Die AMEV-GA-Plattform

Die AMEV-GA-Plattform richtet sich an alle Anwender und Entwickler eines ganzheitlichen, energetischen und technischen Gebäudemanagements in kommunalen Einrichtungen.

Die Downloads dieser Webseite ermöglichen die nahezu automatische Installation eines kompletten datenbankgestützten Client-Server-Systems der Gebäude-Automation als skalierbaren Gebäude-Automations-Server (GA-Server).

Dieser GA-Server ist geeignet für

• den Betrieb einer Liegenschaft z.B. auf einem Mini ITX Rechner als 'standalone' oder als Client einer Zentrale-LeitTechnik (ZLT)
• den Betrieb vieler Liegenschaften als Zentrale-LeitTechnik, z.B. mit mehr als 100.000 Datenpunkten auf einem leistungsstarken (oder virtuellen) Rechner mit 8 oder mehr Kernen (auch ausgelagert in einer Cloud).

Dieser GA-Server ist die stabilste und am einfachsten zu installierende 32 Bit Version (auch für Nichtexperten).
Für Anwender ist er bequem vom Arbeitsplatz via Web Browser (Chrome, Firefox, Opera) erreichbar und bedienbar.
Der Fokus häufiger Anfragen zielt auf eine erhöhte Sicherheit:
so kann z.B. zusätzlich ein OpenVPN Netzwerk installiert werden, d.h. der Anmeldevorgang wird um eine Stufe aufwändiger.
Anmeldung mit Benutzername und Passwort bei: (1)OpenVPN, (2)Tomcat, (3)GA-Server.

Hinweis: Für Experten gibt es noch weitere Varianten der Installation von 32 bzw. 64 Bit Systemen.

Vorab einige Hinweise

Die AMEV-GA-Plattform unterstützt eine Vielzahl firmenspezifischer Protokolle der Gebäude-Automationsstationen und wird federführend von der Landeshauptstadt München (LHM) weiterentwickelt, sowie vom AMEV Arbeitskreis Gebäudeautomation (AMEV: amev-online.de) unterstützt.
Alle Software-Quellen werden derzeit zentral in der LHM verwaltet.

Diese lizenzkostenfreie GA-Server-Installation der AMEV-GA-Plattform unterstützt MSR-Protokolle wie
BACnet, GfR, Kieback & Peter (3200 Reihe, P90), KNX, LON, MODBUS (IP, UDP), SAIA, Sauter (EY2400, EY3600), TREND, WAGO, sowie weitere inzwischen schon 'betagte' Protokolle.
Smart-Home ist in Vorbereitung.

Ist also für das gewünschte MSR-Fabrikat XYZ bereits der implementierte Protokoll-Umsetzer und die MSR-Dokumentation vorhanden, so kann mit der Installation begonnen werden...

Infos und Neuigkeiten

Die Zentrale-LeitTechnik (ZLT 64 Bit) wurde von der Landeshauptstadt München (LHM) auch in einer Wolke oder Cloud mit der Datenbank Oracle sowie mit der Datenbank PostgreSQL installiert.
Eine derartige Lösung reduziert den IT-Aufwand z.B. für Kommunen, d.h. es entfällt die Installation und Wartung eines eigenen zentralen Datenbank-Servers.
Für Anwender ist die ZLT bequem vom Arbeitsplatz via Web Browser (Chrome, Firefox, Opera) erreichbar und bedienbar.

Vor Ort in den Schaltschränken können verwendet werden

• Router mit integrierten GA-Knoten (genubox) z.B. in LHM
• Router mit separaten GA-Knoten (Standard PC Linux, Raspi,...)
• Router mit separatem GA-Server (diese Installation)
  Die Hardware Raspberry Pi 4 ist als GA-Server noch in Vorbereitung...

Allgemeines zur AMEV-GA-Plattform

Der GA-Server kommuniziert mit Gebäude-AutomationsStationen (AS, auch Schaltschrank oder DDC genannt) in den Liegenschaften sowie mit der übergeordneten Zentralen LeitTechnik (ZLT).

• Die Software unter OpenSuse 11.4 und die Datenbank PostgreSQL ist lizenzkostenfrei (diese Installation)
• Die Software unter Suse SLES 11.3 ist lizenzkostenpflichtig (Installation auf Anfrage)
• Die Software unter Oracle ist lizenzkostenpflichtig (Installation auf Anfrage)

• Die Hardware vor Ort ist ein Standard-PC oder ein Mini-PC (z.B. ITX Board mit Atom Prozessor und SSD)
  
• Die Hardware als übergeordnete Zentrale LeitTechnik (ZLT) ist ein leistungsstarker (virtueller) Rechner (evtl. ausgelagert in einer Cloud)

• Der Datenaustausch zwischen verschiedenen GA-Servern erfolgt über eine automatische Spiegelung und ist Vice versa parametrierbar.
• Jeder GA-Server hat bei Bedarf direkten Zugriff auf einen anderen GA-Server oder auf die ZLT.

Auf einem GA-Server können gleichzeitig mehrere GA-Knoten für die Protokolle unterschiedlicher Hersteller von MSR installiert werden.
Ebenso können Zählvorrichtungen unabhängig vom installierten MSR-Fabrikat via Schnittstelle aufgeschaltet werden.

Wird z.B. vor Ort ein Monitor installiert (z.B. Touchscreen in der Schaltschranktür) oder ein Laptop angeschlossen, so ist für einen Benutzer dieses Vorort-System identisch bedienbar wie die übergeordnete Zentrale LeitTechnik.

Der GA-Server ist fernbedienbar und fernwartbar via

• jLZHview (Desktop Server-Client unter Linux oder Windows)
  jLZHview-2.8 32 Bit basiert auf Eclipse RAP 3.6 (2018) und Java 8
  jLZHview-3.0 64 Bit (in Entwicklung)
  
• jLZHweb (Web Browser)
  jLZHweb-2.8 32 Bit basiert auf Eclipse RAP 3.6 (2018) und Java 8 für tomcat 8.
  jLZHweb-3.0 64 Bit basiert auf Eclipse RAP und Java in der jeweils aktuellen Version. (in Entwicklung)
• SSH-Client (Terminal)
• NX-Client (Desktop Server-Client bei Bedarf)

Die Programme jLZHview / jLZHweb unter Eclipse Java ermöglichen

• detailreiches Visualisieren für Schemata, Tabellen und Zeitreihen mit Statistik sowie Zählerverbrauchsanalysen
• Überwachen von Betriebsmeldungen, Grenzwerten, Datenübertragung
• Stellen und Schalten von Betriebszuständen
• Analysen des Anlagenbetriebs mit einer Vielzahl numerischer Methoden,
  wie Ableitungen, gleitende Mittelwerte, Interpolationen, Integrationen, Korrelationsmatrizen, Eigenpaare etc.

Die Benutzerverwaltung ist datenbankgestützt und kann sehr kleinteilig parametriert werden: so hat beispielsweise ein Benutzer XY nur das Recht ein bestimmtes Objekt oder ein bestimmtes Schema etc. zu sehen.
Aus einer Vielzahl von Funktionen können Rechte ausgewählt oder entzogen werden, z.B. das Recht zu Schalten oder zu Stellen, das Recht einen Eintrag in der Datenbank zu ändern, zu löschen oder zu erzeugen.
Weitere Details sind in der Hilfe im Programm unter jLZHview_Benutzerverwaltung.pdf zu finden.

(1) Die Installation des Betriebssystems openSuse 11.4

(1.1) Download von archive.org: Diese Website bietet vieles ...

(1.2) Download von amev-ga-plattform.de: Dieser Download ist als Abbild auf DVD bzw. USB zu 'toasten'.
Der für die Installation vorgesehene Rechner wird dann damit gestartet.
Und nicht vergessen: Beim Startvorgang unbedingt noch ins Boot Menü reingucken! (Taste F2 oder Del).
Weitere Details siehe (2.1) Anleitung.

Warum wird das Betriebssystems openSuse 11.4 verwendet?
Historisch bedingt wurden z.B. wegen ISDN, diverse Betriebssysteme von Suse unterstützt, so auch die sehr stabile Version 11.4 für diese automatische Installation der AMEV-GA-Plattform. Andernfalls darf eben 'stundenlang' Software installiert und getestet werden...

(2) Die Installation eines Gebäude-Automations-Server

(2.1) Anleitung:
Dieser Text beschreibt u.v.a. auch die wenigen Einstellungen für das Betriebssystem.
So sind z.B. die Sprache Deutsch, die Zeitzone Europa, der Gnome-Desktop auszuwählen.
Es sind 4 Partitionen (swap, /, home, lzh-daten) einzurichten.
Die Installationszeit des Betriebssystem dauert ca. 30 Minuten, davon die ersten 5-10 Minuten am Bildschirm.
Das Betriebssystem installiert sich danach automatisch mit einem abschließenden Neustart.
Falls einem 'Nichtexperten' etwas nicht gelingt, so wird die Installation einfach wiederholt!

(2.2) Skript:
Dieses Skript wird auf DVD oder USB gespeichert.
Im vorbereiteten Rechner wird als Benutzer root dieser Download in das Verzeichnis Persönlicher Ordner kopiert und ausgepackt (Kontextmenü Hier entpacken).
Das Skript wird in diesem Ordner via Doppelklick gestartet mit ein paar Fragen, die mit Ja beantwortet werden. Danach ist die Installation automatisch und wird mit einem Neustart nach ca. 10 bis 15 Minuten abgeschlossen.
Weitere Details siehe (2.1) Anleitung.

Installiert wird ein Server, ausgestattet mit der Datenbank PostgreSQL als

• Zentrale LeitTechnik (ZLT) oder als
• GA-Server mit GA-Knoten vor Ort in den Gebäuden

und mit den Visualisierungs- und Management-Werkzeugen

• jLZHview für den Zugriff via Desktop Server-Client unter Linux oder Windows
• jLZHweb für den Zugriff via Web Browser z.B. Chrome, Firefox, Opera
• sowie mit weiteren hilfreichen Werkzeugen...

Die Handhabung wurde derart vereinfacht, dass auch weniger Versierte mit wenigen Hinweisen zur Installation, zur Parametrierung und mit der Bedienung klarkommen.

Hinweis: Als Vorlage ist jetzt ein BACnet-Beispiel in der Datenbank vorinstalliert. Zum Ausprobieren, allerdings fehlt der dazugehörende Schaltschrank, d.h. es gibt keine Messwerte...

(3) Die Belebung der AMEV-GA-Plattform

Das System ist jetzt noch im Nullzustand und muss betriebsfähig gemacht werden. Zu konfigurieren sind diverse Einstellungen wie das Netzwerk sowie folgende Parameter Dateien

• in der Datenbank: gak.cfg
• im GA-Knoten: xxxx.ref, gak.cfg, anrufer.chk, vbp_XXXX.001, iz04ddev.bn

Mit dem Werkzeug GA-Plattform_nn.ods können jetzt alle erforderlichen Parameter Dateien erstellt werden.

(3) GA-Plattform parametrieren via Tabellenkalkulation:
Dieser Download wird z.B. auf DVD bzw. USB oder direkt auf der Festplatte eines geeigneten Rechners gespeichert.
Die Software der Datei GA-Plattform_nn.ods wurde entwickelt und getestet unter

• Linux 32 Bit: OpenSuse 11.4 (LibreOffice 3.3.2)
• Linux 64 Bit: Ubuntu 18.4 (LibreOffice 6.0.7.3)
• Windows 32 Bit: Windows 7 (OpenOffice 4.1.6)

Was ist zu tun?
Man beginnt mit der sogenannten Referenz-Liste (ähnlich der BACnet EDE-Liste).
Zu defininieren sind für jeden Datenpunkt des jeweiligen MSR-Fabrikates

• die Zuordnung der symbolischen Datenpunkt-Adresse zu der MSR-Adresse bzw. Hardware-Adresse
• der Datenpunkt Typ (melden, schalten, messen, stellen, zählen)
• das Attribut (z.B. AUS-EIN, AUS-EIN-AUTO, NORMAL-STÖRUNG, NORMAL-ALARM, STOP-START,...)
• die Dimension (z.B. kW, kWh, C, K, %,... )
• die Beschreibung etc.

Zum Ausprobieren enthält die Datei GA-Plattform_nn.ods eine Vielzahl von Beispielen verschiedener MSR-Fabrikate, allerdings fehlt der dazugehörende Schaltschrank für einen echten Test.

Die Datenbank bzw. der GA-Knoten wird belebt (mit xxxx:=Objekt)

• Wird die Anwendung GA-Plattform_nn.ods auf dem Desktop der AMEV-GA-Plattform kopiert, ausgepackt und bearbeitet, so ist die Parametrierung via Menü Steuerung automatisch, sowohl der Datenbank, als auch des GA-Knotens.
• Händisch werden die Parameter Dateien z.B. via SSH kopiert und ausgeführt
  GA-Knoten: in das Verzeichnis /home/xxxx/gak/ des GA-Knotens.
  Datenbank: in das Verzeichnis /home/lzh/gak_import/xxxx/ des Datenbank-Servers.
  Die ausführbaren Shell-Skripte sind (händisch ist das doch etwas zu frickelig...)
  • 1_import-datenpunkte.sh xxxx (ausführen als Benutzer lzh)
    ausgeführt im Verzeichnis /home/lzh/bin/ importiert die Datenpunkte in die Datenbank
    Die Parameter Datei ist gak.cfg.
    Hinweis: Vorab ist in der Datenbank die Strasse, das Objekt und der GA-Knoten zu definieren.
    Entweder via jLZHview bzw. jLZHweb oder via SQL-Skript (bearbeitbar) im Import-Verzeichnis.
  • erzeuge_gaknoten (ausführen als Benutzer root)
    ausgeführt im Import-Verzeichnis /home/lzh/gak_import/xxxx/ erzeugt den Benutzer GA-Knoten.
    z.B. mit dem GA-Knoten Benutzer xxxx:= AMEV
    Die Parameter Dateien sind anrufer.chk, gak.cfg, iz04ddev.bn, vbp_AMEV.001.

Weitere Werkzeuge

Benutzerverwaltung

Die Benutzerverwaltung ist datenbankgestützt und kann sehr kleinteilig parametriert werden.
So hat beispielsweise ein Benutzer XY nur das Recht ein bestimmtes Objekt oder ein bestimmtes Schema etc. zu sehen. Aus einer Vielzahl der Funktionen können Rechte ausgewählt oder entzogen werden, z.B. das Recht zu Schalten oder zu Stellen, das Recht einen Eintrag in der Datenbank zu ändern, zu löschen oder zu erzeugen.

Schema-Editor

Der Schema-Editor dient dem Import beliebiger Schemata (das sind Hintergrundbilder in den Formaten gif, jpg, png, etc.) sowie der Positionierung der Datenpunkt-Fenster (z.B. mit Copy/Paste oder SQL-Import).

Analyse-Editor

Ein vielseitiger Analyse-Editor unterstützt die grafische Visualisierung aller Datenpunkttypen in beliebig wählbarem Zeitbereich mit vielen Funktionen der analytischen und numerischen Mathematik,
wie Statistik, Ableitungen, gleitende Mittelwerte, Interpolationen, Integrationen, Korrelationsmatrizen, Eigenpaare etc. und ist gut geeignet für technisch wissenschaftliche Auswertungen des Betriebes einer MSR.
Hinweis: Es soll nicht nur warm sein sondern Resourcen schonend warm!

Meldesystem

Neben dem klassischen Melden und Quittieren von Betriebsmeldungen können alle Datenpunkte tabellarisch und grafisch aufbereitet (grau, grün, gelb, rot) und deren aktueller Zustand überwacht werden.

• Übertragung der Datenpunkte aus GA-Knoten
• Info-Event anstehend
etc.

Datenpunkte und deren Grenzwerte (untere und obere Warnungs- und Alarm-Schranke) sind im Zeitbereich oft nicht statisch, sondern folgen der Statistik von

• Anzahl, Minimum, Maximum, Median, Mittelwert, Standardabweichung, Schiefe, etc.
  und können miteinander korreliert werden
  • Korrelation Kesselkreis: Modulation mit den Temperaturen AbGAS und Vorlauf IST im Februar
  etc.

Vom automatischen Betrieb abhängige Datenpunkt-Typen sind

• Melden:
  • Meldungen Historie im Zeitbereich von 3 Tagen
  • Kesseltakten K1 und K2: Betrieb AUS-EIN mit den Temperaturen AbGAS, System (außen) im Februar
  • Kesseltakten K1 und K2: Betrieb AUS-EIN mit den Temperaturen AbGAS, System (außen) dto als Ausschnitt
  • Pumpen, Ventile
  • Flimmern
  etc.
• Messen:
  • Temperaturen Einzelraum, Rücklauf IST, Vorlauf IST und SOLL, System (außen) und Pumpe im Februar
  • Temperaturen Einzelraum, Rücklauf IST, Vorlauf IST und SOLL, System (außen) und Pumpe dto als Ausschnitt
  • Temperaturen Rücklauf IST, Vorlauf IST und die Leistung aus dem WärmeMengenZähler
  • Temperaturen Rücklauf IST, Vorlauf IST, Ventil Vorlauf IST und Pumpen Drehzahl
  etc.
• Zählen:
• WMZ: Verbrauch pro Tag mit Statistik (Maximum, Mittelwert, Standardabweichung) im Februar
• WMZ: Verbrauch pro Monat im Jahr 2020
• WMZ: Arbeit in kWh, Leistung in kW und Temperatur System (außen) im Februar
• WMZ: Arbeit in kWh und Temperaturen Rücklauf IST, Vorlauf IST, System (außen) im Februar
etc.

Die Beispiele hier sind beliebige Screenshots aus verschiedenen MSR-Systemen und ohne Bewertung.

Email-Editor

Ein vielseitiger Email-Editor für den automatischen Email-Versand von Betriebsmeldungen.
Parametrierbar sind abhängig vom Benutzer

• Betriebszustände wie GEFAHR, ALARM, STÖRUNG, WARNUNG, WARTUNG
• Häufigkeiten des Email-Versands
• Liste der Empfänger
• Trend-Grafik der Meldungen im Zeitbereich als Anhang

Hinweis: Ein Versand aus der Grenzwert-Überwachung ist in Vorbereitung.

Datenbank-Transfer

Ein Java-Programm erlaubt einen via cron gesteuerten zyklischen Transfer von Daten von einem zu einem anderen Datenbank-Server (vice versa).

Hilfe zu den Downloads

(1) OpenSuse 11.4 (32 Bit)

Das zu installierende Betriebssystem zum Brennen auf DVD, welches auf einem linuxfähigen 32 Bit Rechner zu installieren ist (Desktop PC, Rack PC, Mini ITX oder als virtuelle Maschine).
Download

• via Internet Archive oder
• via AMEV-GA-Plattform

(2.1) GA-Server 11.4 Installation Anleitung

Wie wird das Betriebssystem installiert?
Wie wird der GA-Server installiert?
Und weitere Nettigkeiten auch für sogenannte Nichtexperten (sic!).

(2.2) GA-Server 11.4 Installation Skript

Das Betriebssystem muss jetzt mit den geforderten Partitionen installiert sein.
Ein Update der OpenSuse 11.4 ist NICHT erforderlich.
Mit diesem Skript wird ein GA-Server installiert:
Zu beantworten sind informelle Fragen mit 'Ja' (siehe Anleitung 2.1).

• Der GA-Server ist danach komplett auf dem Desktop verfügbar.
• Der Web-Server ist bei Bedarf zu aktivieren
  (Im Terminal sh Installiere-jlzhweb.war_via.sh).
• Das Beispiel AMEV_BACnet ist bereits in der Datenbank installiert.
• Der GA-Knoten ist für das Beispiel AMEV noch nicht installiert, also selber machen!
  (Im Terminal erzeuge_gaknoten eintippen).

Mit dem Update vom 2021-03-01 wurden kleinere Unstimmigkeiten behoben und die Datenbank wurde erweitert für das Analyse-Werkzeug Korrelationsmatrizen und das automatische Versenden von Email.
Der Zugriff via Web Browser wurde beschleunigt und der Schema-Editor kann auch via Web Browser verwendet werden.

(3) GA-Plattform parametrieren via Tabellenkalkulation

Wie wird die GA-Plattform_nn.ods bedient? Alle in der Datei vorhandenen Beispiele können ausprobiert werden, d.h. in der Datenbank und als GA-Knoten installiert werden. Die Anzahl der GA-Knoten wird begrenzt durch die Anzahl der Netzwerkkarten bzw. seriellen Schnittstellen. Die Port Adressen sind vorgegeben.
Die Anwendung GA-Plattform_nn.ods ist lauffähig unter LibreOffice bzw. OpenOffice (Linux und teilweise unter Windows 7).

(4) Zugangssoftware und Wartung

jLZH Handbuch: Eine Beschreibung der Bediensoftware der AMEV-GA-Plattform

Wartung-Datenpflege: Eine Beschreibung der Wartung und Datenpflege der AMEV-GA-Plattform.

(5) Weitere Infos

Bei Bedarf werden weitere Downloads bereitgstellt...

Wir bitten um Rückmeldung, falls...

Das Energie- & Umweltbüro e.V. unterstützt Sie beim Aufbau und Betrieb...
Auf Anfrage bieten wir an

• GA-Server Konfigurationen und Schulungen
• Umwandeln einer MSR-Datei in eindeutige Referenz-Datei (XXXX.ref) bzw. Konfigurations-Datei (gak.cfg)
  Erforderliche MSR-Dateien
  • BACnet CSV-Dateien (EDE, StateText, Units)
  • GfR (cex-Dateien)
  • Kieback & Peter (pdf-Datei)
  • MODBUS (Tabellenkalkulation)
  • etc.

Danksagung

Abschließend einen fetten Dank

• an die Landeshauptstadt München - Baureferat -
  für das firmenneutrale Datenübertragungssystem der Zentralen Leittechnik, eine Software-Entwicklung des vom AMEV spezifizierten FND-Konzeptes (siehe amev-online.de/AMEVInhalt/Planen/Gebaeudeautomation/)
• an alle Mitglieder aus dem AMEV-Arbeitskreis-Gebäudeautomation sowie allen Unterstützern dieses Projektes für die vielen Anregungen und für die Unterstützung
• an die Open-Source’lerInnen und insbesondere an die
  • Eclipse-Gemeinde für das tolle Entwicklungswerkzeug
  • PostgreSQL-Gemeinde für diese wunderbare lizenzkostenfreie Datenbank
  • MitarbeiterInnen des Vereins für die Entwicklung des GA-Servers, der jLZHview und der JlZHweb

Die verwendeten Gebrauchs- oder Warenzeichen etc. können Marken sein und als solche gesetzlichen Bestimmungen unterliegen. Diese Webseite selbst verwendet keinerlei Cookies.