(57)【要約】【課題】商用電源が得られないような場所であっても、安定かつ確実に電力を得ることができるだけでなく、迅速かつ容易に配水することができ、さらにユーザーごとに高精度な管理を行うことができる広域分散用水分配管理システムを提供すること。【解決手段】河川からの用水を複数の領域に分配するための広域分散用水分配管理システム１であって、前記河川に設けられた取水ゲート６と、前記取水ゲート６を制御するゲート制御部１２と、それぞれ自給可能な複数の電源部７，８，１６と、前記複数の電源部７，８，１６からの電力を蓄電し、この蓄電した電力を前記ゲート制御部１２に供給する蓄電部１１と、を備え、前記ゲート制御部１２は、前記複数の領域のそれぞれに必要な用水の流量を示す、無線送信された流量情報を受信する受信部を備え、かつ、前記受信部によって受信された流量情報に基づいて、前記取水ゲート６を制御することを特徴とする。【選択図】図１
2008002073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川からの用水を複数の領域に分配するための広域分散用水分配管理システムであって、
前記河川に設けられた取水ゲートと、
前記取水ゲートを制御するゲート制御部と、
それぞれ自給可能な複数の電源部と、
前記複数の電源部からの電力を蓄電し、この蓄電した電力を前記ゲート制御部に供給する蓄電部と、を備え、
前記ゲート制御部は、
前記複数の領域のそれぞれに必要な用水の流量を示す、無線送信された流量情報を受信する受信部を備え、かつ、前記受信部によって受信された流量情報に基づいて、前記取水ゲートを制御することを特徴とする広域分散用水分配管理システム。
【請求項２】
前記複数の電源部が、
水車の回転によって電力を発生させる水車発電部と、太陽の光エネルギーから電力を発生させる太陽光発電部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の広域分散用水分配管理システム。
【請求項３】
河川からの用水を複数の領域に分配するための広域分散用水分配管理システムであって、
前記河川に設けられた取水ゲートと、
前記取水ゲートを制御するゲート制御部と、
それぞれ自給可能な複数の電源部と、
前記複数の電源部からの電力を蓄電し、この蓄電した電力を前記ゲート制御部に供給する蓄電部と、
前記複数の領域のそれぞれに必要な用水の流量を示す流量情報を記憶する記憶部と、
前記流量情報を無線送信する送信部と、を備え、
前記ゲート制御部は、
前記送信部から無線送信された流量情報を受信する受信部を備え、かつ、前記受信部によって受信された流量情報に基づいて、前記取水ゲートを制御することを特徴とする広域分散用水分配管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川からの用水を複数の領域に分散するための広域分散用水分配管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、農業用水の利用は、河川から取水ゲートを介して水を取水して、その水を各農家などに配分することにより行われている。すなわち、取水ゲートを介して取水した水を、分水工を介して分水させ、その分水させた水を各農家に配水している。
このような農業用水を利用するシステムとして、種々の広域分散用水分配管理システムが提案されている。
【０００３】
これら広域分散用水分配管理システムとして、ＩＣカードによって入力された情報に基づいて電力によって配水弁を制御し、ユーザーが電動弁もしくは手動弁を操作することによって給水を行うことができるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−１７４０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような特許文献１に記載の広域分散用水分配管理システムでは、配電線が設置できないような場所では、商用電源が得られず、配水弁などを制御することができないという問題がある。
また、配電線が設置できないような場所では、ユーザーごとの水の使用量を送信して、その使用量に応じて配水弁を制御することができないため、ユーザーごとの使用量の管理が困難となる。
さらに、ユーザーが手動弁を開閉操作して給水を行う必要があるため、給水作業が面倒となる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、商用電源が得られないような場所であっても、安定かつ確実に電力を得ることができるだけでなく、迅速かつ容易に配水することができ、さらにユーザーごとに高精度な管理を行うことができる広域分散用水分配管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る広域分散用水分配管理システムは、河川からの用水を複数の領域に分配するための広域分散用水分配管理システムであって、前記河川に設けられた取水ゲートと、前記取水ゲートを制御するゲート制御部と、それぞれ自給可能な複数の電源部と、前記複数の電源部からの電力を蓄電し、この蓄電した電力を前記ゲート制御部に供給する蓄電部と、を備え、前記ゲート制御部は、前記複数の領域のそれぞれに必要な用水の流量を示す、無線送信された流量情報を受信する受信部を備え、かつ、前記受信部によって受信された流量情報に基づいて、前記取水ゲートを制御することを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る広域分散用水分配管理システムにおいては、複数の電源部からの電力が蓄電部によって蓄電され、この電力が制御部に供給される。また、無線送信された流量情報が、受信部によって受信され、この受信された流量情報に基づいて、制御部によって取水ゲートが制御される。
これにより、商用電源が得られないような場所であっても、安定かつ確実に電力を得ることができる。また、複数の電源部を備えることから、少なくともいずれかの電源部を作動させることができ、さらに確実に電力を発生させることができる。
また、無線送信された流量情報を受信し、取水ゲートが制御されることから、この流量情報に基づいて、取水ゲートの自律制御を行うことができるだけでなく、迅速かつ確実に配水することができる。
さらに、流量情報に基づいて、流量の管理を行うことができる。
【０００８】
また、本発明に係る広域分散用水分配管理システムは、前記複数の電源部が、水車の回転によって電力を発生させる水車発電部と、太陽の光エネルギーから電力を発生させる太陽光発電部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る広域分散用水分配管理システムによれば、夜間や悪天候の場合であっても、水車発電部により電力を発生させることができ、また、水力が利用できない場合であっても、太陽光発電部により電力を発生させることができる。
これにより、複数の電源部のうち、少なくともいずれか一方を確実に作動させることができ、安定かつ確実に電力を発生させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る広域分散用水分配管理システムは、河川からの用水を複数の領域に分配するための広域分散用水分配管理システムであって、前記河川に設けられた取水ゲートと、前記取水ゲートを制御するゲート制御部と、それぞれ自給可能な複数の電源部と、前記複数の電源部からの電力を蓄電し、この蓄電した電力を前記ゲート制御部に供給する蓄電部と、前記複数の領域のそれぞれに必要な用水の流量を示す流量情報を記憶する記憶部と、前記流量情報を無線送信する送信部と、を備え、前記ゲート制御部は、前記送信部から無線送信された流量情報を受信する受信部を備え、かつ、前記受信部によって受信された流量情報に基づいて、前記取水ゲートを制御することを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る広域分散用水分配管理システムにおいては、複数の電源部からの電力が蓄電部によって蓄電され、この電力が制御部に供給される。また、流量情報が記憶部に記憶され、その流量情報が送信部によって無線送信される。そして、無線送信された流量情報が、受信部によって受信され、受信された流量情報に基づいて、制御部によって取水ゲートが制御される。
これにより、請求項１に係る発明と同様の効果を奏することができるだけでなく、記憶部に記憶された流量情報に基づいて、より高精度な流量の管理を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、自給可能な複数の電源部からの電力を蓄電部が蓄電することから、安定かつ確実に電力を供給することができる。また、無線送信された流量情報を受信して、その受信した流量情報に基づいて、取水ゲートを制御することから、迅速かつ容易に配水することができ、ユーザーごとに高精度な管理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態における広域分散用水分配管理システムについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態としての広域分散用水分配管理システムを示したものである。
広域分散用水分配管理システム１は、基幹用水Ｒから農業用水を取水するための取水部２と、各ユーザー又は領地ごとの流量を管理する管理装置３とを備えている。
【００１４】
取水部２は、各農地１〜ｎごとに設置されるものである。取水部２の構成はそれぞれ同一であるので、ここでは、一つの取水部２について説明する。
【００１５】
取水部２は、農地１に農業用水を配水するための配水路５と基幹用水Ｒとの連結部分に設置される自動給電式の取水ゲート６を備えている。取水ゲート６は、昇降可能に設けられている。そして、取水ゲート６が昇降することにより、基幹用水Ｒから配水路５に流れ込む用水の流量が調整されるようになっている。
配水路５には、水車７が設けられている。この水車７が、配水路５に流れる水によって回転させられることにより、回転エネルギーが得られるようになっている。
【００１６】
水車７は、発電機（電源部、水車発電部）８に接続されている。発電機８は、水車７の回転によって生じた回転エネルギーを電力に変換するようになっている。発電機８は、発電コントローラ１３を介して蓄電池（蓄電部）１１に接続されており、蓄電池１１は、発電機８によって生じた電力を蓄電するようになっている。また、蓄電池１１は、発電コントローラ１３を介して受光部（電源部、太陽光発電部）１６に接続されている。受光部１６は、太陽光を受光し、その光エネルギーを直流電力に変換するようになっている。
【００１７】
さらに、蓄電池１１は、発電コントローラ１３を介して、取水ゲート６の駆動を制御するゲートコントローラ（ゲート制御部）１２に接続されている。ゲートコントローラ１２は、基幹用水Ｒの水位を検出する水位計１７に接続されている。
図２は、ゲートコントローラ１２を機能ごとに示したブロック図である。
ゲートコントローラ１２は、このゲートコントローラ１２の全体を制御する制御部３２を備えている。
【００１８】
制御部３２は、Ｉ／Ｏ部３３を介して水位計１７に接続され、Ｉ／Ｏ部３６を介して取水ゲート６に接続されている。また、制御部３２及びＩ／Ｏ部３６は、発電コントローラ１３を介して蓄電池１１に接続されており、蓄電池１１から駆動用の電力が供給されるようになっている。さらに、制御部３２は、後述する流量情報を受信するための送受信部（受信部）３１に接続されており、この送受信部３１は、アンテナ３０に接続されている。
【００１９】
図３は、管理装置３を機能ごとに示したブロック図である。
管理装置３は、取水部２とは離された中央管理所などに設置されるものであり、農地１〜ｎに必要な流量の管理などを行うものである。
管理装置３は、この管理装置３の全体を管理する制御部２２を備えている。制御部２２は、入力部２５に接続されている。入力部２５は、農地１〜ｎの面積、農作物の種類、気象状況などを操作者が入力するためのものである。そして、制御部２２は、それら農地１〜ｎの面積、農作物の種類、気象状況などから、農地１〜ｎのそれぞれに必要な用水の流量情報を演算する。
【００２０】
また、制御部２２は、記憶部２６に接続されており、演算した流量情報を記憶部２６に記憶する。さらに、制御部２２は、演算した流量情報を送信するための送受信部（送信部）２１に接続されている。送受信部２１はアンテナ２０に接続されている。
【００２１】
次に、このように構成された本実施形態における広域分散用水分配管理システム１の作用について説明する。
まず、受光部１６によって得られた電力が、発電コントローラ１３を介して蓄電池１１に送られて、蓄電池１１に蓄電される。そして、蓄電池１１に蓄電された電力によって、ゲートコントローラ１２が駆動され、これにより取水ゲート６が昇降する。
また、取水ゲート６が上昇又は下降し、基幹用水Ｒから配水路５に水が流れると、水車７が回転し、この水車７の回転エネルギーが発電機８によって、電力に変換される。そして、発電機８によって得られた電力が、発電コントローラ１３を介して蓄電池１１に蓄電される。
【００２２】
このように、蓄電池１１に電力が蓄電された状態で、以下のようにして、取水ゲートの昇降が制御される。
まず、中央管理所などにおいて、操作者が、管理装置３の入力部を操作して、例えば農地１の面積、農作物の種類、気象状況などを入力する。すると、それら情報は、制御部２２に入力される。制御部２２は、それら情報に基づいて、所定の演算式により、流量情報を演算する。そして、制御部２２は、各ユーザー又は領地ごとに流量情報を記憶部２６に記憶する。さらに、制御部２２は、演算した流量情報に、農地１を識別するための識別情報を付加し、識別流量情報とする。そして、制御部２２は、送受信部２１によって、所定の周波数を有する搬送波を、識別流量情報信号で変調する。そして、制御部２２は、変調した信号をアンテナ２０を介して送信する。
なお、記憶部２６に記憶された流量情報は、モニタなどの表示装置に表示される。また、記憶部２６に記憶された流量情報が読み出され、パソコンなどにより各ユーザーごとの流量情報の収集・分析が行われ、種々の流量管理に利用される。
【００２３】
一方、ゲートコントローラ１２の制御部３２は、送信された信号（識別流量情報）をアンテナ３０を介して受信する。そして、制御部３２は、送受信部３１によって、受信した信号を復調し、識別流量情報信号を再生する。この識別流量情報信号が制御部３２に入力される。制御部３２は、入力された識別流量情報信号から、識別情報を取り出し、この識別情報に基づいて、自身あてであるか否かを判定する。自身あてでないと判定した場合には、制御部３２は、識別流量情報などを破棄する。一方、自身あてであると判定した場合には、制御部３２は、流量情報を取り出し、この流量情報に応じた駆動信号を、Ｉ／Ｏ部３６を介して取水ゲート６の駆動部に入力する。これにより、取水ゲート６が上昇又は下降し、基幹用水Ｒから配水路５に水が流れる。そして、流量情報に基づいた所定の時間（必要な流量が配水路５に流れる時間）が経過すると、制御部３２は、Ｉ／Ｏ部３６を介して、取水ゲート６の駆動部に駆動信号を入力する。これにより、取水ゲート６が下降又は上昇し、配水路５への流入が止められる。
【００２４】
なお、水位計１７の検出結果が検出信号として、Ｉ／Ｏ部３３を介して制御部３２に入力されると、制御部３２は、基幹用水Ｒの水位に応じて、取水ゲート６の取水時の高さを調整する。これにより、基幹用水Ｒから配水路５への流量が常に一定になるように調整される。
【００２５】
以上より、本実施形態における広域分散用水分配管理システム１によれば、自給可能な水車７及び発電機８、並びに、受光部１６及び発電コントローラ１３を有することから、商用電源が得られないような場所であっても、安定かつ確実に電力を得ることができる。そのため、取水部２の自動運転を行うことができ、省人化を図ることができる。
また、ゲートコントローラ１２が、遠隔地から無線送信された流量情報を受信し、その受信した流量情報に基づいて、取水ゲート６の駆動を制御することから、信号線を敷設できないような場所であっても、迅速かつ確実に各農家に配水することができる。さらに、操作者の手動操作によって取水ゲート６を駆動する必要がないため、人為的労力を低減することができる。
さらに、流量情報を各ユーザー又は領地ごとに記憶部２６に記憶することから、水の使用量を集中管理することができ、各需要に応じた設備の計画を行うことができる。
【００２６】
また、自給可能な水車７及び発電機８、並びに、受光部１６など、複数の発電部を備え、一方が水力発電、他方が太陽光発電という、性質の異なる発電方式であることから、少なくともいずれか一方を確実に動作させることができる。本実施形態においては、夜間や悪天候の場合であっても、水力発電により電力を発生させることができ、また、水力が利用できない場合であっても、太陽光発電により電力を発生させることができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、管理装置３が、送受信部２１及びアンテナ２０によって、無線により送受信することとしたが、これに限ることはなく、管理装置３を、外部の通信装置に有線で接続してもよい。これにより、アンテナ２０などが不要となり、構成を簡易にすることができる。
また、管理装置３の制御部２２が、流量情報を演算するとしたが、これに限ることはなく、操作者が、直接流量情報を入力してもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る広域分散用水分配管理システムの実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１のゲートコントローラを機能ごとに示すブロック図である。
【図３】図１の管理装置を機能ごとに示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    広域分散用水分配管理システム
６    取水ゲート
７    水車（電源部、水車発電部）
８    発電機（電源部、水車発電部）
１１  蓄電池（蓄電部）
１２  ゲートコントローラ（ゲート制御部）
１３  発電コントローラ
１６  受光部（電源部、太陽光発電部）
２１  送受信部（送信部）
３１  送受信部（受信部）
【図１】
2008002073.tif 000003
【図２】
2008002073.tif 000004
【図３】
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