JP2005287401A - Watering-saving automation system - Google Patents

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Koji Kikuchi
功二 菊地
Satoru Furube
悟 古部
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Kandenko Co Ltd
Nippon Chiko Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a watering-saving automation system composed of a watering-saving apparatus watering greening facilities set on a rooftop according to moisture content in soil, inexpensive using general purpose parts and excellent in accuracy. <P>SOLUTION: This watering-saving automation system has such a mechanism that a moisture sensor 1 comprising a thermocouple is laid under the soil of the greening facilities which is formed by plants vegetated on soil, a comparator 2 is connected to the moisture sensor 1, and the comparator 2 outputs when the output power of the moisture sensor 1 exceeds a threshold level of voltage corresponding to the moisture content in soil previously set with the comparator 2, and as a result of this, a solenoid valve 12 is opened so as to water plants in the greening facilities. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、都市環境の改善に有効と言われているビルや工場等の屋上等の緑化施設において、使用する水量を極力少なくした省潅水自動化システムに関するものである。   The present invention relates to a water-saving irrigation automation system that uses as little water as possible in a greening facility such as a roof of a building or factory that is said to be effective in improving the urban environment.

都市部のヒートアイランド現象などの都市環境の改善を目的として都市緑化、例えばビルなどの建築物の屋上緑化への要望が高まっているが、植物の生育維持のための潅水にかかる水道代のランニングコストが大きいことが普及を阻む原因の1つとされている。   There is a growing demand for urban greening, for example, rooftop greening of buildings such as buildings, for the purpose of improving urban environments such as urban heat island phenomenon, but the running costs of water costs for irrigation to maintain plant growth The large size is considered to be one of the causes that prevent the spread.

特に屋上緑化を行う場合、リュウゼツランなどの多肉植物を除いては、土壌を厚くするか、又は土壌に潅水設備を加えて土壌を薄くするかの何れかの方法が必要となっている。そして土壌を厚くするとこれらの緑化施設を設けた屋上や屋根の耐荷重が問題となり、既存の建物では、その大部分が設置困難なことが多く、土壌を薄くして潅水設備を加えるのが一般的である。   In particular, when rooftop greening is performed, except for succulent plants such as agave, it is necessary to either thicken the soil or thin the soil by adding irrigation equipment to the soil. And if the soil is thick, the load-bearing capacity of the rooftops and roofs where these greening facilities are installed becomes a problem, and most of the existing buildings are often difficult to install, so it is common to add irrigation equipment with thin soil Is.

この様な緑化施設の潅水設備の稼動に当っては、管理者等の省力化のためにタイマー等による自動潅水設備が採用されていることが多く、大量の水が無駄に使用されている。
出願人は東京都内で300mの緑化施設を設け、潅水設備の稼動状況の調査を行った。この調査結果によると昨年1年間で潅水のために散水バルブを開放したのは、十数回であり、この施設は実験を目的としていたため管理者が毎日土壌の湿潤状況を確認し、潅水が必要なときだけ散水バルブを開いた。
In the operation of the irrigation equipment of such a greening facility, an automatic irrigation equipment such as a timer is often employed for labor saving of the manager and the like, and a large amount of water is wasted.
The applicant established a greening facility of 300 m 2 in Tokyo, and investigated the operation status of the irrigation equipment. According to the survey results, the watering valve was opened for irrigation in the last year for more than a dozen times, and the facility was used for experiments. The watering valve was opened only when necessary.

これに対して、一般的な自動潅水設備により散水を行った場合の使用水量の試算結果を示す。点滴式潅水パイプにより、冬期2ヶ月間を除き毎日30分潅水を行った場合の100m当りの水量は、散水孔1個の噴出水量:2.3リットル/時間、1mの散水孔の数:6.66個(100mでは666個)、年間水量=2.3リットル×0.5時間×666個×300日=229,770リットルで約230トン、水道料金=約230トン×@500円=115,000円/年、10年では115万円となる。 On the other hand, the trial calculation result of the amount of water used when watering with a general automatic irrigation equipment is shown. The amount of water per 100 m 2 when drip-type irrigation pipes are irrigated every day for 30 minutes except for 2 months in winter is the number of spouts per sprinkling hole: 2.3 liters / hour, the number of sprinkling holes of 1 m 2 : 6.66 pieces (in the 100m 2 666 pieces), the annual amount of water = 2.3 liter × 0.5 hours × 666 or × 300 days = 229,770 liters of about 230 tons, and water rates = about 230 tons × @ 500 Yen = 115,000 yen / year.

緑化施設の工事コストを@20,000円とすると100mでは200万円となり、イニシャルコスト100%に対してランニングコストは年約6%、10年では約60%となる。この様に大量の水が殆ど無駄に潅水されている事が分かった。この様な緑化施設に管理者がいて毎日土壌の水分量をチェックし、潅水が必要な時だけ散水し、例えば使用水量を1/10に抑えられるとしたら、イニシャルコスト100%に対してランニングコストは年約0.6%、10年では約6%となる。 If the construction cost of the greening facility is set at @ 20,000 yen, it will be 2 million yen at 100 m 2 , and the running cost will be about 6% per year for the initial cost of 100%, and about 60% for 10 years. In this way, it was found that a large amount of water was almost wasted. If there is an administrator in such a greening facility, the water content of the soil is checked every day, and watering is performed only when irrigation is necessary. For example, if the amount of water used can be reduced to 1/10, the running cost against the initial cost of 100% Is about 0.6% per year and about 6% in 10 years.

また植物の生育において土壌から吸収できる水分の量は最も重要である。土壌の水分は、雨水又は潅水によって、土の隙間に水分の一部が貯えられ、植物は水分とともに栄養分などを根から吸収して成長しているが、土壌が乾燥し植物がしおれ始める時は、土壌への潅水が必要になる。よって出願人は、1999年東京都の降雨データを基に土壌のシミュレーションによる計算を行った。結果として、上記の通り、植物の生育に必要な土壌水分の管理ができていれば、年間の水道料はおよそ1/10以下に抑えられることが分かった。   The amount of water that can be absorbed from soil during plant growth is the most important. Moisture in the soil is partly stored in the gap between the soil due to rain water or irrigation, and the plant grows by absorbing nutrients etc. from the root together with moisture, but when the soil begins to dry and the plant begins to wilt Irrigation to the soil is required. Therefore, the applicant performed the calculation by the simulation of the soil based on the rainfall data of 1999 Tokyo. As a result, as described above, it was found that if the soil moisture necessary for plant growth can be managed, the annual water charge can be suppressed to about 1/10 or less.

上述の通り、一般の緑化施設における潅水設備の稼動に当っては、管理者等の省力化のために自動潅水設備を採用し、降雨の時も晴天の時も無関係に、或いは土壌の湿潤状態とは無関係にタイマー等により潅水されており、大量の水が無駄に潅水されている。またこの様な過剰な潅水は、植物自体の根腐れや緑化施設における苔の発生を促し、悪影響を招く。さらに植物の自力生長を促すためにも不必要な潅水は避けられなければならない。   As mentioned above, in the operation of irrigation equipment in general greening facilities, automatic irrigation equipment is adopted for labor saving of managers, etc., regardless of whether it is raining or sunny, or the soil is wet Irrespective of irrigation by a timer or the like, a large amount of water is irrigated wastefully. Moreover, such excessive irrigation promotes the root rot of the plant itself and the generation of moss in the greening facility, which causes adverse effects. In addition, unnecessary irrigation must be avoided to promote self-growth of plants.

一方、土壌の湿潤状態を測定する機器として、従来から土壌水分吸引力計(以下「pF計」という)があるが、これは、土壌から水分を引き離すのに必要な力を水柱の高さ(cm)の対数で表したもので、数値(以下「pF値」と言う)は0〜7の範囲で0は飽和状態で、数字が大きくなるほど水分が少なくなる。このpF計は高価であり、取り扱いに専門的な知識と経験を必要とし、また土壌中に設置するにも熟練した技術が求められる。さらにこのpF計は、機器内に設けられた真空部の真空度によってメーターの表示が変わり、また機器内に設けられた管内に注水されている水を外部に排出する口が地表の青こけによって詰まり易く、詰まるとその都度洗浄する必要があった。また、上述の様に機器内に設けられた管内に外部から必要に応じて注水しなければならない。この様に従来のpF計では、使用に際しての不都合が多々見られた。   On the other hand, a soil moisture suction force meter (hereinafter referred to as a “pF meter”) has been conventionally used as an instrument for measuring the wet state of soil, and this is the force required to pull water away from soil. The logarithm of (cm) is a numerical value (hereinafter referred to as “pF value”) ranging from 0 to 7, with 0 being saturated, and the larger the number, the less moisture. This pF meter is expensive, requires specialized knowledge and experience in handling, and requires skillful techniques for installation in soil. Furthermore, this pF meter changes the display of the meter according to the degree of vacuum of the vacuum part provided in the equipment, and the mouth that discharges the water injected into the pipe provided in the equipment to the outside is due to the ground bokeh It was easy to clog and it was necessary to wash each time it was clogged. In addition, as described above, water must be poured from the outside into a pipe provided in the device as necessary. As described above, the conventional pF meter has many problems in use.

そこでこの発明は、例えば屋上等に設けられた緑化施設に対して、土壌中の含水率に応じて潅水し、さらに汎用部品を使用して安価でかつ精度の良い省潅水装置から成る省潅水自動化システム(方法)を提供して上記課題を解決するものである。   Therefore, the present invention is, for example, irrigation automation that consists of an inexpensive and accurate irrigation device that uses a general-purpose part to irrigate a greening facility provided on a rooftop or the like according to the moisture content in the soil. A system (method) is provided to solve the above problems.

請求項1の発明は、土壌に植生された植物によって形成された緑化施設において、当該緑化施設の土壌中に、熱電対から成る水分センサーを埋設し、当該水分センサーにコンパレータを接続して水分センサーの出力電圧がコンパレータで予め設定した土壌における含水率に相応する電圧のしきい値を超えた場合にコンパレータが出力し、これにより電磁弁を開いて上記緑化施設の植物に潅水する省潅水自動化システムとした。   According to a first aspect of the present invention, in a greening facility formed by a plant planted in soil, a moisture sensor comprising a thermocouple is embedded in the soil of the planting facility, and a comparator is connected to the moisture sensor. When the output voltage exceeds the threshold value of the voltage corresponding to the moisture content in the soil set in advance by the comparator, the comparator outputs, thereby opening the solenoid valve and irrigating the plant of the greening facility. It was.

請求項2の発明は、上記水分センサーを均一な粒径の粒子から成る土砂で被包して土壌中に埋設した上記請求項1に記載の省潅水自動化システムとした。また請求項3の発明は、上記水分センサーによる土壌の含水率の検知及び潅水は、24時間タイマーによる設定時のみとした上記請求項1又は2の何れかに記載の省潅水自動化システムとした。さらに請求項4の発明は、上記水分センサーは扁平形状であり、当該水分センサーを垂直に立設して土壌中に埋設した上記請求項1乃至3の何れかに記載の省潅水自動化システムとした。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a water-saving irrigation automation system according to the first aspect in which the moisture sensor is encapsulated with earth and sand composed of particles having a uniform particle diameter and embedded in the soil. The invention of claim 3 is the irrigation-saving automation system according to claim 1 or 2, wherein the moisture content detection and irrigation of the soil by the moisture sensor are performed only at the time of setting by a 24-hour timer. Furthermore, the invention according to claim 4 is the water-saving irrigation automation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the moisture sensor has a flat shape, and the moisture sensor is vertically installed and embedded in soil. .

請求項1乃至3の各発明によれば、緑化施設の土壌中に、水分センサーを埋設して、当該土壌中の含水率を検知し、当該検知した土壌の含水率が予め設定したしきい値より大きければ、当該緑化施設の植物に潅水することとしたので、潅水を必要な時だけにして潅水量を従来のおよそ十分の一等にすることが出来、緑化施設の水道代を大きく下げることが出来る。また水分センサーとして、熱電対を使用し、さらにコンパレータにより当該水分センサーの検知条件を制御したので、精度の良い水分センサーを備えた省潅水装置が安価に出来る。その結果、緑化施設の普及に大きく貢献するものである。   According to each invention of Claims 1 thru | or 3, the moisture sensor is embed | buried in the soil of a greening facility, the moisture content in the said soil is detected, and the detected moisture content of the soil is a preset threshold value If it is larger, it is decided to irrigate the plant of the greening facility, so that the amount of irrigation can be reduced to about 1/10 of the conventional level only when irrigation is necessary, and the water bill for the greening facility is greatly reduced. I can do it. In addition, since a thermocouple is used as the moisture sensor and the detection conditions of the moisture sensor are controlled by a comparator, an irrigation apparatus equipped with a highly accurate moisture sensor can be made inexpensive. As a result, it greatly contributes to the spread of greening facilities.

請求項2の発明によれば、上記水分センサーを均一な粒径の粒子から成る土砂で被包して土壌中に埋設したので、この水分センサーを埋設する土壌の種類、粒径の違いにかかわらず、安定した信頼できる水分センサーの感知性能が確保され、水分センサー埋設時の熟練が不要となる。さらに請求項3の発明によれば、上記水分センサーによる土壌の含水率の検知及び潅水は、24時間タイマーにより設定時のみ行われるものとし、また水分センサーの電源の動作時間を最小限にしたので、システムとしての消費電力を最低限のものに出来る。さらに請求項4の発明によれば、水分センサーを扁平形状にし、これを垂直に立設して土壌中に埋設したので、その上に被せた土壌からの重みや外傷を回避することができる。   According to the second aspect of the present invention, since the moisture sensor is encapsulated with soil and sand composed of particles having a uniform particle size, the moisture sensor is embedded in the soil. Therefore, stable and reliable moisture sensor sensing performance is ensured, and skill in embedding the moisture sensor becomes unnecessary. Further, according to the invention of claim 3, since the moisture content detection and irrigation of the soil by the moisture sensor is performed only at the time of setting by the 24-hour timer, and the operation time of the power source of the moisture sensor is minimized. The power consumption as a system can be minimized. Furthermore, according to the invention of claim 4, since the moisture sensor has a flat shape and is vertically erected and embedded in the soil, it is possible to avoid weight and trauma from the soil placed thereon.

緑化施設の土壌中に、熱電対から成る水分センサーを埋設し、この水分センサーにコンパレータを接続して水分センサーの出力電圧がコンパレータで予め設定した土壌における含水率に相応する電圧のしきい値を超えた場合にコンパレータが出力し、これにより電磁弁を開いて上記緑化施設の植物に潅水する。   A moisture sensor consisting of a thermocouple is embedded in the soil of the tree planting facility, and a comparator is connected to the moisture sensor so that the output voltage of the moisture sensor is set to a voltage threshold value corresponding to the moisture content in the soil preset by the comparator. When it exceeds, the comparator outputs, thereby opening the electromagnetic valve and irrigating the plant in the greening facility.

また上記水分センサーを均一な粒径の粒子から成る土砂で被包して土壌中に埋設し、上記水分センサーによる土壌の含水率の検知及び潅水は、24時間タイマーにより設定時のみとし、さらに上記水分センサーを扁平形状にして、これを垂直に立設して土壌中に埋設した。   In addition, the moisture sensor is encapsulated in soil composed of particles of a uniform particle size and embedded in the soil, and the moisture content detection and irrigation of the soil by the moisture sensor is performed only when set by a 24-hour timer. The moisture sensor was flattened and erected vertically and embedded in soil.

以下、この発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
図1及び図2に示すのは、この実施例の省潅水自動化システムにおいて使用する省潅水装置Aである。この省潅水装置Aは、ほとんどを汎用部品より成し、概略、水分センサー1、コンパレータ2、電源3、24時間ピン式設定タイマー4(以下、単に「24時間タイマー」という)、リレースイッチ5、増幅器6によって構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 and FIG. 2 show an irrigation apparatus A used in the irrigation automation system of this embodiment. This water-saving irrigation device A is composed of general-purpose parts, roughly, moisture sensor 1, comparator 2, power source 3, 24-hour pin type setting timer 4 (hereinafter simply referred to as “24-hour timer”), relay switch 5, It is constituted by an amplifier 6.

図3は、熱電対を応用した水分センサー1を示し、熱電対の一方の接続点H側にヒータ7を取り付けた回路であって水分センサー1の周りは媒質9で覆われている。ここでヒータ7に電流を流すと接続点H側は加熱され、その熱は媒質9に熱伝導される。媒質9が大気の場合では、図4に示す様に、熱が奪われにくいため一定出力となり、また媒質9が水では奪われる熱が多いため一定出力となり、図3で配置した電圧計に表れる。しかし、媒質9が土壌の場合は、図5に示す様に、大気と水の中間の出力となり、例えば土壌の水分量に応じた出力が得られる。そしてこの実施例では植物に必要な土壌の含水率の30%以下の範囲で使用するため含水率の相違により電圧の変化が大きい。従って、含水率の相違が顕著に表れる。またヒータ7に電流を流さない状態では平衡が取れているため出力がないことから媒質温度の影響も少ない。   FIG. 3 shows a moisture sensor 1 to which a thermocouple is applied, which is a circuit in which a heater 7 is attached to one connection point H side of the thermocouple, and the periphery of the moisture sensor 1 is covered with a medium 9. Here, when a current is passed through the heater 7, the connection point H side is heated and the heat is conducted to the medium 9. In the case where the medium 9 is the atmosphere, as shown in FIG. 4, since the heat is not easily taken away, the output is constant, and since the medium 9 has much heat taken away by the water, the output is constant and appears in the voltmeter arranged in FIG. . However, when the medium 9 is soil, as shown in FIG. 5, the output is intermediate between air and water, and for example, an output corresponding to the amount of water in the soil is obtained. And in this Example, since it uses in the range below 30% of the moisture content of the soil required for a plant, the change of a voltage is large by the difference in a moisture content. Therefore, the difference in water content appears remarkably. In addition, in the state where no current is passed through the heater 7, there is no output because there is no balance and the influence of the medium temperature is small.

この様な水分センサー1は、図6に示す様に、1cm×3cmのシート状とし、この周りに均一な粒径の粒子から成る検知用土で被包し、さらに被包を維持するためにネットなどを被せる(図示省略)。これにより異なる土壌中に水分センサー1を配置した場合の夫々の土壌の密着条件を均等にしたものであり、土壌の周りの土壌水分変化は微粒子の砂に染み込み、水分センサー1と密着し、土壌の異なる種類の異なった条件であっても影響されずに水分変化を即時測定可能となる。また水分センサー1は、緑化施設の一番乾燥が速い場所に埋設すれば緑化施設全体をカバーできる。水分センサー1の土壌中の埋設適正位置は、土壌への水の浸透、拡散状態の確認試験等から、ドリップホース(潅水用多孔式ホース、図示省略)との離隔は30cm、植物の根からは、2〜3cm離すのが最適である。   As shown in FIG. 6, such a moisture sensor 1 has a 1 cm × 3 cm sheet shape, and is surrounded by a detection soil made of particles having a uniform particle diameter. Further, a net is used to maintain the encapsulation. Etc. (not shown). As a result, when the moisture sensors 1 are arranged in different soils, the contact conditions of the respective soils are equalized, and the soil moisture change around the soil soaks into the fine particles of sand, adheres to the moisture sensor 1, and the soil Even under different conditions of different types, the moisture change can be measured immediately without being affected. The moisture sensor 1 can cover the entire planting facility if it is embedded in a place where the planting plant is dried most quickly. The proper location of the moisture sensor 1 in the soil is 30 cm from the drip hose (irrigation porous hose, not shown) from the root of the plant. 2 to 3 cm is optimal.

またこの水分センサー1の検知条件を上記コンパレータ2によって制御しており、このコンパレータ2からの出力値によってリレースイッチ5のon/offの信号を変換している。水分センサー1への加電開始時間は、24時間タイマー4で制御され、加電される時間は、水分センサー1専用の3分間タイマー10によって制御されて一定時間のみ加電されるようになっている。   The detection condition of the moisture sensor 1 is controlled by the comparator 2, and the on / off signal of the relay switch 5 is converted by the output value from the comparator 2. The start time for applying electricity to the moisture sensor 1 is controlled by the 24-hour timer 4, and the time for applying electricity is controlled by the 3-minute timer 10 dedicated to the moisture sensor 1 so that the electricity is applied only for a certain period of time. Yes.

この様な省潅水装置Aの電源3は、用途や設置場所によって選択されればよいが、太陽光ソーラー+蓄電池(DC10〜12V)や、AC電源+AC(100V)〜DCコンバータ(DC10〜12V)などを使用する。さらに上記コンパレータ2、24時間タイマー4、リレースイッチ5は、20cm×20cm×10cmのサイズのケース11内に収められている。このケース11からは、水分センサー1が数メートルのコード1aを伴って伸びており、また電源3及び電磁弁12へ続くコードが伸びている。ここで潅水のための電磁弁12としては、DC10〜12Vで加電中オンタイプのものを使用している。   The power supply 3 of such a water-saving irrigation apparatus A may be selected depending on the application and installation location, but is solar solar + storage battery (DC10-12V), AC power supply + AC (100V)-DC converter (DC10-12V) Etc. Further, the comparator 2, the 24-hour timer 4, and the relay switch 5 are housed in a case 11 having a size of 20 cm × 20 cm × 10 cm. From this case 11, the moisture sensor 1 is extended with a cord 1 a of several meters, and a cord extending to the power source 3 and the electromagnetic valve 12 is extended. Here, as the electromagnetic valve 12 for irrigation, an on-type valve of 10 to 12 V DC during charging is used.

この様な省潅水装置Aを屋上に設けた緑化施設に設置する。設置の際、図6に示す様に、この省潅水装置Aの水分センサー1は、断面逆T字型のスタンド13の垂直板13aに固定し、この状態で土壌中に差し入れて配置する。水分センサー1を垂直に差し入れるのは、水平に配置するとその上の土壌から重みや外傷を受け易いのを回避するためである。また水分センサー1を配置した位置に表示札などを立てておくと後に見つけ易く作業がはかどる。   Such a water-saving irrigation device A is installed in a greening facility provided on the rooftop. At the time of installation, as shown in FIG. 6, the moisture sensor 1 of the water-saving irrigation apparatus A is fixed to the vertical plate 13a of the stand 13 having a reverse T-shaped cross section, and is placed in the soil in this state. The reason why the moisture sensor 1 is inserted vertically is to avoid being liable to receive weight and trauma from the soil on the moisture sensor 1 when it is placed horizontally. Also, if a display tag or the like is set up at the position where the moisture sensor 1 is placed, the work can be easily performed later.

土壌に設置された水分センサー1の検知動作開始間隔や潅水時間帯は、予め行われた24時間タイマー4によるon/off設定により行う。土壌や植物の種類による検知や潅水時間帯により複数位置の設定が可能である。この24時間タイマー4がonになると、DC12vの電源3がonになり、水分センサー1に3分間タイマー10の設定時間だけ(ここでは2分間とする)加電され、水分センサー1のヒータ7に電流が流れる。水分センサー1のヒータ7に電流が2分間流れると水分センサー1の熱電対のゼーベック効果により、水分センサー1の周囲の土壌水分状態(土壌含水率)に応じた電圧が出力される。この水分センサー1から出力された電圧は、増幅器6によって増幅され、コンパレータ2へ送られる。   The detection operation start interval and the irrigation time zone of the moisture sensor 1 installed in the soil are set by on / off setting by the 24-hour timer 4 performed in advance. Multiple positions can be set according to the type of soil and plant detection and irrigation time. When the 24-hour timer 4 is turned on, the DC 12v power source 3 is turned on, and the moisture sensor 1 is energized for the set time of the timer 10 for 3 minutes (here, 2 minutes), and the heater 7 of the moisture sensor 1 is applied. Current flows. When a current flows through the heater 7 of the moisture sensor 1 for 2 minutes, a voltage corresponding to the soil moisture state (soil moisture content) around the moisture sensor 1 is output due to the Seebeck effect of the thermocouple of the moisture sensor 1. The voltage output from the moisture sensor 1 is amplified by the amplifier 6 and sent to the comparator 2.

植物がしおれ始める土壌水分状態(土壌含水率)をしきい値として予め設定し、上記水分センサー1における出力電圧がコンパレータ2で設定したしきい値を超えると、リレースイッチ5が動作し電磁弁12が開放され潅水が開始される。雨天や曇天等により土壌中に充分な水分が含まれている場合には、このしきい値を超えないので電磁弁12は動作せず潅水はされない。この様に土壌含水率に相応するしきい値をコンパレータ2で任意に設定し制御する。また潅水時間帯としては、24時間タイマー4のonからoffの設定時間帯まで電磁弁12が動作し、潅水が行われる。水分センサー1による検知動作開始間隔は、夏期は朝と夕方の2回とし、冬期は朝だけの1回とする。   When the soil moisture state (soil moisture content) at which the plant begins to wilted is preset as a threshold value and the output voltage in the moisture sensor 1 exceeds the threshold value set by the comparator 2, the relay switch 5 operates and the solenoid valve 12 Is opened and irrigation is started. When sufficient moisture is contained in the soil due to rain or cloudy weather, the threshold value is not exceeded, so the solenoid valve 12 does not operate and irrigation is not performed. In this way, the threshold value corresponding to the soil moisture content is arbitrarily set and controlled by the comparator 2. Further, as the irrigation time zone, the electromagnetic valve 12 operates from the on-time of the 24-hour timer 4 to the set time zone of off, and irrigation is performed. The detection operation start interval by the moisture sensor 1 is twice in the morning and evening in the summer and once in the morning in the winter.

次に、図7に示す様に、ビルの屋上にこの省潅水システムによる緑化施設Bを設置し、従来のタイマー等による自動潅水システム(以下、「従来潅水システム」と言う)によるによる緑化施設Dを設置し、比較実験を行った。
緑化施設B、Dの面積は、1m、土壌は一般軽量土(天然人工団粒土壌)、土壌の厚さ15cm、植栽植物は、ミント類で1区画25ポット(種苗育成用小鉢)配置し、潅水方法は、滴下ホースを使用し、排出口は1区画7口設け、潅水時間は30分間とした。
Next, as shown in FIG. 7, a greening facility B is installed on the roof of the building by this water-saving irrigation system, and a greening facility D by an automatic irrigation system using a conventional timer or the like (hereinafter referred to as “conventional irrigation system”). A comparative experiment was conducted.
The area of the greening facilities B and D is 1 m 2 , the soil is a general lightweight soil (natural artificial aggregate soil), the soil thickness is 15 cm, and the planted plant is a mint and one section 25 pots (small seedling raising pot) In the irrigation method, a dropping hose was used, the discharge port was provided with 7 ports per section, and the irrigation time was 30 minutes.

この比較実験における測定項目は、潅水回数、潅水量、天候(気象台データ)、大気温度、湿度、植生植物の生育状況(葉張り、草丈)、雑草の発生状況とした。
土壌別(黒土、倍土、一般軽量土)におけるしきい値を選定した。過去における植物がしおれ始める土壌の測定実績から、pF2.1付近がしおれ始まる数値であり、この時の含水比率は13%である(図5における「点線円形状」参照)。このpF値夫々の時の土壌含水率を水分センサーにより測定し、この時の発生電圧から、潅水開始点pF2.2のしきい値を設定した。
The measurement items in this comparative experiment were the number of irrigation, amount of irrigation, weather (meteorological observatory data), atmospheric temperature, humidity, vegetation plant growth (leaf tension, plant height), and weed generation.
Threshold values were selected for each soil (black soil, double soil, general light soil). From the past measurement results of soil where plants start to wilting, it is a numerical value that begins to wilting near pF2.1, and the moisture content at this time is 13% (see “dotted circle shape” in FIG. 5). The soil moisture content at each pF value was measured by a moisture sensor, and the threshold value of the irrigation start point pF2.2 was set from the generated voltage at this time.

試験のための土壌の作成方法として、試験土壌を紙コップに入れ、この紙コップの土壌を乾燥させて絶乾状態とし、この時の重量を計測した。土壌の含水比10%とは、絶乾状態の土壌の重さの10%の重さの水を入れ、総重量は、110gとなる。この時のpF値を測定する、含水比率13%程度の時、pF値は2.1程度になっていた。   As a method for preparing the soil for the test, the test soil was put in a paper cup, the soil of the paper cup was dried to make it completely dry, and the weight at this time was measured. The soil water content of 10% means that water having a weight of 10% of the weight of soil in an absolutely dry state is added, and the total weight is 110 g. When the pF value at this time is measured and the water content is about 13%, the pF value was about 2.1.

この比較試験の結果は、この実施例の省潅水システムの緑化施設Bの平成15年夏期8月〜9月までの潅水カウント回数は、2回であり、7月〜9月の夏期で潅水回数は、月に1回程度であった。また潅水量は、従来潅水システムの緑化施設Dが土壌の湿潤状態とは無関係に7月〜9月の3か月間毎日朝夕潅水したため23リットルであったのに対し、この実施例の省潅水システムの緑化施設Bでは、1/10の2.3リットルであった。そして植物の生育状況については、異常は無かった。従来潅水システムの緑化施設Dと比較し、徒長せず、雑草は少なかった。電源はソーラーで充分可能であった。この実施例の省潅水システムの緑化施設Bと従来潅水システムの緑化施設Dにおいて、植物の生育状況について差は見られなかった。   The results of this comparative test show that the irrigation count in the greening facility B of the reduced irrigation system of this example is 2 times from August to September in the summer of 2003, and the number of irrigations in the summer in July to September. Was about once a month. The amount of irrigation was 23 liters because the greening facility D of the conventional irrigation system irrigated every morning and evening for three months from July to September regardless of the wet state of the soil. In the greening facility B, it was 1/10 of 2.3 liters. There was no abnormality in the growth of the plants. Compared with the greening facility D of the conventional irrigation system, there was not much length and there were few weeds. The power supply was sufficiently possible with solar power. In the greening facility B of the irrigation system in this example and the greening facility D of the conventional irrigation system, there was no difference in the growth status of the plants.

この実施例の省潅水システムの緑化施設Bによれば、消費電力を少なくするために、水分センサー1の電源3の動作時間を最小限に出来た。また省潅水装置A及び水分センサー1の性能や機械強度を向上させ、水分センサー1のチャンネルを1個に出来た。さらに省潅水装置Aを形成するのに汎用部品を多く使用した。その結果、24時間ピン式設定タイマー4を使用したので、ユーザーがこの省潅水システムを使用し易くなった。水分センサー1を作動させる3分間タイマー10にリレー・タイマーを使用し、かつ省潅水装置Aのコンパレータ2からの出力値をリレースイッチ5のon/offに変換させて動作するようにしたので、システムとして簡単で安価、かつ耐久性を上げることが出来、メンテナンスを容易に出来、信頼性の向上につながった。   According to the greening facility B of the water-saving irrigation system of this embodiment, the operation time of the power source 3 of the moisture sensor 1 can be minimized in order to reduce power consumption. In addition, the performance and mechanical strength of the water-saving irrigation device A and the moisture sensor 1 were improved, and the channel of the moisture sensor 1 was made one. Furthermore, many general-purpose parts were used to form the water-saving irrigation device A. As a result, since the 24-hour pin type setting timer 4 was used, it became easy for the user to use this water-saving irrigation system. Since the relay timer is used for the 3-minute timer 10 for operating the moisture sensor 1 and the output value from the comparator 2 of the water saving apparatus A is converted to on / off of the relay switch 5, the system is operated. As a result, it is easy, cheap, and durable, can be easily maintained, and has improved reliability.

上記実施例において、水分センサー1は、熱伝対を応用し、検知条件をコンパレータ2によって制御しているが、水分センサー1は、これに限らず、例えばマイコン制御により、チャンネルも複数有するものとしても良い。さらに水分センサー1は、土壌中に1つしか設置していないが、水分センサー1を設置する個数は、緑化施設の規模に応じて適切なものとすればよい。また水分センサー1は、1cm×3cmのシート状としているが、1cm×3cmのシート状に限るものではない。さらにこの水分センサー1を土壌中に設置するのに断面逆T字型のスタンド13に固定し、土壌中に垂直に差し入れて配置しているが、水分センサー1の設置の仕方はこれに限るものではない。   In the above embodiment, the moisture sensor 1 applies thermocouples and the detection conditions are controlled by the comparator 2. However, the moisture sensor 1 is not limited to this, and is assumed to have a plurality of channels by, for example, microcomputer control. Also good. Furthermore, although only one moisture sensor 1 is installed in the soil, the number of moisture sensors 1 to be installed may be appropriate according to the scale of the greening facility. The moisture sensor 1 has a 1 cm × 3 cm sheet shape, but is not limited to a 1 cm × 3 cm sheet shape. Furthermore, in order to install the moisture sensor 1 in the soil, the moisture sensor 1 is fixed to a stand 13 having an inverted T-shaped cross section and is vertically inserted into the soil. However, the method of installing the moisture sensor 1 is not limited to this. is not.

この発明の実施例の省潅水装置のブロック図である。It is a block diagram of the water saving apparatus of the Example of this invention. この発明の実施例の省潅水装置の実物の説明図である。It is explanatory drawing of the actual thing of the water-saving apparatus of the Example of this invention. この発明の実施例の省潅水装置の水分センサーの動作原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement principle of the moisture sensor of the water-saving apparatus of the Example of this invention. この発明の実施例の省潅水装置の水分センサーの動作原理を示す説明補助図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement principle of the moisture sensor of the water saving apparatus of the Example of this invention. この発明の実施例の省潅水装置の水分センサーの動作原理を示す説明補助図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement principle of the moisture sensor of the water saving apparatus of the Example of this invention. この発明の実施例の省潅水装置の水分センサーを逆T字型スタンドに固定した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which fixed the moisture sensor of the water-saving apparatus of the Example of this invention to the inverted T-shaped stand. ビルの屋上に設置されたこの発明の実施例の省潅水システムによる緑化施設と従来潅水システムによるによる緑化施設とを比較実験を行って入る様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the greening facility by the water-saving irrigation system of the Example of this invention installed in the roof of a building and the greening facility by a conventional irrigation system enter by performing a comparative experiment.

符号の説明Explanation of symbols

A 省潅水装置
1 水分センサー 2 コンパレータ
3 電源 4 24時間タイマー
5 リレースイッチ 6 増幅器
7 ヒータ 9 熱電対における媒質
10 3分間タイマー 11 ケース
12 電磁弁 13 逆T字型のスタンド
A Water-saving irrigation device 1 Moisture sensor 2 Comparator 3 Power supply 4 24-hour timer 5 Relay switch 6 Amplifier 7 Heater 9 Medium in thermocouple 10 3-minute timer 11 Case 12 Solenoid valve 13 Inverted T-shaped stand

Claims (4)

土壌に植生された植物によって形成された緑化施設において、
当該緑化施設の土壌中に、熱電対から成る水分センサーを埋設し、当該水分センサーにコンパレータを接続して水分センサーの出力電圧がコンパレータで予め設定した土壌における含水率に相応する電圧のしきい値を超えた場合にコンパレータが出力し、これにより電磁弁を開いて上記緑化施設の植物に潅水することを特徴とする、省潅水自動化システム。
In a greening facility formed by plants vegetated in the soil,
A moisture sensor consisting of a thermocouple is embedded in the soil of the greening facility, a comparator is connected to the moisture sensor, and the output voltage of the moisture sensor is a voltage threshold corresponding to the moisture content in the soil preset by the comparator. A water-saving irrigation automation system characterized in that a comparator outputs an output when the value exceeds the limit, thereby opening the electromagnetic valve and irrigating the plant of the greening facility.
上記水分センサーを均一な粒径の粒子から成る土砂で被包して土壌中に埋設したことを特徴とする、上記請求項1に記載の省潅水自動化システム。 2. The water-saving irrigation automation system according to claim 1, wherein the moisture sensor is encapsulated with earth and sand composed of particles having a uniform particle diameter and embedded in the soil. 上記水分センサーによる土壌の含水率の検知及び潅水は、24時間タイマーによる設定時のみとしたことを特徴とする、上記請求項1又は2の何れかに記載の省潅水自動化システム。 3. The water-saving irrigation automation system according to claim 1, wherein the moisture content detection and irrigation of the soil by the moisture sensor is performed only at the time of setting by a 24-hour timer. 上記水分センサーは扁平形状であり、当該水分センサーを垂直に立設して土壌中に埋設したことを特徴とする、上記請求項1乃至3の何れかに記載の省潅水自動化システム。 The water-saving irrigation automation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the moisture sensor has a flat shape, and the moisture sensor is vertically erected and embedded in soil.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017055736A (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Ckd株式会社 Soil moisture supplying apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017055736A (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Ckd株式会社 Soil moisture supplying apparatus

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