用于控制灌溉系统和辅助设备的功能的方法和装置制造方法及图纸

这里披露了一种用于自动监视并控制灌溉系统功能和辅助设备的方法和装置。提供的具有实时操作系统（ＲＴＯＳ）的计算机用于监视并控制所有的灌溉元件。ＲＴＯＳ与湿度传感器和／或气象站通信。ＲＴＯＳ连续的监视土壤湿度和气象数据并基于自定义的土壤湿度和水分需要来自动开启灌溉设备。ＲＴＯＳ提供有植物病模型并在出现植物病的情况下自动开启化学灌溉（ｃｈｅｍｉｇａｔｉｏｎ）系统。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制灌溉系统和辅助设备的功能的方法和装置，特别是一种用于利用实时操作系统(RTOS)来控制灌溉系统的功能和与相关的设现有的机械化灌溉系统和元件是独立控制的，因此基于另一个机械化灌溉元件的操作条件来手工开启或关闭、或调节每一个元件。传统的现有技术中的灌溉系统需要操作员手工操作和干预。例如，假如操作员决定土壤湿度是需要灌溉的情况，则操作员必须开启水阀、水泵和灌溉系统。操作员允许系统操作直到操作员确定土壤湿度满足需要为止。此外，在某些情况下，操作员将确定植物疾病可能存在的情况，假如这样的话，就开启灌溉/化学灌溉(chemigation)设备来治疗植物病。当农作物已经治愈了植物病时，操作员将关闭灌溉/化学灌溉(chemigation)设备。土壤湿度、天气状况等等的人工监视、以及灌溉、化学灌溉(chemigation)和它的辅助设备的人工控制是复杂又耗时的劳动。本专利技术包括一个实时操作的软件程序或一个实时操作系统(RTOS)，它连续的监视一个或多个土壤湿度传感器和/或气象站并且它控制一个灌溉系统和另外的辅助设备的操作。在RTOS和湿度传感器和/或气象站之间的连接可能是硬连线的连接或借助于传统的无线技术。RTOS包括自定义的土壤湿度、水量需要和植物病模型。RTOS将基于土壤湿度、水量需要和植物病模型来自动开启灌溉系统和/或化学灌溉(chemigation)系统。RTOS还基于灌溉系统的要求来开启系统的其它设备，例如阀、泵等。因此，本专利技术的一个原理性的目的是通过实时操作的软件程序的使用(实时操作系统)来提供一种用于控制灌溉和/或化学灌溉(chemigation)系统的辅助设备的功能的方法和装置。本专利技术的另一个目的是提供一种用于自动监视并控制消除了任何需要人的干预的灌溉系统的功能的方法和装置。本专利技术的再一个目的是提供了一种用于监视并控制灌溉系统的功能的方法和装置，它利用自定义相关性的装置来控制在灌溉设备、泵、压力传感器、柴油发电机等之间的相互作用。本专利技术的又一个目的是提供一种用于监视并控制灌溉系统的功能和辅助设备的方法和装置，其中在自动方式下RTOS利用提供的“闭环”操作系统来确定需要的灌溉/化学灌溉(chemigation)和控制灌溉/化学灌溉(chemigation)设备。本专利技术的还有一个目的是提供一种利用来自气象站传感器的和/或湿度传感器的数据控制灌溉系统的功能和另外的辅助设备的方法和装置。这些和其它的目的对于本领域有经验的人来说是很明显的。附图说明图1是一个描述用于控制灌溉系统的功能和辅助设备的装置的示意图。在图1中，编号10是指一种传统的中心转轴灌溉系统。灌溉系统10可以包括一种用于将化学药品应用到生长在田地里的庄稼上的传统的化学灌溉(chemigation)系统。通常系统10包括辅助设备，例如传统的泵、压力传感器、柴油发电机等。尽管描述了一种中心转轴灌溉系统，在这里将被描述的本专利技术没有限制在中心转轴灌溉系统，而且可以应用到线性灌溉系统、滴灌系统和其它类型的灌溉系统中。编号12是指一个计算机，它也可以硬连线到灌溉系统的控制元件或通过传统的无线技术连接到那。计算机12包括操作在实时状态下的一个软件程序，通常称为实时操作系统(RTOS)，用于监视土壤湿度以及天气状况和控制灌溉系统的所有元件或设备，例如阀、泵、压力传感器、柴油发电机等等。RTOS提供一种不需要任何人干预的“闭环”操作系统。如图1所示，RTOS有从安装在灌溉区域的一个或多个土壤湿度传感器读数据和/或从传统的气象站读数据的能力。土壤湿度传感器最好安装在灌溉区域，尽管不是必须安装在灌溉区域。土壤传感器可以仅仅用作相对测量。例如，假如土壤湿度传感器在区域A，并且湿度是区域B的两倍，因为该相对测量，土壤湿度传感器的读取可以用于控制区域B灌溉。假如使用气象站，它可以不必须安装在灌溉区域，而是安装在该区域的附近或在与灌溉区域的天气类似的位置。然后，气象站计算基于通过植物的蒸发、灌溉、降雨和用水的土壤湿度。气象站也可以收集涉及出现的关于植物病的情况的数据。土壤湿度传感器和气象站也可以硬布线到计算机12或通过传统的无线技术与之通信。通过其中的软件程序，计算机12连续监视湿度传感器和/或气象站并且自动地与灌溉系统的控制元件通信以便基于自定义的水需要来启动灌溉系统。计算机RTOS也有能力基于灌溉系统的需要来开启控制元件，例如阀、泵等设备。RTOS也有能力基于软件中的植物病模型来开启与出现植物病情况的灌溉系统相关的化学灌溉(chemigation)设备。总之，RTOS利用自定义的相关性的装置来控制在灌溉设备、泵、压力传感器、柴油发电机等之间的相互作用。RTOS自动监视土壤湿度传感器或传感器组和/或气象站数据和确定灌溉制表要求。RTOS基于自定义的土壤湿度和水分需要来确定请求的灌溉区域。RTOS自动地开启灌溉系统需要的其它设备。假如规定的灌溉请求已经满足，则RTOS自动关闭灌溉系统，然后继续连续地监视土壤湿度和天气信息，以便再一次起动灌溉系统并估计由RTOS中的土壤湿度传感器、气象台数据和自定义土壤湿度和水分需要所确定的进一步水分需要。因而可以看出，已经描述了一种用于自动控制灌溉系统的功能和辅助设备的方法和装置，它至少达到了所有规定的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
在组合中：一个灌溉系统，包括它的元件，用于灌溉田地；一个计算机，包括一个实时操作系统（ＲＴＯＳ）；至少一个土壤湿度传感器；所述的ＲＴＯＳ有效地连接到所述的灌溉系统，用于控制其中的操作；所述的ＲＴＯＳ有效地连接到所述的土壤 湿度传感器，借此所述的ＲＴＯＳ可以监视土壤湿度情况并控制响应此的上述灌溉系统。

【技术特征摘要】
US 2001-1-31 09/774,5031.在组合中一个灌溉系统，包括它的元件，用于灌溉田地；一个计算机，包括一个实时操作系统(RTOS)；至少一个土壤湿度传感器；所述的RTOS有效地连接到所述的灌溉系统，用于控制其中的操作；所述的RTOS有效地连接到所述的土壤湿度传感器，借此所述的RTOS可以监视土壤湿度情况并控制响应此的上述灌溉系统。2.按照权利要求1的组合，其中所述的RTOS连接到提供天气数据给所述RTOS的气象台。3.按照权利要求1的组合，其中所述的RTOS包括自定义的土壤湿度需要。4.按照权利要求2的组合，其中所述的RTOS包括自定义水分需要。5.按照权利要求2的组合，其中所述的RTOS包括一个自定义的植物病模型。6.按照权利要求1的组合，其中所述的RTOS连接到与用于基于所述灌溉系统的要求来控制其中操作的所述灌溉系统相关的设备。7.按照权利要求2的组合，其中所述的RTOS连接到与用于基于所述灌溉系统的要求来控制其中操作的所述灌溉系统相关的设备。8.在组合中一个灌溉系统，包括它的元件，用于灌溉田地；一个计算机，包括一个实时操作系统(RTOS)；所述的RTOS有效地连接到所述的灌溉系统，用于控制其中的操作；所述的RTOS与一个气象站通信，借此所述的RTOS可以监视土壤湿度情况和控制响应此数据的上述灌溉系统。9.按照权利要求8的组合，其中所述RTOS包括自定义的水分需要。10.按照权利要求8的组合，其中所述的RTOS包括一个自定义的植物病模型。11.按照权利要求8的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：R波拉克，M舒尔兹，C马尔萨姆，D马克，
申请(专利权)人：瓦尔蒙特工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]