Автоматическая напорная оросительная система

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)967415 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.07.80 (21) 2952706/30-15 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

А 01 G 25/16

Гевударствеинмв комитет (53) УДК631 347. 1 (088.8) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 28.10.82 ло делам изобретений и открытий

А, Л. Ильмер 1

Й

1ы

Всесоюзное научно-производственное объе кение

«Союзводавтом атика» (72) Автор изобретения (?1) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ НАПОРНАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ СТАНЦИЯ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизированным оросительным системам полива дождеванием.

Известна автоматизированная оросительная система, включающая насосные агрегаты с блоками управления, подводящий трубопровод к группе дождевальных машин с расходомером, пульт управления и устройство связи, включающее подсистему приема с блоками включения дождевальных машин, и подсистему передачи (1)., Недостатком системы является низкая надежность работы из-за отсутствия взаимной увязки производительности насосных агрегатов и дождевальных машин при работе системы.

Известна также автоматизированная оросительная система, включающая насосные агрегаты с блоками управления и логическим блоком выбора насосного агрегата, задатчиками расхода сети, фактической и допускаемой производительности насосных агрегатов (или задатчиками работающих и готовых к работе агрегатов), подводящий трубопровод и дождевальные машины, снаб2 женные запорными органами с приводом на входе и датчиками запроса орошения (2).

Недостатком этой системы является низкая экономичность водоподачи насосной станции вследствие возможности работы насосных агрегатов с загрузкой около 25% от номинальной при включении насосных агрегатов по требованию на орошения от любой дождевальной машины.

Цель изобретения — повышение экономичности водоподачи путем включения дополнительных насосов только при наличии такого спроса на воду, который обеспечит близкую к оптимальной нагрузку насосных агрегатов.

15 Эта цель достигается тем, что система снабжена оптимизатором включения, выполненным в виде элемента сравнения и набора регулируемых источников тока, выход которого подключен к блоку выбора насосных

20 агрегатов, а входы — через устройство связи к датчикам запроса орошения, выполненным в виде последовательно соединенных контактов реле влажности почвы и реле включения дождевальных машин.

967415

На чертеже представлена схема автоматической напорной оросительной системы.

Автоматическая напорная оросительная система содержит насосную станцию 1 с насосными агрегатами 2, имеющими блоки управления (не показаны), расходомером (задатчиком расхода) 3, логическим блоком 4 выбора очередного насосного агрегата, реле 5 времени, элементами сравнения в виде пороговых реле 6 и 7, задатчиком 8 допускаемой производительности, который содержит источники 9 тока, оптимизатором

10 включения насосных агрегатов, который содержит источники 11 тока, и элемент сравнения в виде порогового реле 12, блоками приема 13 и передачи 14 устройства связи, дождевальные машины (установки) 15 с блоками 16 связи, разрешающими реле 17, реле

18 времени, включающими реле 19, приводами 20, задвижками 21, трубопроводами дождевальных машин 22, реле 23 окончания полива (показан его контакт) и датчик 24 запроса орошения, содержащий реле 25 минимальной влажности (показаны его контакты), и подводящий трубопровод 26.

Задатчик фактической производительности может быть выполнен в виде расходомера 3 или в виде функционального преобразователя «мощность-расход» и т.п., и формирует на выходе ток, пропорциональный фактической производительности насосной станции Q+.

Блок 4 выбора очередного насосного агрегата при подаче сигнала на его вход, связанный с выходом порогового реле 12, включает в работу дополнительный насосный агрегат 2, а при подаче на его вход, связанный с реле 5 времени, отключает один из насосных агрегатов 2.

Источники 9 тока включакйся контактами 2-1, при включении в работу еоответствующего насосного агрегата 2 и настраиваются таким образом, что их ток пропорционален допускаемой производительности со,ответствующего, насосного агрегата 2, поэ тому ток на вхдде задатчика 8 допускаемой производительности пропорционален допускаемой производительности Q oo». работающих насосных агрегатов. Пороговые реле 6 и 7 сравнивают разность Q — Qц, с заданными значениями, причем йоро1"овое реле 6 выдает сигнал при

Q%..„„- Q„> К,-Я„„„ где К = 1,1 — 1,3 — коэффициент запаса, т.е. когда производительность работающих агрегатов превышает водопотребление больше, чем на производительность однбго насосного агрегата (,), а пороговое реле 7 н .выдает сигнал при

@з.- @ 4т.е. пока без перегрузки работающих агрегатов возможно подключение дождевальной

2S

55 размыкает цепь после выполнения заданной программы орошения и замыкает ее перед новым циклом дождевания, например, через реле влажности, через программное реле, реле положения машины, и т.п. (не показаны). Контакты реле 25 минимальной влажности замыкаются в случае, когда влажность почвы поля данной дождевальной машины уменьшится до заданной.

Автоматическая напорная оросительная система работает следующим образом.

По мере уменьшения запаса влаги в почве замыкаются контакты реле 25 минимальной влажности, подавая напряжения на выход датчиков 24 запроса орошения, что приводит к замыканию соответствующих контактов 15-1 в схеме оптимизатора 10 включения. Пока расход, запрашиваемый дождевальными машинами, меньше, чем оптимальная производительность насосного агрегата, т.е. пока

Q n),C Явит. О @на, измененый в схеме не происходит. При Q „p)

Я,»т пороговое реле 12 выдает сигнал, по которому блок 4 выбора насосных агрегатов включит в работу соответствующий насосный агрегат 2. При этом замыкается контакт 2-1 в схеме задатчика 8, что вызывает

Q =- Я,, водопотребление равно утечкам из сети, т.е. Q — — 0 05 — 0,2Я„„, поэтому сигнал с выхода порогового элемента 7 через систему связи включит разрешающие реле 17 всех дождевальных машин. Эти реле останутся включенными до тех пор, пока возможно подключение дождевальных машин.

Реле 18 времени тех дождевальных машин, на выходе датчика 24 запроса которых имеется на пря жение, начнут поочередно за мыкать свои контакты 18-1. машины с максимальным водопотреблением

Я м.

Источники 11 тока включаются контактами 15-1 при наличии сигнала на выходе датчика 24 запроса орошения соответствующей дождевальной машины 15 через блок 16 устройства связи и блок 13 приема устройства связи. Источники 11 настраиваются таким образом, что их ток.пропорционален номинальному расходу воды дождевальной ма-! о шиной 15, поэтому через пороговое реле 12 протекает ток пропорциональный запрашиваемому расходу Q „ .

Пороговое реле 12 выдает сигнал в том случае, когда Q,превышает оптимальную производительность насосного агрегата Я„т.

Разрешающие реле 17 замыкают свои контакты 17-1 при наличии сигнала на выходе порогового реле 7 через блок 14 передачи и блок 16 устройства связи. Включающие реле 19 имеют один размыкающий 19-1 и два щ. замыкающих 19-2 и 19-3 контакта.

Контакт реле 23 окончания цикла полива

967415

Получив питание, реле 19 включения первым контактом 19-1 снимает сигнал с выхода датчика 24 запроса орошения, что приводит к размыканию контакта 15-1 в схеме оптимизатора 10 включения, связанного с включаемой в работу дождевальной машиной 15, вторым контактом 19-2 создает цепь самопитания, а третьим контактом 19-3 через привод 20 открывает задвижку 21, подающую воду к дождевальной машине 22.

По мере включения дождевальных машин контакты 15-1 размыкаются, Q „„.уменьшается, поэтому сигнал с выхода йорогового элемента 12 снят раньше, чем включатся в работу все дождевальные машины. Однако сигнал с выхода порогового элемента 7 разрешает подключение дождевальных машин до полной загрузки включенных насосных агрегатов. При этом несколько (две †т) дождевальных машин могут оказаться невключенными. Эти машины включаются в работу одним из двух способов, Во-первых, если появится потребность орошения дополнительных машин, когда дополнительно замкнувшиеся контакты этих машин 15-1 увеличат Я „р. до появления сигнала на выходе порогового элемента 12, который включит в работу дополнительный насосный агрегат 2, что увеличит Q „, поэтому при

@ †() Оя, сигнал с выхода порогового элемента 7 разрешит подключение новой группы дождевальных машин, причем все насосные агрегаты загружены не менее, чем до оптимальной производительности.

После окончания программы орошения поля данной дождевальной машиной, например дождевальная машина «Фрегат» прошла полный круг, закончилось установленное время полива, на определенной глубине достигнута заданная влажность и т.п., размыкающийся контакт реле 23 окончания полива отключает реле 19 включения, которое, закрыв задвижку, прекращает подачу воды к дождевальной машине. Влажность поля повышена, поэтому контакт реле 25 минимальной влажности разомкнут и,останется разомкнутым контактом 15-1, не включится реле 18 времени всех тех дождевальных машин 15, на выходе датчиков запроса орошения которых нет, напряжения.

Отключение дождевальной машины уменьшает ® поэтому Q, — Q, увеличивается и пороговое реле 7 через блок 14 передачи включит разрешающее реле 17, что приведет к включению ожидающих включения машин как описано выше, до нагружения включенных насосов.

Таким образом, наличие значительного числа требующих орошения машин, когда

Q ) Q, вызывает включение наеосных агрегатов, причем только в режим оптимальной или максимальной загрузки, а при небольшом числе требующих орошения машин, последние подключаются взамен закончивших работу машин. При этом для особо требовательных культур возможна дополнительная цепь включения через установленное время, обеспечивая и в этом случае максимальную экономичность работы насосных агрегатов.

По мере отключения дождевальных машин, если не осталось требующих орошения машин; насосные агрегаты разгружаются.

Как только производительность одного насоса окажется избыточной, сигнал с выхода порогового элемента 6 через установленный реле 5 времени интервал времени отключит один из работающих насосных агрегатов 2, увеличивая загрузку оставшихся включенными насосов и.повышая экономичность во1» доподачи до максимально возможной в данных условиях.

Опйсанная напорная оросительная система работает автоматически, обеспечивая максимальную экономичность работы насосных агрегатов. Расчеты показывают, что в оптимальном режиме насосный агрегат с насосом 14Д-6 расходует на водоподачу 1,4 кВт на 1 л/с, тогда как в самом неблагоприятном режиме около,3,9кВт на 1 л/с, т.е. только один «неудачный» цикл работы маши25 ны «Фрегат» (около 5 сут) вызывает перерасход электроэнергии в размере

30.000 кВт/ч. Использование предложенной системы возможно в нашей стране на территории более 1 млн.га.

Формула изобретения

Автоматическая напорная оросительная система, включающая насосные агрегаты с блоками управления и логическим блоком выЗ5 бора насосного агрегата, задатчиками расхода сети, допускаемой и фактической производительности насосных агрегатов, подводящий трубопровод и дождевальные машины, снабженные запорными органами с приводом на входе и датчиками запроса ороше40 ния, и устройство связи, отличающаяся тем, что, с целью превышения экономичности водоподачи, система снабжена оптимизатором включения, выполненным в виде элемента сравнения и набора регулируемых источников тока, выход которого подключен к блоку выбора насосных агрегатов, а входы— через устройство связи к датчикам запроса орошения, выполненным в виде последовательно соединенных контактов реле влажности почвы и реле включения дождеваль5О ных машин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

55 № 389756, кл. А 01 G 25/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 793500, кл. А 01 G 25/15, 1979.

967415

Редактор Н. Бобкова

Заказ 7195/7

Составитель Г. Параев

Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Тираж 699 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4