特許 7526296 用水管理システム及びパイプライン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-23

(45)【発行日】2024-07-31

(54)【発明の名称】用水管理システム及びパイプライン

(51)【国際特許分類】

   A01G 25/00 20060101AFI20240724BHJP

【ＦＩ】

A01G25/00 501D

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023014074

(22)【出願日】2023-02-01

(62)【分割の表示】P 2021068466の分割

【原出願日】2015-12-15

(65)【公開番号】P2023052827

(43)【公開日】2023-04-12

【審査請求日】2023-02-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】谷口 輝行

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】田中 正

(72)【発明者】

【氏名】荒木 建国

(72)【発明者】

【氏名】奥野 秀明

【審査官】吉田 英一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１６１１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８８７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２８４４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００５１７４３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｇ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

用水供給源からパイプラインを経由して供給された用水を圃場に供給するように設けられる給水栓と、用水管理サーバとを備える用水管理システムであって、
前記給水栓において、前記パイプラインから供給された用水が前記給水栓の外部に吐出されるまでの流水経路に設けられる栓部の開閉駆動を行う栓駆動部と、
前記パイプラインに用水を供給するポンプと、
前記ポンプの動作状態として、当該ポンプが停止している状態と動作した状態とのいずれであるのかを検出する給水開始検出部と、
前記用水供給源から前記パイプラインに供給される用水の流量を検出するように設置される用水センサと、
前記用水管理サーバにおいて、前記栓駆動部が前記栓部を開閉するように制御を行う給水栓制御部とを備え、
前記給水栓は、電源部と、サーバ対応通信部とをさらに備え、
前記用水センサは、検出された用水の流量を前記用水管理サーバに送信可能に構成され、
前記給水開始検出部は、検出された動作状態に応じた通知を、前記用水管理サーバに送信可能に構成される、
用水管理システム。

【請求項2】

用水供給源から第１パイプラインを経由して供給された用水が複数の第２パイプラインに分岐され、分岐された用水を複数の圃場のそれぞれに供給するように前記複数の圃場ごとに設けられる給水栓と、用水管理サーバとを備える用水管理システムであって、
前記給水栓において、前記第２パイプラインから供給された用水が前記給水栓の外部に吐出されるまでの流水経路に設けられる栓部の開閉駆動を行う栓駆動部と、
前記用水供給源から前記第１パイプラインに供給される用水の流量を検出するように設置される第１用水センサと、
複数の前記第２パイプラインごとに設置され、対応の第２パイプラインに流れる用水の流量を検出する第２用水センサと、
前記用水管理サーバにおいて、前記栓駆動部が前記栓部を開閉するように制御を行う給水栓制御部とを備え、
前記第１用水センサは、検出された用水の流量を前記用水管理サーバに送信可能に構成され、
複数の前記第２用水センサのそれぞれは、検出された用水の流量を近距離無線通信により接続された対応の圃場の給水栓を経由して、前記用水管理サーバに送信可能に構成される
用水管理システム。

【請求項3】

用水供給源から第１パイプラインを経由して供給された用水が複数の第２パイプラインに分岐され、分岐された用水を複数の圃場のそれぞれに供給するように前記複数の圃場ごとに設けられる給水栓と、圃場から用水を排出させる排水栓と、用水管理サーバとを備える用水管理システムであって、
前記給水栓において、前記第２パイプラインから供給された用水が前記給水栓の外部に吐出されるまでの流水経路に設けられる栓部の開閉駆動を行う栓駆動部と、
前記圃場をカバーするエリアを通信距離とする無線ＬＡＮルータと、
前記用水供給源から前記第１パイプラインに供給される用水の流量を検出するように設置される第１用水センサと、
複数の前記第２パイプラインごとに設置され、対応の第２パイプラインに流れる用水の流量を検出する第２用水センサと、
前記用水管理サーバにおいて、前記栓駆動部が前記栓部を開閉するように制御を行う給水栓制御部とを備え、
前記給水栓は、電源部と、サーバ対応通信部とをさらに備え、
前記排水栓は、サーバ対応通信部をさらに備え、
前記用水管理サーバは、前記第１用水センサ、前記給水栓および前記排水栓と前記無線ＬＡＮルータを経由して通信可能であり、
複数の前記第２用水センサのそれぞれは、対応の圃場の前記給水栓と近距離無線通信により通信可能である
用水管理システム。

【請求項4】

用水供給源から第１パイプラインを経由して供給された用水が複数の第２パイプラインに分岐され、分岐された用水を複数の圃場のそれぞれに供給するように前記複数の圃場ごとに設けられる給水栓と、圃場から用水を排出させる排水栓と、用水管理サーバとを備える用水管理システムであって、
前記給水栓において、前記第２パイプラインから供給された用水が前記給水栓の外部に吐出されるまでの流水経路に設けられる栓部の開閉駆動を行う栓駆動部と、
前記用水供給源から前記第１パイプラインに供給される用水の流量を検出するように設置される第１用水センサと、
複数の前記第２パイプラインごとに設置され、対応の第２パイプラインに流れる用水の流量を検出する第２用水センサと、
前記用水管理サーバにおいて、前記栓駆動部が前記栓部を開閉するように制御を行う給水栓制御部とを備え、
前記給水栓は、電源部と、サーバ対応通信部とをさらに備え、
前記排水栓は、サーバ対応通信部をさらに備え、
前記第１用水センサ、前記給水栓および前記排水栓は、前記用水管理サーバおよび前記圃場を所有する圃場主の圃場主端末と、ネットワークを経由して通信可能であり、
複数の前記第２用水センサのそれぞれは、対応の圃場の前記給水栓と近距離無線通信により通信可能である
用水管理システム。

【請求項5】

給水栓の識別子を、複数の用水供給源の識別子のうち当該給水栓が用水の供給を受ける用水供給源の識別子と対応付けた給水栓管理情報を備える
請求項１から４のいずれか一項に記載の用水管理システム。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の用水管理システムにより用水の流れが管理されるパイプラインであって、
用水供給源からの用水を、水位を検出する水位センサが備えられた圃場に用水を供給する給水栓に送るようにされ、
用水の流量を検出する用水センサが設けられる
パイプライン。

【請求項7】

前記給水栓は、浮力を有する球状の止水栓ボールを使用して用水の吐出量を変化させるように構成される
請求項６に記載のパイプライン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、用水管理システム及びパイプラインに関する。

【背景技術】

【0002】

コンピュータにより水田の給水栓と排水栓との開閉を制御することで、水田における給排水管理を行うようにされた水管理システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この水管理システムは、水温計で測定された水田水温と、水温計で測定された給水パイプラインの水温とを比較し、差が所定値以下であれば揚水ポンプを運転し、給水パイプラインに対して用水補給を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－１６１１９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

給水栓への給水の開始に伴ってエアハンマーと呼ばれる現象が生じる場合がある。エアハンマーとは、給水を開始した際にパイプライン内に残留していた空気が供給された水によって圧縮され、高い圧力で給水栓に衝突する現象である。エアハンマーによっては、給水栓が破壊される可能性がある。このため、給水の開始に際してはエアハンマーが発生しないようにすることが求められる。

【0005】

エアハンマーの発生を防ぐには、例えば給水栓への給水が開始される前の段階において、予め給水栓を開状態としておくようにすればよい。しかしながら、給水栓は、屋外の圃場に設置されているものであるため、例えば圃場主などは、圃場の給水栓が設置されている場所にまで赴いて給水栓を開く作業を行わねばならない。このような作業は農家にとって負担であり、省力化の妨げとなる。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、圃場の給水栓への給水の開始に際して人的作業によることなくエアハンマーの発生が防止されるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、用水供給源からパイプラインを経由して供給された用水を圃場に供給するように設けられる給水栓と、用水管理サーバとを備える用水管理システムであって、前記給水栓において、前記パイプラインから供給された用水が前記給水栓の外部に吐出されるまでの流水経路に設けられる栓部の開閉駆動を行う栓駆動部と、前記用水供給源から前記給水栓への用水の供給の開始を検出する給水開始検出部と、前記用水管理サーバにおいて、前記給水開始検出部により用水の供給の開始が検出されたことに応じて、前記栓駆動部が前記栓部を開状態とするように開栓制御を行う給水栓制御部とを備えて用水管理システムである。

【0008】

また、本発明の一態様は、上記の用水管理システムであって、前記用水供給源から前記給水栓に流れる用水を検出する第１用水センサをさらに備え、前記給水開始検出部は、前記第１用水センサの検出結果に基づいて用水の供給が開始されたか否かについて判定してもよい。

【0009】

また、本発明の一態様は、上記の用水管理システムであって、前記給水栓制御部は、前記開栓制御を行ったことにより前記給水栓から用水が吐出された状態となった後において、開栓制御の対象とされた給水栓のうち、圃場への給水に使用しないことが定められた給水栓においては前記栓駆動部が前記栓部を閉状態とするように閉栓制御を行ってもよい。

【0010】

また、本発明の一態様は、上記の用水管理システムであって、前記給水栓に流れる用水を検出する第２用水センサをさらに備え、前記給水開始検出部は、前記第２用水センサによる検出結果に基づいて前記給水栓から用水が吐出された状態となったことを判定した場合に前記閉栓制御を行ってもよい。

【0011】

また、本発明の一態様は、用水供給源からパイプラインを経由して供給された用水を圃場に供給するように設けられ、前記パイプラインから供給された用水が外部に吐出されるまでの流水経路に設けられる栓部の開閉駆動を行う栓駆動部を備える給水栓と通信を行う通信部と、前記用水供給源から前記給水栓への用水の供給の開始が検出されたことに応じて、前記栓駆動部が前記栓部を開状態とするように開栓制御を行う給水栓制御部とを備える用水管理サーバである。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように、本発明によれば、圃場の給水栓への給水の開始に際して人的作業によることなくエアハンマーの発生が防止されるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態における用水管理システムの全体的な構成例を示す図である。

【図2】本実施形態における給水栓の構成例を示す図である。

【図3】本実施形態における給水栓の構成例を示す図である。

【図4】本実施形態における用水センサの構成例を示す図である。

【図5】本実施形態における用水管理サーバの構成例を示す図である。

【図6】本実施形態における給水栓管理情報の内容例を示す図である。

【図7】本実施形態における用水管理サーバが、エアハンマーの防止に関連して実行する処理手順例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態による用水管理システムについて図面を参照して説明する。 図１は、本実施形態における用水管理システムの全体的な構成例を示している。本実施形態の用水管理システムは、複数の圃場における給排水を管理する。

【0015】

まず、同図を参照して、用水管理システムが対応する圃場の給排水系について説明する。同図では、用水管理システムが、３つの圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３を管理対象とした例が示されている。本実施形態における圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３は、例えば水田であり、稲作の時期に応じて、適切な水位となるように灌漑、排水（給排水）が行われる。
なお、以降の説明にあたり、圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３について特に区別しない場合には、圃場ＦＭと記載する。なお、本実施形態の用水管理システムが管理対象とする圃場ＦＭの数は特に限定されるものではない。

【0016】

圃場ＦＭ－１には給水栓１００－１が設けられている。給水栓１００－１は、パイプラインＰＬを経由してファームポンドＦＰ（用水供給源の一例）から送られた用水を圃場ＦＭ－１に供給する設備である。給水栓１００－１は、ファームポンドＦＰから送られた用水を圃場ＦＭ－１に吐出するまでの流水経路において開閉する栓部（弁）を備えることで、ファームポンドＦＰから送られた用水を圃場ＦＭ－１に供給する量が調節可能なようにされている。
また、圃場ＦＭ－１には排水栓２００－１が設けられている。排水栓２００－１は、圃場ＦＭ－１に貯まっている水を排出させるための設備である。排水栓２００－１は、圃場ＦＭ－１から引き揚げた水を例えばパイプラインに出すまでの流水経路において開閉する栓部（弁）を備えることで、排水量が調節可能なようにされている。

【0017】

上記の圃場ＦＭ－１の場合と同様にして、圃場ＦＭ－２においても、給水栓１００－２、排水栓２００－２が備えられる。また、圃場ＦＭ－３においても、給水栓１００－３、排水栓２００－３が備えられる。

【0018】

なお、以降の説明にあたり、給水栓１００－１、１００－２、１００－３について特に区別しない場合には、給水栓１００と記載する。また、以降の説明にあたり、排水栓２００－１、２００－２、２００－３について特に区別しない場合には、排水栓２００と記載する。

【0019】

ここで、本実施形態の用水管理システムは、圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３をカバーするエリアを通信距離とする無線ＬＡＮ（Local Area Network）ルータＲＴを備える。無線ＬＡＮルータＲＴは、ネットワークＮＴと接続されており、ネットワークＮＴには用水管理サーバ５００が接続されている。

【0020】

本実施形態における各圃場ＦＭの給水栓１００と排水栓２００は、それぞれ無線ＬＡＮに対応したネットワーク通信機能を有している。これにより、各圃場ＦＭの給水栓１００と排水栓２００は、それぞれ、無線ＬＡＮルータＲＴからネットワークＮＴを経由して用水管理サーバ５００と通信を行うことができる。

【0021】

圃場ＦＭのそれぞれは、以下のように給水（灌漑）が行われる。圃場ＦＭに供給される用水は、まず、例えば河川ＲＶからパイプラインを経由してファームポンドＦＰに引かれ、ファームポンドＦＰにて貯留される。ファームポンドＦＰは、灌漑のための用水を貯留する池である。
ファームポンドＦＰに貯留された用水は、ポンプ（図示せず）によって汲み上げられ、圧力が加えられることによりパイプラインＰＬに供給される。同図の場合、パイプラインＰＬは３つの経路に分岐され、それぞれ、圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３に設けられた給水栓１００－１、１００－２、１００－３と接続されている。これにより、ファームポンドＦＰからパイプラインＰＬを経由して送られた用水は、給水栓１００－１、１００－２、１００－３にまで到達する。この際、給水栓１００－１、１００－２、１００－３の栓部が開状態であれば、給水栓１００－１、１００－２、１００－３から圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３のそれぞれに対して用水が供給され、灌漑が行われる。

【0022】

また、本実施形態の用水管理システムにおいては、圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３への給水制御のために、用水センサ３００－Ａ（第１用水センサの一例）と、用水センサ３００－Ｂ１、３００－Ｂ２及び３００－Ｂ３（第２用水センサの一例）とが備えられる。

【0023】

用水センサ３００－Ａは、ファームポンドＦＰからパイプラインＰＬに流れる用水を検出する。一具体例として、用水センサ３００－Ａは、パイプラインＰＬにおけるファームポンドＦＰに近い部分のパイプラインＰＬに流れる水の量（流量）を検出するように設けられる流量センサである。このように設けられた用水センサ３００－Ａは、ファームポンドＦＰから用水が供給されることに応じて、ファームポンドＦＰからパイプラインＰＬに流入する用水の量を検出することができる。
また、用水センサ３００－Ａは、無線ＬＡＮに対応したネットワーク通信機能を有している。このため、用水センサ３００－Ａは、無線ＬＡＮルータＲＴからネットワークＮＴを経由して用水管理サーバ５００と通信を行うことが可能である。

【0024】

用水センサ３００－Ｂ１は、給水栓１００－１に対応して設けられ、給水栓１００－１に流れる用水を検出する。一具体例として、用水センサ３００－Ｂ１は、給水栓１００－１と接続されたパイプラインＰＬにおいて、給水栓１００－１に近い部分に流れる水の量（流量）を検出するように設けられる。
例えば給水栓１００－１が閉状態にあって給水栓１００－１に用水が流れない状態では、給水栓１００－１に近い部分のパイプラインＰＬにおいても用水の流れは生じない。従って、この場合の用水センサ３００－Ｂ１は、流量がゼロであると検出する。
これに対して、給水栓１００－１が開状態にあって給水栓１００－１に用水が流れている状態では、給水栓１００－１に近い部分のパイプラインＰＬにおいても用水の流れが生じる。従って、この場合の用水センサ３００－Ｂ１は、給水栓１００－１において流れている用水の量に応じた流量を検出する。
このように、用水センサ３００－Ｂ１は、給水栓１００－１に流れる用水を検出することができる。
また、用水センサ３００－Ｂ１と給水栓１００－１とは比較的近接して設置される。そこで、用水センサ３００－Ｂ１と給水栓１００－１とは、近距離無線通信により通信可能に構成される。これにより、用水センサ３００－Ｂ１は、検出された結果を示す検出情報を給水栓１００－１に送信し、給水栓１００－１は受信された検出情報を、無線ＬＡＮルータＲＴからネットワークＮＴを経由して用水管理サーバ５００に送信することができる。このように、用水管理サーバ５００は、通信を介して用水センサ３００－Ｂ１の検出情報を取得することができる。

【0025】

なお、用水センサ３００－Ｂ１と給水栓１００－１との間の近距離無線通信の方式としては特に限定されるものではないが、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などを採用することができる。
このような近距離無線通信は、消費電力が少ないことから、例えば用水センサ３００－Ｂ１については、バッテリーを電源として長期間にわたって動作させることが可能であり、メンテナンスの省力化が図られる。また、例えば太陽電池により日中において発生した電力を充電して電源として使用する場合にも、小容量の太陽電池や充電池で済ませることができる。

【0026】

用水センサ３００－Ｂ２は、給水栓１００－２に対応して設けられ、給水栓１００－２に流れる用水を検出する。例えば用水センサ３００－Ｂ２も、給水栓１００－２に近い部分のパイプラインＰＬに流れる水の量（流量）を検出するように設けられる。
また、用水センサ３００－Ｂ２と給水栓１００－２とは、近距離無線通信により通信可能とされている。これにより、用水管理サーバ５００は、通信を介して給水栓１００－２から用水センサ３００－Ｂ２の検出情報を取得することができる。

【0027】

用水センサ３００－Ｂ３は、給水栓１００－３に対応して設けられ、給水栓１００－３に流れる用水を検出する。例えば用水センサ３００－Ｂ３も、給水栓１００－３に近い部分のパイプラインＰＬに流れる水の量（流量）を検出するように設けられる。
また、用水センサ３００－Ｂ３と給水栓１００－３とは、近距離無線通信により通信可能とされている。これにより、用水管理サーバ５００は、通信を介して給水栓１００－３から用水センサ３００－Ｂ３の検出情報を取得することができる。

【0028】

用水管理サーバ５００は、上記のように用水センサ３００－Ａ、３００－Ｂ１、３００－Ｂ２、３００－Ｂ３から取得した検出情報を利用して、圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３のそれぞれに対応する給排水制御を行うことができる。

【0029】

なお、以降の説明にあたり、各給水栓１００に対応する用水センサ３００－Ｂ１、３００－Ｂ２、３００－Ｂ３について特に区別しない場合には、用水センサ３００－Ｂと記載する。また、ファームポンドＦＰに対応する用水センサ３００－Ａと、給水栓１００に対応する用水センサ３００－Ｂとについて特に区別しない場合には、用水センサ３００と記載する。

【0030】

また、圃場ＦＭ－１においては、複数の水位センサ４００－１が設置される。同図では、４つの水位センサ４００－１が設置された例が示されている。水位センサ４００－１は、それぞれ、設置された場所における水位を検出（測定）する。
圃場の水位は、例えば圃場における位置ごとに異なっている。このため、１つの圃場に対応して１つの水位を求める場合には、圃場における複数の異なる位置にそれぞれ水位センサを配置し、各水位センサにより検出された水位に基づいて１つの代表的な水位を求めるようにすることが測定結果の信頼性を高めるという点で好ましい。本実施形態においては、このような観点から圃場ＦＭ－１において複数の水位センサ４００－１が設置されている。
また、各水位センサ４００－１は、近距離無線通信により同じ圃場ＦＭ－１に設置された給水栓１００－１と通信可能とされている。これにより、各水位センサ４００－１は、検出した水位の情報を給水栓１００－１に送信することができる。また、給水栓１００－１は、各水位センサ４００－１から受信した水位の情報を無線ＬＡＮルータＲＴからネットワークＮＴを経由して用水管理サーバ５００に送信することができる。つまり、各水位センサ４００－１は、検出した水位の情報を、給水栓１００－１が中継する通信を介して用水管理サーバ５００に送信することができる。

【0031】

同様に、圃場ＦＭ－２においては、複数の水位センサ４００－２が設置される。各水位センサ４００－２は、近距離無線通信により同じ圃場ＦＭ－２に設置された給水栓１００－２と通信可能とされている。これにより、各水位センサ４００－２は、検出した水位の情報を、給水栓１００－２の中継を介して用水管理サーバ５００に送信することができる。
また、圃場ＦＭ－３においては、複数の水位センサ４００－３が設置される。各水位センサ４００－３は、近距離無線通信により同じ圃場ＦＭ－３に設置された給水栓１００－３と通信可能とされている。これにより、各水位センサ４００－３は、検出した水位の情報を、給水栓１００－３の中継を介して用水管理サーバ５００に送信することができる。 なお、以降の説明にあたり、水位センサ４００－１、４００－２、４００－３について特に区別しない場合には、水位センサ４００と記載する。

【0032】

用水管理サーバ５００は、圃場ＦＭ－１に設置された各水位センサ４００－１から受信した水位の情報を利用して圃場ＦＭ－１における水位を求め、求めた水位を圃場ＦＭ－１における給排水管理に利用することができる。
同様に、用水管理サーバ５００は、圃場ＦＭ－２に設置された各水位センサ４００－２から受信した水位の情報を利用して、圃場ＦＭ－２における水位を求め、求めた水位を圃場ＦＭ－２における給排水管理に利用することができる。
また、用水管理サーバ５００は、圃場ＦＭ－３に設置された各水位センサ４００－３から受信した水位の情報を利用して、圃場ＦＭ－３における水位を求め、求めた水位を圃場ＦＭ－３における給排水管理に利用することができる。

【0033】

用水管理サーバ５００は、圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３における給排水に関する管理（給排水管理）を行う。
給排水管理にあたり、用水管理サーバ５００は、ネットワークＮＴから無線ＬＡＮルータＲＴを経由して各圃場ＦＭにおける給水栓１００と通信を行うことにより、各給水栓１００における栓部の開閉を制御する。これにより、用水管理サーバ５００は、圃場ＦＭごとに個別に給水に関する制御を行うことができる。
また、用水管理サーバ５００は、ネットワークＮＴから無線ＬＡＮルータＲＴを経由して各圃場ＦＭにおける排水栓２００と通信を行うことにより、各排水栓２００における栓部の開閉を制御する。これにより、用水管理サーバ５００は、圃場ＦＭごとに個別に排水に関する制御を行うことができる。

【0034】

圃場主端末６００－１は、圃場ＦＭ－１の圃場主（農家）が利用するネットワーク端末装置である。圃場主端末６００－１は、例えば圃場ＦＭ－１の圃場主が所有するパーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などである。同様に、圃場主端末６００－２、６００－３は、それぞれ圃場ＦＭ－２、ＦＭ－３の圃場主が利用するネットワーク端末装置である。なお、以降の説明にあたり、圃場主端末６００－１、６００－２、６００－３について特に区別しない場合には、圃場主端末６００と記載する。
なお、同図では圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３の圃場主がそれぞれ異なる場合に対応して、圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３ごとに圃場主端末６００－１、６００－２、６００－３が備えられている例が示されている。しかし、圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３のうちで圃場主が同じものについては、１つの圃場主端末６００が共通に使用されてもよい。

【0035】

図２及び図３を参照して、給水栓１００の構成例について説明する。各図においては、給水栓１００の構造に関して、給水栓１００を側方からみた断面図により示している。 給水栓１００において給水管１０１は、パイプラインＰＬから用水が供給される管である。給水管１０１の下端部側は、図示するように、パイプラインＰＬの端部と連結されている。これにより、図２において矢印αで示すように、パイプラインＰＬから送られてきた用水が給水管１０１における中空部１０１ａに供給される。

【0036】

給水管１０１の上端部には吐出管１０２が取り付けられている。吐出管１０２の中空部１０２ａは、給水管１０１の中空部１０１ａと連通するようにされている。そのうえで、給水管１０１と吐出管１０２との連結部分において、給水管１０１の中空部１０１ａの径は、止水栓ボール１０４よりも大きくなっており、吐出管１０２の中空部１０２ａの径は止水栓ボール１０４よりも小さくなっている。また、吐出管１０２の中空部１０２ａにおける中空部１０１ａ側の開口部は図示するようにテーパー状となっていることで、止水栓ボール１０４が中空部１０２ａの開口にまで浮上してきたときには、図示するように、中空部１０２ａを止水栓ボール１０４が塞ぐことができる位置に納まるようにしている。 本実施形態においては、止水栓ボール１０４と中空部１０２ａの下側の開口部とにより栓部が形成される。

【0037】

また、吐出管１０２の上側にはカップ１０３が被せられるように設けられる。カップ１０３の内側と吐出管１０２との間には、中空部１０３ａが形成されている。中空部１０３ａは、吐出管１０２の中空部１０２ａから排出された用水が外部に吐出されるまでの経路となる。

【0038】

止水栓ボール１０４は、浮力を有する球状の部材である。止水栓ボール１０４は、図示するように、中空部１０１ａ内に設けられる。
また、軸部１０５は、カップ１０３と吐出管１０２の中空部１０２ａを貫通するように設けられる。軸部１０５は、栓駆動部１１１により図２の矢印Ａで示すように一定の可動範囲で上下方向に移動可能とされている。

【0039】

図２に示される軸部１０５は、例えば可動範囲において最も上に位置している状態である。この状態においては、パイプラインＰＬから給水管１０１に供給された用水の圧力によって浮力体である止水栓ボール１０４が同図の状態にまで浮上するため、中空部１０２ａの開口部が止水栓ボール１０４によって塞がれる状態（閉状態）となる。このように閉状態となることにより、パイプラインＰＬから給水管１０１に供給された用水が給水栓１００の外部に吐出されることはない。

【0040】

一方、図３に示される軸部１０５は、図２の状態から図３の矢印Ｂで示すように下方向に移動され、可動範囲において最も下に位置している状態である。この状態においては、同図のように止水栓ボール１０４が軸部１０５によって押し下げられる。このため、止水栓ボール１０４は、中空部１０１ａにおいて、中空部１０２ａよりも下側に位置する状態（開状態）となる。
このように開状態となることにより、パイプラインＰＬから給水管１０１に供給された用水は、同図の破線で示す矢印βとして示すように、中空部１０１ａ、中空部１０２ａ及び中空部１０３ａによる流水経路を通って、給水栓１００の外部に吐出される。このようにして用水が給水栓１００から圃場ＦＭに供給される。この際、吐出管１０２の上にはカップ１０３が設けられていることで、中空部１０２ａから吐出される用水の圧力が高い状態であっても、上に吹き出すことなく、中空部１０３ａを通して下側に流すことができる。

【0041】

また、図２及び図３の各図に示されるように、例えばカップ１０３の上には、ケース１１０が設けられる。ケース１１０の中には、栓駆動部１１１、制御部１１２、センサ対応通信部１１３、サーバ対応通信部１１４及び電源部１１５が備えられる。
栓駆動部１１１は、栓部の開閉駆動を行う。つまり、栓駆動部１１１は、軸部１０５を上下方向に移動させることで、止水栓ボール１０４が中空部１０２ａの開口部を塞ぐ閉状態と止水栓ボール１０４が中空部１０２ａの開口部よりも下側に位置する開状態との間で状態を変化させる。
なお、栓駆動部１１１は、開状態において軸部１０５の上下方向における位置を変化させることで、中空部１０２ａの開口部と止水栓ボール１０４との間の隙間を調節することができる。これにより、給水栓１００から吐出される用水の量が調節可能とされる。

【0042】

栓駆動部１１１は、例えば、モータと、モータの回転に応じて軸部１０５を上下方向に移動させる機構部とを備えて構成される。例えば軸部１０５を上下方向に移動させる機構部は、軸部１０５が給水栓１００における所定箇所と螺合されていることで回転により上下方向に移動可能とされたうえで、軸部１０５をモータの回転に応じて回転させるようにされた構造により構成することができる。なお、軸部１０５を上下方向に移動させる機構部としては他の構造も採り得るものであり、上記の例に限定されない。

【0043】

制御部１１２は、栓駆動部１１１の動作を制御する。このために制御部１１２は、例えば栓駆動部１１１のモータを回転させるためのモータ制御信号を栓駆動部１１１に出力する。
また、制御部１１２は、センサ対応通信部１１３を介して、センサ対応通信部１１３の通信距離にある用水センサ３００及び水位センサ４００と情報の送受信を行う。また、制御部１１２は、サーバ対応通信部１１４を介してネットワークＮＴ経由で用水管理サーバ５００と情報の送受信を行う。

【0044】

センサ対応通信部１１３は、近距離無線通信により通信距離の範囲内に位置する用水センサ３００及び水位センサ４００と通信を行う。
サーバ対応通信部１１４は、ネットワークＮＴ経由で用水管理サーバ５００と通信を行う。

【0045】

電源部１１５は、栓駆動部１１１、制御部１１２、センサ対応通信部１１３及びサーバ対応通信部１１４に電源を供給する。電源部１１５は、例えば太陽電池と蓄電池とを備え、日中において太陽電池により発電された電力を蓄電池に蓄積する。そして、電源部１１５は、蓄電池に蓄積された電力を電源として供給するように構成される。
あるいは、電源部１１５は、２次電池または１次電池などの所定の規格の電池により電源を供給するようにされたうえで、電池の残量が少なくなった場合には電池を交換するように使用される構成であってもよい。

【0046】

図４を参照して、用水センサ３００の構成例について説明する。同図に示されるように、用水センサは、通信部３０１と流量センサ３０２とを備える。
通信部３０１は、近距離無線通信により通信距離の範囲内に位置する給水栓１００と通信を行う。
流量センサ３０２は、当該流量センサ３０２が取り付けられた部位における水の流量を検出する。流量センサ３０２により検出された流量の情報は、通信部３０１によって通信相手の給水栓１００に送信される。

【0047】

図５を参照して、用水管理サーバ５００の構成例について説明する。同図の用水管理サーバ５００は、通信部５０１、制御部５０２及び記憶部５０３を備える。

【0048】

通信部５０１は、ネットワークＮＴに対応する通信を実行する。通信部５０１を備えることにより、用水管理サーバ５００は、各圃場ＦＭの給水栓１００及び排水栓２００と、ネットワークＮＴから無線ＬＡＮルータＲＴを経由して通信を行うことができる。

【0049】

制御部５０２は、用水管理サーバ５００における各種制御を実行する。制御部５０２としての機能は、例えば用水管理サーバ５００が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）がプログラムを実行することによって実現される。
本実施形態における制御部５０２は、ファームポンドＦＰからの用水の供給の開始に応じた制御に関連する機能部として、給水開始検出部５２１と給水栓制御部５２２とを備える。

【0050】

給水開始検出部５２１は、用水センサ３００－Ａの検出結果に基づいてファームポンドＦＰから給水栓１００への用水の供給が開始されたことを検出する。具体的に、給水開始検出部５２１は、ファームポンドＦＰに対応して設置された用水センサ３００－Ａから一定時間（例えば１秒前後から数秒程度）ごとに送信される流量検出情報を受信し、受信された流量検出情報が示す流量を監視する。

【0051】

ファームポンドＦＰから給水栓１００への給水が行われていない状態では、用水センサ３００－Ａが検出するファームポンドＦＰの近傍のパイプラインＰＬにおいて水の流れは発生していない。この際、用水センサ３００－Ａは流量がゼロであると検出する。
そして、ファームポンドＦＰからパイプラインＰＬに用水を送り出すためのポンプ（図示せず）が作動され、ファームポンドＦＰから給水栓１００への給水が開始されると、圧力が加わることによってファームポンドＦＰの近傍のパイプラインＰＬにおいて水の流れが生じる。この際、用水センサ３００－Ａはゼロより大きい流量値を検出する。即ち、用水センサ３００－Ａは流量有りと検出する。
そこで、給水開始検出部５２１は、監視している流量がゼロであった状態から流量有り（ゼロより大きい流量値）の状態に変化した場合に、ファームポンドＦＰからの給水が開始されたことを検出する。

【0052】

給水栓制御部５２２は、給水開始検出部５２１により用水の供給が開始されたことが検出されたことに応じて、給水栓１００における栓駆動部１１１が栓部を開状態とするように開栓制御を行う。
即ち、給水栓制御部５２２は、給水開始検出部５２１により用水の供給が開始されたことが検出されると、各圃場ＦＭにおける全ての給水栓１００－１、１００－２、１００－３（即ち、ファームポンドＦＰからの用水の供給を受ける全ての給水栓１００）に対して栓部を開状態とするための開栓制御信号を送信する。

【0053】

上記のように給水栓制御部５２２が開栓制御を行うことにより、ファームポンドＦＰからの用水の供給を受ける全ての給水栓１００は、ファームポンドＦＰからの用水の供給の開始に応じたタイミングで栓部を開状態とする。

【0054】

ファームポンドＦＰからの用水の供給が開始されて以降において給水栓１００の栓部が閉状態のままであると、パイプラインＰＬ内に残留していた空気が圧縮されて給水栓１００に過大な圧力を加えるエアハンマーと呼ばれる現象が発生する場合がある。エアハンマーが発生した場合には、その過大な圧力によって給水栓が破損する可能性がある。

【0055】

そこで、本実施形態のように、ファームポンドＦＰからの用水の供給の開始に応じたタイミングで給水栓１００を開状態とすれば、パイプラインＰＬに残留していた空気が給水栓１００における流水経路を介して外部に吐出される。これにより、エアハンマーの発生が防止され、給水栓の破損も防止される。
また、上記の構成であれば、エアハンマーの発生防止のための給水栓１００の開栓は、用水管理サーバ５００の制御によって人的作業を伴うことなく行われる。これにより、本実施形態においては、エアハンマーの発生防止に関して省力化が図られる。

【0056】

ただし、上記のように開栓制御を行った給水栓１００のうちには、本来は圃場ＦＭへの給水に使用していないものも含まれている場合がある。例えば、土壌の条件や作物の生長などは圃場ＦＭごとに異なる。また、作物を育てるにあたっての考え方も圃場主によって異なる。あるいは、休耕地となっている圃場ＦＭである場合にも、用水の供給を行う必要がない。このため、同じ時期においても、或る圃場ＦＭでは給水をすべきであるが、他の圃場ＦＭでは給水はすべきでないというように圃場ＦＭごとに給水の要否が異なってくる。
このため、ファームポンドＦＰからの用水の供給の開始に応じてエアハンマーの発生を防止するために全ての給水栓１００を開状態としたままとしておくことによっては、以下のような不具合が生じる可能性がある。
つまり、今の時期において給水をすべきでない圃場ＦＭがある場合には、この圃場ＦＭに設置された給水栓１００から用水が圃場ＦＭに供給されることになる。このような不具合が生じた場合において、圃場主が給水栓１００にまで赴いて手動で給水栓１００を閉状態とすることは面倒であり省力化の点で好ましくない。
そこで、本実施形態においては、給水をすべきでない圃場ＦＭに設置された給水栓１００については、先の開栓制御により開状態としてエアハンマーの発生が回避された後において、用水管理サーバ５００の制御によって閉状態に戻すことが行われる。

【0057】

このため、給水栓制御部５２２は、開栓制御を行ったことにより給水栓１００から用水が吐出された状態となった後において、以下の制御を行う。つまり、給水栓制御部５２２は、開栓制御の対象とされた給水栓１００のうち、圃場ＦＭへの給水に使用しないことが予め定められた給水栓１００について栓駆動部１１１が栓部を閉状態とするように閉栓制御を行う。
具体的に、給水栓制御部５２２は、前述の開栓制御を行った後において、開栓制御の対象とされた給水栓１００のそれぞれにおいて、ファームポンドＦＰから供給された用水が吐出されるのを待機する。ファームポンドＦＰと給水栓１００との間のパイプラインＰＬは物理的に或る程度の長さを有していることから、ファームポンドＦＰからの用水の供給が開始されたことに応じて給水栓１００から用水が吐出されるようになるまでには或る程度の時間を要する。

【0058】

この際、給水栓制御部５２２は、開栓制御の対象とされた全ての給水栓１００（１００－１、１００－２、１００－３）のそれぞれに対応する用水センサ３００－Ｂ（３００－Ｂ１、３００－Ｂ２、３００－Ｂ３）から一定時間ごとに送信される流量検出情報を受信し、受信された流量検出情報が示す流量を監視する。
未だ給水栓１００から用水が吐出されていない状態では、用水センサ３００－Ｂが設けられた給水栓１００の近傍のパイプラインＰＬにおいても水の流れが生じていない。この際、用水センサ３００－Ｂは流量がゼロであると検出する。
そして、給水栓１００から用水が吐出される状態となっているときには、用水センサ３００－Ｂが設けられた給水栓１００の近傍のパイプラインＰＬにおいても水の流れが生じる。この際、用水センサ３００－Ｂはゼロより大きい流量値を検出する。即ち、用水センサ３００－Ｂは流量有りと検出する。
そこで、給水栓制御部５２２は、各用水センサ３００－Ｂのそれぞれが検出する各流量の全てがゼロから流量有りに変化したことを以て、開栓制御の対象とされた給水栓１００の全てにおいて用水が吐出された状態になったと判定する。

【0059】

次に、給水栓制御部５２２は、開栓制御の対象とされた給水栓１００のうちで、給水に使用しないことが定められた給水栓１００を特定する。このために、給水栓制御部５２２は、記憶部５０３の給水栓管理情報記憶部５３１が記憶する給水栓管理情報を利用する。

【0060】

図６は、給水栓管理情報の内容例を示している。同図の給水栓管理情報は、用水管理サーバ５００が、図１に示した圃場ＦＭ－１、ＦＭ－２、ＦＭ－３における給排水管理の他に、もう１つの異なるファームポンドからの用水の供給を受けるようにされた２つの圃場の給排水管理を行っている場合に対応する。
図６の給水栓管理情報は、ファームポンドＩＤと給水栓ＩＤと使用フラグとが対応付けられた構造である。
ファームポンドＩＤは、ファームポンドＦＰごとに割り当てられた識別子である。
給水栓ＩＤは、給水栓１００を一意に示す識別子である。例えば同図においては、ファームポンドＩＤ［Ｐ０００１］に、３つの給水栓ＩＤ［Ｆ０００１］、［Ｆ０００２］、［Ｆ０００３］が対応付けられている。これは、ファームポンドＩＤ［Ｐ０００１］のファームポンドから用水の供給を受ける給水栓が、それぞれ、給水栓ＩＤ［Ｆ０００１］により示される給水栓、給水栓ＩＤ［Ｆ０００２］により示される給水栓、給水栓ＩＤ［Ｆ０００３］の給水栓により示される３つであることを示す。
同図のファームポンドＩＤ［Ｐ０００１］は、図１におけるファームポンドＦＰを示し、給水栓ＩＤ［Ｆ０００１］、［Ｆ０００２］、［Ｆ０００３］は、それぞれ、同じ図１における給水栓１００－１、１００－２、１００－３を示す。

【0061】

また、図６の給水栓管理情報において、ファームポンドＩＤ［Ｐ０００２］は、図１のファームポンドＦＰ以外であって、用水管理サーバ５００による給排水対象の圃場に用水を供給する他のファームポンドを示す。また、図６の給水栓管理情報によっては、給水栓ＩＤ［Ｆ００１１］、［Ｆ００１２］がそれぞれ付与された２つの給水栓がファームポンドＩＤ［Ｐ０００２］により示されるファームポンドから用水の供給を受けることが示される。

【0062】

使用フラグは、対応付けされている給水栓ＩＤが示す給水栓について、圃場への給水のための使用が許可されているか否かを示すフラグである。ここでは、使用フラグが「１」である場合には圃場ＦＭへの給水のための使用が許可されていることを示し、使用フラグが「０」である場合には圃場ＦＭへの給水のための使用が禁止されていることを示す。 同図の例では、図１の給水栓１００－１（給水栓ＩＤ［Ｆ０００１］）と、給水栓１００－２（給水栓ＩＤ＝［Ｆ０００２］）については圃場ＦＭへの給水のための使用が許可されているが、給水栓１００－３（給水栓ＩＤ＝［Ｆ０００３］）については、圃場ＦＭへの給水のための使用が禁止されていることが示されている。即ち、給水栓１００－３は、給水に使用しないことが定められた給水栓である。
また、給水栓ＩＤ［Ｆ００１１］の給水栓と、給水栓ＩＤ［Ｆ００１２］の給水栓とについては、いずれも圃場への給水のための使用が許可されていることが示されている。

【0063】

給水栓管理情報における使用フラグの設定は、圃場主端末６００から行うことができる。例えば圃場主は、自己が所有する圃場主端末６００を操作して、圃場主端末６００を用水管理サーバ５００が提供する給水栓に関する設定用のウェブサイトにアクセスさせる。そして、圃場主は、アクセスされたウェブサイトに対して圃場主端末６００から操作を行って、自己が所有する圃場ＦＭにおける給水栓１００の使用の許可、禁止についての設定を行うことができる。このようにウェブサイトに対して設定された内容が給水栓管理情報に反映される。

【0064】

給水栓制御部５２２は、給水栓管理情報を参照して、開栓制御を行った給水栓１００のうちで、使用フラグが「０」の給水栓１００を特定する。そして、給水栓制御部５２２は、特定された給水栓１００に対して、閉状態とするための閉栓制御信号を送信する。
閉栓制御信号を受信した給水栓１００の制御部１１２は、栓駆動部１１１を制御して栓部を閉状態とする。この結果、開栓制御が行われた後において、給水栓管理情報により給水が許可されている給水栓１００からはそのまま圃場ＦＭへの給水が継続される。一方、給水栓管理情報により給水が禁止されている給水栓１００について圃場ＦＭへの給水が停止される。このように、給水栓制御部５２２は、用水センサ３００－Ｂの検出結果に基づいて給水栓１００から用水が吐出された状態となったことを判定した場合に閉栓制御を行うように構成される。

【0065】

また、記憶部５０３は、制御部５０２が利用する各種の情報を記憶する。本実施形態における記憶部５０３は、給水栓管理情報記憶部５３１を備える。給水栓管理情報記憶部５３１は、給水栓管理情報を記憶する。給水栓管理情報は、前述のように、給水栓ごとの圃場ＦＭへの給水の許可、禁止についての設定内容が示される。

【0066】

続いて、図７のフローチャートを参照して、本実施形態における用水管理サーバ５００が、エアハンマーの防止に関連して実行する処理手順例について説明する。なお、同図に示される処理は、用水管理サーバ５００が用水供給開始の監視対象とするファームポンド（即ち、給水栓管理情報にファームポンドＩＤが格納されているファームポンド）のうち、１つのファームポンドを対象として行われる処理である。従って、用水管理サーバ５００は、同図の処理を、給水栓管理情報にファームポンドＩＤが格納されているファームポンドごとに並行して実行する。
ここでは、同図の処理が図１に示したファームポンドＦＰを対象として行われる処理である場合を例に挙げて説明する。

【0067】

図１のファームポンドＦＰに対応する用水センサ３００－Ａは、ファームポンドＦＰの近傍のパイプラインＰＬにおける水の流量を検出する。そして、用水センサ３００－Ａは、検出した流量値を示す検出情報を一定時間ごとに用水管理サーバ５００に対して送信する。また、用水センサ３００－Ａは、検出情報の送信にあたり、用水センサ３００－Ａが対応するファームポンドＦＰを示すファームポンドＩＤ［Ｐ０００１］を検出情報に含める。

【0068】

そこで、用水管理サーバ５００の給水開始検出部５２１は、給水開始の監視対象のファームポンドＦＰを示すファームポンドＩＤ［Ｐ０００１］を含む検出情報（即ち、図１の用水センサ３００－Ａが送信する検出情報）が受信されるのを待機する（ステップＳ１０１－ＮＯ）。
なお、用水センサ３００－Ａから送信される検出情報には、例えばファームポンドＩＤに代えて、用水センサ３００－Ａを一意に示す用水センサＩＤを含めてもよい。この場合、用水管理サーバ５００は、ファームポンドＦＰのファームポンドＩＤと用水センサ３００－Ａの用水センサＩＤとを対応付けて管理することで、用水センサ３００－Ａが流量検出対象とするファームポンドＦＰを一意に特定することが可能である。
ファームポンドＦＰを示すファームポンドＩＤ［Ｐ０００１］を含む検出情報が受信されると（ステップＳ１０１－ＹＥＳ）、給水開始検出部５２１は、受信された検出情報において含まれる流量値を取得する（ステップＳ１０２）。

【0069】

次に、給水開始検出部５２１は、今回のステップＳ１０２により取得された流量値と、今回より前のステップＳ１０２により取得された流量値とに基づいて、対応のファームポンドＦＰからの用水の供給が開始されたか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。 ステップＳ１０３の判定にあたって、例えば給水開始検出部５２１は、前回までのステップＳ１０２により取得された流量値がゼロであった状態から、今回のステップＳ１０２により取得された流量値がゼロであった状態からゼロより大きくなるように変化したか否かについて判定すればよい。つまり、この場合には、ファームポンドＦＰからの用水の流量が検出されたことに応じて即座に給水栓１００を開状態とする制御が行われるようにしている。
なお、流量値がゼロであった状態から、所定のマージン値に応じたゼロより大きい所定値に変化したか否かについて判定するようにしてもよい。なお、例えば流量値がゼロであった状態から、ゼロより大きい所定以上の流量値が連続して一定回数にわたって取得された場合に、ファームポンドＦＰからの用水の供給が開始されたと判定してもよい。上記２つの構成の場合には、何らかの原因により生じた一時的なパイプラインＰＬ内の水の流れの発生を、ファームポンドＦＰからの用水の供給開始であると誤判定することが避けられ、判定結果についての信頼性を向上させることが可能になる。

【0070】

ファームポンドＦＰからの用水の供給が開始されていないと判定された場合（ステップＳ１０３－ＮＯ）、給水開始検出部５２１は、ステップＳ１０１に処理を戻す。
これに対して、ファームポンドＦＰからの用水の供給が開始されたことが判定された場合（ステップＳ１０３－ＹＥＳ）、給水栓制御部５２２が以下の処理を実行する。

【0071】

つまり、給水栓制御部５２２は、監視対象のファームポンドＦＰから用水の供給を受ける全ての給水栓１００を対象とする開栓制御を行う（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の開栓制御は、以下のように行われる。
まず、給水栓制御部５２２は、開栓制御の対象としての給水栓を特定する。このために、給水栓制御部５２２は、用水供給開始の監視対象のファームポンドＦＰのファームポンドＩＤに対応付けられている給水栓ＩＤを、給水栓管理情報記憶部５３１が記憶する給水栓管理情報から取得する。
具体的に、この場合における用水供給開始の監視対象のファームポンドＦＰのファームポンドＩＤは、［Ｐ０００１］である。そこで、この場合の給水栓制御部５２２は、給水栓管理情報から、ファームポンドＩＤ［Ｐ０００１］に対応付けられている３つの給水栓ＩＤ［Ｆ０００１］、［Ｆ０００２］、［Ｆ０００３］を取得する。このように給水栓ＩＤを取得することにより、開栓制御の対象としての給水栓が、給水栓１００－１、１００－２、１００－３であることが特定される。このように特定された給水栓１００－１、１００－２、１００－３は、監視対象のファームポンドＦＰから用水の供給を受ける給水栓１００である。
そして、給水栓制御部５２２は、上記のように開栓制御の対象として特定した給水栓１００－１、１００－２、１００－３に対して、開栓制御信号を送信する。このようにして、ステップＳ１０４における開栓制御が行われる。
上記のように開栓制御が行われることに応じて、給水栓１００－１、１００－２、１００－３における各制御部１１２は、栓部が開状態となるように栓駆動部１１１を制御する。これにより、開栓制御の対象の給水栓１００の全てが開状態となる。
ここで、ステップＳ１０４の開栓制御による給水栓１００の開状態としては、全開（１００％の開度）とすればよい。給水栓１００を全開の状態とすることにより止水栓ボール１０４のストローク距離ができるかぎり小さくなるので、エアハンマーの現象による破壊もさらに生じにくくなる。

【0072】

前述のように、パイプラインＰＬが物理的な長さを有することで、ファームポンドＦＰ側での用水供給開始のタイミングから、供給された用水が実際に給水栓１００から吐出されるまでには或る程度の時間を要する。
そこで、上記のように開栓制御の対象の給水栓１００の全てを開状態とした後において、給水栓制御部５２２は、用水が給水栓１００から吐出される状態となることを待機する。このために、給水栓制御部５２２は、以下のようにステップＳ１０５及びＳ１０６の処理を行う。
つまり、給水栓制御部５２２は、全ての給水栓１００のそれぞれに対応する用水センサ３００－Ｂが検出する流量を監視する（ステップＳ１０５）。
用水センサ３００－Ｂ１、３００－Ｂ２、３００－Ｂ３は、それぞれ、給水栓１００－１、１００－２、１００－３の近傍のパイプラインＰＬにおける流量を検出し、検出した流量を示す流量値を含む検出情報を、用水センサ３００－Ｂ１、３００－Ｂ２、３００－Ｂ３を経由して用水管理サーバ５００に対して一定時間ごとに送信する。
また、用水センサ３００－Ｂ１、３００－Ｂ２、３００－Ｂ３が送信する検出情報には、対応の給水栓を示す情報として、それぞれ、給水栓１００－１、１００－２、１００－３の給水栓ＩＤが含まれる。

【0073】

そこで、給水栓制御部５２２は、ステップＳ１０５の処理として、用水センサ３００－Ｂ１、３００－Ｂ２、３００－Ｂ３のいずれかから検出情報が受信されることに応じて、受信された検出情報に含まれる流量値を、同じ検出情報に含まれる給水栓ＩＤと対応付けて取得する。このようにして、ステップＳ１０５により、開栓制御対象の給水栓１００ごとに対応する用水センサ３００－Ｂが検出した流量の監視が行われる。

【0074】

上記のようにステップＳ１０５による流量の監視を行いながら、給水栓制御部５２２は、開栓制御対象の全ての給水栓１００から用水が吐出された状態となったか否かについて判定する（ステップＳ１０６）。
このために、給水栓制御部５２２は、用水センサ３００－Ｂのそれぞれにて検出された流量の全てが、ゼロの状態からゼロより大きい状態に変化したか否かについて判定すればよい。用水センサ３００－Ｂにより検出された流量の全てがゼロより大きい状態に変化したということは、開栓制御対象とされて開状態にある全ての給水栓１００において、ファームポンドＦＰから供給された用水が吐出されているということである。

【0075】

開栓制御対象の給水栓１００のうちの少なくとも１つにおいて未だ用水が吐出されていないことが判定された場合（ステップＳ１０６－ＮＯ）、給水栓制御部５２２は、ステップＳ１０５に処理を戻す。即ち、給水栓制御部５２２は、開栓制御対象である全ての給水栓１００について用水が吐出されたことを判定するまで、ステップＳ１０５による流量の監視を継続する。
一方、開栓制御対象の全ての給水栓１００から用水が吐出された状態となったことを判定した場合（ステップＳ１０６－ＹＥＳ）、給水栓制御部５２２は、以下の制御に移行する。つまり、給水栓制御部５２２は、開栓制御対象とされた給水栓１００のうちで、給水のための使用が禁止されている給水栓１００については閉状態とするための制御に移行する。
そこで、給水栓制御部５２２は、まず、開栓制御対象とされた給水栓１００のうちで、給水のための使用が禁止されている給水栓１００を特定する（ステップＳ１０７）。このため、給水栓制御部５２２は、給水栓管理情報において格納される開栓制御対象の給水栓１００の給水栓ＩＤのうち、対応付けされている使用フラグが「０」の給水栓ＩＤを特定する。このようにして給水栓ＩＤの特定が行われることにより、給水のための使用が禁止されている給水栓１００の特定が行われる。
図６の給水栓管理情報の例では、給水栓ＩＤ［Ｆ０００１］、［Ｆ０００２］、［Ｆ０００３］のうち、給水栓ＩＤ［Ｆ０００３］に対応付けられた使用フラグが「０」となっている。従って、この場合には、給水栓ＩＤ［Ｆ０００３］により示される給水栓１００－３が給水のための使用が禁止されている給水栓として特定される。

【0076】

そして、給水栓制御部５２２は、ステップＳ１０７により給水使用禁止が設定されているものと特定された給水栓１００を対象として閉栓制御を行う（ステップＳ１０８）。つまり、給水栓制御部５２２は、ステップＳ１０７により給水のための使用が禁止されているものと特定された給水栓１００を送信先として、閉栓制御信号を送信する。
ステップＳ１０４の開栓制御により開状態とされていた給水栓１００のうち、ステップＳ１０７により特定された給水栓１００は、閉栓制御信号を受信する。閉栓制御信号を受信した給水栓１００は、これまで開状態とされていた栓部が閉状態となるように栓駆動部１１１を制御する。
これにより、開栓制御の対象とされた給水栓１００のうち、給水のための使用が許可されている給水栓１００は開状態が維持され、給水のための使用が禁止されている給水栓１００が閉状態となる。この結果、給水の必要のある圃場ＦＭには給水が行われ、その一方で、給水の必要がない圃場ＦＭには給水が行われないこととなり、給水栓管理情報の設定に従って適正な給水管理が可能となる。

【0077】

なお、上記の説明では、エアハンマーの防止にあたり、１つのファームポンドＦＰに対応する全ての給水栓１００を開状態とするように制御した例を挙げている。
しかしながら、エアハンマーの防止にあたり、１つのファームポンドＦＰに対応する給水栓１００のうちの一部を開状態とするように制御し、残りの給水栓１００については閉状態のままとしてもよい。この場合においては、空気の圧力が給水栓１００の間でできるだけ偏らないように、一定数おき（例えば１つおき、２つおき）の給水栓１００を開状態の制御対象とするとよい。
このようにファームポンドＦＰに対応する一部の給水栓１００を開状態としても、閉状態にある給水栓１００にかかる空気の圧力は十分に低減させることができるため、エアハンマーによる破壊が防止される。このようにファームポンドＦＰに対応する給水栓１００のうち開状態とする給水栓１００を一部に制限することによっては、開状態の制御対象とされない給水栓１００については栓駆動部１１１が動作しなくともよいため、例えば電源部１１５における２次電池あるいは１次電池の容量を節約することができる。

【0078】

なお、これまでの実施形態の説明では、用水センサ３００－ＡにてファームポンドＦＰからパイプラインＰＬに流れる用水の流量を検出し、用水管理サーバ５００における給水開始検出部５２１が、用水センサ３００－Ａにより検出された流量に基づいて、ファームポンドＦＰからの給水が開始されたか否かを検出するように構成されている。
しかしながら、本実施形態においては、例えば、用水センサ３００－Ａについて、流量を検出するとともに、検出した流量に基づいてファームポンドＦＰからの給水が開始されたか否かを検出可能なように構成してもよい。即ち、給水開始検出部５２１は、用水センサ３００－Ａに備えられてもよい。この場合、用水センサ３００－Ａの給水開始検出部５２１は、ファームポンドＦＰからの給水が開始されたことを検出すると、その旨を示す給水開始通知を用水管理サーバ５００に送信する。用水管理サーバ５００における給水栓制御部５２２は、給水開始通知が受信されたことに応じて開栓制御を行うようにされればよい。
また、給水開始検出部５２１は、例えばファームポンドＦＰからパイプラインＰＬに用水を送り出すためのポンプの動作状態を監視し、ポンプが停止している状態から動作を開始した状態となったことに応じて、給水が開始されたことを検出するようにしてもよい。あるいは、ポンプに給水開始検出部５２１を設けてもよい。つまり、この場合には、ポンプ自体が、自己の動作を開始したことに応じて給水が開始されたことを検出し、作開始通知を用水管理サーバ５００に送信するように構成すればよい。

【0079】

また、上記の実施形態においては、閉栓制御の対象は、用水管理サーバ５００が記憶する給水栓管理情報において、「０」の使用フラグが設定されている給水栓とされていた。しかし、例えば給水開始検出部５２１は、開栓制御を行った際の圃場ＦＭの水位を、水位センサ４００の検出情報から求め、求められた水位が、圃場主により予め指定されている水位以上である場合には、この圃場ＦＭに対応して設けられている給水栓についても閉栓制御を行うようにしてよい。

【0080】

また、本実施形態における給水栓の構造としては、図２及び図３により例示したものに限定されるものではなく、他の構造が採られていてもよい。

【0081】

なお、上述の用水管理サーバ５００や給水栓１００などの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述の用水管理サーバ５００や給水栓１００の処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。配信サーバの記録媒体に記憶されるプログラムのコードは、端末装置で実行可能な形式のプログラムのコードと異なるものでもよい。すなわち、配信サーバからダウンロードされて端末装置で実行可能な形でインストールができるものであれば、配信サーバで記憶される形式は問わない。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に端末装置で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【符号の説明】

【0082】

１００（１００－１、１００－２、１００－３） 給水栓、１０１ 給水管、１０１ａ 中空部、１０２ 吐出管、１０２ａ 中空部、１０３ カップ、１０３ａ 中空部、１０４ 止水栓ボール、１０５ 軸部、１１０ ケース、１１１ 栓駆動部、１１２ 制御部、１１３ センサ対応通信部、１１４ サーバ対応通信部、１１５ 電源部、２００（２００－１、２００－２、２００－３） 排水栓、３００ 用水センサ、３０１ 通信部、３０２ 流量センサ、４００（４００－１、４００－２、４００－３） 水位センサ、５００ 用水管理サーバ、５０１ 通信部、５０２ 制御部、５０３ 記憶部、５２１ 給水開始検出部、５２２ 給水栓制御部、５３１ 給水栓管理情報記憶部、６００（６００－１、６００－２、６００－３） 圃場主端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】