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とりあえずプログラム作成

閾値を高くすればカウントは少なくなりますが、パルス高さの頻度の指数関数的減少を使えば閾値以下の頻度も予測できるかもしれないともくろんでおりました。ある意味、ノイズフィルターの役目をさせられないかなと、思いましたが、そのためには十分なN数が必要なので結局推定するためには時間がかかるという感じでした。

まあ、係数で逃げるのが健康的なように思います。

アプリケーションっぽい具合にプログラムを組んでみました。

野外で測定するときにはiPhoneが便利ですから、PC版は車載専用でしょうか。

まだ、ファイル保存の機能、閾値の選択機能、校正機能などを追加する必要があります。

最近、Data Dashboard for LabVIEWが使えるようになりましたが、みなさま、ご存知でしたでしょうか？

ポケットガイガーの信号とノイズの違い（その2）

前回は、パルスの発生頻度に注目してノイズと信号を分離してみたい、というところで時間切れとなりました。
放射線はランダムに発生すると言われていますが、個々の原子は新旧によらず、それぞれ気ままに崩壊する性質が背景にあるということです。ノイズも気ままですが、放射線とは発生原因が異なりますので何らかの違いがあるのではないかと思ったのです。

さて、閾値を-0.04で記録したパルスの発生時刻と波高データをそのまま使って単位時間のカウント値を時系列で整理してみました。カウントとしては閾値付近のカウントが大きいので1分間を単位としてカウントしてみると200カウントぐらいになります。LabVIEWに用意されているポアソン分布の関数はXがだいたい170以上で計算不能になってしまいましたので、単位時間を10秒にしました。

平均値が大きいときには正規分布に近づくと言われていますが、確かにそんな感じです。

さて、閾値を-0.06としてパルスの波高で低いものと高いものに振り分けて見ます。波高が低い方の大部分はノイズで、高いほうにはガンマ線の信号が多く含まれていると考えられます。

パルスの頻度が少なくなるので1分間当たりのパルス数として、閾値-0.06以上の大きなパルス（負のパルス）ものだけを集めると

閾値を変化させながらポアソン分布とのMSEをとってみると-0.088がもっともポアソン分布に近いことが分かりました。

閾値-0.088のグラフは

かなり近いです。でも、頻度は1分間に0.58まで減少しています。

（続く）

ポケットガイガーの信号とノイズの違い（その１）

見たいものが信号でジャマなものがノイズとしましょう。
ガンマ線のよるパルスが信号でそれ以外はノイズと考えても悩ましい中途半端なものもありますので、合理的な線引きができればありがたいものです。

ポケットガイガーの出力をPCのマイク端子に接続してサウンド出力をモニターしていますので、数値はそのモニター値をそのまま使います。通常±0.04ぐらいで変動しているのですが、ときどきマイナス方向に鋭いパルスが出力されます。
とりあえず、閾値を-0.04としてパルスを捕らえてみました。

パルスの高さによって波形の違いを見てみます。

0.04から0.06の範囲のパルスは通常時のうねりからちょっと飛び出しているだけであやしい感じです。その次の0.06から0.08の範囲のパルスはしっかりしているような感じがします。
それでは0.06に閾値を設定すればよいのでしょうか？

「見た目で選んでどこが悪いの?」というCMは1995年のものらしいですが、まだ覚えているほどインパクトがあったのですね。

見た目だけでなく素性まで見られれば、なおよろしいのですが、うまい手は？
ガンマ線の素性といえば発生のランダム性かもしれません。一晩、閾値-0.04を下回るピークを持つ信号を拾ってみました。エネルギースペクトルが見られるかもしれないとも思ったのですが、波高で頻度をとってみると、縦軸を対数スケールにすると0.07ではっきりした折れ曲がりがあります。

0.07より高い波高では指数関数的に頻度が減少しているだけで、核種によるピークが出てくるわけではないようです。ガンマ線が電子とぶつかってエネルギーを電子に渡すコンプトン散乱だけが観察されているのでしょう。
閾値はノイズとコンプトン散乱を区別すれば良いということになるかと思います。

コンプトン散乱を起こしているガンマ線はランダムに発生しているはずですから、発生間隔の頻度を調べて見ます。

（今日はここまで）

ポケットガイガーの信号をLabVIEWで見る

ポケットガイガーは半導体でγ線を検地して、iPhone (iPod touch, iPad)のマイク入力波形を「ポケットガイガーLite」という無料アプリケーションでカウント処理をして放射線量の表示を行っているようです。

PCのマイク入力端子につなげば良いかというと、そんなに単純ではなく、一手間かかるのが良い感じです。イヤホンやマイクなどのプラグを意識することは無いと思いますが、同じ形で、同じ大きさのジャックに入ります。でも、iPhoneなどは4線タイプ、PCは3線タイプが標準的なので、差し込んでも機能しないという無法状態です。

変換アダプターがあれば良いのですが探しても見つかりません。それほど需要が無いのでしょう。4線タイプと3線タイプの延長ケーブルを買ってきて自分でつなぎなおして変換ケーブルを作りました。
アマゾンで安いのを見つければ500円ぐらいですみそうですが、思い立ったときにやってしまおうということで、近所のヤマダ電機に行って4線タイプはオーディオテクニカのAT345iS/0.5、3線タイプはエレコムのEHP-CT13G/03BKを買ってきました。

--備忘録--
プラグの根元から先端に向かって番号をつけると4線式は黒、シールド、赤、緑の順で0から3になります。3線式は黒が0、記録をとらなかったので忘れましたが茶と赤は1か2になっています。
４線式ジャックの赤と緑は無接続、黒とシールドは3線式プラグの黒と赤&茶にそれぞれ結線しました。

サウンドパレットを使ってサンプリングレートを96kHzに設定して取り込んでみました。

けっこう行けそうです。

ポケットガイガー

電力測定仲間のOさんが、昨日買ったばかりなんですけどね、と言いながらうれしそうに見せてくれたのがポケットガイガーでした。
iPod touchで放射線を測定するツールで、4000円ぐらいで買えるキットなのだそうで、しばらく品切れで手に入らない状態だったのが、やっと購入することができたとのことです。その後すぐに売り切れてまたしばらく購入できない状態になるほど人気なのだそうです。

ガイガーカウンターを作れば測りたくなって、危ないところに近づいて行きそうな気がして避けていたのですが、使っていないiPhoneも持っているし４０００円ぐらいなら良いかと
「radiation-watch.org」のブログを見ていたのですが、しばらくして注文受付状態になったので、注文しました。
届いたのが、先週の木曜日(12/1)で、翌日から岩手の盛岡まで出かけることになっていましたので急いで組み立てて、東北道を走りながら試運転を行いました。
だいたい公表されている値が出ていましたので、まじめな製品だということが確認できたような気がします。

LabVIEWの本

LabVIEWプログラミングの良い教科書は、と問われると、前にも紹介していますが、やはりこれでしょう。
マウスやキーの操作の勘所も書いてありますので、独習が好きな人に向いていると思います。

LabVIEW 2010プログラミングガイドRobert H. Bishop / アスキー・メディアワークス

LabVIEW画像計測入門という本が出ていることはオフ会で聞いていたのですが、先ほど注文しました。届いたら簡単な感想を書こうと思います。

LabVIEW画像計測入門 (KS理工学専門書)橋本岳 / 講談社

配列操作について

要素がｎ個の１次元配列ｙ（i) i=0 to n-1があります。

次のようなn-1個の１次元配列を作りたいという状況になってしまいました。

ｙ(0)×y(1),y(0)×y(2), ..... ,y(0)×y(n-1)
ｙ(1)×y(2),y(1)×y(3), ..... ,y(1)×y(n-1)

y(n-3)×y(n-2),y(n-3)×y(n-1)
y(n-2)×y(n-1)

しかも計算しなければならない１次元配列がm個あるので大変

配列操作の確認です。
２次元配列から行を取り出す。１次元配列を２個の１次元配列に分割する。

要素を順番に取り出して、その要素以降の１次元配列と乗じます。これを１次元配列に連結します。

配列の指標付け使用、配列の指標付け不使用、シフトレジスタなどループ際の小技に注意です。

どうかな～。

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かなりはしょった記事でしたが理解していただいて、役にたったようです。
この程度の説明で理解できるの人は結構なLabVIEWerだとおもいます。

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LabVIEWの演算

2kaさんのコメントへの回答のつもりです。
質問の意味はこんな感じですか？

LabVIEWの和とか積とかのシンプルな演算は、変数、１次元配列、２次元配列などもたいていはそのままつかえます。

多くの言語では配列の演算はループをまわして処理するのですが、LabVIEWの場合は要素同士の積を計算したいときは配列同士の積でOKです。もちろん配列の大きさが違うもの同士の場合はちょっと注意が必要ですので試してみてください。

家庭電力の無線計測システムについて

はじめに

東電福島第1原発の爆発事故の混乱の中で行われた計画停電は、関東圏で生活する者に社会の隅々まで電気をベースに成り立っているという事実を体感させました。東京電力が十分な準備も無く計画停電をあえて行った理由は家庭の電力消費は東京電力が制御できないものであるという推測からでした。これについては平成23年3月25日に経済産業省が発表した資料「「計画停電」の実施状況について」に書かれています。計画停電以外の選択肢がなかったかどうかは分かりませんが、それほど家庭の電力消費の実態把握が重要なテーマになるならば、自宅での使用電力を定量的に測ってみようと考えました。Webで検索した情報などをもとにLabVIEWとUSB-6008を使いながら試行錯誤を行いました。

原発事故から初めての夏、大電力を消費する企業が稼働日をシフトさせたことや会社や家庭での緊急避難的な節電によって当面の電力危機は回避することができましたが、今後の電力供給をどのようなものにしていくべきか議論の行方は定まっていません。年金問題で顕在化している少子化問題とIT化や国際化による産業構造の変化を見込みながら10年、20年後の社会構造の落ち着く先を考えることが電力需給を考えるスタートポイントだと思います。しかしながら、現在の企業や家庭での電力の使われ方自体が定量的に捉えられていないということも明らかになっています。山小屋や山奥の秘湯でも電気なしで生活を維持していくことは困難な時代であることは確かであり、必要な電力と無駄な電力を意識することから今後の電力供給の問題は検討をスタートさせなければならないと思います。

この夏には多くの家庭で節電が試みられました。前年に比べて15%以上の削減を達成できた家庭も多いと聞きますが、努力の割りに5％未満の削減に終わった家庭も多いようです。精神論で節電を試みても、多くのダイエット作戦と同様に、気がつくとリバウンドしているという事態になりかねません。さらに、電力の危機的状態の解消には10年単位の長い年月を要するものと考えられますから、自分の生活にとって必要な電力がどれだけなのか定量的に把握しておく必要があると思います。その上で、その電力をどのようなリスクを持った発電システムで得るのがふさわしいのか考えなければならないのだろうと思います。
さて、LabVIEWとUSB-6008による電力の測定は順調に進みましたが、PCを分電盤のそばにおく必要がありますので、生活の邪魔という家庭内での評価もありました。

最終的には日本ナショナルインスツルメンツ（株）から無線DAQを借用して快適なシステムを作成運用することができました。使用電力を測定するだけであればオーバースペックなシステムですが、電圧波形、電流波形などを見ながら電力を考えるのには好適なシステムだろうと思います。電力計測は当面今日的な意義があると思いますので一例として紹介させていただきます。もともと電力に関心があったわけでも、知識があったわけでもありませんので、誤り等がありましたらご指摘いただければ幸いです。

目的

自分自身の暮らし方をもとに将来の電力について考えてみたいと考えられる方が測定を試みられる際の参考として活用されることを期待して家庭電力の無線計測システムを構成する機材とプログラムについて紹介したいと思います。

電力測定システムのあらまし

家庭への電気の出入り口である分電盤に電流センサを取り付けて電力を測定します。一般家庭では電信柱のトランスから単相3線式といわれる3本の電線で各家庭に供給される方式が普及しています。中性線と2本の電圧線が分電盤の中の契約ブレーカーを通して家庭内の個別ブレーカーに配線されています。
2個の電流センサを電圧線に取り付けて家庭で使用している電流を測定し、電圧センサで電圧を測定します。センサからの信号を受けて測定デバイスから無線でデータを送信します。1秒ごとに5kHzのサンプリング周波数で1000個のデータを取り込んでアドホックモードで送信します。
家庭内のPCでデータを受信し、電力に関連する諸データを演算により求めて画面に表示します。1秒毎の使用電力、電源電圧、電源周波数と測定時刻を記憶し、日付が変わる変わるタイミングでファイルに保存します。
測定中には下の図のようにリアルタイムでデータを観察することができます。電圧、電流、電力の生波形や電力を使用している機器の特性を示す電圧・電流位相グラフなどは普段交流電力に関心のない人でも興味を示すかもしれません。

スクロールすることで電力、電圧、周波数の時系列データを確認することができます。その日の家庭での電力の使い方や、供給されている電力の電圧や周波数の変動を確認することができます。今夏はそんな事態になりませんでしたが、電力供給量に対して消費量が大きくなると周波数が低下して、大停電に至るというシナリオが現実視されていました。当分の間は注目しておいて良い特性値だと思います。
保存した電力、周波数、電圧はデータは専用のプログラムで閲覧することができます。電力グラフには詳しく見ると朝起きた時刻や、眠りについた時刻などが記録されています。

使用機器

DAQ:NI WLS-9163（Wi-Fi Cシリーズシングルモジュールキャリア）とNI cRIO-9215（4chアナログ入力モジュール）
交流電流センサー：（株）ユー・アール・ディー製　CTL-10-CLS　2個（使用負荷抵抗402Ω）
交流電圧センサー：（株）ユー・アール・ディー製　APT-2S（200V：1V）
プログラム：LabVIEW 2009
PC:Eee PC 1001PXD

測定方法

単相３線式の契約ブレーカーの２本の電圧線(次のページの写真では赤と黒のケーブル)に電流センサーをクランプします。２本の電圧線は互いに１８０度位相の異なる電圧が供給されているため、流れる電流も互いに逆方向となります。したがって、使用電力を求めるには電流センサーを互いに逆方向に取り付ける必要があります。
電流センサーCTL-10-CLS はクランプした電線に流れる電流に比例した電流を出力しますので、出力端子間に抵抗を接続して閉回路を作ることにより抵抗両端に電圧を生じます。抵抗が小さすぎる場合には低電流側での電圧出力が小さすぎて測定が難しくなりますし、抵抗が大きすぎると高電流側で直線性が悪くなってしまいます。今回は家庭での電力測定を目的としていますので402Ωの抵抗を使用しました。センサーと入力モジュールは2m程度の長さのケーブルで接続することになりますが、抵抗を設置するポイントとしてはアナログ入力端子側としました。下の右側の写真で端子部についている熱収縮チューブをかぶっているのが抵抗です。測定した電圧（V)を電流（A）に変換する係数として実測により求めた6.44を使用しています。
電圧波形は交流電圧センサーを100Vコンセントに接続して出力電圧を測定します。変換係数は200を使用します。
4chアナログ入力モジュールへの接続は差動入力とし、電流は±2.5V、電圧は±1Vレンジとしました。ただし、安定した波形が得られなかったので、差動入力の(-)側はCOM端子と接続しました。

通信設定

PCと無線DAQをイーサネットケーブルで接続し、無線の設定を行います。NIのドライバー設定アプリケーションMAX (Measurent & Automation Explorer) では、リモートシステムではなく、PCに接続されたデバイスとして扱われます。
無線LANには、アクセスポイントを経由して接続を行うインフラストラクチャモードと、アクセスポイントを利用せずに機器同士で直接接続するアドホックモードがあります。アドホックモードでは他の無線端末の通信状態に影響されないため安定した通信が可能です。
PCと無線DAQをアドホックモードに設定してからイーサネットケーブルを外します。
今回無線LAN経由で収録するデータは1秒ごとに0.2秒間サンプリングします。5kHzでチャンネルあたり16ビットデータが1000個、電流2チャンネル、電圧1チャンネルの合計3chですが、特にストレス無く収録できました。今回使用したPC(Eee PC 1001PXD)はインフラストラクチャモードかアドホックモードかどちらか一方しか使用できないため、ネットにつなげない状態となってしまったので若干不便を感じます。

通信設定に関する参考文献は次のものが良いでしょう。これを読みながら設定したところ大きな問題も無く設定することができました。
「How to Configure a WLS-9163 in Ad-hoc Mode with a Supported C-Series Module in Windows XP」(http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/8597)

プログラムの構成

LabVIEWのプロジェクトエクスプローラで表示されているように、「データセイバー.vi」、「交流探訪(WLSAHm).vi」、「データリーダー.vi」、「WLS error.vi」など、4個のプログラムで構成されています。

実質的な測定プログラム「交流探訪(WLSAHm).vi」は「データセイバー.vi」のWhileループ内に配置されています。
「データセイバー.vi」が実行されると、サブVIである「交流探訪(WLSAHm).vi」を起動し、データが出力されるのを待ちます。データが出力されるとファイルに保存して、また「交流探訪(WLSAHm).vi」を起動します。このループは「データセイバー.vi」の停止ボタンが押されるまで継続します。

プログラムの詳細

「交流探訪(WLSAHm).vi」を機能的に分割してみると、データを取り込む機能、データ処理とグラフ表示機能、データの蓄積機能、エラー処理機能、通信の遅延状態の表示機能の５つの機能から構成されています。

データ収録

「交流探訪(WLSAHm).vi」は、DAQアシスタントによる3chのアナログ入力データにチャンネルごとの係数を1次元配列にして乗算をおこなっています。それぞれのチャンネルで1秒間に1000個(5kHz)のデータが入ってきますので、1000個単位で処理を行います。電流は±2.5V、電圧は±1Vの入力範囲にしました。

DAQアシスタントからはダイナミックデータタイプで出力されます。ダイナミックデータタイプは関数に接続すると自動的にうまくやってくれる新世界的な印象もありますが、「ダイナミックデータから変換」関数のプロパティで指定して波形データの1次元配列に変換します。
それぞれの波形データに校正係数をかけて、オフセット（DC成分）を引いてからチャンネル毎に波形を取り出します。0CH、1CHは電流波形、2CHは電圧波形となります。

電流は二つのチャンネルを合計して使用します。その後、電流波形と電圧波形をかけて、電力波形を作成します。
電圧、電流、電力のRMS値は「基本平均DC-RMS」関数を使用して求めます。0.2秒間を切り取ったデータですので、両端の影響を少なくするためにHanning窓をかけています。電力波形のRMS値は実際に消費される電力、有効電力(W)ですが、電圧のRMS値と電流のRMS値をかけたものは皮相電力（VA）と呼ばれます。皮相電力は電圧波形と電流波形の位相の違いや波形の歪で有効電力よりも大きな値となります。有効電力を皮相電力で割った値が力率です。
X-Yグラフの横軸に電圧、縦軸に電流をプロットすれば電圧電流の位相関係を知ることができます。電圧と電流が正弦波のとき、位相が合っていれば原点を通る正の傾きのグラフとなりますし、位相が異なると楕円となります。
電圧が正で電流が正の第1象限では、それぞれをかけた電力は正ですが、電圧が負で電流が正の第2象限では電力が負の値となります。第3象限は正の電力、第4象限は負の電力となります。電流と電圧の位相が異なって楕円のグラフになるときには第2象限、第4象限を通りますので電力は負の値となります。この部分が大きいと送電設備への負担を増加させる力率の悪い機器ということのようです。

電力の1次元配列の要素を調べゼロまたは負の値となっている要素を１、正の値となっている要素を０とした1次元配列をつくり、電力の1次元配列にかけると電力が正の部分を除去することができるので、平均値を計算し負の電力(W)として表示しました。
力率に影響を与えるもうひとつの要因である波形の歪について触れておきます。皮相電力は電圧のRMS値と電流のRMS値をかけたものですので、電流の波形により皮相電力が変化します。正弦波よりもパルス波の方が皮相電力は大きめに計算されるため力率は低い値になります。少し前のプログラムで測定したものですが、携帯電話を充電中の波形です。ほぼ第1象限と第3象限の正の電力ですが、力率は0.5ぐらいしかありません。RMSのマジックです。

データの蓄積機能とエラー処理機能のダイアグラムを紹介します。

シフトレジスタに1次元配列で電圧、周波数、電力、タイムスタンプを蓄積しています。通信が失敗したときには０、Inf、Nanなど異常値になりますのでそれは蓄積しないようにしています。
ループが停止するのは、１）エラーが発生した場合、２）タイムスタンプの時間が23時から0時に切り替わったとき、３）停止ボタンが押されたときです。正常に動作していれば0時に停止→データセイバーでファイルに保存→起動、という流れになります。

通信・データ収録のエラー-50405、-200284、-50300が何かのタイミングで発生するので、これらのエラーの場合はエラーをクリアしてしまうことにしました。それ以外のエラーの場合はループ停止にしました。

無線でデータを伝達していますので、ループの遅延の頻度がどの程度なのか気になります。いわゆる普通の無線LANであるインフラストラクチャモードでは10秒弱の遅延が時々ありましたが、アドホックモードでは遅延が気にならないレベルでした。タイミングループのデフォルトでは”モード”は「Discard missed periods, maintain original phase」です。タイミングループの次のサイクルが開始する予定時刻に処理が終了していないときに、次の予定時刻まで開始タイミングを延期します。下のダイアグラムでは6サイクルまでのループ遅延の頻度をカウントします。タイミングループの「実際の終了[i-1]」と「終了予定[i-1]」の出力タブはこんなときに少し便利だと思いました。

データセイバー.viとデータリーダー.viについて

データセイバー.viでは、測定したデータを「名前でバンドル」関数でクラスターにして「バイナリファイルに書き込み」関数に渡しています。データリーダーでもデータタイプにクラスター定数を指定して読み取ります。読み込んだデータが要素が1個のクラスターの1次元配列で出力されますので0番目の要素を取り出して「名前でバンドル解除」関数で必要なデータを得ることができます。

まとめ

今回紹介させていただいた家庭電力の測定システムはいくつか利点があります。
１）電流、電圧の波形データを直接観察することができる。
２）1秒毎の電力を測定することができる。
３）分電盤など測定ポイントから無線でPCにデータを送信することができる。
４）必要なデータを自分で加工することができる。
自分自身の暮らし方をもとに将来の電力について考えてみたいと考えられる方の役に立つようであれば幸いです。

下のグラフは我が家の8月の電力使用状態を可視化したものです。
8月5日の夜から安定に記録可能となりました。9月になったら止めようと思ったのがシステムに伝わってしまったか、最終日の8月31日にPC側の無線LANが不調になってしまったのはご愛嬌です。お盆の頃は生活人数が増えて電力が高めになっていたとか、起きた時刻、寝た時刻そんなものがマッピンググラフに記されています。

8月10日

東電の使用電力実績と一緒に考えれば何か分かるかと思いましたが、12時から16時ごろまでの周波数の変動が大きい時間帯は使用実績はほぼフラットで、あまり参考になりませんでした。
相対的に発電量を上げると周波数が上がって、下げると周波数が下がるということらしいので、きれいに安定化させる余裕がなかったということなのでしょう。

余裕があるときはどんな変化なのかちょっと調べてみます。
8月6日は土曜日でしたが、電力使用実績からすると土曜日に稼動する企業があったからでしょうけれど、平日並みの実績でした。ただし、ピークでも4200万kWでしたから供給としては余裕があったと思います。
さて、同様の処理をしてみると、やはり安定しています。

気が緩んでいたのか、いつもの土曜日のつもりだったからか、6時37分ごろに急に周波数が低下しました。

こういうことはしょっちゅうあることなのでしょうか。

東京電力の電力使用実績データ

2008年からの

電力使用実績データを見れば今年の節電がどの程度のものなのか分かるかもしれません。

csvファイルを読んでグラフにしてみます。（単位は万kWです。）

こんな長い期間のグラフでも2011年3月11日以降が際立っています。

同じ月日でグラフに描いて比べようとするときにうるう年の処理がめんどうです。が、なんとかやりまして、表示してみました。

例年であれば8月10日ぐらいからお盆まで夏休みに入って電力使用が低下するようですが、今年の8月10日は節電している割には例年並みの電力になっていて、休みをシフトしている会社が多かったからなのでしょう？

このごろはかなり暑いですが、7月末が涼しかったので、いつから暑くなって例年に比べてどうかということは、データで見てみないとよくわかりません。気象庁はファイルでのダウンロードに対応していないので、少し面倒ですが小田原の最高気温を過去4年間でグラフにしてみました。

これを見ると8月の10日ぐらいまででも若干暑いぐらいの感じかもしれません。
ということは、8月の10日ぐらいまでは比較しても良いかも知れません。

このグラフから判断すれば、例年5000万kW前後なのが、4000万kWまで下がっていると見てよいのではないかと思います。

節電の効果とは別に気になったのは、夜間の電力が毎年安定しているということです。しかも、原発事故後も下がっていません。
原発のあまっている夜間電力を安売りする価格体系が生き残っているので、火力発電所で発電して原価割れで供給しているということなのでしょう。これは今後の議論となるでしょう。

2011.08.10の交流事情

とりあえず1日の周波数と電圧の変動

いろいろ処理を考えてみたのですが、安直にバタワースフィルタをかけて生データと重ねてみました。

午後の電力需要にあわせて制御しているようです。需要と供給のバランスで周波数が上下するので制御の実態は見えにくいです。

もう少し長い時間で見ると10時から17時は変動が大きいのが分かります。

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2011.08.09の電源状況（速報）

東北電力の送電量が厳しい状況になっていることがWeb等で刻々と知ることができますが、いまのところ東京電力の余力でサポートできているようです。当初は逆に東電が東北電力からのサポートを受ける事態も考えられていただけに、節電により新しい発電所を建設したかのような効果が実証されているように感じます。

さて、今日8月10日がお盆前の山場になると予想されていますが、昨日8月9日のデータはどうだったのでしょう。

電力使用量のピークをはさんで細かい動きを拡大してみます。

電力使用量が上がると電圧が低下して、供給を増やすと電圧が急回復するというのがはっきり分かります。周波数は小刻みな動きが激しくて分かりにくいのですが、電圧の低下（電力使用量の増大）にともなって周波数が低下しているような傾向が見られるようです。

時間があるときに分析してみたいと思います。

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交流探訪のデータファイル（2kaさんへ）

分電盤交流探訪のデータは、測定プログラムが正常に終了することを前提に、親の「データーセーバー.vi」でファイルに記録する方式にしました。
データの保存は凝りだすといくらでも凝れるので手っ取り早く済ませられる方法です。

ちょうどコメントをいただいた2kaさんが似たような状況にあるようですので、まず手っ取り早い方法ということで紹介します。

LabVIEWを使い始めたばかりの2kaさんからのコメントです。
--------------------------------------------------------------
質問内容は以下のようになっております。
Yahoo知恵袋に載せていただいてもブログで返答していただいても構いません。返答の件考えてみてくださると幸いです。

LabVIEWでスプレッドシートに文字列でファイル保存する
時間1 A1 B1
時間2 A2 B2
時間3 A3 B3
みたいな感じです。ちなみに時間はHH:MM:SSです。

↓

この保存したファイルを別のVIで読み取り、グラフにしたいのですが、
X軸を保存したファイルにある時間で
Y軸保存したファイルAやB
としましたが、うまくでません…

かろうじてできたVIはX軸が秒での表記になっていて非常に見難いです…
''文字列からスキャン''で%tを使用していたと思います。

うまくできる方法を教えてください。
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おそらく「データーリーダー.vi」のように表示したいのだろうと思います。

「LabVIEWでスプレッドシートに文字列でファイル保存する」というのはデータA、データBの２列×n行みたいな2次元配列ならば簡単です。それに時刻も記録しようとするとかなりの手間がかかります。
さらに読み取るときにも同じぐらい手間がかかります。スプレッドシートでデータを渡したいときにはしょうがないことですし、手間もかけないといけません。

とりあえずスプレッドシートは置いといて一番簡単なのは時刻配列、データA配列、データB配列をクラスタにしてバイナリで保存する方法です。

終了した測定サブVIからデータを受け取ります。ここでも手を抜いて3個のX-Yグラフで受け取りました。タイムスタンプ、電力、周波数、電圧の配列をクラスターにします。こんな感じで”名前でバンドル”を使います。
”バイナリファイルに書き込む”で保存します。

バイナリファイルからの読み込みも簡単です。

”バイナリファイルから読み込む”関数のデータタイプに、名前でバンドルしたときのクラスター定数を接続します。カウント端子に１を入力すると”バイナリファイルから読み込む”関数からは要素1個のクラスターの配列が出力されます。0番目の要素が書き込んだデータです。名前でバンドル解除すれば元通りのデータが表示されます。

X-YグラフのX軸にタイムスタンプ配列を接続し、プロパティで絶対時間をしていすればよいでしょう。

スプレッドシートで開くことのできるファイルにしたいということですので、ファイルを作ってみます。

オープンオフィスで開いてみるとこんな感じです。

素直に読んで変換していけばこんな感じでしょう。

たまたま私のデータが翌日の00:00:00を過ぎたときに終了になるので、日付の消されたファイルではグラフの先頭になってしまいます。
日付の無いHH:MM:SS、例えば、”20:04:26”という文字列をタイムスタンプに変換するというのが無理やりなのでしょう。年月日はケチらないほうが後処理が楽になります。

> かろうじてできたVIはX軸が秒での表記になっていて非常に見難いです…
> ''文字列からスキャン''で%tを使用していたと思います。

''文字列からスキャン''というのは使ったことがありませんでしたが、入力ミスが無ければ便利かもしれません。

こういう使い方でしょうか？

デフォルトとして接続するデータ型で出力が変わってきますから、X-YグラフのX軸を時間にしたいときはタイムスタンプのほうが便利でしょう。
''文字列からスキャン''への入力がHH:MM:SSだけで年月日が保存されていない場合には、デフォルトのタイムスタンプとして適当な値を明示していたほうが良いでしょう。

''文字列からスキャン''は強力なので一発で文字列からタイムスタンプと数値データに変換してくれます。

これを使えばかなりシンプルになります。

これはすごい。

家庭の無線LAN　変更

我が家はNTTのVDSLでインターネットに接続しています。

そこから先はアップルのAirMacという無線LANですが、その中でもバックアップ用のハードディスクのついたTime Capsuleというものです。

合わせて21.5Wですから24時間つけておくと、1ヶ月で15.5kWhとなります。
誰も使わないときには無駄なので夜間や外出時は電源をOFFにしているのですが、さらに電力消費を抑えたいのでAirMAc Expressに変更することにしました。

これで7.9Wに激減しました。

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ポケットガイガーの信号とノイズの違い（その2）

ポケットガイガーの信号とノイズの違い（その１）

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ポケットガイガー

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LabVIEWの演算

家庭電力の無線計測システムについて

8月10日

東京電力の電力使用実績データ

2011.08.10の交流事情

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2011.08.09の電源状況（速報）

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交流探訪のデータファイル（2kaさんへ）

家庭の無線LAN 変更

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