SU1558346A1

SU1558346A1 - Automated self-pumping combined irrigation system

Info

Publication number: SU1558346A1
Application number: SU874344158A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Эдуардович Маковский; Игорь Алексеевич Ким
Original assignee: Э. Э. Маковский и И. А. Ким
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1990-04-23

Abstract

Изобретение относитс к сельскому хоз йству, в частности к мелиорации. Цель изобретени - повышение коэффициента использовани и качества водораспределени . Автоматизированна самонапорна оросительна система разделена на две части, кажда из которых включает закрытую водораспределительную сеть, разбитую на группы участков с дистанционно управл емыми водовыпусками 7 и поливными трубопроводами 4, подключенные к напорным трубопроводам 3 через задвижки 5. Нижний поливной трубопровод соедин ет концы напорных трубопроводов 6 закрытой водораспределительной сети обоих частей оросительной системы. В утренние часы осуществл етс полив по бороздам из поливных трубопроводов 4, а в дневные - освежительные поливы с помощью дождевальных машин 10 или дальнеструйных установок 15, а также поливными трубопроводами 12. Включение той или иной поливной техники в работу осуществл етс с помощью блоков 24 и 26 по командам блоков 21 управлени част ми системы. При этом система позвол ет не только маневрировать включением тех или иных поливных трубопроводов с помощью дистанционно управл емых по сигналам блока 21 управлени задвижек 5 и 9, но при неисправности каких-либо участков в любой части системы переходить на полив участков другой части системы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.This invention relates to agriculture, in particular to land reclamation. The purpose of the invention is to increase the utilization rate and the quality of water distribution. The automated self-injection irrigation system is divided into two parts, each of which includes a closed water distribution network, divided into groups of sections with remotely controlled water outlets 7 and irrigation pipelines 4 connected to pressure pipelines 3 through gate valves 5. The lower irrigation pipe connects the ends of pressure pipes 6 closed water distribution network of both parts of the irrigation system. In the morning hours, irrigation of furrows from irrigation pipelines 4 is carried out, and in daytime - irrigation irrigation is carried out with the help of sprinkler machines 10 or long-range installations 15, as well as irrigation pipelines 12. The irrigation equipment of this or that technique is turned on using blocks 24 and 26 according to the commands of the system part control units 21. At the same time, the system allows not only to maneuver the switching on of one or another irrigation pipeline with the help of remote-controlled signals from the control unit 21 of the valves 5 and 9, but if any sections in any part of the system fail, switch to irrigation of areas of the other part of the system. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относится к орошению сельскохозяйственных культур и может быть использовано при автоматизации орошения больших массивов полей с использованием различной техники и технологии полива.The invention relates to irrigation of crops and can be used to automate the irrigation of large tracts of fields using various techniques and irrigation technologies.

Целью изобретения является повышение коэффициента использования и качества водораспределен ия.The aim of the invention is to increase the utilization rate and quality of water distribution.

На фиг. 1 приведена блок-схема автоматизированной самонапбрной комбинированной оросительной системы; на фиг. 2 — блоксхема устройства управления и контроля работы дождевальной машины.In FIG. 1 shows a block diagram of an automated self-tapping combined irrigation system; in FIG. 2 - block diagram of the device for controlling and monitoring the operation of the sprinkler machine.

Самонапорная комбинированная оросительная система разделена на две части, каждая из которых содержит водозаборное сооружение 1 из источника 2 орошения, напорные трубопроводы 3 для подачи воды в перфорированные поливные трубопроводы 4, подключенные к напорному трубопроводу 3 через задвижки 5 с гидроприводом. Нижние поливные трубопроводы 6 обеих частей снабжены управляемыми микрогидрантами 7 и сообщаются между собой через задвижку. К нижним поливным трубопроводам подсоединены дополнительные напорные трубопроводы 8 с задвижками 9 на входе, ниже которых к трубопроводам 8 подключены дождевальные машины (ДМ) 10 кругового действия через гидроуправляемые задвижки на их входах, а также трубопроводы с гидрруправляемыми задвижками 13 на входе в них. Трубопроводы 12 оборудованы стационарными дальнеструйными дождевальными установками (ДДУ). Нижние концы дополнительных напорных трубопроводов обеих частей системы соединены с подводящими трубопроводами 14 со стационарными дальнейструйными дождевальными установками 15, включаемыми управляемыми клапанами 16 с гидроприводом.The self-pressure combined irrigation system is divided into two parts, each of which contains a water intake structure 1 from an irrigation source 2, pressure pipes 3 for supplying water to the perforated irrigation pipes 4, connected to the pressure pipe 3 through valves 5 with hydraulic actuator. The lower irrigation pipelines 6 of both parts are equipped with controlled microhydrants 7 and communicate with each other through a valve. Additional pressure pipelines 8 with gate valves 9 at the inlet are connected to the lower irrigation pipelines, below which circular irrigation machines (DM) 10 are connected to the pipelines 8 through hydraulically controlled valves at their inlets, as well as pipelines with hydraulically controlled valves 13 at their inlet. Pipelines 12 are equipped with stationary long-range sprinkler installations (DDU). The lower ends of the additional pressure pipelines of both parts of the system are connected to the supply piping 14 with stationary long-range spray irrigation systems 15, which are controlled by hydraulic valves 16.

Центральный пульт 17 управления самонапорной комбинированной оросительной системы соединен своими входами через линию связи с центральной информационно-советующей системой (не показан), датчиком 18 температуры воздуха и датчиком 19 скорости ветра, а своими выходами через линии 20 связи с блоками 21 управления первой и второй частей самонапорной комбинированной оросительной системы. Блоки 21 управления соединены трубками 22 управления с приводами задвижек 5 поливных трубопроводов 4 и с управляемыми микрогидрантами 7трубопроводов 6, которые подключены группами к каждому из напорных трубопроводов 3. Двухпроводными линиями 23 связи каждый из блоков 21 управления связан с устройствами 24 управления и контроля работы дождевальными машинами, которые установлены у центральной опоры на дождевальных машинах, а также двухпроводными линиями 25 связи — с блоками управления стационарными дальнеструйными дождевальными установками 26.The central control panel 17 for controlling a self-pressure combined irrigation system is connected by its inputs through a communication line with a central information-advising system (not shown), an air temperature sensor 18 and a wind speed sensor 19, and by its outputs through communication lines 20 with the control units 21 of the first and second parts self-pressure combined irrigation system. The control units 21 are connected by control tubes 22 to the actuators of the gate valves 5 of the irrigation pipelines 4 and with controlled microhydrants 7 of the pipelines 6, which are connected in groups to each of the pressure pipelines 3. By two-wire communication lines 23, each of the control units 21 is connected to the control and operation devices 24 of the irrigation machines , which are installed at the central support on sprinkler machines, as well as two-wire communication lines 25 - with control units for stationary long-range sprinkler installations 26 .

Управление приводами задвижек 9 также осуществляется блоками 21 управления по двухпроводной линии связи.The control of the actuators of the valves 9 is also carried out by the control units 21 via a two-wire communication line.

Центральный пульт 17 управления содержит источник питания, контроллер, выполненный, например, на основе микроЭВМ К1816, аналого-цифровой преобразователь, электронные ключи для подачи напряжений в линии 20 связи и подключения входа АЦП к выходам датчиков 18 и 19.The central control panel 17 contains a power source, a controller made, for example, based on a K1816 microcomputer, an analog-to-digital converter, electronic keys for supplying voltage to the communication line 20 and connecting the ADC input to the outputs of the sensors 18 and 19.

Блоки 21 управления содержат источник питания, контроллер, аналого-цифровой преобразователь, электрогидрореле, электронные ключи.The control units 21 comprise a power source, a controller, an analog-to-digital converter, an electrohydro relay, and electronic keys.

Блоки 26 управления задвижками стационарных дождевальных установок содержат два электрогидрореле типа КЭГ-Д, обмотки кэторых подключены к двухпроводной линии 25 связи через встречно включенные диоды.Blocks 26 control valves of stationary irrigation systems contain two electrohydraulic relays of the KEG-D type, the windings of which are connected to a two-wire communication line 25 through counter-connected diodes.

Каждое устройство управления и контроля работы дождевальной машины (фиг. 2) содержит блок управления работой ДМ 27, соединенный линией 23 связи с блоком 21 управления соответствующей части системы. Первый выход блока 27 соединен через основное электрогидрореле 28 привода задвижки 11 на входе машины с линией 29 электрической защиты. Второй выход блока 27 управления машиной соединен через реле 30 контроля хода колеса ведущей тележки ДМ с магнитогерконовым датчиком 31 хода колеса ведущей тележки ДМ, срабатывающим под действием магнита 32, связанного с гидроприводом 33 ведущей тележки ДМ. Выход реле 30 соединен с входом обнуления счетчика 34 и счетным входом счетчика 35 ходов колеса ведущей тележки ДМ, считывающего число ходов гидропривода 33 после размыкания линии электрической защиты. Вход разрешения счета счетчика 35 соединен с третьим выходом блока 27. Счетный вход счетчика 34 соединен с выходом генератора 36 тактовых (десятисекундныт) импульсов. Второй выход генератора 36 соединен с вторым входом блока 27. Выходы счетчиков 34 и 35 соединены с третьим и четвертым входом блока 27 управления машиной. Пятый вход блока 27 соединен с выходом датчика 37 положения ДМ на местности. Нетвертый выход блока 27 соединен с первым дополнительным электрогидрореле 38 управления клапаном 39, установленного на входе клапана-переключателя 40, управляющего сбросом и подачей напорной воды из трубопровода ДМ в гидропривод 33 ведущей тележки ДМ. Клапан 39 установлен последовательно с основным краном-задатчиком 41 скорости движения ДМ. Мембранный привод клапана 39 соединен гидравлической линией 42 с выходом первого дополнительного электрогидрореле 38, Пятый выход блока 27 соединен с обмоткой второго дополнительного электрогидрореле 43 управления клапаном 44, последовательно соединенный с вторым дополнительным краном-задатчиком 45 скорости движения ДМ, установленным параллельно первому основному крану-задатчику 41. Выход электрогидрореле 42 соединен с мембранным приводом клапана 39 трубкой 46 управления.Each device for controlling and monitoring the operation of the sprinkler machine (Fig. 2) contains a control unit for the operation of the DM 27 connected by a communication line 23 to the control unit 21 of the corresponding part of the system. The first output of the block 27 is connected through the main electrohydraulic relay 28 of the actuator of the valve 11 at the inlet of the machine with an electric protection line 29. The second output of the machine control unit 27 is connected via a relay 30 for controlling the wheel drive of the DM driving carriage with a magneto-reed sensor 31 of the wheel driving wheel of the DM driving carriage, which is activated by a magnet 32 connected to the hydraulic drive 33 of the DM driving carriage. The output of the relay 30 is connected to the input of zeroing the counter 34 and the counting input of the counter 35 moves of the wheel of the driving trolley DM, which reads the number of strokes of the hydraulic actuator 33 after opening the line of electrical protection. The counter resolution enable input of counter 35 is connected to the third output of block 27. The counter input of counter 34 is connected to the output of a clock (ten second) pulse generator 36. The second output of the generator 36 is connected to the second input of the block 27. The outputs of the counters 34 and 35 are connected to the third and fourth input of the machine control unit 27. The fifth input of block 27 is connected to the output of the sensor 37 of the position of the DM on the ground. The net output of block 27 is connected to the first additional electrohydraulic relay 38 for controlling the valve 39, which is installed at the inlet of the valve 40, which controls the discharge and supply of pressure water from the DM pipeline to the hydraulic drive 33 of the DM leading carriage. The valve 39 is installed in series with the main setpoint valve 41 of the speed of movement of the DM. The diaphragm valve actuator 39 is connected by a hydraulic line 42 to the output of the first additional electrohydraulic relay 38, the fifth output of the block 27 is connected to the winding of the second additional electrohydraulic relay 43 of the valve control 44, connected in series with the second additional control valve 45 of the movement speed DM, installed in parallel with the first main control valve 41. The output of the electrohydraulic relay 42 is connected to the membrane actuator of the valve 39 by a control tube 46.

Блок 27 управления работой ДМ содержит источник питания (аккумулятор), устройство подзарядки источника питания, логические элементы, триггеры, формирователи управляющих импульсов для переключателя электрогидрореле 43 и 38, реле контроля тока в линии электрической защиты, транзисторные ключи.The DM operation control unit 27 contains a power source (battery), a power source recharging device, logic elements, triggers, control pulse shapers for an electrohydro relay 43 and 38, a current monitoring relay in an electric protection line, transistor switches.

Датчик 37 положения ДМ на местности может быть выполнен в виде геркона, укрепленного на трубопроводе ДМ и взаимодействующего с магнитами, установленными на кольце, укрепленном на центральной неподвижной опоре ДМ.The sensor 37 of the position of the DM on the ground can be made in the form of a reed switch mounted on the DM pipe and interacting with magnets mounted on a ring mounted on the central fixed support of the DM.

Счетчики 34 и 35 могут быть выполнены на основу микросхем серии К 176, К 561. Генератор 36 также выполнен на основе микросхем серий К 176, К 561. Электрогидрореле 38 и 43 выполнены в виде серийных реле типа КЭГ-И.Counters 34 and 35 can be made on the basis of K 176, K 561 series microcircuits. The generator 36 is also made on the basis of K 176, K 561 series microcircuits. Electrohydro relay 38 and 43 are made in the form of serial KEG-I relays.

Автоматизированная самонапорная комбинированная оросительная система работает следующим образом.Automated self-pressure combined irrigation system operates as follows.

Перед поливами в контроллеры блоков 21 вводят общее суммарное время полива участков с поливом по бороздам и дождевальными машинами (равное времени прохождения ДМ i—2 круга), а также интервал времени полива участков дальнеструйными дождевальными установками и текущее время полива этих участков в течение суток и очередность полива этих участков в течение суток. Кроме того, вводятся время импульсов полива при поливе по бороздам и время импульсов полива стационарными дождевальными установками, т. е. вводят всю программу управления поливом всех участков из комбинированной оросительной сети. Запуск автоматизированной системы управления осуществляется вручную или по команде центральной информационно-советующей системы. При этом центральный пульт 17 управления подает в линии 20 связи напряжение положительной полярности первого уровня (управляющие импульсы как положительной, так и отрицательной полярности имеют два уровня напряжений, например 27 и 36 В, для срабатывания различных элементов системы).Before irrigation, the total number of irrigation times for plots irrigated by furrows and sprinklers (equal to the travel time of DM i-2 circles), as well as the time interval for irrigating sections with long-range irrigation sprinklers and the current irrigation time for these areas during the day and the sequence are entered into the controllers of blocks 21 watering these sites during the day. In addition, the time of irrigation pulses for irrigation along furrows and the time of irrigation pulses by stationary irrigation systems are entered, i.e., the entire irrigation control program for all areas from the combined irrigation network is introduced. The launch of an automated control system is carried out manually or at the command of a central information-advising system. At the same time, the central control panel 17 supplies, in the communication line 20, a voltage of positive polarity of the first level (control pulses of both positive and negative polarity have two voltage levels, for example 27 and 36 V, for operation of various elements of the system).

Блоки 21 начинают управление поливом комбинированной оросительной системы. Например, если команда пришла утром начинается полив участков по бороздам из закрытой оросительной сети, что наиболее характерно, например, для предгорных зон Киргизии.Blocks 21 begin to control the irrigation of the combined irrigation system. For example, if a team arrived in the morning, watering of plots along furrows from a closed irrigation network begins, which is most typical, for example, in the foothills of Kyrgyzstan.

При поливе по бороздам требуется наблюдение за поливом, связанное с возмож ностью размывания борозд водой. Это является одним из недостатков полива по бороздам. Днем в Средней Азии делают перерыв в работе, связанный с высокими температурами в середине дня.When furrow irrigation is required, watering monitoring is required due to the possibility of erosion of the furrows with water. This is one of the disadvantages of furrow irrigation. In the afternoon in Central Asia they take a break from work associated with high temperatures in the middle of the day.

Кроме того, из-за нагрева воды и почвы может ухудшиться равномерность увлажнения борозд, особенно при импульсной технологии полива из-за уменьшения скорости продвижения воды в бороздах, скорости впитывания и испарения. Это является также одной из причин того, что полив по бороздам в Средней Азии в середине дня не проводят. Дневной полив дождевальными машинами является освежительным поливом, улучшающим микроклимат на орошаемом поле. Полив снижает температуру приземного слоя воздуха и поверхности почвы, что влияет также на уменьшение испарения, создает более комфортные условия для растений. При этом увлажняется только верхний активный слой почвы. При начале управления поливом блок 21 управления частью системы подает напорную воду в трубку 22 управления, соединенную с мембранными приводами задвижек 5 и гидрантов 7 поливных трубопроводов, соединенных с первым напорным трубопроводом 3, затем, после выдачи импульса полива в борозды первой группы участков с поливом по бороздам, выключает подачу напора в первую трубку 22 управления левой половины системы и подает напор воды во вторую трубку 22 управления правой половины системы, соединенную с мембранными приводами задвижек и гидрантов поливных трубопроводов, подключенных к второму (правому) напорному трубопроводу 3. После полива второй группы участков импульсом полива аналогичным образом производится поочередная выдача импульсов полива на две группы (левую и правую) следующих нижерасположенных участков, и так далее. После выдачи заданного числа импульсов контроллер запоминает время утреннего полива участков по бороздам, формирует команду на соединение трубок 22 управления с атмосферой и включения в работу дождевальных машин.In addition, due to the heating of water and soil, the evenness of the moisture in the furrows may deteriorate, especially with pulsed irrigation technology due to a decrease in the rate of advancement of water in the furrows, the rate of absorption and evaporation. This is also one of the reasons that furrow irrigation in Central Asia is not carried out in the middle of the day. Daytime irrigation with sprinkler machines is a refreshing irrigation that improves the microclimate in the irrigated field. Irrigation reduces the temperature of the surface air layer and soil surface, which also affects the reduction of evaporation, creates more comfortable conditions for plants. In this case, only the upper active soil layer is moistened. At the beginning of irrigation control, the control unit 21 of the system part supplies pressurized water to the control tube 22 connected to the membrane actuators of the gate valves 5 and hydrants 7 of the irrigation pipelines connected to the first pressure piping 3, then, after issuing an irrigation pulse to the furrows of the first group of irrigation sections, the furrow, turns off the pressure in the first control pipe 22 of the left half of the system and supplies the water pressure in the second control pipe 22 of the right half of the system, connected to the membrane actuators of valves and hydrants poly pipelines connected to the second (right) discharge pipe 3. After watering the second group of sections, the irrigation pulse in the same way produces alternating irrigation pulses into two groups (left and right) of the following lower sections, and so on. After issuing a predetermined number of pulses, the controller remembers the morning watering time of the sections along the furrows, generates a command to connect the control tubes 22 to the atmosphere and turn on the sprinkler machines.

Блок 21 управления подает в линии 23 связи с устройствами управления и контроля работы дождевальной машины напряжение соответствующей полярности и уровня. Это напряжение подается на вход блока 27 устройства 24. Перед поливом положением обоих кранов-задатчиков 41 и 45 задают скорости движения ДМ при поливе малой и увлажнительной нормой. После подачи управляющего напряжения на первый вход блока 27 блок подает напряжение в линию электрической защиты через обмотку основного электрогидрореле 28, управляющее гидроприводом задвижки на входе дождевальной машины. При исправной ДМ и замк нутой линии электрической защиты электрогидрореле 28 включается и переключает задвижку на входе ДМ на открытие. Одновременно блок 27 подает напряжение питания на счетчики 34 и 35 и на генератор 36 (которые при включении обнуляются своими ⁵схемами обнуления, входящими в состав этих узлов). После подачи напряжения питания . счетчик 34 начинает счет времени хода колеса ведущей тележки ДМ. Если задвижка на входе ДМ неисправна, то она не от- ю крывается (или открывается очень медленно) и в этом случае с выхода счетчика 34 на третий зход блока 27 подается сигнал . о неисправности задвижки. Блок 27 прекращает подачу напряжения в линию электри- ₁₅ческой защиты 29. Электрогидрореле 28 переключает задвижку на закрытие, а блок 21 управления частью системы включает сигнализацию о неисправности ДМ после фиксации уменьшения тока в линии 23 связи. Уменьшение тока в линии связи связано с 20 размыканием линии электрической защиты ДМ при аварийном состоянии ДМ, т. е. с уменьшением тока питания устройства управления и контроля работы ДМ.The control unit 21 supplies, in the communication line 23 with the control and monitoring devices of the sprinkler machine, a voltage of a corresponding polarity and level. This voltage is supplied to the input of unit 27 of device 24. Before irrigation, the position of both setpoint taps 41 and 45 is used to set the speed of movement of the DM during irrigation with a small and humidification rate. After applying the control voltage to the first input of block 27, the block supplies voltage to the electrical protection line through the winding of the main electrohydraulic relay 28, which controls the hydraulic actuator of the valve at the inlet of the sprinkler. When the DM is operational and the electrical protection line is closed, the electrohydro relay 28 switches on and switches the valve at the DM input to open. At the same time, block 27 supplies power to the counters 34 and 35 and to the generator 36 (which, when turned on, are reset by their ⁵ zeroing circuits that are part of these nodes). After applying the supply voltage. counter 34 starts counting the travel time of the wheel of the driving trolley DM. If the gate valve at the DM input is faulty, it does not open (or opens very slowly) and in this case a signal is sent from the output of the counter 34 to the third input of the block 27. about valve malfunction. Block 27 stops the supply of electric voltage in line ₁₅ cal protection 29. Elektrogidrorele 28 switches the valve to close, and the control unit 21 of the system includes a signaling fault DM after fixation reduce current in line 23 communication. The decrease in current in the communication line is associated with the 20 opening of the electric protection line of the DM in the emergency state of the DM, i.e., with a decrease in the supply current of the control and monitoring device of the DM.

Если задвижка на входе ДМ исправна, не заклинила в промежуточном положении, 25 то время ее открытия находится в допустимых пределах, и при открытии задвижки счетчик 34 не переполняется и не подает сигнал на вход блока 27. Машина начинает движение, и реле 30 после каждого хода ДМ обнуляет счетчик 34. Если во время движе- ° ния Д.М происходит за вязание колеса ведущей тележки ДМ, оно останавливается, счетчик 34 переполняется, и с выхода счетчика на вход блока 27 подается сигнал на закрытие задвижки на входе ДМ. Это предотвращает заболачивание почвы под ДМ и ³завязание всей дождевальной машины. Блок 27 прекращает подачу напряжения в линию 29 электрической защиты и переключает (путем отключения электрогидрореле) задвижки 11 ДМ на закрытие. Задание из- 40 менения скорости движения ДМ на секторах полива для чередования выдачи на сектора малой и увлажнительной нормы полива осуществляется расстановкой магнитов на кольце, закрепленном на неподвижной опоре ДМ. Например, при поливе малой нормой днем ⁴⁵магнитогерконовый контакт датчика 37 замкнут магнитом, и блок 27 по сигналу этого датчика включает дополнительное электрогидрореле 43, которое подает через трубку46 управления давление воды на привод клапана 44. При открытом клапане 44 сече- °^иние дросселирования подачи воды из трубопровода ДМ в привод гидроцилиндра привода ведущей тележки увеличивается, и ДМ ускоряет движение. Если контакт датчика 37 находится не напротив магнита сектора, то 55 полив этого сектора производится большей, увлажнительной нормой полива путем выключения блоком 27 электрогидрореле 43. При этом проходное отверстие уменьшается вследствие закрытия клапана 44 и скорость движения ДМ уменьшается. Полив увлажнительной нормой обычно проводят ночью. В вечерние часы блок 21 выключает полив дождевальными машинами прекращением подачи напряжений в линии 23 связи с устройствами 24 управления и контроля работы ДМ. Блок 27 прекращает подачу напряжения в линию электрической защиты ДМ, электрогидрореле переключает задвижку на входе ДМ на закрытие.If the valve at the inlet of the DM is operational, has not stuck in the intermediate position, 25 then its opening time is within acceptable limits, and when the valve is opened, the counter 34 does not overflow and does not send a signal to the input of block 27. The machine starts moving and relay 30 after each stroke DM zeroes the counter 34. If, during the movement of D.M., the DM drive wheel is knitted, it stops, the counter 34 overflows, and from the counter output to the input of block 27, a signal is sent to close the gate valve at the DM input. This prevents waterlogging of the soil under the DM and ³ setting of the entire sprinkler. Block 27 stops the supply of voltage to the line 29 of the electrical protection and switches (by disabling the electrohydraulic relay) valves 11 DM to close. The task of changing the speed of movement of DM on irrigation sectors to alternate the issuance of small and moisturizing irrigation rates on sectors is carried out by arranging magnets on a ring fixed to a fixed support of DM. For example, when irrigating small norm day ⁴⁵ magnitogerkonovy contact sensor magnet 37 is closed, and the block 27 on a signal of this sensor involves additional elektrogidrorele 43 which delivers water through trubku46 control pressure on the actuator valve 44. When the valve is opened 44 ° ^and the cross section of flow throttling water from the DM pipeline to the drive of the drive cylinder of the drive carriage increases, and the DM accelerates the movement. If the contact of the sensor 37 is not opposite the magnet of the sector, then 55 watering of this sector is carried out by a larger, humidification rate of irrigation by turning off the electrohydraulic relay 43 by the block 27. In this case, the passage opening decreases due to closing of the valve 44 and the speed of the DM decreases. Irrigation rate is usually carried out at night. In the evening hours, the block 21 turns off irrigation by sprinkling machines by stopping the supply of voltage in the communication line 23 with the control and monitoring devices 24 of the DM. Block 27 stops supplying voltage to the DM electrical protection line, the electrohydro relay switches the valve at the DM input to close.

Необходимость такого принудительного отключения машины в ночные часы вызвана следующим. Если задвижка на входе ДМ после срабатывания электрозащиты не закрывается вследствие неисправности или закрывается медленно вследствие перетекания в манжетах гидропривода, то дождевальная машина продолжает движение и, если число ходов ДМ превысит допустимое (возможно заклинивание задвижки из-за износа деталей и отказа клапана 39), то может произойти поломка ДМ. В этом случае включается третий уровень защиты дождевальной машины — выключается насосная станция (все ДМ). Необходимость этой операции связана с тем, что при поломке трубопровода ДМ возможно падение всех тележек, поломка всей ДМ. Восстановление ДМ связано с большими трудозатратами, с уничтожением части посевов кранами и тракторами при восстановительных работах. Длительный перерыв в поливе, связанный с восстановительными работами, также может нанести значительный ущерб урожаю. Поэтому целесообразно отключить все дождевальные машины.The need for such a forced shutdown of the machine at night is caused by the following. If the gate valve at the inlet of the DM after the electrical protection is not closed due to a malfunction or closes slowly due to overflow in the hydraulic actuator cuffs, then the sprinkler continues to move and if the number of strokes of the DM exceeds the permissible limit (valve jamming is possible due to wear of parts and valve failure 39), then Damage to the DM may occur. In this case, the third level of protection of the sprinkler is turned on - the pump station (all DMs) is turned off. The need for this operation is due to the fact that if the DM pipeline breaks down, all the bogies may fall, and the entire DM will break. Recovery of DM is associated with large labor costs, with the destruction of part of the crops by cranes and tractors during restoration work. A long interruption in irrigation associated with restoration work can also cause significant damage to the crop. Therefore, it is advisable to turn off all sprinklers.

При аварийном состоянии ДМ линия электрической защиты ДМ размыкается, а основное электрогидрореле 28 выключается и переключает задвижку 11 на входе ДМ на закрытие. Блок 27 переключает дополнительное электрогидрореле 38 на выключение клапана 39, установленного на входе клапана-переключателя 40. Клапан 39 закрывается и прерывает подачу воды в гидропривод 33 ведущей дележки ДМ, вызывая тем самым быструю остановку движения ДМ и дальнейший излом трубопровода ДМ, после чего возможно медленное закрытие задвижки на входе ДМ с целью уменьшения гидроударов, которые возникают при закрытии задвижки ДМ. Выключение электрогидрореле 38 осуществляется блоком 27 при каждом выключении основного электрогидрореле 28. Одновременно с переключением задвижки 1.1 на входе ДМ на закрытие и клапана 39 на остановку ДМ блок 27 управления машиной формирует сигнал, который подается на вход разрешения счета счетчиков 35 ходов колеса ведущей тележ ки ДМ после формирования блоком 27 команд на остановку ДЛ4 и закрытие задвижки на ее входе. Счетчик 35 начинает счет ходов. Если ДМ не останавливается вслед1558346 ствие неисправности системы защиты ДМ от аварий, с выхода счетчика 35 на четвертый вход блока 27 подается сигнал о не Ч исправности защиты, и блок 27 формирует в линии 23 связи импульсы периодического усиления тока. Блок 21 управления части системы контролирует появление этого сигнала и переключает задвижку 9 на напорном трубопроводе 8 на закрытие. Подача воды к дождевальным машинам прекращается, дождевальные машины останавливаются и дальнейший излом трубопровода аварийной ДМ прекращается. Этим предотвращается авария ДМ при неисправности системы ее защиты от аварий.In the emergency state of the DM, the electric protection line of the DM opens, and the main electrohydraulic relay 28 turns off and switches the valve 11 at the input of the DM to close. Block 27 switches the additional electrohydraulic relay 38 to turn off the valve 39 installed at the inlet of the valve switch 40. The valve 39 closes and interrupts the water supply to the hydraulic drive 33 of the DM dividing gear, thereby causing a quick stop of the movement of the DM and a further break in the DM pipeline, after which it may be slow closing the gate valve at the inlet of the DM in order to reduce the water hammer that occurs when closing the gate valve of the DM. Turning off the electrohydraulic relay 38 is carried out by block 27 each time the main electrohydraulic relay 28 is turned off. Simultaneously with switching the valve 1.1 at the DM input to close and the valve 39 to stop the DM, the machine control unit 27 generates a signal that is fed to the input of the resolution of the counters of 35 strokes of the wheel of the DM driving carriage after the block 27 forms the commands to stop the DL4 and close the valve at its entrance. Counter 35 starts counting moves. If the DM does not stop due to a malfunction of the DM protection system from accidents, from the output of the counter 35 to the fourth input of the block 27 a signal is received about the fault of the serviceability of the protection, and the block 27 generates periodic current amplification pulses in the communication line 23. The control unit 21 of the system part controls the appearance of this signal and switches the valve 9 on the pressure pipe 8 to close. The water supply to the sprinkler machines is stopped, the sprinkler machines are stopped and the further fracture of the emergency DM pipeline is stopped. This prevents the accident of the DM in the event of a malfunction of its accident protection system.

Верхние углы на участке поливаемой верхней дождевальной машиной поливаются по бороздам из нижнего яруса поливных трубопроводов закрытой оросительной сети, которые в этих местах имеют гидранты, выпускные отверстия которых увеличиваются в соответствии с изменением длины борозд, проходящими также на углах поливаемых ДМ участков. Полив остальных углов (или ромбов) на поливаемых ДМ участках, а также нижерасположенных участков осуществляется стационарными дождевальными установками как во время аварийных остановок ДМ, так и в выделенное время. Например, при аварийных остановках ДМ блок 21 переключается на полив стационарными дождевальными установками и поочередно подает напряжения положительной и отрицательной полярностей на блоки 26 управления задвижками 13, тем самым трубсгпроводы 12 со стационарными дождевальными установками и группы дальнеструйных дождевальных установок поочередно сообщаются с дополнительным напорным трубопроводом, и в них подают импульсы полива на участки. Этим уменьшается эрозия почвы на участках с поливом стационарными установками в условиях предгорной зоны, стабилизируется давление в напорном трубопроводе и улучшается качество полива за счет стабилизации давления в трубопроводе ДМ. Во время полива участков комбинированной оросительной системы контроллер блока 21 запоминает время полива и затем компенсирует время недополития участков из-за остановки ДМ удлинением времени полива этих участков в последующие дни. Общая выдача нормы полива на участки полива рассредотачиваегся, например, на недельный срок или на время, когда дождевальная машина сделает один или два оборота. Это позволяет производить постепенное капиллярное увлажнение поч)&ы, улучшить водно-воздушный режим почвы, не ухудшить структуру почвы в течение вегетационного периода, скорректировать нормы полива при выпадении осадков, уменьшить диаметр напорных трубопроводов, полностью использовать их длину для подключения поливных устройств.The upper corners of the area being watered by the upper irrigation machine are watered along the furrows from the lower tier of the irrigation pipelines of the closed irrigation network, which in these places have hydrants, the outlet openings of which increase in accordance with the change in the length of the furrows, which also extend at the corners of the irrigated DM sections. Watering of the remaining corners (or lozenges) in the irrigated areas of the DM, as well as in the lower sections, is carried out by stationary sprinklers both during emergency stops of the DM and at the allotted time. For example, during emergency stops, the DM unit 21 switches to irrigation with stationary sprinklers and alternately supplies positive and negative polarities to the valve control units 26, thereby piping 12 with stationary sprinklers and groups of long-range irrigation plants alternately communicate with an additional pressure pipe, and they supply watering pulses to the plots. This reduces soil erosion in areas irrigated by stationary installations in the conditions of the foothill zone, stabilizes the pressure in the pressure pipe and improves the quality of irrigation by stabilizing the pressure in the DM pipeline. During irrigation of areas of the combined irrigation system, the controller of the block 21 remembers the time of irrigation and then compensates for the time of undersaturation of areas due to stopping the DM by lengthening the time of watering of these areas in the following days. The general issuance of the irrigation rate to irrigation areas is distributed, for example, for a week or for the time when the sprinkler makes one or two turns. This allows for gradual capillary moistening of the soil, to improve the water-air regime of the soil, not to worsen the soil structure during the growing season, to adjust the irrigation norms when precipitation occurs, to reduce the diameter of pressure pipelines, to fully use their length to connect irrigation devices.

Центральный пульт 17 управления (ЦПУ) осуществляет управление с помощью сигналов, передаваемых на двухпроводной линии 20 связи. Для управления используются четыре сигнала, имеющих две полярности и два уровня напряжения:The Central control panel 17 (CPU) controls using signals transmitted on a two-wire communication line 20. Four signals are used for control, having two polarities and two voltage levels:

сигнал, имеющий положительную полярность и первый уровень напряжения, подается ЦПУ в линию 20 связи для передачи команды на включение блока управления частью оросительной системы 21 и начало полива;a signal having a positive polarity and a first voltage level is supplied by the CPU to the communication line 20 to transmit a command to turn on the control unit of a part of the irrigation system 21 and start irrigation;

напряжение положительной полярности и вторым уровнем напряжения подается ЦПУ в линию 20 связи при передаче команды на прекращение полива дождеванием при усилении ветра до скорости больше 7 м/с, когда рекомендуется прекращение полива из-за снижения качества дождя;voltage of positive polarity and the second voltage level is supplied by the CPU to the communication line 20 when a command is sent to stop irrigation by sprinkling when the wind is amplified to a speed of more than 7 m / s, when it is recommended to stop irrigation due to a decrease in the quality of the rain;

напряжение отрицательной полярности и первого уровня подается ЦПУ в линию 20 связи команды на увлажнение всех участков при прогнозе воздушной засухи. По наблюдениям, проведенным в Поволжье, несколько часов воздушной засухи могут снизить урожайность на 20%. Особенно опасна засуха в критические фазы развития растений, например, при выбрасывании кукурузой метелок;the voltage of negative polarity and the first level is supplied by the CPU to the communication line 20 of the command to humidify all areas during the forecast of air drought. According to observations made in the Volga region, several hours of air drought can reduce productivity by 20%. Drought is especially dangerous during critical phases of plant development, for example, when corn is thrown out of panicles;

напряжение отрицательной полярности и вторым уровнем подается ЦПУ в линию 20 связи при поливе только одной половиной оросительной системы, например, при порывах магистрального напорного трубопровода и выдачи поливной нормы на участки с поливом по бороздам на другой половине.voltage of negative polarity and the second level is supplied by the CPU to the communication line 20 when only one half of the irrigation system is irrigated, for example, with gusts of the main pressure pipeline and the irrigation norm is issued to areas irrigated by furrows in the other half.

В случае усиления ветра до предельно допустимой скорости (7 м/с), когда полив дождеванием запрещается из-за ухудшения качества полива, центральный пульт 17 управления подает в линии 20 связи напряжение положительной полярности с вторым уровнем напряжения. Блоки 21 .прекращают полив дождеванием и переключаются на управление поливом по бороздам, а также запоминают время прекращения полива дождеванием для компенсации его при дальнейших поливах.In the case of wind amplification to the maximum permissible speed (7 m / s), when irrigation is prohibited due to deterioration in watering quality, the central control panel 17 supplies a positive polarity voltage with a second voltage level in the communication line 20. Blocks 21. Stop irrigation by irrigation and switch to control irrigation by furrows, and also remember the time of termination of irrigation by irrigation to compensate for further irrigation.

В случае повышения температуры воздуха и прогноза воздушной засухи ЦПУ 17 подает в линии 20 связи напряжение отрицательной полярности первого уровня. В этом случае блоки 21 переключаются на поочередный полив участков с поливом по бороздам дальнеструйными дождевальными установками освежительной нормой полива и затем переходят на управление поливом дождевальными машинами. В случае длительной остановки дождевальных машин,' например, при порывах трубопроводов, т.е. при закрытии задвижки 9 на напорном трубопроводе одной половины системы и выдачи поливной нормы на участки с поливом по бороздам, ЦПУ 17 формирует сигнал в линию 20 связи другой половины системы с блоком 21 управления другой части оросительной системы напряжение отрицательной полярности второго уровня. Блок 21 управления второй половины системы в этом случае проводит управление одновременным поливом участков с поливом по бороздам и участков с поливом дождевальными машинами или дальнеструйными дождевальными установками. При закрытии задвижки 9 блоки 21 управления формируют в линии 20 связи импульсы периодического усиления силы тока.In the event of an increase in air temperature and prediction of air drought, the CPU 17 supplies a negative polarity of the first level in the communication line 20. In this case, the blocks 21 switch to alternate irrigation of the plots with irrigation along the furrows with long-range irrigation irrigation systems with the refreshing norm of irrigation and then switch to irrigation control by irrigation machines. In the case of a prolonged stop of the sprinkler machines, for example, during breaks in pipelines, i.e. when the gate valve 9 is closed on the pressure pipe of one half of the system and the irrigation norm is applied to areas irrigated by furrows, the CPU 17 generates a signal in the communication line 20 of the other half of the system with the control unit 21 of the other part of the irrigation system, negative voltage of the second level. The control unit 21 of the second half of the system in this case controls the simultaneous irrigation of irrigation plots and irrigation plots with long-distance irrigation machines. When closing the valve 9, the control units 21 form in the communication line 20 pulses of periodic amplification of the current strength.

Таким образом, при поливе из комбинированной оросительной системы с поочередным включением полива участков с поливом по бороздам, дождевальными машинами, дальнеструйными установками реализуется возможность стабилизации водоподачи в оросительную систему, что позволяет исключить большие бассейны суточного регулирования, обеспечивает возможность стабилизации давления в оросительной системе, что улучшает качество полива. Выдача поливной нормы рассредотачивается во времени и позволяет реализовать возможности полива по технологии с малыми нормами полива. В результате такого орошения возможно поддержание оптимального водновоздушного режима почвы, корректировка норм полива в процессе полива, появляется возможность проводить полив различными способами полива в оптимальное для этого время суток, повысить производительность труда как за счет автоматизированного полива участков по бороздам, требующего большие затраты ручного труда в светлое, нежаркое время суток, так и за счет уменьшения простоев оросительной системы. Это также повышает коэффициент использования системы. Закольцованность оросительной системы позволяет переключаться с полива из одной части системы на полив из другой и снизить влияние гидроударов, возникающих при открытии и закрытии запорных органов.Thus, when irrigating from a combined irrigation system with alternately turning on irrigation of areas with irrigation using furrows, sprinklers, long-distance installations, it is possible to stabilize the water supply to the irrigation system, which eliminates the large pools of daily regulation, provides the possibility of stabilizing the pressure in the irrigation system, which improves watering quality. The issuance of irrigation norms is dispersed over time and allows you to realize the irrigation capabilities using technology with low irrigation rates. As a result of such irrigation, it is possible to maintain an optimal water-air regime of the soil, adjust irrigation norms during irrigation, it becomes possible to irrigate using different irrigation methods at the optimal time of day, to increase labor productivity as through automated irrigation of plots along furrows, which requires a lot of manual labor in light, non-hot time of day, and by reducing downtime of the irrigation system. It also improves system utilization. The loopback of the irrigation system allows you to switch from irrigation from one part of the system to irrigation from another and reduce the impact of water hammer arising from the opening and closing of locking elements.

Claims

Claim

1. An automated self-pressure combined irrigation system, including two subsystems with pressure pipelines connected to an irrigation source through water intake structures, a central control panel with control units for both subsystems and wind speed and air temperature sensors connected to it, as well as irrigation pipelines with water outlets in each subsystem · associated with pressure pipelines through hydraulic valves, connected by hydraulic lines to the corresponding units control system, characterized in that, in order to increase the utilization coefficient and the quality of water distribution, the system is equipped with additional pressure pipes with electrically controlled · valves at the inlets connected to the ends of the pressure pipes of both subsystems, sprinkler machines of circular action with control and monitoring devices connected to additional pressure pipes pipelines, and inlet conveyor pipelines with long-range sprinkler installations connected to the ends of additional pressure pipelines through electrically operated valves with control units, as well as two-wire communication lines connecting the outputs of the control units of each subsystem with the corresponding electrically operated valves at the inlets to additional pressure pipelines, with control units for electrically operated valves on the inlet pipelines and with control and monitoring devices for sprinkler machines, hydraulically operated input gate valves of which are connected through the main electrohydraulic relay of control devices virgin machines to the control units of the subsystems, moreover, the adjacent ends of the supplying transport pipelines of both subsystems are directly connected to each other, and the ends of the irrigation lower pipelines are connected through a valve.

2. Irrigation system by π. 1, characterized in that, in order to improve the performance and reliability of the circular irrigation machines, the control and monitoring device of the irrigation machines is made in the form of a machine control unit, to which a clock pulse generator with a counter, a machine position sensor and a wheel travel counter of the driving carriage are connected machines, as well as in the form of two additional electrohydraulic relays, the control windings of which are connected to the outputs of the machine control unit, the magneto-reed sensor of the number of strokes of the drive wheel ma and the control relay included in the control winding circuit of the main electrohydraulic relay in series with the machine’s protection line · and the contacts of the magneto-reed sensor, as well as an additional machine speed control valve connected in parallel with the main master valve and connected to the outputs of two corresponding additional electrohydraulic relays, two hydraulically controlled valves, the first of which is installed between the outputs of both machine speed adjusting cranes and the hydraulic actuator switching valve a truck, and the second one in series with an additional setpoint tap of the machine’s speed, and the inputs of the wheel counter of the drive wheel are connected to the outputs of the control unit and the control relay, and the output of the generator counter is connected to the control unit of the machine, while the zeroing input of the generator counter is connected to the relay control.

Phi2. £?