[發明專利]卷盤式噴灌機灌水量智能精準控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201610171251.5
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105717951B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 滕芳斌;陳明傳;張波;欒佩霞;張建軍;徐淑芬;高炳標;王勇
• 申請（專利權）人: 山東省農業機械科學研究院
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 紀艷艷

本發明提供一種卷盤式噴灌機灌水量智能精準控制系統及控制方法。控制系統包括風速傳感器、流量傳感器、PE管線速度傳感器、調節卷盤式噴灌機水渦輪隔舌開度的由步進電機驅動的絲杠調節機構和灌水量控制器，流量傳感器設置在卷盤式噴灌機進水管上，灌水量控制器通過CAN總線與風速傳感器、流量傳感器、PE管線速度傳感器及步進電機連接，灌水量控制器根據卷盤式噴灌機流量、作業環境下風速及PE管回收線速度的信息，對步進電機進行控制從而控制水渦輪隔舌開度。本發明能實現對卷盤式噴灌機的灌水量進行智能精準控制，自動化運行程度高，操作方便。

技術領域

本發明涉及一種控制系統，具體涉及一種卷盤式噴灌機灌水量智能精準控制系統及控制方法，屬于節水灌溉技術領域。

背景技術

水是農業的命脈，是農作物優質高產的必要條件。由于我國是農業大國，又是水資源匱乏的國家，發展農業節水灌溉，是保持現代農業可持續發展、綠色發展，特別是現代精準農業發展的必然選擇。卷盤式噴灌機作為先進的現代化節水灌溉設備，自上世紀八十年代從國外引進技術以來，通過消化吸收和再創新，目前已初步形成了規模產業和系列化產品。但現有的卷盤式噴灌機產品，其PE管回收速度自動調速裝置均通過拉桿機構調節水渦輪的隔舌開度（或調節流經水渦輪的閥門開度）來實現，這種機械式調節方法本身存在著調節精度低、使用調整復雜、工作穩定性差等特點，PE管移動速度誤差可達20%，致使噴灌機的灌水量存在著較大誤差，作業性能難以大幅度提高，也難以適應現代精準農業的發展要求。

發明內容

本發明目的是提供一種卷盤式噴灌機灌水量智能精準控制系統，自動化程度高，操作方便，運行參數可直觀顯示,PE管回收速度調節精度高，能實現對卷盤式噴灌機的灌水量進行智能精準控制。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種卷盤式噴灌機灌水量智能精準控制系統,包括用于測量田間作業環境下風速的風速傳感器、用于測量卷盤式噴灌機流量的流量傳感器、用于測量卷盤式噴灌機PE管回收線速度的PE管線速度傳感器、調節卷盤式噴灌機水渦輪隔舌開度的由步進電機驅動的絲杠調節機構和灌水量控制器，流量傳感器設置在卷盤式噴灌機進水管上，灌水量控制器通過CAN總線與風速傳感器、流量傳感器、PE管線速度傳感器及步進電機連接，灌水量控制器根據卷盤式噴灌機流量、作業環境下風速及PE管回收線速度的信息，對步進電機進行控制從而控制水渦輪隔舌開度,調節PE管回收速度,對卷盤式噴灌機的灌水量進行智能精準控制。

本發明另一目的是提供一種卷盤式噴灌機灌水量智能精準控制系統的控制方法。

為實現上述目的，本發明采用技術方案如下：

一種卷盤式噴灌機灌水量智能精準控制系統的控制方法，包括以下步驟：

a.卷盤式噴灌機噴灌作業開始，打開灌水量控制器，輸入額定灌水深度H及噴槍的噴頭射程R；

b．PE管線速度傳感器測量噴灌機PE管回收的線速度v,流量傳感器測量噴灌機的流量q,風速傳感器測量田間作業環境下的風速；

c．通過線速度v、流量q及根據環境風速自動選擇射程疊加系數k,計算噴灌機的灌水深度h；

d．將計算的灌水深度h與額定灌水深度H進行比對，當h＞(1+f%)H時，步進電機驅動絲杠調整機構，增大水渦輪的隔舌開度，從而增大PE管回收速度，減小卷盤式噴灌機的灌水量；當h＜(1-f%)H時，步進電機驅動絲杠調整機構，減小水渦輪的隔舌開度，從而減小PE管回收速度，增大卷盤式噴灌機的灌水量，其中f為灌水深度偏差，取值5～8；

e.重復步驟b、c、d，完成調整PE管的回收速度，從而調整卷盤式噴灌機灌水量的另一個循環過程。

上述的控制方法，卷盤式噴灌機的噴灌條帶寬度b計算公式如下：

b=2kR