Способ автоматизированного полива и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК A01G25/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть использовано для автоматизации процесса орошения овощных культур.

Цель изобретения - повышение эффективности полива путем сокращения длительности выдачи суммарной поливной нормы и уменьшения числа включений рабочих органов водораспределения.

Способ автоматизированного полива включает измерение параметров почвы, связанных с ее влажностью, в нескольких точках контрольного участка при импульсном выпуске воды на этом участке, подсчет количества поливных импульсов с фиксированной длительностью и заданным удельным расходом, поданных до момента установления заданного верхнего уровня влажности в заданном количестве контрольных точек на контрольном участке и организацию однократного полива других участков поля с той же удельной фиксированной нормой расхода, что и при поливе контрольного участка, на время, равное суммарной длительности импульсов полива на контрольном участке.

Положительный эффект при применении способа обеспечивается- за счет повышения качества полива растений, так как сокращение времени орошения отдельных участков позволяет организовать полив в оптимальное время, за счет повышения наxj

О

4

О

дежности, срока службы исполнительных механизмов, что обеспечивается вследствие существенного сокращения количества переключений, за счет сокращения времени работы распределительных устройств сие- темы орошения.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для автоматизированного полива.

Устройство содержит датчики 1 влажно- сти почвы на контрольном участке, блок 2 оценки влажности с мажоритарным элементом (не показан), блок 3 памяти, генератор 4 импульсов, односибратор 5, блок 6 управления исполнительными механизмами б с коммутатором (не показан), счетчик 7 участков, элемент ИЛИ 8, элемент И 9, формирователь 10. В состав блока 3 памяти входят кольцевой и реверсивный счетчики 11 и 12, элемент ИЛИ 13, формирователь 14,

Устройство автоматизированного полива работает следующим образом.

Исходное состояние счетчиков 7,11 и 12 - нулевое. При запуске устройства в работу (подключении питания), если влажность по- чвы контрольного участка ниже заданного значения в заданном количестве точек (т.е. ниже уставки порогового элемента в блоке оценки влажности) то на первом выходе .блока 2 оценки влажности появляется сиг- нал М (лог.Т), который обеспечивает запуск генератора 4. Короткие импульсы с периодом Т (более 1 мин) с выхода генератора 4 запускают одновибратор 5, формирующий при каждом запуске импульс необходимой длительности г (до 20 с).

Импульсы с выхода одновибратора 5 подаются в блок 6 управления, исполнительными механизмами, который обеспечивает включение электрогидрореле водовыпуска контрольного участка. Количество поливных импульсов на контрольном участке определяется счетчиком 11. Блок 2 оценки влажности оснащен мажоритарным элементом, поэтому, когда показания за- данного количества датчиков 1 влажности, установленных в различных точках контрольного участка, превысят заданное значение (верхнюю уставку порогового элемента), на первом выходе блока оценки влажности появится О, а на втором его выходе будет сформирован короткий импульс. Этот импульс через схему ИЛИ 13 переключит счетчик 7 участков в состояние, соответствующее второму участку, и обеспечит запись (в реверсивный счетчик 12) ко- да на выходе кольцевого счетчика 11. соответствующего количеству поливных импульсов на контрольном участке и через элемент 8 обеспечит запуск

одновибратора 5. Коммутатор (мультиплексор), входящий в состав блока управления, исполнительными механизмами 6 подключает выход одновибратора 5 к входу исполнительного механизма на участке, соответствующем коду на выходе счетчика 7 участков. По заднему фронту импульса одновибратора 5 формирователем 10 создается короткий импульс, проходящий через элемент И 9, переключающий реверсивный счетчик 12 в обратном направлении (вычитающий единицу) и вновь запускающий одно- вибратор 5.

При поливе контрольного участка разрешающий потенциал (лог 1) на элемент И 9 с выхода блока 3 памяти не подавался, так как реверсивный счетчик 12 находился в нулевом состоянии и на его выходе 0й (нулевом выходе) присутствовал лог О. Когда с выхода формирователя 10 поступит на реверсивный счетчик 12 количество импульсов, равное количеству импульсов полива на контрольном участке, 1 на выходе счетчика 12 сменится на лог О. Такой перепад приведет к тому, что на выходе формирователя 14 появится короткий импульс, который обеспечит запись кода на выходе кольцевого счетчика 11 в реверсивный счетчик 12 на переключение счетчика 7 участков. Далее процесс повторяется для всех последующих участков. Запуск одновибратора 5 по заднему фронту его выходного импульса формирует последовательность импульсов, скважность которых близка к единице (при периоде 1 с пауза составляет доли мкс). На паузу такой длительности исполнительные механизмы не реагируют даже без дополнительной фильтрации. Поэтому фактически на исполнительные механизмы каждого из участков подаются управляющие сигналы в виде однократных импульсов, длительность которых равна суммарной длительности поливных импульсов контрольного участка.

Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого способа автоматизированного полива и устройства для его осуществления обусловлена взаимосвязью импульсного полива на контрольном участке с однократными поливами на остальных участках поля. Это обеспечивает сокращение времени полива всего поля, что в свою очередь приводит к повышению качества полива, так как полив проводится в оптимальное время и в сжатые сроки, и к сокращению издержек технологического процесса, обусловленных участием оператора, функционированием водонапорной, а при поливе дождеванием водораспределительной техники. Кроме того.значительно сокращается количество переключений

исполнительных механизмов - электрогид- рореле и др. и тем самым увеличивается надежность системы полива и ее долговечность.

Формула изобретения

1. Способ автоматизированного полива, включающий измерение влажности почвы в нескольких точках контрольного участка, назначение начала импульсного полива контрольного участка при достижении влажности почвы нижней границы влажности в заданном количестве точек, осуществление полива этого участка с фиксированной длительностью импульсов заданным удельным расходом и подсчет числа импульсов полива контрольного участка до момента прекращения полива, определяемого достижением в заданном количестве точек заданного верхнего уровня влажности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности полива путем сокращения длительности по выдаче суммарной поливной нормы и уменьшения числа включений рабочих органов водорэспреде- пения. полив каждого последующего за кон- трольным участка осуществляют однократным выпуском воды с той же удельной фиксированной нормой, что и на контрольном участке, в течение времени.

равного суммарной длительности импульсов полива на контрольном участке.

2. Устоойство для автоматизированного полива, содержащее датчики влажности на

контрольном участке, подключенные к блоку оценки влажности, блок памяти, включающий последовательно соединенные кольцевой и реверсивный счетчики, а также генератор импульсов, подключенный к первому выходу блока оценки влажности, одно- вибратор, выход которого соединен с первым входом блока управления исполнительными механизмами, и счетчик участков, выход которого соединен с последним, а

вход-с первым выходом блока памяти, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а второй - к второму выходу блока оценки влажности, отличающееся тем, что, с целью повышения

надежности управления исполнительными механизмами, устройство снабжено формирователем и элементами И и ИЛИ, причем первый вход элемента И подключен к второму выходу блока памяти, второй вход элемента И подключен через формирователь к выходу одновибратора, а выход - к третьему входу блока памяти и одному из входов элемента ИЛИ, выход которого подключен к одновибратору, а два других входа - к выходу генератора импульсов и второму выходу блока оценки влажности.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для автоматизации процесса орошения сельскохозяйственных культур. Цель изобретения - повышение эффективности полива путем сокращения длительности выдачи суммарной поливной нормы и уменьшения числа включений рабочих органов водорас- пределения. Способ автоматизированного полива включает измерение влажности почвы на контрольном участке при его импульсном поливе и осуществление однократных выпусков воды на других участках поля на отрезок времени, длительность которого определяется в зависимости от времени достижения заданного значения влажности на контрольном участке. Устройство для осуществления способа содержит датчики 1 влажности контрольного участка, блок 2 оценки влажности, блок 3 памяти с кольцевым 11 и реверсивным 12 счетчиками для запоминания суммарной длительности импульсного полива контрольного участка до момента достижения на нем заданной влажности. Для управления блоком 3 памяти служит генератор 4. а для переключения на полив остальных участков - одновибратор 5 и логические схемы ИЛИ 8 и 9. формирователь 10, а также счетчик 7 политых участков и блок 6 управления исполнительными механизмами полива. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. ел с