Способ управления бороздковым импульсным поливом

Способ управления бороздковым импульсным поливом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может использоваться при автоматизированном управлении поверхностным поливом на группах орошаемых участков. Цель изобретения - повышение качества полива при одновременном снижении сбросов воды. Для управления поливом активный слой почвы разделяется на верхнюю и нижнюю зоны, в которых контролируются физические параметры почвы, связанные с влажностью почвы в процессе полива и между поливами группы участков. Первый полив проводят нормой полива, обеспечивающей равномерное увлажнение по глубине всего активного слоя почвы до заданной оптимальной нормы влажности почвы. Полив группы участков проводят в несколько циклов нормой полива, являющейся дробной частью нормы полива, увлажняющей весь активный слой почвы. После каждого цикла полива производят сравнение значений физических параметров почвы на контрольном участке до и после полива и измеренных после полива значений физических параметров верхней и нижней зон между собой. При уменьшении разностей этих физических параметров до заданных уставок назначают окончание полива. Между поливами производят контроль физических параметров почвы верхней и нижней активных зон почвы на контрольном участке. При увеличении разности физических параметров верхней зоны до заданной уставки назначают полив на увлажнение верхней активной зоны до сравнения измеренных значений физических параметров верхней активной зоны с физическими параметрами после полива на увлажнение всего активного слоя почвы. При увеличении разности физических параметров почвы нижнего активного слоя почвы между измеренными после полива нормой на увлажнение всего активного слоя почвы и между поливами заданной уставки полив проводят аналогично первому поливу с запоминанием измеренных после полива значений физических параметров почвы верхней и нижней активных зон. Полив верхней и всей активной зоны почвы проводят также дробной нормой полива, причем ее выдача производится с переменным расходом подачи воды в борозды. После добегания воды до конца борозд с максимальным неразмывающим расходом производят управление изменением расхода в соответствии с изменением скорости фильтрации по контролю изменения уровня воды в бороздах. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 А 01 G 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В." 0N3

1Х / 1 101

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4253388/30-15 (22) 11.06 ° 87 (46) 15 ° 12.89 ° Бюл. ¹ 46 (75) Э.Э.Маковский и И.А.Ким (53) 63 1 ° 347. 1(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1329687, кл. А О1 С 25/16, 1987. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ Г>ОРОЗДКОВЬК, ИМПУЛЬСНЫМ ПОЛИВОМ

i(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматизированном управлении поверхностным поливом на группах орошаемых участков. Цель изобретения — повышение качества полива при одновременном снижении сбросов воды. Для,управления поливом .активный слой почвы разделяется на верхнюю и нижнюю эоны, в которых контролируются физические параметры почвы, связанные с влажностью

-почвы в процессе полива и между поливами группы участков. Первый полив проводят нормой полива, обеспечивающей равномерное увлажнение по глубине всего активного слоя почвы до заданной оптимальной нормы влажности почвы. Полив группы участков проводят в несколько циклов нормой полива, являющейся дробной частью нормы полива, увлажняющей весь активный слой почвы. После каждого полива производят сравнение значений физических параметров почвы на контрольном участке до и после полива и измеренньгл после полива значений физических параметров верхней

„„SU„„1528392 А 1 и нижней зон между собой. При уменьшении разностей этих физических параметров до заданных уставок назначают окончание полива. Между поливами производят контроль физических параметров почвы верхней и нижней активных эон почвы на контрольном участке. При увеличении разности физических параметров верхней эоны до заданной уставки назначают полив на увлажнение верхней активной эоны до сравнения измеренных значений физических параметров верхней активной зоны с физическими параметрами после полива на увлажнение всего активного слоя почвы. При увеличении разности физических параметров почвы нижнего активного слоя почвы между измеренными после полива нормой на увлажнение всего активного слоя почвы и между поливами заданной уставки полив проводят аналогично первому поливу с запоминанием измеренных после полива значений физических параметров почвы верхней и нижней активных эон. Полив верхней и всей активной зон почвы проВодят также дробной нормой полива, причем ее выдача производится с переменным расходом подачи воды в борозды. После добегания воды до конца борозд с максимальным неразмывающим расходом производят управление изменением расхода в соответствии с изменением скорости фильтрации по контролю изменения уровня воды в бороздах. 3 ил.

1 ) 2 8 1(! 2

Пэобрет му хоэяйст ся к сельскоыть испольэо—

Off:.«-. относит

Ву и может б!

3<1ИО ПРИ Л по борозда втомлтизированиом поливе и группы уча

Hлпример из сети с полив м(го поля, сител?иой ствл поли!)л Efpfl Оцио))рс)л!енном сниже- 10 ш!и сброс ()13 ffng»f, Сно(.O(),(КЛЮЧ»ОТ ИЗМЕРЕНИЕ ПаРа>1Е ТРОН ПОЧ!3! СВЯ 3»ИНЫХ С Rl);EÆHOÑÒÜÞ

tIo(п3н, и ил:3илчеиие поливной нормы при усу!О!)и13 1 Онтрс)ля Времсн?! ПрОдви жения ft ltyitfi(.;E до конца борозды. Перед по и!Ном группы участков запоминас.тся рл 3!In(.TI фи.3и E(<(.кпх парлметров ис рхией и нижней эои лктивннх корнеобит(3(мь(х с.(!оеи почвы иа контроль20

f3o>1 участке после по<пипл груг пы учас.тков нормо!! по.п<и», о()еспечива!ощей

y I3Ë»)E(Í(3fIEEP В((< ГО ЛКТИ13ИОI О СЛОЯ ПОЧ вы ilo элдлииой впл)к«с)сти почвы и иэмеряс мых H процессе контроля влаж— но(.т?1 fto <вн мс .ждg попив<чми ° ПОлив начинают fl((1)l loll fto;I!!f3» иа увлажнение верхиеи . оиы ип!!! Вс.его активного споя

IIowI3Et прн ) том 3лпом!!Нлется также разность („:иэических Ifitðàìåòðîâ верх30 ней и I EH)f(EEPЙ л! т 1 1н иl lх 3 оН почвы ДО и пос пе IIo. Нил I ру!!Пь! участков дробиой нормой полнил относительно нормы по:!Нвл, О!)еспс Пинающей увп(ажнеи11е

BC (ГО 3 E<. 1113 f1 () 1 (;< 01«I(!(t f31 Что

ЯВ:,1ЯЕТ(H УС)1ОГИ!С >1 ()1. (., ЧЛИИЯ ПОЛИН". ! Таким Об );3 3nll, перно(3 условие окон,ЧЛНИЯ ПОЛИНа ИЛ У1 Ч 3 ftettfIC 13(ЕГО актtf(3IEOI (и )я почвы — умеиьшсиие разност!1 Ifnf;3»(EEEEEEE датчиков влажности верхнего и нижнего активных слоев почвы после проведеш1я каждого цикла полива грчппы участков дробной нормой полив» элдлииой величины.

Каждый цик.1 полива группы участf(O t3 п1) О В О <) 51 Т д 1) о б и n Й НО р мОй П ОЛ И В л

4»

СИЛЧаЛЛ : УМЕН). ШЕННЫМ РаСХОДОМ, затем поиьппе11иым, обеспечивак)щим быстрое цобе! »иие Воды до конца борозд, с нера 3 сынлющим м;1ксимальннм рлсходол( воды в борозды, а затем уменьшенным.

Осуществляется з-.п следующим образом.

Выдача импул!са полива начи11лется постепенным илрап(иванием расхода во;,ы, полли,?с EE!>Ef н борозды для вам»чин»)шя бо1 с 3д. IIO(:Tåttåflínå пи»Нное o T- . ).) крытие э,)дш(ж?;(; продолжается прим()р— ио н тс) (с и!1(< f(E)(мс ии, когда вода про— бс t лет 1 ) !(ftffff

Ho?toE« It(tE3 If();E»tt?E ВОДЫ

1(с)31ь и 3ot)1)PTPииЯ сткоп орошае- 5 закрытой ороинм труб)опро13 борозды, t«) t3f ttItp ние качемени задвижка полностью открывается и полив ведется форсированным расходом. 11осле добеглния струй воды до конца борозд расход уменьшается в соответствии с показаниями датчика уровня воды в бороздах, чтобы минимизировать концевой сброс. Такой же контроль ведется в процессе выдачи импульса (дробной нормы полива). Расход ?(оды в борозды уменьшают tf соответствии с. уменьшением скорости впитывания.

1?асходы 13optlt контролируются по уровню воды в бороздах и изменяются в соответствии с изменением скорости фильтрации воды в почву дпя минимизации непроизводительных потерь воды на сброс и глубинную фильтрац3ю. Если разность физических параметров верхней активной зоны почвы после полива ( превышает заданное значение,то начинают полив нормой полива на увллжнение верхнего активного слоя почвы участков до Внр»1)ни!3ания параметров верхней зоны во 13ремя полива и после предыдущего полива — иа увлажнение

Всего активного слоя полива. Если разность физических параметров нижней зо.lt)t актиьногo слоя почвы после полива превьпплет заданное зиачеиие, полив проводят на увлажнение всего активного слоя почвы дробной ц?1клической нормой полива. 11осле цикл» полива участков дробной нОрмОИ по=(ива, являющейся -!лстью нормы по.Ли?)л ил увллжнение вссгo активного слоя почвы, производится сравнение показаний датчиков верхнего и нижнего слоев почвы. Датчики расположены на контрольном участке, который по:швлется первым. Заданная разность физических параметров, измеряемая

< датчиками, равна суммарной максимальной погрешности измерений датчиками

Влажности почвы.

11ри выравнивании физических параметров эон почвы до и после полива до заданной разности полив прекраща.от и запоминают значения физических параметров верхнего и нижнего активннх слоев почвы для назначения сле;tyfoEfEel.o полива. Заданные разности показаний датчика верхнего активного слоя и датчика нижнего активного слоя рлниы максимальной ошибке измерений датчиками заданного уровня влажности

fE()Ef3è, связанной с изменением показаний датчиков в зависимости от изме1528392 нений водно-физических свойств почвы в процессе полива и между поливами и времени релаксации влажности почвы в равновесное состояние. При первом поливе в режиме автоматизированного управления показания датчиков сравниваются с оттарированными показаниями датчиков, например, термостатновесовым методом, соответствующим заданному уровню влажности почвы, до которого производится увлажнение почвы при экспериментальном (контрольном) поливе. Полив по этому спо.собу иллюстрируется алгоритмом.

Перед поливом в память коллектора,, центрального пульта управления вводят:

n — число частей участков полива; номер частей участков;

m — норма полива на увлажнение

6 верхнего активного слоя почвы;

m — дробная норма полива относительно нормы полива на увлажнение всего активного слоя почвы; — длительности импульсов управления на приоткрытие задвижки; — паузы между импульсами на открытие задвижки;

К вЂ” число импульсов управления

3 на полное открытие задвижки; — длительности импульсов уп"3 равления на приоткрытие задвижки; — длительности пауз между импульсами управления на закрытие задвижки;

7 — периодичность опроса датчика уровня воды в бороздах после полного открытия задвижки; период опроса датчика уровня воды в бороздах после добегания воды до конца борозд;

w — влажность верхнего активновь

ro слоя почвы на контрольном участке, измеренная датчиком влажности верхнего активного слоя почвы после экспериментального увлажнения активного слоя почвы до влажности, близкой к 100Х НВ;

w — такой же физический парань метр почвы для нижнего активного слоя почвы на контрольном участке;

Д вЂ” разность физических пара1 метров верхнего активного слоя почвы

IwьЪ ь„((й, где ьн ский параметр, контролируемый между поливами группы участков,при достиже нии которой назначается полив нормой m = тп на увлажнение верхнего ь активного слоя почвы; и - разность физических параметров нижнего активного слоя почвы

/ м) wII н /((|2 где 1 нн ский параметр, контролируемый между поливами группы участков, при достижении которой назначается цикличеm ский полив дробной m = - - нормой

1 к1

10, полива на постепенное в несколько циклов увлажнение нормой поливов до увлажнения всего активного слоя почвы; (ь — уровень воды в конце борозд, KOTOPbIH IIPHBOPHT сбросу; д - разность физических парамет3 ров верхнего и нижнего активных слоев почвы, контролируемой после каждого цикла полива группы участков дробной нормой полива m = m котоgå рая является одним иэ условий окончания полива дробной нормой /w ℄—

ы / (Д Ь, гДе 11 ь„„ — физический

ИН11 параметр верхнего активного слоя почвы, измеренный во время проведения полива; — физический параметр почвы нижнего активного слоя, измеренный в процессе полива; — период опроса датчиков влажности после проведения полива; разность физических параметров верхнего активного слоя почвы между заполненным w 8) и измеряемым

w после цикла полива группы учаОн стков значениями влажности, являющимся вторым условием окончания полива, верхнего активного слоя почвы;

Д " такая же разность для ниж—

40 него активного слоя почвы.

Если разность физических параметров больше заданной, то назначается полив группы участков дробной нормой

m =. m на у«жанение всего активного

45 слоя почвы /w „ — w „„ / д, Если разность физических параметров нижнего активного слоя почвы между запомненным параметров после экспериментального полива и измерен50 ным между поливами в процессе высыхания почвы меньше заданной, то производится опрос датчика влажности верхнего активного слоя почвы /w н —

w11u /(>z

-55 Если разность физических параметров верхнего активного слоя почвы между запомненным параметром после экспериментального полива и измеренным между поливами в процессе вы1528392 сыхания почвы болыяе заданной, то назначается полив нормой m = m< на увлажнение группы участков нормой полива увлажняющей верхний актив9

5 ныи Iлои почвы /w ) w / 7 д

Если разность физических параметров почвы / — w „„ / . л, Menlllle заданной, то делается выдержка времени Г =, Пауза, после чего про- 10 изводится повторный опрос датчиков влажности.

Выдача норм полива m = my и m=m> на участки производится импульсом йолина, при котором расход подачи воды в борозды изменяется в процессе полина: сначала проводят замачивание борозд, постепенным открытием задвижки, затем форсированным расходом прогоняют воду до конца борозд, после

20 чего уменьшают расход и контролируют по датчику уровця минимальность сброса в конце борозд и уменьшают его, если сброс увеличивается.

Для первогo приоткрытия задвижки формируется импульс управления длительностью 1., в который подается на 1 обмотку электрогидравлического клапана привода задвижки Приоткрыть задвижку". Затем делается выдержка времени I. Пауза . Затем проверяется, и 30 выдано ли заданное число импульсов управления на открытие задвижки k ( k "Задвижка открыта?". Если чис— ло импульсов управления меньше заданного k k i, то формируется но- 35 вый импульс управления на приоткрытие задвижки. Если число импульсов управления больше за1 данного 1 ) 1(, то производится опрос датчика уровня воды в бороздах 40

"Расход допу<:тим?". Если сброс в конце борозд не превышает заданный уровень Q <1, то осуществляют выл 11

Пержку врс MP III< = < > Пауза, затем делается повторный опрос датчи- 45 ка уровня О: () 1.

Если сброс в конце борозд превышав ет допустимый, то формируется импульс . 1 управления на прикрытие задвижки — Прикрыть задвижку, после че 3 л го делается выдержка времени Пауза . Тогда с> — пауза при открытой задвижке., 1лительность импульсов управления на открытие и закрытие задвижки выбирается такой, чтобы минимизировать возникающие гидроудары. Паузы II;>II открытии задвижки боль ше времени релаксации ударных волн.

Сочетанием различных длительностей импульсов управления и пауз между ними можно обеспечить любой закон открытия задвижки. После паузы на прикрытие задвижки производят опять onрос датчика уровня воды в бороздах

"Расход допустим?". Если раФ сход выше допустимого ) О, то производят повторное прикрытие задвижки

"Прикрыть задвижку". Если расход меньше допустимого с, то проверяется, выдана ли норма полива m < m = m или m . Если вылитая норма полива меньше заданной m (m >, то опять через с"= Г возвращаются к контролю уров4 ня воды в бороздах. Если выпитая норма больше или равняется заданной m >

) m > = ln> m» то в память контроллера вводится отработанный процесс полива контрольного участка "3an мнить процесс полива". Затем формируется импульс управления с 7 на прикрытие

3 задвижки. Затем задвижка закрывается в стартстопном режиме нЗакрыть задвижку". После закрытия задвижки контроллер готовится к открытию следующего поливного трубопровода.

Если число политых частей участков меньше заданного числа i (n, то производится полив следующего участка по отработанной на контрольном участке программе i = i+1 (полив частей участков из правых поливных трубопроводов производится по программе, отработанной при поливе из левого поливного трубопровода). Если все части участка политы, i > п, то контроллер готовится к поливу первого участка, i = 1 ° При этом контроллер проверяет, какой нормой поливались участки m = m . Если полив проводилп ся на увлажнение верхнего активного слоя почвы нормой т = ш, то полив останавливают и начинают контроль показаний датчиков влажности на высыхание почвы. Если полив проводился дробной нормой полива m = m то сравниваются показания верхнего и нижнего датчиков влажности. Если разность показаний датчиков верхнего и нижнего активного слоя почвы больше заданной, то начинается новый цикл полива всех участков, аналогичный описанному /w — w „„„ / ЭД

Если разность показаний датчиков

/ w „w „ / (д меньше заданной реп нип 3 т» сравнивают показание датчика верхнего активного слоя почвы, запомненное после предыдущего полива с пока8392 10 установленными в поперечной борозде или лотках 16 — 19 с прорезями для нтекания и вытекания воды в борозди, установленными на заданном расстоянии от конца борозд поливных участков.

Гидравлический вход ЦПУ 5 и входы пультов 12 — 14 управления исполнитель10 ными механизмами соединены с магистральным напорным трубопроводом 1.

Электроды датчика 6 влажности выполнены в виде металлических полос

9 152 заниями датчика после проведенного иип

Если эта разность больше заданной ь> w бип 1) g< zo HavHHaeT новый цикл полива нормой m = m . Если эта разность меньше заданной /w > — ч „ ) c 4 то начинается сравнение

6НП показаний датчика влажности нижнего активного слоя почвы, запомненного после предыдущего полива с показаний датчика после проведенного цикла по нип

Если разность показаний датчика нижнего активного слоя почвы больше заданной I w q ни. l» Л,> нают новый цикл полива дробной нормой полива m = m

Если разность показаний датчика нижнего активного слоя почвы меньше

Iw и; w„„„ (ll+ w в

w „= w то полив заканннп чивается и начинается контролем показаний датчиков на высыхание ro÷вы.

На фиг.1 приведена блок-схема автоматизированной закрытой оросительной системы для поверхностного полива по бороздам, реализующая ппеплагаемый способ; на фиг.2 — блоксхема центрального пульта управления; на фиг.3 — принципиальная схема пульта управления исполнительными мгханизмами.

Оросительная сеть содержит магистральный напорный трубопровод 1, поливные трубопроводы 2 с микрогидрантами 3 для подачи воды в борозды, соединенные с магистральным трубопроводом через задвижки 4 с гидроприводом, установленные на их входе.

Центральный пульт 5 управления установлен на втором водораспредслительном узле оросительной сети (в центре на третьем водораспределительном узле при наличии в системе пяти ярусов поливных трубопроводов). Центральный пульт 5 управления (ЦПУ) соединен с тремя электродами датчика 6 влажности, установленными на контрольном участке поля ниже пахотного слоя почвы 7, общим проводом 8 линии связи и отдельными для каждого пульта управления проводами 9, 10 и 11 соответственно с пультами 12, 13 и 14 управления, установленными на остальных водораспределительных узлах оросительной сети. Кроме того, центральный пульт 5 управления проводами

15 связан с датчиками уровня воды, 15

55 или скрученного алюминиевого провода длиной 15 — 50 м, проложенных поперек борозд. Первый электрод датчика

6 проложен под пахотным слоем, третий — на максимальной глубине активного корнеобитаемого слоя, второй по середине (между первым и третьим электродами датчика 6).

Электроды датчика 15 уровня воды в бороздах выполнены иэ металлических пластинок, установленных в лотках 16-19 перпендикулярно поверхности воды, и по высоте равны разности максимального и минимального уровней воды в лотке (максимального уровня воды в бороздах), Длина лотка выбирается больше расстояния между десятью бороздами, для обеспечения определения усредненного расхода в бороздах (усреднение необходимо из-за наличия пестроты (изменчивости) водно-физических свойств почвы на участке и гидравлических характеристик микрогидрантов во время полива) °

Центральный пульт 5 управления содержит контроллер 20, выполненный, например, на основе однокристальной микроЭВИ К1820, К1816, выходы которого соединены с блоком 21 управления исполнительными механизмами, устройством 22 связи с объектом, коммутатором 23 датчика влажности, блоком

24 индикации, а вход соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 25. Входы аналого-цифрового преобразователя АЦП 25 соединены с выходом коммутатора 23 и выходом устройства 22 связи с объектом. Выходы блока питания соединены с входами блоков 21, 22 и 23 (соединение выходов блока 26 с блоками 25, 24 и 20 на фиг.2 не показаны).

Устройство 22 связи с объектами содержит дешифратср команд контроллера 20, электронные ключи для подачи в линию связи с пультами 12-14 уп50

152839 равления управляющих импульсов тока амплитудой 6 В, амплитудой плюс (минус) 27 В и импульсов амплитудой

15. В черсз токоограничительное со5 противление на датчики уровня и подключения средней точки между ограничительным сопротивлением и проводами

9, 10 и 11 линии связи к входу АЦП

25.

Коммутатор 23 электродов датчика

6 влажности содержит электронные ключи для подачи опорного стабилизированного напряжения от блока 26 питания через ограничительное сопротивпение между электродами датчика 6 и подключения средней точки между ограничительным сопротивлением и датчиком влажности 6 к входу АЦП 25.

Блок 21 управления исполнительны- 20 ми механизмами содержит дешифратор команд контроллера, электронные ключи для коммутации двух групп, состоящих из двух электрогидравлических клапанов, управляющих перемещением мембранного гидравлического привода задвижек на входе поливных трубопроводов.

Блок 24 индикации содержит индикаторы включенного и выключенного поливных трубопроводов сигнализации о соответствии проведения полива с управлением от контроллера.

Пульты 12 — 14 управления исполнительными мехачиэмами содержат дистанционный переключатель реле 27, например, типа РПС-20 двумя стабиль— ными состояниями, обмо-,êè которого соединены с коллекторами двух ключевых транзисторов 28 и 29 и через стабилитрон 30 — с общим проводом 8

40 линий связи. Эмиттеры и базы тран1 зисторов 28 н 29 соединены через разделительные диоды 31-34, переключающий контакт 35, реле 27, стабилитрон

36, ограничительное сопротивление

37 с отдельным проводом линии связи.

Кроме того,эмиттеры транзисторов соединены с верхней обкладкой накопительных конденсаторов 38 и 39, вторые обкладки которых соединены с анодами стабилитронов 30, а базы транзисторов через сопротивления 40 соединены также с анодами стабилитрона

30. Обмотка электрогидравлического клапана 41 на входе мембранного привода 42 задвижки 4 левого поливного трубопровода соединена с отдельным проводом связи и через контакт 43, ре2

l2 ле 27 и стабилитрон 44 — с общим проводом 8 линии связи. Обмотка второго электрогидравлического клапана 45 соединена параллельно обмотке клапана

41 через диод 46. Гидравлический вход клапана 45 соединен с напорным трубопроводом 1, вход "Слив" — с атмосферой, выход через гидравлический клапан 4 1 — с входом мембранного привода 42. Аналогично обмотка электрогидравлического клапана 47 соединена с линией связи через контакт 43 и стабилитрон 44, а гидравлический выход— с мембранным приводом 48 микрогидранта 3 правого поливного трубопро— вода. Обмотка электрогидравлического клапана 49 через диод 50 соединена параллельно обмотке клапана 47.

Способ управления поливом по бороз. дам реализуется следующим обра .м.

Перед началом очередного полива в память контроллера 20 вводят разность значений показаний на контроль" ном участке датчика верхнего слоя почвы (датчик содержит первый и второй электроды) и датчика нижнего слоя (датчик содержит второй и третий электроды), измеренных после полива группы участков оптимальной увлажнительной нормой полива всего активного корнеобитаемого слоя почвы и между поливами, при достижении которых проводят полив на увлажнение верхней активной зоны почвы и всего активного слоя почвы. Затем вводят время полива участков дробной нормой полива (1/4 — 1/10 нормы полина на увлажнение всего корнеобитаемого слоя почвы в зависимости от физических свойств почвы и уклона местности) и разность показаний датчиков до и после цикла полива дробной нормой группы участков полива, при которых назначается условие окончания полива. Датчик влажности устанавливается на определенном расстоянии от конца контрольного участка в зависимости от физических свойств почвы.

Первый полив назначают нормой на увлажнение всего активного корнеобитаемого слоя почвы.

Полив начинают с первого верхнего участка. После включения автоматизированной системы управления в работу контроллер 20 центрального пульта

5 управления формирует команду устройству 22 связи с объектами (УС@

Полив участка из правого поливного трубопровода проводится по отработанной программе полива левой части участка подачей управляющих импульсов на обмотки электрогидравлических клапанов 47, 49 через переключивший— ся контакт 43 реле 27. После полива реле 27 возвращается в исходное положение подачей через переключившийся контакт 35 импульса положительной полярности амплитудой 36 В на конденсатор 39. 11ри поливе второго участка контроллер управляет исполнительными механизмами через блок 2 1 управления исполнительными механизмами и контролирует процесс полива по датчику

15 в лотке 17. Кроме того, при поливе всех участков контроллер измеряет время добегания воды до конца борозд, сравнивает с заданным предельно допустимым временем добегания и выдает команду на приостановку полива при превышении времени добегания заданный предел, а в блок индикации выдается сигнал о несоответствии полива с заданной программой, связанный с неисправностями устройств и оросительной сети. После устранения неисправностей полив может быть продолжен. После полива всех участков дробной нормой полива контроллер формирует коммутатору 23 датчиков команды на подключение датчика верхнего активного слоя почвы и нижнего активного слоя почвы к входу АЦП и сравнивает показания датчиков до и после полива участков дробной нормой полива и показания датчиков между собой.

Если показания датчиков верхнего и нижнего слоев после полива сравнялись и разность показаний датчиков до и

13

157839 на выдачу в провод 9 линии связи с пультом 12 управления импульса положительной полярности с заданной длительностью и амплитудой +27 В. Последующие импульсы подаются в линию связи с периодичностью в соответствии с заданным контроллеру алгоритмом работы.

Управляющие импульсы проходят через обмотки электрогидравлических клапанов 41, 45, контакт 43, реле

27, импульсно включая их. Во время включения клапанов 4 1 и 45 они соединяют (импульсно) привод 42 задвижки 4 левого поливного трубопровода первого участка с гидравлическим напором из напорного трубопровода 1, который в соответствии с подачей управляющих импульсов постепенно открывается, что позволяет произвести предварительное увлажнение борозд и безударное открытие задвижки, не вызывающее возникновение гидравлических ударов в трубопроводной сети. После открытия задвижки вода поступает в борозды с максимальным допустимым неразмывающим форсированным расходом, обеспечивающим ускоренное добегание воды до конца борозд. После добегания воды до конца поливного участка, 30 вода в интегрирующем и усредняющем расход воды в бороздах лотке 16 поднимается до заданного датчиком 15 уровня, контакты датчика 15 замыкаются, и с выхода УСО на вход АЦП 25 35 подается сигнал о добегании воды до конца участка. Контроллер формирует команду УСО на шаговое прикрытие задвижки 4, которое формирует в провод 9 линии связи импульс отрицатель- 40 ной полярности (-27 В) заданной длительности. Импульс отрицательной по-лярности прокодит только через обмотку электрогидравлического клапана 41, включая его. При этом при- 45 вод 42 соединяется с атмосферой и под действием пружины прикрывает задвижку 4, вследствие чего расход в борозды уменьшается на заданную дискретную величину. При дальнейшем по- 50 вышенин уровня воды в бороздах при уменьшении скорости впитывания воды во время полива контроллер управляет шаговым прикрытием задвижки до стабилизации скорости впитывания. 55

После полива участка дробной поливной нормой контроллер формирует

УСО команды на пошаговое закрытие задвижки с QIITHMRJIbHGJM сочетанием им2 14 пульсов и пауз управляющих сигналон, при котором не возникают гидравлнчг— ские удары, затем формирует команду

УСО на подачу по проводу 9 линии связи импульса положительной поляр— ности амплитудой 36 В, длительность которого меньше времени срабатывания электрогидравлических клапанов. Этот импульс через токоограничительное со— противление 37, стабилитрон 36, замкнутый контакт реле 27, диод 31 проходит на эмиттер транзистора 28, за— ряжает конденсатор 38. После прохож— дения импульса транзистор 28 открыва— ется и конденсатор 38 разряжается через обмотку реле 27 и переключает его.

1528392

l6 после полива не превышает заданной, то попив окаччивается и показания датчиков запоминаются для назначения следующего полива, в противном случае полив дробной нормой продолжается до выполнения этих условий.

Между поливами проводится периодическое измерение показаний датчиков и сравнение этих показаний с показаниями датчиков после предыдущего полива. При превышении разности показаний датчика верхней зоны почвы заданной разности показаний начинают полив дробной нормой полива на увлажкение верхнего слоя почвы до выравнивания этих значений. При превышении разности показаний датчиков нижнего слон заданной разности показаний полив проводят нормой на увлажнение всего активного слоя почвы аналогично первом поливу.

Технико-экономическая эффективность способа управления поливом заключается в повышении качества полива эа счет определения оптимальных норм и сроков полина, независимо от изменения физических свойств почвы во время полива и между поливами, что позволяет также уменьшить потери воды на сброс и глубинную фильтрацию и в управлении подачей расходом воды в борозды для уменьшения эрозии почвы при поливе и потерь воды ка сбр ос .

Ф о р м у л а и з с; 6 р е т е н и я

Спос.;Г> управления бороздковым импульсным поливом, включающий изме5

i0

35 рение на контрольном участке параметров верхнего и нижнего слоев почвы, связанных с ее влажностью, казначение поливов групп участков с нормами на увлажнение всего активного слоя почвы или только его верхней части в зависимости от результата сравнения разности измеряемых до и после поливов значений параметров верхнего и нижнего активных слоев почвы с допускаемой величиной, а окончание поливов групп участков начинают при достижении значения упомянутых разностей параметров влажностей верхнего и нижнего активных слоев почвы, меньше допускаемых значений, отличающийся тем, что, с целью повышения качества полива при одновременном "нижении сбросов воды, поливы произ:.. дят циклически с соотношением нормы на увлажнение верхнего активного слоя почвы к норме на увлажнение всего активного слоя почвы от 0,25 до О, 1 и производят до выравнивания физических параметров всего активного слоя почвы, измеренных после предыдущего полива нормой на увлажнение всего активного слоя и после очередного полива, причем каждый цикл полива каждой группы участков производят переменным расходом воды в борозды, вначале увеличиваемым до максимально допустимого и продолжающимся до момента добегания воды до конца борозд, а затем уменьшаемым от цикла к циклу при непревышении сброса воды в концах борозд до допустимого значения. 528392

1 г1

1528392

Составитель Г, Параев

Редактор Г1.Петрова Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палии

Заказ 7525/3 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Гэсупарственного комитета по из бргтениям и открытиям при ГКНТ СССР

,13035, Г1осква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Произвопствснно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101