Автоматизированная оросительная система

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для автоматизации оросительных систем с различными поливными установками напорного полива. Цель изобретения - снижение стоимости, повышение надежности и расширение функциональных возможностей оросительных систем. Автоматизированная система орошения включает насосный агрегат 1 с блоком регулирования расхода 2, магистральный трубопровод 3 с подключенными к нему через запорные органы 7 поливные установки 6, а также блок управления системой 16 с подключенными к нему датчиками 4 и 5 технологических параметров, контролируемые пункты (КП) 15, соединенные меньшей связью 14 с измерителем тока 13, блоком 12 формирования импульсов и источником питания 11. На КП установлены импульсные электрогидрореле, подключенные к распределителям 9, управляющим работой гидроприводов 8 запорных органов. Измеритель тока 13 через пороговый элемент 17 подает телесигналы о работе КП в блок управления системой. Последний выполнен в виде микропроцессора, анализирующего телесигналы с КП, представляющие собой закодированную величину давления на входе каждой поливной установки, получаемую с реле давления 10. В результате анализа этих телесигналов блок управления системой выдает команды телеуправления в блок 12 формирования импульсов, по которым происходит переключение импульсных электрогидрореле в контролируемых пунктах. 1 з.п.ф-лы.

СОЮЗ GOBETCHHX

В ЭВ

PECAV5ËÈÕ

„„80„„1595405 A 1. (51) 5 А 01 С 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4608079/30-15 (22) 23. 11.8& (46) 30.09.90. Нюл. 0 36 (71) Молдавский комплексный отдел

Украинского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации (72) В.В.Клейзит, (53) 631:626,81.85 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, а 1186163, кл. А 01 G 25/16, 1983.

2 (54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ

СИСТЕМА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для автоматизации оросительных .систем .с различными поливными установками напорного полива. Цель изобретения — снижение стоимости, повышение надежности и расширение функциональных возможностей оросительных

1595405 ме. систем. Автоматизированная система орошения включает. насосный агрегат

1 с блоком 2 регулирования расхода, магистральный трубопровод 3 с подключенными к нему через запорные органы 7 поливные установки 6, а также блок 16 управления системой с подключенными к нему датчиками 4 и 5 технологических параметров, контролируемые пункты (КП) 15, соединенные меньшей связью 14 с измерителем 13 тока, блоком 12 формирования импульсов и источником 11 питания. На КП установлены импульсные электрогидрореле, подключенные к распределителям 9, управляющим работой гидроприИзобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено для автоматизации орошения с использованием различных поливных установок — 25 дождевальных машин и агрегатов позиционных поливных установок из напорных трубопроводов и др.

Белью изобретения является снижение стоимости, повышение надежности 30 и расширение функциональных возможностей оросительных систем.

На фиг. 1 представлена блок-схема автоматизированной системы; на фиг. 2 — электрическая схема контролируемого пункта (КП) системы; на фиг. 3 — временная диаграмма импульсов телесигнализации КП: (импульсы ТС), телеуправления (ТУ), передаваемых по линии связи, и периодов 0 связи между КП и блоком управления системой (Ткп), причем цифровые индексы при Ткп означают номер КП.

Система содержит насосные агрегаты 1 с блоком 2 регулирования расхо- 45 да воды, магистральный трубопровод

3 с датчиками технологических параметров расхода 4 и давления 5, связанный с поливными установками 6 через запорные органы 7 с гидропри-. водами 8, управляемыми с помощью распределителей 9 импульсных электрореле. Реле 10 давления установлены на трубопроводах между запорными органами 7 и поливными установками 6

Двухполярный блок 11 питания через блок 12 формирования импульсов, измеритель 13 тока и двухпроводную линию

14 связи связан с последовательно водов 8 запорных органов. Измерйтель

13 тока через пороговый элемент 17 подает телесигналы о работе КП в блок управления системой. Последний выполнен в виде микропроцессора, анализирующего телесигналы с КП, представляющие собой закодированную величину давления на входе каждой поливной установки, получаемую с реле 10 давления.. В результате анализа этих телесигналов блок управления системой выдает команды телеуправления в блок

12 формирования импульсов, по которым .происходит переключение импульсных электрогидрореле в контролируемых пунктах. 1 з.п.ф-лы, подключенными КП 15. Входы блока 16 управления, который выполнен в виде микропроцессорного устройства управления, например ЛТК-.133, связаны с измерителем 13 тока через пороговый элемент 17 и с датчиками 4 и 5 технологических параметров, а выход— с блоком 2 регулирования расхода воды и блоком 12 формирования импульсов. В качестве поливных установок

6 могут использоваться различные дождевальные машины, а также поливные трубопроводы с микроводовыпусками. Блок 12 формирования импульсов выполнен в виде коммутатора, который под действием блока 16 управления может подключить линию связи к положительному, отрицательному полюсу источника питания или к общей клемКонтролируемый пункт (КП) 15 включает в себя входной провод 18, внутреннюю шину 19 и выходной провод 20 линии связи, который через выпрямитель 21, первое балластное сопротивление 22 соединен с первым слаботочным реле 23 и первой накопительной емкостью 24. К внутренней шине 19 подключены: через вентиль 25 и второе балластное сопротивление 26 второе слаботочное реле 27 и вторая накопительная емкость 28; через замыкающий контакт 29 второго слаботочного реле 27 и вентиль

30 — выходной провод 20 линии свя-. зи КП;

5405

5 159 через замыкающий контакт 31 реле времени 32 обмотка импульсного электрогидрореле 33; через размыкающий контакт 34 реле

32 времени, нагруэочное сопротивление 35 и два параллельно соединенных контакта 36 и 37, реле давления 10общий провод линии связи 14, причем последовательно с контактами 36 и 37 реле давления 1О включены диоды 38— прямо, а диоды 39 — встречно.

Переключающая группа контактов

40 первого слаботочного реле 23 соединяет входной провод 18 линии связи в нормальном положении с внутренней шиной 19, а в сработанном положении с выходным проводом 20 линии связи, В качестве импульсного электрогидрореле может использоваться электрогид равлический клапан КЭГ-И-16/8.

Автоматизированная оросительная система работает следующим образом.

Допустим, что система орошения включает три дождевальные машины (ДМ), причем на полив включена только третья дождевальная машина. При этом требуется проконтролировать сос тояние всей поливной техники и переключить полив с третьей дождевальной машины на вторую. Для этого нужно получить телесигнал ТС! о контроле. давления на каждом контролируемом пункте (KII) для каждой дождевальной машины, телесигнал управления ТУ высокого уровня на включение второй

ДМ, телесигнал ТУ2 низкого уровня на отключение третьей ДМ и телесигналы ТС2 контроля величины давления после окончания цикла управления данным КП. Таким образом, должны быть сформированы сигналы ТС! и ТС2 о давлении для каждого иэ трех КП, выдан в КП2 сигнал ТУ! »а включение второй ДМ, а в КПЗ вЂ” сигнал ТУ2 на отключение третьей ДМ.

В исходный момент времени в магистральном трубопроводе 3 установлено рабочее давление, эапорный орган

7 открыт на третьей дождевальной машине, в линию 14 связи сигнал не выдается, все КП 15 обесточены.

В момент времени t. блок 16 управления воздействует на блок 12 формиро вания импульсов, который выдает в линию 14 связи положительный импульс, попадающий на вход первого

КП 15, который переходит в активное состояние. Положительный сигнал че5

55 рез размыкающие контакты 40 и 34, внутреннюю шину 19, нагруэочное со" противление 35, диод 38 поступает на контакт 36 реле 10 давления ° В случае, если бы он бып замкнут, через нагрузочное сопротивление 35 протекал бы ток, который воспринимается измерителем 13 тока и через пороговый элемент 17 фиксируется блоком 16 управления как сигнал ТС! для первого

КП. Для повышения помехоустойчивости схемы номинал нагруэочного сопротивления выбирается таким, чтобы через него проходил ток, превышающий ток слаботочных реле 23, 27 в 10-20 раз.

В момент времени tq блок 12 формирования импульсов переключает входной провод линии связи на отрицательный полюс источника !1 питания. Поскольку интервал эг. = tz — t, меньше периода срабатывания реле 32 времени, контакт 31 не замыкается и импульсное электрогидрореле 33 «е переключается. Отрицательный сигнал с внутренней шины 19 через вентиль 25 и балластный резистор 26 включает реле

27, которое своими контактами 29 подготавливает включение реле 23. В это же время блок 16 управления системой фиксирует сигнал ТС2 от порогового элемента 17 и измерителя 13 тока, который воспринимает ток> протекающий через линии 14, 18, шину 19, контакты 34, нагруэочное сопротивление 35, вентиль 39 и контакт 37 реле

10 давления.

В момент времени t z блок 13 формирования импульсов вновь переключает входной провод линии сняэи на положительный полюс источника 11 питания, и начинается переходный процесс переключения КП1 иэ активного состояния в состояние передачи и переключения. КП2 иэ обесточенного состояния в активное состояние. Положительный сигнал с внутренней шины 19 через замкнутый контакт 29 и вентиль 30 поступает на выпрямитель 21 и через балластное сопротивление 22 включает реле 23, которое своими контактами

40 соединяет входной 18 и выходной

20 провода связи линии КП1. Поскольку при этом обесточивается внутренняя шина 19, то после разряда емкости 28 отключается реле 27, а реле 23 остается включенным через выходной провод 20 линии связи, который пода1595405 ет положительный импульс через линию

14 связи на второй КП. Назначение накопительных емкостей 24 и 28— обеспечение устойчивости работы схемы в моменты переходных процессов.

Для выдачи сигнала ТУ1 на КП2 положительный сигнал на линии 14 связи поддерживается в течение интервала, превышающего период срабатывания реле 32 времени, которое через контакт 31 подает положительное напряжение на обмотку 33 импульсного электрогидрореле, сердечник которого намагничивается и остается во включенном состоянии после обесточивания обмотки 33. Распределитель 9 воздействует на гидропривод S, который открывает запорный орган 7 на входе второй дождевальной машины.

Получение сигналов ТС1 и ТС2 от

КП2 и КПЗ происходит аналогично. Для выдачи сигнала ТУ2 и КПЗ отрицательный импульс на внутренней шине 19 поддерживается на протяжении периода, достаточного. для срабатывания реле

32 времени, которое через контакты

31 подает отрицательное напряжение на обмотку 33 импульсного электрогидрореле, сердечник которorо размагничивается и переходит в выключенное состояние. Распределитель 9 через гидропривод 8 закрывает запорный орган 7 на третьей дождевальной машине.

После опроса последнего в цепочке

КП блок 12 формирования импульсов

35 отключает линию связи от напряжения питания, КП обесточивается и система переходит в исходное состояние.

Блок 1Ь управления системой управ40 ляет временной диаграммой работы блока 12 формирования импульсов, синхронно с этим воспринимает сигналы о состоянии поливной техники 6 и на основе этой информации и данных от датчиков

° расхода 4 и давления 5 выдает в блок

2 регулирования расхода воды задание на включение нужного -числа насосных агрегатов. тиПрименение предлагаемой автоматизированной оросительной системы позволяет снизить стоимость системы, расширить ее воэможности и повысить надежность поливов благодаря уменьшению числа линий связи, увели е чению числа подключаемых единиц поливной техники и возможности контроля двух уровней давления. формула изобретения

1. Автоматизированная оросительная система, включающая насосные агрегаты с блоком регулирования расхода, подключенным к выходу блока управления системой, установленному на диспетчерском пункте, магистральный трубопровод, поливные установки, подключенные к последнему через запорные органы с гидроприводами, полости которых соединены с распределителями импульсных электрогидрореле, установленных на контролируемых пунктах, источник питания, соединенный линией связи с последовательно включенными контролируемыми пунктами, и реле давления, установленные после эапорных органов на входах поливных установок, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости, повышения надежности и расширения функциональных возможностей, система снабжена датчиками технологических параметров, l установленными на магистральном трубопроводе за насосными агрегатами и подключенными к входам блока управления системой, пороговым эЛементом, подключенным к последнему, блоком формирования импульсов и измерителем тока, подключенным к пороговому элементу, причем блок формирования импульсов и измеритель тока включены последовательно между источником питания,,выполненным двухполярным, и началом линии связи, которая выполнена двухпроводной, а блок управления системой выполнен в виде микропроцессора.

2. Система по и. 1, о тл ич а— ю щ а я с я тем, что каждый контролируемый пункт выполнен в виде первого и второго слаботочных реле, выпрямителя, реле времени и импульсного электрогидрореле, подключенных, кроме первого слаботочного реле, одним полюсом к общему проводу линии связи, причем входной провод линии связи каждого контролируемого пункта связан с его внутренней шиной через размыкающие контакты первого слаботочного реле, а с выходным проводом линии связи — через замыкающие контакты этого реле, выходной провод линии связи каждого контролируемого пункта связан с его внутренней шиной через замыкающий контакт второго сла9 1 5954 05 10 боточного реле и вентиль, а обмотки каждого слаботочного реле зашунтированы накопительными емкостями, при этом второй полюс выпрямителя подклю5 чен к выводному проводу линии связи, второй полюс реле времени подключен к внутренней шине, причем обмотка первого слаботочного реле подключена к выходам выпрямителя через первое балластное сопротивление, а второй полюс обмотки второго слаботочного

1 реле подключен к внутренней шине через второе балластное сопротивление и вентиль, второй полюс обмотки импульсного электрогидрореле подключен через замыкающие контакты реле времени к внутренней шине, соединенной с общей шиной через размыкающие контакты реле времени, нагрузочное сопротивление и две параллельно включенные цепи из контактов реле давления и встречно включенных диодов.