DE4410669C2

DE4410669C2 - Method and device for watering areas such as lawns, agricultural areas or the like

Info

Publication number: DE4410669C2
Application number: DE19944410669
Authority: DE
Inventors: Joerg Dr Nunnenkamp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-26
Filing date: 1994-03-26
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2014-03-27
Also published as: DE4410669A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewässern von Flächen, wie Rasenflächen, landwirtschaftlichen Nutz flächen od. dgl., mit einer Steueranlage mit Speicher und mit Sensoren sowie eine Bewässerungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for irrigating Areas such as lawns, agricultural use surfaces or the like, with a control system with memory and with sensors and an irrigation device for Performing this procedure.

Derartige Verfahren sind aus der Praxis bekannt. Hier bei besteht allerdings regelmäßig nur die Möglichkeit, beispielsweise die Bewässerungsdauer oder die Menge des Bewässerungsmittels automatisch ein zustellen. Solche Bewässerungsverfahren sind in dem Artikel "Alles geht - aber ohne Wasser geht gar nichts" in der Zeitschrift Gärtnerbörse + Gartenwelt Nr. 5/1986 beschrieben. Eine bedarfsgerechte Versorgung der zu be wässernden Fläche ist auf diese Weise nicht möglich. Ebenso lassen sich die bekannten Verfahren nur begrenzt automatisieren.Such methods are known from practice. Here at, however, there is usually only the possibility for example, the watering duration or the amount of irrigation agent deliver. Such irrigation methods are in the Article "Everything works - but works without water nothing "in the Gärtnerbörse + Gartenwelt magazine No. 5/1986. A needs-based supply to be watering surface is not possible in this way. Likewise, the known methods can only be used to a limited extent automate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Bewässerungsvorrichtung zu schaffen, die eine bedarfsgerechte Bewässerung ermöglichen und die Berück sichtigung einfacher Klimamodelle gestatten.The invention has for its object a method and to create an irrigation device that a enable needs-based irrigation and the Berück allow viewing of simple climate models.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Bewässerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. This task is accomplished using a procedure the features of claim 1 and an irrigation device having the features of claim 4 solved.

Durch diese im Anspruch 1 beschriebenen Maßnahmen wird erreicht, daß eine voll-automatische und bedarfs gerechte Bewässerung von insbesondere Rasenflächen und landwirtschaftlichen Nutzflächen erreicht wird. Denn nun werden alle relevanten Parameter:Through these measures described in claim 1 is achieved that a fully automatic and on demand fair irrigation of lawns and in particular agricultural land is reached. Because now all relevant parameters:

1) concentration of irrigation in the to irrigating area or in the area,
2) evaporation of the irrigation agent and
3) the time of day

zur Bestimmung der tatsächlich benötigten Menge an Bewässerungsmittel herangezogen. So berücksichtigt die Messung der Konzentration des Bewässerungsmittels in der zu bewässernden Fläche z. B. die Bodenbeschaffen heit, dessen Kapillarwirkung und den Bewuchs. Zusätz lich kann die Messung der Konzentration des Bewässe rungsmittels in der Umgebung, z. B. in der Atmosphäre, Aufschlüsse über bereits niedergegangene oder zu erwar tende Niederschläge liefern. Im übrigen wird hierdurch berücksichtigt, daß Pflanzen beispielsweise auch die Luftfeuchtigkeit aufnehmen können. Die Verdunstung des Bewässerungsmittels liefert darüber hinaus wichtige Erkenntnisse über die benötigte Menge an Bewässerungs mittel pro Zeiteinheit. Endlich kann über die erfaßte Tageszeit die Bewässerung so gesteuert werden, daß sie - in Abhängigkeit von der Jahreszeit - vorzugsweise während der Dunkelheit erfolgt.to determine the amount actually needed Irrigation means used. So the Measuring the concentration of the irrigation agent in the area to be irrigated z. B. the soil unit, its capillary action and growth. Additional Lich can measure the concentration of irrigation agent in the area, e.g. B. in the atmosphere, Information about already decayed or expected delivering precipitation. Otherwise, this will takes into account that plants, for example Can absorb humidity. The evaporation of the Irrigation supplies also important Findings about the amount of irrigation needed average per unit of time. Finally, the captured Time of day irrigation can be controlled so that it - depending on the season - preferably done during the dark.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind im folgenden aufgeführt. So ist vorgesehen, daß die Konzentration des Bewässerungsmittels in der zu bewässernden Fläche und/oder in der Umgebung durch Feuchtigkeitsmessungen bestimmt wird. Weiter ist vor gesehen, daß die Verdunstung des Bewässerungsmittels durch Messung der Sonneneinstrahlungsdauer und/oder der -intensität und/oder der Außentemperatur ermittelt wird.Further advantageous embodiments of the invention are listed below. So it is provided that the concentration of irrigation in the too irrigating area and / or in the area Moisture measurements are determined. Next is up seen that the evaporation of the irrigation agent by measuring the duration of sun exposure and / or the -Intensity and / or the outside temperature determined becomes.

Bei der erfindungsgemäßen Bewässerungsvor richtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Steueranlage mit Speicher, mit Sensoren, mit Zuleitungen, mit Bewässerungsmittelver teilern, und mit zumindest einem Ventil in den Zulei tungen zur Steuerung der Bewässerungsmittelzufuhrrate, wobei das Ventil ein Zeit- und/oder Mengensteuer ventil ist, sind als Sensoren zumindest ein Feuchtig keitsmesser zur Bestimmung der Konzentration des Bewäs serungsmittels und/oder eine Fotozelle und/oder ein Temperatursensor zur Messung der Verdunstung und/oder eine Zeitmeßeinrichtung vorgesehen, wobei das Ventil und sämtliche Sensoren zur Ermittlung der Gradienten der Sensormeßwerte und zum Vergleich mit vorgegebenen gespeicherten Sollwerten eingerichtet ist und in Abhängigkeit der ermittelten Abweichungen die Bewässerungsmittelzufuhrrate steuert. So lassen sich z. B. Bewässerungsmittelzufuhrraten in Ab hängigkeit von Verdunstungsraten einstellen. Auch ist denkbar, daß die Bewässerungsmittelzufuhr in Abhängig keit von Temperaturgradienten gesteuert wird. Dies alles gelingt zudem unter Anpassung an geographische Gegebenheiten durch die zusätzlich vorgesehene Zeit meßeinrichtung.In the irrigation system according to the invention direction for performing the method with a control system with storage, with sensors, with supply lines, with irrigation divide, and with at least one valve in the Zulei controls to control the irrigation rate, the valve being a time and / or volume control valve, sensors are at least moist speed meter for determining the concentration of irrigation detergent and / or a photocell and / or a temperature sensor for measuring evaporation and / or a time measuring device is provided, wherein the valve and all sensors for investigation the gradient of the sensor measured values and for comparison with predetermined stored target values is set up and depending on the determined deviations Irrigation rate controls. So can z. B. Irrigation rate in Ab Set dependency on evaporation rates. Is too conceivable that the irrigation supply in dependent speed is controlled by temperature gradients. This everything also succeeds with adaptation to geographical Conditions due to the additional time provided measuring device.

Dabei gelingt die Steuerung der Bewässerungsmittelzu fuhr dann besonders elegant, wenn das Ventil ein elek tromagnetisches Ventil ist, welches durch elektrische Impulse oder Dauersignale geöffnet oder geschlossen wird. Endlich ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, daß die Steueranlage aus einem Rechner mit einer Ein- und Ausgabeeinheit und mit einer Schnittstelle zum Einlesen der gemessenen Daten und Ausgabe der Steuersignale besteht. In einen derartigen Rechner sind regelmäßig ein Spei cher und eine Zeitmeßeinrichtung integriert. Auf diese Weise lassen sich praktisch vereinfachte "Klimamodelle", z. B. an Hand von gespeicherten Sollwerten für Ver dunstungsraten mit den tatsächlich auftretenden Meß werten vergleichen und ein "Grobabgleich" der erfin dungsgemäßen Bewässerungsvorrichtung erreichen.The control of the irrigation means succeeds drove particularly elegant when the valve was an elec is a magnetic valve, which is controlled by electrical Pulses or continuous signals opened or closed becomes. Finally, in this context, that the control system from a computer with an input and Output unit and with an interface for reading the measured data and output of the control signals. In such a computer there is regularly a memory cher and integrated a time measuring device. To this In this way, practically simplified "climate models" can be e.g. B. using stored setpoints for Ver Evaporation rates with the actually occurring measurement compare values and a "rough comparison" of the inventions achieve the appropriate irrigation device.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläu tert, wobei die einzige Figur die erfindungsgemäße Bewässerungsvorrichtung in schematischer Darstellung zeigt.In the following the invention is based on one only an illustrative drawing tert, the only figure according to the invention Irrigation device in a schematic representation shows.

In der einzigen Figur ist eine Bewässerungsvorrichtung zum Bewässern einer Rasenfläche gezeigt. Die Bewässe rungsvorrichtung besteht aus Zuleitungen 1 für das Bewässerungsmittel, im Ausführungsbeispiel Wasser. Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch denkbar, z. B. mit Schädlingsbekämpfungsmitteln zu "be wässern". Auch in diesem Fall kann die erforderliche Dosis prinzipiell an Hand der angegebenen Parameter ge steuert werden. Die Verteilung des Bewässerungsmittels erfolgt mittels Bewässerungsmittelverteilern 2. Weiter sind zwei Ventile 3 vorgesehen, welche als elektroma gnetische Ventile 3 bzw. als Zeit- und/oder Mengensteuer ventile für die Wasserzufuhr ausgebildet sind. Außer dem weist die Bewässerungsvorrichtung einen Feuchtig keitsmesser 4 im Boden und einen Feuchtigkeitsmesser 4 zur Messung der Luftfeuchte auf. Zur Messung der Ver dunstung sind eine Fotozelle 5 und ein Temperatursensor 6 vorgesehen. Endlich läßt sich mit einer Zeitmeßein richtung 7 die Bewässerungsvorrichtung so steuern, daß die Bewässerung vorzugsweise nur während der Dunkelheit stattfindet. Die Steueranlage 8 besteht aus einem Rechner mit Ein- und Ausgabeeinheit zur Eingabe von Sollwerten oder Registrierung von Meßwertverläufen. In diesem Zusammenhang erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß für die Steueranlage 8 entsprechende umfangreiche Software bereits existiert, so daß insgesamt eine kostengünstige Bewässerungsvorrichtung verwirklicht ist. Der Rechner beinhaltet im Ausführungsbeispiel die Zeitmeßein richtung 7 und einen Speicher zum Speichern von Soll werten und ermittelten Meßwerten. In Verbindung mit der Software ist hierdurch eine "intelligente" Steuerung der Bewässerung möglich.In the single figure, an irrigation device for watering a lawn is shown. The irrigation device consists of feed lines 1 for the irrigation agent, in the exemplary embodiment water. Of course, it is also conceivable within the scope of the invention, for. B. with pesticides to "be water". In this case too, the required dose can in principle be controlled using the specified parameters. The irrigation agent is distributed by means of irrigation agent distributors 2 . Furthermore, two valves 3 are provided, which are designed as electromagnetic valves 3 or as time and / or quantity control valves for the water supply. In addition to the irrigation device has a moisture meter 4 in the ground and a moisture meter 4 for measuring the air humidity. A photocell 5 and a temperature sensor 6 are provided for measuring the evaporation. Finally, with a Zeitmeßein device 7, the irrigation device can be controlled so that the irrigation preferably takes place only during the dark. The control system 8 consists of a computer with an input and output unit for entering setpoints or registering measured value profiles. In this context, it proves to be particularly advantageous that corresponding extensive software already exists for the control system 8 , so that overall an inexpensive irrigation device is implemented. In the exemplary embodiment, the computer contains the time measuring device 7 and a memory for storing setpoint values and determined measured values. In conjunction with the software, this enables "intelligent" irrigation control.

Alle Sensoren 4-7 sind einfach aufgebaute und robuste Standard-Halbleiterbauelemente, die beliebig einzuset zen sind und nur einen geringen Strombedarf aufweisen. Somit können sie - wie im Ausführungsbeispiel - von einem portablen Rechner (Steueranlage 8) mit eingebautem Akku 9 mit Energie versorgt werden. Die Sensoren 4-7 liefern entsprechende Meßwerte an die Schnittstelle des Rech ners 8. Über die Schnittstelle werden auch die Steuer signale an die Ventile 3 abgegeben. Deren Energiever sorgung erfolgt ebenfalls über den Akku 9 des Rechners.All sensors 4-7 are simply constructed and robust standard semiconductor components that can be used in any way and require only a small amount of power. Thus, as in the exemplary embodiment, they can be supplied with energy by a portable computer (control system 8 ) with a built-in rechargeable battery 9 . The sensors 4-7 deliver corresponding measured values to the interface of the computer 8 . The control signals are also delivered to the valves 3 via the interface. Their energy supply is also via the battery 9 of the computer.

Claims

1. Method for irrigating areas such as lawns, agricultural land or the like, with a control system ( 8 ) with memory and with sensors ( 4-7 ), the irrigation medium supply rate depending

- the concentration of the irrigation agent in the area to be irrigated and / or
- the concentration of irrigation in the area and / or
- the evaporation of the irrigation agent and / or
- the time of day

is controlled in such a way that the control system ( 8 ) determines gradients of the sensor measured values and compares them with predetermined stored target values and controls the irrigation agent feed rate as a function of the determined deviations.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the concentration of irrigation in the too irrigating area and / or in the area Moisture measurements are determined.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the evaporation of the irrigation agent by measuring the duration of sun exposure and / or the -Intensity and / or the outside temperature is determined.

4. Irrigation device for performing the method according to any one of claims 1-3, with a control system ( 8 ) with memory, with sensors ( 4-7 ), with supply lines ( 1 ), with irrigation distributors ( 2 ) and with at least one valve ( 3 ) in the supply lines ( 1 ) for controlling the irrigation agent supply rate, the valve ( 3 ) being a time and / or quantity control valve, furthermore as sensors ( 4-7 ) at least one

- Moisture meter ( 4 ) and / or
- A photocell ( 5 ) and / or
- A temperature sensor ( 6 ) and / or
- a time measuring device ( 7 ) is provided,

wherein the valve ( 3 ) and all sensors ( 4-7 ) are connected to the control system ( 8 ) and wherein the control system ( 8 ) is set up to determine the gradients of the sensor measured values and to compare them with predetermined stored target values and as a function of the determined values Deviations controls the irrigation rate.

5. The device according to claim 4, characterized in that the valve ( 3 ) is an electromagnetic valve ( 3 ).

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the control system ( 8 ) consists of a computer with an input and output unit and with an interface for reading in the measured data and output of the control signals.