手軽な設置の多種・多点の屋外Web計測システム提供

「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。

手に乗るWeb観測点に伸縮計を２台接続確認

左の写真は、伸縮計からワイヤーを出してフックにかけケーブル長さの試験をしている写真です。伸縮計は、斜面の割れ目をまたいでケーブルを設置し、割れ目が広がるのに応じてケーブルが伸びるのを計測するセンサーです。　写真は１ｍ計測タイプのセンサーで０．２ｍｍの計測精度があります。

本センサーも「手に乗るWeb観測点」に接続を確認しました。

2014年から４年目、用水路のＥＣ、水位、水温観測

農業用水路の電気伝導度の計測を使って塩分濃度を観測し、海からの海水の逆流で用水から塩害が発生しないように管理しています。　今年で４年目、ＦＢＳ－ＷＥＢの初期モデルで安定して現地観測システムは動いています。

河川堤防内の水位分布Web観測システム

４つの水位を使って堤防内の水位分布を観測するシステムです。

カタログ：180426_堤防内水位分布観測資料（ＰＤＦ：４Ｐ）

太陽電池駆動で連続観測できるWeb観測システムです。
観測間隔や水位のバイアスの調整もWebから要求を送信して設定変更ができ現地便利です。

遠隔設定で前に詳細観測に設定して水位変化を増水前から水が引くまで正確に記録する事ができWebで時々刻々の変化もみられます。

橋の端に引っ掛ける簡単設置の超音波水位Web観測

カタログ180425_usonic_quick_setup（PDF:4P)

橋の端に引っ掛ける簡単設置の超音波水位観測です。　梅雨の時期の急な増水に備え、新しくリリースしました。

遠隔設定機能も搭載し、増水が起こる前に詳細設定観測に設定し、増水前から水が引くまで詳細に観測・監視する待ち受け観測が可能となります。　リアルタイムで計測データがメールされますので災害予測プログラムとの連携にも向いています。

Webページをグラフに河川監視情報を追加

右下が実際に観測を行うシステムで左側がその観測画面です。　画面に警報情報の画面を追加して河川監視・観測に使える様にしています。
観測システムの調整もスマートフォンを持ってゆけば全て足りる事をめざしています。
実際、山の中ではないのでゆきやすいのですが、パソコン開いて、ケーブルをつなぐ手間暇と持ち歩く煩わしさを考えると観測システムとスマートフォンの組み合わせは楽です。
水位のGLバイアスや観測間隔、送信間隔もWeb画面でできますので手間がかかりません。そして何より、状況がWebでわかるので設置や運用のトラブルへも同じ情報が共有できて短時間で対処できます。
最近気づいた個とですが、設定方法や保守ケーブルパソコンソフトの使い方など保守ソフトを使うのには取り扱い説明が必要です。そしてこれは時間が経つと忘れてまたマニュアルの繰り返しです。しかしWebなら設定もWebページで覚えることも減るし、マニュアルの要点を記載してもよく必要な情報を印刷物で管理・運搬する必要もなくなることです。

手に乗るweb観測点　遠隔メールでもっと便利に設定変更が可能に

ご利用頂いているお客さんも遠隔地に機器を設置し運用を開始すると頻繁にゆく人で1ヶ月に1回程度、通常２～３ヶ月は現地にはいりません。ましてや雪の季節には道路が通行止めになって入れないところもあります。

こんあ状況を考えると観測システムに求められのは信頼性です。故障せずに安定して長期動作することです。そしてたとて故障しても復旧が容易なことです。　機器が止まる原因でもっと多いのが電池ギレです。そんな時、観測や通信の間隔をあけて消費電力を落とし太陽電池モデルなら電池の回復を図れます。またたとえ日陰などで回復が図れなくても観測できない状態を先に伸ばせ現地に入るまでの時間が稼げます。
更に積極的には台風などで増水や土砂災害が予想される前に監視間隔を細かくして詳細な観測を行えます。この変更もメールやWeb画面から行えますので簡単です。　大雨の予報＝＞細かい観測〈全機器に一括）　天気が回復＝＞粗い観測と観測機器が多くても一括でメールを送れば良いので簡単です。　　確認も更新された設定情報を一括して確認でき運用者の負担を減らします。

実際、新しい機能を使い始めてみると、試験運用から実運用への水位や警報レベルの変更もWebでできるので便利です。
初期設定では保守ケーブルでの直接接続が必要ですが、動き始めてしまえば、スマートフォンと観測システムだけで運用できるのでとても楽に感じます。

日陰で１年の観測と監視を乾電池駆動で実現する

左は太陽電池駆動の超音波連続水位観測システムです。太陽電池なので当然連続動作します。　これを運用条件の設定条件変更を使って乾電池だけで１年使えるシステムを目指しています。

通常渓流や河川は通常の水位で台風の時の様に５分10分の細かい状況のモニタは必要ありません。　しかし、増水が予想される時に監視を行うためにはこの様な細かいWeb更新が必要とされます。

そして、増水が起こるのは年間あわせて2週間程度です。これに対して観測システムは、10分毎のWeb更新を行うと電池だけで3週間動作する省エネです。そのため、増水しそうなときのみ細かくｗｅｂ更新に設定変更して運用。一方、通常は、半日に１回のWeb更新での運用ができます。（計測は通常１０分毎、監視時1分毎で行います）

乾電池での運用にこだわているのは電池が入手しやすいことと電池駆動なら日陰でも使えうので日照を気にしなくて監視システムが設置できるｋとです。設置したいところを回ってみると日当たりが悪い所が多いのがわかります。

観測データ収集からリアルタイムでの評価の時代に

３．５インチのディスクで１テラバイト以上が当たり前の時代です。　多くの観測データが公開され利用できるようになってきました。私どもの観測システムでも簡単に設置して直ぐに長期の観測データを収集できるようになってきました。それは多くの場所の様々な情報が利用されるのを待っているように思えます。
お店にゆけば顧客情報を収集され、そのデータを利用しての販売促進へとデータ処理が行われています。

同様に屋外の観測情報もリアルタイムで収集できる時代に入っています。　例えば、ダムの水量管理では多くの支流からの流入量とダムからの流出料から管理が行われますが、全てをリアルタイムで観測することには多くの費用が必要で実現できませんでした。　これが実現できる時代に入っています。機器が高性能になったこと通信費用や機器費用が安くなったことそして高性能のサーバシステムが使えることにあります。　総合的な開発は容易ではありませんが実現方法が手中にあります。

河川の水位観測での単独データ観測と無線ネットワーク観測の比較

河川の水位観を超音波で行いFOMAでデータを送信する「手に乗るweb」観測点の橋に設置するイメージです。

最近、無線ネットワークも省電力で長距離通信ができるLORAの話題が増え、実施も行われる様になりました。

無線ネットワークで多くの箇所を観測しゲートウエイに集めてデータをサーバに送ります。

メリットは個別の通信コストが無料であること、送信側の消費電力が小さいので電池駆動が可能と言われています。　そしてこれは、広域でデータ収集には向いている様に思えます。　しかし、１０台２０台を広い範囲（数ｋｍ）で観測するとなると他の同じ無線通信を使っている機器との電波の衝突を避ける処理は、同じ観測システムであっても電波が衝突しないように送信のスケジューリングが求められます。これには複雑な処理が必要になります。そのため、観測システムが勝手に送ってデータの衝突回避は、考えず短い時間送信を終わらせる方法を取るシステムが多く見受けられます。　安定して多地点のデータを無線ネットワークで収集するには、電波の状況まで考える必要があり一般に簡単ではありません。　一方、FOMAなどのデータ通信を行う方式は、通信での消費電力は１０倍以上大きくその分強い電波を飛ばし、通信速度も速くデータが遅れます。　更に楽なのは無線通信部分は通信メーカーが処理をカバーしてくれるので通信利用者は通信の衝突など考慮する必要もなく楽に使えます。　１０台箇所ぐらいの観測ならFOMAのデータ通信が１ヶ月1000円かかりますが無線システムの複雑さや保守の大変さを考えると３～５年の運用ならデータ通信に軍配があがります。　一方１０箇所以上の観測で観測システムの全体を管理できる体制が作れるのなら無線の選択しがあります。　実際、私どももLoRAへの対応を進めておりますが、安定してデータを取ろうとすると電波の衝突回避に工夫を重ねる必要を感じています。

１台２台ならFOMAを使ったデータ観測システムが楽です。設置して電源を入れれば直ぐに観測を初め、必要な時っだけ電源を入れる方式で消費電力も電池駆動も可能なレベルにしています。