JP7304803B2 - Field water management system and hydrant control device - Google Patents
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Description
本発明は、圃場水管理システム及び給水栓制御装置に関する。 The present invention relates to a field water management system and a hydrant control device.
特許文献1には、圃場に設置され圃場への給水を制御するための変位機構を備えた給水栓と、前記給水栓に備えた変位機構を作動させるアクチュエータを備えた給水栓制御装置が開示されている。このような給水栓を用いることにより、圃場水管理サーバを介して圃場への給水を遠隔制御することが可能になる。
当該給水栓制御装置は、給水栓に着脱自在に構成され、給水栓を作動させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する給水制御部と、圃場水管理サーバと交信する通信部とを備えている。 The water hydrant control device is detachably attached to the water hydrant, and includes an actuator for operating the water hydrant, a water supply control unit for controlling the actuator, and a communication unit for communicating with the field water management server.
上述した給水栓制御装置は、各圃場に設置された給水栓に対して着脱自在に構成されているため、例えば豪雪地域などでは給水栓制御装置の故障を回避するために、農閑期になると各給水栓から給水栓制御装置を取り外して屋内に収納しておき、農繁期の直前に各給水栓にそれぞれ給水栓制御装置を再装着する作業が行なわれる。 Since the water hydrant control device described above is configured to be detachable from the water hydrant installed in each field, for example, in a heavy snowfall area, in order to avoid failure of the water hydrant control device, each water supply The faucet control device is removed from the faucet, stored indoors, and the faucet control device is reattached to each faucet just before the busy farming season.
しかし、各圃場に設置された給水栓に、前回と同じ給水栓制御装置が装着されるとは限らないため、各給水栓の特性に応じて給水栓制御装置の制御特性を調整する煩雑な作業が給水栓ごとに必要とされていた。 However, since the same hydrant control device as the previous one is not necessarily attached to the hydrant installed in each field, it is a complicated task to adjust the control characteristics of the hydrant control device according to the characteristics of each hydrant. was required for each hydrant.
具体的には、給水栓に組み込まれた給水バルブの開弁制御を行なう場合に、装着された給水栓に適した弁開度に制御され、閉弁制御を行なう場合に、装着された給水栓に適した止水状態に制御される必要があり、そのための調整作業が必要であった。 Specifically, when performing valve opening control of the water supply valve incorporated in the water hydrant, the valve opening is controlled to be suitable for the attached water hydrant, and when performing valve closing control, the attached water hydrant It was necessary to control the water stop state suitable for water, and adjustment work was required for that purpose.
本発明の目的は、上述した問題に鑑み、圃場に設置された給水栓制御装置が前年と入れ替わっても継続的にその圃場の過去のデータが引き継がれる圃場水管理システム及び給水栓制御装置を提供する点にある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an agricultural field water management system and a hydrant control device in which past data of a field are continuously taken over even if the hydrant control device installed in the field is replaced with the previous year. It is in the point to do.
上述の目的を達成するため、本発明による圃場水管理システムの第一の特徴構成は、圃場に設置された給水栓と、前記給水栓に着脱自在に構成され、前記給水栓を作動させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する給水制御部と、圃場水管理サーバと交信する通信部と、を有する給水栓制御装置と、前記給水栓制御装置を遠隔制御する圃場水管理サーバと、を備えている圃場水管理システムであって、前記給水栓制御装置は固有のID情報が付されるとともに位置情報取得部を備え、前記通信部は前記位置情報取得部で取得した位置情報と前記ID情報を前記圃場水管理サーバに送信するように構成され、前記圃場水管理サーバは、複数の圃場の位置を示す地図情報と、各圃場に設置された給水栓の位置情報と、各給水栓の特性情報を含む属性情報を圃場マップ情報として管理する圃場マップ管理部を備え、前記圃場マップ管理部は、前記給水栓制御装置から送信された位置情報に基づいて前記給水栓制御装置及び前記給水栓制御装置が装着された給水栓を関連付けて前記圃場マップ情報を更新処理するように構成されている点にある。 In order to achieve the above object, the first characteristic configuration of the agricultural field water management system according to the present invention comprises: a hydrant installed in a field; and an actuator detachably attached to the hydrant for operating the hydrant. a water supply control unit for controlling the actuator; a communication unit for communicating with a field water management server; and a water hydrant control device for remotely controlling the water hydrant control device. In the water management system, the water hydrant control device is provided with unique ID information and has a position information acquisition unit, and the communication unit transmits the position information and the ID information acquired by the position information acquisition unit to the farm field. The field water management server is configured to transmit to a water management server, and the field water management server includes map information indicating the positions of a plurality of fields, position information of water taps installed in each field, and characteristic information of each water tap. An agricultural field map management unit that manages attribute information as agricultural field map information is provided, and the agricultural field map management unit is attached to the water hydrant control device and the water hydrant control device based on the position information transmitted from the water hydrant control device. It is in that it is comprised so that the said farm field map information may be linked|related and the water tap which was made may be updated .
給水栓制御装置に固有のID情報が付され、位置情報取得部で取得した位置情報とID情報が圃場水管理サーバに送信されるので、圃場水管理サーバ側で各給水栓制御装置が個別に識別され、設置位置が認識されるようになる。 Unique ID information is attached to the water hydrant control device, and the position information and the ID information acquired by the position information acquisition unit are transmitted to the field water management server. It is identified and the installation position becomes known.
圃場水管理サーバに備えた圃場マップ管理部は、圃場マップ情報に基づいて各圃場と各圃場に設置された給水栓を把握して、何れかの給水栓に装着された給水栓制御装置から送信された位置情報に基づいて当該給水栓制御装置が設置された圃場及びその圃場の給水栓と関連付ける圃場マップ情報の更新処理を行なう。その結果、固有のIDが付された各給水栓制御装置が装着された給水栓及び圃場を把握することができる。The field map management unit provided in the field water management server grasps each field and the water hydrant installed in each field based on the field map information, and transmits from the water hydrant control device attached to one of the water hydrants Based on the obtained position information, update processing of the field map information associated with the field in which the water hydrant control device is installed and the water hydrant of the field is performed. As a result, it is possible to grasp the faucet and the field to which each faucet control device with a unique ID is attached.
同第二の特徴構成は、上述の第一の特徴構成に加えて、前記圃場水管理サーバは、前記給水栓制御装置から送信された位置情報に基づいて前記給水栓制御装置が装着された給水栓の特性情報を含む属性情報を前記圃場マップ情報から読み出して前記給水栓制御装置に送信する点にある。 In the second characteristic configuration, in addition to the above-described first characteristic configuration, the agricultural field water management server controls the water supply to which the water hydrant control device is attached based on the position information transmitted from the water hydrant control device. The attribute information including the characteristic information of the tap is read out from the field map information and transmitted to the hydrant control device.
各給水栓制御装置が装着された給水栓に関する特性情報を含む属性情報が圃場マップ情報から読み出されて対応する給水栓制御装置に送信されることにより、給水栓制御装置は、どのような特性を備えた給水栓であっても圃場水管理サーバから送信される属性情報に基づいて給水栓を適切に制御できる。 Attribute information including characteristic information about the hydrant to which each hydrant control device is attached is read from the field map information and sent to the corresponding hydrant control device, so that the hydrant control device can determine what characteristics can be appropriately controlled based on the attribute information transmitted from the field water management server.
同第三の特徴構成は、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記属性情報に帰属情報が含まれ、前記圃場水管理サーバは、前記給水栓制御装置から送信された位置情報と前記ID情報に基づいて前記給水栓制御装置が適正な圃場の給水栓に装着されているか否かを判別するように構成されている点にある。 In the third characteristic configuration, in addition to the first or second characteristic configuration described above, attribute information is included in the attribute information, and the field water management server receives position information transmitted from the water tap control device. and, based on the ID information, it is determined whether or not the hydrant control device is attached to the proper hydrant of the field.
給水栓制御装置から送信された位置情報に基づいて給水栓制御装置が装着された給水栓が把握され、給水栓制御装置から送信されたID情報と給水栓の帰属情報に基づいて給水栓制御装置が適正な圃場の給水栓に装着されているか否かが判断される。 The water tap to which the water tap control device is attached is grasped based on the position information transmitted from the water tap control device, and the water tap control device is based on the ID information and the attribute information of the water tap transmitted from the water tap control device. is attached to the correct field hydrant.
同第四の特徴構成は、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記属性情報に、前記給水栓の圧力特性、前記圃場の減水深特性、前記給水栓の開度情報、前記給水栓の締切トルク情報、前記アクチュエータの過負荷電流情報の何れかが含まれる点にある。 In addition to any one of the above-described first to third characteristic configurations, the fourth characteristic configuration includes, in addition to the attribute information, the pressure characteristics of the water hydrant, the water reduction depth characteristics of the field, and the degree of opening of the water hydrant information, shut-off torque information of the water faucet, or overload current information of the actuator.
給水栓制御装置はこれらの属性情報に基づいて装着された給水栓を適切に制御できるようになる。例えば、給水栓の圧力特性に基づいて開弁時の適切な弁開度を調整でき、圃場の減水深特性に基づいて圃場の目標水位などが調整でき、給水栓の開度情報に基づいてアクチュエータの制御量が定まり、給水栓の締切トルク情報に基づいて止水位置が定まり、アクチュエータの過負荷電流情報に基づいて異常診断などが可能になる。 The faucet control device can appropriately control the attached faucet based on these attribute information. For example, it is possible to adjust the appropriate valve opening when the valve is open based on the pressure characteristics of the hydrant, adjust the target water level in the field based on the characteristics of the water reduction depth in the field, and adjust the actuator based on the opening information of the hydrant. is determined, the water shut-off position is determined based on the shut-off torque information of the water faucet, and abnormality diagnosis etc. can be performed based on the overload current information of the actuator.
同第五の特徴構成は、上述の第一の特徴構成に加えて、前記位置情報取得部は、衛星測位システムを利用可能な衛星受信機を備えている点にある。The fifth characteristic configuration is that, in addition to the above-described first characteristic configuration, the position information acquiring section is equipped with a satellite receiver capable of using a satellite positioning system.
位置情報取得部として衛星測位システムを利用可能な衛星受信機を用いることにより、シンプルに位置情報を取得することができるようになる。By using a satellite receiver that can use a satellite positioning system as the position information acquisition unit, position information can be acquired simply.
本発明による給水栓制御装置の第一の特徴構成は、上述の第一から第五の何れかの特徴構成を備えた圃場水管理システムに用いられ、圃場に設置された前記給水栓に着脱自在に構成され、前記給水栓を作動させる前記アクチュエータと、前記アクチュエータを制御する前記給水制御部と、前記圃場水管理サーバと交信する前記通信部と、前記位置情報取得部と、を有し固有のID情報が設定された給水栓制御装置であって、前記給水栓への初期装着時に、前記通信部は前記位置情報取得部で取得した位置情報と前記ID情報を前記圃場水管理サーバに送信するように構成されている点にある。 A first characteristic configuration of a water hydrant control device according to the present invention is used in an agricultural field water management system having any one of the first to fifth characteristic configurations described above, and is detachable from the water hydrant installed in a field. and includes the actuator that operates the water tap, the water supply control unit that controls the actuator, the communication unit that communicates with the agricultural field water management server, and the location information acquisition unit. In the water hydrant control device in which ID information is set, the communication unit transmits the position information acquired by the position information acquisition unit and the ID information to the agricultural field water management server when the device is initially attached to the water hydrant. The point is that it is configured as follows.
同第二の特徴構成は、上述の第一の特徴構成に加えて、前記給水制御部は、前記通信部による前記位置情報と前記ID情報の送信に応答して前記圃場水管理サーバから送信された前記給水栓の特性情報を含む属性情報に基づいて前記アクチュエータを制御するように構成されている点にある。 In the second characteristic configuration, in addition to the above-described first characteristic configuration, the water supply control unit transmits from the farm field water management server in response to transmission of the position information and the ID information by the communication unit. The actuator is controlled based on attribute information including characteristic information of the water faucet.
以上説明した通り、本発明によれば、圃場に設置された給水栓制御装置が前年と入れ替わっても継続的にその圃場の過去のデータが引き継がれる圃場水管理システム及び給水栓制御装置を提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, there is provided an agricultural field water management system and a hydrant control device in which past data of a field are continuously taken over even if the hydrant control device installed in a field is replaced with that of the previous year. It became possible.
以下に、本発明による圃場水管理システム及び給水栓制御装置を説明する。ここでは、給水栓側の制御部に加え、排水栓側にも制御部を設けた例で説明する。
[圃場水管理システムの構成]
図1に示すように、稲作が行なわれている各圃場1には、給水管10に流れる用水を、導水路11を介して圃場1に導く給水栓装置12と、放水路21を介して圃場1の水を排水路20に排水する排水栓装置22が設けられ、圃場1の近傍にはインターネット30との接続を中継する中継器32が設置されている。さらに、給水栓装置12には圃場1の水位を計測する静電容量式の水位センサ2が設けられている。
A field water management system and a hydrant control device according to the present invention will be described below. Here, an example in which a control unit is provided on the drain cock side in addition to the control unit on the water tap side will be described.
[Configuration of field water management system]
As shown in FIG. 1, in each
各給水栓装置12及び排水栓装置22がインターネット30を介して圃場水管理サーバ34と接続可能に構成され、圃場1の管理者が所有するスマートフォンなどの携帯端末36がインターネット30を介して圃場水管理サーバ34と接続可能に構成されている。即ち、各給水栓装置12及び排水栓装置22、携帯端末36、圃場水管理サーバ34と、それらを通信可能に接続するインターネット30により圃場水管理システム100が構成されている。
Each
稲作を例に説明すると、稲作の各工程、例えば、代掻き、田植え、活着期、分げつ期(前期、後期)、幼穂形成期~出穂開花期、登熟期など、各時期に応じて圃場の貯水水位を調整する必要がある。特に代掻き時期には複数の圃場が一斉に導水することになるため、湛水のために効率的に給水管理する必要がある。 Taking rice cultivation as an example, each process of rice cultivation, such as puddling, rice planting, rooting stage, tillering stage (early stage, late stage), young panicle formation stage, ear emergence and flowering stage, ripening stage, etc. It is necessary to adjust the reservoir water level of In particular, during the puddling season, water is conveyed to multiple fields at the same time, so it is necessary to manage the water supply efficiently for flooding.
そのため、圃場水管理サーバ34は、各管理者により携帯端末36を介して要求された各圃場1に対する給水要求に基づいて各圃場1に対する給水スケジュールを生成するように構成されている。
Therefore, the farm field
携帯端末36から送信される給水要求には、給水対象となる圃場を特定する圃場ID、給水日時、給水水位が含まれる。圃場水管理サーバ34は、予め登録された圃場マップに従って、給水要求があった各圃場に対する給水スケジュールを生成して圃場水管理サーバ34に備えた圃場データベースDBに登録するように構成されている。なお、以下の説明で用いる「ID」との表記は、それぞれを固有に識別可能な識別記号を意味する。
The water supply request transmitted from the
圃場水管理サーバ34には圃場マップ管理部が設けられ、圃場マップ管理部により圃場データベースDBのデータの登録や更新処理が行なわれる。後に詳述するが、圃場データベースDBには、圃場マップとともに圃場マップで特定される圃場毎に圃場IDが付され、各圃場に設置された給水栓12B及び排水栓22Bを特定する給水栓ID及び排水栓ID、並びに圃場の管理者IDなどが圃場IDと関連付けられて登録されている。
The farm field
圃場水管理サーバ34は、圃場データベースDBに記憶された給水スケジュールに定められた給水日時に、該当する圃場1の排水栓装置22に対して排水水位調整指令を出力するとともに、該当する圃場1の給水栓装置12に給水指令を出力する。排水水位とは目標とする圃場の貯水水位を意味する。
The farm field
排水水位調整指令を受信した排水栓装置22はアクチュエータを介して堰体である排水筒を上下移動させて排水水位を調整し、給水指令を受信した給水栓装置12はアクチュエータを介して給水弁を開放して圃場1に用水を導く。水位センサ2の信号線が接続された給水栓装置12は、水位センサ2により検出された圃場水位が所定の貯水水位に達したと判断すると、アクチュエータを介して給水弁を閉止して給水を停止する。また、圃場水管理サーバ34が各圃場1の貯水水位を把握できるように、給水栓装置12は水位センサ2により検出された圃場水位を圃場水管理サーバ34に送信してもよい。この場合、圃場水管理サーバ34は受信した水位情報から貯水水位が目標水位に達したと判断すると、給水栓装置12に対して給水停止指令を送信し、給水停止指令を受信した給水栓装置12がアクチュエータを介して給水弁を閉止して給水を停止するように構成してもよい。
The
図2に示すように、排水栓装置22は、排水栓22Aと、排水栓22Aに着脱自在に構成された排水栓制御装置22Bで構成されている。
排水栓制御装置22Bは、排水栓22Aを作動させるアクチュエータ240と、アクチュエータ240を制御する排水水位制御部236と、圃場水管理サーバ34と交信する通信部237と、位置情報取得部の一例であるGPS受信機238と、記憶部239を備え、記憶部239には排水栓制御装置22Bを固有に識別するID情報(排水栓制御装置ID)が格納されている。
As shown in FIG. 2, the
The drain
給水栓装置12は、給水栓12Aと、給水栓12Aに着脱自在に構成された給水栓制御装置12Bで構成されている。
給水栓制御装置12Bは、給水栓12Aを作動させるアクチュエータ140と、アクチュエータ140を制御する給水制御部136と、圃場水管理サーバ34と交信する通信部137と、位置情報取得部の一例であるGPS受信機138と、記憶部139を備え、記憶部139には給水栓制御装置12Bを固有に識別するID情報(給水栓制御装置ID)が格納されている。
The
The water
[給水栓装置の構成]
図3に示すように、給水栓制御装置12Bは、圃場に設けられた給水桝101(図1参照。)に収容される給水栓12Aの上面に着脱自在に取り付けられる。
[Configuration of water tap device]
As shown in FIG. 3, the water
給水栓12Aは、円筒状の弁箱120と、弁箱120の上下方向中央部に内周側に突出形成された弁座121と、弁座121に対向配置され、下面にゴム製のシール部材123が取り付けられた円盤状の弁体124を備えている。弁箱120の下端が給水管10から分岐した導水路11に接続されている。
The
弁箱120の上端部には、内周面に雌ネジが形成された軸受126が取り付けられ、軸受126には外周面に雄ネジが形成された弁軸125が螺合されている。そして弁軸125の下端が弁体124に固定されている。
A bearing 126 having a female thread formed on its inner peripheral surface is attached to the upper end of the
弁座121の中央部には通水孔122が形成され、弁箱120の側壁上部には、複数の出水窓127が周方向に並ぶように形成されている。弁軸125に回転力が付与されると、軸受126に沿って弁軸125が上下移動し、弁軸125の上下移動に伴って弁体124が上下する。即ち、弁座121と弁体124と弁座121と弁体124との間に設けられたシール部材123などで弁機構が構成されている。
A
給水栓制御装置12Bは、水密性のケーシング131と、ケーシング131の天面に太陽を臨むように傾斜姿勢で取り付けられたソーラーパネル132と、ケーシング131に収容された駆動機構140と、蓄電池133と、アンテナ134と、制御盤135などを備えて構成されている。制御盤135には、給水制御部として機能する弁の給水制御部136と通信部137とGPS受信機138と記憶部139などが組み込まれている。
The
給水制御部136及び通信部137はCPU、メモリ、入出力回路や通信回路などの周辺回路を備えて構成され、メモリに格納された制御プログラムがCPUで実行されることにより所定の機能、ここでは給水栓12Aに備えた弁機構に対する開閉制御機能が実現される。
The water
給水制御部136は、通信部137を介して圃場水管理サーバ34から吸水指示されると予め設定された弁開度まで開弁するべく駆動機構140を介して排弁機構を制御し、水位センサ2により圃場水位が目標の貯水水位に達したことが検知されると弁機構を閉止する。
The water
ソーラーパネル132による発電電力が蓄電池133に充電され、蓄電池133の充電電力が給水制御部136及び通信部137の制御電力として消費される。
Electric power generated by the
駆動機構140は、エンコーダが内蔵されたDCモータ141と、DCモータ141の出力軸に設けられたギア142と噛合する中空のメインギア143と、メインギア143の中空部に挿通された駆動軸146などを備えて構成され、弁体124を昇降駆動するアクチュエータとして機能する。
The
メインギア143は、上下方向に延びる円筒状のボス部144と、ボス部144の上下方向中央部に延出形成された円盤状のギア部145とを備えた両ボス型のギアで、ボス部144の上下が軸受で回転可能に支持されている。ボス部144の内周面に形成されたキー溝に駆動軸146の外周面に突出形成されたキーが勘合して、メインギア143と駆動軸146とが一体回転するように構成されている。
The
駆動軸146の下端と弁軸125の上端がカップリング147を介して駆動連結され、DCモータ141が一方向に回転駆動すると弁体124が上昇して給水状態となり、DCモータ141が反対方向に回転駆動すると弁体124が降下して止水状態になる。
The lower end of the
[排水栓装置の構成]
図4に示すように、排水栓制御装置22Bは、圃場に設けられた排水桝201(図1参照。)に収容される排水栓22Aの上面に着脱自在に取り付けられる。
[Configuration of drain plug device]
As shown in FIG. 4, the drain
排水栓22Aは、排水桝201の底部に設置された受枠部材211と、受枠部材211によって上下移動可能に支持される円筒状の排水筒である堰体212と、堰体212を上下移動する昇降機構220を備えている。堰体212の上端開口が排水口212aとして機能し、圃場1に給水された余剰の用水が当該排水口212aから溢流して放水路21に流出する。
The
堰体212の上端開口に側面視コの字状の支持部213が固定され、当該支持部213に昇降機構220が取り付けられている。昇降機構220は、支持部213の上面に固定され、内周面に雌ネジが形成された円筒状の可動部221と、外周面に雄ネジが形成され、可動部221の雌ネジと螺合する回転軸222と、可動部221が回転軸222と連れ回りすることを防止する一対の棒状体223を備えている。
A
つまり、回転軸222が一方向に回転することにより、支持部213を介して可動部221に取付けられた堰体212が可動部221とともに上昇し、回転軸222が反対方向に回転することにより、支持部213を介して可動部221に取付けられた堰体212が可動部221とともに降下する。上述した堰体212と昇降機構220によって排水水位調節部210が構成されている。
排水栓制御装置22Bは、基本的構造が上述した給水栓制御装置12Bと同様である。
That is, when the
The drain
[圃場マップの構成]
図5には、灌漑用水設備が例示されている。灌漑用水設備は、河川や湖沼などの水源池330で取水された灌漑用水を、配水池321を介して各圃場1に給水するための給水設備であり、配水池321と各圃場1とが幹線となる給水管320と支線となる給水管300,10で接続されている。
[Configuration of field map]
FIG. 5 illustrates an irrigation water facility. The irrigation water facility is a water supply facility for supplying irrigation water taken from a
配水池321は、各圃場群FGに供給する灌漑揚水を貯水する設備で、水源池330に備えた揚水機場331のポンプによって灌漑用水が汲み上げられ、一定の水位を保つようにされてある。配水池321の配水口には給水管320が接続されて水圧により灌漑揚水が圧送される。
The
幹線となる給水管320は配水池321から各圃場群FGに向けてそれぞれ分岐され、分岐された各給水管300への給水量を調整するための分水工として機能する分水装置340が設けられている。つまり、配水池321から圧送された灌漑用水は、分水装置340によって給水量が調整された後に各圃場群FGへ給水される。
The main
支線となる給水管300も各圃場1に向けて分岐され、分岐した給水管10に各圃場1へ給水する給水栓12Bを備えた給水栓装置12が接続されている。また、各圃場1には排水栓22Bを備えた排水栓装置22が設けられ、排水栓装置22を介した各圃場1からの放水が河川に放流されるように排水路20が設けられている。
A
圃場マップは、上述した各圃場1の具体的な位置を示す圃場地図であり、地図上の各圃場1には固有に識別可能な圃場IDが設定されている。圃場マップに付された圃場IDの詳細な属性が圃場データベースDBに登録されている。
The field map is a field map indicating the specific position of each
図6には、圃場データベースDBに登録されたデータ構造が示されている。圃場データベースDBは、各管理者を特定する管理者レコード、各圃場を特定する圃場レコード、各給水栓を特定する給水栓レコード、各給水栓制御装置を特定する給水栓制御装置レコード、各排水栓を特定する排水栓レコード、各排水栓制御装置と特定する排水栓制御装置レコードなどのレコードを備えている。 FIG. 6 shows the data structure registered in the field database DB. The field database DB includes an administrator record that identifies each administrator, a field record that identifies each field, a hydrant record that identifies each hydrant, a hydrant control device record that identifies each hydrant control device, and each drain valve. and a drain plug control device record specifying each drain plug control device.
管理者レコードは各圃場の管理者情報が格納され、管理者ID、氏名、住所、電話番号、電子メールアドレス、管理する単数または複数の圃場IDなどの属性を示すフィールドデータを備えている。 The manager record stores manager information for each field, and includes field data indicating attributes such as manager ID, name, address, telephone number, e-mail address, and single or multiple field IDs to be managed.
圃場レコードは圃場ID、圃場番地、管理者ID、給水栓ID、排水栓ID、給水栓制御装置ID、排水栓制御装置IDなどの属性を示すフィールドデータを備えている。つまり、圃場IDで特定される圃場に設置された給水栓、排水栓、給水栓制御装置、排水栓制御装置などが固有に特定される。 The field record includes field data indicating attributes such as field ID, field address, manager ID, hydrant ID, drain tap ID, hydrant controller ID, and drain tap controller ID. In other words, the water tap, the water tap, the water tap control device, the water tap control device, etc. installed in the field identified by the field ID are uniquely identified.
給水栓レコードは給水栓ID、圃場ID、管理者ID、型式、メーカ、給水栓特性などの属性を示すフィールドデータを備えている。給水栓特性には給水弁の開度情報つまり全開位置を規定するエンコーダ(DCモータ141に内蔵されている)のパルス数、給水弁の締切トルク情報である全閉位置を示すモータ電流値及びエンコーダのパルス数、給水栓の圧力特性、圃場の減水深特性、アクチュエータの過負荷電流情報などが含まれる。エンコーダのパルス数に替えてモータの回転数及び回転方向が規定されてもよい。 The hydrant record has field data indicating attributes such as hydrant ID, field ID, administrator ID, model, manufacturer, and hydrant characteristics. The water tap characteristics include information on the degree of opening of the water supply valve, that is, the number of pulses of the encoder (built into the DC motor 141) that defines the fully open position, and the motor current value and the encoder that indicate the fully closed position, which is shutoff torque information of the water supply valve. , the pressure characteristics of the hydrant, the water depth characteristics of the field, and the overload current information of the actuator. Instead of the number of pulses of the encoder, the number of rotations and the direction of rotation of the motor may be specified.
予め、モータ電流値が全閉位置を示す値に駆動された位置を初期位置としてエンコーダのパルス数で全開位置が規定され、全閉時には全開位置まで駆動されたときのエンコーダの累積パルス数からパルス数を減算して零になる位置までモータが駆動される。エンコーダのパルス数に替えてモータの回転数である場合も同様である。シール部材123の劣化などに対応して、全閉位置を示すモータ電流値が所定の値になったときに所定の締切トルクになったと判断してモータを停止し、以降はその位置を全開位置と補正してもよい。この場合には、給水栓制御装置12Bからこれらの特性値が圃場水管理サーバ34に送信されて給水栓特性が更新される。
The position where the motor current value is driven to the value indicating the fully closed position is set as the initial position, and the fully open position is defined by the number of encoder pulses. The motor is driven to the position where the number is subtracted to zero. The same applies when the number of rotations of the motor is used instead of the number of pulses of the encoder. In response to deterioration of the
給水栓制御装置レコードは給水栓制御装置ID、圃場ID、管理者ID、型式、メーカ、装置属性などの属性を示すフィールドデータを備えている。装置属性には、給水栓制御装置に備えた蓄電装置の型式、メーカ、残容量(ここでは無負荷電圧値)、給水栓制御装置に備えたGPS受信機で受信された位置情報などの属性が含まれる。 The hydrant control device record has field data indicating attributes such as a hydrant control device ID, field ID, administrator ID, model, manufacturer, and device attributes. The device attributes include the model, manufacturer, remaining capacity (here, no-load voltage value) of the power storage device provided in the hydrant controller, and location information received by the GPS receiver provided in the hydrant controller. included.
排水栓レコードは排水栓ID、圃場ID、管理者ID、型式、メーカ、設定水位などのフィールドデータを備えている。排水栓制御装置レコードは排水栓制御装置ID、圃場ID、管理者ID、型式、メーカ、排水栓制御装置に備えた蓄電装置の型式、メーカ、装置属性などの属性を示すフィールドデータを備えている。装置属性には、排水栓制御装置に備えた蓄電装置の型式、メーカ、残容量(ここでは無負荷電圧値)、排水栓制御装置に備えたGPS受信機で受信された位置情報などの属性が含まれる。 The drain plug record includes field data such as drain plug ID, field ID, manager ID, model, manufacturer, and set water level. The drain plug control device record includes field data indicating attributes such as a drain plug control device ID, field ID, administrator ID, model, manufacturer, type of power storage device provided in the drain plug control device, manufacturer, and device attributes. . The device attributes include the model, manufacturer, remaining capacity (here, no-load voltage value) of the power storage device provided in the drain plug control device, and location information received by the GPS receiver provided in the drain plug control device. included.
耕作時期が到来し、冬季に屋内に格納されていた給水栓制御装置12Bや排水栓制御装置22Bを各圃場1に備えた給水栓12Aや排水栓22Aに装着し、蓄電池から給電が開始されると、給水栓制御装置12B及び排水栓制御装置22Bが起動して、圃場水管理サーバ21と交信を開始する。この時の一連の処理を初期化処理という。
When the cultivation season arrives, the water
給水栓制御装置12Bの通信部137は、GPS受信機138で捕捉した位置情報と給水栓制御装置IDを圃場水管理サーバ34に送信する。圃場マップ管理部は、給水栓制御装置12Bから送信された位置情報に基づいて給水栓制御装置12B及び給水栓制御装置12Bが装着された給水栓12Aを関連付けて圃場マップ情報を更新処理する。
The communication unit 137 of the
圃場マップ管理部は、給水栓制御装置12Bから送信された位置情報(GPS受信機で捕捉された緯度、経度情報)と圃場1の番地とを照合して、給水栓制御装置12Bが装着された給水栓12Aを特定し、当該給水栓12Aのフィールドに当該給水栓制御装置12BのIDを登録するとともに、当該給水栓制御装置12Bのフィールドに当該給水栓12AのIDを登録する。
The field map management unit collates the position information (latitude and longitude information captured by the GPS receiver) transmitted from the water
これによって、各圃場1に設置された給水栓12Aと給水栓制御装置12Bとが関連付けられる。例えば、圃場1の番地から地理情報システム(Geographic Information System :GIS)を利用して得られた位置情報(緯度、経度情報)と給水栓制御装置12Bから送信された位置情報(緯度、経度情報)とを比較して最も距離の近い圃場1の給水栓12Aに給水栓制御装置12Bが装着されたと判断することができる。予め給水栓12Aの位置情報(緯度、経度)をデータベースの給水栓レコードのフィールドデータとして登録しておれば、より照合が容易になる。
Thereby, the
圃場水管理サーバ34は、給水栓制御装置12Bから送信された位置情報に基づいて給水栓制御装置12Bが装着された給水栓12Aの特性情報を含む属性情報を圃場マップ情報から読み出して給水栓制御装置12Bに送信する。
The farm field
給水栓制御装置12Bはこれらの属性情報に基づいて装着された給水栓12Aを適切に制御できるようになり、圃場に設置された給水栓制御装置12Bが前年と入れ替わっても継続的にその圃場の過去のデータが引き継がれる。例えば、給水栓の圧力特性に基づいて開弁時の適切な弁開度を調整でき、圃場の減水深特性に基づいて圃場の目標水位などが調整でき、給水栓12Aの開度情報に基づいてアクチュエータの制御量が定まり、給水栓12Aの締切トルク情報に基づいて止水位置が定まり、アクチュエータの過負荷電流情報に基づいて異常診断などが可能になる。
The water
給水栓制御装置12Bの属性情報に帰属情報つまり管理者IDが含まれ、圃場水管理サーバ34は、給水栓制御装置12Bから送信された位置情報と給水栓制御装置ID情報に基づいて給水栓制御装置12Bが適正な圃場1の給水栓12Aに装着されているか否かを判別するように構成され、不適切な圃場1の給水栓12Aに装着された場合には、当該給水栓制御装置12Bの管理者に電子メールなどを用いて通報するように構成されている。
The attribute information of the water
例えば、給水栓制御装置12Bが誤って管理者の異なる圃場の給水栓12Aに装着されたような場合に適切に対応できるようになり、また給水栓制御装置12Bが盗難に遭い、転売されて第三者の圃場の給水栓12Aに装着されたような場合に対応してセキュリティを高めることができるようになる。
For example, when the water
図7には給水栓12Aに電源が投入されたときに実行される初期化処理の手順が示され、図8にはそのときの圃場水管理サーバ34の手順が示されている。
FIG. 7 shows the procedure of initialization processing executed when the
以後、圃場水管理サーバ34は、圃場データベースDBに記憶された給水スケジュールに定められた給水日時に、該当する圃場1の排水栓制御装置22Bに対して排水水位調整指令を出力するとともに、該当する圃場1の給水栓制御装置12Bに給水指令を出力して、各圃場1を湛水する。
After that, the farm field
上述した例では、給水栓装置12及び排水栓装置22が中継器32を介してインターネットに接続される態様を説明したが、給水栓装置12B及び排水栓装置22Bに備えた通信部137,237を携帯電話回線に接続可能な端末で構成し直接インターネットに接続可能に構成してもよい。
In the above example, the
また、複数の圃場をグループ化して給水栓装置12B及び排水栓装置22Bに備えた通信部137,237を特定小電力無線に基づく通信を行なう通信機で構成し、親機となる1台の通信機と子機となる他の通信機が互いに無線通信し、親機となる通信機に備えたインターネット接続可能な通信機が、子機から集信した水位情報などを含めて一括してクラウドサーバに送信するような構成であってもよい。
Further, a plurality of farm fields are grouped, and the
排水栓制御装置22Bに対する初期化処理も上述と同様に行なわれるので、説明は省略する。なお、圃場水管理システム100に排水栓制御装置22Bを設けることなく、排水栓22Aによる排水水位の設定を手動で行なう排水栓装置22を用いる場合もあり、その場合には、排水栓制御装置22Bに対する初期化処理などは行われることはない。
Since the initialization process for the drain
以上の説明では、位置情報取得部がGPS受信機を備えて構成された例を説明したが、位置情報取得部は衛星測位システムを利用可能な衛星受信機を備えて構成されていればよくGPS受信機以外の衛星受信機を用いてもよい。 In the above description, an example in which the position information acquisition unit is configured with a GPS receiver has been described, but the position information acquisition unit may be configured with a satellite receiver that can use a satellite positioning system. A satellite receiver other than the receiver may be used.
例えば、GPS(グローバル・ポジショニング・システム)以外のGNSS(全地球的航法衛星システム)として、Galileo、GLONASS、BDSなどの現在運用され、或は将来運用予定の衛星測位システムを用いた衛星受信機を採用することができる。さらに、例えば、QZSS(準天頂衛星システム)などの地域衛星システムを用いた衛星受信機を採用することも可能である。 For example, as a GNSS (Global Navigation Satellite System) other than the GPS (Global Positioning System), a satellite receiver using a satellite positioning system such as Galileo, GLONASS, BDS, etc., currently in operation or scheduled to be in operation in the future. can be adopted. Furthermore, it is also possible to employ a satellite receiver using a regional satellite system such as QZSS (Quasi-Zenith Satellite System).
位置情報取得部として衛星測位システムを用いる場合には、一つの受信機で同時に4個以上の衛星からの電波を受信し、各衛星からの距離を算出して測位する単独測位、複数の受信機で4個以上の衛星を同時に観測して受信機間の相対的な位置関係を計測する相対測位などを適宜採用することができる。なお、相対測位を採用する場合には、少なくとも一つの受信機は位置情報が既知の圃場近傍の設備に配置することが望ましい。 When a satellite positioning system is used as the position information acquisition unit, one receiver receives radio waves from four or more satellites at the same time, calculates the distance from each satellite and performs positioning, and multiple receivers. Relative positioning or the like, in which four or more satellites are simultaneously observed by the receiver and the relative positional relationship between the receivers is measured, can be adopted as appropriate. In the case of adopting relative positioning, it is desirable that at least one receiver be placed in a facility near a field whose position information is known.
位置情報取得部として衛星測位システム以外の方法、例えば、無線を用いて測位する任意の方法を用いた受信機を採用することも可能である。例えば、Wi-Fi測位、RFID測位、Bluetooth測位などである。 It is also possible to employ a receiver using any method other than the satellite positioning system, for example, an arbitrary method of positioning using radio, as the position information acquisition unit. For example, Wi-Fi positioning, RFID positioning, Bluetooth positioning, and the like.
上述した実施形態では、位置情報取得部としてGPS受信機のような衛星受信機を用いる場合には、衛星電波を適切に受信できない場合や捕捉した位置情報に大きな誤差がある場合に、圃場マップ情報を更新することができず、システムの運用が適切に行なえない虞がある。また、高価な衛星受信機を購入することが困難な場合もある。 In the above-described embodiment, when a satellite receiver such as a GPS receiver is used as the position information acquisition unit, if satellite radio waves cannot be properly received or if there is a large error in the captured position information, the field map information cannot be updated, and the system may not operate properly. Also, it may be difficult to purchase an expensive satellite receiver.
そのような場合に備えて、ある給水栓制御装置12Bをある給水栓12Bに装着した場合に、圃場1の管理者が所有するスマートフォンなどの携帯端末36を介して圃場水管理サーバ34にアクセスし、圃場水管理サーバ34の圃場データベースに登録されている当該給水栓12Bの給水栓IDと関連付けるように、当該給水栓12Aを固有に識別するID情報(給水栓制御装置ID)を登録処理するように構成することができる。
In preparation for such a case, when a certain
給水栓レコードには、給水栓を固有に識別する給水栓IDと給水栓の設置位置を示す経度、緯度を含む位置情報などのフィールドデータを予め登録しておけばよく、給水栓制御装置IDを主体とする管理体系を、給水栓IDを主体とする管理体系に転換すればよい。排水栓制御装置22Bに対しても同様である。
In the hydrant record, field data such as a hydrant ID that uniquely identifies the hydrant and position information including the longitude and latitude indicating the installation position of the hydrant may be registered in advance. It is sufficient to convert the management system based on hydrant IDs into a management system based on hydrant IDs. The same applies to the drain
アクチュエータの稼働時間より配置転換情報を提供する
複数の圃場に備えた複数の給水栓と、各給水栓に装着される複数の給水栓制御装置の組み合わせを管理することにより、各給水栓制御装置に備えたアクチュエータの交換頻度を抑制し、メンテナンス期間を伸ばして管理コストの低減を図ることが可能になる。
Information on relocation is provided from the operation time of the actuator. It is possible to suppress the replacement frequency of the provided actuator, extend the maintenance period, and reduce the management cost.
例えば、給水栓に装着された給水栓制御装置ごとにアクチュエータの累積稼働時間や累積開閉回数などの稼働実績データを圃場データベースDBで管理するように構成し、これらの稼働実績データに基づいて、例えば、農繁期の直前にアクチュエータの累積稼働時間が比較的長くまたは累積開閉回数が比較的多い給水栓制御装置と、アクチュエータの累積稼働時間が比較的短くまたは累積開閉回数が比較的少ない給水栓制御装置との間で、装着される給水栓を入れ替えることで、管理コストの低減を図ることが可能になる。 For example, for each hydrant control device attached to a hydrant, the farm field database DB is configured to manage actual operation data such as the cumulative operating time and the cumulative number of opening/closing operations of the actuator. A water faucet control device in which the cumulative operating time of the actuator is relatively long or the cumulative number of times of opening and closing is relatively large just before the busy farming season, and a water faucet control device in which the cumulative operating time of the actuator is relatively short or the cumulative number of times of opening and closing is relatively small. It is possible to reduce the management cost by replacing the water faucet to be installed between them.
さらに、各給水栓の位置情報に基づいて給水管の上流側に接続された給水栓に対する負荷率(重み係数)を下流側に設置された給水栓に対する負荷率(重み係数)よりも大きく設定し、各給水栓に装着された給水栓制御装置の稼働実績データに負荷率(重み係数)を乗じた重み付け稼働実績データに基づいて各給水栓に装着する給水栓制御装置を決定してもよい。 Furthermore, based on the position information of each hydrant, the load factor (weighting factor) for the hydrant connected to the upstream side of the water supply pipe is set larger than the load factor (weighting factor) for the hydrant installed on the downstream side. Alternatively, the faucet control device to be attached to each faucet may be determined based on weighted operation record data obtained by multiplying the operation record data of the faucet control device attached to each faucet by a load factor (weighting coefficient).
また、給水栓制御装置の稼働実績データが均等になるように配置する以外に、一部の給水栓制御装置を使用環境の厳しい給水栓に優先的に配置し、これらの給水栓制御装置とそれ以外の給水栓制御装置との間でアクチュエータの交換時期やメンテナンス期間を異なる値に設定してもよい。 In addition to arranging the operation performance data of the water hydrant control devices evenly, some water hydrant control devices are preferentially arranged for water taps with severe usage environments, and these water hydrant control devices and The replacement timing and maintenance period of the actuator may be set to values different from those of the faucet control device other than the above.
給水栓制御装置の稼働実績データが均等になるように配置し、或いは一部の給水栓制御装置を使用環境の厳しい給水栓に優先的に配置する場合に、どの給水栓制御装置をどの給水栓に装着することが適切であるのかを機械学習装置を用いて決定することができる。 When arranging so that the operation record data of the hydrant control device is even, or when preferentially arranging some hydrant control devices to hydrants with severe usage environments, which hydrant control device is assigned to which hydrant A machine learning device can be used to determine whether it is appropriate to wear the
例えば、給水栓制御装置IDで特定される給水栓制御装置ごとにアクチュエータの累積稼働時間や累積開閉回数などの複数の稼働実績データを其々正規化した値と、給水栓IDで特定される給水栓ごとに設定した負荷率(重み係数)とを定めて、任意の給水栓制御装置と給水栓とを組み合わせた場合に、過去の所定期間にわたる累積稼働時間と負荷率(重み係数)との積和演算値、及び/または、累積開閉回数と負荷率(重み係数)の積和演算値を入力とし、故障発生時期または故障発生率を出力とする機械学習装置を構築し、その結果に基づいて各給水栓制御装置を装着する給水栓を決定することができる。 For example, for each hydrant control device specified by the hydrant control device ID, a value obtained by normalizing a plurality of operation performance data such as the cumulative operating time of the actuator and the cumulative number of times of opening and closing, and the water supply specified by the hydrant ID A load factor (weight factor) set for each faucet is determined, and when an arbitrary faucet control device and faucet are combined, the product of the cumulative operating time over a predetermined period in the past and the load factor (weight factor) Construct a machine learning device that takes as input the sum calculation value and/or the product sum calculation value of the cumulative number of times of opening and closing and the load factor (weighting factor), and outputs the failure occurrence time or failure rate, and based on the result A faucet to which each faucet control is installed can be determined.
例えば、稼働実績データが均等になるように配置するための組合わせや一部の給水栓制御装置を使用環境の厳しい給水栓に優先的に配置する組合せなどの目的に応じて各給水栓制御装置を装着する給水栓を決定することができる。 For example, each faucet control device according to the purpose, such as a combination for arranging operation performance data evenly or a combination that preferentially arranges some faucet control devices for faucets with severe usage environments You can decide which faucet to put on.
機械学習装置に用いられるアルゴリズムとして、特定の組み合わせによる異常発生を予測するワン-クラス・サポート・ベクター・マシン(One-Class Support Vector Machine)や、LOF(local outlier factor)法、IF(Isolation Forest)法、RC(Robust Covariance)法などのアルゴリズムを用いることができる。 Algorithms used in machine learning devices include One-Class Support Vector Machine, LOF (local outlier factor) method, and IF (Isolation Forest), which predicts the occurrence of abnormalities due to specific combinations. algorithm, RC (Robust Covariance) method, etc. can be used.
給水栓制御装置と給水栓の組み合わせによる過去の稼働実績データとメンテナンスデータが蓄積されている場合には、アクチュエータの累積稼働時間や累積開閉回数などの正規化されたデータで特定される給水栓制御装置と、個別の負荷率(重み係数)で特定される給水栓を其々入力する入力層と、単一または複数の中間層と、稼働実績データが均等になるように配置するための組合わせ、または、一部の給水栓制御装置を使用環境の厳しい給水栓に優先的に配置する組合せを出力層とするニューラルネットワークを構築し、過去の稼働実績データを入力したときに得られるメンテナンスデータを出力とする教師信号で学習した機械学習装置を用いることができる。 Hydrant control specified by normalized data such as the cumulative operation time of the actuator and the cumulative number of times the actuator is opened and closed when past operation data and maintenance data are accumulated for the combination of the faucet control device and the faucet. A combination for arranging operation performance data evenly with an input layer for inputting a device and a hydrant specified by an individual load factor (weight coefficient), a single or multiple intermediate layers, and Alternatively, construct a neural network whose output layer is a combination of preferentially placing some water hydrant control devices in water hydrants with severe usage environments, and use maintenance data obtained when past operation record data is input. It is possible to use a machine learning device that learns with a teacher signal as an output.
以上説明した実施形態は本発明の一例に過ぎず、該記載により本発明の技術的範囲が限定されることを意図するものではなく、給水栓装置、排水栓装置、圃場水管理サーバ、圃場データベースDBに登録された各レコードの構成などの具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計可能であることはいうまでもない。 The embodiment described above is merely an example of the present invention, and the description is not intended to limit the technical scope of the present invention. It goes without saying that the specific configuration such as the configuration of each record registered in the DB can be changed and designed as appropriate within the range in which the effects of the present invention are exhibited.
100:圃場水管理システム
1:圃場
2:水位センサ
10:給水管
12:給水栓装置
12A:給水栓
12B:給水栓制御装置
20:排水路
22:排水栓装置
22A:排水栓
22B:排水栓制御装置
32:中継器
30:インターネット
34:圃場水管理サーバ
100: Field water management system 1: Field 2: Water level sensor 10: Water supply pipe 12:
Claims (7)
前記給水栓に着脱自在に構成され、前記給水栓を作動させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する給水制御部と、圃場水管理サーバと交信する通信部と、を有する給水栓制御装置と、
前記給水栓制御装置を遠隔制御する圃場水管理サーバと、
を備えている圃場水管理システムであって、
前記給水栓制御装置は固有のID情報が付されるとともに位置情報取得部を備え、前記通信部は前記位置情報取得部で取得した位置情報と前記ID情報を前記圃場水管理サーバに送信するように構成され、
前記圃場水管理サーバは、複数の圃場の位置を示す地図情報と、各圃場に設置された給水栓の位置情報と、各給水栓の特性情報を含む属性情報を圃場マップ情報として管理する圃場マップ管理部を備え、
前記圃場マップ管理部は、前記給水栓制御装置から送信された位置情報に基づいて前記給水栓制御装置及び前記給水栓制御装置が装着された給水栓を関連付けて前記圃場マップ情報を更新処理するように構成されている圃場水管理システム。 A water tap installed in the field,
a water faucet control device detachably attached to the water faucet and having an actuator for operating the water faucet, a water supply control section for controlling the actuator, and a communication section for communicating with a field water management server;
a field water management server that remotely controls the hydrant control device;
A field water management system comprising:
The water hydrant control device is provided with unique ID information and has a position information acquisition unit, and the communication unit transmits the position information acquired by the position information acquisition unit and the ID information to the agricultural field water management server. configured to
The farm field water management server manages, as farm field map information, attribute information including map information indicating the positions of a plurality of farm fields, position information of water hydrants installed in each farm field, and characteristic information of each water hydrant. Equipped with a management department,
The agricultural field map management unit updates the agricultural field map information by associating the hydrant control device and the hydrant to which the hydrant control device is mounted based on the position information transmitted from the hydrant control device. A field water management system that consists of
前記給水栓への初期装着時に、前記通信部は前記位置情報取得部で取得した位置情報と前記ID情報を前記圃場水管理サーバに送信するように構成されている給水栓制御装置。 It is used in the agricultural field water management system according to any one of claims 1 to 5 , and is detachably attached to the water hydrant installed in the field, and the actuator that operates the water hydrant, and the actuator that controls the actuator . A water faucet control device having a water supply control unit, the communication unit communicating with the agricultural field water management server, and the position information acquisition unit, and in which unique ID information is set,
The faucet control device , wherein the communication unit is configured to transmit the position information and the ID information acquired by the position information acquisition unit to the agricultural field water management server when the faucet is initially attached to the faucet .
The water supply control unit controls the actuator based on attribute information including characteristic information of the water tap transmitted from the farm field water management server in response to transmission of the position information and the ID information by the communication unit. 7. The water tap control device according to claim 6 , which is configured as follows.
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