RU2755688C2 - Multi-section circular sprinkling machine with smart module - Google Patents
Multi-section circular sprinkling machine with smart module Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755688C2 RU2755688C2 RU2020108177A RU2020108177A RU2755688C2 RU 2755688 C2 RU2755688 C2 RU 2755688C2 RU 2020108177 A RU2020108177 A RU 2020108177A RU 2020108177 A RU2020108177 A RU 2020108177A RU 2755688 C2 RU2755688 C2 RU 2755688C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- irrigation
- sprinkler
- glonass
- pipeline
- fixed support
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
- A01G25/09—Watering arrangements making use of movable installations on wheels or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Spray Control Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию, и может быть использовано для орошения дождеванием сельскохозяйственных культур, в том числе нескольких разных видов культур, засеянных по секторам и поливаемых одной машиной, участков, имеющихсложныйрельеф, уклоны местности иразличные типы почв.The proposed invention relates to agriculture, in particular to irrigated agriculture, and can be used for sprinkler irrigation of agricultural crops, including several different types of crops, sown by sector and watered by one machine, areas with difficult terrain, slopes and different types of soil.
Известна электрифицированная дождевальная машина кругового действия (патент РФ№2646909 С2, МПКА01G25/09, опубл.12.03.2018, бюл. №8- аналог), содержащая центральную неподвижную опору с поворотным коленом, дождевальные насадки, водопроводящий трубопровод, состоящий из последовательно шарнирно соединенных пролетов.Known electrified sprinkler circular action (RF patent No. 2646909 C2, MPKA01G25 / 09, publ. 03/12/2018, bul. No. 8-analogue), containing a central fixed support with a swivel knee, sprinkler nozzles, a water pipeline, consisting of series articulated spans.
Недостатком аналога является невозможность изменения поливной нормы в соответствии с уровнем влагозапасов участков поля на момент их полива, не возможность изменения поливной нормы при поливе машиной нескольких различных сельскохозяйственных культур засеянных по секторам в автоматическом режиме, низкая равномерность полива, невозможность обеспечения равномерного орошения и качества полива на участках, имеющих сложный рельеф, уклоны местности, различные типы почв.The disadvantage of the analogue is the impossibility of changing the irrigation rate in accordance with the level of moisture reserves of the field plots at the time of irrigation, the impossibility of changing the irrigation rate when irrigating several different agricultural crops sown by sector in an automatic mode by the machine, low irrigation uniformity, the impossibility of ensuring uniform irrigation and irrigation quality on areas with difficult terrain, slopes, various types of soils.
Известна многосекционная дождевальная машина кругового действия (патент РФ №2654341 С2, МПКА01G 25/09, опубл.17.05.2018, бюл. №14- аналог), содержащая центральную неподвижную опору с поворотным коленом, дождевальные насадки, выполненные в виде трехмерных ферм секции трубопровода, последовательно соединенные между собой с помощью шарниров карданного типа и резиновых муфт, соединяющих полости соседних секций трубопровода, конец каждой секции трубопровода размещен на соседней тележке, имеющей привод от электродвигателя и блок управления.Known multi-section sprinkler circular action (RF patent No. 2654341 C2, MPKA01G 25/09, publ. 05.17.2018, bul. No. 14-analogue), containing a central fixed support with a swivel knee, sprinkler nozzles, made in the form of three-dimensional trusses of the pipeline section , connected in series with each other by means of cardan-type hinges and rubber couplings connecting the cavities of adjacent pipeline sections, the end of each pipeline section is placed on an adjacent trolley driven by an electric motor and a control unit.
Недостатком аналога является также невозможность изменения поливной нормы в соответствии с уровнем влагозапасов участков поля на момент их полива, не возможность изменения поливной нормы при поливе машиной нескольких различных сельскохозяйственных культур засеянных по секторам в автоматическом режиме, невозможность обеспечения равномерного орошения и качества полива на участках, имеющих сложный рельеф, уклоны местности, различные типы почв.The disadvantage of the analogue is also the impossibility of changing the irrigation rate in accordance with the level of moisture reserves of the field plots at the time of their irrigation, the impossibility of changing the irrigation rate when irrigating several different agricultural crops sown by sector in automatic mode, the impossibility of ensuring uniform irrigation and irrigation quality in areas with difficult terrain, terrain slopes, various types of soils.
Технической задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей дождевальной машины, а также обеспечение качества и равномерности полива за счет изменения поливной нормы в соответствии с уровнем влагозапасов участков поля на момент их полива, возможность изменения поливной нормы при поливе машиной нескольких различных сельскохозяйственных культур, засеянных по секторам в автоматическом режиме, обеспечение возможности использования машины на участках, имеющих сложный рельеф, различные уклоны местности, разные типы почв.The technical objective of the invention is to expand the operational capabilities of the sprinkler, as well as to ensure the quality and uniformity of irrigation by changing the irrigation rate in accordance with the level of moisture reserves of the field areas at the time of irrigation, the possibility of changing the irrigation rate when the machine is irrigated with several different crops sown by sectors in automatic mode, ensuring the possibility of using the machine on areas with difficult terrain, various terrain slopes, different types of soil.
Задача решается в многосекционной дождевальной машине кругового действия, содержащей центральную неподвижную опору с поворотным коленом, дождевальные насадки, размещенные на последовательно соединенных секциях трубопровода, каждая из которых выполнена в виде трехмерной фермы, при этом один конец секции трубопровода размещен на промежуточной самоходной опорной тележке, а второй конец связан с предыдущей секцией трубопровода посредством шарнирного соединения карданного типа.The problem is solved in a multi-section sprinkler of circular action, containing a central fixed support with a swivel knee, sprinkler nozzles placed on series-connected pipeline sections, each of which is made in the form of a three-dimensional truss, with one end of the pipeline section placed on an intermediate self-propelled support carriage, and the second end is connected to the previous section of the pipeline by means of a gimbal type swivel joint.
Отличием от прототипа является то, что дождевальная машина имеет GLONASS-приемник, блок анализатора сигнала, а на центральной неподвижной опоре установлен щит управления, в котором размещена защитная аппаратура, пульт управления с размещенным в нем интеллектуальным модулем, соединенным с интерфейсным устройством, счетчиком электрической энергии, контактором и таймером, при этом интеллектуальный модуль предназначен для принятия решений управления процессом полива, движением машины, обработкой и хранением информации, поступающей из блока анализатора сигнала от датчиков влажности, установленных на четырех секторах участка полива вдоль радиуса каждого сектора через 35-40 м, и метеостанции через GLONASS- спутник на GLONASS-приемник.The difference from the prototype is that the sprinkler has a GLONASS receiver, a signal analyzer unit, and a control panel is installed on the central fixed support, in which protective equipment is located, a control panel with an intelligent module located in it, connected to an interface device, an electric energy meter , a contactor and a timer, while the intelligent module is designed to make decisions to control the irrigation process, the movement of the machine, the processing and storage of information coming from the signal analyzer unit from the humidity sensors installed on four sectors of the irrigation area along the radius of each sector after 35-40 m, and weather stations via GLONASS satellite to GLONASS receiver.
Благодаря такой конструкции и взаимосвязи элементов, система управления позволяет обрабатывать информацию и автоматически принимать решения, управляя процессом полива, движением машины, обработкой и хранением информации.Thanks to this design and the interconnection of elements, the control system allows you to process information and automatically make decisions, controlling the irrigation process, the movement of the machine, processing and storing information.
Кроме того, информация от датчиков влажности, установленных на четырех секторах участка полива вдоль радиуса каждого сектора через 35-40 м и метеостанции через GLONASS-спутник поступает на GLONASS- приемник и далее на блок анализатора сигналов в интеллектуальный модуль, после чего норма полива корректируется согласно вычислениям, представленным в таблице 1, подавая команду начала полива орошаемого сектора.In addition, information from humidity sensors installed on four sectors of the irrigation area along the radius of each sector after 35-40 m and the weather station through the GLONASS satellite is fed to the GLONASS receiver and then to the signal analyzer unit to the intelligent module, after which the irrigation rate is adjusted according to calculations presented in table 1, giving the command to start irrigation of the irrigated sector.
Корректировка поливной нормы на основании данных метеостанции и расположенных по секторам датчиков влажности при переходе из одного сектора машины в другой при движении по кругу, позволяет согласовывать норму полива с уровнем влагозапасов участков поля на момент их полива, изменять поливную норму при поливе машиной нескольких различных сельскохозяйственных культур засеянных по секторам в автоматическом режиме, обеспечивает равномерное орошение и качество полива на участках, имеющих сложный рельеф, уклоны местности, различные типы почв.Correction of the irrigation rate based on the data of the meteorological station and the humidity sensors located by sectors when moving from one sector of the machine to another when driving in a circle, allows you to match the irrigation rate with the level of moisture reserves of the field areas at the time of their irrigation, change the irrigation rate when the machine is irrigated with several different crops sown by sector in automatic mode, provides uniform irrigation and irrigation quality in areas with difficult terrain, slopes, various types of soils.
На фиг.1 изображена многосекционная дождевальная машина кругового действия, общий вид, на фиг.2 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 3 приведена схема для определения характеристик полива.Figure 1 shows a multi-section sprinkler of circular action, general view, figure 2 shows a functional diagram of the proposed device, figure. 3 shows a diagram for determining the characteristics of irrigation.
Предлагаемая многосекционная дождевальная машина кругового действия (фиг. 1) содержит центральную неподвижную опору 1 с поворотным коленом 2, дождевальные насадки 3, размещенные на последовательно соединенных секциях трубопровода 4. Каждая секция трубопровода 4 выполнена в виде трехмерной фермы, при этом один конец секции трубопровода 4 размещен на промежуточной самоходной опорной тележке 5,а второй конец связан с предыдущей секцией трубопровода 4 посредством шарнирного соединения карданного типа 6.The proposed multi-section sprinkler of circular action (Fig. 1) contains a central
Для управления движением на промежуточных самоходных опорных тележках 5 установлены приборы синхронизации тележек в линию (ПСЛ) 7, которые вырабатывают команды на движение тележек 5. При выбеге относительно соседних тележек больше допустимого, промежуточные самоходные опорные тележки 5 по команде ПСЛ 7 останавливаются, а при отставании - начинают двигаться.To control the movement on intermediate self-
На ведущей самоходной опорной тележке 8 установлен прибор стабилизации курса (ПСК) 9, который вырабатывает команду на движение ведущей самоходной опорной тележки 8, которая задает скорость передвижения всей дождевальной машины по участку вокруг неподвижной опоры 1.On the leading self-propelled
На неподвижной опоре 1 установлен щит управления 10 (фиг 2), в котором размещена защитная аппаратура и пульт управления 11, в котором размещены: интеллектуальный модуль 12, счетчик электрической энергии 13 и таймер 14.A control panel 10 (Fig. 2) is installed on the
Интеллектуальный модуль 12 предназначен для обработки информации и принятия решений управления процессом полива, движением машины, обработки и хранения информации.
Счетчик электрической энергии 13 предназначен для измерения расхода электрической энергии.The
Таймер 14 предназначен для синхронизации работы интеллектуального модуля 12.
Для обеспечения различных норм полива предназначен датчик норм полива15.To ensure different irrigation rates, the irrigation rate sensor15 is designed.
Сигнал на остановку машины в зависимости от взаимного расположения промежуточных самоходных опорных тележек ПСЛ 7 формируется в системе синхронизации тележек в линию 16.The signal to stop the machine, depending on the relative position of the intermediate self-propelled
Для передачи информации и задания параметров используется интерфейсное устройство 17 совместно с интеллектуальным модулем 12. На каждых самоходных опорных тележках 5 и 8 установлены блоки управления поливом 18.To transmit information and set parameters, an
Блоки управления поливом 18, установленные на промежуточных самоходных опорных тележках 5, соединены с приборами синхронизации тележек в линию (ПСЛ) 7 и блоком анализатора сигналов 19, который соединен с GLONASS/GPS-приемником 20.
Блок управления поливом 19, установленный на крайней ведущей самоходной опорной тележке 8, соединен с прибором стабилизации курса (ПСК) 9 и блоком анализатора сигналов 21, который также соединен с GLONASS-приемником 20.The
Орошаемая область поля (фиг.3) делится по секторам на несколько участков. Количество участков определяется количеством сельскохозяйственных культур с различной требуемой нормой полива, особенностями рельефа, либо участками почв с разными характеристиками.The irrigated area of the field (Fig. 3) is divided into sectors into several sections. The number of plots is determined by the number of crops with different required irrigation rates, relief features, or soil plots with different characteristics.
То есть, необходимо выделить участки поля в виде секторов, на всей площади которых должен осуществляться полив одинаковой нормой.That is, it is necessary to select areas of the field in the form of sectors, over the entire area of which irrigation should be carried out at the same rate.
В случае достаточно ровного рельефа, одной сельскохозяйственной культуры и типа почв, для обеспечения качества и равномерности полива, для обеспечения поливной нормы в соответствии с уровнем влагозапасов участков поля на момент их полива в автоматическом режиме, достаточно разбить участок на 4 сектора.In the case of a sufficiently flat relief, one agricultural crop and type of soil, to ensure the quality and uniformity of irrigation, to ensure the irrigation rate in accordance with the level of moisture reserves of the field plots at the time of their automatic irrigation, it is enough to divide the plot into 4 sectors.
На орошаемом участке поля вдоль радиуса каждого сектора устанавливаются датчики влажности 22 почвы через каждые 35-40 м, данные с которых передаются на GLONASS-спутник 23, а в непосредственной близости с поливаемым участком установлена метеостанция 24. Суммарное количество датчиков 22, например, для машины 500 м составит (500/40)4=50 шт.On the irrigated area of the field along the radius of each sector, 22 soil moisture sensors are installed every 35-40 m, the data from which are transmitted to the GLONASS
Для обеспечения качества и равномерности полива поливная норма должна изменяться на величину затрат на водопотребление с учетом времени осуществления поливов, согласно зависимостям, табл.1.To ensure the quality and uniformity of irrigation, the irrigation rate should be changed by the amount of costs for water consumption, taking into account the time of irrigation, according to the dependencies, Table 1.
Многосекционная дождевальная машина кругового действия работает следующим образом. Для обеспечения равномерности и качества полива до начала эксплуатации дождевальной машины, должна быть составлена карта полива с учетом рельефа местности, почв, сельскохозяйственных культур, где назначаются нормы по секторам, в случае необходимости подачи неодинакового объема воды.Multi-section sprinkler circular action works as follows. To ensure uniformity and quality of irrigation, before the start of operation of the sprinkler, an irrigation map should be drawn up taking into account the terrain, soils, crops, where norms are assigned by sector, if it is necessary to supply an unequal volume of water.
Информация от датчиков влажности 22 и метеостанции 24 через GLONASS-спутник 23 поступает на GLONASS-приемник 20 и далее на блок анализатора сигналов 19, после чего норма полива корректируется и поступает на интеллектуальный модуль 12, и подается команда начала полива орошаемого сектора.Information from
Вода под давлением подается в полости последовательно соединенных секций трубопровода 4, размещенного на центральной неподвижной опоре 1 с поворотным коленом 2, и разбрызгивается на орошаемом участке посредством дождевальных насадок 3. Крайняя ведущая самоходная опорная тележка 8 задает скорость перемещения машины по участку с помощью прибора стабилизации курса (ПСК) 9.Water under pressure is supplied to the cavities of the series-connected sections of the
Движение промежуточных самоходных опорных тележек 5 происходит в старт-стопном режиме, при этом управление движением каждой промежуточной самоходной опорной тележки осуществляется автономно прибором синхронизации тележек в линию (ПСЛ) 7.The movement of the intermediate self-
Использование предлагаемой дождевальной машины обеспечивает повышение качества полива путем изменения поливной нормы в соответствии с уровнем влагозапасов участков поля на момент их полива, адаптации режима полива к изменяющимся в течение поливного периода условиям, повышения экологической безопасности за счет исключения переполива и водной эрозии почв, за счет установленной на дождевальной машине интеллектуального модуля (интеллектуальной системы управления), и датчиков влажности почвы согласно предлагаемой схемы.The use of the proposed sprinkler provides an increase in the quality of irrigation by changing the irrigation rate in accordance with the level of moisture reserves of the field plots at the time of irrigation, adapting the irrigation regime to changing conditions during the irrigation period, increasing environmental safety by eliminating over-watering and water erosion of soil, due to the established on the sprinkler machine of the intelligent module (intelligent control system), and soil moisture sensors according to the proposed scheme.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108177A RU2755688C2 (en) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Multi-section circular sprinkling machine with smart module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108177A RU2755688C2 (en) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Multi-section circular sprinkling machine with smart module |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020108177A3 RU2020108177A3 (en) | 2021-08-26 |
RU2020108177A RU2020108177A (en) | 2021-08-26 |
RU2755688C2 true RU2755688C2 (en) | 2021-09-20 |
Family
ID=77445612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020108177A RU2755688C2 (en) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Multi-section circular sprinkling machine with smart module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2755688C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103404407A (en) * | 2013-08-23 | 2013-11-27 | 高平 | Electric rotating jet-irrigating machine with adjustable cantilever |
RU2522526C1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАУ") | Device of automated control of multisupporting irrigation machine of front action for precision irrigation |
US9192109B1 (en) * | 2007-01-04 | 2015-11-24 | Agsense, Llc | Center pivot irrigation system position sensing system |
RU2654341C1 (en) * | 2016-11-28 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Multi-section sprinkling machine of a circular action |
US20190104696A1 (en) * | 2017-10-05 | 2019-04-11 | Valmont Industries, Inc. | System and method for irrigation management using vri ray casting algorithms within irrigation machine workflows |
RU2690619C1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-06-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") | Multifunctional irrigation sprinkler for prepared sewage water |
-
2020
- 2020-02-26 RU RU2020108177A patent/RU2755688C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9192109B1 (en) * | 2007-01-04 | 2015-11-24 | Agsense, Llc | Center pivot irrigation system position sensing system |
RU2522526C1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАУ") | Device of automated control of multisupporting irrigation machine of front action for precision irrigation |
CN103404407A (en) * | 2013-08-23 | 2013-11-27 | 高平 | Electric rotating jet-irrigating machine with adjustable cantilever |
RU2654341C1 (en) * | 2016-11-28 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Multi-section sprinkling machine of a circular action |
US20190104696A1 (en) * | 2017-10-05 | 2019-04-11 | Valmont Industries, Inc. | System and method for irrigation management using vri ray casting algorithms within irrigation machine workflows |
RU2690619C1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-06-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") | Multifunctional irrigation sprinkler for prepared sewage water |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2020108177A3 (en) | 2021-08-26 |
RU2020108177A (en) | 2021-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11246269B2 (en) | Autonomous mobile platform and variable rate irrigation method for preventing frost damage | |
CN109275550A (en) | Efficient water-fertilizer-pesticide integration irrigation sprinkler | |
US11071262B2 (en) | System and method for variable rate irrigation wind control and compensation | |
US20160366841A1 (en) | Crop canopy temperature controlled irrigation system | |
AU2009201585A1 (en) | Irrigation system with smart hydrants and related method | |
CN103929946A (en) | Variable-speed irrigation system | |
CN105794605A (en) | Intelligent water-saving irrigation method and intelligent water-saving irrigation system | |
WO2017133625A1 (en) | Intelligent courtyard maintenance system and maintenance method thereof | |
CN106200674A (en) | A kind of method of unmanned plane self adaptation accuracy pesticide applying | |
CN112772385B (en) | Full-automatic remote irrigation system | |
CN207327013U (en) | A kind of more nozzle intelligence spray robots | |
RU2755688C2 (en) | Multi-section circular sprinkling machine with smart module | |
EP3986111A1 (en) | Crop input application systems, methods, and apparatus | |
CN210226455U (en) | Walking type tea field sprinkling irrigation equipment | |
RU2743588C1 (en) | Robotic irrigation system | |
CN1259819C (en) | Movable underground drip irrigation device | |
CN111084083A (en) | Irrigation method and system based on soil and atmosphere monitoring | |
RU2755996C1 (en) | Multi-section circular sprinkling machine with smart module | |
KR102620280B1 (en) | Mobile robotic system for irrigation and fertilization | |
CN109725365A (en) | Cargo can be delivered and operate the multi-functional control system of agricultural equipment | |
CN109220734B (en) | Water, fertilizer and pesticide integrated sprinkling irrigation machine control system | |
Muthuminal et al. | An Outlook Over Smart Irrigation System for Sustainable Rural Development | |
RU2814260C1 (en) | Sprinkler machine for precision irrigation | |
RU2620008C1 (en) | Irrigation network | |
CN210610583U (en) | Automatic change irrigation system |