(57)【要約】【課題】ポンプ場から水田までの水利系統全体の状況を考慮して適切な配水の管理を行うことができるようにする。【解決手段】ポンプ場１００に設置される給水ポンプ１１に関して、ポンプ回転数に応じたポンプ流量とポンプ圧力との相関関係を示したポンプ特性情報と、圃場２００の各水田に設置される給水バルブ２１およびパイプライン３００に設置される分水バルブ３１を任意の組み合わせで開閉した場合に開栓中最大損失バルブに対して必要最低水頭を与える際のポンプ流量とポンプ圧力との相関関係を示した損失特性情報と、バルブ流量およびバルブ圧力の使用状況情報とに基づいて、給水ポンプ１１のポンプ回転数を決定することにより、給水ポンプ１１のポンプ特性や各バルブ２１，３１の使用状況に合わせて、給水ポンプ１１が過不足のない配水をするためのポンプ回転数を決定することができるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給側である水源地のポンプ場と、需要側である灌漑地区における複数の水田を有する圃場と、上記ポンプ場と上記圃場の各水田との間を繋ぐパイプラインとを有して成る水利系統における配水の制御を行う配水制御システムであって、
上記ポンプ場に設置される給水ポンプに関して、ポンプ回転数に応じたポンプ流量とポンプ圧力との相関関係を示したポンプ特性情報を取得するポンプ特性情報取得部と、
上記各水田に対して設置される給水バルブおよび上記パイプラインに対して必要に応じて設置される分水バルブを任意の組み合わせで開閉した場合に、開栓している上記給水バルブのうち上記ポンプ場から最も損失の大きい位置にある給水バルブに対して必要最低水頭を与える際のポンプ流量とポンプ圧力との相関関係を示した損失特性情報を取得する損失特性情報取得部と、
上記各水田に設置された上記給水バルブおよび上記パイプラインに設置された上記分水バルブの使用状況を示す情報を、通信ネットワークを介して取得する使用状況情報取得部と、
上記ポンプ特性情報取得部により取得された上記ポンプ特性情報、上記損失特性情報取得部により取得された上記損失特性情報、および、上記使用状況情報取得部により取得された上記使用状況情報に基づいて、上記給水ポンプのポンプ回転数を決定するポンプ回転数決定部とを備えたことを特徴とする配水制御システム。
【請求項２】
上記ポンプ回転数決定部は、上記損失特性情報取得部により取得された上記損失特性情報と、上記使用状況情報取得部により取得される上記使用状況情報とに基づいて、当該使用状況情報により開栓していることが示されている上記給水バルブのうち上記ポンプ場から最も損失の大きい位置にある給水バルブに対して上記必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量およびポンプ圧力を需要情報として求め、当該求めた需要情報と、上記ポンプ特性情報取得部により取得された上記ポンプ特性情報とに基づいて、上記給水ポンプのポンプ回転数を決定することを特徴とする請求項１に記載の配水制御システム。
【請求項３】
上記ポンプ回転数決定部は、上記使用状況情報取得部により取得される上記使用状況情報に基づいて、当該使用状況情報により開栓していることが示されている上記給水バルブのうち上記ポンプ場から最も損失の大きい位置にある給水バルブに対して上記必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量およびポンプ圧力の少なくとも一方を需要情報として求め、当該求めた需要情報と、上記ポンプ特性情報取得部により取得された上記ポンプ特性情報と、上記損失特性情報取得部により取得された上記損失特性情報とに基づいて、上記給水ポンプのポンプ回転数を決定することを特徴とする請求項１に記載の配水制御システム。
【請求項４】
上記ポンプ場に設置される上記給水ポンプの稼働に関する所定期間のスケジュールであるポンプスケジュールと、上記各水田に設置される上記給水バルブおよび上記パイプラインに必要に応じて設置される上記分水バルブの少なくとも一方の開閉に関する上記所定期間のスケジュールであるバルブスケジュールとを作成するスケジュール作成部を更に備え、
上記スケジュール作成部は、
上記ポンプスケジュールおよび上記バルブスケジュールを入力するスケジュール入力部と、
上記スケジュール入力部により入力された上記ポンプスケジュールで特定されるポンプ流量と、上記スケジュール入力部により入力された上記バルブスケジュールで特定されるバルブ流量との間に差分がある場合、その差分がなくなるように、上記ポンプスケジュールまたは上記バルブスケジュールを調整するスケジュール調整部とを備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の配水制御システム。
【請求項５】
上記スケジュール調整部は、上記スケジュール入力部により入力された上記ポンプスケジュールで特定されるポンプ流量が、上記スケジュール入力部により入力された上記バルブスケジュールで特定されるバルブ流量より少ない場合、その差分がなくなるように、上記バルブ流量を減らすように上記バルブスケジュールを調整する一方、上記スケジュール入力部により入力された上記ポンプスケジュールで特定されるポンプ流量が、上記スケジュール入力部により入力された上記バルブスケジュールで特定されるバルブ流量より多い場合、その差分がなくなるように、上記ポンプ流量を減らすように上記ポンプスケジュールを調整し、
上記ポンプ回転数決定部は、上記スケジュール調整部により調整された上記ポンプスケジュールで特定されるポンプ流量、上記ポンプ特性情報取得部により取得された上記ポンプ特性情報、および、上記損失特性情報取得部により取得された上記損失特性情報に基づいて、上記給水ポンプのポンプ回転数を決定することを特徴とする請求項４に記載の配水制御システム。
【請求項６】
上記ポンプ回転数決定部により決定されたポンプ回転数となるように、上記給水ポンプのポンプ回転数を自動的に制御する制御部を更に備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の配水制御システム。
【請求項７】
上記スケジュール調整部により上記バルブスケジュールの調整が行われた場合、当該調整後のバルブスケジュールおよび所定の水管理ルールに従って、上記給水バルブおよび上記分水バルブの少なくとも一方の開閉を自動的に制御する制御部を更に備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の配水制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配水制御システムに関し、特に、供給側である水源地のポンプ場と、需要側である灌漑地区における各水田と、上記ポンプ場と上記各水田との間を繋ぐパイプラインとを有して成る水利系統における配水の制御を行う配水制御システムに用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、給水パイプラインや用水路の整備された水田地域では、稲の生育や気象に応じた好ましい水位管理を行うため、水田の目標水位を適切に設定しておき、水田ごとに設置された給水バルブを自動制御することにより、水位測定値が目標水位の所定許容範囲内に収まるようにしたシステムが利用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、対向する一対の農道間にわたって設けられた簡易畦畔によって水田が分割された複数の耕作区に対して、用水を一定の水位に供給するシステムが開示されている。特許文献１に記載の用水管理システムでは、一方の農道には給水パイプが埋設されており、他方の農道には排水パイプが埋設されている。給水パイプには、集水枡内に設置された給水ポンプによって強制的に用水が供給され、各給水バルブを通って各耕作区にそれぞれ用水が供給される。各耕作区内の用水は、水位調整器によって一定の水位とされて、余剰の用水が排水パイプによって集水枡内に還流される。
【０００４】
また、特許文献２には、複数の水田から構成される水田地域において、潅漑の効率化および低コスト化を図るために、水田ごとの給水バルブおよび水源地の揚水ポンプを遠隔自動操作することが開示されている。特許文献２に記載の水管理システムは、複数区画からなる水田地域に対して、１日当りの潅漑用水供給が限られていても、各水田に対して公平かつ十分な給水を行え、また寒冷地域であっても、冷水温障害を回避するような用水補給を行えるようにしたものである。
【０００５】
具体的には、複数区画からなる水田地域に対し、水田の水温と給水パイプラインの水温とを比較し、差が所定値以下であれば揚水ポンプを運転し、給水パイプラインに対して用水補給を行う。また、水田の目標水位と現水田水位とを比較して給水の必要性を判断し、その給水順序に従って水田への給水を行う。このとき、同時に給水が行われる水田の数が所定数を超えないように、また、給水量または給水圧が所定値を下回らないように給水タイミングを図る。
【０００６】
なお、水田の水位を調整するものではないが、特許文献３には、配水池から管路を介して配置された上水道の配水管路網から末端の需要家へ浄水をポンプで送水するための配水システムが開示されている。この特許文献３に記載された配水システムでは、配水管路網の入口に圧力計および流量計を設置するとともに、配水管路網の末端に圧力計を設置し、末端圧力設定値に基づいて吐出圧目標値を演算し、当該吐出圧目標値に基づいてポンプ運転台数およびポンプ回転数を制御する。また、監視ＤＢに蓄積されている過去の流量実績値と操作員からの入力である天候・気温といった気象情報とに基づいて予測された時系列での１日分の需要予測値に基づいて、末端圧力を一定にするために必要となる吐出圧力をポンプＱ−Ｈカーブおよび管路抵抗曲線により計算し、末端圧力制御のフィードフォワード信号を演算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１４０２８０号公報
【特許文献２】特開２００１−１６１１９２号公報
【特許文献３】特開２００９−２０９５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載のシステムによれば、複数の水田に対して供給する用水を一定の水位に保つことが可能となる。しかしながら、特許文献１に記載のシステムでは、需要側である水田の水管理を行う仕組みが提供されているだけで、供給側であるポンプ場やパイプライン等の状況を考慮した水管理の仕組みは提供されていない。
【０００９】
そのため、特許文献１に記載のシステムを用いても、ポンプ場からの無効放流が発生したり、パイプラインや末端の給水パイプ等の設備に異常圧力が発生したりする等の問題を防ぐことができない。すなわち、水の使い過ぎや、逆に必要なときに水が供給されないなどの問題が生じる可能性がある。過剰な水利用は、ポンプの電気代の増大につながるだけでなく、過剰な圧力の発生により設備の破損などの事故の原因にもなる。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載のシステムでは、水田の給水バルブを遠隔自動操作することにより、同時に給水が行われる水田の数が所定数を超えないようにしたり、水源地の揚水ポンプを遠隔自動操作することにより、給水量または給水圧が所定値を下回らないようにしたりすることが可能である。しかしながら、このシステムでは、需要側である水田における水管理と、供給側である揚水ポンプの水管理とが個別に行われているため、ポンプ場から水田までの全体において最適な配水の管理を行うことができない。そのため、特許文献２に記載のシステムを用いても、特許文献１のシステムと同様、水田に対する過剰放流や放流不足が発生したり、設備に異常圧力が発生したりする等の問題を防ぐことができない。
【００１１】
また、上記特許文献３に記載のシステムでは、配水管路網の入口と末端との双方を考慮した配水の管理を行うことが可能である。しかしながら、特許文献３に記載のシステムは、灌漑地区における水田に対する配水の管理を行うものではなく、個々の水田における需要に応じた最適な配水の管理を行うことはできない。そのため、特許文献３に記載のシステムを用いても、特許文献１や特許文献２のシステムと同様、水田に対する過剰放流や放流不足が発生したり、設備に異常圧力が発生したりする等の問題を防ぐことができない。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、ポンプ場、パイプラインおよび灌漑地区における各水田の全体の状況を考慮して、水田に対する過剰放流や放流不足のない適切な配水の管理を行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題を解決するために、本発明の配水制御システムでは、供給側である水源地のポンプ場と、需要側である灌漑地区における各水田と、ポンプ場と各水田との間を繋ぐパイプラインとを有して成る水利系統における配水の制御を行う。具体的には、ポンプ場に設置される給水ポンプに関して、ポンプ回転数に応じたポンプ流量とポンプ圧力との相関関係を示したポンプ特性情報と、各水田に対して設置される給水バルブおよびパイプラインに対して必要に応じて設置される分水バルブを任意の組み合わせで開閉した場合に、開栓している給水バルブのうちポンプ場から最も損失の大きい位置にある給水バルブに対して必要最低水頭を与える際のポンプ流量とポンプ圧力との相関関係を示した損失特性情報と、各水田に設置された給水バルブおよびパイプラインに設置された分水バルブの使用状況を示す情報とに基づいて、給水ポンプのポンプ回転数を決定するようにしている。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように構成した本発明によれば、ポンプ場における給水ポンプのポンプ流量とポンプ圧力の特性や、各水田における給水バルブおよびパイプラインにおける分水バルブの使用状況情報に基づいて、実際の各バルブの使用状況に合わせて、給水ポンプが過不足のない配水をするためのポンプ回転数を決定することができる。これにより、ポンプ場、パイプラインおよび各水田の全体の状況を考慮して、水田に対する過剰放流や放流不足のない適切な配水の管理を行うことができる。その結果、水田に対して必要以上に水が供給され過ぎたり、必要なときに水が供給されないなどの問題を防止でき、適正な配水管理による大幅な省エネおよび節水が可能となる。また、過剰圧力による設備の破損を防止することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態による配水制御システムの全体構成例を示す図である。
【図２】本実施形態のサーバが備える機能構成例を示すブロック図である。
【図３】ポンプ特性情報を模式的に示した図である。
【図４】損失特性情報を模式的に示した図である。
【図５】Ｒ曲線を算出する第１の方法を説明するための図である。
【図６】Ｒ曲線を算出する第２の方法を説明するための図である。
【図７】ポンプ回転数決定部の動作を説明するための図である。
【図８】変形例に係るサーバの機能構成例を示すブロック図である。
【図９】Ｒ曲線を補正する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による配水制御システムの全体構成例を示す図である。図１に示すように、本実施形態の配水制御システムは、供給側である水源地のポンプ場１００と、需要側である灌漑地区における複数の水田を有する圃場２００と、ポンプ場１００と圃場２００の各水田との間を繋ぐパイプライン３００とを有して成る水利系統における配水の制御を行うシステムである。
【００１７】
ポンプ場１００には、水源地（図示せず）からパイプライン３００への給水を行う給水ポンプ（揚水ポンプ）１１と、当該給水ポンプ１１のポンプ流量を測定する流量計１２と、給水ポンプ１１のポンプ圧力を測定する圧力計１３と、流量計１２および圧力計１３に接続されたＰＬＣ（Programmable Logic Controller）１４とが備えられている。ＰＬＣ１４は、インターネット等の通信ネットワーク７００を介してサーバ４００に接続可能であり、流量計１２および圧力計１３により測定されたポンプ流量およびポンプ圧力を所定のシーケンスに従ってサーバ４００に送信する。
【００１８】
灌漑地区の圃場２００は、図１の例では３つの圃場ブロックＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３に分けられており、各圃場ブロックＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３とパイプライン３００との間（各圃場ブロックの入口）には、それぞれ分水バルブ３１が設置されている。また、それぞれの分水バルブ３１に対応して、分水バルブ３１のバルブ流量を測定する流量計３２と、分水バルブ３１のバルブ圧力を測定する圧力計３３とが設置されている。
【００１９】
それぞれの流量計３２および圧力計３３には、無線通信装置３４が接続されている。無線通信装置３４は、流量計３２および圧力計３３により測定された分水バルブ３１のバルブ流量およびバルブ圧力をＰＬＣ２５に送信する。この送信に際して、無線通信装置３４は、どの分水バルブ３１について測定されたバルブ流量およびバルブ圧力であるかを識別可能とするために、分水バルブ３１に対して付与された固有のバルブＩＤを送信する。
【００２０】
なお、ここでは圃場２００の灌漑地区を３つの圃場ブロックＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３に分ける例を示したが、ブロックの数はこれに限定されない。また、圃場２００の規模によっては、複数の圃場ブロックに分けない場合もある（圃場ブロックが１つの場合に相当）。この場合、圃場ブロックの入口に分水バルブ３１を設けることは不要であり、分水バルブ３１に対応して流量計３２、圧力計３３および無線通信装置３４を設置することも不要である。
【００２１】
１つの圃場ブロックは、農道や簡易畦畔などによって複数の水田（耕作区）に区画されている。区画された各水田には、給水バルブ２１と、当該給水バルブ２１のバルブ流量を測定する流量計２２と、給水バルブ２１のバルブ圧力を測定する圧力計２３と、無線通信装置２４とが設置されている。無線通信装置２４は、流量計２２および圧力計２３により測定された給水バルブ２１のバルブ流量およびバルブ圧力をＰＬＣ２５に送信する。この送信に際して、無線通信装置２４は、どの給水バルブ２１について測定されたバルブ流量およびバルブ圧力であるかを識別可能とするために、給水バルブ２１に対して付与された固有のバルブＩＤを送信する。
【００２２】
なお、図１では、１つの水田に設けられた給水バルブ２１、流量計２２、圧力計２３および無線通信装置２４にのみ符号を付しているが、他の水田も同様の構成を有している（図面を見やすくするために、符号の図示は省略している）。
【００２３】
ＰＬＣ２５は、インターネット等の通信ネットワーク７００を介してサーバ４００に接続可能であり、各水田の給水バルブ２１に対応して設置された流量計２２および圧力計２３により測定された給水バルブ２１のバルブ流量およびバルブ圧力と、分水バルブ３１に対応して設置された流量計３２および圧力計３３により測定された分水バルブ３１のバルブ流量およびバルブ圧力とを、所定のシーケンスに従ってサーバ４００に送信する。
【００２４】
なお、給水バルブ２１は、水田に給水される用水を一定の水位に保つように開栓および閉栓を自動的に制御する自動給水栓であってもよいし、農家が開栓および閉栓を手動で行う手動給水栓であってもよい。給水バルブ２１が自動給水栓である場合、その水田には水位計が更に設置される。自動給水栓である給水バルブ２１は、水位計により測定される水位を監視し、例えば、あらかじめ設定した水位よりも所定量だけ水位が下がったことを検知した場合にバルブを開栓する。そして、あらかじめ設定した水位に達したことを検知した場合にバルブを閉栓する。
【００２５】
圃場２００の各水田は、これらの全てにおいて同時に耕作が行われているとは限らない。すなわち、気象条件や農家による耕作計画、その他種々の理由によって、ある期間において耕作を行っている水田と、耕作を行っていない水田とが混在することがあり得る。ある期間において耕作を行っている水田では、給水バルブ２１が定期的あるいは非定期的に動作（開閉）する。ある期間において耕作を行っていない水田では、その期間中に給水バルブ２１は動作（開閉）しない。
【００２６】
サーバ４００は、ポンプ場１００のＰＬＣ１４から送られてくるポンプ流量およびポンプ圧力と、圃場２００およびパイプライン３００のＰＬＣ２５から送られてくるバルブ流量およびバルブ圧力（給水バルブ２１のバルブ流量およびバルブ圧力、分水バルブ３１のバルブ流量およびバルブ圧力）とに基づいて、ポンプ場１００からパイプライン３００を介して圃場２００の各水田に対して行う配水の制御を行う。これについての詳細は後述する。
【００２７】
サーバ４００には、通信ネットワーク７００を介して、ポンプ場１００の施設管理者が使用する管理者端末５００と、圃場２００の農家が使用する農家端末６００とが接続可能に構成されている。管理者端末５００および農家端末６００は、サーバ４００にアクセスすることにより、給水ポンプ１１、分水バルブ３１および給水バルブ２１の動作状況の他、後述するようにして決定された給水ポンプ１１の回転数など、サーバ４００にて処理した結果の情報を閲覧することができるようになっている。また、管理者端末５００および農家端末６００は、サーバ４００にアクセスすることにより、配水の制御に関連する情報を入力することもできるようになっている。
【００２８】
図２は、サーバ４００が備える機能構成例を示すブロック図である。図２に示すように、サーバ４００は、その機能構成として、ポンプ特性情報取得部４１、損失特性情報取得部４２、使用状況情報取得部４３およびポンプ回転数決定部４４を備えている。これらの各機能ブロック４１〜４４は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック４１〜４４は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。
【００２９】
ポンプ特性情報取得部４１は、ポンプ場１００に設置される給水ポンプ１１に関して、ポンプ回転数に応じたポンプ流量とポンプ圧力との相関関係を示したポンプ特性情報を取得する。図３は、このポンプ特性情報を模式的に示した図である。図３では、横軸にポンプ流量Ｑ[ｍ2／ｓ]、縦軸にポンプ圧力Ｈ[ｍ：水柱メートル]をとって表したＱ−Ｈ曲線を示している。Ｎ0〜Ｎ3は、給水ポンプ１１の回転数を示しており、その大小関係はＮ０＞Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３である。これらのポンプ回転数に応じたＱ−Ｈ曲線は、使用する給水ポンプ１１の設計値（諸元）から決まるものである。
【００３０】
例えば、ポンプ特性情報取得部４１は、給水ポンプ１１のメーカが公表している諸元情報を入力し、ポンプ回転数に応じたポンプ流量とポンプ圧力との相関関係を示したポンプ特性情報として、給水ポンプ１１のＱ−Ｈ曲線を取得する。なお、入力する諸元情報がＱ−Ｈ曲線そのものである場合は、入力したＱ−Ｈ曲線をそのままポンプ特性情報として取得すればよい。一方、入力する諸元情報が、離散的なポンプ流量とポンプ圧力との組み合わせ値である場合には、それらの離散値から近似曲線を算出し、当該近似曲線から成るＱ−Ｈ曲線をポンプ特性情報として取得すればよい。なお、諸元情報の入力は、例えば、ポンプ場１００の施設管理者が管理者端末５００から入力する。
【００３１】
損失特性情報取得部４２は、圃場２００の各水田に対して設置される給水バルブ２１およびパイプライン３００に対して必要に応じて設置される分水バルブ３１を任意の組み合わせで開閉した場合に、開栓している給水バルブ２１のうちポンプ場１００からの損失が最も大きく水の出にくい位置にある給水バルブ２１（以下、開栓中最大損失バルブという）に対して必要最低水頭を与える際のポンプ流量とポンプ圧力との相関関係を示した損失特性情報を取得する。ここで、パイプライン３００に対して分水バルブ３１が必要に応じて設置される場合とは、圃場２００が複数の圃場ブロックに分割されている場合である。
【００３２】
必要最低水頭とは、給水バルブ２１から必要な水が流れるのに必要な圧力である。例えば、給水バルブ２１から水田への水の供給量をあらかじめ設定し、給水バルブ２１のポンプからパイプへの摩擦損失、パイプの曲がりなどの形状損失を考慮した公知の節点水頭法を用いた定常パイプライン解析により、必要最低水頭を算出することが可能である。この場合、ポンプ場１００からの損失が最も大きく水の出にくい位置とは、摩擦損失および形状損失の両方による損失を含めて、最も水の出にくい位置という意味である。損失特性とは、給水バルブ２１や分水バルブ３１のパイプ内を水が流れるときに生じる圧力損失を示す特性である。
【００３３】
図４は、この損失特性情報を模式的に示した図である。図４では、横軸にポンプ流量Ｑ[ｍ2／ｓ]、縦軸にポンプ圧力Ｈ[ｍ]をとって表したＲ曲線を示している。Ｒ曲線の右側端点にあるＯ点は、全ての水田の全ての給水バルブ２１を開栓したとき（これを最大使用流量時または全バルブ開栓時という）に、ポンプ場１００から最も損失が大きい位置にある給水バルブ２１に対して必要最低水頭を与えるのに必要な給水ポンプ１１のポンプ流量とポンプ圧力とを示している。また、Ｒ曲線の左側端点にあるＳ点は、ポンプ場１００から最も損失が大きい位置にある水田の給水バルブ２１のみを開栓したとき（これを最大損失バルブ開栓時という）に、当該給水バルブ２１に対して必要最低水頭を与えるのに必要な給水ポンプ１１のポンプ流量とポンプ圧力とを示している。
【００３４】
Ｏ点とＳ点との間の曲線上の各点は、全体の水利系統上にある複数の給水バルブ２１および複数の分水バルブ３１のうち、１つまたは複数のバルブを任意の組み合わせで開栓した場合に、開栓している給水バルブ２１のうちポンプ場１００から最も損失が大きい位置にある給水バルブ２１（開栓中最大損失バルブ）に対して必要最低水頭を与えるのに必要な給水ポンプ１１のポンプ流量とポンプ圧力とを示している。
【００３５】
損失特性情報取得部４２は、この図４に示すようなＲ曲線を損失特性情報として算出し、取得する。Ｒ曲線の算出には、種々の方法を適用することが可能である。以下に、その算出方法を２つ例示する。
【００３６】
図５は、第１の方法を説明するための図である。第１の方法を用いる場合、損失特性情報取得部４２は、まず、バルブを単体で開いたときに生じる損失が最大となる給水バルブ２１を定常パイプライン解析により見つける。次に、給水バルブ２１および分水バルブ３１を任意の組み合わせで開閉した場合に開栓中最大損失バルブに必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量とポンプ圧力との組み合わせを、それぞれ定常パイプライン解析により算出する。図５において、○印で示す各プロット点が、それぞれの算出結果を示している。次に、損失特性情報取得部４２は、これらのプロット点から１つの近似曲線を算出し、当該近似曲線をＲ曲線とする。
【００３７】
図６は、第２の方法を説明するための図である。第２の方法を用いる場合、損失特性情報取得部４２は、まず、最大損失バルブ開栓時に最大損失となるＳ点におけるポンプ流量およびポンプ圧力と、全バルブ開栓時に最大損失となるＯ点におけるポンプ流量およびポンプ圧力のみを算出する。ここでの算出方法は、上述のパイプライン解析、または給水バルブ２１を順番に開いたときの最大損失を現地で求める方法のいずれかでもよい。後者の場合、給水バルブ２１を単体で開くときに、流量計２２および圧力計２３の情報を得ることにより、最大損失点を自動で見つけることができるため、パイプライン解析を行わなくてもＳ点を求めることが可能である。
【００３８】
次に、損失特性情報取得部４２は、Ｓ点とＯ点とを結ぶ多項式を求めることにより、当該多項式により表される曲線をＲ曲線とする。なお、多項式のモード（形状のモード）はあらかじめ設定しておく。第２の方法によれば、給水バルブ２１と分水バルブ３１とが多くの組み合わせで開閉している場合のバルブ流量とバルブ圧力とを計算しなくてもＲ曲線を推定することが可能である。また、どの給水バルブ２１が開閉しているかの開閉情報を把握することで、最大損失バルブの位置が変わったときも自動でＳ点を感知することができ、それに応じてＲ曲線を引きなおすことで、より適正な配水を行うことが可能になる。なお、給水バルブ２１の開閉情報は、後述するように、各水田の流量計２２および圧力計２３から無線通信装置２４およびＰＬＣ２５を介してサーバ４００に送られてくる使用状況情報（バルブＩＤ）に基づいて把握することが可能である。
【００３９】
使用状況情報取得部４３は、圃場２００の各水田に設置された給水バルブ２１およびパイプライン３００に設置された分水バルブ３１の使用状況を示す情報を、通信ネットワークを介して取得する。すなわち、使用状況情報取得部４３は、各水田の給水バルブ２１に対応して設置された流量計２２および圧力計２３と、パイプライン３００の分水バルブ３１に対応して設置された流量計３２および圧力計３３とにより測定されたバルブ流量およびバルブ圧力の少なくとも一方に関する測定情報を、各バルブのバルブＩＤと共に、ＰＬＣ２５から通信ネットワーク７００を介して使用状況情報として取得する。
【００４０】
なお、以下では一例として、使用状況情報取得部４３がバルブ流量の測定情報を取得するものとして説明する。この場合、使用状況情報取得部４３が取得したバルブ流量が“０”でない値を示すときは、その測定値に対応するバルブは使用状態にある（動作中）と言える。一方、バルブ流量が“０”の値を示すときは、その測定値に対応するバルブは不使用状態にある（停止中）と言える。
【００４１】
上述したように、圃場２００の各水田は、これらの全てにおいて同時に耕作が行われているとは限らず、動作している給水バルブ２１と動作していない給水バルブ２１とが存在する。使用状況情報取得部４３は、耕作期間に該当する水田に設置された給水バルブ２１が開栓しているときに流量計２２により測定されたバルブ流量と、分水バルブ３１が開栓しているときに流量計３２により測定されたバルブ流量とを取得する。
【００４２】
ポンプ回転数決定部４４は、ポンプ特性情報取得部４１により取得されたポンプ特性情報（Ｑ−Ｈ曲線）と、損失特性情報取得部４２により取得された損失特性情報（Ｒ曲線）と、使用状況情報取得部４３により取得された使用状況情報とに基づいて、給水ポンプ１１のポンプ回転数を決定する。
【００４３】
具体的には、ポンプ回転数決定部４４は、損失特性情報取得部４２により取得された損失特性情報（Ｒ曲線）と、使用状況情報取得部４３により取得される使用状況情報とに基づいて、当該使用状況情報により開栓していることが示されている給水バルブ２１のうちポンプ場１００から最も損失が大きい位置にある給水バルブ（開栓中最大損失バルブ）に対して必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量およびポンプ圧力を需要情報として求める。そして、ポンプ回転数決定部４４は、当該求めた需要情報と、ポンプ特性情報取得部４１により取得されたポンプ特性情報（Ｑ−Ｈ曲線）とに基づいて、給水ポンプ１１のポンプ回転数を決定する。
【００４４】
以下に、このポンプ回転数決定部４４の処理内容を詳しく説明する。まず、ポンプ回転数決定部４４は、使用状況情報取得部４３により測定情報と共に取得されたバルブＩＤに基づいて、どの給水バルブ２１および分水バルブ３１が同期間に動作中であるかを特定する。なお、耕作期間中の複数の水田に設置された複数の給水バルブ２１であっても、必ずしも同時に開栓されるとは限らない。そこで、ポンプ回転数決定部４４は、瞬時的なタイミングで同時に測定情報が取得された各バルブ２１，３１を動作中と特定するのではなく、所定の期間内に測定情報が取得された各バルブ２１，３１を同期間に動作中と特定する。
【００４５】
使用状況情報取得部４３により取得された使用状況情報（バルブＩＤ）に基づいて、動作中の各バルブ２１，３１（所定の期間内に開栓しているバルブ）を特定できると、ポンプ回転数決定部４４は、損失特性情報取得部４３により取得された損失特性情報（Ｒ曲線）に基づいて、動作中の給水バルブ２１のうちポンプ場１００から最も損失が大きい位置にある開栓中最大損失バルブに対して必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量およびポンプ圧力を特定することが可能となる。
【００４６】
すなわち、ポンプ回転数決定部４４は、実際に動作中のバルブ２１，３１を開栓する一方、動作中ではない他のバルブを閉栓した場合に、開栓中最大損失バルブに必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量とポンプ圧力との組み合わせを、図５を用いて説明した各プロット点の算出と同様に、定常パイプライン解析により算出する。このようにして算出した値は、Ｒ曲線上に存在するとは限らない。Ｒ曲線自体が近似曲線だからである。そこで、ポンプ回転数決定部４４は、算出された値に最も近いＲ曲線上の値を求め、このＲ曲線の値を、開栓中最大損失バルブに対して必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量およびポンプ圧力として特定する。ポンプ回転数決定部４４は、こうして特定したＲ曲線上のポンプ流量およびポンプ圧力を、圃場２００の各水田における需要情報として求める。
【００４７】
次いで、ポンプ回転数決定部４４は、ポンプ特性情報取得部４１により取得されたポンプ回転数に応じたポンプ特性情報（Ｑ−Ｈ曲線）のうち、上記のようにして求めた需要情報で示されるＲ曲線上のポンプ流量およびポンプ圧力を曲線上の値として有するＱ−Ｈ曲線を特定する。そして、当該特定Ｑ−Ｈ曲線のポンプ回転数を、需要情報に応じた給水ポンプ１１のポンプ回転数として決定する。
【００４８】
なお、ここでは、Ｒ曲線上のポンプ流量およびポンプ圧力を、圃場２００の各水田における需要情報として求めるようにしたが、測定情報から算出されるポンプ流量およびポンプ圧力の少なくとも一方を、圃場２００の各水田における需要情報として求めるようにしてもよい。この場合、ポンプ回転数決定部４４は、まず、使用状況情報取得部４３により取得される使用状況情報に基づいて、当該使用状況情報により開栓していることが示されている給水バルブ２１のうち開栓中最大損失バルブに対して必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量およびポンプ圧力の少なくとも一方を定常パイプライン解析により求め、これを需要情報とする。例えば、ポンプ流量を需要情報として求めるものとする。
【００４９】
次に、ポンプ回転数決定部４４は、当該需要情報として求めたポンプ流量と、ポンプ特性情報取得部４１により取得されたポンプ特性情報（Ｑ−Ｈ曲線）と、損失特性情報取得部４２により取得された損失特性情報（Ｒ曲線）とに基づいて、給水ポンプ１１のポンプ回転数を決定する。すなわち、上記のように需要情報として求めたポンプ流量となるＲ曲線上の点を求めた後、ポンプ回転数に応じたＱ−Ｈ曲線のうち、上記のようにして求めたＲ曲線上の点を通るＱ−Ｈ曲線を特定する。そして、当該特定Ｑ−Ｈ曲線のポンプ回転数を、需要情報に応じた給水ポンプ１１のポンプ回転数として決定する。
【００５０】
図７は、このポンプ回転数決定部４４の動作を説明するための図である。図７において、ポンプ回転数Ｎ０のＱ−Ｈ曲線は、全バルブ開栓時に開栓中最大損失バルブに対して必要最低水頭を与えるのに必要な給水ポンプ１１のポンプ流量ＱAとポンプ圧力とを示したＯ点を通るＱ−Ｈ曲線であり、ポンプ回転数を最大のＮ０とすべき場合を示したものである。
【００５１】
これに対し、ポンプ回転数決定部４４により算出された需要情報が、例えばポンプ流量ＱBで特定されるＲ曲線上のＳB点の値であった場合、ポンプ回転数決定部４４は、このＳB点を通るＱ−Ｈ曲線を特定し、当該特定したＱ−Ｈ曲線のポンプ回転数Ｎ1を、需要情報に応じた給水ポンプ１１のポンプ回転数として決定する。
【００５２】
同様に、ポンプ回転数決定部４４により算出された需要情報が、例えばポンプ流量ＱCで特定されるＲ曲線上のＳC点の値であった場合、ポンプ回転数決定部４４は、このＳC点を通るＱ−Ｈ曲線を特定し、当該特定したＱ−Ｈ曲線のポンプ回転数Ｎ2を、需要情報に応じた給水ポンプ１１のポンプ回転数として決定する。また、ポンプ回転数決定部４４により算出された需要情報が、例えばポンプ流量ＱDで特定されるＲ曲線上のＳD点の値であった場合、ポンプ回転数決定部４４は、このＳD点を通るＱ−Ｈ曲線を特定し、当該特定したＱ−Ｈ曲線のポンプ回転数Ｎ3を、需要情報に応じた給水ポンプ１１のポンプ回転数として決定する。
【００５３】
従来は、給水バルブ２１や分水バルブ３１の実際の使用状況を考慮した配水管理を行っていなかったため、放流不足が生じないようにするため、給水ポンプ１１のポンプ回転数を高めの値（例えば、Ｎ0）に設定して運用していた。これに対し、本実施形態では、給水バルブ２１や分水バルブ３１の実際の使用状況を考慮して給水ポンプ１１のポンプ回転数を求めるようにしている。
【００５４】
このようにすれば、給水バルブ２１や分水バルブ３１がどのような使用状況であっても常に最大のポンプ回転数Ｎ０で給水ポンプ１１を稼働させる場合に比べて、給水バルブ２１や分水バルブ３１の実際の使用状況（どれが動作中か）に合わせて、給水ポンプ１１が過不足のない配水をするためのポンプ回転数（例えば、Ｎ1，Ｎ2，Ｎ3）を適切に決定することができる。
【００５５】
例えば、需要情報としてのポンプ流量がＳBの場合は、最大のポンプ回転数Ｎ０で給水ポンプ１１を動作させる場合に比べて、ポンプ圧力を図７に示すＨBだけ低減することができる。同様に、需要情報としてのポンプ流量がＳCの場合はポンプ圧力をＨCだけ低減することができ、需要情報としてのポンプ流量がＳDの場合はポンプ圧力をＨDだけ低減することができる。ここで、ＳB＞ＳC＞ＳD、ＨB＜ＨC＜ＨDであり、需要のポンプ流量が少ないほど、給水ポンプ１１のポンプ圧力の低減効果は高くなる。
【００５６】
以上のようにして決定された給水ポンプ１１のポンプ回転数は、管理者端末５００や農家端末６００からサーバ４００にアクセスして閲覧可能な情報として提供される。ポンプ場１００の施設管理者は、管理者端末５００からサーバ４００にアクセスし、上述のようにして決定された給水ポンプ１１のポンプ回転数を確認し、それに従って実際に給水ポンプ１１のポンプ回転数を制御する。
【００５７】
これにより、ポンプ場１００、圃場２００およびパイプライン３００の全体の状況を考慮して、各水田に対する過剰放流や放流不足のない適切な配水の管理を行うことができる。その結果、水田に対して必要以上に水が供給され過ぎたり、必要なときに水が供給されないなどの問題を防止でき、適正な配水管理による大幅な省エネおよび節水が可能となる。また、過剰圧力による設備の破損を防止することも可能となる。
【００５８】
なお、サーバ４００と通信可能な制御装置（インバータなどを含む）をポンプ場１００に設け、サーバ４００のポンプ回転数決定部４４により決定されたポンプ回転数を制御装置に通知することにより、当該決定されたポンプ回転数となるように、給水ポンプ１１のポンプ回転数を制御装置によって自動的に制御するようにしてもよい。また、サーバ４００が備えるポンプ特性情報取得部４１、損失特性情報取得部４２、使用状況情報取得部４３およびポンプ回転数決定部４４の機能を、ポンプ場１００の制御装置が備えるようにしてもよい。なお、この制御装置は、特許請求の範囲の制御部に相当する。
【００５９】
上記実施形態では、給水バルブ２１に対応して設置された流量計２２および圧力計２３と、分水バルブ３１に対応して設置された流量計３２および圧力計３３とにおける使用状況情報に基づいて給水ポンプ１１のポンプ回転数を決定する例について説明したが、給水ポンプ１１および給水バルブ２１の使用予定に関してあらかじめ入力したスケジュール情報に基づいて、給水ポンプ１１のポンプ回転数を決定するようにすることも可能である。
【００６０】
図８は、スケジュール情報に基づいてポンプ回転数を決定する変形例に係るサーバ４００の機能構成例を示すブロック図である。なお、この図８において、図２に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。図８に示すように、変形例に係るサーバ４００は、その機能構成として、スケジュール作成部４５を更に備えている。また、ポンプ回転数決定部４４に代えてポンプ回転数決定部４４’を備えている。
【００６１】
スケジュール作成部４５は、ポンプ場１００に設置される給水ポンプ１１の稼働に関する所定期間のスケジュール（以下、ポンプスケジュールという）と、各水田に設置される給水バルブ２１およびパイプライン３００に設置される分水バルブ３１の少なくとも一方の開閉に関する所定期間のスケジュール（以下、バルブスケジュールという）とを作成する。そのための具体的な機能構成として、スケジュール作成部４５は、スケジュール入力部４５Ａおよびスケジュール調整部４５Ｂを備えている。
【００６２】
スケジュール入力部４５Ａは、管理者端末５００から所定期間（例えば、１ヵ月間または数ヵ月間）のポンプスケジュールを入力するとともに、農家端末６００から同じ所定期間のバルブスケジュールを入力する。ポンプスケジュールは、水源地の貯水状況、所定期間における天気予報情報、ポンプ場１００の施設のメンテナンスを含む運転状況などを考慮して、ポンプ場１００の施設管理者により設定されるものであり、給水ポンプ１１をどのタイミングでどの程度の流量で稼働させるかを示す情報である。
【００６３】
また、バルブスケジュールは、水田の耕作運用状況や稲の生育状況などに基づく水利用の需要を考慮して、圃場２００の農家により設定されるものである。具体的には、バルブスケジュールは、圃場２００における各水田のうち、どの水田の給水バルブ２１をどのタイミングで開栓するかや、パイプライン３００に設置された各分水バルブ３１のうち、どの分水バルブ３１をどのタイミングで開栓するかなどを示す情報である。このバルブスケジュールにより、圃場２００の全体としてどのタイミングでどの程度の流量の水が必要となるかが特定されることになる。
【００６４】
スケジュール調整部４５Ｂは、スケジュール入力部４５Ａにより入力されたポンプスケジュールで特定されるポンプ流量と、スケジュール入力部４５Ａにより入力されたバルブスケジュールで特定されるバルブ流量との間に差分がある場合、その差分がなくなるように、ポンプスケジュールまたはバルブスケジュールを調整する。バルブスケジュールで特定されるバルブ流量とは、圃場２００の全体として同時に開栓する（厳密な意味で同時であることを意味するものではなく、所定単位期間内のどこかのタイミングで開栓することを意味する）予定の給水バルブ２１に流れる水の総流量である。
【００６５】
具体的には、スケジュール調整部４５Ｂは、ポンプスケジュールで特定されるポンプ流量が、バルブスケジュールで特定されるバルブ流量より少ない場合、その差分がなくなるように、バルブ流量を減らすようにバルブスケジュールを調整する。一方、ポンプスケジュールで特定されるポンプ流量が、バルブスケジュールで特定されるバルブ流量より多い場合、その差分がなくなるように、ポンプ流量を減らすようにポンプスケジュールを調整する。
【００６６】
ポンプスケジュールで特定されるポンプ流量がバルブスケジュールで特定されるバルブ流量より少ない場合とは、農家の水需要量に対し、水源での貯水量が足りない場合である。この場合は、農家の水需要により入力されたバルブスケジュールの通りに水の供給を行うことができない。よって、この場合は、圃場２００の全体でのバルブ流量を減らすようにバルブスケジュールを調整する。例えば、スケジュール調整部４５Ｂは、あらかじめ設定しておいた水管理ルールに基づいて、どの給水バルブ２１のバルブ流量をどの程度減らすのか、あるいは、どの分水バルブ３１のバルブ流量をどの程度減らすのかなどを決定する。
【００６７】
水管理ルールとは、圃場ブロック毎に水配分の優先順位を設定したルールである。例えば、上流側の水田に対して優先的に給水するといったルールがその一例である。また、図１のように分水バルブ３１よりも下流側に３つの圃場ブロックＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３がある場合において、水源地の水が不足する場合は、上流側の圃場ブロックからＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３の順で給水を行うルールとしてもよい。このとき、圃場ブロックＢＬ１に給水する場合は、他の圃場ブロックＢＬ２，ＢＬ３の分水バルブ３１は閉じておく。また、圃場ブロックＢＬ２，ＢＬ３への給水時も同じように、給水しない圃場ブロックの分水バルブ３１は閉じる。こうすることで、使用していない給水バルブ２１に余剰な水が配水されるのを防ぐ効果がある。このような水管理ルールは、一般的に、地域毎に慣行によって決められた優先度を示すものである。よって、このルールは任意の内容であらかじめ設定しておくことが可能である。なお、水管理ルールを設定せず、例えば複数の給水バルブ２１のバルブ流量を均等に減らすことによって、ポンプスケジュールを満たすようなバルブスケジュールとなるように調整する構成としてもよい。
【００６８】
なお、ここではスケジュール調整部４５Ｂが自動的にバルブスケジュールを調整する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ポンプスケジュールで特定されるポンプ流量がバルブスケジュールで特定されるバルブ流量に対してどの程度少ないかの情報を、農家端末６００からサーバ４００にアクセスして閲覧可能な情報として提示する。そして、この情報を確認した農家が、農家端末６００からバルブスケジュールを再入力することによって、バルブスケジュールの調整を行うようにしてもよい。
【００６９】
逆に、ポンプスケジュールで特定されるポンプ流量がバルブスケジュールで特定されるバルブ流量より多い場合とは、農家の水需要量に対し、水源から水供給量が余剰している場合である。この場合は、農家の水需要量をそのまま満たす程度に水源からの水供給量を減らせばよい。よって、この場合は、余剰分の水供給量を減らすようにポンプスケジュールを調整する。
【００７０】
ポンプ回転数決定部４４’は、スケジュール調整部４５Ｂにより調整されたポンプスケジュールで特定されるポンプ流量、ポンプ特性情報取得部４１により取得されたポンプ特性情報（Ｑ−Ｈ曲線）、および、損失特性情報取得部４２により取得された損失特性情報（Ｒ曲線）に基づいて、給水ポンプ１１のポンプ回転数を決定する。このポンプ回転数決定部４４’の動作は、使用状況情報に基づいて特定されるポンプ流量を需要情報として用いることに代えて、ポンプスケジュールに基づいて特定されるポンプ流量を需要情報として用いること以外は、上述した実施形態と同様である。
【００７１】
また、上記実施形態では、全バルブ開栓時における開栓中最大損失バルブに対して必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量とポンプ圧力とを示したＯ点と、最大損失バルブ開栓時における開栓中最大損失バルブに対して必要最低水頭を与えるのに必要なポンプ流量とポンプ圧力とを示したＳ点との間を繋ぐＲ曲線を求める例について説明したが、これに限定されない。
【００７２】
上記実施形態で求めたＲ曲線は、ポンプ場１００から最も損失が大きい給水バルブ２１を末端流量として作成したものであるが、ポンプ場１００から最も近い位置にあり損失が小さい給水バルブ２１のみを開栓して給水するときは、Ｓ点よりも小さなポンプ圧力で良い。そこで、図９に示すように、Ｓ点のポンプ圧力を下方修正するように補正し、補正後のＳ’点とＯ点との結ぶＲ曲線を求めるようにしてもよい。すなわち、給水バルブ２１の開栓箇所をリアルタイムで把握することで、より需要に応じた最適なポンプ運転を行うことが可能になる。このようにすることで、さらなる節水と節電が可能になる。
【００７３】
なお、給水バルブ２１が自動給水栓の場合、給水バルブ２１の開閉状況や水位計により測定される水田の水位を示す情報を、ＰＬＣ４１から通信ネットワーク７００を介してサーバ４００に送信するようにしてもよい。この場合、各水田の水位の上昇速度に基づいて、給水バルブ２１による給水量を推定することができるので、Ｒ曲線をより実態に近い状態に補正することができる。すなわち、給水バルブ２１の位置的な使用状況が分かるため、ポンプ場１００に近い位置の給水バルブ２１しか開栓していない場合は、推定した給水バルブ２１の給水量に応じてポンプ回転数をＮ3よりも小さい値に落とすことが可能になる。
【００７４】
例えば、図６のように第２の方法によってＳ点とＯ点とを結ぶＲ曲線を算出した上で、図９のようにＲ曲線を補正することにより、第１の方法で示した多数のプロット点を算出するパイプライン解析が不要で、かつ、より実態にあったＲ曲線を求めて給水ポンプ１１のポンプ回転数を決定することができる。
【００７５】
なお、給水バルブ２１の全てが自動給水栓である必要はなく、部分的に設置されている自動給水栓から送られてくる開閉状況や、バルブ流量やバルブ圧力の測定情報に基づいて、パイプライン３００の上流から下流までの位置関係から全体の使用状況を推定してＲ曲線を作成することが可能である。例えば、ある位置にある給水バルブ２１の測定情報に基づいて、それより下流にある給水バルブ２１は使用していないなどと推定することが可能である。
【００７６】
また、上記実施形態では、動作中の各バルブ２１，３１に対応して設置された流量計１２，２２および圧力計１３，２３の測定情報をサーバ４００に送信し、当該測定情報と共に送信するバルブＩＤによって、動作中のバルブ（所定期間内に開栓しているバルブ）を特定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、各バルブ２１，３１の開閉情報をバルブＩＤと共にサーバ４００に送信するようにしてもよい。または、動作中の各バルブ２１，３１のバルブＩＤのみを送信するようにしてもよい。測定情報は、管理者端末５００や農家端末６００からサーバ４００にアクセスして閲覧可能な情報としてのみ用いるようにしてよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、圃場２００の各水田における給水バルブ２１やパイプライン３００の分水バルブ３１の使用状況情報をサーバ４００に送信し、サーバ４００においてポンプ場１００における給水ポンプ１１のポンプ回転数を決定する例について説明した。また、当該決定したポンプ回転数に基づいて給水ポンプ１１のポンプ回転数を自動制御することについても言及した。これに対し、スケジュールの調整結果に基づいて、サーバ４００からＰＬＣ２５および無線通信装置３４を介して制御信号を送信することにより、自動給水栓で構成した分水バルブ３１の開閉を自動的に制御するようにしてもよい。例えば、水源地の水が不足する場合において、スケジュール調整後に、上述した水管理ルールに従って圃場ブロックＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３毎に給水制限を行う場合、給水を行わない圃場ブロックに対応する分水バルブ３１を閉め、または開度を制限して流量を調整するなどの制御を自動で行うようにすることが可能である。
【００７８】
同様に、スケジュールの調整結果に基づいて、サーバ４００からＰＬＣ２５および無線通信装置２４を介して制御信号を送信することにより、自動給水栓で構成した給水バルブ２１の開閉を自動的に制御するようにしてもよい。例えば、上述した水管理ルールに従って、給水を行わない水田に対応する給水バルブ２１を閉め、または開度を制限して流量を調整するなどの制御を自動で行うようにすることが可能である。
【００７９】
なお、以上のように、サーバ４００が調整後のバルブスケジュールに従って給水バルブ２１や分水バルブ３１の開閉を自動制御する場合、サーバ４００は、水管理ルールの情報をあらかじめ記憶しておく。
【００８０】
なお、上述した給水バルブ２１や分水バルブ３１の自動制御は、サーバ４００からの制御ではなく、ポンプ場１００が備える制御装置からの制御に基づいて行うようにすることも可能である。例えば、図８に示した機能構成をポンプ場１００の制御装置が備え、当該制御装置で調整したバルブスケジュールに従って、給水バルブ２１や分水バルブ３１の開閉を遠隔で自動制御することが可能である。
【００８１】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１１  給水ポンプ
２１  給水バルブ
２２，３２  流量計
２３，３３  圧力計
２４，３４  無線通信装置
４１  ポンプ特性情報取得部
４２  損失特性情報取得部
４３  使用状況情報取得部
４４，４４’  ポンプ回転数決定部
４５  スケジュール作成部
４５Ａ  スケジュール入力部
４５Ｂ  スケジュール調整部
１００  ポンプ場
２００  圃場
３００  パイプライン
４００  サーバ
【図１】
2019140954.tif 000003
【図２】
2019140954.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019140954.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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