SU1099902A1 - Автоматизированна система управлени бороздковым поливом - Google Patents

Abstract

1. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БОРОЗДКОВЫМ поливом, включающа  закрытую трубопроводную сеть, программное устройство , гидравлические трубопроводные линии управлени  и водовыпуски с гидроуправлением от приемников команд управлени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности эффективности системы при поливе по бороздам при одновременном расширении функциональных возможностей увеличением числа управл емых водовыпусков, система снабжена шифратором, подключенным между лини ми управлени  и приемником команд каждого водовыпуска и имеющим обратные клапаны на входах и блокировочный клапан с гидроуправлением на выходе , выполненным в виде гидрореле по числу линий управлени , подключенных к последним через гидроуправл емые клапаны и включенные последовательно между выходами обратных клапанов и управл юш,им входом блокировочного клапана, причем выходы обратных клапанов подключены к сливу через последовательно соединенные сливные клапаны с гидроуправлением от линий управлени . 2. Система по п. 1, отличающа с  тем, что приемники команд выполнены в виде каскадов гидрореле по числу линий управлени , каждый из которых имеет удвоенное число гидрореле по сравнению с предыi дущим, причем последний каскад через промежуточные гидрореле имеет выходы на (Л гидрореле включени  и отключени  водовыпусков с гидроприводами, а управл ющие полости промежуточных гидрореле и гидроприводы водовыпусков соединены с гидроаккумул торами.

Description

со со

со Изобретение относитс  к сельскому хоз йству и используетс  дл  дистанционного управлени  водовыпусками при бороздкоБОм поливе из закрь той оросительной сети . Известна автоматическа  закрыта  оросительна  система, включающа  магистраль ный, сливной, распределительные и поливные трубопроводы, первичный и вторичные генераторы гидравлических импульсов, выполненный из запорной и сливной задвижек, установленных соответстенно на магистральном и сливном трубопроводах, гидравлически телеуправл емые задвижки на поливных трубопроводах с приемниками команд, выполненными в виде дискового фиксатора с храповым механизмом 1. Эта система сложна и ненадежна, так как используетс  большое количество гидромеханических элементов и длинные линии св зи . Известна также автоматизированна  сиетема управлени  бороздковым поливом, включающа  закрытую трубопроводную сеть, программное устройство, гидравлические трубопроводные линии управлени  и водовыпуски с гидроуправлением от приемников команд управлени  2. Недостаток этой системы - низкие надежность и эффективность, а также ограниченные фликциональные возможности из-за малого числа водовыпусков. Цель изобретени  - повышение надежности и эффективности системы при поливе по бороздам при одновременном расширении функциональных возможностей увеличением числа управл емых водовыпусков. Поставленна  цель достигаетс  тем, что система снабжена шифратором, подключенным между лини ми управлени  и приемнико .м команд каждого водовыпуска и имеющим обратные клапаны на входах и блокировочный клапан с гидроуправлением на выходе, выполненным в виде гидрореле по числу линий управлени , подключенных к последним через гидроуправл емые клапаны и включенные последовательно между выходами обратных клапанов и управл ющим входом блокировочного клапана, причем выходы обратных клапанов подключены к сливу через последовательно соединенные сливные клапаны с гидроуправлением от линий управлени . При этом приемники команд выполнены в виде каскадов гидрореле по числу линий управлени , каждый из которых имеет удвоенное число гидрореле по сравнению с предыдущим, причем последний каскад через промежуточные гидрореле имеет выходы на гидрореле включени  и отключени  водовыпусков с гидроприводами, а управл ющие полости промежуточных гидрореле и гидроприводы водовыпусков соединены с гидроаккумул торами. На фиг. 1 изображена структурна  схема автоматизированной системы управлени  бороздковы.м поливом; на фиг. 2 - принципиальна  схема шифратора первой группы водовыпусков системы; на фиг. 3 - схема каскадов гидрореле приемника команд дл  управлени  группой водовыпусков Автоматизированна  система управлени  бороздковым поливом содержит программное устройство 1, соединенное с гидравлической задвижкой 2 и гидравлическими лини ми 3 управлени . К выходу гидравлической задвижки 2 подсоединена закрыта  трубопроводна  сеть 4 дл  подачи воды на поле. Линии 3 управлени  св заны с отдельными группами управл емых водовыпусков 5 через шифратор 6, приемник 7 команд и линии 8 управлени  каждого водовыпуска. Шифратор 6 содержит последовательно соединенные сливные клапаны 9 с гидроуправлением от линий 3 управлени , выход которых соединен со сливом, а вход - с общим выходом обратных клапанов 10. К общему выходу обратных клапанов 10 через дроссель 11 подключены управл ющие входы первой группы гидроуправл емых ютапанов 12 и последовательно подключена втора  группа гидроуправл емых клапанов 13, управл ющие входы которых соединены с выходами клапанов 12. Выход клапанов 13 соединен с обшей линией 14 управлени  через вход обратного клапана 15, с входом управлени  клапана 16 и через выход другого обратного клапана 15 с выходом клапана 16, который соединен с входами управлени  третьей группы гидроклапанов 17, входы которых подсоединены к отдельным лини м 3 управлени , а выходы отдельными лини ми управлени  18-20 соединены с гидравлическим приемником 7 команд. Приемник 7 команд содержит каскад гидрореле 21 по числу линий 18-20 управлени , каждый из которых имеет удвоенное число гидрореле по сравнению с предыдущим , и подключен входом управлени  к лини м управлени , а выход одного из гидрореле последнего каскада соединен с гидроаккумул тором 22 и с входами управлени  промежуточных гидрореле 23. Входы промежуточных гидрореле 23 соединены с выходами последнего каскада гидрореле 21. и выходы через обратные клапаны 24 и гидроуправл емый клапан 25 - со сливом и непосредственно лини ми 26 управлени  с гидрореле 27 включени  и отключени  водовыпусков через микрогидранты 29. Управл ющий вход гидрореле 27 соединен через дроссель 28 с одним из выходом этого гидрореле, а другой выход гидрореле 27 соединен с линией управлени  микрогидрантов 29. Гидрореле 30 предназначено дл  включе ни  водовыпуска 5 дл  управлени  гидрозадвижкой поливного трубопровода. Программное устройство 1 содержит источник давлени  воды, например бак с водой , превышающий давление воды в трубопроводной сети 4 более 0,5 кПа, минипроцессор , например, на базе программируемого микроконтролера типа К145ИК1807 с тай мером, обеспечивающий заданный алгоритм работы системы путем коммутации на его выходе электрогидрореле (типа КЭГ-И), соединенных с задвижкой 2 и отдельными лини ми 3 управлени . Линии 3 и 8 управлени  выполнены из полиэтиленовых трубок (диаметр не менее 10 мм). Управл емые водовыпуски 5 включают микрогидранты дл  выпуска воды в борозды и гидравлические задвижки дл  подачи воды в отдельные ветви поливных трубопроводов и их промывки. Сн тие давлени  в линии 8 управлени  водовыпуска 5 обеспечивает его открытие. Шифратор 6 при коммутации давлений в лини х 3 управлени  обеспечивает выбор отдельной группы управл емых водовыпусков 5. Шифратор 6 может быть изготовлен путем соединени  по схеме отдельных гидроуправл емых клапанов или отливаетс  из полиэтилена по форме на термопластоавтоматах . Дроссель 11 предназначен дл  задержки времени закрыти  гидроклапанов 12, обеспечивающей соединение управл ющих входов клапанов 13 с линией 3 управлени . Каждой отдельной группе водовыпусков системы соответствует отдельна  комбинаци  соединени  закрытых и открытых проходов последовательно соединенных клапанов 13, составл юща  код дл  селективного выбора щифратора этой группы. Возможно отдельное использование щифратора 6 с гидравлическими логическими устройствами. Дл  повыщени  надежности пружинный возврат всех гидроклапанов 9, 12, 13, 16, 17, 21, 23, 25, 27 и 30 может быть заменен на гидропривод от давлени  воды из закрытой трубопроводной сети 4 через гидравлическую линию 31 и гидроаккумул тор 32, как показано на примере клапана 27. Устройство работает следующим образом В исходном состо нии все гидравлические линии 3 управлени  и трубопроводы 4 отключены от источника давлени  воды, гидрозадвижка 2 закрыта, а гидрозадвижки 5 открыты. Система работает по командам программного устройства. Дл  включени  правого крыла первой группы водовыпусков (фиг. 1) сн тием давлени  с управл ющих входов микрогидрантов 29 (фиг. 3), программное устройство 1 подает команду на открытие задвижки -2 и выбирает первую группу водовыпусков путем соединени  первой и второй гидравлических линий 3 управлени  с источником давлени . Вода из линии 3 управлени  поступает через открытые клапаны 10 на входы последовательно содиненных клапанов 13 и блокировочного клапана 16. При этом соединение проходов клапанов 13 (фиг. 2) обеспечивает подачу давлени  воды из линии 14 управлени  на управл ющий вход блокировочного клапана 16. Блокировочный клапан 16 откръшаетс  через обратный клапан 15, блокируетс , соедин ет управл ющие входы клапанов 17 с гидравлической линией 14 управлени  и открывает их. После установленной задержки времени на всех шифраторах 6 через дроссель 11 закрываютс  клапаны 12. Теперь люба  комбинаци  давлений на входах щифраторов 6 до сброса давлени  во всех лини х 3 управлени  не откроет другие щифраторы , а через открытые клапаны 17 и линии 18-20 управлени  обеспечиваетс  подача комбинаций давлени  воды на вход приемника 7 команд. Дл  отключени  шифратора 6 необходимо сн ть давление со всех линий 3 управлени , при этом последовательно соединенные сливные клапаны 9 открываютс  и соедин ют управл ющие входы к папанов 12, 16 и 17 через гидравлическую линию 14 со сливом . Все клапаны и1ифратора 6 возвращаютс  в исходное состо ние и приемник 7 команд первой группы водовыпусков отсоедин етс  от линии 3 управлени . Дл  включени  в работу микрогидран ов 29 путем соединени  их подмембранной полости со сливом програ.ммное устройство 1 подает давление воды в линию 20 управлени . Вода из гидравлической линии 14 через крайние левые гидроклапаны 21 (фиг. 3) и промежуточный гидроклапан 23 подаетс  на управл ющий вход клапана 27, который включаетс  и б.токируетс  через дроссель 28 давлением воды из гидравлической линии 14. При включении гидроклапана 27 подмембранна  полость микрогидрантов 29 соедин етс  со сливом давлени  воды из трубопровода 4, микрогидранты открываютс  и вода поступает в борозды дл  полива. Аналогичным образом включаютс  любые из управл емых водовыпусков. Закрытие всех водовыпусков группы осуществл етс  путем подачи давлени  воды в три трубки управлени . При этом гидравлическа  лини  14 через крайние правые клапаны 21 соедин етс  с нижней полостью гидроаккумул тора 22 и переключает все гидроклапаны 23, затем снимаетс  давление из управл ющей трубки 20, и вода из гидравлической линии 14 через крайние правые гидроклапаны 21 и 23 поступает на вход управлени  гидроклапана 25, клапан включаетс  и соедин ет через обратные клапаны 24 все выходы клапанов 23, 27 и 30 со сливом и они отключаютс , в результате

чего схема приемника команд возвращаетс  в исходное состо ние.

Использование шифратора гидравлических команд в лини х управлени  и приемников команд в виде каскада надежных гидрореле, соединенных с гидроаккумул тором , обеспечивает селективный выбор и пр мое управление водовыпусками по любой программе дл  реализации прогрессивной технологии импульсного полива по бороздам .

Использование каскада гидрореле в при емнике команд вместо последовательно соединенных гидрореле, значительно увеличивает число водовыпусков и быстродействие системы.

Предлагаема  структура автоматизированной системы наиболее приспособлена дл  управлени  импульсным поливом по бороздам из закрытой оросительной сети. Возможность выбора с помощью шифратора одной группы приемников команд и затем передача команд только этой группе позвол ет повысить надежность за счет уменьшени  циклов работы других приемников команд и увеличить число управл емых водовыпусков путем применени  двух ступеней управлени .

Количество групп водовыпусков, управл емых от одного шифратора, определ етс  из выражени  2 -1, где п - число гидравлических линий управлени . Количество управл ющих команд в приемнике команд определ етс  из выражени  2(). Например , при трех гидравлических лини х управлени  количество шифраторов равно 7, число команд на общую группу водовыпусков равно 12, а общее число команд дл  всей системы равно 84, тогда как в известном устройстве при п ти лини х управлени  число команд не более 60. При использовании четырех гидравлических линий управлени  общее число команд дл  всей системы равно 210. Таким образом, увеличение числа команд дл  пр мого управлени  любым водовыпуском обеспечивает технологические требовани  автоматизированного управлени  импульсным бороздковым поливом.

Технико-экономический эффект использовани  системы заключаетс  в повышении надежности, обеспечении высокого качества полива, расширении функциональных возможностей путе.м реализации импульсной технологии полива и в обеспечении годового экономического эффекта свыше 50руб/га.

Claims (2)

1. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БОРОЗДКОВЫМ ПОЛИВОМ, включающая закрытую трубопроводную сеть, программное устройство, гидравлические трубопроводные линии управления и водовыпуски с гидроуправлением от приемников команд управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности эффективности системы при поливе по бороздам при одновременном расширении функциональных возможностей увеличением числа управляемых водовыпусков, система снабжена шифратором, подключенным между линиями управления и приемником команд каждого водовыпуска и име ющим обратные клапаны на входах и блокировочный клапан с гидроуправлением на выходе, выполненным в виде гидрореле по числу линий управления, подключенных к последним через гидроуправляемые клапаны и включенные последовательно между выходами обратных клапанов и управляющим входом блокировочного клапана, причем выходы обратных клапанов подключены к сливу через последовательно соединенные сливные клапаны с гидроуправлением от линий управления.

2. Система по π. 1, отличающаяся тем, что приемники команд выполнены в виде каскадов гидрореле по числу линий управления, каждый из которых имеет удвоенное число гидрореле по сравнению с предыдущим, причем последний каскад через про- § межуточные гидрореле имеет выходы на | гидрореле включения и отключения водо- If выпусков с гидроприводами, а управляю- Iщие полости промежуточных гидрореле и ly гидроприводы водовыпусков соединены с гидроаккумуляторами. 5 >