Автоматизированная система управления поливом Советский патент 1990 года по МПК A01G25/16 

Фие.1

IUVIM нл поверх ног t ныл сброс. Система содержит напорный трубопровод 1, соединенный с водозаборным сооружением 2 in источника 3 орошения. Подземные перфорированные полипные трубопроводы 4 подключены к трубопроводу 1 в несколько фусов через задвижки 5 с гидроприводом. Попивные трубопроводы 6 со стационарными дождевальными уста-, новками расположены на нижней части напорного трубопровода 1 и подключены к нему через задвижку 7. Центральный пульт 8 управления соединен с датчиками 9 и 10 влажности почвы, тановленными соответственно под пахотным слоем и в нижнем слое активного слоя почвы. Пульт 8 управления снята линиями 11 связи с задвижками 5 и пр водами 12,13 линий связи 14 и 15 с блоками управления. Стационарные дож девальные установки управляются по трубкам 16 управления. В память контроллера пульта управления введены да ные о сроках, продолжительности и норме полива. В процессе работы прои- водится опрос датчиков 9 и 10 влажности почвы. В зависимости от сигналов датчиков и данных, заложенных в память контроллера, производится полив участков. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к мелиорации и ирригации сельскохозяйственных систем. Цель изобретения - упрощение конструкции блоков управления, повышение качества и устранение потерь воды на поверхностный сброс. Система содержит напорный трубопровод 1, соединенный с водозаборным сооружением 2 из источника 3 орошения. Подземные перфорированные поливные трубопроводы 4 подключены к трубопроводу 1 в несколько ярусов через задвижки 5 с гидроприводом. Поливные трубопроводы 6 со стационарными дождевальными установками расположены на нижней части напорного трубопровода 1 и подключены к нему через задвижку 7. Центральный пульт 8 управления соединен с датчиками 9 и 10 влажности почвы, установленными соответственно под пахотным слоем и в нижнем слое активного слоя почвы. Пульт 8 управления связан линиями 11 связи с задвижками 5 и проводами 12, 13 линий связи с блоками 14 и 15 управления. Стационарные дождевальные установки управляются по трубкам 16 управления. В память контроллера пульта управления введены данные о сроках, продолжительности и норме полива. В процессе работы производится опрос датчиков 9 и 10 влажности почвы. В зависимости от сигналов датчиков и данных, заложенных в память контроллера, производится полив участков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизированным системам управления поливом.

Целью изобретения является упрощение конструкции блоков управления, повышение качества полива и устранение потерь воды на поверхностный сброс.

На фиг о 1 показана оросительная система и блок-схема автоматизированной системы управления поливом, на фиг, 2 - принципиальная схема блоков управления гидроприводами задвижек на входе перфорированных поливных трубопроводов нижних участков и поливных трубопроводов со стационарными дождевальными установками.

Автоматизированная система управления поливом включает напорный трубопровод 1, соединенный с водозаборным сооружением 2 из источника орошения 3, подземные перфорированные поливные трубопроводы 4, подключенные к напорному трубопроводу в несколько ярусов через задвижки 5 с гидроприводом, поливные трубопроводы 6 со стационарными дождевальными установками, расположенные на нижней части напорного трубопровода и подключенные к нему через задвижки 7.

Центральный пульт управления (ЦПУ) 8 установлен на первом ярусе поливных трубопроводов оросительной сети и соединен с датчиком влажности почвы 9у установленным под пахотным слоем и датчиком влажности 10, установленным в нижнем слое активного слоя почвы. ЦПУ 8 соединен гидравлическими выходами с гидроприводами задвижек 5 пер5

0

5

0

5

0

5

вого яруса поливных трубопроводов трубками управления 11 и проводами

12и 13 линии связи с блоками управления 14 задвижками на входе перфорированных трубопроводов и с блоками управления 15 задвижками на входе перфорированных поливных трубопроводов нижнего участка со стационарными дождевальными установками, управляемыми по трубкам управления 16.

Блок управления гидроприводами Задвижек на входе поливных перфорированных трубопроводов содержит дистанционный переключатель 17, первый вывод первой обмотки которого соединен с коллектором транзистора 18, а второй вывод - со сплошным проводом

13двухпроводной линии связи. Эмиттер транзистора 18 соединен с накопительным конденсатором 19 и через разделительный диод 20, токоограничитель- ное сопротивление 21 - с нормально замкнутым контактом 17.1 дистанционного переключателя 17. База транзистора 18 соединена через разделительный диод 22 с нормально замкнутым контактом 17„1 и через токоограни- чительное сопротивление 23 - со сплошным проводом 13 двухпроводной линии связи, с которым соединена также вторая обкладка конденсатора 19 . и второй вывод первой обмотки переключателя 17, Второй вывод второй обмотки дистанционного переключателя

17 соединен с нормально разомкнутым контактом 17.1, а ее первый вывод - с коллектором транзистора 24, эмиттер которого соединен с накопительным

комФ Пглторим 2 э и связан через разделительный диод 26, токоограничи- тельное сопротивление 27 со сплошным проводом 13 двухпроводной линии связи. База транзистора 24 соединена через разделительный диод 28 со сплошным проводом 13 двухпроводной линии связи и через токоограничительное Сопротивление 29 - с нормально разомкнутым контактом 17.1. Первый вывод обмотки импульсного электрогидро реле 30 через нормально замкнутый контакт 1702, разделительный диод 31 электрически связан с другим проводо 12 двухпроводной линии связи, образованный последовательно соединенными нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами дистанционных переключателей 17 блоков управления 14 и 15, а также через разделительный диод 32, ограничительное сопротивление 33 и через параллельные им (нормально замкнутый контакт 17.2, разделительный диод 34 - со сплошным проводом 13 двухпроводной линии связи и через ограничительное сопротивление 35 и диод 36 - с нормально разомкнутым контактом 17.1, Второй вывод импульсного электрогидрореле 30 соединен с нормально разомкнутым контактом 17.2 дистанционного переключателя 17.

Вывод 37 общий блока 14 соединен другим проводом 12 двухпроводной линии связи с нормально замкнутым контактом 1701 дистанционного переключателя следующего блока управления 14 или блока управления 15. Блок 15

45

управления задвижками на входе полив- 40 лива на верхний (первый) участок ЦПУ

выключает свое импульсное электрогидрореле и формирует в провод 12 линии связи импульс положительной полярности напряжением 27В и длительностью 1 с0 Импульс проходит по цепи: первый нормально замкнутый контакт 17.1 первого блока управления 14 - обмотка . импульсного электрогидрореле 30 - нормально замкнутый контакт 17.2 - 5Q разделительный диод 34 - сплошной провод 13 линии связи. Импульсное электрогидрореле 30 включается и переключает гидропривод задвижек на входе перфорированных поливных трубопроводов второго яруса на открытие. Одновременно импульс проходит через токоограничительное сопротивление 21, разделительный диод 20 на зарядку накопительного конденсатора 19. Транных перфорированных трубопроводов со стационарными дождевальными установками для полива нижнего участка включает коммутатор дистанционного переключателя, дистанционный переключатель 17с первой и второй обмотками, причем первые выводы обмоток соединены с коллекторами первого 18 и второго 24 транзисторов коммутатора, а вторые выводы обмоток - с двухпроводной линией связи. Группа нормально замкнутых и разомкнутых контактов связана с цепью обмотки импульсного электрогидрореле управления гидроприводами задвижек на входе поливных перфорированных трубопроводов со стационарными дождевальными установками для полива нижнего участка. Блок 15 также содержит второе им55

пульс-нос- млектрогидролеле 30 для управления гидроприводами задвижек на входе поливных перфорированных трубопроводов нижнего участка, соединенное первым выводом обмотки со сплошным проводом 13 двухпроводной линии связи и вторым выводом обмотки через разделительный диод 38 и параллельные ему токоограничительное сопротивление 39 и встречно-включенный диоду 38 разделительный диод 40 с нормально разомкнутым контактом 17.1 узла блока 15.

Автоматизированная система управления поливом работает следующим образом

Перед поливом в память контроллера ЦПУ 8 вводят время полива участков

с поливом по бороздам малой и увлажнительной нормой полива и время предварительного увлажнения нижних частей участков с поливом по бороздам дождеванием из стационарных дождевальных установок перед поливом их по бороздам, а также длительность импульса полива для каждого участка полива.

После запуска ЦПУ опрашивает дат0 чики влажности лочвь;0 При сбрасывании только датчика 9, установленного под пахотным слоем, назначается полив малой нормой0 При срабатывании датчика 10 влажности нижнего слоя активного слоя почвы назначается полив увлажнительной нормой полива.

ЦПУ начинает полив с верхнего участка включением своего электрогидрореле „ После выдачи импульса по5

5

45

5Q

5Q

55

шстор 18 но яргмя прохождения импульса закрыт напряжением, подаваемым на его базу через разделительный диод 22. После прохождения импуль са транзистор 18 открывается и конденсатор 19 разряжается через первую обмотку дистанционного переключателя 17 и переключает его. Переключатель 17 является дистанционным переключателем (например, реле РПС-20), который сохраняет переключенное состояние после прохождения импульса тока через первую обмотку и возвращается в исходное состояние после прохождения импульса тока через вторую обмотку.

После выдачи импульса полива ЦПУ формирует второй импульс тока положительной полярности в провод 12 линии связи. Импульс проходит по цепи: нормально разомкнутый контакт 17.1 - ограничительное сопротивление 35 - разделительный диод 36 - обмотка импульсного электрогидрореле 30 - нормально разомкнутый контакт 17.2 - диод 34 - сплошной провод 13 линии , выключая электрогидрореле 30, Электрогидрореле переключает гидропривод задвижек 5 второго яруса на закрытие поливных трубопроводов. Одновременно импульс проходит через нормально разомкнутый контакт 17.1 первого блока 14 - провод 12 линии связи - нормально замкнутый контакт 17.1 второго блока 14 - ограничительное сопротивление 21 - разделительный диод 20 на зарядку конденсатора 19 второго блока 14 и на включение электрогидрореле второго блока 14, Аналогично переключаются задвижки на входе трубопроводов всех ярусов с поливными перфорированными трубопроводами, кроме последнего. При подаче импульса управления положительной полярности через контакты 1701 блоко 14 на нормально замкнутый контакт 17.1 блока 15 аналогично блокам 14 переключает первое электрогидрореле управления задвижками на входе перфорированных поливных трубопроводов со стационарными дождевальными установками на открытие задвижек на время предварительного увлажнения дождеванием нижней части нижних участко с поливом по бороздам. После выдачи импульса полива на управление дождеванием ЦПУ формирует спедующнй импульс положительной полярности, кото

5

„

0

5

0

5

0

5

рый выключает первое члектрогндрпре- ле блока 15 (аналогично блоку 14) и проходит по цепи: нормально разомкнутый контакт 17,1 блока 15 - диод 38 - обмотка второго электрогидрореле 30 блока 15 - сплошной привод 13 линии связи, переключая второе электрогидрореле 30 на открытие задвижек перфорированных поливных трубопроводов.

После выдачи импульса полива по бороздам на последний участок ЦПУ формирует команду на включение второго электрогидрореле блока 15 подачей в линию импульса тока напряжением 27В отрицательной полярности. Импульс проходит по цепи: сплошной провод 13 линии связи - обмотка второго электрогидрореле 30 блока 15 - ограничительное сопротивление 39 - диод 40, выключая электрогидрореле 30. Импульс также проходит по сплошному проводу 13 линии связи через ограничительные сопротивления 27 и диоды 26 на зарядку конденсаторов 25. Транзисторы 24 во время прохождения импульса закрыты напряжением, подаваемым на базу через диод 28. После прохождения импульса конденсаторы 25 разряжаются через вторые обмотки дистанционных переключателей 17, возвращая их в исходное состояние. Кроме того, импульс отрицательной полярности проходит по цепи: ограничительное сопротивление 33 - разделительный диод 32 - обмотка электрогидрореле 30 - нормально разомкнутый контакт 17.2 - диод 3i - провод 12 линии связи (по цепи выключения всех электрогидрореле).

Это позволяет выбрать для коммутации любое электрогидрореле, передавая пакет из коротких импульсов, которые переключают дистанционные переключатели всех блоков до выбранного, но не переключая их электрогидрореле (для переключения электрогидрореле требуется более длительные импульсы) и длинного импульса длительностью 1 с для включения электрогидрореле выбранного блока. Контроллер Щ1У во время прохождения импульса включения электрогидрореле контролирует по силе тока в линии . связи номер включенного электрогидрореле. После выдачи нормы полива на все участки контроллер останавливает полив и производит опрос датчикоп через заданное время либо опрашивает датчики влажности на окончание полива. Кепи команда на окончание полипа не поступает, ЦПУ продолжает полив и управляет процессом выдачи последующих импульсов полива на участки полива, а если поступила команда от датчиков на окончание полива, ЦПУ останавливает полив до следующего срабатывания датчиков влажности.

Формула изобретения

пусков, программное устройство управ- 30 нормально разомнутым контактом дисления, снабженное датчиками влажности верхнего слоя почвы на контроль- ных участках, таймером, блоком питания и формирователем импульсов управления и соединенное с блоком приема сигналов электронных переключателей линиями связи, а также сигнализатор предельных значений агромете- опараметров и подключенный к нему логический переключатель режимов поли- Q ционный переключатель с первой и

второй обмотками реле, причем пер выводы обмоток соединены с коллек рами первого и второго транзистор коммутатора, а вторые выводы обмо

ва, выход которого соединен через таймер с формирователем импульсов управления, а входы - с блоком питания, таймером, центральным пультом управления и с датчиками влажности верхних и нижних слоев почвы на контрольных участках, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции блоков управления, повы- шё.ния качества полива и устранения потерь воды на поверхностный сброс, водораспределительная сеть содержит подземные перфорированные поливные трубопроводы, подключенные к напорному трубопроводу в несколько ярусов и поливные трубопроводы со стационарными дождевальными установками, расположенными на нижней части напорного трубопровода, а блоки уп

o

5

равлення гидроприводами злдвижек на входе поливных перфорированных трубопроводов для полива участков каждого яруса включает коммутатор дистанционного перекл зчателя, дистанционный переключатель, содержащей первую и вторую обмотки реле, нрл- чем первые выводы обмоток соединены с коллекторами первого и второго транзисторов коммутатора, а вторые выводы обмоток - с линией связи, и группу нормально замкнутых к разомкнутых контактов, связанных с. цепью 5 обмотки импульсного электрогидроре- ле управления гидроприводами задвижек и связанных с линией связи, при этом первый вывод обмотки электро- гидрореле через нормально замкнутый контакт дистанционного переключателя и разделительный диод электрически связан с проводом линии связи, а также через, разделительный диод, ограничительное сопротивление и через параллельные им нормально замкнутый контакт дистанционного переключателя и разделительный диод - с приводом линии связи и через ограничительное сопротивление н диод - с

0

5

танционного переключателя, а второй вывод - с нормально разомкнутым контактом дистанционного переключателя, при этом блок управления задвижками на входе поливных перфорированных трубопроводов со стационарными дождевальными установками для полива нижнего участка включает коммутатор дистанционного переключателя, дистан-

второй обмотками реле, причем первые выводы обмоток соединены с коллекторами первого и второго транзисторов коммутатора, а вторые выводы обмог ток - с линией связи, и группу нормально замкнутых и разомкнутых контактов, связанных с цепью обмотки электрогидрореле управления гидроприводами задвижек на входе полив-

ных перфорированных трубопроводов со стационарными дождевальньм1 установками для полива нижнего участка и дополнительно содержит электрогидрореле для згправления гидроприводами задвижек на входе поливных перфорированных трубопроводов, причем первый вывод обмотки гидрореле соединен с общей линией связи, а второй вывод через разделительный диод и

Фиг 2