ラズパイで簡易型遠隔監視システム自作に挑戦

Raspberry Pi Model B/ラズベリーパイ・モデルB遠隔監視
ラズベリーパイ・モデルB
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太陽光発電の遠隔監視、発電電力量と発電所の監視が必須

最近、太陽光発電ムラの方々で小型のパソコンやスマホを使った簡易的な遠隔監視システムの自作やDIYの動きがある。

ここでいう遠隔監視システムは、太陽光発電所の監視のためのものと電力計の写真を撮り発電電力量をチェックするためのものと二通りあり、いずれも同じようなシステムで対応できる。

そういった事例で実際にある程度使えそうだという話を聞き、筆者もとりあえずその方向で考えている。

究極的にはパワコンのRS-485インタフェースにケーブルを接続してデータを収集するのが美しいやり方なのだが、これだとやはり最低でも25万円以上かかるし、工事も業者に依頼しなければならず、どうもこの辺がボトルネックになって中々進まないからだ。

そこで、あまり費用をかけずに、①太陽光パネルやパワコンがきちんと発電していること、②太陽光発電システムに災害や盗難、イタズラ等による異常が起きていないこと、を発電所の現場にいなくてもパソコンやスマホで確認出来るようにすることが当面の目標である。

部品や材料としては、大体以下の様なものを用意する:

  1. Webカメラ(1000円位)
  2. 小型のコンピュータ(3000~10000円)
  3. 無線LAN子機(1000円位、必要に応じて調達)
  4. LTE/4G WiFiルータ(SIMロックフリー、7000~20000円)
  5. 格安SIM(900円/月~)
  6. 電源

制御用コンピュータとして「ラズベリーパイ」を採用

2.の小型のコンピュータとしては、中古のノートPCか、または巷のホビーストやマニアの間で静かなブームとなっている「Raspberry Pi」(ラズベリーパイ、略称:ラズパイ)を使う。費用は一台が原価で$35、日本国内でも5000円も出せばこの目的で十分使えるラズパイが手に入る。

(追記:2020年4月現在、最新のラズベリーパイはCPUがクアッドコアの「Raspberry Pi 4 Model B」でメモリーも1GBから8GBまでと高性能化しているが、静止画像の間欠的な撮影程度であれば従来機種で安価なラズパイ2や3で十分。さらに、より低消費電力といった点まで考慮すると、シングルコアの「Raspberry Pi Zero」またはWiFi付の「Raspberry Pi Zero W」でも良い。)

Raspberry Pi Model B/ラズベリーパイ・モデルB

ラズベリーパイ・モデルB

4.のLTE/4G WiFiルータであるが、これは既に当方の発電所でも豊富な実績のあるHT100LNで良いと思うが、もっと良い選択肢があれば違うものを採用するかもしれない。

電源としては、パワコンの駆動に使っている電気をコンセントから取り出すのが一番簡単なのだが、今の所そういうことをしていなかったと思うので、100W程度までの太陽光発電パネルと蓄電池でオフグリッドの電源を用意する方向で対処する方向(これが一番コストが掛かるかもしれない)。

これに中古PC+Windowsなら「LiveCapture2」、ラズパイ+Linuxなら「ZoneMinder」などといったフリーソフトで監視カメラや防犯カメラの機能を実現できるものを組み合わせてやれば、一丁上がりと言う訳だ。撮影した画像をメールで送信させることなども出来る。

これを何とかこの夏の間に岡山の太陽光発電所1号基か2号基に設置する所まで漕ぎ着けたい。一か所で上手く行けば、それを他の発電所にも横展開していく方向である。

この件については、進捗をその都度ご報告していくつもりなので、興味のある方は乞うご期待。

コメント

  1. リアルティ より:

    電力メータを監視するという方法で私も考えています。
    しかし、けっこう設定が難しそう・・・
    パソコンには詳しくないので困っています。

    続報を期待しています♪

  2. ituncle より:

    windowsパソコンではほとんど設定はいりません。wifiルーターを認識させるだけです。linuxはwifiを認識させたり、エアーステーションやカメラを認識させてプログラムのインストールと延々と作業しなければなりませんが、昔にくらべると楽になりました。

  3. bigfield より:

    リアルティさま、

    了解です。このブログで少しずつ進捗をご報告して行きたいと思いますので、ご参考にされて頂ければ。

  4. bigfield より:

    ituncleさま、

    コメントどうもありがとうございます。(Aさんですよね?)

    ご教示の通り、Linuxは設定が色々とあるので、格闘になりますが、頑張ってみます。

    通販で買ったラズパイModel B、C270等が本日届きましたので、とりあえずカメラが動かせるところまでを動作させてみたいと思います。

  5. ituncle より:

    遠隔でloginしますと金輪際loginできないことがあるが世界中での既知のことです。このときはcmdline.txtを書き換えるといった高度?な技が必要になってまいります。おっしゃるとおりpiにはキーボード、hdma、マウス、lanを接続して設定なされたほうが早道かと思います。usbハブに多ポートのハブのアダプターをつけても動作します。それからwifi接続には米粒のようなwifiステーションがいります。これは1000円くらいで売っています。

  6. bigfield より:

    ituncle様、

    リプライ遅れて恐縮です。当方では、米粒型WiFiステーションとして、ご教示頂いたうちの一つPlanexのGW-USNANO2Aを採用しました。

    引き続き、いろいろとご教示頂けましたら幸甚です。
    今後ともどうぞよろしくお願い致します。

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