JPWO2020090023A1 - Anti-frost device, anti-frost fan control device and anti-frost fan control method - Google Patents
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Abstract
防霜装置(1−1)は、圃場の逆転層(X)が発生する高さに設けられ、圃場に風を吹き下ろす防霜ファン(11)と、防霜ファン(11)の駆動源である発電機(15)と、圃場の農作物(A)の葉面、又は葉面の近傍の温度を検出する温度センサ(12)と、温度センサ(12)の検出値に基づいて、発電機(15)を運転させる運転信号を送信する制御装置(14)と、制御装置(14)に電力を供給するバッテリ(18)と、を備える。制御装置(14)は、運転信号を発電機(15)に送信し、発電機(15)から発電確立信号を受信すると、発電機(15)の電力を防霜ファン(11)に供給する。The frost-proof device (1-1) is provided at a height at which the inversion layer (X) of the field is generated, and is a drive source of the frost-proof fan (11) that blows the wind down to the field and the frost-proof fan (11). A generator (15), a temperature sensor (12) that detects the temperature on or near the leaf surface of the crop (A) in the field, and a generator (12) based on the detection values of the temperature sensor (12). It includes a control device (14) for transmitting an operation signal for operating the control device (14), and a battery (18) for supplying electric power to the control device (14). The control device (14) transmits an operation signal to the generator (15), and when it receives a power generation establishment signal from the generator (15), supplies the power of the generator (15) to the frost-proof fan (11).
Description
本発明は、防霜装置、防霜ファン制御装置および防霜ファン制御方法に関する。 The present invention relates to a frost-proof device, a frost-proof fan control device, and a frost-proof fan control method.
一般的に、防霜ファンの駆動源には、例えば、送電線からの電力等の外部電源が利用される。しかしながら、霜害が発生しやすい農作物の産地は、山間地のような外部電源の確保が難しい場所も多い。発電機を備える防霜装置としては、例えば、特許文献1の特開2008−61526号公報、および、特許文献2の特開平11−56126号公報に記載の防霜装置が挙げられる。但し、これらの発明は、発電機を付帯的に備え、防霜ファンの非使用時に風力発電を行い、防霜装置を風力発電機として副次的に利用するものである。
Generally, an external power source such as electric power from a power transmission line is used as a drive source of the frost-proof fan. However, there are many places where it is difficult to secure an external power source, such as mountainous areas, where frost damage is likely to occur. Examples of the frost-proof device including the generator include the frost-proof device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-61526 of
特許文献1および特許文献2に記載の防霜装置が備える発電機は、防霜ファンの駆動源として利用するものではないので、これらの発明は、外部電源の確保が難しい場所で防霜ファンを使用可能にすることはできない。
Since the generator provided in the frost-proof device described in
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、外部電源の確保が難しい場所でも防霜ファンを使用可能にする防霜装置、防霜ファン制御装置および防霜ファン制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a frost-proof device, a frost-proof fan control device, and a frost-proof fan control method that enable the frost-proof fan to be used even in a place where it is difficult to secure an external power source. The purpose is.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る防霜装置は、圃場の逆転層が発生する高さに設けられ、圃場に風を吹き下ろす防霜ファンと、少なくとも、圃場の農作物の葉面、又は葉面近傍の温度を検出する第1センサと、防霜ファンの駆動源である発電機と、第1センサの検出値に基づいて、発電機を運転させる運転信号を送信する制御装置と、制御装置に電力を供給するバッテリと、を備え、制御装置は、運転信号を発電機に送信し、発電機から発電確立信号を受信すると、発電機の電力を防霜ファンに供給する。 In order to achieve the above object, the frost-proof device according to the first aspect of the present invention is provided at a height at which a reverse layer of the field is generated, and a frost-proof fan that blows down the wind to the field and at least the agricultural products in the field. Based on the detection values of the first sensor that detects the temperature on or near the leaf surface, the generator that is the drive source of the anti-frost fan, and the detection value of the first sensor, an operation signal for operating the generator is transmitted. It includes a control device and a battery that supplies power to the control device. The control device transmits an operation signal to the generator, and when it receives a power generation establishment signal from the generator, it supplies the power of the generator to the frost-proof fan. To do.
制御装置は、第1センサの検出値が第1設定温度よりも低い場合に、発電機に運転信号を送信し、第1センサの検出値に基づいて、圃場の農作物の生育ステージを判定し、判定した圃場の農作物の生育ステージに対応する第1設定温度を決定してもよい。 When the detection value of the first sensor is lower than the first set temperature, the control device transmits an operation signal to the generator, determines the growth stage of the crop in the field based on the detection value of the first sensor, and determines the growth stage of the crop in the field. The first set temperature corresponding to the growth stage of the crop in the determined field may be determined.
制御装置は、第1センサの検出値に基づいて判定した圃場の農作物の生育ステージに対応する生育限界温度に基づいて、第1設定温度を決定してもよい。 The control device may determine the first set temperature based on the growth limit temperature corresponding to the growth stage of the crop in the field determined based on the detection value of the first sensor.
制御装置は、第1センサの検出値の1日の平均値が基準温度を超える場合に、基準温度と第1センサの検出値の1日の平均値との差分を計算し、その差分の計算開始日から本日までの累積値に基づいて、圃場の農作物の生育ステージを判定してもよい。 When the daily average value of the detection value of the first sensor exceeds the reference temperature, the control device calculates the difference between the reference temperature and the daily average value of the detection value of the first sensor, and calculates the difference. The growth stage of the crop in the field may be determined based on the cumulative value from the start date to today.
逆転層が発生する高さの気温を検出する第2センサをさらに備え、制御装置は、第1センサの検出値が第1設定温度よりも低く、かつ、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度よりも大きい場合に、発電機に運転信号を送信してもよい。 A second sensor for detecting the temperature at the height at which the inversion layer is generated is further provided, and the control device has a detection value of the first sensor lower than the first set temperature and a first sensor from the detection value of the second sensor. When the value obtained by subtracting the detected value of is larger than the second set temperature, the operation signal may be transmitted to the generator.
圃場に温度上昇用のヒータを備え、制御装置は、第1センサの検出値が第1設定温度よりも低く、かつ、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度以下である場合に、ヒータの運転を開始させてもよい。 The field is equipped with a heater for raising the temperature, and the control device has a value obtained by subtracting the detection value of the first sensor from the detection value of the second sensor and the detection value of the first sensor being lower than the first set temperature. The operation of the heater may be started when the temperature is equal to or lower than the second set temperature.
本発明の第2の観点に係る防霜ファン制御装置は、少なくとも、圃場の農作物の葉面、又は葉面の近傍の温度を検出する第1センサの検出値に基づいて、圃場の逆転層が発生する高さに設けられ、圃場に風を吹き下ろす防霜ファンの駆動源である発電機に、発電機を運転させる運転信号を送信する防霜ファン制御装置であって、運転信号を発電機に送信し、発電機から発電確立信号を受信すると、発電機の電力を防霜ファンに供給する。 In the frost-proof fan control device according to the second aspect of the present invention, the reversal layer of the field is formed based on at least the detection value of the first sensor that detects the temperature of the leaf surface of the farm crop or the vicinity of the leaf surface. It is a frost-proof fan control device that is installed at the height at which it is generated and transmits an operation signal to operate the generator to a generator that is a drive source of the frost-proof fan that blows down the wind into the field. When the power generation establishment signal is received from the generator, the power of the generator is supplied to the frost-proof fan.
本発明の第3の観点に係る防霜ファン制御方法は、圃場の逆転層が発生する高さに設けられ、圃場に風を吹き下ろす防霜ファン、少なくとも、圃場の農作物の葉面、又は葉面近傍の温度を検出する第1センサ、防霜ファンの電源である発電機、第1センサの検出値に基づいて、発電機に発電機を運転させる運転信号を送信する制御装置、および、制御装置に電力を供給するバッテリ、を備える防霜装置が実行する防霜ファン制御方法であって、運転信号を発電機に送信するステップと、発電機から発電確立信号を受信するステップと、発電機の電力を防霜ファンに供給するステップと、を備える。 The frost-proof fan control method according to the third aspect of the present invention is provided at a height at which a reversal layer of the field is generated, and a frost-proof fan that blows down the wind into the field, at least the leaf surface or leaves of agricultural products in the field. A first sensor that detects the temperature near the surface, a generator that is the power source of the frost-proof fan, a control device that sends an operation signal that causes the generator to operate the generator based on the detection value of the first sensor, and control. A frost-proof fan control method performed by a frost-proof fan equipped with a battery that supplies power to the device, including a step of transmitting an operation signal to a generator, a step of receiving a power generation establishment signal from the generator, and a generator. It is provided with a step of supplying the power of the frost-proof fan.
本発明によれば、外部電源の確保が難しい場所でも防霜ファンが使用可能になる。 According to the present invention, the frost-proof fan can be used even in a place where it is difficult to secure an external power source.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る防霜装置、防霜ファン制御装置および防霜ファン制御方法について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当する部分には、同じ符号を付す。 Hereinafter, the frost-proof device, the frost-proof fan control device, and the frost-proof fan control method according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the figure, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る防霜装置1−1および圃場の模式図である。防霜装置1−1は、圃場の建柱100と、建柱100の上端部に設けられた防霜ファン11と、圃場に設けられた温度センサ12と、建柱100の下部に設けられた制御装置14と、圃場に設けられた発電機15と、建柱100の上部に設けられた太陽光パネル16と、で構成される。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic view of an antifrost device 1-1 and a field according to the first embodiment of the present invention. The frost-proof device 1-1 is provided at the
防霜ファン11は、建柱100の上端部の逆転層Xの発生する高さに設けられる。防霜ファン11は、発電機15からの電力で回転して逆転層Xの暖気を圃場の農作物Aが含まれる範囲に吹き下ろす。防霜ファン11は、モータ、首振り機構、俯角機構などを備える。防霜ファン11は、発電機15からの電力が供給されると回転し、発電機15からの電力の供給が停止されると回転を停止する。
The frost-
温度センサ12は、農作物Aの葉面、又は葉面近傍の温度を検出する。温度センサ12を設置する位置は、農作物Aの葉面の位置によって変更するとよい。温度センサ12は、農作物Aの葉面、又は葉面近傍の温度の測定値の1日の平均値を計算する。以下、温度センサ12の測定値の1日の平均値を低所平均温度という。温度センサ12は、低所平均温度を検出値として制御装置14に送信する。なお、温度センサ12は測定値を制御装置14に送信し、制御装置14が1日の平均値を計算する処理を行ってもよい。温度センサ12は、例えば、防霜ファン11の風、及び/又は、自然風の影響を受けない位置に設ける。温度センサ12は、本発明における第1センサの例である。
The
農作物には、植物体温が当該温度下に一定時間置かれた場合に、被害がわずかでも発生するおそれがある生育限界温度という指標があることが知られている。農作物の種類や生育ステージによって生育限界温度の値は異なる。制御装置14は、この指標を用いて防霜ファン11を運転するか否かを判定する。
It is known that crops have an index of growth limit temperature at which even a slight damage may occur when the plant body temperature is kept at the temperature for a certain period of time. The value of the growth limit temperature differs depending on the type of crop and the growth stage. The
制御装置14は、温度センサ12の検出値である低所平均温度から農作物Aの生育ステージを判定する。制御装置14は、農作物Aの種類および農作物Aの生育ステージから、農作物Aの生育限界温度を特定する。制御装置14は、農作物Aの生育限界温度に基づいて、防霜ファン11を運転するか否かを判定するための第1設定温度を決定する。第1設定温度は、生育限界温度よりも高い温度にする。制御装置14は、低所平均温度<第1設定温度の場合、発電機15を起動して防霜ファン11の運転を開始する。制御装置14は、低所平均温度≧第1設定温度+γになると、発電機15を停止して防霜ファン11の運転を停止する。γは0以上の任意の値である。
The
防霜ファン11の稼働制御の一例を以下に示す。制御装置14は、低所平均温度が第1設定温度より低いとき、発電機15に運転を指示する運転信号を送信する。運転信号は発電機15に連続的に送信される。この信号を受けた発電機15は起動し、安定して電力が供給できる状態になると、発電確立信号を制御装置14に送信する。安定して電力が供給できる状態の間、発電確立信号は制御装置14に連続的に送信される。制御装置14は、発電確立信号を受信すると、発電機15の電磁開閉器をONにし、防霜ファン11に発電機15の電力を供給する。防霜ファン11は、電力が供給されると運転を開始する。防霜ファン11が複数ある場合には、始動電流の増大を防ぐために、制御装置14が時間差で、順次、防霜ファン11の運転を開始するように指令する構成としてもよい。
An example of operation control of the frost-
防霜ファン11の停止制御の一例を以下に示す。制御装置14が、低所平均温度が第1設定温度+γ以上になると、発電機15への運転信号の送信を停止する。発電機15は、運転信号を受信しなくなると停止する。制御装置14は、発電機15の電磁開閉器をOFFにし、防霜ファン11への電力供給を停止する。防霜ファン11は、電力供給が停止されると運転を停止する。
An example of stop control of the frost-
制御装置14は、太陽光を利用して太陽光パネル16で発電した電気を充電したバッテリ(蓄電池)18から駆動電力を得る。制御装置14の電源は、太陽光パネル16で発電した電気に限らず、単独のバッテリを備えてもよいし、発電機15が備えるセルモータ起動用のバッテリから駆動電力を得てもよい。
The
太陽光パネル16で発電した電気を制御装置14の電源とする場合、バッテリをユーザが充電する必要がない。また、バッテリ18を建柱100の上部に設ければ、盗難防止になる。単独のバッテリを制御装置14の電源とする場合、電圧低下時にユーザが充電する。セルモータ起動用のバッテリを制御装置14の電源とする場合、発電機15の定期点検時に動作させてバッテリに充電する時間が必要である。
When the electricity generated by the
図1には、建柱100、防霜ファン11、温度センサ12、制御装置14、発電機15および太陽光パネル16を1つずつ備える防霜装置1−1を記載しているが、これらの構成要素の数は、それぞれ1つに限らない。例えば、防霜ファン11は、1本の建柱100に対して複数設けてもよく、防霜ファン11を備える建柱100を圃場に複数本設けてもよい。また、1つ、又は複数の制御装置14が複数の防霜ファン11および発電機15を制御してもよい。
FIG. 1 shows a frost-proof device 1-1 including a
制御装置14の機能構成について図2および図3を用いて説明する。図2に示すように、制御装置14の構成は、種類取得部141、記憶部142、検出信号受信部143、生育ステージ判定部144および防霜ファン制御部145を備える。これらの機能は、図3に示すコントロールBOX43などが実現する。
The functional configuration of the
コントロールBOX43は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random-Access Memory)、不揮発性メモリ、他の装置と接続するインタフェースなどから構成される。CPUは、不揮発性メモリに記憶されている制御プログラムをRAMにロードする。CPUは、ロードした制御プログラムに従って、種類取得部141、検出信号受信部143、生育ステージ判定部144および防霜ファン制御部145の各処理を実行する。記憶部142は不揮発性メモリに構成される。
The
バッテリ18は、太陽光パネル16が発電した電気を蓄電し、制御装置14に電力を供給する。バッテリ18は、制御装置14の内部に備えてもよい。
The
図2に戻り、種類取得部141は、圃場で栽培する農作物Aの種類を示す種類情報を取得する。種類取得部141は、タッチパネルやボタン等の入力装置で構成されてもよいし、種類情報を受信する通信装置で構成されてもよい。また、圃場で栽培する農作物Aの種類が確定しており、その種類の農作物専用の防霜装置1−1とする場合には、制御装置14は、種類取得部141を備えなくてもよい。
Returning to FIG. 2, the
記憶部142は、種類取得部141が取得した種類情報を記憶する。記憶部142は、生育ステージを判定するための基準を示す基準情報と、農作物の種類別の生育ステージごとの生育限界温度を示す生育限界温度情報とを予め記憶している。基準情報および生育限界温度情報の詳細は後述する。
The
検出信号受信部143は、温度センサ12から検出値(低所平均温度)を示す信号を受信する。検出信号受信部143は、低所平均温度を示す低所平均温度情報を、記憶部142に記憶する。
The detection
生育ステージ判定部144は、記憶部142に記憶された低所平均温度情報が示す低所平均温度に基づいて、農作物Aの現在の生育ステージを判定する。
The growth
生育ステージの判定方法について、その一例を説明する。生育ステージ判定部144は、低所平均温度が基準温度を超えたか否かを判定する。低所平均温度が基準温度を超えた場合、生育ステージ判定部144は、基準温度と低所平均温度との差分を計算し、計算開始日から本日までの累積値を計算する。以下、「累積値」は、基準温度と低所平均温度との差分の計算開始日から本日までの累積値を指す。農作物の種類別に、生育ステージごとの累積値の範囲が決まっており、生育ステージ判定部144は、算出した累積値が含まれる範囲の生育ステージに達したと判定する。
An example of a method for determining the growth stage will be described. The growth
記憶部142が記憶する基準情報は、農作物の種類別の基準温度を示す基準温度情報と、農作物の種類別の生育ステージごとの累積値の範囲を示す生育ステージ情報とを含む。
The reference information stored in the
ここで、記憶部142が記憶する基準情報に含まれる生育ステージ情報について図4を用いて説明する。例えば、茶は、「萌芽前」、「萌芽期」、「一葉期」、「二葉期」、「三葉期」、「四葉期」、「五葉期」、および、「摘採期」の生育ステージがある。それぞれの生育ステージに達する累積値の範囲は、0℃〜40℃、41℃〜50℃、51℃〜80℃、80℃〜120℃、121℃〜180℃、181℃〜230℃、231℃〜280℃、および、281℃〜310℃である。記憶部142は、図3に示すような生育ステージごとの累積値の範囲を示す生育ステージ情報と、基準温度を示す基準温度情報とを、農作物の種類別に基準情報として記憶している。
Here, the growth stage information included in the reference information stored in the
図2に戻り、生育ステージ判定部144は、まず、記憶部142に記憶された種類情報を参照し、農作物Aの種類の基準温度情報および生育ステージ情報を特定する。生育ステージ判定部144は、低所平均温度情報が記憶部142に記憶されると、低所平均温度情報と、農作物Aの種類の基準温度情報とに基づいて、累積値を計算する。生育ステージ判定部144は、農作物Aの種類の生育ステージ情報を参照し、累積値に基づいて、農作物Aが現在どの生育ステージにあるかを判定する。
Returning to FIG. 2, the growth
生育ステージ判定部144は、農作物Aの現在の生育ステージを示す生育情報を防霜ファン制御部145に送る。なお、生育ステージ判定部144は、前回判定した生育ステージと今回判定した生育ステージとを比較し、生育ステージが変わったときにのみ生育情報を防霜ファン制御部145に送るようにしてもよい。
The growth
防霜ファン制御部145は、生育ステージ判定部144から生育情報を受け取ると、記憶部142が記憶する生育限界温度情報を参照し、農作物Aの生育限界温度に基づいて第1設定温度を決定する。
When the frost-proof
ここで、記憶部142が記憶する生育限界温度情報について図5を用いて説明する。図5には、一例として刊行物より引用した茶の生育限界温度を示している。茶の生育ステージ「萌芽前」、「萌芽期」、「一葉期」、「二葉期」、「三葉期」、「四葉期」、「五葉期」、および、「摘採期」に対してそれぞれ、生育限界温度として、−4.6℃、−3.0℃、−2.0℃、−2.0℃、−2.0℃、−1.8℃、−1.7℃、および、−2.5℃が設定されている。記憶部142は、図5に示すような生育ステージごとの生育限界温度を示す生育限界温度情報を、農作物の種類別に、記憶している。
Here, the growth limit temperature information stored in the
図2に戻り、第1設定温度を決定する具体的な方法について説明する。防霜ファン制御部145は、まず、記憶部142に記憶された種類情報を参照し、農作物Aの種類の生育限界温度情報を特定する。防霜ファン制御部145は、生育ステージ判定部144から生育情報を受け取ると、農作物Aの種類の生育限界温度情報を参照し、農作物Aの現在の生育ステージに対応する生育限界温度に基づいて、第1設定温度を決定する。第1設定温度は、例えば、早めに対応することを考慮して、生育限界温度+3.0℃とする。例えば、農作物Aの種類が茶であって、現在の生育ステージが萌芽期であった場合、生育限界温度は−3.0℃(図5参照)であるので、第1設定温度を0.0℃とする。
Returning to FIG. 2, a specific method for determining the first set temperature will be described. First, the frost-proof
防霜ファン制御部145は、低所平均温度情報が記憶部142に記憶されると、低所平均温度が、第1設定温度より低いか否かを判定する。防霜ファン制御部145は、低所平均温度が第1設定温度より低い場合に、発電機15に運転信号を送信する。運転信号を受けた発電機15は起動し、安定して電力が供給できる状態になると、発電確立信号を制御装置14に送信する。防霜ファン制御部145は、発電機15から発電確立信号を受信すると、電磁開閉器をONにして、発電機15の電力を防霜ファン11に供給し、防霜ファン11の運転を開始する。防霜ファン制御部145は、低所平均温度が第1設定温度+γ以上になると、運転信号の送信を停止する。防霜ファン制御部145は、電磁開閉器をOFFにして、発電機15の電力の防霜ファン11への供給を停止し、防霜ファン11の運転を停止する。なお、防霜ファン制御部145は、発電機15からの発電確立信号を受信しなくなったとき、および/又は、発電機15から発電異常信号を受信したときにも、防霜ファン11の運転を停止してもよい。
When the low place average temperature information is stored in the
図3を用いて、制御装置14による防霜ファン11A〜防霜ファン11Cの電源制御の一例について説明する。コントロールBOX43は、温度センサ12(図示せず)の検出値である低所平均温度が第1設定温度より低い場合、発電機15に運転信号を送信する。運転信号を受けた発電機15は起動し、安定して電力が供給できる状態になると、発電確立信号を制御装置14に送信する。コントロールBOX43は、発電機15から発電確定信号を受信すると、電磁開閉器44をONにする。図3の例では、コントロールBOX43は、順送タイマ48Aおよび順送タイマ48Bを用いて、時間差で電磁開閉器44A、電磁開閉器44Bおよび電磁開閉器44Cの順にONにする。発電機15の電力は、防霜ファン11A、防霜ファン11Bおよび防霜ファン11Cの順に時間差で供給される。防霜ファン11A、防霜ファン11Bおよび防霜ファン11Cは、時間差で運転を開始する。なお、防霜ファン11A、防霜ファン11Bおよび防霜ファン11Cが同じタイミングで運転を開始する場合には、制御装置14は、電磁開閉器44C、電磁開閉器44Bおよび電磁開閉器44A、ならびに、順送タイマ48Aおよび順送タイマ48Bを備えなくてもよい。
An example of power supply control of the frost-
コントロールBOX43は、低所平均温度が第1設定温度+γ以上になると、運転信号の送信を停止し、電磁開閉器44C、電磁開閉器44B、電磁開閉器44Aおよび電磁開閉器44をOFFにする。発電機15は、運転信号を受信しなくなると停止する。防霜ファン11C、防霜ファン11Bおよび防霜ファン11Aへの発電機15の電力の供給が停止され、防霜ファン11A、防霜ファン11Bおよび防霜ファン11Cは、運転を停止する。また、コントロールBOX43は、低所平均温度が第1設定温度+γ以上になったときだけでなく、発電機15からの発電確立信号を受信しなくなったとき、および/又は、発電機15から発電異常信号を受信したときにも、電磁開閉器44C、電磁開閉器44B、電磁開閉器44Aおよび電磁開閉器44をOFFにしてもよい。
When the low place average temperature becomes the first set temperature + γ or more, the
漏電遮断器45は、漏電を検知した際に回路を遮断する。配線遮断器46A、配線遮断器46Bおよび配線遮断器46Cは、過電流を検知した際に回路を遮断する。トランス47は、発電機15の電力を、防霜ファン11A、防霜ファン11Bおよび防霜ファン11Cの制御電圧(AC200V)に変圧して供給する。
The
制御装置14は1つの装置に限らず、複数の装置で実現してもよい。例えば、図2に示す防霜ファン制御部145の機能を備える防霜ファン制御装置を設けてもよい。防霜ファン制御装置は、例えば、図3に示す制御装置14と同様の構成である。
The
続いて、制御装置14が実行する主な処理である、生育ステージ判定処理および発電機制御処理の例について図6および図7を用いて説明する。まず、制御装置14が実行する生育ステージ判定処理の流れを、図6を用いて説明する。図6に示す生育ステージ判定処理は、制御装置14にバッテリ18から電源が投入されたことで開始する。制御装置14の生育ステージ判定部144は、低所平均温度情報が記憶部142に記憶されたか否かを判定する(ステップS11)。
Subsequently, examples of the growth stage determination process and the generator control process, which are the main processes executed by the
低所平均温度情報が記憶部142に記憶されない場合(ステップS11;NO)、生育ステージ判定部144は、ステップS11を繰り返して、低所平均温度情報が記憶部142に記憶されるのを待機する。低所平均温度情報が記憶部142に記憶されると(ステップS11;YES)、生育ステージ判定部144は、記憶部142が記憶する種類情報および基準情報に含まれる基準温度情報を参照し、低所平均温度が基準温度を超えるか否かを判定する(ステップS12)。低所平均温度が基準温度を超えない場合(ステップS12;NO)、生育ステージ判定部144は、ステップS11およびステップS12を繰り返して低所平均温度が基準温度を超えるのを待機する。低所平均温度が基準温度を超える場合(ステップS12;YES)、生育ステージ判定部144は、基準温度と低所平均温度との差分を計算し(ステップS13)、累積値を計算する(ステップS14)。
When the low place average temperature information is not stored in the storage unit 142 (step S11; NO), the growth
生育ステージ判定部144は、農作物Aの種類の基準情報に含まれる生育ステージ情報を参照し、農作物Aの現在の生育ステージを判定する(ステップS15)。生育ステージ判定部144は、農作物Aの現在の生育ステージを示す生育情報を防霜ファン制御部145に送る(ステップS16)。制御装置14の電源がOFFになっていなければ(ステップS17;NO)、ステップS11に戻り、ステップS11〜ステップS17を繰り返す。電源がOFFになった場合(ステップS17;YES)、処理を終了する。生育ステージ判定部144が、生育ステージが変わったときにのみ生育情報を防霜ファン制御部145に送る構成では、ステップS15の後に、前回判定した生育ステージと今回判定した生育ステージとを比較するステップを設け、生育ステージが変わったときにのみステップS16に移行する。
The growth
ステップS16で、生育情報を受け取った防霜ファン制御部145は、記憶部142が記憶する種類情報および生育限界温度情報を参照し、農作物Aの現在の生育ステージに対応する生育限界温度に基づいて、第1設定温度を決定する。
In step S16, the frost-proof
続いて、制御装置14が実行する発電機制御処理の流れを、図7を用いて説明する。図7に示す発電機制御処理は、制御装置14にバッテリ18から電源が投入されたことで開始する。図7では、低所平均温度をL、第1設定温度をαとする。制御装置14の防霜ファン制御部145は、低所平均温度Lが、第1設定温度αより低いか否かを判定する(ステップS21)。
Subsequently, the flow of the generator control process executed by the
低所平均温度Lが、第1設定温度α以上である場合(ステップS21;NO)、防霜ファン制御部145は、ステップS21を繰り返して、低所平均温度Lが、第1設定温度αより低くなるのを待機する。低所平均温度Lが、第1設定温度αより低い場合(ステップS21;YES)、防霜ファン制御部145は、発電機15に運転信号を送信する(ステップS22)。発電機15は、運転信号を受けて起動し、安定して電力が供給できる状態になると、発電確立信号を制御装置14に送信する。発電機15から発電確立信号を受信しない場合(ステップS23;NO)、防霜ファン制御部145は、ステップS23を繰り返して、発電確立信号の受信を待機する。発電機15から発電確立信号を受信した場合(ステップS23;YES)、防霜ファン制御部145は、電磁開閉器をONにして、発電機15の電力を防霜ファン11に供給し、防霜ファン11の運転を開始する(ステップS24)。
When the low place average temperature L is equal to or higher than the first set temperature α (step S21; NO), the frost-proof
低所平均温度Lが、第1設定温度α+γより低い場合(ステップS25;NO)、防霜ファン制御部145は、ステップS25を繰り返して、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γ以上になるのを待機する。低所平均温度Lが、第1設定温度α+γ以上になった場合(ステップS25;YES)、防霜ファン制御部145は、発電機15への運転信号の送信を停止する(ステップS26)。発電機15は、運転信号を受信しなくなると停止する。防霜ファン制御部145は、電磁開閉器をOFFにして、発電機15の電力の防霜ファン11への供給を停止し、防霜ファン11の運転を停止する(ステップS27)。制御装置14の電源がOFFになっていなければ(ステップS28;NO)、ステップS21に戻り、ステップS21〜ステップS28を繰り返す。電源がOFFになった場合(ステップS28;YES)、処理を終了する。
When the low place average temperature L is lower than the first set temperature α + γ (step S25; NO), the frost-proof
ステップS25;NOのとき、防霜ファン制御部145は、発電機15からの発電確立信号を受信しなくなった、又は、発電機15から発電を停止したことを示す発電異常信号を受信したか否かを判定し、発電機15からの発電確立信号を受信しなくなった、又は、発電機15から発電異常信号を受信した場合にはステップS26に移行するようにしてもよい。
Step S25; When NO, whether or not the frost-proof
実施の形態1に係る防霜装置1−1によれば、外部電源の確保が難しい場所でも防霜ファンが使用可能になる。また、農作物Aの現在の生育ステージに対応する生育限界温度に基づいて、第1設定温度を決定することで、自然環境の変化に伴う農作物の生育ステージの変化に対応できる防霜装置を提供することができる。 According to the anti-frost device 1-1 according to the first embodiment, the anti-frost fan can be used even in a place where it is difficult to secure an external power source. Further, by determining the first set temperature based on the growth limit temperature corresponding to the current growth stage of the crop A, a frost-proof device capable of responding to the change of the growth stage of the crop due to the change of the natural environment is provided. be able to.
(実施の形態2)
実施の形態2では、防霜装置1−2は差温動作機能を有する。差温動作機能とは、逆転層Xが発生していると推定されるときにのみ防霜ファン11を稼働させる機能である。(Embodiment 2)
In the second embodiment, the anti-frost device 1-2 has a temperature difference operation function. The differential temperature operation function is a function of operating the frost-
図8は、本発明の実施の形態2に係る防霜装置1−2の構成を示す模式図である。実施の形態2の防霜装置1−2は、実施の形態1の防霜装置1−2に建柱100の上部に設けた温度センサ13が追加される。
FIG. 8 is a schematic view showing the configuration of the anti-frost device 1-2 according to the second embodiment of the present invention. In the anti-frost device 1-2 of the second embodiment, a
温度センサ13は、逆転層Xの生じる高さの気温を検出する。温度センサ13は、逆転層Xの生じる高さの気温の測定値の1日の平均値を計算する。以下、温度センサ13の測定値の1日の平均値を高所平均温度という。温度センサ13は、高所平均温度を検出値として制御装置14に送信する。なお、温度センサ13は測定値を制御装置14に送信し、制御装置14が1日の平均値を計算する処理を行ってもよい。温度センサ13は、例えば、防霜ファン11の風、及び/又は、自然風の影響を受けない位置に設ける。温度センサ13は、本発明における第2センサの例である。
The
制御装置14は、差温動作機能を有する。通常、高度の上昇に伴い気温は低下するので、高所平均温度<低所平均温度となる。したがって、高所平均温度>低所平均温度となった場合、高所平均温度と低所平均温度とに、通常の高度差に伴う温度差と逆の差があるので、温度センサ13の高度周辺に逆転層Xが生じていると推定できる。そこで、制御装置14は、低所平均温度<第1設定温度であって、かつ、高所平均温度−低所平均温度>第2設定温度である場合に、防霜が有効となる逆転層Xが生じていると判断し、発電機15を起動して防霜ファン11の運転を開始する。第2設定温度は予め決められているものとする。制御装置14は、高所平均温度−低所平均温度の検出値≦第2設定温度−ηになった場合、又は、低所平均温度≧第1設定温度+γになった場合に、逆転層Xが生じていない又は防霜が有効でないと判断し、発電機15を停止して防霜ファン11の運転を停止する。ただし、制御装置14は、高所平均温度−低所平均温度の検出値≦第2設定温度である場合であっても、低所平均温度<生育限界温度である場合には、防霜ファン11を稼働させる。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
The
実施の形態2の制御装置14の機能構成について図9を用いて説明する。実施の形態2の制御装置14の機能構成は、実施の形態1の制御装置14と同様である。
The functional configuration of the
検出信号受信部143は、温度センサ12からの検出値(低所平均温度)を示す信号に加え、温度センサ13からの検出値(高所平均温度)を示す信号を受信する。検出信号受信部143は、低所平均温度を示す低所平均温度情報および高所平均温度を示す高所平均温度情報を、制御装置14の記憶部142に記憶する。
The detection
防霜ファン制御部145は、低所平均温度情報および高所平均温度情報が記憶部142に記憶されると、低所平均温度が第1設定温度より低く、かつ、高所平均温度から低所平均温度を減算した値が第2設定温度より大きい場合に、発電機15に運転信号を送信する。運転信号を受けた発電機15は起動し、安定して電力が供給できる状態になると、発電確立信号を制御装置14に送信する。防霜ファン制御部145は、発電機15から発電確立信号を受信すると、電磁開閉器をONにして、発電機15の電力を防霜ファン11に供給し、防霜ファン11の運転を開始する。
When the low place average temperature information and the high place average temperature information are stored in the
防霜ファン制御部145は、低所平均温度が第1設定温度+γ以上になった場合、又は、高所平均温度から低所平均温度を減算した値が第2設定温度−η以下になった場合に、発電機15への運転信号の送信を停止する。ηは0以上の任意の値である。発電機15は、運転信号を受信しなくなると停止する。防霜ファン制御部145は、電磁開閉器をOFFにして、発電機15の電力の防霜ファン11への供給を停止し、防霜ファン11の運転を停止する。その他の機能は、実施の形態1と同様である。
In the frost-proof
ここで、制御装置14が実行する発電機制御処理について図10を用いて説明する。図10に示す発電機制御処理は、制御装置14にバッテリ18からの電源が投入されたことで開始する。図10では、低所平均温度をL、高所平均温度をH、第1設定温度をα、第2設定温度をβとする。制御装置14の防霜ファン制御部145は、低所平均温度Lが、第1設定温度αより低いか否かを判定する(ステップS31)。
Here, the generator control process executed by the
低所平均温度Lが、第1設定温度α以上である場合(ステップS31;NO)、防霜ファン制御部145は、ステップS31を繰り返して、低所平均温度Lが、第1設定温度αより低くなるのを待機する。低所平均温度Lが、第1設定温度αより低い場合(ステップS31;YES)、防霜ファン制御部145は、高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度βより大きいか否かを判定する(ステップS32)。
When the low place average temperature L is equal to or higher than the first set temperature α (step S31; NO), the frost-proof
高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β以下である場合(ステップS32;NO)、処理はステップS40に移行する。高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度βより大きい場合(ステップS32;YES)、防霜ファン制御部145は、発電機15に運転信号を送信する(ステップS33)。発電機15は、運転信号を受けて起動し、安定して電力が供給できる状態になると、発電確立信号を制御装置14に送信する。発電機15から発電確立信号を受信しない場合(ステップS34;NO)、防霜ファン制御部145は、ステップS34を繰り返して、発電確立信号の受信を待機する。発電機15から発電確立信号を受信した場合(ステップS34;YES)、防霜ファン制御部145は、電磁開閉器をONにして、発電機15の電力を防霜ファン11に供給し、防霜ファン11の運転を開始する(ステップS35)。
When the value obtained by subtracting the low place average temperature L from the high place average temperature H is equal to or less than the second set temperature β (step S32; NO), the process proceeds to step S40. When the value obtained by subtracting the low place average temperature L from the high place average temperature H is larger than the second set temperature β (step S32; YES), the frost-proof
高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β−ηより大きい場合(ステップS36;NO)、防霜ファン制御部145は、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γ以上であるか否かを判定する(ステップS37)。低所平均温度Lが、第1設定温度α+γより低い場合(ステップS37;NO)、防霜ファン制御部145は、ステップS36およびステップS37を繰り返し、高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β−η以下になるか、又は、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γ以上になるのを待機する。
When the value obtained by subtracting the low place average temperature L from the high place average temperature H is larger than the second set temperature β-η (step S36; NO), the frost-proof
高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β−η以下になった場合(ステップS36;YES)、又は、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γ以上になった場合(ステップS37;YES)、防霜ファン制御部145は、発電機15への運転信号の送信を停止する(ステップS38)。発電機15は、運転信号を受信しなくなると停止する。防霜ファン制御部145は、発電機15から防霜ファン11への供給を停止し、防霜ファン11の運転を停止する(ステップS39)。制御装置14の電源がOFFになっていなければ(ステップS40;NO)、ステップS31に戻り、ステップS31〜ステップS40を繰り返す。電源がOFFになった場合(ステップS40;YES)、処理を終了する。
When the value obtained by subtracting the low place average temperature L from the high place average temperature H becomes the second set temperature β-η or less (step S36; YES), or the low place average temperature L is the first set temperature α + γ. When the above is achieved (step S37; YES), the frost-proof
ステップS37;NOのとき、防霜ファン制御部145は、発電機15からの発電確立信号を受信しなくなった、又は、発電機15から発電を停止したことを示す発電異常信号を受信したか否かを判定し、発電機15からの発電確立信号を受信しなくなった、又は、発電機15から発電異常信号を受信した場合にはステップS38に移行するようにしてもよい。
Step S37; When NO, whether or not the frost-proof
実施の形態2に係る防霜装置1−2によれば、外部電源が確保できない場所でも、防霜ファンが使用可能になる。また、逆転層Xが発生していると推定されるときにのみ防霜ファンを稼働させることで、省電力化を図ることができる。 According to the anti-frost device 1-2 according to the second embodiment, the anti-frost fan can be used even in a place where an external power source cannot be secured. Further, power saving can be achieved by operating the frost-proof fan only when it is estimated that the inversion layer X is generated.
(実施の形態3)
実施の形態2では、防霜装置1−3は、低所平均温度<第1設定温度の場合であっても、高所平均温度−低所平均温度の検出値≦第2設定温度である場合、つまり、逆転層Xが発生していない場合には、発電機15を起動させず、防霜ファン11を稼働させない。ただし、制御装置14は、高所平均温度−低所平均温度の検出値≦第2設定温度である場合であっても、低所平均温度<生育限界温度である場合には、防霜ファン11を稼働させる。これに対し、実施の形態3では、低所平均温度<第1設定温度の場合であって、高所平均温度−低所平均温度の検出値≦第2設定温度である場合には、防霜ファン11以外の防霜手段を稼働させてもよい。(Embodiment 3)
In the second embodiment, the anti-frost device 1-3 is in the case where the detected value of the high place average temperature − the low place average temperature ≦ the second set temperature even when the low place average temperature <the first set temperature. That is, when the inversion layer X is not generated, the
図11は、本発明の実施の形態3に係る防霜装置および圃場の模式図である。防霜装置1−3は、防霜装置1−2の構成に加え、圃場の暖房として、温度上昇用のヒータ17をさらに備える。制御装置14は、低所平均温度<第1設定温度であって、かつ、高所平均温度−低所平均温度の検出値≦第2設定温度である場合には、ヒータ17の運転を開始する。制御装置14は、低所平均温度≧第1設定温度+γになった場合、又は、高所平均温度−低所平均温度の検出値>第2設定温度−ηになった場合、ヒータ17の運転を停止する。
FIG. 11 is a schematic view of the anti-frost device and the field according to the third embodiment of the present invention. In addition to the configuration of the frost-proof device 1-2, the frost-proof device 1-3 further includes a
実施の形態3の制御装置14の機能構成について図12を用いて説明する。実施の形態3の制御装置14の構成は、実施の形態2の制御装置14と同様である。
The functional configuration of the
防霜ファン制御部145は、低所平均温度情報および高所平均温度情報が記憶部142に記憶されると、低所平均温度が第1設定温度より低く、かつ、高所平均温度から低所平均温度を減算した値が第2設定温度以下である場合は、ヒータ17の電源をONにする。防霜ファン制御部145は、低所平均温度が、第1設定温度+γ以上になった場合、又は、高所平均温度から低所平均温度を減算した値が第2設定温度−ηより大きくなった場合は、ヒータ17の電源をOFFにする。その他の機能は、実施の形態2と同様である。
When the low place average temperature information and the high place average temperature information are stored in the
ヒータ17の電源は、発電機15でもよいし、バッテリ18でもよいし、発電機15が備えるセルモータ起動用のバッテリでもよいし、自身が備えるバッテリでもよい。
The power source of the
ここで、制御装置14が実行する発電機ヒータ制御処理について図13を用いて説明する。図13に示す発電機ヒータ制御処理は、制御装置14に電源が投入されたことで開始する。図13では、低所平均温度をL、高所平均温度をH、第1設定温度をα、第2設定温度をβとする。ステップS51〜ステップS59は、図10に示すステップS31〜ステップS39と同様であるので説明を省略する。
Here, the generator heater control process executed by the
ステップS52で、高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β以下であった場合、防霜ファン制御部145は、ヒータ17の運転を開始する(ステップS60)。防霜ファン制御部145は、高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β−η以下であって(ステップS61;NO)、かつ、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γより低い場合(ステップS62;NO)、ステップS61およびステップS62を繰り返し、高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β−ηより大きくなる、又は、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γ以上になるのを待機する。
When the value obtained by subtracting the low place average temperature L from the high place average temperature H in step S52 is equal to or less than the second set temperature β, the frost-proof
高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β−ηより大きくなった場合(ステップS61;YES)、又は、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γ以上になった場合(ステップS62;YES)、防霜ファン制御部145は、ヒータ17の運転を停止する(ステップS63)。制御装置14の電源がOFFになっていなければ(ステップS64;NO)、ステップS51に戻り、ステップS51〜ステップS64を繰り返す。電源がOFFになった場合(ステップS64;YES)、処理を終了する。
When the value obtained by subtracting the low place average temperature L from the high place average temperature H becomes larger than the second set temperature β-η (step S61; YES), or when the low place average temperature L becomes the first set temperature α + γ. When the above is achieved (step S62; YES), the frost-proof
実施の形態3に係る防霜装置1−3によれば、外部電源が確保できない場所でも防霜ファンが使用可能になる。また、逆転層Xが発生していない場合も、農作物Aの凍霜害を防ぐことができる。 According to the anti-frost device 1-3 according to the third embodiment, the anti-frost fan can be used even in a place where an external power source cannot be secured. Further, even when the inversion layer X is not generated, the frost damage of the crop A can be prevented.
上記の実施の形態では、圃場の農作物Aの生育ステージに対応する生育限界温度に基づいて、第1設定温度を決定したが、これに限らない。第1設定温度は、圃場の農作物Aの生育ステージに対応して決定されればよい。例えば、茶の「萌芽前」、「萌芽期」、「一葉期」、「二葉期」、「三葉期」、「四葉期〜摘採期」、に対応する第1設定温度はそれぞれ、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、といったように予め決められていてもよい。この場合、制御装置14の記憶部142は、生育限界温度情報の代わりに農作物の種類別の生育ステージごとに予め決められた第1設定温度を示す第1設定温度情報を記憶する。
In the above embodiment, the first set temperature is determined based on the growth limit temperature corresponding to the growth stage of the crop A in the field, but the present invention is not limited to this. The first set temperature may be determined according to the growth stage of the crop A in the field. For example, the first set temperature corresponding to "before sprouting", "sprouting stage", "one leaf stage", "two leaf stage", "three leaf stage", and "four leaf stage to plucking stage" of tea is 1 ° C. , 2 ° C, 3 ° C, 4 ° C, 5 ° C, 6 ° C, etc. may be predetermined. In this case, the
上記の実施の形態では、累積値を用いて生育ステージを判定したが、これに限らない。農作物Aの葉面、又は葉面近傍の温度から農作物の生育ステージを判定できる方法であればその他の方法であってもよい。 In the above embodiment, the growth stage is determined using the cumulative value, but the present invention is not limited to this. Other methods may be used as long as the growth stage of the crop can be determined from the temperature on or near the leaf surface of the crop A.
上記の実施の形態1では、制御装置14の防霜ファン制御部145は、温度センサ12の測定値の1日の平均値である低所平均温度に基づいて、防霜ファン11を運転するか否かを判定したが、これに限らない。例えば、防霜ファン制御部145は、温度センサ12の測定値の1時間の平均値に基づいて、防霜ファン11を運転するか否かを判定してもよい。これにより、例えば、気温が下がる朝方の時間帯のみ第1設定温度を下回るような場合に、効率的に防霜ファン11を運転させることができる。実施の形態2および3においても同様に、低所平均温度の1時間の平均値および高所平均温度の1時間の平均値に基づいて、発電機15を制御してもよい。
In the first embodiment, whether the frost-proof
上記の実施の形態1では、制御装置14は、低所平均温度が第1設定温度より低いとき、発電機15に運転信号を連続的に送信し、低所平均温度が第1設定温度+γ以上になると、発電機15への運転信号の送信を停止するが、これに限らない。制御装置14は、低所平均温度が第1設定温度より低いとき、発電機15に運転信号を単発的に送信し、低所平均温度が第1設定温度+γ以上になると、発電機15に停止信号を単発的に送信してもよい。この場合、発電機15は、運転信号を受信すると起動し、停止信号を受信すると運転を停止する。
In the first embodiment, when the low place average temperature is lower than the first set temperature, the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態および変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。 The present invention allows for various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the invention. Moreover, the above-described embodiment is for explaining the present invention, and does not limit the scope of the present invention. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not the embodiments. Then, various modifications made within the scope of the claims and the equivalent meaning of the invention are considered to be within the scope of the present invention.
1−1,1−2,1−3 防霜装置
11,11A,11B,11C 防霜ファン
12,13 温度センサ
14 制御装置
15 発電機
16 太陽光パネル
17 ヒータ
18 バッテリ
43 コントロールBOX
44,44A,44B,44C 電磁開閉器
45 漏電遮断器
46A,46B,46C 配線遮断器
47 トランス
48A,48B 順送タイマ
100 建柱
141 種類取得部
142 記憶部
143 検出信号受信部
144 生育ステージ判定部
145 防霜ファン制御部
A 農作物
X 逆転層1-1, 1-2, 1-3
12, 13 Temperature sensor
14 Control device
15 generator
16 Solar panel
17 heater
18 battery
43 Control BOX
44, 44A, 44B, 44C Electromagnetic switch
45 Earth
47 transformer
48A, 48B progressive timer
100 pillars
141 types acquisition department
142 Memory
143 Detection signal receiver
144 Growth stage judgment unit
145 Anti-frost fan control unit
A crop
X inversion layer
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る防霜装置は、圃場の逆転層が発生する高さに設けられ、圃場に風を吹き下ろす防霜ファンと、少なくとも、圃場の農作物の葉面、又は葉面近傍の温度を検出する第1センサと、逆転層が発生する高さの気温を検出する第2センサと、防霜ファンの駆動源である発電機と、第1センサの検出値および第2センサの検出値に基づいて、発電機を運転させる運転信号を送信する制御装置と、制御装置に電力を供給するバッテリと、を備え、制御装置は、第1センサの検出値が第1設定温度よりも低く、かつ、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度よりも大きい場合に、運転信号を発電機に送信し、発電機から発電確立信号を受信すると、発電機の電力を防霜ファンに供給し、第1センサの検出値が、第1設定温度に第1の値を加算した値以上になった場合、または、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度から第2の値を減算した値以下になった場合に、発電機への運転信号の送信を停止する。 In order to achieve the above object, the anti-frost device according to the first aspect of the present invention is provided at a height at which a reversal layer of the field is generated, and an anti-frost fan that blows down the wind to the field and at least the agricultural products in the field The first sensor that detects the temperature on or near the leaf surface, the second sensor that detects the temperature at the height at which the reversal layer occurs , the generator that is the drive source of the frost-proof fan, and the first sensor based on the detected value and the detection value of the second sensor, and a control unit for transmitting a driving signal for driving a generator, and a battery for supplying power to the controller, the first sensor detecting When the value is lower than the first set temperature and the value obtained by subtracting the detection value of the first sensor from the detection value of the second sensor is larger than the second set temperature, an operation signal is transmitted to the generator. When the power generation establishment signal is received from the generator, the power of the generator is supplied to the frost-proof fan, and the detection value of the first sensor becomes equal to or higher than the value obtained by adding the first value to the first set temperature, or , When the value obtained by subtracting the detected value of the first sensor from the detected value of the second sensor becomes equal to or less than the value obtained by subtracting the second value from the second set temperature, the transmission of the operation signal to the generator is stopped. To do.
制御装置は、第1センサの検出値に基づいて、圃場の農作物の生育ステージを判定し、判定した圃場の農作物の生育ステージに対応する第1設定温度を決定してもよい。 The control device may determine the growth stage of the crop in the field based on the detection value of the first sensor, and determine the first set temperature corresponding to the growth stage of the crop in the determined field.
圃場に温度上昇用のヒータを備え、制御装置は、第1センサの検出値が第1設定温度よりも低く、かつ、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度以下である場合に、ヒータの運転を開始させ、第1センサの検出値が、第1設定温度に第1の値を加算した値以上になった場合、または、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度に第2の値を加算した値より大きくなった場合に、ヒータの運転を停止してもよい。 The field is equipped with a heater for raising the temperature, and the control device has a value obtained by subtracting the detection value of the first sensor from the detection value of the second sensor and the detection value of the first sensor is lower than the first set temperature. When the temperature is equal to or lower than the second set temperature, the operation of the heater is started, and the detected value of the first sensor becomes equal to or higher than the value obtained by adding the first value to the first set temperature, or the second sensor. The operation of the heater may be stopped when the value obtained by subtracting the detection value of the first sensor from the detection value becomes larger than the value obtained by adding the second value to the second set temperature .
本発明の第2の観点に係る防霜ファン制御装置は、少なくとも、圃場の農作物の葉面、又は葉面の近傍の温度を検出する第1センサの検出値および圃場の逆転層が発生する高さの気温を検出する第2センサの検出値に基づいて、圃場の逆転層が発生する高さに設けられ、圃場に風を吹き下ろす防霜ファンの駆動源である発電機に、発電機を運転させる運転信号を送信する防霜ファン制御装置であって、第1センサの検出値が第1設定温度よりも低く、かつ、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度よりも大きい場合に、運転信号を発電機に送信し、発電機から発電確立信号を受信すると、発電機の電力を防霜ファンに供給し、第1センサの検出値が、第1設定温度に第1の値を加算した値以上になった場合、または、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度から第2の値を減算した値以下になった場合に、発電機への運転信号の送信を停止する。 The anti-frost fan control device according to the second aspect of the present invention has at least the detection value of the first sensor that detects the temperature on the leaf surface of the agricultural product in the field or the vicinity of the leaf surface and the height at which the reversal layer of the field is generated. Based on the value detected by the second sensor that detects the temperature, the generator is installed at the height where the reverse layer of the field is generated, and is the drive source of the frost-proof fan that blows the wind down the field. A frost-proof fan control device that transmits an operation signal to be operated, in which the detection value of the first sensor is lower than the first set temperature and the detection value of the first sensor is subtracted from the detection value of the second sensor. However, when the temperature is higher than the second set temperature, the operation signal is transmitted to the generator, and when the power generation establishment signal is received from the generator, the power of the generator is supplied to the frost-proof fan, and the detection value of the first sensor is set. , When the value becomes equal to or greater than the value obtained by adding the first value to the first set temperature, or the value obtained by subtracting the detection value of the first sensor from the detection value of the second sensor is the second value from the second set temperature. When it becomes less than or equal to the value obtained by subtracting, the transmission of the operation signal to the generator is stopped .
本発明の第3の観点に係る防霜ファン制御方法は、圃場の逆転層が発生する高さに設けられ、圃場に風を吹き下ろす防霜ファン、少なくとも、圃場の農作物の葉面、又は葉面近傍の温度を検出する第1センサ、逆転層が発生する高さの気温を検出する第2センサ、防霜ファンの電源である発電機、第1センサの検出値および第2センサの検出値に基づいて、発電機に発電機を運転させる運転信号を送信する制御装置、および、制御装置に電力を供給するバッテリ、を備える防霜装置が実行する防霜ファン制御方法であって、第1センサの検出値が第1設定温度よりも低く、かつ、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度よりも大きい場合に、運転信号を発電機に送信するステップと、発電機から発電確立信号を受信するステップと、発電機の電力を防霜ファンに供給するステップと、第1センサの検出値が、第1設定温度に第1の値を加算した値以上になった場合、または、第2センサの検出値から第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度から第2の値を減算した値以下になった場合に、発電機への運転信号の送信を停止するステップと、を備える。 The frost-proof fan control method according to the third aspect of the present invention is provided at a height at which a reversal layer of the field is generated, and a frost-proof fan that blows down the wind into the field, at least the leaf surface or leaves of agricultural products in the field. The first sensor that detects the temperature near the surface, the second sensor that detects the temperature at the height where the reverse layer is generated , the generator that is the power source of the frost-proof fan, the detection value of the first sensor and the detection value of the second sensor A frost-proof fan control method executed by a frost-proof device including a control device for transmitting an operation signal for causing the generator to operate the generator and a battery for supplying power to the control device based on the first method . When the detection value of the sensor is lower than the first set temperature and the value obtained by subtracting the detection value of the first sensor from the detection value of the second sensor is larger than the second set temperature, the operation signal is sent to the generator. The step of transmitting, the step of receiving the power generation establishment signal from the generator, the step of supplying the power of the generator to the frost-proof fan, and the detection value of the first sensor add the first value to the first set temperature. Power generation occurs when the value exceeds the specified value, or when the value obtained by subtracting the detected value of the first sensor from the detected value of the second sensor becomes equal to or less than the value obtained by subtracting the second value from the second set temperature. It includes a step of stopping the transmission of the operation signal to the machine .
図11は、本発明の実施の形態3に係る防霜装置および圃場の模式図である。防霜装置1−3は、防霜装置1−2の構成に加え、圃場の暖房として、温度上昇用のヒータ17をさらに備える。制御装置14は、低所平均温度<第1設定温度であって、かつ、高所平均温度−低所平均温度の検出値≦第2設定温度である場合には、ヒータ17の運転を開始する。制御装置14は、低所平均温度≧第1設定温度+γになった場合、又は、高所平均温度−低所平均温度の検出値>第2設定温度+ηになった場合、ヒータ17の運転を停止する。
FIG. 11 is a schematic view of the anti-frost device and the field according to the third embodiment of the present invention. In addition to the configuration of the frost-proof device 1-2, the frost-proof device 1-3 further includes a
防霜ファン制御部145は、低所平均温度情報および高所平均温度情報が記憶部142に記憶されると、低所平均温度が第1設定温度より低く、かつ、高所平均温度から低所平均温度を減算した値が第2設定温度以下である場合は、ヒータ17の電源をONにする。防霜ファン制御部145は、低所平均温度が、第1設定温度+γ以上になった場合、又は、高所平均温度から低所平均温度を減算した値が第2設定温度+ηより大きくなった場合は、ヒータ17の電源をOFFにする。その他の機能は、実施の形態2と同様である。
When the low place average temperature information and the high place average temperature information are stored in the
ステップS52で、高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β以下であった場合、防霜ファン制御部145は、ヒータ17の運転を開始する(ステップS60)。防霜ファン制御部145は、高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β+η以下であって(ステップS61;NO)、かつ、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γより低い場合(ステップS62;NO)、ステップS61およびステップS62を繰り返し、高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β+ηより大きくなる、又は、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γ以上になるのを待機する。
When the value obtained by subtracting the low place average temperature L from the high place average temperature H in step S52 is equal to or less than the second set temperature β, the frost-proof
高所平均温度Hから低所平均温度Lを減算した値が、第2設定温度β+ηより大きくなった場合(ステップS61;YES)、又は、低所平均温度Lが、第1設定温度α+γ以上になった場合(ステップS62;YES)、防霜ファン制御部145は、ヒータ17の運転を停止する(ステップS63)。制御装置14の電源がOFFになっていなければ(ステップS64;NO)、ステップS51に戻り、ステップS51〜ステップS64を繰り返す。電源がOFFになった場合(ステップS64;YES)、処理を終了する。
When the value obtained by subtracting the low place average temperature L from the high place average temperature H becomes larger than the second set temperature β + η (step S61; YES), or when the low place average temperature L is the first set temperature α + γ When the above is achieved (step S62; YES), the frost-proof
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る防霜装置は、圃場の逆転層が発生する高さに設けられ、圃場に風を吹き下ろす防霜ファンと、少なくとも、圃場の農作物の葉面、又は葉面近傍の温度を検出する第1センサと、逆転層が発生する高さの気温を検出する第2センサと、防霜ファンの駆動源である発電機と、第1センサの検出値の所定の期間の平均値および第2センサの検出値の所定の期間の平均値に基づいて、発電機を運転させる運転信号を送信する制御装置と、制御装置に電力を供給するバッテリと、を備え、制御装置は、第1センサの検出値の所定の期間の平均値が第1設定温度よりも低く、かつ、第2センサの検出値の所定の期間の平均値から第1センサの検出値の所定の期間の平均値を減算した値が、第2設定温度よりも大きい場合に、運転信号を発電機に送信し、発電機から発電確立信号を受信すると、発電機の電力を防霜ファンに供給し、第1センサの検出値の所定の期間の平均値が、第1設定温度に第1の値を加算した値以上になった場合、または、第2センサの検出値の所定の期間の平均値から第1センサの検出値の所定の期間の平均値を減算した値が、第2設定温度から第2の値を減算した値以下になった場合に、発電機への運転信号の送信を停止する。 In order to achieve the above object, the frost-proof device according to the first aspect of the present invention is provided at a height at which a reversal layer of the field is generated, and a frost-proof fan that blows down the wind into the field and at least the agricultural products in the field. The first sensor that detects the temperature on or near the leaf surface, the second sensor that detects the temperature at the height at which the reversal layer occurs, the generator that is the drive source of the frost-proof fan, and the first sensor Based on the average value of the detected values of the above for a predetermined period and the average value of the detected values of the second sensor for a predetermined period, a control device that transmits an operation signal for operating the generator and a battery that supplies power to the control device. In the control device, the average value of the detected values of the first sensor for a predetermined period is lower than the first set temperature, and the average value of the detected values of the second sensor for a predetermined period is used as the first sensor. When the value obtained by subtracting the average value of the detected values for a predetermined period is larger than the second set temperature, the operation signal is transmitted to the generator, and when the power generation establishment signal is received from the generator, the power of the generator is reduced. When the average value of the detection value of the first sensor for a predetermined period is equal to or greater than the value obtained by adding the first value to the first set temperature, or the detection value of the second sensor . When the value obtained by subtracting the average value of the detection value of the first sensor for a predetermined period from the average value of the predetermined period becomes equal to or less than the value obtained by subtracting the second value from the second set temperature, the generator is supplied. Stop transmitting the operation signal.
Claims (8)
少なくとも、前記圃場の農作物の葉面、又は前記葉面近傍の温度を検出する第1センサと、
前記防霜ファンの駆動源である発電機と、
前記第1センサの検出値に基づいて、前記発電機を運転させる運転信号を送信する制御装置と、
前記制御装置に電力を供給するバッテリと、
を備え、
前記制御装置は、前記運転信号を前記発電機に送信し、前記発電機から発電確立信号を受信すると、前記発電機の電力を前記防霜ファンに供給する防霜装置。A frost-proof fan that is installed at a height where an inversion layer is generated in the field and blows down the wind in the field.
At least, a first sensor that detects the temperature of the leaf surface of the crop in the field or the vicinity of the leaf surface,
The generator that is the drive source of the frost-proof fan and
A control device that transmits an operation signal for operating the generator based on the detection value of the first sensor, and
A battery that supplies power to the control device and
With
The control device is a frost-proof device that transmits the operation signal to the generator and receives the power generation establishment signal from the generator to supply the electric power of the generator to the frost-proof fan.
前記第1センサの検出値が第1設定温度よりも低い場合に、前記発電機に前記運転信号を送信し、前記第1センサの検出値に基づいて、前記圃場の農作物の生育ステージを判定し、判定した前記圃場の農作物の生育ステージに対応する前記第1設定温度を決定する請求項1に記載の防霜装置。The control device is
When the detection value of the first sensor is lower than the first set temperature, the operation signal is transmitted to the generator, and the growth stage of the crop in the field is determined based on the detection value of the first sensor. The anti-frost device according to claim 1, wherein the first set temperature corresponding to the determined growth stage of the crop in the field is determined.
前記第1センサの検出値に基づいて判定した前記圃場の農作物の生育ステージに対応する生育限界温度に基づいて、前記第1設定温度を決定する請求項2に記載の防霜装置。The control device is
The frost-proof device according to claim 2, wherein the first set temperature is determined based on the growth limit temperature corresponding to the growth stage of the crop in the field determined based on the detection value of the first sensor.
前記第1センサの検出値の1日の平均値が基準温度を超える場合に、前記基準温度と前記第1センサの検出値の1日の平均値との差分を計算し、その差分の計算開始日から本日までの累積値に基づいて、前記圃場の農作物の生育ステージを判定する請求項2又は3に記載の防霜装置。The control device is
When the daily average value of the detected value of the first sensor exceeds the reference temperature, the difference between the reference temperature and the daily average value of the detected value of the first sensor is calculated, and the calculation of the difference is started. The anti-frost device according to claim 2 or 3, wherein the growth stage of the crop in the field is determined based on the cumulative value from the day to the present day.
前記制御装置は、
前記第1センサの検出値が前記第1設定温度よりも低く、かつ、前記第2センサの検出値から前記第1センサの検出値を減算した値が、第2設定温度よりも大きい場合に、前記発電機に前記運転信号を送信する請求項2から4のいずれか1項に記載の防霜装置。A second sensor for detecting the temperature at the height at which the inversion layer is generated is further provided.
The control device is
When the detection value of the first sensor is lower than the first set temperature, and the value obtained by subtracting the detection value of the first sensor from the detection value of the second sensor is larger than the second set temperature. The frost-proof device according to any one of claims 2 to 4, which transmits the operation signal to the generator.
前記制御装置は、
前記第1センサの検出値が前記第1設定温度よりも低く、かつ、前記第2センサの検出値から前記第1センサの検出値を減算した値が、前記第2設定温度以下である場合に、前記ヒータの運転を開始させる請求項5に記載の防霜装置。The field is equipped with a heater for raising the temperature.
The control device is
When the detection value of the first sensor is lower than the first set temperature, and the value obtained by subtracting the detection value of the first sensor from the detection value of the second sensor is equal to or less than the second set temperature. The anti-frost device according to claim 5, wherein the operation of the heater is started.
前記運転信号を前記発電機に送信し、前記発電機から発電確立信号を受信すると、前記発電機の電力を前記防霜ファンに供給する防霜ファン制御装置。At least, based on the detection value of the first sensor that detects the temperature of the leaf surface of the crop in the field or the vicinity of the leaf surface, the field is provided at a height at which an inversion layer of the field is generated, and the field is blown with wind. It is a frost-proof fan control device that transmits an operation signal for operating the generator to a generator that is a drive source of the frost-proof fan to be lowered.
A frost-proof fan control device that supplies the power of the generator to the frost-proof fan when the operation signal is transmitted to the generator and the power generation establishment signal is received from the generator.
前記運転信号を前記発電機に送信するステップと、
前記発電機から発電確立信号を受信するステップと、
前記発電機の電力を前記防霜ファンに供給するステップと、
を備える防霜ファン制御方法。A frost-proof fan provided at a height at which an inversion layer of the field is generated and blowing down the wind to the field, at least a first sensor for detecting the temperature of the leaf surface of the crop in the field or the vicinity of the leaf surface, the prevention. A generator that is a power source for a frost fan, a control device that transmits an operation signal that causes the generator to operate the generator based on a value detected by the first sensor, and a battery that supplies power to the control device. A frost-proof fan control method performed by a frost-proof device equipped with
The step of transmitting the operation signal to the generator and
The step of receiving the power generation establishment signal from the generator and
The step of supplying the electric power of the generator to the frost-proof fan,
Anti-frost fan control method.
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