BR102019017799A2 - ELECTRONIC DEVICE FOR AUTOMATION AND MONITORING OF THE IRRIGATION SYSTEM - Google Patents

ELECTRONIC DEVICE FOR AUTOMATION AND MONITORING OF THE IRRIGATION SYSTEM Download PDF

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BR102019017799A2
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BR
Brazil
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irrigation
soil
automation
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electronic device
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BR102019017799-3A
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Portuguese (pt)
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Carlos Felipe Freires Dos Santos
Original Assignee
Carlos Felipe Freires Dos Santos
Leandro Miranda De Almeida
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G27/00Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
    • A01G27/003Controls for self-acting watering devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

dispositivo eletrônico para automação e monitoramento do sistema de irrigação. o presente pedido de invenção refere-se a um dispositivo eletro-eletrônico que realiza o monitoramento e controle dos teores de umidade do substrato/solo, para produção de plantas por meio de acionamento e desligamento automatizado do sistema de irrigação. o aparelho é composto por um gabinete plástico denominado de unidade de controle principal ucp (1), contendo microprocessador (6) sensor climático (1), display lcd (3), cartão de memória (7), cabos e conectores que ligam a bomba (15), as eletroválvulas (sn), os sensores do solo (8) e (9) e fonte de energia. os sensores identificam as condições climáticas e os teores de umidade do substrato/solo, aplicando a água para as plantas de acordo com a necessidade fisiológica, profundidade das raízes e capacidade de retenção do solo, configurando um instrumento de precisão e de fácil manuseio para o monitoramento e manejo da irrigação, bem como, intensifica a produção e proporciona redução de custos com energia elétrica, mão - de - obra e minimiza os erros humanoselectronic device for automation and monitoring of the irrigation system. the present application for an invention relates to an electro-electronic device that monitors and controls the moisture content of the substrate / soil, for the production of plants by means of automatic activation and shutdown of the irrigation system. the device consists of a plastic enclosure called the ucp main control unit (1), containing microprocessor (6) climate sensor (1), lcd display (3), memory card (7), cables and connectors that connect the pump (15), the solenoid valves (sn), the soil sensors (8) and (9) and energy source. the sensors identify the climatic conditions and the moisture content of the substrate / soil, applying the water to the plants according to the physiological need, root depth and soil retention capacity, configuring an instrument of precision and easy handling for the irrigation monitoring and management, as well as intensifying production and reducing electricity costs, labor and minimizing human errors

Description

DISPOSITIVO ELETRÔNICO PARA AUTOMAÇÃO E MONITORAMENTO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃOELECTRONIC DEVICE FOR AUTOMATION AND MONITORING OF THE IRRIGATION SYSTEM

[001] Trata-se a presente solicitação de patente a elaboração de um sistema eletroeletrônico para o monitoramento e controle automatizado do sistema de irrigação.[001] This patent application deals with the elaboration of an electro-electronic system for the monitoring and automated control of the irrigation system.

[002] O equipamento foi desenvolvido para o setor agrícola para automação da irrigação com finalidade de facilitar o manejo da produção agrícola evitando erros humanos que acarretariam prejuízos ao produtor. Possui sensores que comunicam - se com hardware e software específico, desenvolvido por Agrônomos que, contido em uma estação de gerenciamento realiza o acionamento e desligamento da irrigação de acordo com as necessidades da planta, baseando-se nas condições climáticas e/ou umidade do substrato/solo.[002] The equipment was developed for the agricultural sector for automation of irrigation in order to facilitate the management of agricultural production, avoiding human errors that would cause losses to the producer. It has sensors that communicate with specific hardware and software, developed by Agronomists that, contained in a management station, activates and disconnects the irrigation according to the needs of the plant, based on the climatic conditions and / or humidity of the substrate. /ground.

[003] O equipamento visa empregar por meio da tecnologia de automação um dispositivo que ao ser adaptado ao sistema de irrigação agrega o conhecimento técnico necessário para otimizar o uso e facilitar o manejo da água para irrigação com o mínimo de interferência do homem, levando em consideração, os fenômenos naturais que interferem direta e indiretamente na absorção e no fluxo contínuo da água na planta.[003] The equipment aims to employ, through automation technology, a device that, when adapted to the irrigation system, adds the necessary technical knowledge to optimize the use and facilitate the management of water for irrigation with the minimum of human interference, taking into account consideration, the natural phenomena that directly and indirectly interfere with the absorption and continuous flow of water in the plant.

[004] As preocupações com o meio ambiente e a melhor utilização dos recursos tornam a automação da irrigação uma necessidade de relevância na atualidade, pois evita o desperdício e melhora o uso da água na agricultura, reduz custos, eleva a produtividade e aplicabilidade técnica no manejo da irrigação. Portanto, o uso racional da água causa melhoria na qualidade de vida, nas áreas urbanas e rurais.[004] Concerns about the environment and the better use of resources make irrigation automation a necessity of relevance today, as it avoids waste and improves the use of water in agriculture, reduces costs, increases productivity and technical applicability in irrigation management. Therefore, the rational use of water improves the quality of life in urban and rural areas.

[005] Segundo a Organização das Nações Unidas (ONU) são gastos aproximadamente 70% de toda a água disponível no mundo para irrigação. No Brasil, esse índice chega a 72%. Pelas análises dos últimos relatórios divulgados pela ONU, o uso da água tem crescido a uma taxa duas vezes maior do que o crescimento da população ao longo no último século. A tendência é que o gasto seja elevado em até 50% até 2025 nos países em desenvolvimento; e em 18% nos países desenvolvidos.[005] According to the United Nations (UN), approximately 70% of all water available in the world is used for irrigation. In Brazil, this index reaches 72%. According to the analysis of the latest reports released by the UN, water use has grown at a rate twice that of population growth over the past century. The trend is that spending will be increased by up to 50% by 2025 in developing countries; and 18% in developed countries.

[006] Além de gerar economia no uso da água, a automatização da irrigação também dispensa o uso da mão-de-obra, antes usada para ligar e desligar a irrigação nos supostos momentos, bem como, impede que ocorram erros provenientes da má gestão e/ou adoção prática dos critérios técnicos exigidos para essa atividade. Tanto na agricultura comercial, quanto em outros cultivos de plantas, a automatização representa vantagens, pois confere liberdade para as pessoas se ausentarem do campo de produção com a segurança de que as plantas serão irrigadas automaticamente de acordo com suas necessidades.[006] In addition to generating savings in the use of water, the automation of irrigation also dispenses with the use of labor, previously used to turn irrigation on and off at supposed times, as well as preventing errors from mismanagement and / or practical adoption of the technical criteria required for this activity. In both commercial agriculture and other plant crops, automation represents advantages, as it gives people freedom to leave the production field with the assurance that the plants will be irrigated automatically according to their needs.

[007] Alguns controladores existentes atualmente operam pela programação do intervalo de tempo, como é o caso da PI 1102072-5 e MU 7502907-3 que utilizam métodos de irrigação utilizando temporizadores para executar a irrigação automatizada entre os ciclos de rega. Esses dispositivos podem representar uma relativa segurança nas aplicações, porém, apresentam inconvenientes quanto a limitação dos programas de acionamento que não incorporam as considerações sobre a necessidade real da planta e capacidade de suporte hídrico do solo. Outros funcionam adotando isoladamente a condutividade ou resistividade elétrica do solo ou umidade relativa ou apenas sinalizam a presença e/ou ausência de água nas regiões onde se deseja irrigar e podendo eventualmente ativar a irrigação no período da chuva.[007] Some existing controllers currently operate by programming the time interval, as is the case of PI 1102072-5 and MU 7502907-3 that use irrigation methods using timers to perform automated irrigation between irrigation cycles. These devices can represent relative safety in the applications, however, they present drawbacks regarding the limitation of the drive programs that do not incorporate considerations about the real need of the plant and the capacity of water support of the soil. Others work by adopting the electrical conductivity or resistivity of the soil or relative humidity in isolation, or just signal the presence and / or absence of water in the regions where it is desired to irrigate and may eventually activate irrigation during the rainy season.

[008] O estado da técnica PI 0301115-1, descreve o acionamento da irrigação considerando como parâmetro a retirada dos nutrientes do solo pela planta através da água nele aplicada durante a ocorrência da fotossíntese, e que o fenômeno só se torna completo quando há irradiações solares. Diferindo-se do presente pedido de patente que realiza o acionamento de acordo com o fluxo contínuo da água na planta, condutividade elétrica e a capacidade de retenção de água do substrato, não desconsiderando a importância da luz solar na cinemática dos fenômenos envolvidos no movimento de água no solo na planta e na atmosfera.[008] The state of the art PI 0301115-1, describes the activation of irrigation considering as a parameter the removal of nutrients from the soil by the plant through the water applied during the occurrence of photosynthesis, and that the phenomenon only becomes complete when there are irradiations solar. Differing from the present patent application that carries out the activation according to the continuous flow of water in the plant, electrical conductivity and the water retention capacity of the substrate, not disregarding the importance of sunlight in the kinematics of the phenomena involved in the movement of water in the soil in the plant and in the atmosphere.

[009] No estado da técnica, os controladores eletrônicos utilizados na automação de sistemas de irrigação existentes, em sua grande maioria, são de procedência estrangeira, incapazes de identificar a umidade do solo e promover a sua irrigação dentro das suas próprias necessidades, havendo, invariavelmente, desperdício de água e energia elétrica. Esses controladores pode também atuar apenas como indicador da umidade do solo, independentemente de autorizar ou não a irrigação, sendo, apenas, de grande utilidade em projetos de pesquisa envolvendo esses parâmetros.[009] In the state of the art, the electronic controllers used in the automation of existing irrigation systems, for the most part, are of foreign origin, unable to identify soil moisture and promote their irrigation within their own needs, having, invariably wasted water and electricity. These controllers can also act only as an indicator of soil moisture, regardless of whether or not to authorize irrigation, and are only of great use in research projects involving these parameters.

[010] Outros equipamentos existem para indicar a umidade ou o potencial da água no solo, e também para utilizar estas informações na automação do processo de ligar e desligar sistemas de irrigação de plantas cultivadas como a PI 9502962-1, que descreve um dispositivo que realiza o acionamento da irrigação com uso de um tensiômetro de mercúrio. O dispositivo reduz a mão-de-obra, porém, o mercúrio é um material de difícil aquisição e de alta toxicidade para o homem e o meio ambiente.[010] Other equipment exists to indicate the humidity or the potential of water in the soil, and also to use this information in the automation of the process of turning on and off irrigation systems for cultivated plants such as PI 9502962-1, which describes a device that performs the activation of irrigation with the use of a mercury tensiometer. The device reduces labor, however, mercury is a material that is difficult to acquire and highly toxic to man and the environment.

[011] Princípios distintos são notados na PI 0004264-1, que descreve um sistema de controle de irrigação com o uso de cápsulas porosas em gás pressurizado, que aciona válvulas diferenciais, ativadas de acordo com a relação entre umidade do solo e vazamento de gás no interior da cápsula. Também da PI 9006778, caracterizada por uma "válvula hidro potencial” que possui cápsula cerâmica que introduzida no solo realiza medição de pressão negativa na medida em que o solo perde umidade, até que um diafragma seja ativado causando a abertura mecânica da mesma para passagem da água de irrigação.[011] Different principles are noted in PI 0004264-1, which describes an irrigation control system with the use of porous capsules in pressurized gas, which activates differential valves, activated according to the relationship between soil moisture and gas leakage. inside the capsule. Also from PI 9006778, characterized by a "hydro potential valve" that has a ceramic capsule that is inserted into the soil, performs a negative pressure measurement as the soil loses moisture, until a diaphragm is activated causing the mechanical opening of the same for the passage of the irrigation water.

[012] A MU 8700270-1, descreve com o estado da técnica simples para o uso de sensores a base de cápsulas porosas para a determinação do acionamento da irrigação de acordo com a umidade do substrato/solo. A mesma caracterizou-se pelo baixo custo, porém, não possui dispositivos que permitem a calibração eletrônica dos parâmetros de acionamento e monitoramento em tempo real dos valores correspondentes aos teores de umidade do solo e condição climática. O mesmo possui limitações na faixa de medição de potencial de água no solo, pela formação de bolhas no interior da cápsula (processo denominado de cavitação) quando atinge valores maiores que 80 (kPa).[012] MU 8700270-1, describes with the state of the art technique for the use of sensors based on porous capsules for determining the activation of irrigation according to the humidity of the substrate / soil. It was characterized by its low cost, however, it does not have devices that allow the electronic calibration of the activation parameters and real-time monitoring of the values corresponding to the soil moisture content and climatic condition. It has limitations in the range of measurement of water potential in the soil, due to the formation of bubbles inside the capsule (a process called cavitation) when it reaches values greater than 80 (kPa).

[013] O estado da técnica do presente pedido utiliza também sistema de tensiômetro com cápsula cerâmica porosa saturada de água, como descreve o estado da técnica da MU 6802134, acrescido de um sensor transdutor de pressão (T), que altera a sua tensão elétrica de acordo com a pressão diferencial no interior do tubo, na escala de 6.4 mV por (kPa), associado ao dispositivo com cápsula em sua extremidade para captar a diferença de potencial da energia da água recorrente do movimento da água em ambas as direções entre a cápsula e o substrato/solo. Possui também, sensor eletromagnético (9) constituído por uma sonda de cobre (Cu) e outra de alumínio (Al), que atuam por meio da diferença de potencial elétrico nas hastes, que variam de acordo com o teor de umidade e elétrons dissolvidos na solução aquosa do substrato.[013] The state of the art of this application also uses a tensiometer system with porous ceramic capsule saturated with water, as described in the state of the art of MU 6802134, plus a pressure transducer sensor (T), which alters its electrical voltage according to the differential pressure inside the tube, on the scale of 6.4 mV per (kPa), associated with the device with capsule at its end to capture the potential difference in water energy from water movement in both directions between the capsule and substrate / soil. It also has an electromagnetic sensor (9) consisting of a copper probe (Cu) and another aluminum probe (Al), which act through the difference in electrical potential in the rods, which vary according to the moisture content and dissolved electrons in the aqueous solution of the substrate.

[014] Os dados coletados pelos sensores são enviados para unidade de controle principal (UCP) (1), que possui porta de comunicação para sensores de sinal analógico e digital que são convertidos pelo microprocessador (6) em modelos matemáticos que descrevem os critérios técnicos estabelecidos para a determinação automática do acionamento e desligamento do sistema eletro-hidráulico da irrigação.[014] The data collected by the sensors are sent to the main control unit (UCP) (1), which has a communication port for analog and digital signal sensors that are converted by the microprocessor (6) into mathematical models that describe the technical criteria established for the automatic determination of the activation and shutdown of the electro-hydraulic irrigation system.

[015] O presente pedido de patente, é capaz de realizar a irrigação de acordo com as porcentagens reais de capacidade de retenção do substrato/solo, considerando a demanda da planta em todo seu estágio de desenvolvimento, com o uso de sensores que medem o potencial hídrico e elétrico do solo, compactuando a união de conhecimentos agro e ambientais que visam à utilização eficiente dos recursos hídricos e controle econômico da atividade.[015] The present patent application is able to carry out irrigation according to the actual percentages of substrate / soil retention capacity, considering the plant's demand in all its development stage, with the use of sensors that measure the soil water and electric potential, combining the union of agro and environmental knowledge that aim at the efficient use of water resources and economic control of the activity.

[016] A BR 20 2012 020551-9, descreve em seu estado da técnica, um controlador eletrônico de irrigação integrado a sensores de umidade que permitem o manejo da irrigação atuando na partida da moto bomba e mudança automática dos setores em tempo programado. O mesmo documento, leva em conta a evapotranspiração média da cultura (ETc) (que é a soma da evaporação da água e da transpiração das plantas) e o tipo de solo. Não apresenta precisão na otimização do uso da água na avaliação dessas variáveis em tempo real. O controlador realiza as medições adotando um sensor de gesso para a liberação da lâmina de irrigação pelo tempo de funcionamento da bomba. Dessa forma, a quantidade de água a ser aplicada é vinculada com a vazão da bomba, que descaracteriza do estado da técnica do presente pedido de patente.[016] BR 20 2012 020551-9, describes in its state of the art, an electronic irrigation controller integrated with humidity sensors that allow the management of irrigation acting at the start of the pump and automatic change of sectors in programmed time. The same document takes into account the average crop evapotranspiration (ETc) (which is the sum of water evaporation and plant transpiration) and the type of soil. It does not present precision in the optimization of the use of water in the evaluation of these variables in real time. The controller performs the measurements by adopting a plaster sensor to release the irrigation blade for the time the pump is running. In this way, the amount of water to be applied is linked to the flow of the pump, which de-characterizes the state of the art of this patent application.

[017] O presente documento de pedido de patente destaca-se dos demais estados da técnica conhecidos, por reunir em um só equipamento, sensores que tornam matematicamente possível a aplicação das técnicas agronômicas no processo de controle da umidade do solo, em consonância com o acionamento automatizado da irrigação de acordo com as necessidades da planta em função do potencial hídrico do solo, visando o uso eficiente de água pra as plantas, redução da mão-de-obra e simplicidade de manuseio. Bem como, pode correlacionar em tempo real, a estimativa do potencial de evapotranspiração da cultura (ETc) em todo seu estágio de desenvolvimento, possibilitando o manejo da irrigação também via condição climática.[017] The present patent application document stands out from the other known states of the technique, as it brings together in a single device, sensors that make the application of agronomic techniques mathematically possible in the process of controlling soil moisture, in line with the automated irrigation activation according to the needs of the plant depending on the water potential of the soil, aiming at the efficient use of water for the plants, reduction of manpower and simplicity of handling. As well as, it can correlate in real time, the estimate of the evapotranspiration potential of the crop (ETc) in all its development stage, allowing the irrigation management also through climatic condition.

[018] Nos testes de acionamento realizados em laboratório, utilizando vazo com areia franca conectado ao dispositivo, constatou-se o monitoramento e controle automatizado da umidade da areia de modo que ficasse no limite da capacidade de campo (cc) sem haver lixiviação ou percolação para fora do recipiente.[018] In the drive tests carried out in the laboratory, using a free sandbox connected to the device, it was verified the automated monitoring and control of the moisture of the sand so that it was at the limit of the field capacity (cc) without leaching or percolation out of the container.

[019] Portanto, fica evidenciado sobre o custo benefício do equipamento, por ser compacto, adaptável, de fácil manuseio e de custo acessível para o controle de precisão da irrigação. Que verifica ao mesmo tempo, os dados climáticos de importância para o usuário, as condições de umidade do solo ou substrato que está sendo irrigado, considerando o estágio de desenvolvimento da planta. Ou seja, a irrigação é feita através de mecanismos, que em sua grande maioria são de custo elevado, difícil manuseio ou que operam por temporizadores, presunção ou pré-programado, ou de reprogramação manual das funções.[019] Therefore, it is evidenced on the cost benefit of the equipment, for being compact, adaptable, of easy handling and of accessible cost for the precision control of the irrigation. That verifies, at the same time, the climatic data of importance to the user, the humidity conditions of the soil or substrate that is being irrigated, considering the stage of development of the plant. In other words, irrigation is done through mechanisms, most of which are of high cost, difficult to handle or which operate by timers, presumption or pre-programmed, or by manually reprogramming the functions.

[020] O dispositivo eletrônico para automação e monitoramento do sistema de irrigação tem como objetivo agregar o máximo de conhecimento técnico-científico e tecnológico, que minimiza as intervenções humanas no processo de controle da umidade do solo, acionamento de sistema de irrigação e monitoramento de condições climáticas. Em conseguinte, eleva o desempenho produtivo das culturas em diversos tipos de cultivo, melhorar o aproveitamento dos recursos naturais e aumenta o retorno financeiro para produtor.[020] The electronic device for automation and monitoring of the irrigation system aims to aggregate the maximum technical-scientific and technological knowledge, which minimizes human interventions in the process of soil moisture control, activation of the irrigation system and monitoring of climate conditions. Consequently, it increases the productive performance of crops in different types of cultivation, improves the use of natural resources and increases the financial return for the producer.

[021] A disposição introduzida no objeto deste pedido de patente pode ser mais bem compreendido reportando-se à FIGURA 1 em anexo, que integra este relatório descritivo contendo referências numéricas em conjunto com a descrição de suas particularidades técnicas. A mesma não restringe ou limitam-se suas configurações quanto às suas dimensões, proporções e eventuais tipos de acabamentos inseridos, tampouco o alcance de suas aplicações práticas.[021] The provision introduced in the object of this patent application can be better understood by referring to FIGURE 1 in the annex, which integrates this descriptive report containing numerical references together with the description of its technical particularities. It does not restrict or limit its configurations in terms of its dimensions, proportions and eventual types of finishes inserted, nor the scope of its practical applications.

[022] Refere-se a um compacto dispositivo para automação e monitoramento da irrigação, caracterizado por um conjunto de dispositivos eletrônicos, elétricos e hidráulicos, composto por um gabinete plástico denominado de Unidade de Controle Principal (UCP) (1), contendo uma placa com circuitos eletrônicos contendo microprocessador (6), que recebe os sinais digitais e/ou analógicos dos sensores (2), (8), (9) e (10), salva os dados em micro cartão SD (7) e comanda o acionamento da bomba (15) e das válvulas (Sn).[022] Refers to a compact device for automation and irrigation monitoring, characterized by a set of electronic, electrical and hydraulic devices, consisting of a plastic cabinet called the Main Control Unit (UCP) (1), containing a plate with electronic circuits containing microprocessor (6), which receives the digital and / or analog signals from the sensors (2), (8), (9) and (10), saves the data on a micro SD card (7) and commands the activation pump (15) and valves (Sn).

[023] O microprocessador é programado por linguagem de programação em C/C++, possui sensor climático (2) que integra um sensor capacitivo para medição de umidade relativa (UR%), e um termistor para medição da temperatura (°C), juntos calcula-se o déficit de pressão de vapor (DPVar) que representa a quantidade de vapor d’água que a atmosfera necessit a para chegar a 100% de umidade, mostrados em hectopascal (hPa). Este sensor pode ser instalado na (UCP) (1) e/ou no sensor (9) para medições independentes.[023] The microprocessor is programmed using a C / C ++ programming language, has a climate sensor (2) that integrates a capacitive sensor for measuring relative humidity (UR%), and a thermistor for measuring temperature (° C), together the vapor pressure deficit (DPVar) is calculated, which represents the amount of water vapor that the atmosphere needs to reach 100% humidity, shown in hectopascal (hPa). This sensor can be installed on the (CPU) (1) and / or on the sensor (9) for independent measurements.

[024] Os sensores de substrato/solo possuem princípios distintos em que: o sensor (8) constitui-se de um tubo de PVC (P), com uma cápsula de cerâmica (Cp) na base, que é preenchido com água e vedado hermeticamente para a formação do vácuo entre a cápsula porosa e o solo. Na tampa é conectado um sensor transdutor de pressão (T), que altera a sua tensão conforme a pressão apresentada na escala de 6.4mV por (kPa).[024] The substrate / soil sensors have different principles in which: the sensor (8) consists of a PVC tube (P), with a ceramic capsule (Cp) at the base, which is filled with water and sealed hermetically for the formation of a vacuum between the porous capsule and the soil. A pressure transducer (T) sensor is connected to the cover, which changes its voltage according to the pressure shown on the 6.4mV scale per (kPa).

[025] Quando ocorre a dessecação do substrato das plantas a água do interior da cápsula se movimentará para fora da mesma gerando uma pressão negativa, que é medida em diferença de potencial pelo sensor de pressão (T) que envia as informações diretamente para UCP (1) determinar os valores do potencial de água no solo expresso em pressão (kPa).[025] When the plant substrate desiccates, the water inside the capsule will move out of it, generating a negative pressure, which is measured in potential difference by the pressure sensor (T) that sends the information directly to the CPU ( 1) determine the values of water potential in the soil expressed in pressure (kPa).

[026] O sensor (9) é constituído por um circuito eletrônico (H), conectado em uma sonda de cobre (Cu) e outra de alumínio (Al), que atuam por diferença de potencial de sinal elétrico nas hastes, alterados de acordo com o teor de umidade e elétrons dissolvidos na solução do substrato. Os sinais são coletados pelo circuito (H) e os envia diretamente para UCP (1), que utiliza de modelos matemáticos para a determinação dos valores de pressão (kPa) e umidade (%) do substrato.[026] The sensor (9) consists of an electronic circuit (H), connected to a copper probe (Cu) and another aluminum probe (Al), which act due to the difference in electrical signal potential on the rods, altered according to with the moisture content and electrons dissolved in the substrate solution. The signals are collected by the circuit (H) and sent directly to the CPU (1), which uses mathematical models to determine the pressure (kPa) and humidity (%) of the substrate.

[027] No painel da (UCP) (1) tem-se um botão (4), para transmudar as telas do display LCD (3), um led (16) que acende indicando se o sistema está operando normalmente ou apaga quando houver curto circuito e/ou queima de componentes e/ou sensores, um botão de reinicialização do sistema (14) e uma chave de interrupção ON -OFF (5).[027] On the (CPU) panel (1) there is a button (4), to transmute the screens of the LCD display (3), a led (16) that lights up indicating whether the system is operating normally or goes out when there is short circuit and / or burning of components and / or sensors, a system reset button (14) and an ON-OFF interruption switch (5).

[028] No interior da UCP (1), contém um circuito conversor de corrente alternada para contínua (11) permitindo o aparelho ser utilizado ligado na tomada ou a bateria.[028] Inside the CPU (1), it contains a circuit for converting alternating current to direct current (11) allowing the device to be used connected to the socket or the battery.

[029] Na saída da moto-bomba (15) conecta-se pelo cabo (21) o sensor de vazão (10) e eletroválvulas (Sn), que são acionadas eletronicamente por relés (12) e chave contatora (13).[029] At the outlet of the motor-pump (15), the flow sensor (10) and solenoid valves (Sn) are connected by the cable (21), which are electronically actuated by relays (12) and contactor switch (13).

[030] Todas as informações transferidas para a UCP (1) são usadas nas tomadas de decisão do dispositivo, acionamento e desligamento do sistema de irrigação e podem ser exibidas a qualquer momento através do display LCD (3) e salvas em formato de arquivo txt num cartão me memória micro SD (7) para a geração de banco de dados e/ou correção de erros do sistema e/ou reajuste da forma de manejo das culturas.[030] All information transferred to the CPU (1) is used in the decision making of the device, activation and shutdown of the irrigation system and can be displayed at any time through the LCD display (3) and saved in txt file format on a micro SD memory card (7) for database generation and / or correction of system errors and / or readjustment of crop management.

[031] A transmissão de sinais dos sensores para UCP (1) é feito por meio de cabo coaxial (17) e conectores RCA (18). Esse cabo é constituído por um fio de cobre condutor revestido por um material isolante e rodeado de uma blindagem. O modelo permite, portanto, maior segurança e estabilidade na transferência de dados e sinais a longas distâncias para verificação das condições do solo e acionamento e o desligamento automatizado da irrigação de acordo com a capacidade do solo e necessidade real da planta.[031] The signal transmission from the sensors to the CPU (1) is done through coaxial cable (17) and RCA connectors (18). This cable consists of a conductive copper wire covered by an insulating material and surrounded by a shield. The model therefore allows greater security and stability in the transfer of data and signals over long distances to check soil conditions and activation and the automatic shutdown of irrigation according to the capacity of the soil and the real need of the plant.

Claims (4)

“DISPOSITIVO ELETRÔNICO PARA AUTOMAÇÃO E MONITORAMENTO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO”, caracterizado por ser acoplável e compreender unidade de controle principal (UCP) (1), associados com sensores que medem as condições climáticas, umidade do substrato/solo por meio de tensiômetro digitais (8), e/ou por sondas metálicas de atuação eletromagnética (9), que fornecem dados de tensão, umidade e pH do substrato/solo, e realizar o acionamento automatizado da irrigação com o uso de eletroválvulas (Sn), relés (12) e chave contatora (13) podendo ser associadas ou não ao conjunto moto-bomba;“ELECTRONIC DEVICE FOR AUTOMATION AND MONITORING OF THE IRRIGATION SYSTEM”, characterized by being pluggable and comprising a main control unit (UCP) (1), associated with sensors that measure climatic conditions, substrate / soil humidity by means of digital tensiometers ( 8), and / or by metal probes with electromagnetic actuation (9), which provide data on voltage, humidity and pH of the substrate / soil, and perform the automated activation of irrigation with the use of solenoid valves (Sn), relays (12) and contactor key (13), which may or may not be associated with the motor-pump set; “DISPOSITIVO ELETRÔNICO PARA AUTOMAÇÃO E MONITORAMENTO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por exercer a automação da irrigação em diversos tipos de cultivo e sistemas de irrigação, usando um ou mais sensores e eletroválvulas, bem como, associar sensores de nível de água, velocidade, direção do vento (anemômetros) e dispositivos que atuam com base no tempo pré-estabelecido ou ser programado para tal;“ELECTRONIC DEVICE FOR AUTOMATION AND MONITORING OF THE IRRIGATION SYSTEM”, according to claim 1, characterized by exercising the automation of irrigation in several types of cultivation and irrigation systems, using one or more sensors and solenoids, as well as associating sensors water level, speed, wind direction (anemometers) and devices that act based on the pre-established time or be programmed for that; “DISPOSITIVO ELETRÔNICO PARA AUTOMAÇÃO E MONITORAMENTO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender em unidade de controle principal (UCP) (1), microprocessador (6), display LCD (3) com as informações geradas pelo sensores e outros dispositivos, cartão SD e permitir a comunicação por meio de Bluetooth, e/ou aplicativos de celular e/ou, mensagens SMS e/ou, internet, e/ou via rádio;“ELECTRONIC DEVICE FOR AUTOMATION AND MONITORING OF THE IRRIGATION SYSTEM”, according to claim 1, characterized by comprising in main control unit (CPU) (1), microprocessor (6), LCD display (3) with the information generated by the sensors and other devices, SD card and allow communication via Bluetooth, and / or cell phone applications and / or, SMS messages and / or, internet, and / or via radio; “DISPOSITIVO ELETRÔNICO PARA AUTOMAÇÃO E MONITORAMENTO DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender a unidade de controle principal (UCP) (1), dispositivo de conversão e distribuição elétrica de modo possa funcionar usando corrente contínua e/ou alternada."ELECTRONIC DEVICE FOR AUTOMATION AND MONITORING OF THE IRRIGATION SYSTEM", according to claim 1, characterized by comprising the main control unit (UCP) (1), conversion device and electrical distribution so that it can work using direct current and / or alternating.
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