gesamt W Total Active Power
/blindleistung/gesamt W Total Reactive Power
/scheinleistung/gesamt VAR Total Apparent Power
/spannung/ln V 3-Phase-Mean Voltage L-N
/spannung/ll V 3-Phase-Mean Voltage L-L
/strom/ll A 3-Phase-Mean Current L-L
/leistungsfaktor/gesamt Total Power-Factor
/netzfrequenz Hz Mains Frequency

Heizung

Scope

io/cybus/energie-campus/heizung



BeschreibungDatenpunkte
Am Energie-Campus bestehen mehrere Heizkreisläufe, die unabhängig voneinander überwacht und angesteuert werden können.
Lesen
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/aussenfuehler/norden/temperatur °C Außentemperatur Nord
/aussenfuehler/sueden/temperatur °C Außentemperatur Süd
/betonkern/ruecklauf/druck bar Rücklaufdruck der Betonkernaktivierung
/betonkern/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur der Betonkernaktivierung
/betonkern/ruecklauf/volumen m³/h Volumenstrom des Rücklaufs der Betonkernaktivierung
/betonkern/vorlauf/druck bar Vorlaufdruck der Betonkernaktivierung
/betonkern/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur der Betonkernaktivierung
/bhkw/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur des BHKWs
/bhkw/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur des BHKWs
/bhkw/vorlauf/volumen m³/h Volumenstrom des Vorlaufs des BHKWs
/erdgeschoss/ruecklauf/druck bar Rücklaufdruck der Heizung im Erdgeschoss
/erdgeschoss/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur der Heizung im Erdgeschoss
/erdgeschoss/ruecklauf/volumen m³/h Volumenstrom des Rücklaufs der Heizung im Erdgeschoss
/erdgeschoss/vorlauf/druck bar Vorlaufdruck der Heizung im Erdgeschoss
/erdgeschoss/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur der Heizung im Erdgeschoss
/obergeschoss/ruecklauf/druck bar Rücklaufdruck der Heizung im im 1.OG
/obergeschoss/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur der Heizung im 1.OG
/obergeschoss/ruecklauf/volumen m³/h Volumenstrom des Rücklaufs der Heizung im 1.OG
/obergeschoss/vorlauf/druck bar Vorlaufdruck der Heizung im 1.OG
/obergeschoss/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur der Heizung im 1.OG
/raumlufttechnik/ruecklauf/druck bar Rücklaufdruck der Raumlufttechnik
/raumlufttechnik/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur der Raumlufttechnik
/raumlufttechnik/ruecklauf/volumen m³/h Volumenstrom des Rücklaufs der Raumlufttechnik
/raumlufttechnik/vorlauf/druck bar Vorlaufdruck der Raumlufttechnik
/raumlufttechnik/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur der Raumlufttechnik
/werkhalle/ruecklauf/druck bar Rücklaufdruck der Deckenstrahlplatten
/werkhalle/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur der Deckenstrahlplatten
/werkhalle/ruecklauf/volumen m³/h Volumenstrom des Rücklaufs der Deckenstrahlplatten
/werkhalle/vorlauf/druck bar Vorlaufdruck der Deckenstrahlplatten
/werkhalle/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur der Deckenstrahlplatten

Lüftung


Scope

io/cybus/energie-campus/lueftung


BeschreibungDatenpunkte
Die Lüftungsanlage am Energie-Campus kann überwacht und angesteuert werden.
Lesen
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/zuluft/druck bar Zuluftdruck (max 400bar)
/abluft/druck bar Abluftdruck (max 400bar)
Schreiben
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/status/set Lüftung Einschalten (1=Auto, 3=Ein)

Kälte


Scope

io/cybus/energie-campus/kaelte


BeschreibungDatenpunkte
Die Kälteanlage am Energie-Campus kann überwacht und angesteuert werden.
Lesen
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/netz/ruecklauf/druck bar Rücklaufdruck im Kältenetz
/netz/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur im Kältenetz
/netz/vorlauf/druck bar Vorlaufdruck im Kältenetz
/netz/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur im Kältenetz
/netz/vorlauf/volumen m³/h Volumenstrom im Kältenetz
/primaerkreis/ruecklauf/druck bar Rücklaufdruck vor dem Kälteübertrager (Primärkreis)
/primaerkreis/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur vor dem Kälteübertrager (Primärkreis)
/primaerkreis/vorlauf/druck bar Vorlaufdruck vor dem Kälteübertrager (Primärkreis)
/primaerkreis/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur vor dem Kälteübertrager (Primärkreis)
/sekundaerkreis/ruecklauf/druck bar Rücklaufdruck des Zubringers der RLT hinter dem Übertrager (sekundär)
/sekundaerkreis/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur des Zubringers der RLT hinter dem Übertrager (sekundär)
/sekundaerkreis/vorlauf/druck bar Vorlaufdruck des Zubringers der RLT hinter dem Übertrager (sekundär)
/sekundaerkreis/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur des Zubringers der RLT hinter dem Übertrager (sekundär)
/serverraum/ruecklauf/druck bar Rücklaufdruck der Kühlung im Serverraum
/serverraum/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur der Kühlung im Serverraum
/serverraum/vorlauf/druck bar Vorlaufdruck der Kühlung im Serverraum
/serverraum/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur der Kühlung im Serverraum
/serverraum/vorlauf/volumen m³/h Volumenstrom der Kühlung im Serverraum
/speicher/entladung/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur bei Entladung des Kaltwasserspeichers
/speicher/entladung/ruecklauf/volumen m³/h Volumenstrom des Rücklaufs bei Entladung des Kaltwasserspeichers
/speicher/entladung/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur bei Entladung des Kaltwasserspeichers
/speicher/entladung/vorlauf/volumen m³/h Volumenstrom des Vorlaufs bei Entladung des Kaltwasserspeichers
/speicher/ladung/ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur bei Ladung des Kaltwasserspeichers
/speicher/ladung/ruecklauf/volumen m³/h Volumenstrom des Rücklaufs bei Ladung des Kaltwasserspeichers
/speicher/ladung/vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur bei Ladung des Kaltwasserspeichers
/speicher/ladung/vorlauf/volumen m³/h Volumenstrom des Vorlaufs bei Ladung des Kaltwasserspeichers
/speicher/mitte/temperatur °C Kaltwasserspeicher Temperatur mitte
/speicher/oben/temperatur °C Kaltwasserspeicher Temperatur oben
/speicher/unten/temperatur °C Kaltwasserspeicher Temperatur unten

Blockheizkraftwerk


Scope

io/cybus/energie-campus/bhkw


BeschreibungTech. DetailsDatenpunkte
Blockheizkraftwerke (BHKW) arbeiten nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, bei der gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt wird. Das am Energie Campus eingesetzte Modell besitzt einen erdgasbetriebenen Ottomotor, der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Die dabei entstehende Abwärme wird ausgekoppelt und zur Raumheizung und Warmwasser-Bereitung genutzt.
Modell: Mephisto G16+
Kraftstof:f Erdgas (Flüssiggas möglich)
el. Leistung: 5-16 kW
el. Wirkungsgrad: 31,5%
Gesamtwirkungsgrad: 101,0%
Bis zu 20% Wasserstoffanteil möglich
Datenpunkt Einheit Beschreibung
leistung/elektrisch kW Elektrische Istleistung des BHKWs
leistung/thermisch kW Thermische Istleistung des BHKWs
vorlauf/temperatur °C Vorlauftemperatur des BHKWs
ruecklauf/temperatur °C Rücklauftemperatur des BHKWs
oel l Verbrauchtes Öl des BHKWs

Raumluft


Scope

io/cybus/energie-campus/raumluft


BeschreibungDatenpunkte
In den Anlagenräumen wird die Konzentration von Gasen in der Raumluft gemessen.
Lesen
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/gas/elektrolyse/methan % CH4 Sensor im Elektrolyse-Raum
/gas/elektrolyse/wasserstoff % H2 Sensor im Elektrolyse-Raum
/gas/elektrolyse/co2 ppm CO2 Sensor im Elektrolyse-Raum
/gas/bhkw/methan % CH4 Sensor im BHKW-Raum
/gas/bhkw/wasserstoff % H2 Sensor im BHKW-Raum

Photovoltaik


Scope

io/cybus/energie-campus/photovoltaik


BeschreibungTech. DetailsDatenpunkte
Die Photovoltaik(PV)-Anlage auf dem Dach des Technologiezentrums erzeugt Strom aus Sonnenlicht, der im Gebäude genutzt wird bzw. bei Überschuss ins Stromnetz eingespeist wird.
Ertrag: ca. 8.000 kWh im Jahr
Leistung: ca. 10 kWp
Messtechnik: Einstrahlung, Temperatur, akt. Leistung u.v.m.
Datenpunkt Einheit Beschreibung
wirkleistung W Wirkleistung
umgebungstemperatur °C Umgebungstemperatur
tagesertrag kWh Tagesertrag
modultemperatur °C Modultemperatur
gesamtertrag kWH Gesamtertrag
gesamteinstrahlung W/m² Gesamteinstrahlung
blindleistung W Blindleistung
betriebszeit h Betriebszeit
wechselrichter/b/strom mA Strom Wechselrichter B
wechselrichter/a/strom mA Strom Wechselrichter A
wechselrichter/b/spannung V Spannung am Wechselrichter B
wechselrichter/a/spannung V Spannung am Wechselrichter A
wechselrichter/b/leistung W Leistung Wechselrichter B
wechselrichter/a/leistung W Leistung Wechselrichter A

Elektroauto


Scope

io/cybus/energie-campus/elektroauto/ladestation


BeschreibungTech. DetailsDatenpunkte
Der BMW i3 ist ein vollelektrisch betriebenes Fahrzeug, ausgestattet mit einer aufladbaren Lithium-Ionen-Batterie. Bei Bremsvorgängen übernimmt der Elektromotor die Funktion eines Generators und wandelt die Bremsenergie wieder in Strom um. Ein hoher Anteil an eingesetzten Recycling-Materialien und energieeffizienten elektrischen Komponenten reduziert die Umweltauswirkungen dieses Fahrzeugs.
BMW i3
Typ: vollelektrisch
el. Leistung: 125 kW
Batteriekapazität: 22 kWh
Wandladestation: wallb-e 22kW
Lesen
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/ev-status EV-Status (A-F)
/ladestrom/proximity A Proximity Ladestrom
/ladestrom/vorgabe A Eingestellter Ladestrom (6...80 Ampere)
/ladezeit s Ladezeit
/dip-schalter DIP-Schalter Konfiguration (Binär, DIP 1 = LSB)
/fw-version Firmware Version (z.B. 0.4.30 = 430)
/fehlercodes Fehlercodes (
1. Kabelabweisung 13 A und 20 A
2. Kabelabweisung 13 A
3. Ungültiger PP-Wert
4. Ungültiger CP-Wert
5. Status F wegen fehlender Verfügbarkeit der Ladestation
6. Verriegelung
7. Entriegelung
8. LD ist während Verriegelung weggefallen
9. Überstromabschaltung
10. Kommunikationsproblem Ladesteuerung - Messgerät bei aktivierter Überstromabschaltung
11. Status D, Fahrzeug abgewiesen
12. State A/B, Voltage Detection ausgelöst
13. Fahrzeugseitig keine Diode im Control Pilot Kreis)
/di/enable Digitaler Eingang EN (Enable)
/di/external-release Digitaler Eingang XR (External Release)
/di/lock-detection Digitaler Eingang LD (Lock Detection)
/di/manual-lock Digitaler Eingang ML (Manual Lock)
/do/charger-ready Digitaler Ausgang CR (Charger Ready)
/do/locking-request Digitaler Ausgang LR (Locking Request)
/do/vehicle-ready Digitaler Ausgang VR (Vehicle Ready)
/do/error Digitaler Ausgang ER (Error)
Schreiben
Datenpunkt Einheit Beschreibung Beispiel
/ladestrom/vorgabe/set A Ladestrom Einstellung (6...80 Ampere) {"value": 30}

Elektrolyse


Scope

io/cybus/energie-campus/elektrolyse


BeschreibungTech. DetailsDatenpunkte
Die Elektrolyse ist ein Verfahren zur Wasserstoff-Erzeugung. Dabei wird Wasser unter Einwirkung elektrischer Energie in einem chemischen Prozess in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der hier eingesetzte Elektrolyseur ist ein sogenannter PEM-Elektrolyseur (Proton-Exchange-Memrane). Der produzierte Wasserstoff kann als Brennstoff für das BHKW oder zur Methan-Erzeugung genutzt werden.
Modell HPac
Typ PEM-Elektrolyse
el. Leistung 10kW
Wasserstoffproduktion 2,92 m3/h
Wasserstoffreinheit 99,99%
Druck 15 bar
Betriebsbereich 0-100%
Konnektivität ISO/on TCP/IP
Lesen
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/alarm Alarm (1=aktiv)
/warning Warnung (1=aktiv)
/status Anlagenstatus (100-999)
/pressure bar Wasserstoff Druck
/moisture Wasserstoff Feuchtigkeit
/psu/voltage V Power Supply Unit: Spannung
/psu/current A Power Supply Unit: Strom

Methanisierung


Scope

io/cybus/energie-campus/methanisierung


BeschreibungTech. DetailsDatenpunkte
Wie der Name vermuten lässt, handelt es sich bei der Methanisierung um ein Verfahren zur Erzeugung von Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas. Dabei werden Wasserstoff, welches zuvor in der Wasserelektrolyse erzeugt wurde, und Kohlenstoffdioxid (CO2) mithilfe von Bakterien zu Methan umgewandelt.
Hersteller: MT BioMethan GmbH
Modell: Biologische Methanisierung - Prototyp
Typ: biologische Methanisierung
Methanproduktion: 0,2 m3/h
Methangehalt: mind. 80 Vol.-%
Lesen
Datenpunkt Einheit Beschreibung
reaktor/druck mbar Reaktordruck
reaktor/temperatur °C Reaktortemperatur
reaktor/fuellstand % Füllstand der Flüssigkeit im Reaktor
konzentration/sauerstoff % Sauerstoff-Konzentration
konzentration/co2 % Kohlenstoffdioxid-Konzentration
konzentration/methan % Methangas-Konzentration
durchfluss/wasserstoff l/h Wasserstoffdurchfluss
durchfluss/co2 l/h Kohlenstoffdioxid-Durchfluss
differenzdruck mbar Differenzdruck zwischen den Verdichtern
pt300 Bitte sprecht uns an
pt230 Bitte sprecht uns an
pt212 Bitte sprecht uns an

Speicher- & Heizstäbe


Scope

io/cybus/energie-campus/speicher


BeschreibungTech. DetailsDatenpunkte
Das Blockheizkraftwerk und die Wärmepumpe versorgen den Energie Campus mit Wärme für Heizung und Warmwasserbereitung, sowie im Falle der Wärmepumpe mit Kälte zur Kühlung während der Sommermonate. Um diese Energie zwischenspeichern zu können, ist der Energie Campus mit mehreren Pufferspeichern ausgestattet. Diese Speicher können in beliebiger Weise miteinander verschaltet werden.
thermische Speicher Wasser
Hersteller: Flamco
Modell: PS 1000
Typ: 3x Warmwasserspeicher, 1 x Kaltwasserspeicher
Anzahl: 4
Volumen: 1.000 Liter
Besonderheit: Ausgestattet mit elektrischen Heizstäben (eigene Beschaffung)

Elektroheizstäbe
Hersteller: solar profi
Modell: EH 8000
Typ: Elektrowiderstand
Anschluss: G 1 1/2„
Länge: 710mm
Anzahl: 3
el. Leistung: 3x 8 kW
Schaltung über: 3x Siemens 3poliger Schütz (3RT2026-2AP00)
Spulenspannung: 240Vac
Leistung: 11 kW
Kontaktnennstrom: 25 A
Kontaktnennspannung: 400Vac
Lesen
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/4/anforderung SP04 Speicherladung angefordert
/4/bhkw/ausschaltpunkt °C SP04 Ausschaltpunkt des BHKWs
/4/bhkw/einschaltpunkt °C SP04 Einschaltpunkt des BHKWs
/4/heizpatrone/stufe/1 SP04 Heizpatrone Stufe 1
/4/heizpatrone/stufe/2 SP04 Heizpatrone Stufe 2
/4/heizpatrone/stufe/3 SP04 Heizpatrone Stufe 3
/4/mitte/temperatur °C SP04 Temperatur mitte
/4/oben/temperatur °C SP04 Temperatur oben
/4/unten/temperatur °C SP04 Temperatur unten
------------ --------- --------------
/5/anforderung SP05 Speicherladung angefordert
/5/bhkw/ausschaltpunkt °C SP05 Ausschaltpunkt des BHKWs
/5/bhkw/einschaltpunkt °C SP05 Einschaltpunkt des BHKWs
/5/heizpatrone/stufe/1 SP05 Heizpatrone Stufe 1
/5/heizpatrone/stufe/2 SP05 Heizpatrone Stufe 2
/5/heizpatrone/stufe/3 SP05 Heizpatrone Stufe 3
/5/mitte/temperatur °C SP05 Temperatur mitte
/5/oben/temperatur °C SP05 Temperatur oben
/5/unten/temperatur °C SP05 Temperatur unten
------------ --------- --------------
/6/anforderung SP06 Speicherladung angefordert
/6/bhkw/ausschaltpunkt °C SP06 Ausschaltpunkt des BHKWs
/6/bhkw/einschaltpunkt °C SP06 Einschaltpunkt des BHKWs
/6/heizpatrone/stufe/1 SP06 Heizpatrone Stufe 1
/6/heizpatrone/stufe/2 SP06 Heizpatrone Stufe 2
/6/heizpatrone/stufe/3 SP06 Heizpatrone Stufe 3
/6/mitte/temperatur °C SP06 Temperatur mitte
/6/oben/temperatur °C SP06 Temperatur oben
/6/unten/temperatur °C SP06 Temperatur unten
schreiben
Datenpunkt Einheit Beschreibung
/4/beladeart/set Beladeart SP04 (1 Be-/Entladung, 3 Beladung BHKW, 5 Beladung E-Pat)
/5/beladeart/set Beladeart SP05 (1 Be-/Entladung, 3 Beladung BHKW, 5 Beladung E-Pat)
/6/beladeart/set Beladeart SP06 (1 Be-/Entladung, 3 Beladung BHKW, 5 Beladung E-Pat)

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