RU78033U1 - SYSTEM OF AUTOMATIC IRRIGATION OF PLANTS FOR HOUSING - Google Patents
SYSTEM OF AUTOMATIC IRRIGATION OF PLANTS FOR HOUSING Download PDFInfo
- Publication number
- RU78033U1 RU78033U1 RU2008126063/22U RU2008126063U RU78033U1 RU 78033 U1 RU78033 U1 RU 78033U1 RU 2008126063/22 U RU2008126063/22 U RU 2008126063/22U RU 2008126063 U RU2008126063 U RU 2008126063U RU 78033 U1 RU78033 U1 RU 78033U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- irrigation
- soil
- devices
- soil layer
- plants
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к области садоводства и поливного земледелия, более конкретно, к системам автоматического полива растений для приусадебных хозяйств и может найти применение при разведении и выращивании плодово-овощных и ягодных культур, многолетних трав, кустарниковых и декоративных насаждений для фермерского, дачного, тепличного хозяйств и ландшафтного дизайна. Решаемой задачей является создание сравнительно надежной и эффективной системы автоматического полива для приусадебного хозяйства с различными видами выращиваемых растений на открытом и закрытом грунтах с возможностью адаптивного программирования нормы расхода воды и давления в форсунках дождевальных устройств для полива с учетом конфигурации участка и факторов, связанных с изменением температуры окружающего воздуха, наличия осадков, а также степени поглощения солнечной радиации, зависящая от типа и массы растительности на участках. Дополнительно к указанной решается задача снижения энергетических затрат, уменьшения потребления воды, повышения чувствительности и надежности функционирования датчиков влажности почвенного слоя. Указанная задача решается тем, что в системе автоматического полива растений для приусадебного хозяйства, содержащей размещенные на расстоянии друг от друга средства для полива растений, соединенные трубопроводами через блок клапанного распределения с водонапорной установкой и блок управления режимами полива, снабженный, по крайней мере, одним датчиком влажности почвенного слоя, согласно полезной модели, средства для полива растений включают дождевальные устройства форсуночного типа для открытого грунта и устройства капельного орошения для закрытого грунта, соединенные трубопроводами с выходами общего блока клапанного распределения, вход которого соединен с выходом водонапорной установки, причем блок управления режимами полива выполнен с возможностью регулирования общего и локального расхода воды через указанные устройства по участкам приусадебного хозяйства с учетом показаний соответствующего термоэлектрического датчика влажности почвенного слоя, выход которого соединен через усилитель и анализатор сигналов от указанного датчика с входом блока управления режимами полива. The utility model relates to the field of horticulture and irrigation, more specifically to automatic irrigation systems for household plots and can be used for breeding and growing fruit and vegetable and berry crops, perennial grasses, shrubs and ornamental plantings for farmers, summer cottages, and greenhouses and landscape design. The problem to be solved is the creation of a relatively reliable and efficient automatic irrigation system for a private household with various types of cultivated plants on open and closed ground with the possibility of adaptive programming of the rate of water consumption and pressure in the nozzles of irrigation irrigation devices for irrigation, taking into account the configuration of the site and factors associated with temperature changes ambient air, rainfall, and the degree of absorption of solar radiation, depending on the type and mass of vegetation in the area Oh. In addition to the above, the problem of reducing energy costs, reducing water consumption, increasing the sensitivity and reliability of soil moisture sensors is being solved. This problem is solved by the fact that in the system of automatic watering of plants for household plots, containing means for watering plants located at a distance from each other, connected by pipelines through a valve distribution unit with a water installation and a control unit for irrigation regimes, equipped with at least one sensor the moisture of the soil layer, according to a utility model, means for watering plants include sprinkler devices of the nozzle type for open ground and drip oro devices enclosed soil, connected by pipelines to the outputs of the common valve distribution unit, the input of which is connected to the output of the water installation, and the control unit for irrigation modes is configured to control the total and local water flow through these devices in the plots of the household, taking into account the readings of the corresponding thermoelectric humidity sensor soil layer, the output of which is connected through an amplifier and an analyzer of signals from the specified sensor to the input of the control unit I'm watering modes.
Кроме того, указанные устройства средств для полива могут быть выполнены с возможностью программирования нормы расхода воды, причем, по крайней мере, одно из дождевальных устройств может быть выполнено также с возможностью программирования давления во вращающейся форсунке для изменения расстояния полива по конфигурации участка открытого грунта. Кроме того, каждый из термоэлектрических датчиков влажности может быть выполнен в виде заглубляемой в почвенный слой измерительной штанги, снабженной двумя термопарами для определения разности температур воздуха вблизи поверхности и в глубине почвенного слоя, причем на выступающей части измерительной штанги над поверхностью грунта могут быть установлены указанные усилитель и анализатор сигналов. Кроме того, термопара для определения температуры в глубине почвенного слоя может быть размещена на измерительной штанге, выполненной с возможностью регулирования глубины ее погружения в диапазоне 10-40 см. Описание на 7 л., илл. 1 л.In addition, these irrigation means devices can be configured to program a water flow rate, and at least one of the irrigation devices can also be configured to program a pressure in a rotating nozzle to change the irrigation distance according to the configuration of an open ground area. In addition, each of the thermoelectric humidity sensors can be made in the form of a measuring rod buried in the soil layer, equipped with two thermocouples to determine the difference in air temperature near the surface and in the depth of the soil layer, and these amplifiers can be installed on the protruding part of the measuring rod above the soil surface and signal analyzer. In addition, a thermocouple for determining the temperature in the depth of the soil layer can be placed on a measuring rod made with the possibility of regulating the depth of its immersion in the range of 10-40 cm. Description for 7 l., Ill. 1 liter
Description
Полезная модель относится к области садоводства и поливного земледелия, более конкретно, к системам автоматического полива растений для приусадебных хозяйств и может найти применение при разведении и выращивании плодово-овощных и ягодных культур, многолетних трав, кустарниковых и декоративных насаждений для фермерского, дачного, тепличного хозяйств и ландшафтного дизайна.The utility model relates to the field of horticulture and irrigation, more specifically to automatic irrigation systems for household plots and can be used for breeding and growing fruit and vegetable and berry crops, perennial grasses, shrubs and ornamental plantings for farmers, summer cottages, and greenhouses and landscape design.
Известно устройство для автоматического внутрипочвенного полива растений, содержащем первую емкость для воды, вторую емкость для размещения земли и корневой системы растения и средства для капиллярной подачи воды из первой емкости во вторую, причем первая и вторая емкости размещены в общем корпусе, средства для капиллярной подачи воды выполнены в виде каналов, соединяющих нижнюю часть первой емкости и верхнюю часть второй емкости, упомянутые каналы заполнены волокнистым или пористым материалом, а днище второй емкости и нижняя часть общего корпуса снабжены отверстиями для аэрации корневой системы растения (см. патент РФ №66657, опубл. 27.09.2007, бюл. №27).A device for automatic subsoil watering of plants is known, comprising a first water tank, a second tank for accommodating the earth and the root system of the plant, and means for capillary supplying water from the first container to the second, the first and second containers being placed in a common housing, means for capillary water supply made in the form of channels connecting the lower part of the first container and the upper part of the second container, said channels are filled with fibrous or porous material, and the bottom of the second container and the lower part of its housing are provided with openings for aeration of the root system of the plant (see. Russian patent №66657, publ. 27.09.2007, Bul. №27).
Недостатком известного устройства является сложность его применения в условиях приусадебного хозяйства, из-за значительных затрат на создание указанных средств автоматического полива для каждого из культурных растений.A disadvantage of the known device is the difficulty of its application in a homestead economy, due to the significant cost of creating these automatic irrigation tools for each of the cultivated plants.
Известна также система полуавтоматического полива растений для приусадебного хозяйства, содержащая размещенные на расстоянии друг от друга водоотводные каналы для полива растений, соединенные через распределительные вентили с водонапорным баком, снабженным трубопроводами для его заполнения от общественного или местного водопровода и устройством для автоматического регулирования подачи воды в водонапорный бак (см. Андреев A.M., Энциклопедия обустройства садовых и приусадебных участков - М.: «РИПОЛ КЛАССИК», 2001, с.525).A semi-automatic irrigation system for household plots is also known, containing drainage channels for plant irrigation located at a distance from each other, connected through distribution valves to a water tank equipped with pipelines for filling it from a public or local water supply and a device for automatically controlling the flow of water to a water pressure tank (see. Andreev AM, Encyclopedia of arrangement of garden and household plots - M .: "RIPOL CLASSIC", 2001, p.525).
К недостаткам известной системы следует отнести неравномерность полива различных огородных культур из-за отсутствия соответствующих средств регулирования режимами полива, а также средств объективного контроля влажности почвенного слоя на различных участках приусадебного хозяйства.The disadvantages of the known system include the irregularity of irrigation of various garden crops due to the lack of appropriate means of regulating irrigation regimes, as well as means of objective control of soil moisture in different parts of the household.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является система автоматического полива растений для приусадебного хозяйства, содержащая размещенные на расстоянии друг от друга средства для полива растений, соединенные трубопроводами через блок клапанного распределения с водонапорной установкой и блок управления режимами полива, снабженный, по крайней мере, одним датчиком влажности почвенного слоя (Егоров Ю.В., Судницын И.И., Галицкий В.И. Способ и устройство для автоматического управления поливом растений в теплицах. - М.: ж. «Гавриш» /разд. «Конструкции и оборудование» / №3, 2004, с.23 - прототип).The closest technical solution to the proposed one is an automatic irrigation system for household plots, containing plant irrigation products located at a distance from each other, connected by pipelines through a valve distribution unit to a water installation and an irrigation mode control unit equipped with at least one sensor soil moisture (Egorov Yu.V., Sudnitsyn II, Galitsky V.I. Method and device for automatic control of watering plants in greenhouses. - M.: J. “Woof rish "/ section" Designs and equipment "/ No. 3, 2004, p.23 - prototype).
Особенностью известной системы является то, что разработанная авторами система автоматического управления поливом для хозяйств с высоким уровнем агротехники обеспечивает ее функционирование при условии определения влажности одновременно в нескольких точках участка полива с помощью датчиков емкостного типа. Принцип их действия заключается в измерении суммарного высокочастотного тока, пропорционального влажности в области размещения всех датчиков.A feature of the known system is that the automatic watering control system developed by the authors for farms with a high level of agricultural technology ensures its functioning provided that moisture is determined simultaneously at several points of the irrigation area using capacitive type sensors. The principle of their action is to measure the total high-frequency current proportional to humidity in the area of all sensors.
Величина тока сравнивается с заданным значением тока для заданного значения влажности от компаратора блока управления режимами полива и, при достижении этого уровня, включается или выключается исполнительный механизм поливного устройства. Систему испытывали в производственных условиях на насыпном грунте при поливе форсунками, на малообъемном субстрате при капельном поливе и в рассадной теплице при поливе подтоплением.The current value is compared with the set current value for the set humidity value from the comparator of the irrigation mode control unit and, when this level is reached, the actuator of the irrigation device is turned on or off. The system was tested under production conditions on bulk soil when sprayed with nozzles, on a low-volume substrate with drip irrigation, and in a seedling greenhouse when irrigated by flooding.
Недостатком известной системы автоматического полива растений, снабженной датчиками влажности почвы емкостного типа, является невозможность дифференцированного полива на различных временных режимах и нормах расхода воды для отдельных участков приусадебного хозяйства. Это происходит, в том числе, из-за неучтенного влияния компонентов почвенного субстрата на диэлектрическую проницаемость воды, влияющей на емкость датчиков влажности и из-за принятой схемы мониторинга влажности почвенного слоя всей территории участка группой параллельно соединенных датчиков, подключенных к общему входу блока управления.A disadvantage of the known automatic plant watering system equipped with capacitive-type soil moisture sensors is the impossibility of differentiated watering at different time regimes and water flow rates for individual plots of the household. This is due, inter alia, to the unaccounted for influence of the components of the soil substrate on the dielectric constant of water, which affects the capacity of moisture sensors and because of the adopted scheme for monitoring soil moisture in the entire territory of the plot by a group of parallel-connected sensors connected to the common input of the control unit.
Кроме того, полив участков на одном уровне расхода воды длится вплоть до увлажнения почвы и еще некоторое дополнительное время до избыточного полива после переключения компаратора блока управления в исходное состояние за счет введенного в блок управления реле времени. При отсутствии последнего известная система часто включается и выключается, поливая растения малыми дозами, что неудобно для работы поливного оборудования.In addition, watering the plots at one level of water flow lasts until the soil is moistened and some additional time until the watering is excessive after switching the comparator of the control unit to its original state due to the time relay entered in the control unit. In the absence of the latter, the known system often turns on and off, watering plants with small doses, which is inconvenient for the operation of irrigation equipment.
Решаемой задачей является создание сравнительно надежной и эффективной системы автоматического полива для приусадебного хозяйства с различными видами выращиваемых растений на открытом и закрытом грунтах с возможностью адаптивного программирования нормы расхода воды и давления в форсунках дождевальных устройств для полива с учетом конфигурации участка и факторов, связанных с изменением температуры окружающего воздуха, наличия осадков, а также степени поглощения солнечной радиации, зависящая от типа и массы растительности на участках. Дополнительно к указанной решается задача снижения энергетических затрат, уменьшения потребления воды, повышения чувствительности и надежности функционирования датчиков влажности почвенного слоя.The problem to be solved is the creation of a relatively reliable and efficient automatic irrigation system for a private household with various types of cultivated plants on open and closed ground with the possibility of adaptive programming of the rate of water consumption and pressure in the nozzles of irrigation irrigation devices for irrigation, taking into account the configuration of the site and factors associated with temperature changes ambient air, rainfall, and the degree of absorption of solar radiation, depending on the type and mass of vegetation in the area Oh. In addition to the above, the problem of reducing energy costs, reducing water consumption, increasing the sensitivity and reliability of soil moisture sensors is being solved.
Указанная задача решается тем, что в системе автоматического полива растений для приусадебного хозяйства, содержащей размещенные на расстоянии друг от друга средства для полива растений, соединенные трубопроводами через блок клапанного распределения с водонапорной установкой и блок управления режимами полива, снабженный, по крайней мере, одним датчиком влажности почвенного слоя, согласно полезной модели, средства для полива растений включают дождевальные устройства форсуночного типа для открытого грунта и устройства капельного орошения для закрытого грунта, соединенные трубопроводами с выходами общего блока клапанного распределения, вход которого соединен с выходом водонапорной установки, причем блок управления режимами полива выполнен с возможностью регулирования общего и локального расхода воды через указанные устройства по участкам приусадебного хозяйства с учетом показаний соответствующего термоэлектрического датчика влажности почвенного слоя, выход которого соединен через усилитель и анализатор сигналов от указанного датчика с входом блока управления режимами полива.This problem is solved by the fact that in the system of automatic watering of plants for household plots, containing means for watering plants located at a distance from each other, connected by pipelines through a valve distribution unit with a water installation and a control unit for irrigation regimes, equipped with at least one sensor the moisture of the soil layer, according to a utility model, means for watering plants include sprinkler devices of the nozzle type for open ground and drip oro devices enclosed soil, connected by pipelines to the outputs of the common valve distribution unit, the input of which is connected to the output of the water installation, and the control unit for irrigation modes is configured to control the total and local water flow through these devices in the plots of the household, taking into account the readings of the corresponding thermoelectric humidity sensor soil layer, the output of which is connected through an amplifier and an analyzer of signals from the specified sensor to the input of the control unit I'm watering modes.
Кроме того, указанные устройства средств для полива могут быть выполнены с возможностью программирования нормы расхода воды, причем, по крайней мере, одно из дождевальных устройств может быть выполнено также с возможностью программирования давления во вращающейся форсунке для изменения расстояния полива по конфигурации участка открытого грунта.In addition, these irrigation means devices can be configured to program a water flow rate, and at least one of the irrigation devices can also be configured to program a pressure in a rotating nozzle to change the irrigation distance according to the configuration of an open ground area.
Кроме того, каждый из термоэлектрических датчиков влажности может быть выполнен в виде заглубляемой в почвенный слой измерительной штанги, снабженной двумя термопарами для определения разности температур воздуха вблизи поверхности и в глубине почвенного слоя, причем на выступающей части измерительной штанги над поверхностью грунта могут быть установлены указанные усилитель и анализатор сигналов.In addition, each of the thermoelectric humidity sensors can be made in the form of a measuring rod buried in the soil layer, equipped with two thermocouples to determine the difference in air temperature near the surface and in the depth of the soil layer, and these amplifiers can be installed on the protruding part of the measuring rod above the soil surface and signal analyzer.
Кроме того, термопара для определения температуры в глубине почвенного слоя может быть размещена на измерительной штанге, выполненной с возможностью регулирования глубины ее погружения в диапазоне 10-40 см.In addition, a thermocouple for determining the temperature in the depth of the soil layer can be placed on a measuring rod, configured to control the depth of its immersion in the range of 10-40 cm.
Такое выполнение системы автоматического полива растений для приусадебного хозяйства позволяет решить указанную задачу за счет упомянутого соединения устройств дождевального и капельного орошения, общего блока клапанного распределения и блока управления режимами полива, выполненного с возможностью регулирования общего и локального расхода воды по показаниям термоэлектрического датчика влажности почвенного слоя, содержащего две термопары для определения разности температур воздуха вблизи поверхности и в глубине почвенного слоя,This embodiment of the automatic plant irrigation system for household plots allows us to solve this problem due to the aforementioned connection of sprinkler and drip irrigation devices, a common valve distribution unit and an irrigation mode control unit, configured to control the total and local water flow according to the readings of the thermoelectric soil moisture sensor, containing two thermocouples to determine the difference in air temperature near the surface and in the depth of the soil layer,
Указанные блоки клапанного распределения и управления режимами работы средств полива обеспечивают адаптивное программирование и выполнение нормы расхода воды и давления в форсунках дождевальных устройств для полива с учетом конфигурации участка и прочих внешних факторов. Эффективность системы обеспечивается также за счет указанного выполнения датчиков влажности почвенного слоя, отличающихся надежностью и стабильностью показаний, свойственных термоэлектрическим измерительным системам.The indicated blocks of valve distribution and control of operating modes of irrigation means provide adaptive programming and compliance with the norms of water flow and pressure in the nozzles of irrigation irrigation devices, taking into account the configuration of the site and other external factors. The efficiency of the system is also ensured by the indicated design of soil moisture sensors, which are distinguished by the reliability and stability of readings inherent in thermoelectric measuring systems.
Исследования, проведенные в РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, показали, что чем ближе температура почвы к температуре надпочвенного воздуха, тем меньше относительная влажность почвы, при этом доказано, что при равенстве указанных температур влажность почвы минимальна. Пересчет показаний указанных термопар в анализаторе сигналов по соответствующему алгоритму позволяет выработать на входе блока управления данные по показателям влажности различных участков приусадебного хозяйства и выработать необходимую для настоящих условий произрастаний схему полива с учетом потребности каждой группы растений.Studies conducted at the K.A. Timiryazev RGAU-MSAA showed that the closer the soil temperature is to the temperature of the above-ground air, the lower the relative humidity of the soil, while it is proved that when the indicated temperatures are equal, the soil moisture is minimal. Recalculation of the indicated thermocouple readings in the signal analyzer according to the corresponding algorithm allows us to generate data on the moisture indicators of various sections of the household at the input of the control unit and to develop an irrigation scheme necessary for the current growing conditions taking into account the needs of each plant group.
Указанный диапазон погружения термопары внутри почвенного слоя определен экспериментально и связан, с одной стороны, с минимальным значением глубины корневой системы ряда растений, а с другой стороны, со стабилизацией температурного режима дерново-подзолистой почвы на глубине более 40 см.The indicated immersion range of the thermocouple inside the soil layer is determined experimentally and is associated, on the one hand, with the minimum depth of the root system of a number of plants, and on the other hand, with stabilization of the temperature regime of sod-podzolic soil at a depth of more than 40 cm.
На фиг.1 приведена блок-схема предложенной системы на примере небольшого приусадебного хозяйства.Figure 1 shows a block diagram of the proposed system as an example of a small household.
Система автоматического полива растений размещена на территории приусадебного хозяйства, которое содержит садовый дом 1, теплицу 2, размещенные на расстоянии друг от друга посадки различных садовых культур 3, в том числе, огородные и ягодные культуры, кустарники и деревья.An automatic watering system for plants is located on the territory of a private household, which contains a garden house 1, a greenhouse 2, plantings of various garden crops 3 located at a distance from each other, including garden and berry crops, shrubs and trees.
Система содержит средства для полива растений, включающие дождевальные устройства форсуночного типа 4 для открытого грунта и устройства капельного орошения 5 для закрытого грунта. Указанные устройства 4, 5 соединены трубопроводами 6, 7 через блок клапанного распределения 8 с водонапорной установкой 9. Блок управления 10 режимами полива снабжен четырьмя датчиками влажности 11 почвенного слоя, расположенными в зоне открытого грунта и двумя датчиками влажности 12 в теплице 2.The system contains means for watering plants, including sprinkler devices of nozzle type 4 for open ground and drip irrigation device 5 for closed ground. The indicated devices 4, 5 are connected by pipelines 6, 7 through a valve distribution unit 8 with a water installation 9. The control unit 10 of irrigation modes is equipped with four moisture sensors 11 of the soil layer located in the open ground zone and two moisture sensors 12 in greenhouse 2.
Блок управления режимами полива 10 выполнен с возможностью регулирования общего и локального расхода воды через указанные устройства 4, 5 по участкам 3 и в теплице 2 приусадебного хозяйства с учетом показаний соответствующих термоэлектрических датчиков влажности почвенного слоя 11, 12. Выходы датчиков влажности 11, 12 соединены через проводные кабельные линии 13, 14 через усилители и анализаторы сигналов, размещенных на датчиках (не показаны), с входом блока управления 10 режимами полива. На фиг.1 поз.15 обозначена зона полива открытого грунта с помощью дождевальных устройств форсуночного типа 4.The control unit for irrigation modes 10 is configured to control the total and local water flow through the indicated devices 4, 5 in sections 3 and in the greenhouse 2 of the household, taking into account the readings of the corresponding thermoelectric moisture sensors of the soil layer 11, 12. The outputs of the moisture sensors 11, 12 are connected through wire cable lines 13, 14 through amplifiers and signal analyzers placed on sensors (not shown), with the input of the control unit 10 irrigation modes. In Fig. 1, item 15 denotes an irrigation zone of open ground using sprinkler devices of nozzle type 4.
Устройства 4, 5 средств для полива обоих типов выполнены с возможностью программирования нормы расхода воды. Кроме того, по крайней мере, одно из дождевальных устройств 4 выполнено также с возможностью программирования давления во вращающейся форсунке для изменения расстояния полива по конфигурации участка открытого грунта (на фиг.1 две из форсунок обеспечивают эллиптическую зону полива на открытом грунте).Devices 4, 5 of means for irrigation of both types are made with the possibility of programming the norms of water consumption. In addition, at least one of the sprinklers 4 is also configured to program the pressure in the rotating nozzle to change the irrigation distance according to the configuration of the open ground area (in Fig. 1, two of the nozzles provide an elliptical irrigation zone in open ground).
Каждый из термоэлектрических датчиков влажности 11, 12 выполнен в виде заглубляемой в почвенный слой измерительной штанги, снабженной двумя термопарами (не показаны) для определения разности температур воздуха вблизи поверхности и в глубине почвенного слоя, причем на выступающей части измерительной штанги над поверхностью грунта установлены указанные усилитель и анализатор сигналов (не показаны). При этом указанная термопара для определения температуры в глубине почвенного слоя может быть размещена на измерительной штанге, выполненной с возможностью регулирования глубины ее погружения в диапазоне от 10 до 40 см.Each of the thermoelectric humidity sensors 11, 12 is made in the form of a measuring rod buried in the soil layer equipped with two thermocouples (not shown) to determine the difference in air temperature near the surface and in the depth of the soil layer, and the indicated amplifier is installed on the protruding part of the measuring rod above the soil surface and a signal analyzer (not shown). Moreover, the indicated thermocouple for determining the temperature in the depth of the soil layer can be placed on the measuring rod, made with the possibility of regulating the depth of its immersion in the range from 10 to 40 cm.
Система автоматического полива растений для приусадебного хозяйства функционирует следующим образом.The system of automatic irrigation of plants for homestead farming operates as follows.
Водонапорная установка 9 обеспечивает необходимый запас воды для полива на определенный срок при рабочем давлении нагнетания в тракт системы полива. Непрерывный мониторинг состояния влажности почвенного слоя на открытых участках грунта 3 и в теплице 2 обеспечивают соответственно датчики влажности 11, 12. Каждый из указанных датчиков выполнен в виде трубчатой измерительной штанги, заглубляемой в почвенный слой на глубину в указанных пределах, например, 30 см. Термопара, размещенная на конце трубчатой измерительной штанги определяет температуру в глубине почвенного слоя, а термопара на внешней не заглубленной части измерительной штанги определяет температуру воздуха над поверхностью почвы.The water installation 9 provides the necessary supply of water for irrigation for a certain period at a working pressure of injection into the path of the irrigation system. Continuous monitoring of the moisture state of the soil layer in open areas of soil 3 and in the greenhouse 2 is provided respectively by moisture sensors 11, 12. Each of these sensors is made in the form of a tubular measuring rod, which is buried in the soil layer to a depth within the specified limits, for example, 30 cm. Thermocouple located at the end of the tubular measuring rod determines the temperature in the depth of the soil layer, and a thermocouple on the external not buried part of the measuring rod determines the air temperature above the surface chvy.
Выходы обеих термопар подключены через усилитель к входу анализатора сигналов, который определяет разность напряжений и умножает ее на нормировочный коэффициент, характеризующий влажность данного типа почвенного слоя. Поскольку разные почвы обладают различными теплофизическими свойствами, и каждая почва в этом плане индивидуальна, то, используя возможность регулировки анализатора сигналов, датчики влажности 11, 12 можно настроить опытным путем, например, тарировать его термостатно-весовым способом.The outputs of both thermocouples are connected through an amplifier to the input of a signal analyzer, which determines the voltage difference and multiplies it by a normalization coefficient characterizing the moisture content of this type of soil layer. Since different soils have different thermophysical properties, and each soil is individual in this regard, then, using the ability to adjust the signal analyzer, humidity sensors 11, 12 can be set up experimentally, for example, to calibrate it with a thermostatic-weight method.
В центре наблюдаемого почвенного слоя на глубине около 30 см и над его поверхностью были установлены термоизолированные термопары ТПК 011-0,5/1,5 с диаметрами электродов 0,5 мм с диапазоном измерения температур -40...+800°С Для регистрации показаний термопар использовались нормирующий усилитель НУ-02 и четырех канальный анализатор сигналов марки ИС-203.4. Питание усилителя и анализатора сигналов на измерительной штанге осуществлялось от встроенного стандартного малогабаритного аккумулятора (не показан).In the center of the observed soil layer at a depth of about 30 cm and above its surface, thermocouple thermocouples TPK 011-0.5 / 1.5 with electrode diameters of 0.5 mm and a temperature measurement range of -40 ... + 800 ° C were installed thermocouple readings were used normalizing amplifier NU-02 and a four-channel signal analyzer brand IS-203.4. The power of the amplifier and signal analyzer on the measuring rod was carried out from the built-in standard small-sized battery (not shown).
Блок управления 10 режимами полива по показаниям четырех датчиков влажности 11 почвенного слоя, расположенных в зоне открытого грунта и двух датчиков влажности 12 в теплице 2 обеспечивает соответствующее открытие клапанов подачи воды в блоке клапанного распределения 8 от водонапорной установкой 9. При этом становится возможным не только регулирование общего и локального расхода воды через устройства дождевального и капельного орошения, но также адаптивное программирование по нормам расхода воды и давления в форсунках дождевальных устройств.The control unit 10 irrigation modes according to the readings of four moisture sensors 11 of the soil layer located in the open ground zone and two moisture sensors 12 in the greenhouse 2 ensures the corresponding opening of the water supply valves in the valve distribution block 8 from the water installation 9. In addition, it becomes possible not only to regulate total and local water flow through irrigation and drip irrigation devices, but also adaptive programming according to the norms of water flow and pressure in the nozzles of irrigation devices st.
Благодаря этому система способна обеспечить надежный и эффективный автоматического полив одновременно или в разное время нескольких участков приусадебного хозяйства с различными видами выращиваемых растений на открытом и закрытом грунтах с возможностью адаптивного программирования норм расхода воды и давления в форсунках дождевальных устройств для полива с учетом конфигурации участка и дополнительных факторов. Как указывалось, к последним можно отнести факторы, связанные с изменением температуры окружающего воздуха, наличия или отсутствия осадков, а также степени поглощения солнечной радиации, зависящей от типа и массы растительности на участках, при одновременном снижении энергетических затрат и потребления воды.Thanks to this, the system is able to provide reliable and efficient automatic irrigation at the same time or at different times of several plots of a household farm with various types of cultivated plants on open and closed ground with the possibility of adaptive programming of water flow rates and pressure in the nozzles of irrigation irrigation devices, taking into account the configuration of the plot and additional factors. As indicated, the latter include factors associated with changes in ambient temperature, the presence or absence of rainfall, and the degree of absorption of solar radiation, depending on the type and mass of vegetation in the areas, while reducing energy costs and water consumption.
При правильно организованной системе автоматического полива следует учитывать также ряд дополнительных факторов, связанных с понижением или повышением уровня грунтовых вод. При этом миграция влаги в почвенном профиле влияет на передвижение тепла по профилю почвы, по этой причине водный режим почв тесно связан с воздушным режимом. Изменение пределов влажности в почве, а так же уровня грунтовых вод приводит к изменению объема свободных пор заполненных воздухом, изменению воздухопроницаемости почвы и состава почвенного воздуха, вследствие диффузионного газообмена между почвой и атмосферой. При подсушивании почвы влага от поверхности грунтовых вод движется вверх, а при выпадении осадков или при поливе наблюдается процесс инфильтрации, движение почвенной влаги вниз к поверхности грунтовых вод, а снижение влажности верхних слоев почвы ведет к повышению их температуры. Возможность раннего предупреждения высыхания почвенного слоя заключается в одновременном учете указанных факторов.With a properly organized system of automatic irrigation, a number of additional factors should be taken into account related to a decrease or increase in the level of groundwater. At the same time, moisture migration in the soil profile affects the movement of heat along the soil profile, for this reason the water regime of soils is closely related to the air regime. Changing the limits of moisture in the soil, as well as the level of groundwater, leads to a change in the volume of free pores filled with air, a change in the air permeability of the soil and the composition of soil air due to diffusion gas exchange between the soil and the atmosphere. When the soil is dried, moisture from the surface of the groundwater moves up, and when precipitation or irrigation occurs, the process of infiltration is observed, the movement of soil moisture down to the surface of the groundwater, and a decrease in the humidity of the upper soil layers leads to an increase in their temperature. The possibility of early warning of the drying of the soil layer is to simultaneously take into account these factors.
На кафедре Мелиорации и геодезии РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева проводились испытания предложенной системы автоматического полива растений, которые показали ее высокие надежность, работоспособность и эффективность при выращивании растений различного вида, в том числе для приусадебных хозяйств. Использование предложенной системы с помощью сравнительно простых средств позволяет осуществлять эффективный автоматический полив растений, фактически заменяя агронома.At the Department of Land Reclamation and Geodesy of the Russian Academy of Agricultural Sciences-Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, tests of the proposed automatic watering system were carried out, which showed its high reliability, efficiency and effectiveness when growing plants of various types, including for private households. Using the proposed system using relatively simple means allows for effective automatic watering of plants, actually replacing the agronomist.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008126063/22U RU78033U1 (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | SYSTEM OF AUTOMATIC IRRIGATION OF PLANTS FOR HOUSING |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008126063/22U RU78033U1 (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | SYSTEM OF AUTOMATIC IRRIGATION OF PLANTS FOR HOUSING |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU78033U1 true RU78033U1 (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=40241537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008126063/22U RU78033U1 (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | SYSTEM OF AUTOMATIC IRRIGATION OF PLANTS FOR HOUSING |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU78033U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454065C2 (en) * | 2010-08-19 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Method to produce stevia seedlings and individual vegetation container for its realisation |
| CN112535092A (en) * | 2020-12-03 | 2021-03-23 | 南京宁基物联网技术有限公司 | Water-saving irrigation device for urban landscaping |
-
2008
- 2008-06-27 RU RU2008126063/22U patent/RU78033U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454065C2 (en) * | 2010-08-19 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Method to produce stevia seedlings and individual vegetation container for its realisation |
| CN112535092A (en) * | 2020-12-03 | 2021-03-23 | 南京宁基物联网技术有限公司 | Water-saving irrigation device for urban landscaping |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11026372B2 (en) | Plant growth system | |
| ES2961241T3 (en) | Plant growth control system and method | |
| JP2022508999A (en) | A system that controls plant growth | |
| CN101669440B (en) | Indirect underground trickle irrigation system | |
| US20160219806A1 (en) | Control of leaching and irrigation | |
| KR100864475B1 (en) | Circulating water supply system for hydroponics using drainage electrode method there of hydroponing method | |
| JP6306384B2 (en) | Method for controlling irrigation supply in plant cultivation and controller thereof | |
| Chaudhry et al. | Smart irrigation techniques for water resource management | |
| CN103503741A (en) | Irrigation system and method for utilizing irrigation system to irrigate nyssa aquatica seedlings | |
| KR102079443B1 (en) | Irrigation management appratus using pressure difference | |
| JP2005117999A (en) | Full automatic apparatus for controlling plant culture | |
| Nambuthiri et al. | Evaluating a physiological-based, on-demand irrigation system for container-grown woody plants with different water requirements | |
| CN106804414A (en) | A kind of closed soilless culture automatic irrigation control method and system | |
| RU78033U1 (en) | SYSTEM OF AUTOMATIC IRRIGATION OF PLANTS FOR HOUSING | |
| Arabnejad et al. | Greenhouse cultivation feasibility using condensation irrigation (studied plant: Basil) | |
| CN2904632Y (en) | Push-in type plant cultivation device | |
| Kim et al. | Design and testing of an autonomous irrigation controller for precision water management of greenhouse crops | |
| JP2004532650A (en) | Water volume management method and system | |
| JP2017221150A (en) | Plant cultivation device and irrigation control method | |
| Irmak et al. | New irrigation-plant production system for water conservation in ornamental nurseries: quantification and evaluation of irrigation, runoff, plant biomass, and irrigation efficiencies | |
| JP4208764B2 (en) | Automatic irrigation method and automatic irrigation apparatus therefor | |
| JP2011254722A (en) | Watering system for greened ground laid on water-impermeable surface | |
| Kumar et al. | Review on IoT based precision irrigation system in agriculture | |
| JP6680514B2 (en) | Cultivation device and cultivation method | |
| KR20150071359A (en) | Automatic Feeding Device of Nutrient and Water for Wall Greening |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090628 |