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2022年5月8日日曜日

Emporia スマートホームエネルギーモニター

最近安価で高機能な太陽光監視システムを見つけました。
Emporiaスマートホームエネルギーモニターというもので、普通にアマゾン経由で手に入ります。

レビューが非常によく価格も2万円弱というところだったので、評価用として購入してみることにしました。

      


2021年7月27日火曜日

ソラコム のVPG(Virtual Private Gateway)というサービスを使ってみた

直接LANケーブルで接続しての確認



太陽光施工業者さんから、とあるお客様の敷地内にある監視端末にアクセスして設定や状態を確認したいけど何か良い方法はないかと相談を受けました。


監視端末があるのに、リモートアクセス環境がない・・・


どのようにアクセスしているのか聞いてみると監視端末まで足を運び有線LANケーブルをノートPCに繋いでいるということ。


お客様の敷地内に行き、建物の配置図をみると事務所から監視システムまで距離があった。


発電状況を確認するためにわざわざ事務所からノートPCを持っていくのは確かに億劫だと思う。


建物配置図


2021年7月23日金曜日

太陽光発電所で防犯用のドアセンサーの取り付け

太陽光発電所での盗難



懇意にしていただいている太陽光発電施工会社の社長さんから盗難について話を聞きました。
社長さんによると、これまで通算で15件も太陽光発電所で盗難被害にあっているということでした。


主に盗難されるのは太陽光パネルではなく、電線(集電箱と電電柱、集電箱とパワコン間)がターゲットになるとのこと。
メーカの型番やシリアル番号が記載されている太陽光パネルは、電線と比べて現金化が難しいためだそうです。


犯行の手口や防ぐ方法はないかについて話を聞いているうちにだんだん思ってきました。


いくらフェンス、照明、施錠、防犯カメラが設備されていたとしても犯行を防ぐことは難しいのかなと。


完璧に防ぐ手立てはないけど、費用度外視であれば発電所に古屋をたてて、そこで人が24時間文字通り”監視”すれば相当な抑止効果はあるんだろうけど。


大規模な発電所でもそのようなことは一般的ではない(ただしリモート監視はしているケースが多い)ので、現実的には、監視カメラを置くに止まっているところがほとんど。

 

2020年12月29日火曜日

知人の太陽光発電所で発電量の確認

売電収入が少ない


知人から先々月くらいから彼が所有している太陽光発電所の売電収入が少ない気がすると話がありました。


この知人は発電量の監視をする仕組みは導入しておりませんでした。かといって定期的に発電量のチェックをしているわけでも無いのですが、多分感覚で”少ない”と感じたのでしょう。


自分もそうですが、何年か太陽光発電で売電収入を得ていると大体の時期や天候の状況から、今月はこのくらいかなと何となく想像できるようになります。


特に少ない時はすぐに気付きます(笑)


IoTaWattで発電状況を確認



彼の太陽光発電所は私が住むつくば市から車で1時間30分くらいの場所にあり、またスペアとしてIoTaWattがあったので、これを利用して使用状況を確認してあげることにしました。


発電所は50k W以下の低圧と聞いていましたので、それなら自分の発電所用に設定がしてあるIoTaWattを持っていけばそのまま使えるな、と考えました。


現地に行ってみるとまず驚いたのが太陽光パネル表面についてる土埃でした。かなりひどい状況でした。発電所は少し傾斜のある場所に設置されており、北側に木や竹などが生えていて日当たりも良いと言える場所ではありませんでした。

土埃の太陽光パネル
表面に土埃が付着している太陽光パネル



自分だったらすぐに掃除したい気持ちにはなりましたが、そんな余裕もないので早速IoTaWattで発電量を計測してみることに。


すると・・・8台のパワコンの中で一台だけ発電量が0のものが見つかりました。

IoTaWattの出力画面
一つだけ0Wattsが・・・

曇りの日であまり発電量が多くない時間帯と天候でしたが、ほぼ同じ環境にある発電所内でパワコン1台だけが0 Wattsを示すのはさすがにおかしいです。


発電量が落ちていたことの一因が発見できたので、知人のこのことを報告しておきました。知人は、発電所を施工した業者に対応を依頼するということでした。


しかし、これはまだ発電量低下要因の一つにすぎないかもしれません。


もしかすると発電量低下の最大の要因はパネル表面の汚れかもしれません。


導入した当時の発電量のデータがあれば良いですが、この発電所は発電量を記録しておくようなシステムを導入していなかったので比較するデータもありません。


少なくとも残り15年は健全に稼働させる必要があると思いますので、知人には監視システムの導入をおすすめしておきました。









2020年12月15日火曜日

監視サーバーをPVOutputへ変更してみた

PVOutputへの変更



昨年1月に監視データを表示するサーバーを変更したのですが、また今回移動することにしました。
サーバーの引越しは最初のイギリスのemoncmsから数えて3度目になります。


今回の引越し先はPVOutputという世界中の太陽光発電データを集めた監視、グラフによる比較分析などをフリーで提供しているサービスになります。


フリーというところがポイントです。


太陽光発電所を登録した人や団体が公開していれば、誰でも発電状況を見ることができます。


私が利用しているデータ取得端末IoTaWattの最近のリリースでは、データのアップロード先の選択肢にこのPVOutputが選択肢として表示されるようになりました。


ちゃんと動いてくれるかという心配はあまりしていないですが、一応IoTaWattは2箇所同時にデータアップロードが可能ですので、これまで現行のGrafana/InfluxDBへのデータアップロードもしばらく継続することにしました。


PVOutputの設定



全体の流れです。

① PVOutputでユーザー登録、監視したい太陽光発電所の登録を行う
② PVOutputでAPI Keyと対象となる発電所のSystem Idを取得する
③ IoTaWattの設定で②で取得したAPI Keyを入力し出力したいパワコンのデータを入力
④ PVOutputで監視対象の発電所でグラフ表示のためのパラメーターを設定


CentOS/Grafana/InfluxDBで構築した時と比べて非常にシンプルです。


PVOutputの登録作業   -- ①②



登録では特に注意すべきようなことはないのですが、2つ以上監視したいという場合には、Donation Statusとなることが必要で 、具体的には寄付をしなくてはいけません。


Donationは最低15オーストラリアドルからです。
15ドルは今だと日本円にして1,200円くらい。
これで1年間このDonation Statusを維持できるそうです。


PVOutput- Profile

Donation Statusとなり残り有効日数残が表示される
361日

これで監視対象を2つ以上登録することできるようになりました。
表示されているAPI KeyとSystem Idとコピーしておく。
初めは表示されないので、New Keyというボタンを押下するとKeyが生成されます。


PVOutput - API Key System Id



IoTaWatt側の設定  --③



取得したAPI KeyとSystem Id設定します。
アップロードしたいデータもここで定義しておきます。
今回は全体の発電量以外に6つまで登録できるので、パワコン毎の出力を入れておきました。パワコンが多い場合は、気になる物だけ指定するでも良いですし、2、3台を1つにまとめて出力するパターンを作って比較するでも良いです。



IoTaWatt - Upload data




正しく設定が反映されているか確認しなくてはいけません。

IoTaWatt Data sending status

 
PVoutputのサービスが"Running.."となっていることを確認します。
スクリーンショットはありませんが、IoTaWattのMessage logでも、pvoutへデータがpostされていることを確認しておきます。


PVOutputでグラフ表示  --④



全体の発電量を見るだけならこのExtended Dataの設定は不要ですが、パワコン毎のデータが欲しいので設定しています。

まだIoTaWattのデータがグラフのどこと連携しているのか分かっていないところもありますが、自分の場合このように設定すると一応は欲しいグラフになってはくれています。

IoTaWattで extended_1(v7)にはinput_1のデータすなわちパワコン#1からの発電量を入れて送っています。

グラフのv7がパワコン#1のデータと理解しています。

PVOutput - Graph parameter



あとはPVOutputで表示されるのを待つだけです。
データのインターバルは5分が最短です。
IoTaWattからは確か1分間隔まで調整できましたが、監視目的は故障かどうかを知ることなので、そんな精度は要りません。

PVOutput - Graph1

こんな感じで発電と発電量を見ることができます。



PVOutput - Graph2


またパワコン毎の出力も表示でき、時間軸も日、週、月、年と選択できます。
同じ出力、同じパネル枚数であれば故障時にも気付くことができます。


まだ試していないのですが、このPVOutputにはアラート機能も備わっております。
その他現地の天気、売電金額、目標発電量なども設定できより細かな分析が可能になっている感じです。

もう少し調べてみたいと思います。




2019年1月22日火曜日

Grafanaによる太陽光発電データの表示

先月に太陽光発電データの送信先をイギリスのサーバーから日本のサーバーに変更した話を書きました。

そこから今日はサーバーの表示方法を改善したという話です。

発電所で取得した発電量のデータは、InfluxDBという時系列データを扱うことを得意とするソフトを介しGrafanaというソフトで表示されます。

いずれもオープンソースと言われるソフトになります。
※オープンソースについてはこちら

このInfluxDBはイギリス製だそうで、IoTaWattがイギリス発ということも関係しているのかもれません。


表示方は、通常ユーザー向けと管理者向けの2つのビューを用意しました。

実際の画面



残念ながらデモ画面は用意しておりませんでのスクリーンショットになります。


ユーザー向けのビューはこんな感じです。

user-view
最低限の項目を並列して表示されます

今現在どれくらい発電しているか、今日1日はどのくらい発電したかや売電額などの項目を並べて表示してあります。

2018年12月2日日曜日

太陽光発電システムのデータ送信先の切り替え

9月に太陽光監視システムの切り替えについて書きました。
パワコン毎に発電量が見れるようになったことや画面の使い易さや費用などの面で改善しました。


ただ、サーバーがイギリスにあるためか処理の返答が非常に遅いと感じていました。人間、何かの不満が改善されると次の不満が出てくるものですね。


IoTaWattでは発電量のデータの向け先を2つ選べます。
一つはemoncms。もう一つは任意のサーバー。


ということで、新たに日本にサーバーを立てることにしました。

2018年10月14日日曜日

日々の通信量ってどのくらい?

太陽光発電の監視システムをIoTaWattに切り替えてからというもの、一日の通信量を気にしてみていました。


通信回線はソラコムのAir SIMを使用しており、データ量に応じて月額料金が変動するため少し心配していました。
最初は分からないので、おおよそ通信データ量を上り下り合わせて月に50MBで見積もってみました。この数値にはあまり根拠はありません(-_-;)



ソラコムのコンソール画面
1時間ごと通信量を参照できる

流れるデータはグラフ表示のためのテキストで映像や音声などないため一日のデータは1MBくらいで収まってくれると思っていました。

2018年9月30日日曜日

太陽光監視システムの切り替え

2014年から使い続けてきた太陽光監視システムを別のシステムに切り替えることにしました。契約している監視会社エナジーソリューションへは既に連絡していて、今年の11月末を持ってこのサービスを停止することにしました。



知らなかったのですが、太陽光監視サービスにも”2年縛り”があり、携帯電話の契約のように2年ごとの更新となっていました。



携帯電話のビジネスモデルはいろいろと学んでおくと後々ためになるかもしれないと感じました。


エナジーソリューションをやめて新しく使うことにしたのは以前このブログにも書いたOpenEnergyMonitorのIoTaWattという製品です。


移行する時に悩んだのが既存のシステムを再利用するかどうかです。



システム構成図
再利用することになったのはサン電子のH100


2018年6月3日日曜日

OpenEnergyMonitor による太陽光発電の監視ソリューション

今年になってからやってる太陽光発電の監視システム見直しの続きです。以前ソーラーレモンさんが開発したものについて書かせていただきました。その時の記事はこちらから。

そんな中、自分がどんな製品・サービスが欲しいかがはっきりしてきました。


こんな製品サービスが欲しい




  1. リアルタイム監視ができる
  2. 出力表示がWattでみれる
  3. パワコン単位で計測監視が行える
  4. データの過去ログが閲覧できる(=データのバックアップ)
  5. 監視記録が長期保存できる
  6. ↑を全てネット閲覧でできる
  7. 低$価格
  8. 長期サポート体制がある
  9. できれば温度などの周囲環境データも取得したい


これら条件にあうような製品をしつこく探している時に、イギリスのOpenEnergyMonitorというグループが再生可能エネルギーに関連した計測ツールを開発しているという話を見つけました。写真からはとても良い人たちに見えます。


製品は、EV、太陽光発電の計測や監視システムなどがあり、どれも必要十分な機能を備えていて、この手の製品としては比較的安めの価格で販売されているように思いました。




IoTaWattを購入



その中で、IoTaWattという製品が自分が探しているものに近い感じでした。評価用の機器貸し出しなどはやっておらず、またそれほど高くもないので早速購入してみることに。

OpenEnergyMonitor
IoTaWatt
衝動買いしてしまったIoTaWattt本体
14個のセンサー端子の口

ウェブから発注し10日間ほどして届きました。発送元はイギリスからで、価格は送料込みで27000円ほどでした。


ところでこのOpenEnergyMonitorやそれに関連するグループのプロジェクトでは、ハードウェアとソフトウェアの両方を開発しているようで、ともにオープンソースとしてハード基盤からソフトのソースコードまで公開されています。スマホ 用アプリも用意されていて使うのが楽しみな感じです。


うちの発電所はパワコンが7台あるため、集電箱内で計測するポイントも少なくとも7箇所になりますが、このIoTaWattには14個もセンサー端子の口がありこれならこの1機でカバーできます。


IoTaWattの本体と4個のCTセンサーとUSB DC電源アダプター、AC電源アダプターなどが付属していました。


OpenEnergyMonitor
付属のCTセンサー
19mmと13mm

あとで分かったのですが、CTセンサーは19mmより13mmの方が良いです。ブレーカーのクランプを取り付ける際のスペースが狭いためです。


CTセンサーの必要数はパワコンの数に合わせ7つです。不足している3つは、アマゾンでも買えることに気づいて、追加購入しておきました。
Hommy SCT-013-000 非侵襲的 AC電流センサ クランプセンサ 100A





IoTaWattのセットアップ



IoTaWattとの通信は無線LAN経由で行います。初回セットアップ時に PCなどの端末からこのIoTaWattを無線LANで見つけて接続してやる必要があります。

具体的にはPCから無線アクセスポイントでSSID "iotxxxxxx" を見つけてやるだけです。パスワード、暗号化設定などは不要です。


IoTaWattにPCから接続ができると、このような画面が表示されます。ここでは環境に合わせて設定を入れていきます。英文となってしまいますが、マニュアルも写真つきで親切に書かれてあり簡単です。


IoTaWatt の画面


まだIoTaWattがインターネットに接続できていない状態です。手持ちの無線ルーターやWIMAXなどをIoTaWattと繋いでやりIoTaWattがネットに繋がるようにしてあげます。


ここまでやればあとはIoTaWatt本体を設置するだけです。



 IoTaWattの設置




IoTaWatt本体はどこに設置するのが適切か迷いがありましたが、当面は集電箱に納めることにしました。
理由はCTセンサーのケーブル長が短く、集電箱以外に納めるには延長ケーブルが必要になってくるためです。



IoTaWatt を取り付けた状態
右の4本はCTセンサーケーブル
下の2本は電源アダプタのケーブル


パワコンが7台あるため、測定箇所は7箇所となりますがCTセンサーが4つしかないので今回は4つだけ取り付けました。





 IoTaWattにデータが上がってくるか確認



確認はPCから無線LANでIoTaWattに接続します。この時すでにインターネット環境にあるのですが、本体に対してはブラウザから http://iotawatt.local でアクセスします。


Statusから現在の発電状況をほぼリアルタイムで確認できます。

CTセンサーを取り付けた全てのInputで出力が確認された

一応クランプやパワコンなどでも計測しておきました。一人でやっていたので多少時間差はあるもののほぼ正しい感じです。



CTセンサーInput_3の電流値



CTセンサー Input_3の対象パワコンのパネル表示
kW







IoTaWattのデータをクラウドにあげる




発電所に来なくても遠隔からネットで監視ができないと意味がありません。IoTaWattは、本体にあるマイクロSDカードに計測したデータを保存していき、インターネットに繋がるとそれまで溜め込んだデータをクラウドにあげる仕組みとなっています。


クラウド側のサービスについてです。 OpenEngergyMonitorはこのサービスも用意しており、今回自分もそれを利用してみることにしました。
(emoncmsはOpenEngergyMonitorのプロジェクトの一部)

↓のサイトになりますが、アカウント作成など少しだけ面倒ですが、無料で利用できます。

https://emoncms.org

でも、もうすぐ(来月1日)有料になるようですが、OpenEnergyMonitorから製品を購入して入ればその額に応じてディスカウント(購入額の20%)が受けれます。

結果、安いです。使い方にもよりますが、自分の場合、向こう5年は無料になりそうです。


クラウド側で少し設定が必要です。
CTセンサーの計測データをグラフに表示させるかなどについての設定やそれをどう表示させるかといった設定です。

このあたりはオープンソースだからかヘルプが充実してます。(分からない時はコミュニティに投稿して助けを求める仕組みもあります)


IoTaWattがインターネット接続されていれば、データのアップロードは自動で行われるので、emoncmsにログオンすると、このようなグラフが表示されました。

欲しかったパワコンごとのデータがグラフに出力されました。

Emoncmsクラウドサービスでのグラフ表示
Emoncmsクラウドサービスでのグラフ表示


CSV出力で生データも取得できるようで、市販のアプリケーションでみる機能はだいたいあるような印象です。


またスマホアプリでEmoncmsというのも用意されており利用まで楽しみです。


冒頭であげた要件を全てカバーしている訳ではありませんが、もう少し評価してみて問題なければ現行サービスを解約し、このOpenEngergyMonitorに切り替えを考えています。


実は、まだ発電所にはIoTaWattで利用するインターネット環境は整っておらず、今回はインターネットへの接続はiPhone経由でやっていました


昨今IoTの流行りからか、低速・少量通信のサービスがいろいろあるようですので、このIoTaWattに適したものを探してみたいと考えています。







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