Гидроавтоматическая оросительная система

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения - повышение качества полива и расширение функциональных возможностей системы полива путем осуществления выборочного полива. Система включает магистральный 1 и распределительные 2 трубопроводы , головные задвижки 3. Задвижки 3 оснащены программными блоками 19 включения. Поливные трубопроводы 4 имеют гидрозадвижки на входах с логическими блоками управления 5. Система содержит блоки 17 запроса орошения (БЗО). БЗО 17 выполнены в Hh ел W v« -frMJNH Фие.1 If 16 ion

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И

РЕСПУБЛИН (1% (11) А1 (511 4 А 01 С. 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3927866/30-15 (22) 11.07.85 (46) 07.05.87. Бюл Ф 17 (71) Всесоюзный государственный головной проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт, по переброске и распределению северных и сибирских рек им, Е.Е,Алексеевского "Союзгипроводхоз" и Институт проблем управления (автоматики и телемеханики) (72) Л.А.Залманзон, И.M Áóðäî, А.Ф. Савостьянов, M.Á.Êóëèêîâ, М.С.Яковлев и A,Н,Шубин (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1151231, 1985. (54) ГИДРОАВТОМАТИЧЕСКАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения — повышение качества полива и расширение функциональных возможностей системы полива путем осуществления выборочного полива. Система включает магистральный 1 и распределительные 2 трубопроводы, головные задвижки 3, Задвижки 3 оснащены программными блоками 19 включения. Поливные трубопроводы 4 имеют гидрозадвижки на входах с логическими блоками управления 5.

Система содержит блоки 17 запроса орошения (БЗО). БЗО 17 выполнены в

13082 виде мажоритарных накопительных емкостей, имеющих несколько входных каналов. Блок 14 формирования периодических гидропотоков выполнен в виде.нормально закрытого клапана. Короткие импульсы подачи воды, формируемые блоком 14 через заданные промежутки времени, служат для формирования выходных сигналов в тех БЗО, в которых сигнализируют о необходимости полива заданное число сигнализаторов влажности. Выходные сигналы БЗО 17 вклю70 чают в работу посредством программного блока 10 распределительный трубопровод 2. Полив происходит от последнего поливного трубопровода к первому последовательно по командам логических блоков управления. Сигнал об Окончании полива последним поливным трубопроводом формируется последним блоком управления 5. Программный блок 10 отключается, прекращая полив на данном участке поля. 3 э.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть.использовано при орошении сельскохозяйственных культур с помощью закрытых напорных оросительных систем с гидроавтомати- 5 ческим управлением, Цель изобретения — повышение качества полива и расширение функциоиальных возможностей оросительной системы путем осуществления выборочного полива требующих орошения участков поля.

На фиг ° 1 представлена общая схема системы; на фиг, 2 — схема блока запроса орошения; на фиг, 3 — схема

15 блока формирования периодических гидропотоков.

Гидроавтоматическая оросительная система включает источник орошения магистральный трубопровод 1,распреде лительные трубопроводы 2 с головной задвижкой 3 и поливные трубопроводы

4 с гидрозадвижками на входе, снабженными логическими блоками 5 управления с выходными каналами 6. Входом .каждого логического блока 5 управления является выходной канал 6 пре— дыдущего (более удаленного от начала распределительного канала 2) блока управления, причем первый логичес30 кий блок управления (на наиболее удаленном поливном трубопроводе) входного канала не имеет и включается автоматически при подаче напорной воды в распределительный трубопровод. 35

На каждом участке поля, орошаемом от данного распределительного трубопровода, установлен блок запроса оро2 шения (фиг. 2) с входным 7 и выходным

8 каналами, гидравлически связанные посредством гравитационного гидравли— ческого переключателя 9.

В начале каждого распределительного трубопровода 2 установлены (фиг.1) программный блок 10 управления гидроприводом головной задвижки с каналами включения 11 и выключения 12 данного распределительного трубопровода в работу, а также каналом 13 питания программного блока 10, блок 14 формирования периодических гидропотоков заданной длительности с каналом 15 питания, Блок 14 формирования периодических гидропотоков имеет выходной канал 16 для: питания сигнализатора влажности. Каналы 13 и 15 питания блоков 10 и 14 подсоединены к распределительному трубопроводу до головной задвижки 3, Каналы включения 11 программного блока 10 управления головной гидрозадвижкой 3 и выходной канал 16 блока формирования периодических гидропотоков заданной длительности соединены трубопроводными линиями с выходным 8 и входным 7 каналами блока запроса орошения.

Блок 17 запроса орошения (фиг,2) содержит несколько сигнализаторов влажности, выполненных, например, в виде тензометров с релейными выходными элементами 18, подключенными воздушным каналом управления, к струйным переключателям 19, выходные каналы которых через стабилизаторы

20 уровней подключены к мажоритарной накопительной емкости 21, имеющей

1308270 калиброванные сливные отверстия и число входов по числу сигнализаторов влажности, Выходйой сифон мажоритарной накопительной емкости 21 связан с гравитационным гидравлическим пе- 5 реключателем 9 блока запроса орошения. Выходной сифон снабжен элементом обеспечения резкости его действия (не показан), который может быть выполнен, например, в виде сужения ® емкости в месте расположения колена сифона, или в виде опрокидывающих лотков на входах в емкость 21, подключенных к ста— билизаторам 20 и осуществляющих подачу воды в емкость дискретными порциями.

Блок 14 формирования периодических гидропотоков (фиг.3) для питания блока 17 запроса орошения содержит генератор 22 гидроимпульсов с каналом 23 питания.и выходным каналом

24, накопительную камеру 25 с входным каналом 26 и выходным сифоном

27, гравитационный гидравлический элемент с сосудом 28 включения и сосудом 29 выключения и нормально закрытым клапаном между каналом 15 питания и выходным каналом 16. Сосуд ..щ

28 включения соединен с выходным сифоном генератора 22 гидроимпульсов, а также с выходом нормально закрытого клапана, подключенным также трубкой по входному каналу 26 накопитель- 35 ной камеры 25, Выходной сифон 27 последней связан с входом сосуда 29 выключения, расположенного вместе с грузом на одном из плеч двуплечего рычага гравитационного гидравлического элемента, на противоположном плече которого установлен сосуд 28 включения. Двуплечий рычаг гравитационного гидравлического элемента кинематически связан со штоком нормально закрытого клапана. Воздушный канал управления (горизонтальный на фиг.2) струйного переключателя

19 связан трубкой с релейным выходным элементом тензиометра. Выходной канал струйного переключателя соединен с входным каналом стабилизатора уровня. Выходной канал каждого из стабилизаторов уровня соединен с соответствующим входным каналом мажоритарной накопительной емкости.

Входные каналы гравитационного гидравлического переключателя 9 и стуйного переключателя 9 соединены с выходным каналом 16 блока 14 формирования периодических гидропотоков.

Струйный переключатель 19 работает следующим образом. В показанном на фиг, 2 положении релейного элемента 18 указанный канал управления

I струйного переключателя соединен с атмосферным воздухом. Атмосферный воздух подсасывается в камеру струйного элемента и струя воды, поступающая в струйный переключатель через находящийся внизу канал. питания, примыкает к правой стенке камеры струйного элемента и направляется в сливной канал. При переключении релейного элемента 18 указанный канал управления оказывается отсоединенным от атмосферного воздуха и в камере струйного элемента со стороны канала управления создается разрежение, под действием которого струя воды перебрасывается к левой стенке камеры струйного элемента и вода по левому выходному каналу проходит к стабилизатору 20 уровня. В стабилизаторе

20 уровня имеется три канала; входной, по которому поступает вода от струйного переключателя 19, сливной, через который вытекает на слнв вода из. центральной трубки, рабочий, по которому вода -проходит к соответствующему из входных каналов емкости

21 для мажоритарного формирования выходного сигнала.

Ф

Одна из входных трубок (фиг,3) сосуда 18 включения гравитационного элемента блока 14 формирования периодических гидропотоков соединена с выходным каналом (сифоном) генератора гидравлических импульсов, вторая из них, а также входной канал накопительной камеры, соединены с выходным каналом нормально закрытого клапана и с выходным каналом блока формирования периодических гидропотоков. Каналы питания генератора гидравлических импульсов и клапаны блока формирования периодических гидропотоков соединены с каналом питания этого блока, Возможны различные варианты выполнения элементов устройства. Например, могут быть различными варианты выполнения генератора гидравлических импульсов, В конструкции генератора (фиг.3) вода к нему поступает по каналу 23, заполняя внутреннюю камеру генератора. При подъеме воды до! 308270

25 места расположения основного колена входного сифона, последний вступает в действие, и камера опустошается.

В момент включения в действие входного сифона небольшое количество воды выбрасывается через отверстие сифона в наружную камеру генератора импульсов. При заполнении после ряда

I таких срабатываний наружной камеры до места расположения колена ее выходного сифона, последний вступает в действие, наружная камера начинает опустошаться и передается сигнал по каналу 24.

Гидроавтоматическая оросительная . система работает следующим образом.

В исходном состоянии головные задвижки 3 распределительных трубопроводов 2 закрыты и вода не проходит из магистрального трубопровода 1 в распределительные трубопроводы.

Блок 14 формирования периодических гидропотоков подает воду во входной канал 7 блока запроса орошения на короткое время через длительные интервалы времени, например, подача воды может включаться на время около 10 мин через интервалы времени в несколько. часов. В каждом из сигнализаторов влажности почвы в зависимости от того, какое положение занимает релейный выходной элемент 18 тенэиометра, вода перепускается струйным элементом 19 на слив или (пройдя через стабилизатор 20 уровня воды) подается в накопительную емкость 21 для мажоритарного формирования выходного сигнала. При подаче воды в эту камеру от нескольких сигнализаторов влажности, количество которых заранее выбрано, например от трех сигнализаторов из шести установленных (фиг. 2), вода в накопительной емкости 21 поднимается до уровня, на котором находится колено . .сифона. Сифон вступает в действие, вода заполняет сосуд гравитационного гидравлического переключателя 9, открывается клапан этого элемента и вода проходит из канала 7 в выходной канал 8,по которому передается сигнал открытия программным блоком 10 головной задвижки 3. Достаточно, чтобы этот сигнал был кратковременным, так как после импульсного его воздействия задвижка 3 остается открытой. Начинается полив участка поля, орошаемого данным распределительным трубопроводам, при этом в работу включается последний (самый удаленный) на данном распределительном трубопроводе (на фнг. 1 не пока- . зан) поливной трубопровод.

После окончания полива последним поливным трубопроводом блок управления его гидроэадвижкой при закрытии последний подает сигнал в выходной канал 6, связанный с входом следующего по очереди логического блока 5, на включение в работу следующего поливного трубопровода. Сигнал с выхода последнего на очереди ближайшего к программному блоку 10 логического блока 5 дает сигнал по каналу 12 на включение программного бло:.а 10.

Выключение распределительного трубопровода производится автоматически после того, как последовательно произведут полив все связанные с распределительным трубопроводом поливные трубопроводы (или группы поливных трубопроводов, подключенных к одной гидрозадвижке).

Блоки 14 формирования периодических гидропотоков заданной длительности для питания блоков 17 запроса

30 орошения работают следующим образом, По истечении заданного длительного интервала времени на выходе генератора 22. гидравлических импульсов появляется сигнал, Через выходной си-фон генератора 22 по выходному каналу 24 вода проходит в сосуд 28 включения гравитационного гидравлического элемента, открывается клапан этого элемента. Благодаря тому, что в гращ витацианном элементе имеется канал положительной. обратной связи, клапан остается .открытым до тех пор,пока не заполнится водой сосуд 29 выключения.

Это происходит через заданный короткий промежуток времени, в течение которого накопительная камера 25 заполняется до того, что уровень воды в ней доходит до места расположения колена сифона. Когда клапан закрывается, прекращается подача воды из канала 15 питания в выходной канал 16, соединенный с входным каналом блока запроса орошения °

Формирование выходного сигнала блоком 17 запроса орошения производится (фиг. 2) при срабатывании гравитационного гидравлического переключателя 9, управляемого подачей воды в его емкость с калиброванным

1308270 отверстием, связанную с выходным сифоном мажоритарной накопительной емкости 21. Уровень воды в последней достигает отметки срабатывания выходного сифона лишь в том случае, если в нее имеется приток воды из г,, из

m (например, из трех из шести имеющихся). стабилизаторов уровня 20, Количество подающих в емкость 21 воду стабилизаторов 20 определяется (фиг. 2) 10 числом сигналиэирующих необходимость полива тензометров, релейные выходные элементы 18 которых включаются на перекрытие воздушных каналов управ. ления струйных переключателей 19 и соответственно включение последних на транзитную передачу гидропотоков из входных каналов 7 в стабилизаторы

20 уровня.

Предлагаемая система обеспечивает 20 создание оптимальных условий для произрастания сельскохозяйственных растений и обеспечивает существенную экономию поливной воды, 25

Формула изобретения

t . Гидроавтоматическая оросительная система, включающая источник орошения в виде магистрального трубопровода, распределительные трубопроводы с головными задвижками, имеющими гидроприводы, подключенные к программным блокам, и поливные трубопроводы с водовыпусками, подклю 35 ченные к распределительным трубопроводам через гидрозадвижки, снабженные логическими блоками управления для осуществления поочередного, начиная с конца распределительного трубопровода, включения поливных трубопроводов, причем выходы предыдущих логических блоков управления соединены с входами следующих по очереди логических блоков управления, а выход последнего на очереди блока управления подключен к каналу отклю- чения программного блока на каждом распределительном трубопроводе, отличающаяся тем, что, 50 с целью повышения качества полива и расширения функциональных возможностей системы путем осуществления выборочного полива требующих орошения участков поля, система снабжена установленными на каждом участке поля, орошаемом отдельным распределительным трубопроводом, блоками запроса орошения, подключенными к каналам .включения программных блоков, и блоками формирования периодических гидропотоков для питания блоков запроса орошения °

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждый блок запроса орошения выполнен в виде многоканальной мажоритарной накопительной емкости с калиброванными сливными отверстиями, входы которой подключены к сигнализаторам влажности почвы, а выход — к гравитационному гид" равлическому переключателю, причем вход блока запроса орошения подключен к каждому сигналиэатору влажности почвы параллельно.

3. Система по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что каждый блок формирования периодических гидропотоков выполнен в виде подключенного к распределительному трубопроводу до головной задвижки нормально закрытого клапана, кинематически связанного с двуплечим рычагом гидравлического гравитационного элемента, имеющего сосуды включения и выключения на противоположных плечах рычага, причем первый вход сосуда включения подключен к выходу блока формирования периодических гидропотоков и к входу накопительной камеры, снабженной калиброванным отверстием и сифоном подачи воды в сосуд выключения, а второй вход — к выходу генератора гидроимпульсов, подключенного к входу нормально закрытого клапана.

4. Система по п.2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждый сигнализатор влажности почвы выполнен в виде тензиометра с релейным выходным элементом, подключенным к струйному переключателю.

1308270

1308270

Составитель Г.Параев .

Техред А.Кравчук Корректор Н,Король

Редактор А.Сабо

Заказ 1653/4 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4