Автоматизированная оросительная система

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (584 А 01 G 2 1

1м

3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

l1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3758266/30-15 (22) 16.05.84 (46) 15.03.86. Бюп. 1 10 (71) Грозненское научно-производст-. венное объединение "Промавтоматика" (72) Н.Г.Чефонов, Б.П.Калинов н В.С.Глухов (53) 631.67(088.8) (56) Исследование технических харак" теристик и функциональных возможностей УВК фирмы "Ирригационе Италия", ГОВЦ при Минводхозе СССР. Отчет, Кишинев, 1982.

РЖ Техническая кибернетика. !

981 I 7, реферат 7,8).1019. (54)(57) 1. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, включакзцая магистральный трубопровод, распределительные и поливные трубопроводы на участках орошения с задвнжками на входах, центральное устройство управления с подключенной к нему линией связи агрометеостанцией и соединенные с центральным устройством управления кабельными линиями программно-логические устройства на каждом участке орошения, причем участки орошения имеют датчики влажности почвы в виде тензиометров, подключенных к программно-логическим устройствам, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности управления орошением, кабельные линии связи между центральным устройством управления и программно-логическими устройствами выполнены закольцованными.

2. Система по п.l о т л н ч а ющ а я с я тем, что агрометеостанция снабжена общими для системы датчиками условий внешней среды произрастания растений.

1217312

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизации полина сельскохозяйственных культур с применением капельног, подпочвенного либо других видов орошения.

Цель изобретения — повьппение надежности управления орошением.

На фиг,1 приведена схема предлагаемой системы; на фиг.2 — схема центрального устройства управления и кабельной линии связи.

Автоматизированная оросительная система включает магистральный трубопровод 1 для подачи воды на поливные участки 2, снабженные оборудованием для капельного орошения. Вода на поливные участки 2 подается через исполнительные механизмы 3, управляющие сигналы на которые вырабатываются местными программно-логическими устройствами 4, Начало полива определяется по состоянию полевых датчиков 5 влажности почвы в виде тензиометров, установленных на каждом поливном участке. Местные программно-логические устройства 4 объединены между собой кабельной линией связи 6, которая соединяет местные программно-логические устройства 4 с центральным устройством 7 управления. Агрометеоусловия района фиксируются датчиками 8 через устройство 9 передачи данных, связанное своим выходом с центральным устройством управления.

На фиг.2 дан пример подключения линии связи 6 к центральному устройству 7 управления, где показаны элемент 1О управления (процессор), эле11 оперативной памяти, элемент

12 ввода и вывода сигналов времени (таймер), элемент 13 ввода дискретных сигналов.

1 В качестве исполнительных механизмов 3 применяются, например, мембранные клапаны с гидроприводом.

Клапаны относятся к запорно-регулирующей аппаратуре дискретного действия. Датчики. влажности типа ИВД (тензиометры) комплектуются вакуумными реле и монтируются на модельных участках, характеризующих по крайней мере большую часть орошаемого участка. Уставка датчиков 5 изменяется для разных видов почвы и разных видов насаждений, Местные программнологические устройства 4 построены по принципу устройств с жесткой логикой

5 !

О

1 $

40 на интегральных микросхемах ° В функции этих устройств входит последовательное программно-логическое управление поливом участков по сигналам тензиометров 5 на поливаемом участке.

Отработка программы полива осуществляется по заданному времени, которое рассчитывается заранее центральным устройством 7 управления ° В местное программно-логическое устройство входит также блок передачи информации при изменении состояния поливаемого участка с помощью импульсного последовательного кода (начало полива, окончание полива, авария). Кольцевая кабельная линия связи 6 — это двухпроводная линия связи в виде кольца, концы которого заведены в центральное устройство управления и подключены к элементам

13 ввода дискретных сигналов центрального устройства управления. По линии связи происходит обмен информацией между местными программно-логическими устройствами 4 и центральньи устройством 7 управления. Прием- . передача происходит с помощью посылок в линию связи импульсных сигналов.

Начало передачи определяется временем изменения состояния поливаемого участка. Центральное устройство управления представляет собой микропроцессорное устройство, в состав ко. торого входят элементы ввода-вывода дискретной и аналоговой информации, ее переработки по заданному алгоритму, хранение промежуточных и конечных значений расчетов, а также элеMeHTbI связи с периферийными устройствами вывода информации на индикацию и печать.

Датчики, общие по параметрам для всех поливных участков (температура воздуха, температура почвы, влажность воздуха, осадки и др., объедииены на одном из поливаемых участков рядам с центральным устройством управления, а так как по функциональному назначению они предназначены для определения агрометеоусловий на орошаемой площади, то весь комплекс назван агрометеостанцией. Большинство этих датчиков имеет аналоговый выходной сигнал по напряжению, для передачи которого и унификации при приеме центральным устройством управления последнее имеет устройство 9 передачи информации. Устройство пе12! 71! 2 редачи информации представляет собой нормирующие преобразователи сигналов по напряжению в унифицированные токовые сигналы, которые используются центральным устройством управления в качестве входной информации от датчиков агрометеостанции, Автоматизированная оросительная система работает следующим образом.

Вода для полива, очищенная от механических примесей, поступает по магистральному трубопроводу 1 для орошения растений на участках 2. Если влажность на поливаемом участке снизилась до критической, то срабатывают датчики влажности — тенэиометры, что соответствует размыканию контактов вакуумных реле, а следовательно, в местном программно-логическом устройстве 4 формируется сигнал требования начала полива. Местное программно-логическое устройство формирует сигнал управления на исполнительные механизмы 3 поливаемого участка 2. Участки поливаются поочередно для уменьшения мгновенного расхода поливной воды. Длительность полива определяется центральным уст;ройством 7 управления и вручную или дистанционно задается на местном программно-логическом устройстве 5.

Таким образом, происходит полив всех поливных участков 2 орошаемой площади.

В случае изменения состояния на поливаемых участках 2 местные программно-логические устройства 5 формируют импульсные сигналы в последовательном коде в линию связи 6, Эта последовательность декодируется центральным устройством управления в информацию состояния поливаемых участков 2 (начало полива, окончание полива, авария, и др).

Начало передачи определяется местными программно-логическими устройствами. Организована также воэможность инициации передачи со стороны центрального программного устройства 7

f5

45 управления, а также по инициативе обслуживающего персонала.

При возможных обрывах в линии связи 6 информация не исчезает, а воспринимается по частям на концах разрыва кольца, при этом определяется и место повреждения кабеля.

Управление исполнительными механизмами 3 ведется управляющими сигналами с местных программно-логических устройств 4, в функции которых входят также операции по обеспечению работоспособности оборудования (промывка фильтров и т.д.) и блокировка полива в случае аварий (порыв трубопровода, аппаратурный отказ и др. с выдачей информации об аварии в линию связи кольцевого типа).

Определение длительности полива различных участков производится расчетным путем центральным устройством

7 управления, исходными данными при этом являются сведения о фактически складывающейся обстановке в регионе (температура воздуха, почвы, влажность воздуха, осадки, испарение и др.} . Результаты расчетов являются определяющими для конкретных участков и передаются как уставки местным программно-логическим устройствам, либо могут задаваться вручную с этих устройств (за вегетационный период

3-4 таких коррекции).

Предлагаемая система значительно повышает надежность реализации функций управления поливом, увеличивает наработку на отказ на 407. при увеличении числа обслуживаемых площадей.

Это достигнуто путем объединения программно-логических устройств линией связи кольцевого типа, применения нескольких датчиков для определения начала полива, реализации функций управления системой местными программно-логическими устройствами, что уменьшает нагрузку канала прием — передачи, уменьшения количества линий связи и выноса общих для системы датчиков на агрометеостанцию и объединение их в один блок.

3237312

12173!2

461 -1

Составитель Г.Параев

Редактор Н.Киштулинец Техред А.Ач Корректор Л.Патай

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1020/3 Тираж 679

ВНИИПИ Государственного по делам изобретений

113035,- Москва, Ж-35, Подписное комитета СССР и открытий

Раушская наб., д. 4/5