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設備のマニアどっとこむ

設備、電子工作、DIYのブログ!

08/20

Sun

2017

自作UPSでラズパイを動かす

ラズパイは型落ちのPCぐらいの性能があって使い勝手もいいので様々な用途に応用できます。なかでも、ネットワークの知識があればサーバーにしたり、Twitterのbotにして勝手につぶやいたりと、ラズパイを24時間起動するというハードな使い方をしている例も多々あるみたいです。

24時間起動するにあたって少し気になるのが電源で、ラズパイはデスクトップPCのような電源ユニットもないしノートPCのようなバッテリーも搭載されてません。USBから直接5V電圧をとる方式ですこしでも電源の状態が悪いと起動不良を起こしたりしてしまいます。(特にラズパイ3)

そこで簡易的なUPS(無停電電源装置)を作って瞬低と少しの停電に対応できるようにしてみました。



・・・非常にわかりにくいのですが、コンセント100Vをトランスで12Vにして、整流回路に突っ込んでいます。直流になった12Vをチャージコントローラーに通し、バッテリーに充電しつつインバータで100Vを使用できる様にしています。

構成図はこちら↓


簡単な整流回路ですが、波形をみたらそうでもない気がします。
一応直流12Vが作れてそうです。
 
ブレーカがON状態であればバッテリーを充電しながらAC100Vが使えます。
※太陽光パネル用のチャージコントローラーなのでSUNのところが点灯してると充電中ということです。

ここでブレーカーをOFFにすると・・。

/パチッ\



大丈夫でした!ラズパイとモニターもしばらく使えます。
(ただしみるみるうちにバッテリー電圧が下がってきます。)


これでちょっとぐらい電源に異常があってもラズパイを起動し続ける事が可能になりました!
でもチャージコントローラも本来の使い方じゃないし、ラズパイを起動中に停電させると壊れる可能性大なのでかなりリスキーです。マネはしないでください。
(オシロスコープを提供してくださったSさんありがとうございました。)







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08/11

Fri

2017

富良野メロン農家除草剤事件について

先日とあるメロン農家の方のブログを読んで衝撃を受けた。なんとビニールハウスに除草剤がまかれて6600玉ものメロンが被害にあってしまったらしい。

http://furano-melon.jp/official-blog/post-4962/



世の中ひどい人がいるもんだなぁと残念な気持ちになっていたのだが、今後こういう事件が起こらない様にする為、どうすれば防げるのかアルティメットなりに考えてみた。

まずメロン農家の守るべきものとしては以下の3つとなると思われる。
・メロン
・水
・電源


メロンを守る

ブログやグーグルマップから推測すると、メロンはビニールハウス内にあり監視カメラおよび光センサーライトをすでに設置している。この状態であれば入口からビニールハウスに入ろうとすると明るい状態でカメラに映り犯人のアシが着く事になるはずである。(画像を録画していれば)

しかし残念ながらビニールハウスは入口以外からも破って入れる為、入口での監視カメラはでは防げない。というよりそもそも監視カメラでは”防犯カメラ作動中”看板などによる心理的な抑制にはなるが物理的な防犯にはならない。そこでビニールハウスへ近づけない措置が必要となってくる。

とりあえず4パターン考えてみた
①フェンス+振動センサー
②フェンス+赤外線センサー
③自立型赤外線センサーのみ
④人感センサー

一般の施設ならば、①~②がセオリーだが、3万5,000平方メートルの農地では費用がかからすぎてフェンスの設置は現実的ではないだろう。

↓赤外線センサー 人が遮ると感知する。

③の赤外線センサーでは電源の埋設が容易(地面が土だから)なので自立型ならば導入できるかもしれない。それにしてもビニールハウスごとに設置すると相当の費用になる。
もし本当に安く設置するなら④の人感センサーを敷地内にランダムに取り付けビニールハウスに近づくと検知するようにする方法もある。①~④いずれにせよ大事なのは

現地にブザーをつけること

現地で爆音が鳴れば犯人もおどろいて逃げる。さらに同時に警報接点をエムシステム技研のてれまるくんなどを使えばメールや電話もできるので現地にすぐ駆けつけることもできる。さらにブザーと同時にパトランプを点灯させる手もある。とにかくその場で犯人を逃走させ、ビニールハウスから遠ざけることが大事である。

水を守る

メロン栽培については完全に素人なのだが、今回給水バルブをいじられたそうで、ほかにも断水や、薬品を混入させるケースもあるかもしれない。これを予防するにはタンク蓋などの施錠、バルブへのボックスの取り付け、給水周りのフェンス設置しかない。あとは設置後はどうしようもないが、水道配管を埋設か高い位置で敷設するくらいしかないだろう。

電源を守る

メロン農家の方のブログではブレーカが落とされていたり、ビニールハウスの設定が変えられていたりとなんとも恐ろしい事件だが、これらはおそらく施錠できるような盤に収められていない可能性が高い。外箱だけであればそこまで費用はかからない場合が多いので更新を推奨したい。


まとめ

セキュリティは費用さえあればいくらでもやり様がある。極端な話、プレハブ小屋を建てて24時間交代で警備員を常駐させるということもできる。ただ、農家の方に負担にならないかつ、効果的でなければならない。今回は誰でも入れる広大な土地に設備工事をするのは非常に難しいと感じた。そして最後に今回の事件の早期解決と来年の豊作を祈るばかりである。









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08/08

Tue

2017

あきらめてしまった資格たち

今でこそ、転職などで使えそうな資格をいくつか持っているアルティメットなのですが、実は今までかなりの資格に落ちています。はっきり言って誰の何の役にもたたないかもしれませんが、今回諦めてしまった資格たちをまとめてみたいと思います。


1.初級シスアドミニストレータ

高校生3年生のころ、大学が推薦で決まっていて時間があったので試しに受けてみました。勉強したという記憶はないのですが、なぜか受かる自信が当時ありました。初級といっても午前150分、午後150分というなかなかハードな資格で無勉では到底太刀打ちできるものではありませんでした。2009年に廃止になり現在はITパスポートという資格に継承されているそうです。

2.一般計量士

環境計量士の影にひそんでいてあまり日の目をみないのですが、はかりの計量証明をするときに必要な資格です。工場などで重宝します。(わざわざ計量士を呼ぶ必要がないため)これは社会人になりたての頃、上司に勧められて受けたのですが全然ダメでした。4科目あるのですが科目合格がないのでかなりキツいです。でもこの資格をもっていれば定年後に独立してフリーになったりもできるみたいです。

3.第三種冷凍機機械責任者

ビルメン4点セットのうちのひとつ、いわゆる三冷です。保安科目と法令科目があるのですが、保安が最近難しくなっています。お金を払って講習会に行けば免除され楽に取得することができます。
 この資格はほかの資格と違い、正しい答えがひとつとは限らない複数回答の為、消去法が使いづらいです。もうすこし勉強すればとれそうな気がしますが、やる気がでません。あとなんとなく高圧ガス保安協会もキライです。


4.第一種電気工事士

二種は取得したのですが、実技の準備ができなくて断念。電気工事の本職ではないので必要性が感じられずモチベーションがあがりませんでした。二種より材料の種類が増えお金もかかります。さらに維持講習会もあるので筆記免除(電検取得による)になっても受ける気がまったくしません。でも電気屋さんなら施工管理と一緒にマストアイテムです。



番外編

第二種電気主任技術者

もうすこしで諦めそうです(笑)ムズいの一言。1次試験でもかなりの難易度です。理論の微分方程式あたりで答えを見てもわからない状況が続いています。どうやら3種、エネ管とは格が違うみたいです。でも難易度がわかっただけでも成長したのかも…

ユーキャンのボールペン字講座

資格なのか微妙ですがとにかく心が折れました。通信教育ということで定期的に封筒に書いた字を送るのですが、添削をしてくれる先生が厳しく(字が汚すぎ?)いつも赤字で真っ赤になって返信されてきます。30%~40%ぐらいはやったのですが、途中でやめてしまいました。母親が就職するときにお金を出してくれて始めたのですが…(ゴメンナサイ)


まとめ

アルティメット的には資格に合格するにはあきらめないで試験を受け続けるしかないと思っています。やはりあきらめた瞬間にその資格に本当の意味で不合格になるのかな~といろいろな試験を受けて思いました。
 
 そして仕事の合間に勉強するのでモチベーションは一番重要な項目です。人から勧められた資格は特にキツい。やはり自分の意志、自分のお金で試験を受けるのがベストかなと思います。
 
 あと最後に諦めてしまった試験も勉強したことは無駄じゃなかった、と思うようにしています。資格は証明なのであって勉強することが目的、さらには業務で活かすことが目的と勝手に決め付けています。今後も資格に限らず仕事に趣味に活かせる勉強をしていく予定です。なにか有益?な情報がありそうだったらまとめていきたいと思います。







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07/31

Mon

2017

ラズパイCPUの温度を下げる方法

raspberrypi3を購入して1か月ぐらい経つのですが、とある事に気づきました。

それは・・・。

CPUがとにかくアツい

ということです。実際いろいろと調べてみましたが、
raspberrypi 2から3になった際にCPU性能は向上しているのですが、サイズはそのままの為、発熱量は増加しているみたいです。

現在どれくらいのCPU温度なのか確認してみます。下記のコマンドで調べることができます。
※値は1000分の1して下さい。


$ cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp





50度超えています。

一応仕様では0~70℃とありますが、感覚的には40~45度ぐらいに抑えたいところ。
Twitterで「ラズパイ 温度」で検索すると45~60度と幅広い温度で使っている人が多いみたいです。(常時起動して温度をつぶやくプログラムです。)

とりあえず、やれることは3つです。

・CPUにヒートシンクを取り付ける。
ケース付属する場合もありますが、単体でも買えます。両面テープでCPUに直接ぺたっとつけます。



・ケースにファンを取り付ける。

これは結構苦労しました。なぜなら先にケースを買ってしまっていたからです。
ケースに穴を開けて取り付けました。

まずビス用の穴を4つあけて、
そのあと風の通る穴を開けて内側にファンを取り付けました。

そして5VピンとGNDにメスコネクタを接続します。

これで完成!

・周囲温度を下げる。
サーバールームだと周囲温度23度~26度、相対湿度40~60%くらいです。まあ夏場でもエアコン入れておけば大丈夫ですかね・・。

そしていろいろやった結果・・。


44度まで下がりました。

これで夏場も乗り切れそうです。今のところ常時起動する予定はないですが、熱対策しないでラズパイで遠隔監視とかしていると最悪CPUが焼ける気がします。皆さんご注意を!!







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07/26

Wed

2017

絶縁抵抗計(メガー)の正しい使い方

ついこの間までビルメンをやっていたのですが、ときどき絶縁抵抗計の使い方を聞かれる事がありました。絶縁抵抗計を使うときはいざってときが多いのと、失敗してしまうと事故のもとなのでここで簡単にまとめておきたいと思います。

そもそもメガーとはこんなやつです。↓

デジタル表示のものもあります。個人的には針の挙動が分かりやすいアナログのほうがおススメです。



基本的な使い方は黒のクリップ側をアースにかませ、逆の赤のプローブを測定したいケーブルなどにつけて対地間の抵抗を測定するものです。クリップを他のケーブルにつけると線間の絶縁抵抗を測定することができます。

主に使用するのが、ビルの全停電日などの電気設備点検時あるいはモーターや照明の絶縁不良が確認されたときです。

停電時に使用する分にはあまり危険ではないのですが、今回は絶縁不良個所を調べる時の使い方を紹介したいと思います。

【低圧モータートリップの例】

①地絡継電器(51Gなど)、ELBのトリップ、インバータのエラーコードなどを確認する。
盤面の表示や盤内のリレー等から対象モーターを判別して下さい。

②ブレーカーOFFを確認する。ONであればOFFにする。
マグネットスイッチが釈放されていても負荷側を触るのは危険なのでOFFにして下さい。またブレーカへ操作禁止の表示をしてから作業する事が労働安全衛生法で定められています。

③絶縁抵抗計で測定する箇所を検電する。
メガーは無電圧の回路を測定するのが原則です。検電器で電圧がないのを確認する。

↑低圧検電器

④盤内接地とケースアースの確認
盤内には緑のIV線がEと書いてあるバーなどに接続されている場合が多いと思います。
そこから接地線で大地とつながっています。そこと盤フレーム金具(ボルト等)間をメガーをかけます。0ΩであればOKです。「ゼロチェック」などと読んでる現場が多いです。

⑤レンジの確認
電圧をかけるレンジの確認をします。一般的には以下の分類で問題ないはずです。
1000Vレンジ → 高圧機器 3.3KV 6.6KV回路
500Vレンジ → 低圧機器 400V回路
250Vレンジ → 低圧機器 200V回路
125Vレンジ → 低圧機器 100V回路

メガーをかける前に注意しなければならないのが電子機器です。コンセントにつながっているPC、エアコン室外機の基板、モーター用インバータなどはメガーで壊す危険があります。
気をつけましょう。


⑥絶縁抵抗測定 (一括)

マグネットスイッチの2次側かケーブルの端子台で測定するのが一般的です。
ただし、隣の機器が通電中の場合危険なので安全な方法で実施してください。

モーターの巻き線は繋がっているのでUVWどれかの相の対地間のみ測定すればOKです。
モーターの絶縁不良であれば整備や更新を検討してください。
※絶縁抵抗値の基準は電気設備技術基準参照

⑦絶縁抵抗測定(個別)
ケーブルが埋設されている場合、ケーブルの絶縁抵抗が悪い可能性があります。
⑥の測定では原因がどちらか確認できません。

図の様にモーターの端子箱で切り離し、ケーブル、モーター別々に測定する事ができます。
ケーブルは対地間のほかR-S、S-T、R-T間の線間抵抗値を測定します。
モーターに比べケーブルが不良という可能性は低いですが、絶縁不良は切り分けが重要になってきます。


【照明回路絶縁不良の例】

照明8回路、コンセント2回路を想定します。(単相三線式)

①メインブレーカーのトリップを確認する。
照明は個々にELBを設置している場合は少ないのでメインELBがトリップしている場合が多いと思います。

②③④のメガーをかける準備はモーターの場合を確認して下さい。

⑤レンジの確認
ビルなどの照明は200Vである場合が多いので250Vレンジで問題ないかと思われます。
コンセントは前述しましたが、PCがつながっている場合が多いのでかけません。

⑥絶縁抵抗測定(一括)

図の様にメインブレーカーとコンセント回路のみOFFにして照明のみONにします。
この状態で一括で絶縁抵抗測定をしながら、ブレーカをひとつずつOFFにしていきます。

OFFにして絶縁抵抗が上昇したら、その回路は不良回路と確認できます。
ただし、このままではこの系統の照明が使えなくなってしまいます。


⑥絶縁抵抗測定(個別)
不良回路は下記の通りになっているとします。


このブレーカーがONにできないとRの照明4つが消えたままになってしまいます。
まず調査するのがジョイントボックスです。各ジョイントボックスを一つずつ離線していきメガーをかけて電源側なのかランプ側なのか渡り線なのか判別します。
絶縁不良はIV線か照明器具本体なので、IV線の引き換えか、照明器具を交換すればいいのですが、すぐ復旧したい場合はとりあえず不良個所を切り離します。

これで絶縁不良個所は切り離せました。この状態であれば不良であったブレーカーはONにする事ができ、取り急ぎ照明がつかない個所は一つだけになりました。


 今回モーターと照明の例を紹介させて頂きました。絶縁不良にはさまざまなパターンがあり改修には経験が必要です。業者さんまかせではあまり良くないのですが、深追いも禁物です。自分の知識、経験と相談しつつ早期に解決できる様になるのがベストだと思います。







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プロフィール

HN:
アルティメット雅史
性別:
男性
自己紹介:
製油所、データセンター、化学工場を渡り歩いた設備のマニア
最近はarduinoあたりの電子工作にハマる。
取得資格は電験3種、消防設備士甲4、2級ボイラー技士、危険物乙4、電工2種、技術士一次試験合格(電気・電子)、フォークリフトほか

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