「手に乗るWeb観測点」実例と使い方

★実例と使い方資料：(PDF:12Page)

屋外観測システムもブラッシュアップを進めるとともに実績を重ねてきました。

本資料は実際に使って頂いている例や使うイメージを載せていますのでご利用のご参考になればと思っています。

最近のトピックは、Webによる遠隔設定です。
観測システムは常に電源が入っている状態ではないので直ぐに反映とはなりませんが、Webサーバ側で現地のシステム宛に変更コマンドを作りメールを送っておき、そのが現地システムがこのメールを受け取って設定の変更をおこない、変更結果をサーバに通知してくれ、正しく変更が行えたか確認をWebで行えます。
この遠隔設定で現地で機器を開いてGLレベルの調整をしなくてもWebで行えます。　また、天気予報で大雨が予想さえれば細かい観測を雨の降り出す前から準備して観測・監視が行えます。

ロガーの様に人が介在してデータを収集するのではなく、リアルタイムで現地データを収集し、増水の数値モデル作成や反乱予測のシミュレーションの境界値の入力に役立ちます。　AC電源やLANも要らずおけばそこが観測点になり、正確なデータをリアルタイムで収集します。

遠隔機器もメールで設定値変更に対応

超音波水位観測の観測間隔を増水予測に合わせて細かい間隔に変更したい。メール送信間隔も細かく行いたい。また、曇りの日が続き、電池の電圧が落ちているのでメール送信間隔を1日4回ぐらいにして消費電力を減らし、太陽電池の充電で電力回復を図りたい。そのほかにも水位のしきい値レベルを変更、水面までの距離から水位への変換定数の変更と様々あります。

現地に入っての調整が出張となれば1日仕事となってしまいます。それが、設定先のメールアドレスに変更値を送っておけば、あとは自動で変更してくれます。

屋外計測は入るのが大変な所がおおいものです。そんな時、、設定変更を楽に行う事ができます。

コンクリート接着剤は十分な強度でアルミ板を固定

橋に仮止めしたい超音波水位観測システムの固定に「アンカーボルト」か「コンクリートを接着剤」を考えています。左のコンクリートボンドを使って十分な固定強度が得られました。

９０ｋｇ近い右側にかけるとバキッと言って外れましたがそれまで十分な強度が得られ仮止めには十分の強度です。

外れた後の接着剤も、バールでこじると取り去ることができ現状復帰も確認出来ました。

橋や渓流脇に簡単設置できる超音波水位Web観測システム

「手に乗るWeb観測点」に近々デビューの超音波水位観測システムです。 河川の防災に手軽に設置できる観測システムが目標です。　そしてLoRaの多地点観測へとつながります。

説明資料
180129_fbs_hornet_usonni_wl（PDF:6P）

橋に簡単設置の一体型と渓流脇に設置できる分離型があり、手軽に設置でき直ぐに観測を監視できます。

アナログ１６チャネル＋雨量用カウント入力２チャネル：一体型便利

「手に乗るWeb観測点」１６チャネルモデルです。屋外プラントの観測にACアダプタで給電しながら10分毎Web観測をもうすぐ2年実施している機器と斜面で総合観測を行っている機器は、雨のシーズンが終わって来年の雨のシーズンまでお休み中です。

小さな大きさで様々繋げる便利さと１２V、５V、３．３Ｖ、（２。５V）のセンサー給電も中で行っています。

元々はお客さんからのご要望でチャネル数が多く繋げるもでうが欲しいとのお話から始まりました。　18ビットと24ビットのADで精度良く計測していますが、１８ビットあれば熱電対の起電力を測って温度を計算できています。

そこで来年は、24ビットをなくし、18ビットADで４＋（８ｘ２）＝２０チャネルを計画しています。

小さく手軽に多チャネルを一体型で実現し、どこでも多種多点を実現を目指します。

こちらも日陰での観測を考えて乾電池で３～6ヶ月の動作ももうひとつの課題として計画しています。

保守・管理を容易にするWeb観測一覧で確認

Web観測点が増えると保守管理が大変になります。毎日多くの箇所の様子の確認を観測点毎にWebを見るのも大変になります。一覧にして管理します。
左が7台の様子を見ています。
更に増えれば、サーバと同様に管理するソフトを利用します。　これができるのもデータベースにデータを収集しプログラムで自動的に処理しているからです。

人海戦術で1000箇所の観測監視は費用もかかり大変です。コンピュータとネットワークで手軽な観測が必要です。ソフトによる自動化を利用することで負担を減らして信頼性のあるデータを収集を可能にします。

手に乗るＷｅｂ　5ヶ月弱、1時間毎Ｗｅｂ更新動作中

安定動作の動作中です。途中では、晴れない期間も2週間あったりしました。それでも電池切れすることなく安定動作しましています。

実際の運用では様々な問題が発生しその情報も安定動作や取り扱いやすさを目指して大切な情報として収集しています。

ベースは、省電力＝＞小さな充電式電池＝＞小さな太陽電池＝＞乾電池での運用

多地点自動観測=>ビッグデータでシミュレーション連携へ

斜面に設置され傾斜と土壌水分の様子をモニタしているＷｅｂ監視システムです。　ＮＥＴＩＳ登録申請の資料作りでロガーと比較を行っています。
現地に入る回数が半年に１回で良い、データの処理も報告時にまとめて行うから良いというならロガーが安いと言えます。　しかし、毎日、現地の状況が見たいデータも皆で共有したいとなると週数回現地に入ってデータを収集しパソコンでデータ加工、報告や共有資料にまとめるとなると１人月１～２週間は時間を取られ費用がかさみます。人件費は考えなくて良い環境ではロガーが有利ですが、一般の会社では、そうは行きません。　付加価値の高いデータ処理でデータを有効利用する事が求められます。
最近、簡単にデータが収集できる機器や環境が充実し、ビッグデータ処理やシミュレーションとの連携とロガーを使ってデータを集めることでは実現できない大量でタイムリーなデータ収集とシミュレーションとの連携など新しい道が屋外のＷｅｂ計測にはあると感じています。

太陽電池駆動と乾電池駆動のWeb観測比較

左資料170815_compare_solar_battery(PDF:1Page)

実際、観測という観点で太陽電池駆動と乾電池駆動を比べて見ると、取り扱いの容易さという点で乾電池駆動に分があります。それは、日向でも日陰でもおける手軽さ気にするのは電池の電圧で３～６ヶ月交換不要なら機器の点検で例えば３ヶ月毎に現地に入る時に合わせてコンビニで乾電池を調達し交換すれば良いので気楽です。
一方太陽電池は、乾電池と同じ条件での観測なら電池の電圧をあまり気に市内で済みます。しかし、研究や調査での観測を考えると日当たりを気にする必要があり、日陰には設置できません。
また、防災で細かい間隔での観測も期間が短く２週間程度であれば乾電池駆動で十分動きます。　置く場所を選ばず付ける電池駆動には多くのメリットを感じます。

それでも１年、電池を気にせず使いたいには太陽電池が有効です。河川の監視に通常1時間毎、雨が降れば10分毎の詳細監視には太陽電池駆動式が便利です。

雨量と用水水位のQuick　Web観測　高さを高く

降雨と用水水位の観測システムの高さを単管を繋いで高くしました。　太陽電池の部分が低くて地面に降る雨の撥ねで太陽電池が汚れないかを懸念して影響が出ない様に高くしました。

観測は安定しており、価格を含むカタログとして準備中です。　雨量計を取り付ける台も特注で制作しており、雨量計設置は、単管にキャップを取り付けるように取り付けられます。　水平調整用のネジで水平もばっちりです。

性能は、河川の雨量と水位の観測と同等で、通常、10分間隔、1時間Web更新、降雨時、1分間隔計測、10分毎のWeb更新で、降雨時は詳細なデータを主尽くします。

単管１本に取り付けているので、設置は単単管打ち込み、移設は引き抜きと簡単です。

設置は、水位センサーの固定や、保護管の設置に時間の多くが使われ、センサー設置が追われたロガーの設置と配線、動作確認は1時間もあれば確認まで終わります。

これまで機器と設置、運用費用が高いと考えていたシステムには手軽に設置でき安価な運用費用の本システムをおすすめします。