ES1073455U - Sistema de control remoto de valvulas de riego. - Google Patents
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Abstract
1. Sistema de control remoto de válvulas de riego que comprende: a. Un emisor (9) con: i. medios de emisión/recepción de radiofrecuencia (8) utilizando el protocolo de comunicación Zigbee basado en el standard IEEE 802.15.4; ii. microinterruptores internos que forman un código de red (4); iii. un microcontrolador programable (7) de consumo reducido; iv. al menos una conexión de entrada de señal (2); v. una conexión común a todas las entradas de señal (3); vi. alimentado mediante tensión alterna de 24VAC a 30VAC (5) y un conversor a corriente continua (6) que alimenta el microcontrolador (7); b. Un receptor (10) con: i. medios de recepción de radiofrecuencia (13) utilizando el protocolo de comunicación Zigbee basado en el standard IEEE 802.15.4; ii. un controlador de electroválvulas (17) gestionado por un microprocesador (15) con: - al menos una salida conectada a una electroválvula de tipo latch (11), - una salida común a todas las electroválvulas (12); iii. Medios de alimentación (16); iv. Microinterruptores internos que forman un código de red (14); caracterizado porque las conexiones de entrada de señal del emisor (2) y la conexión común (3) están cableadas a un programador de riego (1) y este programador de riego (1), a partir de su propia alimentación, alimenta al emisor. 2. Sistema según la reivindicación 1 caracterizado porque la frecuencia de trabajo del sistema son 868 MHz. 3. Sistema según la reivindicación 1-2 caracterizado porque el emisor (9) tiene 6 conexiones de entrada de señal (2) y una entrada común (3) que se conectan al programador de riego (1). 4. Sistema según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el receptor (10) contiene al menos dos conexiones de salida para controlar una electroválvula de tipo latch (11). 5. Sistema según la reivindicación 1 caracterizado porque el receptor (10) está alimentado por una pila de 9 voltios de corriente continua (16). 6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el programador de riego (1) es alimentado por 24 voltios de corriente alterna (5) y contiene un conversor (6) a 3 Voltios de corriente continua que alimenta al microcontrolador (7). 7. Sistema según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las salidas del receptor, excepto la salida común, están conectadas a las electroválvulas tipo latch de bajo consumo (11) y la salida común está conectada a todas las electroválvulas (12). 8. Sistema según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el emisor (9) transmite las ordenes de activación/desactivación recibidas del programador al que está conectado, y las envía a un receptor remoto (10), el cual a su vez activa la correspondiente electroválvula remota (11). 9. Sistema según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque entre el emisor (9) y el receptor (10) se intercala al menos un repetidor de señal. 10. Sistema según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el emisor (9) se puede conectar a cualquier programador de riego (1) que funcione entre 24 V y 30 V de corriente alterna. 11. Sistema según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el receptor (10) puede controlar cualquier electroválvula de tipo latch (11) de una tensión máxima de 12V de corriente continua. 12. Sistema según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el receptor (10) contiene un detector de humedad (21). l3. Sistema según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque tanto el emisor (9) como los receptores (10) trabajan dentro de una misma red de área personal que se prefija mediante microinterruptores en ambos equipos (4, 14). 14. Sistema según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque un emisor (9) puede tener asociados uno o más receptores remotos (10), contando cada receptor con sus correspondientes electroválvulas (11) cableadas.
Description
Sistema de control remoto de válvulas de
riego.
La presente invención describe un sistema de
control remoto para activar y desactivar electroválvulas mediante
conexión inalámbrica, concretamente por radiofrecuencia.
El uso de radiofrecuencia y medios inalámbricos
para el control de riego es bien conocido en el estado de la
técnica.
El documento de patente ES 2311409 describe un
sistema de riego automatizado que permite la gestión remota y
centralizada del riego en zonas extensas. El sistema expuesto por ES
2311409 comprende, entre otros elementos, una pluralidad de
dispositivos de riego, módulos de comunicaciones por radiofrecuencia
para su activación y un ordenador servidor de gestión de riegos, que
presenta un dispositivo de conexión a una red de comunicaciones de
acceso global y medios de acceso a telefonía móvil o fija.
Por otra parte, el documento de patente ES
2208058 describe un nodo de riego para un sistema integral de
gestión por control remoto de redes inalámbricas. El sistema está
compuesto básicamente por un centro de control, una o más estaciones
concentradoras y un número predeterminado de nodos de riego
relacionados. El sistema expuesto por ES 2208058 permite ejercer un
control preciso sobre la apertura y cierre de las válvulas.
Los sistemas de riego descritos por ambos
documentos necesitan para su funcionamiento sendos ordenadores. El
uso de ordenadores tiene asociados diferentes inconvenientes, tales
como, consumo energético elevado, coste elevado de implementación
del sistema, sistemas de vigilancia antivandalismo y/o necesidad de
programación del sistema.
El problema que resuelve la presente invención
es reducir el coste en los sistemas de riego por control remoto,
reduciendo el consumo eléctrico y evitando el uso de ordenadores en
el sistema de gestión de riego.
La solución encontrada por los inventores, para
reducir los costes de los sistemas de riego, es el sistema de riego
cableado descrito en las reivindicaciones.
El coste de mantenimiento de sistemas ya
cableados se reduce al poder sustituir electroválvulas defectuosas o
con el cable dañado mediante una electroválvula inalámbrica.
Este sistema permite instalar electroválvulas en
lugares de difícil acceso mediante cable, debidos a obstáculos entre
el programador y el lugar de instalación de la electroválvula como
muros o vías públicas que implicarían un elevado coste en obra
civil.
El sistema está formado por un programador de
riego, ya existente en el mercado, conectado por cable a un emisor
de radiofrecuencia que comunica con un receptor que activa y/o
desactiva las electroválvulas mediante conexión inalámbrica.
Otra ventaja del sistema descrito por las
reivindicaciones es que permite utilizar todo tipo de programadores
de riego.
La figura 1 muestra un esquema del programador
de riego conectado al emisor.
La figura 2 muestra un esquema del receptor.
La figura 3 muestra el diagrama de flujo en la
comunicación.
La figura 4 muestra un diagrama de tiempos de
comunicación.
El sistema de riego se compone de tres elementos
interrelacionados entre sí: un emisor (9), un receptor (10) y un
programador de riego (1).
El emisor (9) es un dispositivo que comprende
micro-interruptores (4) que forman un código de red,
un microcontrolador programable (7) con consumo reducido y medios de
emisión/recepción de radio frecuencia que comprenden una antena
(8).
El protocolo de comunicación por radiofrecuencia
preferido es el protocolo Zigbee basado en el estándar IEEE
802.15.4, que es un protocolo de alto nivel con un consumo muy
reducido, permitiendo un consumo muy reducido y más sencillo de
implementar que otros protocolos como Bluetooth ó WiFi.
La frecuencia de trabajo preferida son 868 MHz
ya que esta frecuencia está libre, sin embargo se podrían utilizar
otras frecuencias tales como 915 MHz en Estado Unidos ó 2.4 GHz a
nivel mundial y, en un modo general, cualquier banda de libre
uso.
El emisor (9) comprende al menos una conexión de
entrada de señal (2) y una entrada común a las conexiones de entrada
de señal (3). Así, por ejemplo, el emisor puede contener 6
conexiones de entrada que corresponden a las señales y una entrada
común que está conectada a las 6 entradas de las señales o, como se
muestra en la figura 1, 3 conexiones de entrada de señal (2) y una
entrada común (3). Las conexiones de entrada de señal del emisor se
conectan a las correspondientes conexiones de cualquier programador
de riego existente en el mercado (2) y la salida común del
programador de riego se conecta a la entrada común del emisor
(3).
El programador convencional de riego (1) es
alimentado por 24-30 voltios de corriente alterna
(VA) (5), que alimenta a su vez al circuito electrónico del emisor
(7), mediante un conversor de corriente alterna a corriente continua
(6).
El receptor (10) es un dispositivo que comprende
un módulo de recepción de radiofrecuencia (13) conectado a un
microprocesador (15) que gestiona un controlador de las
electroválvulas o "driver" (17). El controlador (17) dispone al
menos una conexión de salida conectada a electroválvulas tipo latch
(11), de corriente continua, de bajo consumo y una salida común
(12). La salida común (12) está conectada a todas las salidas de las
válvulas lacth (11). Asimismo el receptor debe disponer de una
fuente de alimentación (16).
Así, por ejemplo, una configuración posible del
receptor serían dos conexiones de salida para controlar las
electroválvulas latch; la primera salida se une a las
electroválvulas tipo latch (11) y la otra salida es la salida común
de las mismas (12). La configuración para controlar 6
electroválvulas latch necesitaría de 7 salidas: 6 salidas para las
electroválvulas y una salida común a las 6 salidas anteriores, como
se muestra en la figura 2.
Las electroválvulas tipo latch son conocidas
para el experto en la materia y se podría utilizar cualquier válvula
que trabaje a menos de 12 V de corriente continua.
El receptor (10) comprende una fuente de
alimentación (16) que en un modo preferente es una pila de 9 V de
corriente continua con un consumo reducido, pero el receptor también
se puede alimentar con 24 V ó 220 V de corriente alterna. La fuente
de alimentación (16) alimenta tanto al sistema de recepción de
radiofrecuencia (13) como al microprocesador (15) y al controlador
de las electroválvulas (17).
El receptor (10) incorpora microinterruptores
internos que forman un código de red de área personal (14), de forma
que pueden coexistir varios receptores cercanos conectando cada uno
con su propio emisor. Dentro de una red formada por un emisor que
controla 6 códigos de unidades remotas puede haber más de 6
receptores. Por ejemplo, si hay dos receptores con el código de
identificación 1, cuando la entrada 1 del emisor se active enviará
la orden de activar a todos los receptores cuyo código sea 1.
En un modo particular, el receptor (10) puede
contar con una sonda de humedad (21) de forma que únicamente
activará las electroválvulas si la humedad del suelo está por debajo
de un umbral mínimo prefijado.
La comunicación receptor/emisor se ilustra en la
figura 3. La figura 4 muestra los tiempos de la comunicación entre
los diferentes elementos del sistema, observándose que el módulo de
radiofrecuencia del emisor (8) está siempre activo, el receptor (10)
se activa periódicamente, por ejemplo cada 60 segundos, siendo el
encargado de iniciar la comunicación. El receptor está durante la
mayor parte del tiempo en estado de reposo con consumo eléctrico muy
reducido. Cada cierto tiempo, no superior a un minuto, el receptor
"despierta" y se intenta comunicar con el emisor de su red. Si
consigue comunicar, se identifica indicándole al emisor los códigos
de las electroválvulas que tiene conectadas. Si el emisor tiene
activa la señal proveniente del programador de riego, la salida del
emisor (2) de una de esas electroválvulas enviará una orden al
receptor (18) indicándole que debe activar la válvula (11)
correspondiente a la que quiere activar el programador. Si el
receptor pasa a modo de reposo "sleep mode", la electroválvula
sigue activa ya que es de tipo "latch" (20), 60 segundos
después se vuelve a despertar y hace la misma operación anterior. Si
recibe la misma respuesta del emisor no realiza ninguna acción, si,
por el contrario, la salida del emisor (2) tiene activa otra entrada
distinta, o bien no tiene ninguna, le enviará un pulso de
desconexión (19) de esa electroválvula al receptor (11).
Si cuando se despierta un receptor tiene la
electroválvula conectada activa y al intentar conectarse con el
emisor no lo consigue, debido a que el emisor está apagado, o bien
el programador no tiene ninguna de sus entradas activas, el receptor
en este caso desactiva la electroválvula que tiene conectada (20) y
vuelve al estado de reposo hasta que pasen otros 60 segundos.
Con el propósito de que no haya limitaciones de
distancia o de mejorar la comunicación entre el emisor y el receptor
es aconsejable, pero no necesario, introducir repetidores de
señal.
En un modo preferente la configuración del
sistema de riego es:
- -
- Un emisor (9) con 6 entradas de señal (2) y una señal de entrada común (3), con entrada de alimentación de 24 VAC a 30 VAC (5) y un conversor a 3 voltios de corriente continua (6).
- -
- Un programador de riego (1) con 6 salidas de señal y una salida común que están conectados al emisor con una tensión cuando están activas de 24 VAC a 30 VAC.
- -
- Medios de emisión (8)/recepción (13) de radio frecuencia a 868 Mhz usando el protocolo Zigbee;
- -
- Un receptor (10) que contiene 6 salidas conectadas a 6 electroválvulas tipo latch (11) de 9 V y una salida común (12) alimentado por una pila de 9 V.
- -
- Un repetidor de señal.
Claims (14)
1. Sistema de control remoto de válvulas de
riego que comprende:
- a.
- Un emisor (9) con:
- i.
- medios de emisión/recepción de radio frecuencia (8) utilizando el protocolo de comunicación Zigbee basado en el standard IEEE 802.15.4;
- ii.
- microinterruptores internos que forman un código de red (4);
- iii.
- un microcontrolador programable (7) de consumo reducido;
- iv.
- al menos una conexión de entrada de señal (2);
- v.
- una conexión común a todas las entradas de señal (3);
- vi.
- alimentado mediante tensión alterna de 24 VAC a 30 VAC (5) y un conversor a corriente continua (6) que alimenta el microcontrolador (7);
- b.
- Un receptor(10) con:
- i.
- medios de recepción de radio frecuencia (13) utilizando el protocolo de comunicación Zigbee basado en el standard IEEE 802.15.4;
- ii.
- un controlador de electroválvulas (17) gestionado por un microprocesador (15) con:
- -
- al menos una salida conectada a una electroválvula de tipo latch (11),
- -
- una salida común a todas las electroválvulas (12);
- iii.
- Medios de alimentación (16);
- iv.
- Microinterruptores internos que forman un código de red (14);
caracterizado porque las conexiones de
entrada de señal del emisor (2) y la conexión común (3) están
cableadas a un programador de riego (1) y este programador de riego
(1), a partir de su propia alimentación, alimenta al emisor.
2. Sistema según la reivindicación 1
caracterizado porque la frecuencia de trabajo del sistema son
868 MHz.
3. Sistema según la reivindicación
1-2 caracterizado porque el emisor (9) tiene
6 conexiones de entrada de señal (2) y una entrada común (3) que se
conectan al programador de riego (1).
4. Sistema según las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque el receptor (10) contiene al menos dos
conexiones de salida para controlar una electroválvula de tipo latch
(11).
5. Sistema según la reivindicación 1
caracterizado porque el receptor (10) está alimentado por una
pila de 9 voltios de corriente continua (16).
6. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque el
programador de riego (1) es alimentado por 24 voltios de corriente
alterna (5) y contiene un conversor (6) a 3 Voltios de corriente
continua que alimenta al microcontrolador (7).
7. Sistema según las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque las salidas del receptor, excepto la
salida común, están conectadas a las electroválvulas tipo latch de
bajo consumo (11) y la salida común está conectada a todas las
electroválvulas (12).
8. Sistema según las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque el emisor (9) transmite las ordenes de
activación/desactivación recibidas del programador al que está
conectado, y las envía a un receptor remoto (10), el cual a su vez
activa la correspondiente electroválvula remota (11).
9. Sistema según las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque entre el emisor (9) y el receptor (10)
se intercala al menos un repetidor de señal.
10. Sistema según las reivindicaciones
anteriores caracterizado porque el emisor (9) se puede
conectar a cualquier programador de riego (1) que funcione entre 24
V y 30 V de corriente alterna.
11. Sistema según las reivindicaciones
anteriores caracterizado porque el receptor (10) puede
controlar cualquier electroválvula de tipo latch (11) de una tensión
máxima de 12 V de corriente continua.
12. Sistema según las reivindicaciones
anteriores caracterizado porque el receptor (10) contiene un
detector de humedad (21).
13. Sistema según las reivindicaciones
anteriores caracterizado porque tanto el emisor (9) como los
receptores (10) trabajan dentro de una misma red de área personal
que se prefija mediante microinterrupores en ambos equipos
(4,14).
14. Sistema según las reivindicaciones
anteriores caracterizado porque un emisor (9) puede tener
asociados uno o más receptores remotos (10), contando cada receptor
con sus correspondientes electroválvulas (11) cableadas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201001093U ES1073455Y (es) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Sistema de control remoto de valvulas de riego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201001093U ES1073455Y (es) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Sistema de control remoto de valvulas de riego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1073455U true ES1073455U (es) | 2010-12-13 |
| ES1073455Y ES1073455Y (es) | 2011-03-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201001093U Expired - Fee Related ES1073455Y (es) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Sistema de control remoto de valvulas de riego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1073455Y (es) |
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2010
- 2010-10-26 ES ES201001093U patent/ES1073455Y/es not_active Expired - Fee Related
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