Xanthiona

Recentelijk heb ik me verdiept in de mogelijkheden van de Victron Venus GX. Dit is een communicatiemodule van Victron die in principe (een deel van) de Victron apparatuur met elkaar verbind en zorgt voor de onderlinge communicatie tussen de apparatuur, zie Victron, Venus GX. De GX module kan met het internet worden verbonden via wifi of met een ethernet kabel worden aangesloten op een bestaande router.  Via het Victron Remote Management (VRM) portal of de VRM app is het dan mogelijk omtoestand van de op de Venus GX aangesloten apparatuur op afstand te monitoren of zelfs instellngen te wijzigen.

Victron Venus GX

Deze GX module is er in een aantal versies, waaronder 1 met een display, de Color Control GX, en 1 zonder display, de Venus X. Zie voor de overige versies de Victron GX versies. De functionaliteit van de modules zijn grotendeels identiek, ze maken allen gebruik van het Venus OS. Ik overweeg de Venus GX te installeren. Dan kunnen de huidige Victron BMV700 accumonitor en de Victron Quattro 24/5000 met de Venus GX worden verbonden. Met een VE-Can-NMEA2000 kabel kan de GX module ook worden aangesloten op een NMEA2000 netwerk.

Op dit moment is een firmware upgrade (beta 2.40x) van de GX module in ontwikkeling bij Victron, waarmee dan de gegevens van de accumonitor en de inverter/chargers worden gepubliceerd op het NMEA2000 netwerk. Zodra deze firmware gereed is en is geinstalleerd in de GX module is het niet meer nodig een VE-Direct-NMEA2000 interface voor de BMV700/702 in het systeem op te nemen. Ook de VE-Bus-NMEA2000 interface voor de gegevens van de Multiplus/Quattro kan dan worden verwijderd. Hiermee wordt het totale elektrische/NMEA2000 systeem vereenvoudigd. Of ook de MK2/MK2 interface uit het systeem gehaald kan worden is mij nog niet duidelijk. Op de Victron website lees ik dat de MK2/MK3 wordt gebruikt voor allerlei specifieke doeleinden en instellingen van de Multiplus/Quattro en ik verwacht dat dat zo blijft.

Met het opnemen van een Venus GX in het elektrisch systeem is de mogelijkheid van remote monitoring vergelijkbaar als met de Seasmart module die ik nu gebruik, zie mijn serie van artikelen over:  remote monitoring met SeaSmart.

Of de GX module alle NMEA2000 berichten (PGNs) kan versturen is mij nog niet duidelijk. Wel kunnen op de GX ook een aantal tankzenders worden aangesloten, dus ik verwacht dat die informatie (PGN127505) ook op het NMEA2000 netwerk wordt gepubliceerd door de GX. Voor mij krijgt de GX dan dezelfde functionaliteit als de Seasmart, omdat ik op afstand alleen de status van de walstroom, de stand van de tanks en de laadtoestand van de service-accu wil zien.

Voorlopig nog even afwachten totdat Victron klaar is met de firmware update.

Nog even geduld

Compacte en bijzondere Teltonika RUT950 router

Nu ons motorjacht Xanthiona weer in de Jachthaven van Strand Horst ligt, gebruiken we de wifi van de haven weer voor onze internet verbinding aan boord. Helaas is de ontvangst van de wifi van de haven niet zo sterk op de Xanthiona. Reden daarvoor is dat de Teltonika RUT950 router in een kast hangt en de op de router gemonteerde antennes dus slechte ontvangst hebben. Met de smartphone of de iPad kun je buiten de router om rechtstreeks contact maken met het wifi van de jachthaven, maar ook dan is het signaal niet altijd even sterk. Met name in de achterslaapkamer is de ontvangst erg slecht. Dit is logisch, de achterslaapkamer is op de deur en de raampjes na, geheel omgeven door staal. Je bent daar in een kooi van Faraday, die bijna alle radiosignalen afschermt.

TP-Link EAP110 Omada repeater

Om het probleem van de slechte wifi in de achterslaapkamer op te lossen heb ik daar een tijdje geleden een TP-link (Omada) repeater geinstalleerd. Deze hangt met ethernet kabel aan de router en in principe heb je zo op 3 meter afstand van de repeater een mega ontvangst van het wifi signaal. Echter als het binnenkomende wifi signaal op de router slecht is, is het op de wifi repeater ook slecht. Tijd dus om de ontvangst van de router te verbeteren.

De Teltonika RUT950 is een erg slimme router. Naast wifi, kun je er 2 simkaarten voor een 4G verbinding in plaatsen en als het wifi signaal weg valt, kun je het zo instellen dat 1 simkaart automatisch overschakelt naar 4G, valt die ook uit, dan kun je automatisch overschakelen naar simkaart 2. Ook kun je instellingen zo maken, dat beide simkaarten om de zoveel tijd checken of de wifi verbinding weer terug is, dit om onnodige kosten over 4G te voorkomen. Vaar je bijvoorbeeld de haven uit en ben je buiten het bereik van de wifi, dan blijft je internet verbinding automatisch in tact, omdat de router overschakelt naar 4G. Vaar je een paar uur later de haven weer in, dan schakelt de router weer over naar wifi.

12 dBi MiMo 4g/LTE antenne

Om maximale 4G ontvangst te hebben tijdens het varen had ik vorig jaar al een 4G MiMo antenne met 12 dBi versterking op de radar beugel gemonteerd. De router maakt gebruik van MiMo (Multiple-Input, Multiple-Output) techniek voor 4G en wifi, waarmee de ontvangst van het 4G en wifi signaal wordt verbeterd. In de praktijk betekent dat 2 x een 4G antenne en 2 x een wifi antenne. De fraaie omni directionele LTE/4G antenne heeft 2 antennes in zich en dus lopen er ook 2 antennekabels van de radarbeugel naar de router in de kast.

Het verbeteren van het wifi signaal dacht ik op te lossen door ook 2 wifi antennes op de radarbeugel te plaatsen voor maximaal ontvangst. Na wat studie op het internet kwam ik er achter dat er ook speciale MiMO wifi antennes zijn. Via Marktplaats dacht ik een goeie slag geslagen te hebben met de Ubiquiti airMax AMO 2G13, een MiMo wifi antenne met 13 dBi versterking. Maar het was geen gezicht, hij was zo mogelijk nog hoger dan de marifoon en AIS antenne en met zijn 7 cm doorsnee leek het op een dikke paal. De dag dat ik hem wilde monteren stond er een stevige wind en bleek het ding ook een flinke windvanger te zijn. Erg stabiel was het ding niet. Uiteraard moet voor de MiMo techniek ook 2 x een wifi antennekabel naar de router lopen.

Ubiquiti airMAX AMO2G13 wifi MiMo antenne: geen gezicht

Een paar weken geleden schreef ik over de steeds maar groeiend aantal kabels dat vanaf de flying bridge moet worden doorgevoerd naar het paneel in de kast in de keuken waar een flinke hoeveelheid apparatuur is gemonteerd. Ik zat dus eigenlijk niet te wachten op nog meer kabels. Bij de zoekslag naar wifi MiMo antennes kwam ik in contact met Johan Habing van Wifiaanboord.nl. Hij stelde een heel andere oplossing voor die me direct aansprak. Wifiaanboord.nl heeft in haar assortiment de QuSpot950 van QuWireless, specifiek voor de RUT950 router. Het unieke is dat de router in de QuSpot wordt gemonteerd en dat er alleen een LAN kabel van de QuSpot/router vanaf de flying bridge naar bijvoorbeeld een switch op het paneel in de keuken loopt. Het signaal verlies op antennekabels is vrij groot, terwijl het verlies over ethernet kabel minimaal is. En in plaats van 4 antennekabels gaat er nu maar 1 ethernet kabel naar het paneel in de keuken. Johan adviseerde wel om sftp kabel cat 6 te gebruiken, deze is ook geschikt voor buiten gebruik.

Fraaie oplossing: QuSpot950

De Quspot is vorige week besteld en inmiddels op de radarbeugel geinstalleerd. De ontvangst van de wifi van de haven is nu een stuk beter. De vrij gekomen ruimte van de router op het panel in de keuken wordt nu ingenomen door een mini Cisco switch. De switch heeft 4 aansluitingen, waarvan 2 al bezet zijn door de ethernet kabel naar de mediaPC en naar de SeaSmart module voor remote monitoring. De wifi repeater heb ik nu verplaatst van de achterslaapkamer naar de gang beneden. De repeater heeft een eigen SSID (naam van access point) en met je smartphone of iPad log je alleen in op de wifi repeater, die in principe altijd verbinding heeft door het automatisch overschakelen naar 4G als de wifi van de haven weg valt. In de achterslaapkamer is het nu iets minder, maar met de deur open valt het mee. De kabel hangt daar nog en ik kan daar altijd nog een 2de repeater op hangen.

Hiermee kom ik dan weer op het probleem dat de switch niet genoeg poorten heeft, bovendien is de switch geen PoE (power over ethernet), waarmee via de ethernetkabel het aangesloten apparaat van stroom wordt voorzien (meestal 12 V). Nu gebruik ik losse PoE adapters van 12 V om de Teltonika RUT950 en de wifi repeater van stroom te voorzien. Op het achterdek en in de motorruimte zijn cameras gemonteerd, die ook gebruik maken van PoE. Totaal dus 4 PoE gebruikers, mogelijk 5 met de 2e repeater. De Cisco switch is geen PoE switch, maar gelukkig wel 12 V. Heel veel PoE switches zijn 230 V of 48-56 V, waarvoor je een 230 V adapter nodig hebt. Veel ruimte is er niet op het paneel en ik wil eigenlijk geen extra 230 V aansluiting maken. Ondertussen heb ik het hele internet afgestruind naar een mini of compacte PoE switch op 12 V, met maximaal 6 of 8 poorten, echter weinig kans. Of ze kosten vele honderden euros, of ze zijn 230 V of gebruiken een 230 V stroomadapter. En de meesten zijn te groot voor het paneel in de keuken. De enige optie lijkt een betaalbare mini PoE switch er bij plaatsen, die dan wel een 230 V stroomadapter heeft en ook die moet ik op het paneel kwijt. Hier ga ik nog even over na sudderen. Eerst eens proberen de camera op het achterdek aan de praat te krijgen.

Het paneel in de keuken met veel apparatuur en doorvoer van kabels

Het wordt krap op het paneel

De QuSpot950 in bedrijf

Door wat probleempjes met de stroomvoorziening op ons motorjacht Xanthiona, besloot ik begin dit jaar om een SeaSmart remote monitoring module te installeren om op afstand een aantal belangrijke waardes te kunnen monitoren. Via deze link kun je lezen hoe dat na een aantal pogingen is gelukt. Tot nu toe ben ik zeer tevreden over de mogelijkheden en met name de  Freeboard website van Chetco Digital geeft fraaie mogelijkheden voor het creeëren van een eigen dashboard.

Belangrijke waardes van de Xanthiona op Freeboard

Helaas lukte het niet om onderscheid te maken tussen de waarde van de 230 V walaansluiting en de waarde van de 230 V die uit de Victron Quattro komt. Die laatste waarde kan de 230 V zijn van de walstroom die door de Quattro direct wordt doorgegeven of het kan de 230 V zijn die door de Quattro vanuit de 24 V serviceaccu naar 230 V is omgezet. De NMEA2000 berichten (PGN) die door de Quattro op de NMEA2000 bus worden geplaatst zijn hetzelfde en maken geen onderscheid. Ik zoek nog een mogelijkheid om 1 van de 2 een andere naam te geven, dan kan Freeboard het weergeven.

Vandaag keek ik nog eens vanaf thuis hoe het er voor stond op de Xanthiona en zag een enorme piek in de 230 V stroom en spanning: 40.000 Ampere stroom bij een spanning van ca. 4.000 V. Dit is in principe onmogelijk. Als deze waardes daadwerkelijk door de Victron Quattro gegaan zou zijn dan zou alle apparatuur nu volledig kapot zijn.

Extreem hoge stroom en spanning gemeten op FreeBoard: 40.000 ampere en 4.000 volt

In het begin van het jaar had ik dit ook al een keer (zie onderste grafiek).

Het is volkomen onduidelijk of er een spook stroom door de Quattro gaat of dat er ergens via de software van de Quattro, de SeaSmart module of de Helmsmart website spook bits worden omgezet in deze extreme waardes.

17.664 ampere en 4000 V in maart 2019

Het opvallende is dat het beide keren iets na 16.00 uur gebeurde en dat er beide keren een voltage van 4000 V werd gemeten.

Bij het begin van de afbouw van ons motorjacht Xanthiona had ik me heilig voorgenomen om de gehele bedrading van de 24 V, de 230 V en voor de apparatuur en instrumenten heel precies en netjes volgens de regels van de kunst aan te leggen. Leidraad waren de ISO standaarden voor de DC stroom ISO 10133 (24 V gelijkspanning) en AC stroom ISO 13297 (230 V wisselspanning). Het 24 V systeem is gebaseerd op het principe van het Czone ‘distirbuted power system’‘, waarbij slechts 1 dikke kabel naar een verdeelpunt (output module) loopt waar dan de lokale stroomverbruikers met korte kabels worden aangesloten. De Czone modules zijn onderling verbonden met een NMEA2000 network en met behulp van een Czone display of Czone software kan men dan digitaal apparatuur aan en uit schakelen. Er zijn 5 output modules geinstalleerd op de volgende locaties: motorruimte (2 x), stuurpositie flying bridge, keukenpaneel en de (nood)stuurpositie in de keuken. Op deze manier van een ‘distributed power system’ voorkomt men dikke kabelbomen en door de eenvoud en overzichtelijkheid van het systeem is storing zoeken eenvoudig. Zie voor wat meer achtergrond o.a. de volgende artikelen op dit weblog: Update elektrische schema’s, Xanthiona nu digitaal bestuurd en Eerste proefvaart na upgrade. Zie ook hieronder de laatste update van het 24 V/NMEA2000/Czone schema.

Laatste update 24 V/NMEA2000 systeem

Voor het 230 V systeem is voor het schakelen van het licht, het aansturen van de centrale verwarming per kamer en voor het openen en sluiten van het raam, een huisautomatiseringssysteem geinstalleerd, gebaseerd op het KNX principe. Met programmeerbare knoppen op een KNX display kan het licht vanaf meerdere plekken worden geschakeld. Een aantal lichten zoals in de hal en de badkamers gaat via bewegingssensoren automatisch aan en na ca. 30 seconden automatisch weer uit. In 1 van de badkamers wordt de warmte-terug-win unit (WTW) door de sensor in stand 3 geschakeld en blijft 20 minuten aan om condens en luchtjes te verwijderen. Zie o.a. de volgende artikelen op dit web-log CV eindelijk aangestuurd via KNX, Ventilatie gekoppeld aan huisautomatisering en Vorderingen aan het elektrisch als je meer wilt weten over het KNX huisautomatiseringssyteem. Zie hieronder de laatste update van het 230 V systeem.

230 V systeem

Al deze electronica en apparatuur wordt verbonden met elkaar via een heel assortiment van kabels. Het spanningsverlies over de totale lengte van een kabel bepaald met name de dikte van de kabels, zoals ik al eens beschreef in dit artikel: Amps, AWG, ISO en koffiedik kijken. De eerder genoemde ISO standaarden beschrijven ook voor een deel de kleur, het type, waar ze  moeten worden geinstalleerd en hoe ze moeten worden afgewerkt. Zo moeten voor de 230 V AC kabels de bekende blauw/bruin en gele-groene aders worden gebruikt en voor 24 V DC alleen rood en zwart. Verder moeten AC en DC minstens 10 cm van elkaar gescheiden zijn en moeten de uiteinden van de kabels voorzien zijn van adereindhulzen. Tot zover de theorie over het georganiseerd en overzichtelijk aanleggen van een elektrisch systeem.

Onder de keuken door: de 230 V kabels in grijze koker 10 cm gescheiden van 24 V kabels in witte kokers

De praktijk is echter weerbarstig en uiteindelijk eindig je toch op bepaalde plekken met een behoorlijke spaghetti aan kabels. Tussen de salon en de keuken is een paneel met redelijk wat apparatuur en logischerwijs dus ook redelijk wat kabels. Bovendien gaan er een aantal kabels van de stuurpositie op de flying bridge via dit paneel naar de motorruimte of naar de stuurpositie in de keuken.

Links op de foto zie je onder de keuken door, de 230 V kabels in de grijze koker die uit de motorruimte komen. Ze zijn keurig 10 cm gescheiden van de 24 V kabels in de witte kokers, die vanaf het keukenpaneel komen. Maar iets daarvoor komt er kabelspaghetti onder het keukenpaneel uit, zoals je op de volgende foto ziet. Het lijkt wat onoverzichtelijk, maar aan de ene kant zijn de kabels vrij goed herkenbaar: de KNX kabels zijn groen, alle stuurstroom kabels zijn grijs, de NMEA2000 backbone kabel zijn ook grijs, maar een geheel ander type, de 24 V kabels zijn rood en zwart en op dit punt lopen geen 230 V kabels. Ook is het einde van de kabels gelabeld of is er een label aangebracht op de elektrische module of apparatuur. Bovendien is alles gedocumenteerd zoals je in de schema’s hier boven ziet. Mocht er een storing zijn, dan zijn de kabels goed te volgen.

Kabel spaghetti van onder het keukenpaneel

Op de volgende foto zie je alle apparatuur op het paneel in de keuken. Door de jaren heen is de hoeveelheid gegroeid en toen ik recentelijk de nieuwe Simrad RS90 black box marifoons wou installeren, moesten er eerst een aantal andere apparaten worden verschoven. Maar nu is het wel zo’n beetje compleet. Ik had de black box ook op een beschermde plek op de flying bridge kunnen installeren, maar vond de plek op het paneel in de keuken toch meer weerbestendig. Met als gevolg nog meer kabels die moeten worden doorgevoerd naar de flying bridge.

Een opsomming van de kabels die van/via het paneel naar de flying bridge lopen:
-24 V voor Czone output module
-2 x NMEA2000 netwerk kabels
-1 x GPS voor tbv AIS zender/ontvanger
-1 x VHF antennekabel tbv AIS zender/ontvanger
-1 x VHF antennekabel tbv marifoon
-1 x externe speakerkabel tbv marifoon
-1 x 7 aderig handsetkabel tbv marifoon
-2 x stuurstroomkabel voor boeg- en hekschroef
-4 x stuurstroomkabel voor op afstand aan en uit zetten van hoofdschakelaars
-1 x 8 aderige kabel voor omzetten analoge signalen van motorpaneel naar digitaal voor NMEA2000
-1 x 8 aderige kabel tbv gas/motorhendel
-1 x kabel voor aansturing TV satellietontvanger
-1 x kabel voor ontvangst van TV satelliet
-1 x reserve coax kabel
-1 x 230 V kabel
-1 x 20 aderige kabel voor het motorpaneel
-2 x hydraulische slangen voor het stuurwiel

Het resultaat van het doorvoeren van al deze kabels naar de flying bridge zie je op de laatste foto. Lijkt ook wel wat op spaghetti, met dien verstande dat dit volledig uit het zicht is en dat sommige kabels die niet ingekort kunnen worden of waarvoor wat extra lengte is aangehouden, hier onder het instrumentenpaneel is opgebost. Als ik heel veel tijd heb ga ik dit nog wel wat verder fatsoeneren.

Het paneel in de keuken met veel apparatuur en doorvoer van kabels

Rechts boven in de hoek lopen deze kabels van het paneel door naar de flying bridge

De kabels zoals ze vanaf het paneel beneden zijn doorgevoerd naar de flying bridge