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自律型バッテリーレス太陽光発電システムの研究開発と農業用灌漑系への活用計画(インターネット遠隔計測・制御技術を用いた自然エネルギーシステムの構築)

研究課題

研究課題/領域番号 13450165
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 システム工学
研究機関琉球大学

研究代表者

玉城 史朗  琉球大学, 工学部, 教授 (80163666)

研究分担者 吉永 安俊  琉球大学, 農学部, 教授 (80045129)
名稼村 盛和 (名嘉村 盛和)  琉球大学, 工学部, 助教授 (80237437)
屋我 実  琉球大学, 工学部, 助教授 (60220117)
瀬名波 出  琉球大学, 工学部, 助手 (70253945)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワードインターネット遠隔制御 / インバータ周波数制御 / バッテリーレス太陽光発電システム / 最適灌漑システム / 揚水システム / 簡易型インターネットシステム / 無線LAN / 最適システム設計
研究概要

本研究では、農業用灌漑用水の供給を目的として、自律型バッテリーレス太陽光発電システムの開発を行い、インターネットによる遠隔監視・制御システムを構築する。今年度は、以下の項目に関し研究と環境整備を行った。今年度は最終年度であるため、特に下記のすべてを統括する研究を行った。
太陽光発電系:自律型
インバータ周波数制御系:入力日射量の変化に応じ、インバータ出力周波数を可変する周波数制御系を構築した。この制御系は入力エネルギー(太陽エネルギー)の変化に応じて、出力(ポンプ回転数)の値を決定するサーボ機構を実現し、現在、晴天、曇り、雨天時における各種物理データの取得し、データベース構築を行った。
インターネット遠隔制御系:無線LAN及び高速ディジタル回線(ISDN64K)により接続されたネットワーク回線を用いて、異なるプロトコルによるデータ通信技術による遠隔計測・制御システムの構築を行なった。ここでは、まず、気象データ、上記の太陽光発電システムの運転データ収集システムを構築し、それらのデータの属性を決定することによりデータベース化を行ない最適散水計画のアルゴリズムを構築した。
最適な灌漑システム構築:農作物の成長・育成には、水分が不可欠となる。従って、培地における温度や湿度、および、日照等の自然環境と作物の必要水量を実験的・統計的に分析し、最適な灌漑システムの構築を行う。ここでは、実際に灌漑系を構築し、温室内での葉野菜の栽培を行うことにより際、作物の育成データを収集するための計測系を構築した。そして、実際に作物の要求水分量を計測し、最適散水計画による作物育種を行った。
以上の3つのプロジェクトを統合し、最適な灌漑計画に基づき作物を育種するための自律型バッテリーレス太陽光発電システムの研究開発が実現できた。
なお、この研究を遂行するにおいて、修士の学生が平成16年度太陽エネルギー学会の奨励賞を受賞した。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 文献書誌 (16件)

  • [雑誌論文] Iterative Parallel Genetic Algorithm based on Biased Initial Population2005

    • 著者名/発表者名
      Morikazu Nakamura
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Fundamentals Vol.E88-A No.4

      ページ: 923-929

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Iterative Parallel Genetic Algorithms based on Biased Initial Populations.2005

    • 著者名/発表者名
      M.Nakamura, Y.Gong
    • 雑誌名

      IEICE Trans.on Fundamentals Vol.E88A, No.4

      ページ: 923-929

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Iterative parallel genetic algortms based on biased initial population2005

    • 著者名/発表者名
      Morikazu Nakamura
    • 雑誌名

      IEICE Trans.on Fundamentals Vol.E88-A, No.4(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 沖縄県の風力発電機設置における二酸化炭素抑制効果について2004

    • 著者名/発表者名
      玉城史朗
    • 雑誌名

      日本風力エネルギー協会誌論文 72巻

      ページ: 50-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Carbon Dioxide Control Effect of Wind Power Generationin Okinawa.2004

    • 著者名/発表者名
      S.Tamaki, T.Kawamitsu, H.Nagai, S.Fujimoto
    • 雑誌名

      Japan Wind Energy Association Vol.71

      ページ: 50-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the Automatic Irrigation System of the IT Farm based on Photovoltaic power Generation Systems, Part II2004

    • 著者名/発表者名
      H.Yamashiro, T.Nagata, S.Tamak, Y.Taniguchi
    • 雑誌名

      Joint Conference of JSES and JWEA

      ページ: 531-534

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 太陽光発電を基盤としたITファームの構築2004

    • 著者名/発表者名
      玉城史朗
    • 雑誌名

      平成16年日本太陽エネルギー学会日本風力エネルギー学会講演論文集

      ページ: 181-184

    • NAID

      10012460107

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 沖縄諸島の洋上風力発電機設置における二酸化炭素抑制効果について2004

    • 著者名/発表者名
      玉城 史朗
    • 雑誌名

      日本風力エネルギー協会論文集 71巻

      ページ: 50-54

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An iterative parallel and distributed genetic argorithms with biased initiak population2004

    • 著者名/発表者名
      Morikazu Nakamura
    • 雑誌名

      Prc.Of IEEE Congress on Evolutionary Computation

      ページ: 2296-2301

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 微笑ミスト噴霧による電熱促進2004

    • 著者名/発表者名
      瀬名波出
    • 雑誌名

      第41回日本伝熱シンポジウム講演論文集 VOL.III

      ページ: 753-754

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 衝突噴流群の流動・熱伝達特性2004

    • 著者名/発表者名
      屋我実
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B) 70巻695号

      ページ: 1790-1796

    • NAID

      110004999530

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 太陽光発電を基盤としたITファームの構築(その2)2003

    • 著者名/発表者名
      玉城史朗
    • 雑誌名

      日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー協会合同講演会

      ページ: 1163-1166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Autonomous Irrigation System based on Internet Supervisory Control2003

    • 著者名/発表者名
      Shiro TAMAKI
    • 雑誌名

      ITC-CSCC 2003(Kang-Won Do, Korea:2003/7

      ページ: 531-534

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] スループット評価指標を導入したWWWキャッシュ置き換えアルゴリズムの提案と評価2003

    • 著者名/発表者名
      玉城史朗
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 44巻No.4

      ページ: 1083-1091

    • NAID

      110002711700

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Autonomous Irrigation System Based on Internet Supervisory Remote Control.2003

    • 著者名/発表者名
      S.Tamaki, H.Yamashiro, T.Nagata, Y.Taniguchi
    • 雑誌名

      proceedings of ITC-CSCC2003 Vol.12

      ページ: 1163-1166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the Automatic Irrigation System of the IT Farm based on Photovoltaic power Generation Systems, Part I2003

    • 著者名/発表者名
      H.Yamashiro, T.Nagata, S.Tamak, Y.Taniguchi
    • 雑誌名

      Joint Conference of JSES and JWEA

      ページ: 181-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development and Evaluation of WWW Cache Replacement algorithms based on throughput cost function2003

    • 著者名/発表者名
      T.Nagata, M.Kamizato, S.Tamaki, Y.Taniguchi
    • 雑誌名

      Trans.on IPSJ Vol.44

      ページ: 1083-1091

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Genetic Algorthm Approach to Initial Marking Problems of Petri Nets2002

    • 著者名/発表者名
      K Hachiman, M.Nakamura, S.Tamaki, K.Onaga
    • 雑誌名

      T.IEE Japan Vol.122-C

      ページ: 1166-1171

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 玉城史朗: "スループット評価指標を導入したWWWキャッシュ置き換えアルゴリズムの提案と評価"情報処理学会論文誌. 44巻7号. 1-6 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 玉城史朗: "太陽光発電を基盤としたITファームの構築"太陽/風力エネルギー公園論文集2003. 531-534 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro TAMAKI: "Development of Autonomous Irrigation System based on Internet Supervisory Control"JTC-CSCC 2003 (Kang-Won Do, Korea : 2003/7). 1163-1166 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Morikazu Nakamura: "A Distributed Parallel Genetic Local Search in Distributed Computing"Proc of the 2003 Congress on Evolutionary Computation. 1243-1250 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Minoru Yaga: "Control of Shock Wave in Transonic Flow Field"The Fifth JSME-KSME Fluids Engineering Conference. (口頭発表). 1-6 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 玉城 史朗: "宮古島における風況シミュレーション"第24回風力エネルギー利用シンポジウム. 24巻. 111-114 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro TAMAKI: "WWW Cache Replacement Algorithm Based on the Network-distance"ITC-CSCC 2002(Phuket, Thailand:2002/7). (口頭発表). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 玉城 史朗: "風力エネルギーを用いた循環型システムの構築(高効率垂直型風車による海水淡水化プラントの実証試験)"第24回風力エネルギー利用シンポジウム. 24巻. 181-182 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Izuru SENAHA: "Study on mechanism of heat transfer enhancement of turbulent flow in a pipe with longitudinal vortex"Proc. of the 5th JSME-KSME Fluids Engineering Conference. (口頭発表). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬名波 出: "管内縦渦による乱流伝熱促進機構"日本機械学会熱工学講演会講演論文集. No.02-22. 497 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Tamaki et al.: "Adaptation of Mobile Agent in the network management system"Proceedings of ITC-CSCC'O1, Tokushima, Japan. 498-501 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Tamaki et al.: "Access Control System Based on Reliability Paramenter"Proceedings of ITC-CSCC'O1, Tokushima, Japan. 502-505 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Tamaki et al.: "Development of a photovoltaic direct water pumping system by using a frequency controller"17th European Photovoltaic Solan Conference and Exhibition. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Tamaki et al.: "The development of a wind velocity prediction method based on a Data-Mining type Auto-Regressive model"2001 European Wind Energy Conference. 741-744 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Tamaki et al.: "THE DEVELOPMENT OF AN AUTOMATIC RECOGNITION SYSTEM OF ROUGHNESS"2001 European Wind Energy Conference. 745-748 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Tamaki et al.: "輻輳通知の時間遅れを考慮したボトルネックルータ検知と高精度フロー制御手法の提案"分散システム/インターネット運用技術シンポジウム2002. 87-92 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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