Автоматизированная оросительная система Советский патент 1990 года по МПК A01G25/16 

Изобретение относится к растениеводству сельского хозяйства и может быть использовано при автоматизации водораспределения на оросительных системах.

Цель изобретения - повышение качества полива. ,

На фиг. 1 представлена блок-схема автоматизированной оросительной сие- темы; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема блока управления сигналами} на фиг.З - принципиальная электрическая схема блока управления поливом.

Автоматизированная оросительная система включает источник 1 водоснабжения, подводящий трубопровод 2 для подачи воды в оросительные трубопроводы 3. Включение и отключение водо- подачи осуществляется запорными орга нами - электрифицированными задвижками 4. Электрическое питание осуществляется от блока 5 питания, который присоединяется к многопрограммному блоку реле времени 6, обеспечивающему с помощью реле К1 (не показано) заданный интервал между замерами параметров растений и почвы, продолжительность полива на одной из програм в зависимости от комбинации этих параметров, а также отключение блока 5 питания в конце вегетационного периода .

Поступление информации о параметрах растений в заданный интервал времени осуществляется через блок 7 замера, связанный с датчиками 8 электрического сопротивления растений, а влажности почвы - через дополнительный блок 9 замера, связанный с датчиками 10 влажности почвы. Сравнение полученных показаний с заданными для параметров растений и почвы произво,-

20

30

25 ,,-

35

40

50

дится соответственно в блоке 11 сравнения и в дополнительном блоке 12 сравнения. Уставки на эталонные сиг- - налы заложены в самих блоках 11 и 12 сравнения. Выдача сигналов на проведение полива при соответствующих показателях электрического сопротивления растений и влажности почвы обеспечивается через блек 13 управления сигналами посредством блока 14 управления поливом, предназначенным для включения электрифицированных задвижек 4 и их отключения после подачи заданной поливной нормы в зависимости от показаний электрического сопротивления растений и влажности почвы по сигналу, поступающему от многопрограммного блока 13 реле времени. Связь между блоками, источниками питания, электрифицированными задвижками и датчиками осуществляется через многожильный кабель 15.

Принципиальная электрическая схема блока 13 управления сигналами (см. фиг.2) содержит промежуточные реле К2, КЗ, К4. Контакты Б12:1 меньше нормы и Б12:2 больше нормы с блока 12 реализуют трехпозиционный закон управления по влажности почвы. Контакты Б11 с блока 11 реализуют 2-позиционный закон управления по показаниям электрического сопротивления растений. Промежуточные реле К2, КЗ, К4 - это элементы схемы, на контактах которых реализуется логическая операция выбора дозы полива согласно таблицы. Питание осуществляется от шины А - фазы сети трехфазного тока и шины N - нулевого провода.

Принципиальная электрическая схема блока 14 управления поливом представлена на фиг.2. Блок 14 содержит (фиг.З) магнитный пускатель К11 для

привода электрифицированных задвижек на оросительном трубопроводе, промежуточные реле К5, Кб, К7 для управления реле времени К2, КЗ, К4 соответственно в блоке 6.

Промежуточные реле времени К5, Кб, К7 использованы для увеличения числа контактов с целью возможности добавочного подключения мнемосхемы к системе управления. Можно обойтись и без них, передавая управление с контакта К2;1 непосредственно на реле времени К2, с контактов К3:1 и К4:1 на реле времени КЗ, с контактов К2: 1 и К4:1 на реле времени К4, расположенные в блоке реле времени 6 Блок 14 управления поливом содержит (фиг.З) контакты реле времени КТ2:1, КТЗ:1, КТ4:1, которые отрабатывают установленные дозы полива минимальную, номинальную и максимальную соответственно, переключатель SA1 для определения режимов работы Р - ручной и А - автоматический, кнопки SB1 и SB2 для руч- ного управления поливом.

Переключатель SA1 имеет три положения : ление,

управление. Точки на схеме переключателя показывают какие цепи коммутируются при автоматическом управлении и какие при ручном.

Автоматизированная оросительная система работает следующим образом.

Из источника 1 водоснабжения вода поступает в подводящий трубопровод 2 Многопрограммный блок реле 6 времени подключен к источнику 5 питания, через определенный интервал времени, например ежесуточно в 10-11 ч утра, . дает команду блоку 7 замера и блоку 9 замера для проведения контроля электрического сопротивления растений и влажности почвы на орошаемом участке соответствующего оросительного трубопровода 3. Блоки 7 и 9 замера через многожильный кабель 15 включают соответствующие датчики 8 электрического сопротивления растений и датчики 10 влажности почвы. Датчики 8 и 10 обеспечивают съем и передачу показаний электрического сопротивления растений и влажности почвы в соответствующие блоки 7 и 9 замера.. Полученная информация поступает в блоки 11 и 12 сравнения. По результатам сравнения срабатывает блок 13 управления

А - автоматическое управ- 0 - выключено, Р - ручное

10

15

20

и блок 14 управления поливом сигналами следующим образом.

При влажности почвы меныпр нормы замыкается контакт Б12:1 и срабатывает реле К2. При влажности почвы больше нормы размыкается контакт Б12:2 и реле КЗ отключается. При значении сопротивления, соответст - вующего началу.полива; замыкается контакт Б11 и включается реле К4. Если влажность почвы меньше нормы, а электрофизические характеристики растения не соответствуют поливу, то выдается минимальная доза полива. При этом зам-кается контакт К2, включается реле времени КТ2 в блоке 6 и своим контактом КТ2:1 включается магнитный пускатель КМ1.

Если электрофизические характеристики растения соответствуют поливу, а влажность почвы находится в зоне норма, то выдается номинальная доза полива (см. табл.). При этом одновре- 25 менно замыкаются контакты КЗ и К4, включается реле Кб, срабатывает рело времени КТЗ в блоке 6 и своим контактом КТЗ:1 включает магнитный пускатель. В иных случаях полив не производится .

Таким образом, автоматизированная система полива обрабатывает следующие ситуации.

Если показания электрического сопротивления растений соответствуют началу полива, а показания влажности почвы находятся в зоне норма (см. таблицу) для определения продолжительности полива, то блок 13 управления сигналами подает команду в блок 14 управления поливом на включение электрифицированно задвижки 4 соответствующего оросительного трубопро- рода 3. Одновременно сигнал от блока 14 управления поливом поступает к многопрограммному блоку реле 6 времени на канал, который обеспечивает отработку программы номинальной продолжительности .полива в соответствии с таблицей для определения продолжительности полива. Программа полива согласно таблице состояний выбирается блоком 13 управления сигналами посредством блока 14 управления поливом на многопрограммном блоке реле 6 времени.

По истечении заданной продолжительности полива блок реле 6 времени дает сигнал в блок 14 управления по0

5

0

5

0

5

ливом на отключение электрифицированной задвижки 4. При необходимости одновременно может подключаться несколько электрифицированных задвижек 4 на параллельную работу.

Если показатели электрического сопротивления растений соответствуют началу попива.

показания и.

влажности

почвы находятся в зоне меньше нормы

Л

то блок 13 управления сигналами подает команду в блок 14 управления поливом на включение электрифицированной задвижки 4. Одновременно сигнал от блока 14 управления поливом поступает к блоку многопрограммного реле 6 времени на канал, отрабатывающий программу максимальной продолжительности полива. По истечении заданной продолжительности полива блок реле 6 времени дает сигнал в блок 14 управления поливом на отключение электрифицированной задвижки 4.

Если показания электрического сопротивления растений соответствуют началу полива, а показания влажности почвы находятся в зоне Больше нормы

т.е. почва переувлажнена, то

блок 13 управления сигналами не подает команду в блок 14 управления по ливом и не включает электрифицированные задвижки 4.

Если показания электрического сопротивления растений не соответствуют началу полива, а

показания влажности почвы находятся в зоне норма то полив не производится.

Если показания электрического сопротивления растений не соответствует началу полива, а показания влажности почвы находятся в зоне Меньше нормы, опасной микрофлоры почвы, то блок 13 управления сигналами подает команду в блок 14 управления поливом на включение электрифициро

О

15

20

25

30

35

40

45

ванной задвижки 4, одновременно сигнал от блока 14 управления поливом поступает к блоку многопрограммного реле 6 времени на канал, обрабатывающий программу минимальной продолжительности полива.

Если показания электрического сопротивления растений не соответствуют началу полива, а показания влажности почвы находятся в зоне Больше нормы, то полив не производится. Одновременно блок реле 6 времени ведет отсчет количества прошедших суток от начала вегетации до окончания ее. В конце вегетации блок реле 6 времени подает сигнэп на отключение источника 5 питания.

Предлагаемая автоматизированная система позволяет обеспечить автоматизацию подачи оросительной воды и автоматическое регулирование продолжительности полива на основе комплексной оценки состояния впажности почвы и реальной водообеспеченности растений, а также исключить влияние случайных возмущений. Все это в конечном счете повышает качество полива .

Формула изобретения

Автоматизированная оросительная система по авт. св. № 1207439, о т- личающая ся -тем, что, с целью повышения качества полива, она снабжена датчиками влажности почвы и дополнительными блоками сравнения и замера влажности, при этом входы дополнительного блока замера влажности почвы подключены к соответствующим выходам датчиков влажности почвы, а его выход через дополнительный блок сравнения подключен к соответствующему входу блока управления.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматизации полива сельскохозяйственных культур. Цель изобретения - повышение качества полива. Это достигается путем комплексной оценки при управлении поливом влажности почвы и водообеспеченности растений. Оросительная система содержит источник 1 водоснабжения, подводящий 2 и оросительные 3 трубопроводы с запорными органами 4 на входе. Система управления включает датчики 8 электросопротивления стеблей растений и последовательно включенные блок 6 реле времени, блок 7 замера, блок 11 сравнения, блок 13 управления сигналами и блок 14 управления поливом, связанный кабелями 15 с запорными органами 4 на оросительных трубопроводах и с блоком 6 реле времени. Кроме того, система управления содержит дополнительную цепь управления, состоящую из последовательно включенных датчиков 10 влажности почвы и дополнительных блока 9 замера и блока 12 сравнения. Дополнительный блок 9 замера связан кабелем 15 с блоком 6 реле времени, а дополнительный блок сравнения 12 - с блоком 13 управления сигналами. Датчики выполнены в виде набора датчиков 8 электросопротивления стеблей растений и набора датчиков 10 влажности почвы соответственно, а блок 6 реле времени выполнен многопрограммным. Блоки управления системой полива позволяют автоматизировать полив с учетом влажности почвы и тенденции к ее изменению и управление в зависимости от этого порциями полива, а также исключить ошибки управления из-за возможных заболеваний или повреждений растений-индикаторов и изменения контактных сопротивлений в зоне электрод-растение датчиков 8 электросопротивления стеблей растений. 1 табл., 3 ил.