Автоматизированная рисовая оросительная система Советский патент 1988 года по МПК E02B13/00 

9WW/Mf

А-А

со со

JN5

со

о:

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использоваио для управления процессами водораспре деления и полива на рисовых ороси-- тельных системах.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия регулирования подачи кодьт в чеки.

На фиг, 1 показана структурная схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - схема широтно-импульсного модуля с исполнительным блоком; на фиг.4 - диаграмма сигналов на выходах блоков широтно-импульсного модулятора. ; Система содержит сеть оросительных каналов 1 с расположенными на них водорегулирующими сооружениями 2 с затворами 3, датчики 4 уровня, ра- диостанции 5, контролируемые пункты 6, элементы 7 сравнения, широтно- импульсные модуляторы (ШИМ), выполнены совместно с выходными исполнительными блоками, в составе одного устройства - широтно-импульсного регулятора 8 (ШИР),

Радиостанции 5, контролируемые пункты 6 телемеханики, элементы 7

сравнения, широтно-импульсные регуляторЕЛ 8 питаются от химического источника 9 электроэнергии, к которому параллельно подключена двухпроводная линия электропитания 10, провода которой подключены к батарее электро дов, одна группа 11 которых расположена в корнеЪбитаемом слое почвы, а другая группа 12 расположена в зоне поверх ностногр слоя воды рисового чека 13, Централизованное управление водорас- пределением на системе осуществляется по радиорелейным каналам связи с диспетчерского пункта 14.

1)иротно-импульсный модулятор состоит из блока 15 вьщеления модуля, генератора 16 пилообразного напряжения (ГПИ)э компаратора 17, релейного элемента 18 и формирователя 19 управ Ляюа(их импульсов. В блок 8 широтно- импульсного регулятора входят также элементы усилия мощности, преобразователи и приводы затвора, объединенные в одном исполнительном блоке 20.

Система работает следуюищм образом.

В исходном состоянии расход, подаваемый из оросительных каналов .1 в рисовые чеки 13, сбалансирован и система работает устойчиво. При

0

5

0

5 0

З Q

5

этом уровни ВОДЬ в рисовых чеках 13 поддерл(иваются постоянными.

Для изменения слоя затопления рисового чека 13 Б соответствии с технологией возделывания риса или погодными условиями с диспетчерского пукта 14 передается радиосигнал команды, который содержит адрес контролируемого пункта 6 телемеханики и информацию о новом значении уровня воды в рисовом чеке 13. Радиостанция 5, работающая в режиме дежурного приема, воспринимает переданный с диспетчерского пункта 13 сигнал, при совпадении адреса на выходе контролируемого пункта телемеханики 6 появляется сигнал о новом значении уровня воды в рисовом чеке 13 (.i), который поступает на второй вход элемента 7 сравнения, на цервьгй вход которого поступает сигнал из датчика 4 уровня рисового чека 13. Выходной сигнал ; элемента 7 сравнения (сигнал рассогласования) поступает на вход широтно- импульсного регулятора 8. Сигнал рассогласования Е- поступает одновременно на вход блока 15 выделения модуля и на вход релейного элемента 18 (фиг.З). На второй вх.од компаратора 17 поступает сигнал с выхода генератора 16 пилообразного напряжения. На первый вход формирователя 19 управляющих импульсов 19 поступает сигнал с выхода компаратора 17, а на второй вход - сигнал с выхода релейного элемента 18. На выходе формирователя 19 управляющих импульсов получают последовательность импульсов постоянной амплитуды, длительность и знак которых зависят от модуля и знака сигнала . .

На фиг. 4 представлены диаграммы сигналов широтно-импульсного регулятора 8.

Выходной сигнал формирователя управляющих импульсов 19 поступает на вход исполнительного блока 20. Исполнительный блок 20 воздействует на затвор 3. Соответственно изменяется расход подачи воды в рисовый чек 13 до тех пор, пока уровень воды в нем не достигнет нового заданного радиосигналом значения.

Таким образом, вели чина открытия затвора 3 зависит от отклонений уровня воды в рисовом чеке 13 от заданного значения (Нз«д.|).

В процессе работы системы химические источники электроэнергии разряжаются, в период произрастания риса

вследствие окислительно-восстановительных процессов в системе растение почва -и электрохимических процессов в воде создается разность потенциалов между корнеобитаемым слоем почвы и поверхностным слоем воды в чеке. Энергия образовавшегося электрического поля снимается с помощью электродов 11 и 12, линией 10 подво- дится к химическому источнику электрэнергии 9 и заряжает его.

Таким образом, в системе производится дискретная обработка информации, при этом выходной сигнал контролируемого пункта 6 телемеханики, содержащий информацию о новом значении уровня воды в рисовом чеке (Н .)

3Q А -1

сравнивается с фактическим значением уровня воды в рисовом чеке, в результате получается сигнал рассогласования, являющийся входным сигналом ши- ротно-импульсного регулятора 8, дли- тельность управляющих импульсов которого определяется величиной отклонения уровня воды в рисовом чеке от заданного значения. Это позволяет повысить точность и быстродействие регулирования, свести к минимуму непроизводительные сбросы воды, не требует реконструкции существенных, каналов и использования резервных ем-

костей регулирования в бьефах каналов.

таким образом, уменьшить затраты

и,

на автоматизацию водораспределения

на 20-30%.

Форм.ула изобретения

1. Автоматизированная рисовая оросительная система, включающая оросительные каналы и рисовые чеки, подключенные к ним через затворы с приводом от регуляторов, контролируемые пункты, соединенные радиорелейными линиями связи с диспетчерским пунктом, а также источники питания контролируемых пунктов и датчики уровня в рисовых чеках, отличающаяся тем, что, с целью повыще- ния точности и быстродействия регулирования подачи воды в чеки, регуляторы выполнены в виде последовательно включенных элемента сравнения, к входам которого подключены выходы контролируемого пункта и датчика уровня в чеке, и широтно-импульсного модулятора с исполнительным блоком на выходе.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что источники питания контролируемых пунктов выполнены в виде параллельно подключеннных к химическому источнику тока батарей электродов, одна группа которых расположена в корнеобитаемом слое почвы чеков, а другая - в зоне поверхностного слоя воды в чеке.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для управления процессами водо- распределения и полива риса на рисовых оросительных системах. Цель изобретения - повьшение точности и быстродействия регулирования подачи ,воды в чеки. Система включает оросительные каналы 1 с водорегулирующими сооружениями 2 с затворами 3 для подачи воды в рисовые чеки 13. Затвор 3 имеет привод от широтно-импульс- ного регулятора (ШИР) 8, который подключен к контролируемому пункту 6, оснащенному автономным источником питания электроэнергии 9 и радиостанцией 5. Система содержит датчики 4 уровня воды в чеках, подключенные к элементу сравнения 7 на входе ШИР 8, в состав которого входит также исполнительный блок. Регулятор, состоящий из элемента сравнения 7 и ШИР 8, по сигналу отклонения формирует сигнал управления затвором 3, изменяющий расход подачи воды в рисовый чек 13 до тех пор, пока уровень воды в чеке не достигнет заданного радиосигналом значения. Таким образом, ШИР 8 управляет технологическим процессом поддержания заданного уровня в рисовом чеке 13. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

0

Ф11&. 3

Фи&.