報告書番号

C20014

タイトル（和文）

低消費電力コンピュータと自立電源を用いた画像監視装置の設計方法の提案（その２）

タイトル（英文）

Design method of camera system with low power computer and self-support power supply system (Part 2)

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背　　景
当所では、つる植物と電線の離隔距離監視などに活用可能な自立電源を用いた監視装置1) の開発を進めている。その中で装置の設置条件などから、長期監視に必要な蓄電池と太陽光パネル2) の容量算定手法（既提案手法）を考案した[1]。しかし、日照時間が短い日が続く、冬季の日本海側などにおいて既提案手法を適用したところ、太陽光パネルと蓄電池の容量を過大に見積もるという課題があることが明らかになった。
目　　的
冬季に日照時間が短い地域においても適用できるように容量算定手法を改良する。また、現地での実証試験を通して改良手法の有効性を確認する。
主な成果
1. 散乱日射を考慮し改良した蓄電池と太陽光パネルの容量算定手法（改良手法）
既提案手法では、直達日射に関係する日照時間と正午前1時間の全天日射量を用いて1日分の発電量を見積もっていたが、散乱日射も考慮した日合計全天日射量を用いて、日照時間が短い日でもより正確な発電量の見積もりができるように容量算定手法を改良した。改良手法では、太陽光パネルの発電に必要な最低の日射量を「最低日合計全天日射量基準3)」として設定し、基準を下回る連続日数を過去データから推定する。その上で、装置全体の消費電力から、必要となる蓄電池や太陽光パネルの容量を最適化する。
2. 気象庁のデータを用いた改良手法のパラメータ検討
改良手法では基本パラメータとして、最低日合計全天日射量基準（I）と、Iを超えない最大連続日数（N）が必要であるため、気象庁のデータを用いてこれらを検討した（表２）。その結果、例えばIを1.0 kWh / m2・日 とした場合に、全国8地域いずれでもNは6日となるなどの関係が判明した。
3. 現地での実証試験による改良手法の有効性の確認
改良手法で容量算定した積雪の監視装置を配電柱に設置した（図１）。監視装置から撮影した画像を図２に示す。日照時間が短い冬季でも電源が確保できており（図３）、通年（2年以上）動作が可能であることも確認した。改良手法を用いることで既提案手法よりも蓄電池容量をコンパクトにできる見込みを得た。また、同様に営巣観測装置を離島にある配電柱にも設置し、通年（1年以上）動作を確認した。以上により、改良手法の有効性を確認した。

今後の展開
今後も長期動作試験を行い、観測装置の安定的な運用に関する知見を蓄積する。

注1) 観測装置は太陽光パネル、通信装置（蓄電池を含む本体）、カメラで構成される
　2) 正確には太陽電池モジュールであるが、本報告書では平易な「太陽光パネル」を用いる
　3) 日合計全天日射量がこの基準値を超えた日は1日分の観測装置の消費電力を発電可能とする

概要 （英文）

Efficiency improvements of facility inspections are required in the business of electric power industry. Those inspections are conducted for Preventing of short circuit by plants and preventing nests in electric facilities. Currently, these tasks are done visually, and in many cases cost and workload. In many cases, existing camera system requires commercial power supply, and even when self-support power supply is used, the equipment becomes large. By using low power communication device and computer, it may be possible to improve the productivity drastically. This report proposes the power supply design method operating with battery and solar panel. And I have developed the camera system to support such facility inspections. This camera system confirmed that it sent inspection images for over 2 years.

報告者

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