TR2021010701A2 - Tarımsal Sulama Hatları İçin Uzaktan Basınç Kontrol Sistemi - Google Patents

Abstract

Buluş, basınçlı tarımsal sulama sistemlerinde kaynaktan/pompadan gelen suyun belirli periyotlarda basınç ölçümü gerçekleştirerek, hatta tanımlanan değerde bir dalgalanma/sapma ölçümü alındığında kullanıcıya gerek olmaksızın sisteme müdahale edebilen, sistemde çalışan elektronik aygıtların minimum enerji ile çalışmasını sağlayan

Description

TARIFNAME Tarimsal Sulama Hatlari Için Uzaktan Basinç Kontrol Sistemi TEKNIK ALAN Bulus, tarimsal sulama sistemlerinde kaynaktan/pompadan gelen suyun basincinin belirli periyotlarda ölçülerek uzaktan takip edilmesi ile ilgilidir.

Bulus özellikle, bahsedilen sistemin belirli periyotlarda basinç ölçümü gerçeklestirerek, hatta tanimlanan degerde bir dalgalanma/sapma ölçümü alindiginda kullaniciya bilgi veren sistemde çalisan elektronik aygitlarin minimum enerji ile çalismasinin saglanmasi ile ilgilidir.

TEKNIGIN BILINEN DURUMU Basinçli sulama yöntemlerinde ise bir güç kaynagindan ya da arazinin topografik özelliklerinden yararlanarak elde edilen enerji ve basinç ile su topraga farkli sistemlerle (damla, yagmurlama, mini spring vb.) uygulanmaktadir. Basta damlama sulama sistemleri olmak üzere, yagmurlama vb. sulama sistemlerinde, su dagitim elemanlarinin (damlaticilar, sprinkler) saglikli çalisabilmesi için suyun belirli bir basincin altina inmemesi gerekmektedir.

Bu amaçla, sulama hatlarindan pompadan/kaynaktan çikan suyun basincinin belirli periyotlarda ölçülerek takip edilmesi büyük önem arz etmektedir.

Günümüzde gelisen teknolojiye paralel olarak tarimsal sulamada da otomasyon sistemleri yaygin olarak kullanilmaktadir. Basinçli sulama sistemlerinde sulama hattinin basincini uzaktan kontrol edilmesini saglayan ve sistem için belirlenen basinç deger araliginin disina çiktiginda kisa mesaj ve/veya uygulama üzerinden otomatik uyari veren sistemler bulunmaktadir. Bahsedilen bu sistemlerde kaynaktan çikan suyun lateral/ara dagitim borularina aktarilmadan önce basinci, konumlandirilan bir basinç sensörü vasitasiyla belirli periyotlarla ölçülerek kullaniciya bilgi aktarimi gerçeklestirilmekte ve belirlenen sinirlarin disina çikinca ise uyari gönderilmektedir.

Mevcut teknikte kullanilan sulama hatti basinç takip sistemlerinin en büyük dezavantaji sistemdeki basinç degisimlerin takip edilip, sulama hattina müdahalenin kullaniciya bagimli olmasidir. Ayrica sulama hatti içerisinde ölçümü ve data aktarimini gerçeklestiren elektronik ekipmanlarin sürekli aktif/çalisir halde olmasindan güç tüketiminin oldukça yüksek olmaktadir.

Sonuç olarak yukaridaki problemlerin varligi ve mevcut çözümlerin yetersizligi tarimsal sulama hatlarinda kullanilan uzaktan basinç kontrol sistemleri ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir.

BULUSUN AMACI Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar getiren tarimsal sulama hatlari için uzaktan basinç kontrol sistemi ile ilgilidir.

Bulusun ana amaci basinçli tarimsal sulama sistemlerinde kaynaktan/pompadan gelen suyun basincini belirli periyotlarda ölçümünü gerçeklestirerek, hatta tanimlanan degerde bir dalgalanma/sapma ölçümü alindiginda kullaniciya bilgi veren, sistemde çalisan elektronik aygitlarin minimum enerji ile çalismasinin saglayan uzaktan basinç kontrol sistemi ortaya koymaktir.

Bulusun amaci sistemde yer alan elektronik ekipmanlari minimum enerji sarfiyatini saglamak üzere sistemin otomatik olarak kendi içerisinde geçis yaptigi; kapali, bekleme, sulama ve uyari modu olmak üzere dört farkli modda çalisabildigi bir uzaktan basinç kontrol sistemi ortaya koymaktir.

Bulusun diger bir amaci kullaniciya bagimli olmadan sistemde belirlenen limit araliginin üstünden bir basinç dalgalanmasi oldugunda, sulamanin durdurulmasini saglayabilen uzaktan basinç kontrol sistemi ortaya koymaktir.

Bulusun diger bir amaci da sistemin enerjisi karsilamak üzere güç panosu ile irtibatli bir yenilenebilir enerji paneli (tercihen günes paneli) ve pano içerisinde konumlandirilmis bir bataryaya sahip uzaktan basinç kontrol sistemi ortaya koymaktir.

Bulusun farkli bir amaci da Sistem içerisinde bulunan ikincil bir islemci ve USB depolama alani yardimi ile uzaktan yazilim güncellemeye olanak saglayan uzaktan basinç kontrol sistemi ortaya koymaktir Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu sekilleri ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulusun yapilanmasi ve ek elemanlarla birlikte avantajlarinin en iyi sekilde anlasilabilmesi için asagida açiklamasi yapilan sekiller ile birlikte degerlendirilmesi gerekir.

Sekil - 1; Bulus konusu uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sisteminin temsili görünümüdür.

REFERANS N UMARALARI A. Uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sistemi 1. Sulama hatti 2. Basinç sensörü 3. Su kaynagi 4. Güç panosu 4.1. Batarya . Günes paneli 6. IOT ara birimi 8. Bulut veri tabani 9. Kumanda merkezi Çizimlerin mutlaka ölçeklendirilmesi gerekmemektedir ve mevcut bulusu anlamak için gerekli olmayan detaylar ihmal edilmis olabilmektedir. Bundan baska, en azindan büyük ölçüde özdes olan veya en azindan büyük ölçüde özdes islevleri olan elemanlar, ayni numara ile gösterilmektedir.

BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada, bulus konusu uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sisteminin (A) tercih edilen yapilanmalari, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir.

Bulus konusu uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sistemi (A) su kaynagindan (3) çikan suyun basinci, birden çok sayidaki lateral borudan olusan sulama hattina (1) girmeden önce hat üzerine konumlandirilan en az bir basinç sensörü (2) vasitasiyla belirli periyotlarda ölçülmektedir. Söz konusu en az bir basinç sensörü (2) vasitasiyla ölçülen degerler, IOT ara birimi (6) ve/veya GSM IOT birimi (7) vasitasiyla bulut veri tabanina (8) aktarilmaktadir. Söz konusu degerler PC ve/veya telefondan olusan kumanda (9) vasitasiyla takip edilip, komut girisi yapilabilmektedir. Sistemde çalisan elektronik ekipmanlarin enerjisini saglayan güç panosu (4) içerisinde bir batarya (4.1) ve bahsedilen bataryanin (4.1) sarj edilmesini saglayan güç panosu (4) ile irtibatli günes paneli (5) bulunmaktadir.

Bulus konusu uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sistemi (A), içerisinde konumlandirilan en az bir basinç sensörü (2) vasitasiyla hat içerisinde belirlenen zaman periyotlarinda ölçüm yaparak hattaki basinç degisimlerini belirlenen parametreler dogrultusunda lOT arabirim (6) ile bulut veri tabanina (8) veri göndererek kullanicinin bilgilendirilmesini saglamaktadir. Sistem üzerinde lOT arabirim (6) disinda bir de GSM IOT arabirimi (7) bulunmakta olup, ana islemci tarafindan sürülmektedir. Sistem içerisinde bulunan ikincil bir islemci ve USB depolama alani yardimi ile uzaktan yazilim güncellemeye olanak vermektedir.

Sistem dahili batarya (4.1) ile çalisacak olup, harici günes paneli (5) vasitasi ile sarj edilmektedir. Sistem sulama yapilmadigi durumlarda GSM IOT arabirimi (7) kapatacak ve enerji tüketimini azaltacaktir. Sulama yapilmadigi durumlarda sistemde sadece güç panosu (4) içerisinde yer alan ana islemci ve basinç sensörü (2) aktif halde bulunacaktir.

Bulus konusu uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sisteminin (A) basinç bildirim algoritmasi su sekildedir; 0 Sistem ilk çalistirilmaya basladigi an GSM IOT arabirimine (7) enerji verilerek, bulu veri tabanina (8) sistemin çalismaya basladigini belirtir bir veri paketi gönderecektir.

Daha sonra ise GSM IOT arabirimine (7) ve diger tüm enerji tüketim kaynaklarini keserek bekleme moduna girecektir.

- Sulama hattinda herhangi bir sulama yapilmiyor (hat basinci 0.5 bar ve altinda) ise; sistem içerisinde sadece ana mikro islemci uyanik olacak ve basinç sensörü (2) üzerinden belirlenen süre periyotlarinda bir basinç degerini okuyacaktir. Okunan basinç degeri sistemi için tanimlanan çalisma basincinin limitinin altinda ise (çalisma limiti tercihen 0.5 bar) bu döngü devam edecek. Bu durumda sistemde sadece ana islemci ve basinç sensörü (2) güç çekecektir.

- Sensörün (2) okuma döngüsü sirasinda hat basinci belirlenen çalisma basinci (tercihen 0.5 bar) üstüne çiktigi tespit edildigi an sistem sulamanin basladigini belirleyecek ve GSM IOT arabirimine (7) enerji vererek, aktif hale gelecektir (baglanti sulama bitene kadar düsük güç modunda devam edecektir). Devreye alinan GSM gönderecektir.

Sulama basladiktan ve sulama basladi bildirimi bulut veri tabanina (8) gönderildikten sonra ana islemci belirlenen periyotlarda basinç ölçümlerini yapmaya devam edecektir. Bu ölçümler sirasinda hattin ilk baslangiç verileri basinç sabit bir seviyeye gelene kadar ihmal edilecek, basinç sabit bir seviyeye geldikten sonra her ölçümü bir önceki ölçüm ile kiyaslayarak aralarinda daha öncesinde sisteme tanimlanacak fark olana kadar döngü devam edecektir. Bu sulamanin normal seyrinde devam ettigi anlaminda etiketlenecektir.

Belirlenen periyotlardaki ölçümler sirasinda sisteme tanimlanmis olan basinç farkina ulasilinca sistem basinç dalgalanmasi etiketi ile ve basinç degerleri (sondan bir önceki ölçüm- son ölçüm) verilerini sunucuya gönderecektir. Ve ölçümlemeye devam edecektir. Her dalgalanma durumunda bu veri gönderimi tekrarlanacaktir.

Belirlenen periyotlardaki ölçümler sirasinda sistem basinci tekrar çalisma basinci (tercihen 0,5 bar) altina düsmesi durumunda sistem bulut veri tabanina (8) sulamanin sonlandirildigini bildiren veri paketi gönderecektir. Bu islem sonrasi GSM IOT arabirimi (7) (düsük güç modunda çalismakta olan) kapatilarak sadece ana islemci ve basinç sensörü (2) enerjili kalmaya devam edecektir. Tekrardan da bir ölçüm yaparak hat durumu gözlem altina alinacaktir.

Her veri paketi gönderimi sirasinda batarya (4.1) ve güç segmenti ölçüm parametreleri, cihaz bilgisi, IOT hat bilgileri ve basinç degerleri paket içerisinde gönderilecektir.

Bulus konusu uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sisteminin (A) çalisma modlari su sekildedir: > Kapali mod: Cihaz üzerinde yer alan açma kapama anahtari kapali konumdadir ve sistem günes panelinden (5) sarj olmaya devam eder ancak sistem hiçbir sekilde enerjilenmez ve veri gönderimi yapmaz.

Bekleme modu: cihaz açiktir ve belirlenen periyotlarda basinç degerini okuyarak bir önceki ölçüm (veya daha eski) ile kiyaslama yapar. GSM lOT arabirimi (7) enerjisiz konumdadir.

Sulama modu: Sulama basladigi tespit edildigi an sistem GSM IOT arabirimi (7) ener ilendirerek düsün enerjili baglanti modunda tutar bu sirada belirlenen periyotlarda basinç ölçümü yapar ve önceki ölçülen tercihen üç veri ile karsilastirir.

Uyari modu: Sulama hattinda kiyaslanan basinçlarda belirtilen sartlar disinda gelisen her türlü olayda enerjili olan GSM IOT arabirimi (7) üzerinden son ölçümü yapilmis basinç degerleri ile birlikte bir veri paketi gönderilir.

Bu basvurunun koruma kapsami istemler kisminda belirlenmis olup yukarida kesinlikle örnekleme amaciyla anlatilanlarla sinirli tutulamaz teknikte uzman bir kisinin bulusta ortaya konan yeniligi, benzer yapilanmalari kullanaraktan ortaya koyabilecegi ve/veya bu yapilanmayi ilgili teknikte kullanilan benzer amaçli diger alanlara da uygulayabilecegi açiktir.

Dolayisiyla böyle yapilanmalarin yenilik ve özellikle teknigin bilinen durumunun asilmasi kriterinden yoksun olacagi da asikardir.

Claims (4)

1. ISTEMLER Bulus, tarimsal sulama sistemlerinde kaynaktan (3) gelen suyun basincinin belirli periyotlarda ölçülerek uzaktan takip edilmesini saglayan uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sisteminin (A) olup, özelligi; Su kaynagindan (3) çikan suyun basinci, birden çok sayidaki lateral borudan olusan sulama hattina (1) girmeden önce hat üzerine konumlandirilan en az bir basinç sensörü (2), Bahsedilen basinç sensörü (2) vasitasiyla ölçülen degerleri sunucuya/bulut veri tabanina (8) aktaran IOT ara birimi (6) ve/veya GSM IOT arabirimi (7), Sistem içerisinde çalisan elektronik ekipmanlarin enerjisini saglayan güç panosu (4), Bahsedilen güç panosu (4) içerisinde konumlu en az bir batarya (4.1) ve bahsedilen bataryanin (4.1) sarj edilmesini saglayan güç panosu (4) ile irtibatli en az bir günes paneli (5), Sistemde ölçülen verilerin kumanda (9) vasitasiyla ulasilarak kullaniciya aktarimini saglayan bulut veri tabani (8), içermesi ile karakterize edilmektedir.
2. 2. istem 1'e uygun bir uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sisteminin (A) olup, özelligi; Sistemin herhangi bir kullanici müdahalesine gerek kalmadan kendi içerisinde ölçüm alinan degerlere göre otomatik geçis yapabildigi, Güç panosu (4) içerisindeki cihaz üzerinde yer alan açma kapama anahtari kapali konumdadir ve sistem günes panelinden (5) sarj olmaya devam eder ancak sistem hiçbir sekilde enerjilenmez ve veri gönderimi yapmadigi kapali mod, Sistemin açik olup, belirlenen periyotlarda basinç degerini okuyarak bir önceki ölçüm (veya daha eski) ile kiyaslama yaptigi, GSM IOT arabirimin (7) pasif durumda oldugu bekleme modu, Sulama basladigi tespit edilip, sistem GSM IOT arabirimi (7) aktif hale getirip düsük enerjili baglanti modunda tuttugu, bu sirada belirlenen periyotlarda basinç ölçümü yapip ve önceki ölçülen en az bir veri ile karsilastirdigi sulama modu, o Sulama hattinda kiyaslanan basinçlarda belirtilen sartlar disinda gelisen her türlü olayda enerjili/aktif olan GSM IOT arabirimi (7) üzerinden son ölçümü yapilmis basinç degerleri ile birlikte bulut veri tabanina (8) veri paketi gönderildigi uyari modu, içermesi ile karakterize edilmektedir.
3. 3. istem 1' e uygun bir uzaktan tarimsal sulama hatti basinç kontrol sisteminin (A) olup, özelligi; IOT ara birimi (6) ve/veya GSM IOT arabirimi (7) vasitasiyla bulut veri tabanina (8) gönderilen her bir veri paketinin batarya (
4. 4.1) ve güç segmenti ölçüm parametreleri, cihaz bilgisi, lOT hat bilgileri ve basinç degerleri verilerinden en az birini içermesidir.