Автоматизированная оросительная система

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А2 (У1) А О1 G 25/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1207439 (21) 4363165/30-15 (22) 03.11.87 (46) 15.04.90. Бюл. 9 14 (71) Тамбовский институт химического машиностроения (72) С.В.Мищенко., П.С.Беляев, Г.В.Булгаков, В.А.Гранкин, В.М.Жилкин, A.Ê.Ïàûüêîâ и С.В.Пономарев (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1207439, кл. A 01 С 25/ 16, 1984. (54), АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ

СИСТЕМА . (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматизации полива сельскохозяйственных культур. Цель изобретения — повышение качества полива. Это достигается путем комплексной оценки

„,„ЯО„„SSS595

2 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 эапорными органами

4 на оросительных трубопроводах и с блоком 6 реле времени. Кроме того, система управления содержит дополнительную цепь управленйя, состоящую из последовательно включенных датчиков 10 влажности почвы и дополнительных блока 9 замера и блока 12

1556595

10 сравнения. Дополнительный блок 9 замера связан кабелем с блоком б реле времени, а дополнительный блок сравнения 12 — с блоком 13 управ.пения 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 упранле ия системой полина позволяют

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

Цель изобретения — повы»пение качества полива.

На фиг. 1 представлена блок-схема автоматизированной оросительной системы; на фиг.2 — принципиальная электрическая схема блока управления сигналами, на фиг.3 — принципиальная электрическая схема блока управления поливом.

Автоматизированная оросительная система включает источник 1 водоснабжения, подводящ»»й трубопровод 2 для

»тодачи воды в оросительные трубопроводы 3. Включение и отключение водоподачи осуществляется запорными орга35 нами — электрифицированными задвижками 4. Электрическое питание осуществляется от блока 5 питания, который присоединяется к многопрограммному

40 блоку реле времени 6, обеспечивающему с помощью реле К1 (не показано) заданный интервал между замерами параметров растений и почвы, продолжительность полива на одной из программ 45 в зависимости от комбинации этих параметров, а также отключение блока 5 питания в конце вегетационного периода.

Поступление информации о парамет50 рах 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, связанныи с дат55 чиками 10 влажности почвы. Сравнение полученных показаний с заданными для параметров расте »»»й и почвы произвоавтоматизировать»»олн»» 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 заболевая»ий или поврежцений растений-индикаторов и изменения контактных сопротивлений в зоне электрод — растение датчиков 8 электросопротивления стеблей растений. 3 ил., табл. дится соответственно в блоке 11 сравнения и в дополнительном блоке 12 сравнения . Уставки »»а эталонные сигналы заложены в самих блоках 11 и 12 сравнения. Выдача сигналов на проведение полива при соответствующих показателях электрического сопротивления растений и влажности почвы обеспечивается через блок 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, источ»»»»ками питания, электрифицированными задвижками и датчиками осуществляется через многожильный кабель 15.

Принц»»пиальная электрическая схема блока 13 управления сигналами (см. фиг.2) содержит промежуточные реле

К2, КЗ, К4. Контакты Б12:1 "меньше нормы" и b12:2 "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.3) магнитный пускатель К11 для

5, 15565 привода электрифицированных задвижек на оросительном трубопроводе, промежуточные реле К5, К6, К7 для управления реле времени К2, КЗ, К4 соответственно в блоке 6. 5

Промежуточные реле времени К5, К6, 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 КЗ: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:i, которые î pa- 20 батывают установленные дозы полива минимальную, номинальную и максимальную соответственно, переключатель SA1 для определения режимов работы "P" — ручной и "А" — автоматический, кнопки БВ1 и ЯВ2 для руч ного управления поливом.

Переключатель SA1 имеет три положения: "А" — автоматическое управление, "0" — выключено, "P" — ручное управление. Точки на схеме переключателя показывают какие цепи ком-. мутируются при автоматическом управлении и какие при ручном.

Автоматизированная оросительная система работает следующим образом.

Иэ источника 1 водоснабжения вода поступает в подводящий трубопровод 2.

Многопрограммный блок реле 6 времени

° подключен к источнику 5 питания, че40 рез 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

95 6 и блок 14 управления поливом сигналами следующим образом.

При влажности почвы меньше нормы замыкается контакт Бf2: 1 и срабатывает реле К2. При влажности почвы больше нормы размыкается контакт

Б12:2 и реле К3 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 одновременно замыкаются контакты КЗ и К4, включается реле К6, срабатывает реле времени КТЗ в блоке 6 и своим кон— тактом КТ3: 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 электрифицированной задвижки 4 соответствующего оросительного трубопровода 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 по7 1556595 8 лина.

Показания датчика

Влажность почвы электрического сопротивления растений, соответствующие началу полива

В зоне В зоне

"Норма" "Меньше нормы"

В зоне

"Больше нормы нальная ная мальная 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 полива, а показания влажности почвы находятся в зоне "меньше нормы > то блок 13 управления сигналами подает команду в блок 14 управления поли80М 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 25 началу полива, а показания влажности почвы находятся в зоне Больше нормы", т.е. почва переувлажнена, то.. блок 73 управления сигналами не пода" ет команду в блок 14 управления по- 30 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 влаж- 40 ности почвы находятся в зоне "Меньше нормы", опасной микрофлоры почвы, то блок 73 управления сигналами подает команду в блок 14 управления поливом на включение электрифициро 45

l 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 полина, а показания влажности почвы находятся в зоне "Больше нормы, то полив не производится.

Одноврел1енно блок реле 6 времени ведет отсчет количества прошедших суток от начала вегетации до окончания ее, В конце вегетации блок реле 6 времени подает сигнал на отключение источ.ника 5 питания.

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

Автоматизированная оросительная система по авт. св. 9 1207439, о тл и ч а ю щ а я с я .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.

Продолжительность полива

Номи- Максималь- Мини1556595

Составитель Г.Параев

Редактор М. Недолуженко Техред. М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 670

Тираж 464

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101