BR112020001023B1

BR112020001023B1 - SYSTEM FOR PROVIDING POWER, CONTROL AND COMMUNICATION WITHIN AN IRRIGATION SYSTEM WITH A PLURALITY OF FLEEDS AND A DRIVE SYSTEM TO MOVE THE FLIGHTS

Info

Publication number: BR112020001023B1
Application number: BR112020001023-5A
Authority: BR
Inventors: Tracy A. Thatcher
Original assignee: Valmont Industries, Inc
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2023-08-08

Abstract

A presente invenção provê um sistema para prover energia, controle e comunicações dentro de um sistema de irrigação com pelo menos um lance e um sistema de acionamento para mover o lance. De acordo com uma modalidade preferencial, a presente invenção preferencialmente inclui um painel de pivô que inclui um processador de painel de pivô para receber, controlar e iniciar a transmissão de sinais de energia e controle a uma pluralidade de caixas de torre de estado sólido. De acordo com, adicionalmente, uma modalidade preferencial, um sistema de acordo com a presente invenção inclui adicionalmente preferencialmente um barramento de linha de energia conectado eletricamente ao processador do painel de pivô e a uma portadora de linha de energia. De acordo com, adicionalmente, uma modalidade preferencial, a portadora de linha de energia da presente invenção provê preferencialmente energia e sinais de controle elétrico a várias caixas de torre de estado sólido. De acordo com, adicionalmente, uma modalidade preferencial, as caixas de torre de estado sólido preferencialmente controlam a energia para os elementos acionáveis dentro de cada caixa de torre.The present invention provides a system for providing power, control and communications within an irrigation system having at least one run and a drive system for moving the run. According to a preferred embodiment, the present invention preferably includes a pivot panel that includes a pivot panel processor for receiving, controlling, and initiating transmission of power and control signals to a plurality of solid-state tower boxes. According to a further preferred embodiment, a system according to the present invention further preferably includes a power line bus electrically connected to the pivot panel processor and a power line carrier. According to a further preferred embodiment, the power line carrier of the present invention preferably provides power and electrical control signals to a plurality of solid-state tower boxes. According to a further preferred embodiment, the solid state tower boxes preferably control power to the driveable elements within each tower box.

Description

BACKGROUND AND FIELD OF THE PRESENT INVENTION Related request

[001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório N° 62/534.822 dos EUA depositado em 20 de julho de 2017.[001] The present application claims priority to US Provisional Application No. 62/534,822 filed on July 20, 2017.

FIELD OF THE PRESENT INVENTION

[002] A presente invenção diz respeito genericamente a um sistema e método para gestão de irrigação e, mais particularmente, a um sistema e método para prover controle de torre de estado sólido para uma máquina de irrigação mecânica.[002] The present invention relates generally to a system and method for irrigation management and, more particularly, to a system and method for providing solid-state tower control for a mechanical irrigation machine.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[003] Os sistemas modernos de irrigação por pivô central e linear geralmente incluem lances interconectados (p. ex., lances de irrigação) suportados por uma ou mais estruturas de torre para suportar os dutos (p. ex., seções de tubulação de água). Por sua vez, os dutos são adicionalmente fixados aos sistemas de aspersão/bicos que pulverizam água (ou outros líquidos) em um padrão desejado. Nesses sistemas modernos de irrigação, um número significativo de elementos energizados é usado para controlar vários aspectos da irrigação. Isso geralmente inclui energia remota e independente para uma variedade de sensores, pulverizadores, sistemas de controle de acionamento, motores e transdutores.[003] Modern center pivot and linear irrigation systems generally include interconnected runs (e.g., irrigation runs) supported by one or more tower structures to support the pipelines (e.g., water pipe sections ). In turn, the ducts are additionally attached to sprinkler systems/nozzles that spray water (or other liquids) in a desired pattern. In these modern irrigation systems, a significant number of energized elements are used to control various aspects of irrigation. This often includes remote and independent power for a variety of sensors, sprayers, drive control systems, motors and transducers.

[004] Na operação, o controle e a energização de cada um desses elementos energizados são realizados por meio de sistemas de dispositivos eletromecânicos, incluindo relés, interruptores e outros dispositivos com peças móveis. Devido ao seu tamanho e complexidade, as máquinas de irrigação modernas são propensas a repetidas falhas mecânicas e elétricas. A frequência dessas falhas é adicionalmente impactada pelos ambientes adversos em que as máquinas de irrigação devem funcionar. Esses ambientes incluem calor extremo, altos níveis de partículas e períodos de alta umidade. As falhas mecânicas e elétricas são adicionalmente impactadas pela necessidade repetida de operar máquinas de irrigação continuamente por longos períodos. Suplementarmente, as máquinas de irrigação estão sujeitas a repetidos choques mecânicos causados por solavancos e impactos ocorridos ao se mover ao longo de campos sulcados.[004] In operation, the control and energization of each of these energized elements is carried out through systems of electromechanical devices, including relays, switches and other devices with moving parts. Due to their size and complexity, modern irrigation machines are prone to repeated mechanical and electrical failures. The frequency of these failures is additionally impacted by the harsh environments in which irrigation machines must operate. These environments include extreme heat, high particulate levels and periods of high humidity. Mechanical and electrical failures are additionally impacted by the repeated need to operate irrigation machines continuously for long periods. Additionally, irrigation machines are subject to repeated mechanical shocks caused by jolts and impacts occurring when moving along furrowed fields.

[005] A complexidade das máquinas de irrigação modernas, combinada com a adversidade de seus locais de uso, sobrecarrega significativamente os produtores e operadores para que mantenham essas máquinas em operação. Frequentemente, mecânicos e técnicos devem ser mantidos próximos ou de plantão para garantir que as máquinas de irrigação permaneçam funcionais durante operações críticas de agricultura. No entanto, mesmo com vigilância e suporte, geralmente ocorrem períodos frequentes de inatividade. O impacto econômico desse tempo de inatividade é significativo. As operações agrícolas modernas são cuidadosamente cronometradas e sincronizadas com a mudança dos padrões climáticos e os estágios de crescimento de cada cultura. Portanto, qualquer tempo de inatividade pode representar um período importante de oportunidade perdida, que muitas vezes pode resultar em custos mais altos e rendimentos mais baixos para um operador.[005] The complexity of modern irrigation machines, combined with the adversity of their locations of use, places a significant burden on producers and operators to keep these machines in operation. Mechanics and technicians must often be kept nearby or on call to ensure irrigation machines remain functional during critical farming operations. However, even with vigilance and support, frequent periods of inactivity often occur. The economic impact of this downtime is significant. Modern agricultural operations are carefully timed and synchronized with changing weather patterns and the growth stages of each crop. Therefore, any downtime can represent a major period of lost opportunity, which can often result in higher costs and lower returns for an operator.

[006] Para superar as limitações da técnica anterior, é necessário um sistema confiável e eficaz para controlar e fornecer energia às operações de uma máquina de irrigação em uma variedade de condições diferentes.[006] To overcome the limitations of the prior art, a reliable and effective system is needed to control and power the operations of an irrigation machine in a variety of different conditions.

Summary of the Present Invention

[007] Para resolver as deficiências apresentadas na técnica anterior, a presente invenção provê um sistema para prover energia, controle (incluindo alinhamento) e comunicações dentro de um sistema de irrigação com pelo menos um lance e um sistema de acionamento para mover o lance. De acordo com uma primeira modalidade preferencial, um sistema de acordo com a presente invenção inclui, preferencialmente, uma pluralidade de cabeças de aspersão às quais é fornecida água (ou outros líquidos) sob pressão para pulverização sobre um campo a ser irrigado. De acordo adicionalmente com uma modalidade preferida, um sistema em conformidade com a presente invenção pode preferencialmente incluir adicionalmente transdutores, receptor(es) de GPS e sistemas de controle para controlar o fluxo de água através do sistema. De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais a presente invenção preferencialmente inclui adicionalmente um painel de pivô que inclui um processador de painel de pivô para receber, controlar e iniciar a transmissão de energia e sinais de controle e comunicação a uma pluralidade de caixas de torre de estado sólido. De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais um sistema em conformidade com a presente invenção inclui adicionalmente preferencialmente um barramento da linha de energia conectado eletricamente ao processador do painel de pivô e a uma rede portadoras de linha de energia. De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais a portadora de linha de energia da presente invenção provê preferencialmente energia e sinais de controle elétrico a vários controladores de motor de estado sólido.[007] To address the deficiencies presented in the prior art, the present invention provides a system for providing power, control (including alignment) and communications within an irrigation system with at least one run and a drive system for moving the run. According to a first preferred embodiment, a system according to the present invention preferably includes a plurality of sprinkler heads to which water (or other liquids) are supplied under pressure for spraying over a field to be irrigated. According to a further preferred embodiment, a system in accordance with the present invention may preferably further include transducers, GPS receiver(s) and control systems for controlling the flow of water through the system. In accordance with further preferred embodiments, the present invention preferably further includes a pivot panel that includes a pivot panel processor for receiving, controlling, and initiating the transmission of power and control and communication signals to a plurality of solid-state tower boxes. . In accordance with further preferred embodiments a system in accordance with the present invention further preferably includes a power line bus electrically connected to the pivot panel processor and a power line carrier network. According to further preferred embodiments the power line carrier of the present invention preferably provides power and electrical control signals to various solid state motor controllers.

[008] De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais um sistema em conformidade com a presente invenção inclui adicionalmente preferencialmente uma primeira torre de acionamento que inclui uma primeira caixa de torre, uma primeira unidade de acionamento de torre e uma pluralidade de primeiras rodas de acionamento de torre. De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais a primeira caixa de torre é eletricamente conectada ao motor de acionamento da primeira unidade de acionamento de torre e a primeira caixa de torre é programada para receber sinais de controle e direcionar a energia para a primeira unidade de acionamento de torre que fornece energia responsivamente para produzir torque e frenagem nas primeiras rodas de acionamento.[008] According to further preferred embodiments, a system in accordance with the present invention further preferably includes a first drive turret that includes a first turret box, a first turret drive unit and a plurality of first turret drive wheels. . According to further preferred embodiments the first tower box is electrically connected to the drive motor of the first tower drive unit and the first tower box is programmed to receive control signals and direct power to the first tower drive unit. which delivers power responsively to produce torque and braking at the first drive wheels.

[009] De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais um sistema em conformidade com a presente invenção inclui adicionalmente preferencialmente uma segunda torre de acionamento que inclui uma segunda caixa de torre, uma segunda unidade de acionamento de torre e uma pluralidade de segundas rodas de acionamento de torre. De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais a segunda caixa de torre é eletricamente conectada ao motor da segunda unidade de acionamento de torre e a segunda caixa de torre é programada para receber sinais de controle e direcionar a energia para a segunda unidade de acionamento de caixa de torre que fornece energia responsivamente para produzir torque e frenagem nas segundas rodas de acionamento.[009] According to further preferred embodiments, a system in accordance with the present invention further preferably includes a second drive turret that includes a second turret box, a second turret drive unit and a plurality of second turret drive wheels. . In accordance with further preferred embodiments the second tower box is electrically connected to the motor of the second tower box drive and the second tower box is programmed to receive control signals and direct power to the second tower box drive unit. which delivers power responsively to produce torque and braking at the second drive wheels.

[010] De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais um sistema em conformidade com a presente invenção inclui adicionalmente preferencialmente uma terceira torre de acionamento que inclui uma terceira caixa de torre, uma terceira unidade de acionamento de torre e uma pluralidade de terceiras rodas de acionamento de torre. De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais a terceira caixa de torre é eletricamente conectada ao motor da terceira unidade de acionamento de torre e a terceira caixa de torre é programada para receber sinais de controle e direcionar a energia para a terceira unidade de acionamento de caixa de torre que fornece energia responsivamente para produzir torque e frenagem nas terceiras rodas de acionamento.[010] According to further preferred embodiments, a system in accordance with the present invention further preferably includes a third drive turret that includes a third turret box, a third turret drive unit and a plurality of third turret drive wheels. . In accordance with further preferred embodiments the third tower box is electrically connected to the third tower drive unit motor and the third tower box is programmed to receive control signals and direct power to the third tower box drive unit. which delivers power responsively to produce torque and braking at the third drive wheels.

[011] As figuras associadas, as quais são incorporadas a e constituem parte do relatório descritivo, ilustram várias modalidades da presente invenção e, juntamente com o relatório descritivo, servem para explicar os princípios da presente invenção.[011] The associated figures, which are incorporated into and constitute part of the specification, illustrate various embodiments of the present invention and, together with the specification, serve to explain the principles of the present invention.

Brief Description of Figures

[012] A Figura 1 mostra um sistema de irrigação exemplar para uso com a presente invenção.[012] Figure 1 shows an exemplary irrigation system for use with the present invention.

[013] A Figura 2 mostra um diagrama de blocos ilustrando a arquitetura de processamento exemplar de um dispositivo de controle de acordo com uma primeira modalidade preferencial da presente invenção.[013] Figure 2 shows a block diagram illustrating the exemplary processing architecture of a control device in accordance with a first preferred embodiment of the present invention.

[014] A Figura 3 mostra um diagrama de blocos em conformidade com, adicionalmente, modalidades preferenciais da presente invenção.[014] Figure 3 shows a block diagram in accordance with, additionally, preferred embodiments of the present invention.

[015] A Figura 4A mostra um diagrama de blocos em conformidade com, adicionalmente, modalidades preferenciais da presente invenção.[015] Figure 4A shows a block diagram in accordance with, additionally, preferred embodiments of the present invention.

[016] A Figura 4B mostra um diagrama de blocos em conformidade com uma modalidade preferencial alternativa da presente invenção.[016] Figure 4B shows a block diagram in accordance with an alternative preferred embodiment of the present invention.

[017] A Figura 5 mostra um diagrama de blocos em conformidade com, adicionalmente, modalidades preferenciais da presente invenção.[017] Figure 5 shows a block diagram in accordance with, additionally, preferred embodiments of the present invention.

[018] A Figura 6 mostra um diagrama de blocos em conformidade com, adicionalmente, modalidades preferenciais da presente invenção.[018] Figure 6 shows a block diagram in accordance with, additionally, preferred embodiments of the present invention.

Description of the Preferred Modalities

[019] Com a finalidade de promover uma compreensão dos princípios da presente invenção, agora será feita referência às modalidades ilustradas nas figuras e uma linguagem específica será usada para descrevê-las. Entretanto, entender-se-á que não se pretende limitar o escopo da presente invenção e adicionalmente, tais alterações e modificações nos dispositivos ilustrados são contempladas conforme normalmente ocorreria para um técnico no assunto.[019] For the purpose of promoting an understanding of the principles of the present invention, reference will now be made to the embodiments illustrated in the figures and specific language will be used to describe them. However, it will be understood that it is not intended to limit the scope of the present invention and further, such changes and modifications to the illustrated devices are contemplated as would normally occur for one skilled in the art.

[020] Em conformidade com modalidades preferenciais da presente invenção, deve-se entender que o termo "unidade de acionamento" pode preferencialmente incluir uma variedade de subcomponentes, incluindo: um motor, um controlador, um dispositivo de comunicação (como um PLC ou semelhante) e um sensor/dispositivo de alinhamento, posicionamento e/ou orientação. Adicionalmente, deve-se entender que, embora a invenção seja descrita abaixo com relação a três torres exemplares, o número de torres usadas pode ser expandido ou reduzido (ou seja, de 1 a 100 torres) conforme necessário, sem se afastar do espírito da presente invenção.[020] In accordance with preferred embodiments of the present invention, it is to be understood that the term "drive unit" may preferably include a variety of subcomponents, including: a motor, a controller, a communication device (such as a PLC or similar ) and an alignment, positioning and/or orientation sensor/device. Additionally, it is to be understood that although the invention is described below with respect to three exemplary towers, the number of towers used may be expanded or reduced (i.e., from 1 to 100 towers) as necessary without departing from the spirit of the invention. present invention.

[021] Os termos "programa", "programa de computador", "aplicativo de software", "módulo", "firmware" e afins, conforme utilizados neste documento, são definidos como uma sequência de instruções projetada para execução em um sistema de computador. O termo "estado sólido" deve ser entendido como se referindo a uma gama de dispositivos eletrônicos de estado sólido que preferencialmente incluem circuitos ou dispositivos construídos a partir de materiais sólidos e nos quais os elétrons, ou outros transportadores de carga, são totalmente confinados dentro do material sólido. Exemplos de componentes/materiais de estado sólido podem incluir sólidos cristalinos, policristalinos e amorfos, condutores elétricos e semicondutores. Dispositivos de estado sólido comuns podem incluir transistores, chips de microprocessador e RAM.[021] The terms "program", "computer program", "software application", "module", "firmware" and the like, as used in this document, are defined as a sequence of instructions designed to execute on a computer system. computer. The term "solid state" should be understood as referring to a range of solid state electronic devices that preferably include circuits or devices constructed from solid materials and in which electrons, or other charge carriers, are entirely confined within the solid material. Examples of solid state components/materials may include crystalline, polycrystalline and amorphous solids, electrical conductors and semiconductors. Common solid-state devices can include transistors, microprocessor chips, and RAM.

[022] Um programa, programa de computador, módulo ou aplicativo de software pode incluir uma sub-rotina, uma função, um procedimento, uma implementação de objeto, um aplicativo executável, um applet, um servlet, um código fonte, um código de objeto, uma biblioteca compartilhada, uma biblioteca de carga dinâmica e/ou outra sequência de instruções projetadas para execução em um sistema de computador. Um meio de armazenamento de dados, conforme definido neste documento, inclui muitos tipos diferentes de mídia legível por computador que permitem que um computador leia dados a partir destes e que mantêm os dados armazenados para que o computador possa ler os dados novamente. Tal meio de armazenamento de dados pode incluir, por exemplo, memória não volátil, tal como ROM, memória Flash, RAM com bateria de backup, memória de unidade de disco, CD-ROM, DVD e outros meios de armazenamento permanentes. Entretanto, contempla-se até mesmo armazenamento volátil, tais como uma RAM, memórias buffer, memória de cache e circuitos de rede, para servir como tal meio de armazenamento de dados de acordo com diferentes modalidades da presente invenção.[022] A program, computer program, module or software application may include a subroutine, a function, a procedure, an object implementation, an executable application, an applet, a servlet, a source code, an object, a shared library, a dynamically loaded library, and/or other sequence of instructions designed to execute on a computer system. A data storage medium, as defined herein, includes many different types of computer-readable media that allow a computer to read data from it and that keep the data stored so that the computer can read the data again. Such data storage medium may include, for example, non-volatile memory, such as ROM, Flash memory, RAM with battery backup, disk drive memory, CD-ROM, DVD and other permanent storage media. However, even volatile storage, such as a RAM, buffer memories, cache memory and network circuits, is contemplated to serve as such a data storage medium in accordance with different embodiments of the present invention.

[023] Aspectos dos sistemas e métodos descritos na presente invenção podem ser implementados como funcionalidade programada em qualquer um de uma variedade de circuitos, incluindo dispositivos lógicos programáveis (PLDs), tais como matrizes de portas programáveis em campo (FPGAs), dispositivos lógicos de matriz programável (PAL), dispositivos lógicos e de memória eletricamente programáveis e dispositivos padrão baseados em células, além de circuitos integrados de aplicação específica (ASICs). Algumas outras possibilidades para implementar aspectos dos sistemas e métodos incluem: microcontroladores com memória, microprocessadores incorporados, firmware, software etc. Ademais, aspectos dos sistemas e métodos podem ser incorporados em microprocessadores com emulação de circuito baseada em software, lógica discreta (sequencial e combinatória), dispositivos personalizados, lógica difusa (rede neutra), dispositivos quânticos, além de híbridos de qualquer um dos tipos de dispositivos acima. Evidentemente, as tecnologias subjacentes de dispositivos podem ser providas em uma variedade de tipos de componentes, p. ex., tecnologias de transistor de efeito de campo de metal-óxido-semicondutor (MOSFET) como metal-óxido-semicondutor complementar (CMOS), tecnologias bipolares como lógica acoplada pelo emissor (ECL) ), tecnologias de polímeros (p. ex., estrutura de conjugado polímero-silício e conjugado polímero-metal), tiristores triodos bidirecionais (TRIAC), misto analógico e digital e similares.[023] Aspects of the systems and methods described in the present invention can be implemented as programmed functionality in any of a variety of circuits, including programmable logic devices (PLDs), such as field programmable gate arrays (FPGAs), programmable array (PAL), electrically programmable memory and logic devices, and standard cell-based devices, and application-specific integrated circuits (ASICs). Some other possibilities for implementing aspects of systems and methods include: microcontrollers with memory, embedded microprocessors, firmware, software, etc. Furthermore, aspects of the systems and methods can be incorporated into microprocessors with software-based circuit emulation, discrete logic (sequential and combinatorial), custom devices, fuzzy logic (neutral network), quantum devices, as well as hybrids of any of the types of devices above. Of course, the underlying device technologies can be provided in a variety of component types, e.g. e.g., metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) technologies such as complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS), bipolar technologies such as emitter-coupled logic (ECL), polymer technologies (e.g. , polymer-silicon conjugate and polymer-metal conjugate structure), bidirectional triode thyristors (TRIAC), mixed analog and digital and similar.

[024] As Figuras 1-6 ilustram várias configurações de sistemas de irrigação que podem ser utilizadas com implementações exemplares da presente invenção. Como deve ser subentendido, os sistemas de irrigação mostrados nas Figuras 1-6 são sistemas exemplares nos quais as características da presente invenção podem ser integradas. Portanto, as Figuras 1-6 são meramente ilustrativas e qualquer um de uma variedade de sistemas (ou seja, sistemas fixos e sistemas de irrigação autopropelidos com pivô linear e central; sistemas estacionários; sistemas de cantos) podem ser usados com a presente invenção sem limitação. Por exemplo, embora a Figura 1 seja mostrada como um sistema de irrigação por pivô central, o sistema de irrigação exemplar 100 da presente invenção também pode ser implementado como um sistema de irrigação linear. O sistema de irrigação exemplar 100 não se destina a limitar ou definir o escopo da presente invenção de forma alguma. De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais a presente invenção pode ser usada com uma variedade de tipos de motores, tais como energizados a gás, energizados por CC, relutância de comutador, CA monofásica ou polifásica, CA síncrona e assíncrona e similares.[024] Figures 1-6 illustrate various configurations of irrigation systems that can be used with exemplary implementations of the present invention. As will be understood, the irrigation systems shown in Figures 1-6 are exemplary systems into which the features of the present invention can be integrated. Therefore, Figures 1-6 are merely illustrative and any of a variety of systems (i.e., fixed systems and linear and center pivot self-propelled irrigation systems; stationary systems; corner systems) may be used with the present invention without limitation. For example, although Figure 1 is shown as a center pivot irrigation system, the exemplary irrigation system 100 of the present invention can also be implemented as a linear irrigation system. The exemplary irrigation system 100 is not intended to limit or define the scope of the present invention in any way. In further preferred embodiments the present invention may be used with a variety of motor types, such as gas-powered, DC-powered, commutator reluctance, single-phase or polyphase AC, synchronous and asynchronous AC, and the like.

[025] Com referência agora à Figura 1, os lances 102, 104, 106 são mostrados suportados pelas torres de acionamento 108, 109, 110. Adicionalmente, cada torre de acionamento 108, 109, 110 é mostrada com os respectivos motores 117, 119, 120 que proveem torque às rodas de acionamento 115, 116, 118. Como mostrado adicionalmente na Figura 1, a máquina de irrigação 100 pode preferencialmente incluir adicionalmente uma extensão/projeção 121 que pode incluir uma pistola de extremidade (não mostrada).[025] Referring now to Figure 1, flights 102, 104, 106 are shown supported by drive towers 108, 109, 110. Additionally, each drive tower 108, 109, 110 is shown with respective motors 117, 119 , 120 which provide torque to the drive wheels 115, 116, 118. As further shown in Figure 1, the irrigation machine 100 may preferably further include an extension/projection 121 which may include an end gun (not shown).

[026] Com referência agora à Figura 2, agora será descrito um dispositivo de controle exemplar 138 que representa funcionalidade para controlar um ou mais aspectos do sistema de irrigação 100. Como mostrado, um dispositivo de controle exemplar 138 inclui preferencialmente um processador 140, uma memória 142, um módulo de posicionamento 151, um módulo de armazenamento de dados 150 e uma interface de rede 144. O processador 140 provê funcionalidade de processamento para o dispositivo de controle 138 e pode incluir qualquer número de processadores, microcontroladores ou outros sistemas de processamento. O processador 140 pode executar um ou mais programas de software que implementem as técnicas descritas aqui. A memória 142 é um exemplo de mídia legível por computador tangível que provê funcionalidade de armazenamento para armazenar vários dados associados à operação do processador 140, tal como o programa de software e segmentos de código mencionados acima, ou outros dados para instruir o processador 140 e outros elementos do dispositivo de controle 138 para realizar as etapas descritas na presente invenção. A memória 142 pode incluir, por exemplo, elementos de memória removíveis e não removíveis, como RAM, ROM, Flash (p. ex., cartão SD, cartão mini-SD, cartão micro-SD), dispositivos de memória magnética, óptica e USB, e assim por diante. A interface de rede 144 provê funcionalidade para habilitar o dispositivo de controle 138 para se comunicar com uma ou mais redes 149 através de uma variedade de componentes, tais como pontos de acesso sem-fio, transceptores e assim por diante, e quaisquer softwares associados empregados por esses componentes (p. ex., drivers, software de configuração, e assim por diante).[026] Referring now to Figure 2, an exemplary control device 138 will now be described that represents functionality for controlling one or more aspects of the irrigation system 100. As shown, an exemplary control device 138 preferably includes a processor 140, a memory 142, a positioning module 151, a data storage module 150, and a network interface 144. The processor 140 provides processing functionality for the control device 138 and may include any number of processors, microcontrollers, or other processing systems . Processor 140 may execute one or more software programs that implement the techniques described herein. Memory 142 is an example of a tangible computer-readable medium that provides storage functionality for storing various data associated with the operation of the processor 140, such as the software program and code segments mentioned above, or other data for instructing the processor 140 and other elements of the control device 138 to carry out the steps described in the present invention. Memory 142 may include, for example, removable and non-removable memory elements such as RAM, ROM, Flash (e.g., SD card, mini-SD card, micro-SD card), magnetic, optical, and USB, and so on. Network interface 144 provides functionality to enable control device 138 to communicate with one or more networks 149 through a variety of components, such as wireless access points, transceivers, and so on, and any associated software employed. by these components (e.g., drivers, configuration software, and so on).

[027] Em implementações, o dispositivo de controle exemplar 138 preferencialmente inclui adicionalmente um sistema de controle de energia 146 e um barramento de linha de energia que pode incluir linhas de transmissão condutoras, circuitos e similares para controlar e direcionar energia elétrica, controlar sua qualidade, e controlar os dispositivos conectados a um sistema de portadora de linha de energia conforme descrito adicionalmente abaixo. Adicionalmente, o sistema da presente invenção pode preferencialmente incluir adicionalmente um módulo de determinação de posição de irrigação 148 que pode incluir um receptor de sistema de posicionamento global (GPS) (com ou sem correções cinemáticas em tempo real/RTK) ou similares para calcular uma localização do sistema de irrigação 100. Adicionalmente, o dispositivo de controle 138 pode ser acoplado a um dispositivo de direcionamento ou sistema semelhante 152 do sistema de irrigação 100 (p. ex., conjunto de direção ou mecanismo de direção) para controlar a movimentação do sistema de irrigação 100. Como mostrado, o dispositivo de controle 138 pode incluir adicionalmente um módulo de compensação posicional de terreno 151 para auxiliar no controle da percepção de movimentação e localização do sistema. Adicionalmente, o dispositivo de controle 138 pode adicionalmente, preferencialmente, incluir múltiplas entradas e saídas para receber dados dos dispositivos sensores 154 e de monitoramento conforme descritos adicionalmente abaixo.[027] In implementations, the exemplary control device 138 preferably additionally includes a power control system 146 and a power line bus that may include conductive transmission lines, circuits and the like for controlling and directing electrical energy, controlling its quality , and control devices connected to a power line carrier system as further described below. Additionally, the system of the present invention may preferably further include an irrigation position determination module 148 which may include a global positioning system (GPS) receiver (with or without real-time kinematic corrections/RTK) or the like to calculate a location of the irrigation system 100. Additionally, the control device 138 may be coupled to a steering device or similar system 152 of the irrigation system 100 (e.g., steering assembly or steering mechanism) to control the movement of the irrigation system 100. As shown, control device 138 may additionally include a terrain positional compensation module 151 to assist in controlling the perception of movement and location of the system. Additionally, the control device 138 may additionally preferably include multiple inputs and outputs for receiving data from the sensing and monitoring devices 154 as further described below.

[028] Com referência agora à Figura 3, um sistema exemplar 300 que incorpora aspectos da presente invenção será agora adicionalmente descrito em mais detalhes. Como mostrado, o sistema 300 pode preferencialmente ser conectado a uma fonte de água 302 ou semelhante para prover água ou líquidos sob pressão ao sistema 300. Suplementarmente, o sistema pode, preferencialmente, ser capaz de receber água ou líquidos sob pressão de tanques ou reservatórios 334, 336, 338 (que podem conter água, agentes químicos e biológicos, respectivamente) por meio de bombas de injeção 335 ou similares. Como adicionalmente mostrado, um sistema de irrigação exemplar 300 pode incluir conjuntos de válvulas 318, 320 que controlam o fluxo de água para uma variedade de emissores 313 e uma pistola de extremidade 321. Adicionalmente, o sistema, como mostrado, pode preferencialmente incluir transdutores exemplares 328, 330 para monitorar pressão d'água. Adicionalmente, o sistema inclui as respectivas torres de acionamento 303, 304, 306 para suportar e mover todo o lance 310. Adicionalmente, o sistema 300 da presente invenção pode preferencialmente incluir adicionalmente um painel de controle/pivô 402, bem como um medidor de fluxo 332 para monitorar o fluxo total de água no sistema.[028] Referring now to Figure 3, an exemplary system 300 incorporating aspects of the present invention will now be further described in more detail. As shown, the system 300 may preferably be connected to a water source 302 or the like to provide water or liquids under pressure to the system 300. Additionally, the system may preferably be capable of receiving water or liquids under pressure from tanks or reservoirs. 334, 336, 338 (which may contain water, chemical and biological agents, respectively) using injection pumps 335 or similar. As further shown, an exemplary irrigation system 300 may include sets of valves 318, 320 that control the flow of water to a variety of emitters 313 and an end gun 321. Additionally, the system, as shown, may preferably include exemplary transducers. 328, 330 to monitor water pressure. Additionally, the system includes respective drive towers 303, 304, 306 to support and move the entire run 310. Additionally, the system 300 of the present invention may preferably additionally include a control/pivot panel 402 as well as a flow meter 332 to monitor the total water flow in the system.

[029] Adicionalmente, o sistema pode incluir, preferencialmente, caixas de torre de estado sólido 312, 314, 316 (incluindo os controladores de motor de estado sólido, dispositivos de alinhamento sem contato e outros componentes, conforme descritos adicionalmente abaixo) que são preferencialmente interconectados às respectivas unidades de acionamento 307, 309, 311. Como adicionalmente mostrado, as respectivas unidades de acionamento 307, 309, 311 preferencialmente proveem torque e frenagem aos respectivos conjuntos de rodas de acionamento.[029] Additionally, the system may preferably include solid-state tower boxes 312, 314, 316 (including solid-state motor controllers, non-contact alignment devices and other components, as further described below) which are preferably interconnected to respective drive units 307, 309, 311. As further shown, respective drive units 307, 309, 311 preferably provide torque and braking to respective sets of drive wheels.

[030] Adicionalmente, o sistema 300 pode preferencialmente incluir adicionalmente receptores GPS 319 para receber dados posicionais. Adicionalmente ainda, um sistema pode incluir sensores de cultura indiretos que, preferencialmente, podem incluir sensores de umidade opcionais para determinar os níveis de umidade em uma determinada área do solo. Suplementarmente, os sensores podem incluir adicionalmente óptica para permitir a detecção do tipo de cultura, estágio de crescimento, saúde, presença de doença, taxa de crescimento e similares. Adicionalmente ainda, o sistema pode incluir sensores de solo 333 que podem ser conectados ao painel de controle/pivô 402 ou podem transmitir dados do sensor de solo sem fio ao sistema por meio de um receptor sem fio ou semelhante, conforme descrito abaixo.[030] Additionally, system 300 may preferably additionally include GPS receivers 319 for receiving positional data. Additionally, a system may include indirect crop sensors which, preferably, may include optional moisture sensors to determine moisture levels in a given area of soil. Additionally, the sensors may additionally include optics to enable detection of crop type, growth stage, health, presence of disease, growth rate, and the like. Additionally, the system may include soil sensors 333 that may be connected to the control/pivot panel 402 or may wirelessly transmit soil sensor data to the system via a wireless receiver or the like, as described below.

[031] Adicionalmente ainda, o painel de controle/pivô 402 pode receber adicionalmente dados de uma estação meteorológica conectada ou remota ou semelhante, que seja capaz de medir recursos climáticos, como umidade, velocidade do vento, direção do vento, pressão, precipitação, temperatura e similares. Adicionalmente ainda, o sistema pode preferencialmente incluir adicionalmente um transceptor/roteador com ou sem fio 324, 325 para receber e transmitir sinais entre elementos do sistema. Adicionalmente, o sistema preferencial da presente invenção pode, alternativamente, incluir adicionalmente elementos adicionais montados no lance 310, como sensores adicionais e similares.[031] Additionally, the control/pivot panel 402 may additionally receive data from a connected or remote weather station or the like, which is capable of measuring weather features such as humidity, wind speed, wind direction, pressure, precipitation, temperature and the like. Additionally, the system may preferably further include a wired or wireless transceiver/router 324, 325 for receiving and transmitting signals between elements of the system. Additionally, the preferred system of the present invention may alternatively further include additional elements mounted on lance 310, such as additional sensors and the like.

[032] Com referência agora à Figura 4A, adicionalmente, aspectos da presente invenção serão agora adicionalmente descritos. Como mostrado na Figura 4A, o sistema de energia/controle da presente invenção 400 pode, preferencialmente, incluir o painel de controle/pivô 402, que preferencialmente provê sinais de controle e energia a uma série de caixas de torre de estado sólido intermediárias 404, 406 e uma caixa de torre de última unidade de acionamento regular (LRDU) 408. Como mostrado, o painel de controle/pivô 402, em conformidade com uma modalidade preferencial da presente invenção, pode preferencialmente incluir um controlador de pivô principal 410 conectado a uma portadora de linha de energia 414 que controla e direciona a energia para as caixas de torre de estado sólido intermediárias a jusante 404, 406 e uma caixa de torre LRDU 408. De acordo com uma modalidade preferencial, o controlador de pivô 410 é preferencialmente conectado à portadora de linha de energia 414 por meio de uma conexão de comunicação serial 412 (ou seja, RS-232) ou similar. De acordo com adicionalmente ainda com uma modalidade preferencial, o painel de pivô 402 é preferencialmente conectado a e provê energia e sinais de controle através da portadora de linha de energia 414 para as caixas de torre de estado sólido a jusante 404, 406, 408 por meio de um barramento de linha de energia 416 por meio das linhas 415.[032] Referring now to Figure 4A, additionally, aspects of the present invention will now be further described. As shown in Figure 4A, the power/control system of the present invention 400 may preferably include control/pivot panel 402, which preferably provides control and power signals to a series of intermediate solid-state tower boxes 404, 406 and a regular last drive unit (LRDU) tower box 408. As shown, the control/pivot panel 402, in accordance with a preferred embodiment of the present invention, may preferably include a main pivot controller 410 connected to a power line carrier 414 that controls and directs power to downstream intermediate solid-state tower boxes 404, 406 and an LRDU tower box 408. According to a preferred embodiment, the pivot controller 410 is preferably connected to the power line carrier 414 via a serial communications connection 412 (i.e., RS-232) or similar. According to a further preferred embodiment, the pivot panel 402 is preferably connected to and provides power and control signals via the power line carrier 414 to the downstream solid state tower boxes 404, 406, 408 via from a power line bus 416 through lines 415.

[033] De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais o painel de controle/pivô 402 da presente invenção pode, preferencialmente, ser conectado por meio do barramento de linha de energia 416 e linhas 415 a elementos energizados adicionais, incluindo: estações de bombeamento; bombas injetoras, válvulas e outros produtos auxiliares energizados. Adicionalmente, o painel de controle/pivô 402 da presente invenção pode preferencialmente monitorar e controlar remotamente programas de software automatizados por meio do barramento de linha de energia 416 para operar (ou seja, iniciar, parar ou alterar pressão, vazão, posição da válvula etc.) aspectos do sistema de irrigação utilizando um sistema de controle PLC a partir de um PLC mestre no painel de controle/pivô 402. Isso pode incluir o controle de válvulas de tubulação (ou seja, válvulas 318, 320 na Figura 3). Adicionalmente, isso pode incluir bombas de controle (ou seja, 335 na FIG. 3) que podem incluir, por exemplo: bombas energizadas por motor elétrico; bombas de injeção de quimigação; bombas de injeção biológica; e similares.[033] According to further preferred embodiments, the control/pivot panel 402 of the present invention may preferably be connected via the power line bus 416 and lines 415 to additional energized elements, including: pumping stations; injection pumps, valves and other energized auxiliary products. Additionally, the control/pivot panel 402 of the present invention may preferably monitor and remotely control automated software programs via the power line bus 416 to operate (i.e., start, stop, or change pressure, flow, valve position, etc. .) aspects of the irrigation system utilizing a PLC control system from a master PLC on control/pivot panel 402. This may include control of piping valves (i.e., valves 318, 320 in Figure 3). Additionally, this may include control pumps (i.e., 335 in FIG. 3) which may include, for example: pumps powered by an electric motor; chemigation injection pumps; biological injection pumps; and similar.

[034] De acordo com uma modalidade preferencial, o barramento de linha de energia 416 preferencialmente pode prover 480 volts CA à 30 amperes. De acordo com modalidades alternativas, o barramento de linha de energia 416 pode prover energia de qualquer valor entre 120-480 volts e de qualquer valor entre 5-50 amperes. Por exemplo, o barramento de linha de energia 416 pode prover 120 volts CA à 5 amperes. De acordo com outras modalidades alternativas preferenciais, o barramento da linha de energia 416 pode, alternativamente, prover e direcionar energia com uma variedade de tensões e amperes diferentes, conforme desejado. De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais a portadora de linha de energia da presente invenção pode operar preferencialmente como um sistema de uma ou duas vias.[034] According to a preferred embodiment, the power line bus 416 can preferably provide 480 volts AC at 30 amps. According to alternative embodiments, the power line bus 416 can provide power of any value between 120-480 volts and any value between 5-50 amps. For example, the 416 power line bus can provide 120 volts AC at 5 amps. According to other preferred alternative embodiments, the power line bus 416 may alternatively provide and direct power with a variety of different voltages and amps, as desired. According to further preferred embodiments the power line carrier of the present invention may preferably operate as a one-way or two-way system.

[035] Como mostrado adicionalmente na FIG. 4A, os sinais de controle e energia providos pelo barramento da linha de energia 416 (enviados por meio das linhas 415) são preferencialmente recebidos primeiro pela caixa de torre de estado sólido intermediária 404 que preferencialmente recebe, processa e depois direciona a energia recebida para um motor de acionamento central 418. Da mesma forma, os sinais de controle e energia providos pela caixa de linha de energia 416 são recebidos pela caixa de torre de estado sólido intermediária 406 que preferencialmente recebe, processa e depois direciona a energia recebida para o motor de acionamento central 420. Embora não mostrado, qualquer número de caixas sólidas intermediárias adicionais pode adicionalmente ser incorporado conforme necessário, a depender do tamanho do sistema de irrigação. Independentemente do número de caixas de estado sólido intermediárias, a energia do barramento de linha de energia 416 é, por fim, preferencialmente recebida em uma caixa de torre de estado sólido LRDU 408 que, preferencialmente, da mesma forma recebe, processa e depois direciona a energia recebida para um motor de acionamento central 422.[035] As further shown in FIG. 4A, control and power signals provided by power line bus 416 (sent via lines 415) are preferably first received by intermediate solid-state tower box 404 which preferably receives, processes and then directs the received power to a central drive motor 418. Likewise, the control and power signals provided by the power line box 416 are received by the intermediate solid-state tower box 406 which preferentially receives, processes and then directs the received power to the central drive motor 418. central drive 420. Although not shown, any number of additional solid intermediate boxes may additionally be incorporated as required, depending on the size of the irrigation system. Regardless of the number of intermediate solid state boxes, power from the power line bus 416 is ultimately preferably received into an LRDU solid state tower box 408 which preferably also receives, processes and then directs the power received to a 422 central drive motor.

[036] Como mostrado adicionalmente na FIG. 4B, de acordo com uma modalidade preferencial alternativa 401, o sistema da presente invenção pode utilizar alternativamente um circuito de energia separado 417 (independente do barramento de linha de energia 416) para prover energia a partir do controlador de pivô principal 410. Como mostrado na Figura 4B, o circuito de energia separado 417 pode, preferencialmente, prover energia por meio de um contator de avanço/reverso 430 ou a partir da fonte de energia da máquina de irrigação, diretamente para os dispositivos de estado sólido 419, 421, 423 dentro de cada uma das respectivas caixas de torre 404, 406, 408. De acordo com modalidades alternativas preferenciais, o circuito de energia 417 pode ser uma fonte de energia alternativa ao barramento de linha de energia 416 ou uma fonte de energia adicional/complementar.[036] As further shown in FIG. 4B, in accordance with an alternative preferred embodiment 401, the system of the present invention may alternatively utilize a separate power circuit 417 (independent of the power line bus 416) to provide power from the main pivot controller 410. As shown in Figure 4B, the separate power circuit 417 may preferably provide power via a forward/reverse contactor 430 or from the irrigation machine power source, directly to the solid state devices 419, 421, 423 within of each of the respective tower boxes 404, 406, 408. According to alternative preferred embodiments, the power circuit 417 may be an alternative power source to the power line bus 416 or an additional/complementary power source.

[037] Com referência agora à FIG. 5, adicionalmente, aspectos detalhados das modalidades preferenciais da presente invenção serão agora adicionalmente descrito. Como mostrado na FIG. 5, uma caixa de torre de estado sólido exemplar 500 pode preferencialmente incluir sensores 502 que podem incluir sensores de posição sem contato ou sensores GPS. Alternativamente, os sensores 502 podem incluir sensores proporcionais ou não proporcionais (p. ex., microinterruptor) de qualquer tipo. Adicionalmente ainda, esses sensores podem incluir sensores de contato de qualquer tipo. Como adicionalmente mostrado, outros sensores, como sensores de inclinação 507, também podem prover dados de sensor através da portadora de linha de energia interna 504. Adicionalmente, os dados e sinais de controle podem ser direcionados através da portadora de linha de energia 504 para e de um sistema de freios, tal como um sistema de freios CC 505 ou semelhante. Suplementarmente, os dados e os sinais de controle podem adicionalmente ser direcionados através da portadora de linha de energia 504 para e a partir de sistemas e sensores de acionamento, como contator(es) de motor de estado sólido 506 e similares.[037] Referring now to FIG. 5, further, detailed aspects of preferred embodiments of the present invention will now be further described. As shown in FIG. 5, an exemplary solid-state tower box 500 may preferably include sensors 502 that may include non-contact position sensors or GPS sensors. Alternatively, sensors 502 may include proportional or non-proportional sensors (e.g., microswitch) of any type. Additionally, these sensors may include contact sensors of any type. As further shown, other sensors, such as tilt sensors 507, can also provide sensor data through the internal power line carrier 504. Additionally, data and control signals can be routed through the power line carrier 504 to and from of a braking system, such as a CC 505 braking system or similar. Additionally, data and control signals may additionally be routed through the power line carrier 504 to and from drive systems and sensors, such as solid-state motor contactor(s) 506 and the like.

[038] Como adicionalmente mostrado, a caixa de torre de estado sólido exemplar 500 pode preferencialmente incluir adicionalmente elementos conectados opcionais 510 que podem ser providos por meio de uma placa de expansão E/S 512 conectada a uma variedade de elementos sensores. Como mostrado, por exemplo, a placa de expansão E/S 512 pode ser interconectada com um Sistema de Monitoramento de Pressão dos Pneus (TPMS) 514, um sensor de monitoramento do solo 516 e/ou outros elementos sensores 518, incluindo os descritos na presente invenção. Como descrito acima com relação às Figuras 4A-B, a caixa de torre de estado sólido exemplar 500 preferencialmente recebe os sinais de controle e energia providos pela caixa de linha de energia de ponto pivô/torre central 520 e preferencialmente recebe, processa e depois direciona a energia recebida para o motor de acionamento central 508. Como mostrado, os sinais de controle/energia são preferencialmente recebidos através de um ou mais fusíveis de proteção de circuito de derivação 522. Como mostrado adicionalmente, a energia da linha de energia de torre principal 520 é de preferência adicionalmente suplementarmente provida a jusante para a próxima caixa de torre 524.[038] As further shown, exemplary solid-state tower box 500 may preferably additionally include optional connected elements 510 that may be provided via an I/O expansion board 512 connected to a variety of sensing elements. As shown, for example, the I/O expansion board 512 may be interconnected with a Tire Pressure Monitoring System (TPMS) 514, a soil monitoring sensor 516, and/or other sensing elements 518, including those described in present invention. As described above with respect to Figures 4A-B, the exemplary solid-state tower box 500 preferably receives the control and power signals provided by the pivot point/center tower power line box 520 and preferably receives, processes, and then directs power received to the center drive motor 508. As shown, control/power signals are preferably received through one or more branch circuit protection fuses 522. As further shown, power from the main tower power line 520 is preferably further provided downstream to the next tower box 524.

[039] De acordo com modalidades adicionalmente preferenciais os dados/sinais recebidos através da placa de expansão E/S 512 (ou de qualquer outra entrada de sensor) podem, preferencialmente, ser transmitidos ao painel de controle/pivô 402 (como descrito acima com relação às Figuras 2 e 3). Posteriormente, os dados/sinais podem ser processados por algoritmos no painel de controle/pivô 402 para modificar ou criar comandos transmitidos às caixas de torre por meio da portadora de linha de energia 504. Alternativamente, os dados do sensor podem ser transmitidos para um servidor remoto por meio de um link de dados celular, por rádio ou com fio para usos adicionais, tais como análises, alerta de operadores remotos e similares. Além do mais, os dados de posição GPS de cada caixa da torre podem, preferencialmente, ser enviados ou disponibilizados para outras caixas de torre e/ou o controlador de pivô 402. Esses dados podem, então, ser usados para uma variedade de propósitos, tal como calcular o alinhamento entre lances.[039] According to further preferred embodiments the data/signals received via the I/O expansion board 512 (or any other sensor input) may preferably be transmitted to the control/pivot panel 402 (as described above with relation to Figures 2 and 3). Subsequently, the data/signals can be processed by algorithms in the control/pivot panel 402 to modify or create commands transmitted to the tower boxes via the power line carrier 504. Alternatively, the sensor data can be transmitted to a server remotely via a cellular, radio, or wired data link for additional uses such as analytics, alerting remote operators, and the like. Furthermore, GPS position data from each tower box may preferably be sent or made available to other tower boxes and/or the pivot controller 402. This data can then be used for a variety of purposes, such as calculating the alignment between bids.

[040] Agora, com referência adicional à Figura 6, aspectos adicionais da presente invenção serão agora adicionalmente descrito. Como mostrado na Figura 6, uma caixa de torre de estado sólido LRDU 600 pode, preferencialmente, incluir um módulo GPS 609, um sensor de inclinação 611, uma portadora de linha de energia interna 602 e um contator de motor de estado sólido 604 (ou semelhante). Sensores alternativos adicionais também podem ser incluídos, conforme descrito acima. Adicionalmente, os dados e sinais de controle podem ser direcionados através da portadora de linha de energia 602 para e a partir de um sistema de freios, tal como um sistema de freios CC 613 ou semelhante, bem como para outros controladores ou sensores do motor. Os dados da caixa de torre de estado sólido LRDU 600 podem ser processados de forma semelhante aos dados das torres de acionamento intermediárias, como discutido acima.[040] Now, with further reference to Figure 6, additional aspects of the present invention will now be further described. As shown in Figure 6, a solid-state tower box LRDU 600 may preferably include a GPS module 609, a tilt sensor 611, an internal power line carrier 602, and a solid-state motor contactor 604 (or similar). Additional alternative sensors may also be included as described above. Additionally, data and control signals may be directed via the power line carrier 602 to and from a braking system, such as a DC braking system 613 or the like, as well as to other motor controllers or sensors. Data from the LRDU 600 solid state tower box can be processed in a similar way to data from intermediate drive towers as discussed above.

[041] Como adicionalmente mostrado, a caixa de torre de estado sólido LRDU exemplar 600 pode preferencialmente incluir adicionalmente elementos conectados opcionais 610 que podem ser providos por meio de uma placa de expansão E/S 612 conectada a uma variedade de elementos sensores. Como mostrado, por exemplo, a placa de expansão E/S 612 pode ser interconectada com um Sistema de Monitoramento de Pressão dos Pneus (TPMS) 614, um sensor de monitoramento do solo 616 e/ou outros elementos sensores 618, incluindo os descritos na presente invenção. Como descrito acima com relação às Figuras 4A-B, a caixa de torre de estado sólido exemplar 600 preferencialmente recebe os sinais de controle e energia providos pela caixa de linha de energia de ponto pivô/torre central por meio da caixa de torre 607 anterior na rede e preferencialmente recebe, processa e depois direciona a energia recebida para o motor de acionamento central 605. Como mostrado, os sinais de controle/energia são preferencialmente recebidos através de um ou mais fusíveis de proteção de circuito de derivação 608.[041] As further shown, the exemplary LRDU solid-state tower box 600 may preferably additionally include optional connected elements 610 that may be provided via an I/O expansion board 612 connected to a variety of sensing elements. As shown, for example, the I/O expansion board 612 may be interconnected with a Tire Pressure Monitoring System (TPMS) 614, a ground monitoring sensor 616, and/or other sensing elements 618, including those described in present invention. As described above with respect to Figures 4A-B, the exemplary solid state tower box 600 preferably receives the control and power signals provided by the pivot point power line box/central tower via the tower box 607 above in the network and preferably receives, processes and then directs the received power to the central drive motor 605. As shown, the control/power signals are preferably received through one or more branch circuit protection fuses 608.

[042] Embora as descrições acima sobre a presente invenção contenham muita especificidade, estas não devem ser interpretadas como limitações ao escopo, mas sim como exemplos. Muitas outras variações são possíveis. Por exemplo, os elementos de processamento da presente invenção pela presente invenção podem operar em várias configurações diferentes de frequência, tensão, amperes e barramento. Adicionalmente, as comunicações fornecidas com a presente invenção podem ser projetadas para serem duplex ou simplex por natureza. Adicionalmente, conforme as necessidades exigirem, os processos para transmissão de dados de e para a presente invenção podem ser projetados para serem de natureza empurrada ou puxada. Adicionalmente, ainda, cada característica da presente invenção pode ser ativada e acessada remotamente a partir de estações de monitoramento distantes. Portanto, os dados podem preferencialmente ser carregados e baixados a partir da presente invenção, conforme necessário.[042] Although the above descriptions of the present invention contain a lot of specificity, they should not be interpreted as limitations to the scope, but rather as examples. Many other variations are possible. For example, the processing elements of the present invention may operate at several different frequency, voltage, ampere, and bus configurations. Additionally, the communications provided with the present invention may be designed to be duplex or simplex in nature. Additionally, as needs require, the processes for transmitting data to and from the present invention can be designed to be push or pull in nature. Additionally, each feature of the present invention can be activated and accessed remotely from distant monitoring stations. Therefore, data can preferably be uploaded and downloaded from the present invention as needed.

[043] Portanto, o escopo da presente invenção não deve ser determinado pelas modalidades ilustradas, mas pelas reivindicações anexas e seus equivalentes legais.[043] Therefore, the scope of the present invention should not be determined by the illustrated embodiments, but by the attached claims and their legal equivalents.

Claims

1. System (100) for providing power, control and communication within an irrigation system having a plurality of runs (102, 104, 106) and a drive system for moving the runs, the system comprising: a plurality of heads sprinkler, wherein the plurality of sprinkler heads is configured to receive water under pressure and spray water onto a field to be irrigated; a position detection system (148); a pivot panel (402), wherein the pivot panel (402) is comprised of a pivot panel processor (410), wherein the processor (410) is comprised of a power line control module for receiving transmitting control and power signals to a plurality of solid state tower boxes (404, 406, 408); a power line bus (416); wherein the power line bus (416) is electrically connected to the pivot panel processor (410); a power line carrier (415), wherein the power line carrier (415) is comprised of a plurality of electrically conductive elements that are configured to connect and deliver signals to and from the power line bus (416 ) for the plurality of solid state tower boxes (404, 406, 408); a first drive turret (108), wherein the first drive turret (108) is comprised of a first turret box (404), a first turret drive unit (307), and a plurality of first drive wheels tower (115); wherein the first turret box (404) is electrically connected to a motor (418) of the first turret drive unit (307); a second drive turret (109), wherein the second drive turret (109) is comprised of a second turret box (406), a second turret drive unit (309), and a plurality of second turret drive wheels (309) tower (116); wherein the second turret box (406) is electrically connected to a motor (420) of the second turret drive unit (309); and a third drive tower (110), wherein the third drive tower (110) is comprised of a third tower box (408), a third tower drive unit (311), and a plurality of third drive wheels (408). turret drive (118); wherein the third turret box (408) is electrically connected to a motor (422) of the third turret drive unit (311); the system characterized by the fact that the first tower box (404), the second tower box (406) and the third tower box (408) are configured to receive control signals and power directed from the control module power line; and wherein the first turret drive unit (307), the second turret drive unit (309) and the third turret drive unit (311) are configured to provide power to produce torque and braking at the first drive wheels ( 115), second drive wheels (116) and third drive wheels (118), respectively.

2. System (100), according to claim 1, characterized by the fact that the pivot panel (402) is connected to the power line carrier (415) through a serial communication connection.

3. System (100), according to claim 2, characterized by the fact that the pivot controller is connected to the power line carrier (415) through a communication connection (412).

4. System (100), according to claim 2, characterized by the fact that the power line bus is configured to provide 120 to 480 volts AC to the plurality of solid state tower boxes.

5. System (100), according to claim 4, characterized by the fact that the power line bus transmits 480 volts AC at 30 amps.

6. System (100), according to claim 4, characterized by the fact that the power line bus transmits 120 volts AC at 5 amps.

7. System (100), according to claim 3, characterized by the fact that the system additionally comprises a second power circuit.

8. System (100), according to claim 7, characterized by the fact that the second power circuit is independent of the power line bus.

9. The system (100) of claim 8, wherein the second power circuit is configured to transmit power from the main pivot controller to at least one tower box.

10. System (100), according to claim 4, characterized by the fact that the system additionally comprises: a plurality of transducers (328, 330); in which transducers are configured to control and regulate water pressure.

11. The system (100) of claim 7, wherein the second power circuit transmits power via a forward/reverse contactor directly to solid state devices within at least one tower box.

12. System (100), according to claim 7, characterized by the fact that the solid state tower box is further comprised of an I/O expansion card (512, 612); wherein the I/O expansion board is connected to a plurality of sensing elements.

13. System (100), according to claim 12, characterized by the fact that the solid state tower box is further comprised of a non-contact position sensor (151).

14. System (100), according to claim 12, characterized by the fact that the solid state tower box is additionally comprised of a proportional sensor (502).

15. System (100), according to claim 12, characterized by the fact that the solid state tower box is further comprised of a Tire Pressure Monitoring System (TPMS) (514).

16. System according to claim 12, characterized by the fact that control/power signals are preferably received through one or more branch circuit protection fuses (522).