ES3035085T3 - Irrigation system and method - Google Patents

Irrigation system and method

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ES3035085T3
ES3035085T3 ES18762915T ES18762915T ES3035085T3 ES 3035085 T3 ES3035085 T3 ES 3035085T3 ES 18762915 T ES18762915 T ES 18762915T ES 18762915 T ES18762915 T ES 18762915T ES 3035085 T3 ES3035085 T3 ES 3035085T3
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Abraham Schweitzer
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Netafim Ltd
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Abstract

Una columna de riego para un sistema de riego por goteo cuenta con una línea de conducción de fluido para recibir fluido de una fuente aguas arriba. La columna de riego incluye además varios segmentos de goteo que se extienden a lo largo de la línea de conducción de fluido, varias válvulas de zona ubicadas a lo largo de la línea y varios tubos de control que se extienden a lo largo de la línea. Cada tubo de control está en comunicación fluida con la válvula de zona correspondiente para accionarla. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y método de irrigación
Campo técnico
Las realizaciones de la invención se refieren a un sistema y un método de irrigación, en particular para su uso en agricultura de precisión.
Antecedentes
La agricultura de precisión implica obtener grandes cantidades de datos relativos al estado de un cultivo con una alta resolución espacial, por ejemplo con el fin de abordar la variabilidad de la tierra y el cultivo agrícolas. Este enfoque agrícola incluye utilizar tecnologías tales como sistemas de posicionamiento global (GPS), sistemas de información geográfica (GIS), monitorización del rendimiento y tecnologías para la detección remota y/o próxima.
Las tecnologías para monitorizar o detectar cultivos pueden utilizar sensores aerotransportados montados en naves, tales como: satélites, aviones, vehículos aéreos no tripulados (drones), globos de aire caliente (y similares). También se pueden usar sensores de tierra, tales como sensores montados en vehículos (por ejemplo, en tractores) para monitorizar los cultivos desde una distancia próxima; o bien en pértigas, mástiles o torres para monitorizar los cultivos en un campo desde arriba. La detección próxima también puede incluir una red de sensores locales fijos.
Los sensores que se usan normalmente para la agricultura de precisión pueden ser cámaras hiperespectrales y multiespectrales, tales como las del tipo fabricado por TETRACAM Inc. que por ejemplo puede captar algunas bandas en el espectro de 400 nm-10 ^m. Otros métodos de detección pueden hacer uso de cámaras térmicas para evaluar el estado del agua en plantas mediante la lectura de la temperatura del toldo. Es conocido que FLIR Systems Inc. ofrece una amplia gama de cámaras térmicas que pueden ser montadas en aeronaves o pértigas y también minicámaras térmicas de peso ligero que pueden montarse en drones.
La información espacial recopilada de sensores puede ser usada para determinar la variabilidad espacial de la vegetación o el contenido de agua de las plantas en el campo. Esta información puede usarse por ejemplo para derivar índices indicativos del estado del cultivo o la vegetación. Tales índices pueden incluir índices de estrés, tales como el índice de estrés hídrico del cultivo (CWSI, “Crop Water Stress Index”) derivado de sensores que obtienen mediciones de temperatura de cultivos. Otros índices pueden incluir índices de suelo y vegetación, tales como el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI, “Normalized Difference Vegetative Index”) derivado por ejemplo de la formación de imágenes de alta resolución espectral y basado en la reflectividad óptica de las plantas. El uso de tales índices puede ayudar por ejemplo a la hora de determinar una recomendación y una programación de irrigación.
El crecimiento de los cultivos puede verse afectado por la administración mediante irrigación de diversas sustancias, tales como agua, fertilizantes, fungicidas, herbicidas, pesticidas (y similares). Al menos algunas de dichas sustancias, tales como fungicidas, herbicidas, pesticidas, pueden denominarse en conjunto productos de protección de cultivos. Mediante la monitorización con precisión de un cultivo puede ser posible llegar a la cantidad, emplazamiento y regulación temporal de, por ejemplo, la irrigación de fertilización de un campo para reducir la variabilidad del cultivo, aumentar el rendimiento y reducir los costes de insumos. Un campo puede ser dividido en zonas, por ejemplo de acuerdo con una resolución de irrigación requerida.
Un área mínima de un campo monitorizada por un dispositivo de obtención de imágenes puede ser definida por la resolución de píxeles del dispositivo de obtención de imágenes, mientras que el tamaño de zona real lo es por las características de variabilidad espacial del cultivo. Tal área mínima puede ser el área de cobertura que cada píxel en tal sensor monitoriza en un campo o área de subpíxel dentro de la cobertura del píxel. Por lo tanto, una zona derivada de la tecnología que utiliza un dispositivo de obtención de imágenes puede variar en tamaño desde el área que cubre cada píxel (o subpíxel) en un campo hasta un agrupamiento de una o más de tales áreas. En campos monitorizados, por ejemplo por tecnologías que utilizan sensores montados en vehículos, se puede definir de manera más flexible un tamaño mínimo de zona.
Los píxeles, por ejemplo en una imagen de satélite, pueden cubrir áreas en el intervalo de resolución desde aproximadamente 1 metro cuadrado a aproximadamente 100 metros cuadrados (incluso 1000 m3) en un campo a nivel de tierra. En consecuencia, el uso de tales datos puede dar lugar a una recomendación, plan y/o régimen de irrigación adaptados a distintas zonas de un campo. Se han realizado intentos para derivar la programación de irrigación basándose en cultivos detectados de forma remota o próxima.
Bellver et al., en un artículo titulado "Scheduling vineyard irrigation based on mapping leaf water potential from airborne termal imagery", Precision agriculture '13 (2013), describen el uso de un sistema de irrigación dividido en sectores y la posterior toma de decisiones de irrigación individuales para cada sector basándose en la información detectada.
Sánchez et al, en un artículo titulado "Effect of a variable rate irrigating strategy on the variability of crop production in wine grapes in California", 12a conferencia de ISPA, describen un sistema de irrigación que incluye válvulas de agua, medidores de flujo, componentes de potencia y electrónicos, así como un ordenador central, una antena y un módem inalámbrico para acceso y control remoto del sistema. Se utilizan mangueras en el sistema sujetas a cables que discurren en uno y otro sentido a lo largo de la hilera de vides. El documento AU 492 484 B2 se refiere en general a sistemas y válvulas de distribución de fluido o aspersores incluidos en los mismos para fines de irrigación.
Los documentos US 2014/252117 Al y WO 2017/115263 A1 describen la técnica anterior relevante.
Compendio
El objeto de la presente invención se define en las reivindicaciones independientes. Otras realizaciones preferidas de la presente invención se definen en las reivindicaciones dependientes. En particular, las siguientes realizaciones y aspectos de las mismas se describen e ilustran junto con sistemas, herramientas y métodos que pretenden servir de ejemplo e ilustración, sin limitación en el alcance.
Breve descripción de las figuras
En las figuras de referencia se ilustran ejemplos de realización. Se pretende que las realizaciones y figuras descritas en el presente documento se consideren ilustrativas, en lugar de restrictivas. La invención, sin embargo, tanto en lo que se refiere a la organización como al método de funcionamiento, juntamente con los objetos, características y ventajas de la misma, puede entenderse mejor con referencia a la siguiente descripción detallada cuando sea leída con las figuras adjuntas, en las que:
Fig. 1, muestra esquemáticamente un campo dividido en zonas según diversas realizaciones de la presente invención;
Fig. 2, muestra esquemáticamente una realización de un sistema de irrigación para irrigar el campo de la Fig. 1, que incluye franjas de irrigación solapadas a franjas de zonas;
Fig. 3, muestra esquemáticamente una realización de una columna de irrigación que posiblemente pertenece a una franja de irrigación, por ejemplo del sistema de irrigación en la Fig. 2;
Figs. 4A-4C, muestran esquemáticamente diversos modos de activación de una realización de una columna de irrigación tal como la de la Fig. 3;
Fig. 5, muestra esquemáticamente diversos modos de activación de un sistema de irrigación tal como el de la Fig. 2; y
Fig. 6, muestra esquemáticamente una realización de una columna de irrigación.
Se apreciará que por simplicidad y claridad de ilustración, los elementos mostrados en las figuras no han sido dibujados necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden haberse exagerado con respecto a otros elementos para mayor claridad. Además, cuando se ha considerado apropiado, los números de referencia pueden haberse repetido dentro de las figuras para indicar elementos similares.
Descripción detallada
Se llama la atención en primer lugar sobre la Fig. 1 que muestra un campo 10 en el que se pretende usar agricultura y/o irrigación de precisión. El campo 10 está dividido en zonas 12, aquí una matriz o disposición ordenada opcional de "tres" por "cinco" zonas 12. En realizaciones de la invención puede ser posible cualquier dimensión de matriz, sin que el número de filas se corresponda necesariamente con número de columnas y sin que todas las columnas o filas tengan igual número de zonas y/o no todas las zonas tengan un tamaño y/o una forma similares. El campo 10 puede definirse como que incluye franjas de campo 14 que incluyen cada una varias zonas 12, en este ejemplo, "cinco" zonas. Las franjas 14 pueden extenderse entre sí lado con lado.
El tamaño de una zona 12 puede definir una resolución/área mínima a la que se puede proporcionar irrigación en el campo 10. Tal tamaño o resolución puede ser el resultado de consideraciones, tales como el tipo de cultivos que se cultivan en el campo 10, la variabilidad del suelo en el campo, la topografía del campo (etc.). El tamaño de zona más pequeño posible, en ciertas realizaciones, puede ser el resultado de los datos o la información usados para la agricultura de precisión en el campo 10. Tales datos pueden estar basados en algunas realizaciones, entre otras cosas, en información procedente de sensores que monitorizan el campo.
Los sensores usados para derivar datos en la agricultura de precisión, según algunas realizaciones de la invención, pueden incluir sensores aerotransportados montados en naves, tales como: satélites, aviones, vehículos aéreos no tripulados (drones), globos de aire caliente (y similares). También se pueden usar sensores de tierra, tales como sensores montados en vehículos (por ejemplo en tractores) y/o sensores estacionarios específicos de zona para el terreno o las plantas; para monitorizar los cultivos desde una distancia próxima. Sensores montados en pértigas, mástiles o torres para monitorizar cultivos en un campo desde arriba también pueden usarse para derivar los datos para la agricultura de precisión.
La resolución de píxeles de un dispositivo de obtención de imágenes que monitoriza un campo puede definir en algunos casos un área de tamaño mínimo cubierta de un campo. Por consiguiente, la zona 12 de tamaño más pequeño puede estar definida por el área que cubre tal píxel dentro de un campo. En campos monitorizados por otras técnicas, tales como sensores montados en vehículos, puede disponerse de una mayor flexibilidad para definir tal tamaño de zona. En ciertas realizaciones, la zona 12 también puede definirse por un agrupamiento de áreas, cubiertas cada una por un único pixel o una pluralidad de píxeles. En algunas realizaciones, también puede usarse resolución de subpíxeles para definir un área mínima monitorizada en un campo, por ejemplo tomando un área monitorizada/vista por un único píxel y dividiéndola en varias zonas.
Por tanto, el tamaño de zona, al menos en ciertas realizaciones de la invención, puede ser determinado por la variabilidad espacial de campo real para la que preferiblemente un programa de irrigación dedicado distinto del de otras áreas (zonas) del campo, sería beneficioso por ejemplo para mejorar el rendimiento de cultivo en el campo. Por lo tanto, tal tamaño de zona (posiblemente menor que la resolución de píxeles) en este caso no se definiría por la resolución de píxeles del dispositivo de obtención de imágenes o al menos no estaría limitado por tal resolución.
Se llama la atención sobre la Fig. 2 que ilustra una realización de un sistema de irrigación 16 instalado para irrigar el campo 10. El sistema de irrigación 16 incluye franjas de irrigación 18, cada una de las cuales está configurada para irrigar una franja 14 respectiva del campo 10 que se extiende en la dirección de las columnas del campo. Una tubería de distribución principal 30 del sistema 16 configurada para proporcionar fluidos/líquidos y/o sustancias de irrigación a las franjas de irrigación 18 del sistema 16, se extiende lateralmente a lo largo de la dirección de las filas del campo.
Cada franja de irrigación 18 en este ejemplo incluye tres columnas de irrigación 20 que tienen cada una un dispositivo de control de columna 22 situado en un extremo aguas arriba. Un posible controlador principal 24 en comunicación por cable o inalámbrica con cada dispositivo de control 22 también puede estar previsto en el sistema de irrigación 16, aquí opcionalmente situado también en un lado aguas arriba del sistema.
Por lo tanto, en al menos ciertas realizaciones, tal como se ilustra en la Fig. 2, todos (o la mayoría) de los dispositivos de control (por ejemplo, que forman al menos parte de los elementos 22, 24), que son posiblemente dispositivos activados eléctricamente y/o computarizados - están situados preferentemente junto a una fila superior de zonas del campo y/o fuera de una porción irrigada del campo. La configuración de realizaciones de sistemas de irrigación de tal manera puede permitir la instalación fácil de tal sistema y/o facilidad de mantenimiento, por ejemplo en caso de fallo y/o mal funcionamiento de tales controladores que, en consecuencia, pueden tener acceso fácil sin entrar sustancialmente en las zonas del campo donde por ejemplo están situados cultivos, vegetación y/u otras instalaciones agrícolas.
Se llama la atención sobre la Fig. 3 que ilustra una posible disposición de una columna de irrigación 20. El dispositivo de control 22 en esta realización incluye un controlador de columna 26 (que posiblemente sea un dispositivo activado eléctricamente y/o informatizado), un posible filtro 27 y un medidor de flujo 28. El dispositivo de control 22 puede incluir además un sensor de flujo de control 29 y un colector de actuador 31, posiblemente un colector activado eléctricamente.
Una tubería de conducción de fluido 32 de la columna 20 en comunicación de fluido en un extremo aguas arriba con la tubería de distribución 30 puede estar configurada para extenderse aguas abajo a través de dispositivos opcionales 27 y 28 para conducir fluido(s) y/o líquido(s) aguas abajo a lo largo de la columna 20. Un colector de actuador 31, que aquí pertenece/está asociado al dispositivo de control 22, puede estar en comunicación de fluido con la tubería de distribución 30, aquí a través de una rama de conducto 33 que se ramifica desde la tubería de distribución 30 y pasa a través del sensor de flujo de control 29. Posiblemente, otras fuentes de fluido/líquido (no mostradas) pueden proporcionar líquido/fluido al colector de actuador 31.
Un haz de control 34 de la columna 20 en comunicación de fluido en un extremo aguas arriba con el colector de actuador 31 puede estar configurado para extenderse aguas abajo desde el mismo junto a la tubería de distribución 32; y la columna de irrigación 20 puede incluir una pluralidad de válvulas de zona 36 aquí separadas que están configuradas para controlar por ejemplo la ramificación de fluido(s) y/o líquido(s) desde la tubería de distribución 32 hacia el respectivo segmento de tubería de goteo 38 que se extiende al lado de una porción de tubería de distribución 32.
Al menos algunas válvulas de zona 36 pueden incluir dos segmentos 361,362. Un primer segmento 361 puede estar en comunicación de fluido/líquido con un extremo aguas abajo de un respectivo segmento de tubería de goteo 38 (situado aguas arriba), para controlar la apertura del extremo aguas abajo del segmento al entorno ambiental. Un segundo segmento 362 puede estar en comunicación de fluido/líquido con un extremo aguas arriba de un respectivo segmento de tubería de goteo 38 (situado aguas abajo), con el fin de controlar la apertura del extremo aguas arriba del segmento para la comunicación con fluido/líquido presurizado presente en la tubería de conducción 32.
El haz de control 34 puede incluir una pluralidad de tubos de control, en este ejemplo tres de tales tubos de control 341, 342, 343, estando cada tubo de control en comunicación de fluido/líquido en un extremo aguas arriba con un actuador respectivo dentro del colector de actuador 31. En las figuras, los tubos de control están marcados por diferentes tipos de líneas (tipos de líneas discontinuas, de puntos y no discontinuas). Cada tubo de control puede estar en comunicación de fluido/líquido, en este ejemplo con una respectiva de las válvulas de zona 36, para controlar el accionamiento de la válvula y sus segmentos 361,362.
Se llama la atención sobre las figuras 4A a 4C que ilustran diversos modos de control de las trayectorias de flujo de fluido/líquido a través de una columna de irrigación 20.
En la Fig. 4A todas las válvulas de zona 36 de la columna 20 están en estados no accionados. Es decir, todos los segmentos 361 de las válvulas de zona se mantienen en un estado cerrado que bloquea el extremo aguas abajo de cada uno de los segmentos de goteo situados inmediatamente aguas arriba del mismo. Y todos los segmentos 362 de las válvulas de zona también se mantienen en un estado cerrado que bloquea el flujo aguas abajo desde la tubería de conducción 32 presurizada de la columna de irrigación 20 a los segmentos de tubería de goteo respectivos situados aguas abajo de cada válvula.
En la Fig. 4B ha sido accionada una válvula de la zona 36 inferior para que se abra mediante una señal de control en forma de presión de fluido/líquido comunicada a través de uno de los tubos de control a la válvula, aquí el tubo de control marcado por la línea de puntos. El accionamiento de esta válvula de zona también está marcado en esta figura por las dos flechas que se extienden al lado del tubo de control "con línea de puntos" donde se encuentra con la válvula. La apertura de esta válvula de zona forma una primera trayectoria de flujo desde el segmento de tubería de goteo inmediatamente aguas arriba y una segunda trayectoria de flujo desde la tubería de conducción 32 al segmento de tubería de goteo inmediatamente aguas abajo de esta válvula.
Dado que el segmento de tubería de goteo (aquí el segmento inferior), que está expuesto desde aguas arriba a la presión de fluido/líquido entrante desde la tubería de conducción; está cerrado en su extremo aguas abajo (no mostrado) - el fluido/líquido presurizado que entra en este segmento es impulsado para ser emitido al entorno ambiental a través de los emisores que están situados a lo largo de este segmento de goteo como se ilustra. En cuanto al segmento de la tubería de goteo situado inmediatamente aguas arriba, puesto que su extremo aguas arriba permanece cerrado para comunicarse con la tubería de conducción 32, incluso aunque su extremo aguas abajo esté abierto, no se impulsa fluido/líquido para ser evacuado aguas abajo fuera del extremo abierto de este segmento.
La Fig. 4C ilustra la configuración explicada con respecto a la Fig. 4B, pero con la penúltima válvula de zona (es decir, la válvula de zona intermedia) activada para abrirse. La activación de esta válvula de zona para abrirse se realiza mediante una señal de control en forma de presión de fluido/líquido comunicada a través de uno de los tubos de control a la válvula, aquí el tubo de control marcado por la línea "no discontinua". El accionamiento de esta válvula de zona también está marcado en esta figura por las dos flechas que se extienden al lado del tubo de control "no roto" donde se encuentra con la válvula.
Puesto que el segmento de la tubería de goteo aguas abajo de esta válvula intermedia y en comunicación desde aguas arriba con la válvula intermedia - se mantiene todavía abierto en su extremo aguas abajo, el fluido/líquido que entra en este segmento de goteo es forzado a ser evacuado aguas abajo fuera de este segmento de la tubería de goteo para realizar una acción de limpieza de este segmento por evacuación de los residuos/arenilla que pueden haberse acumulado en el mismo, por ejemplo durante el uso anterior.
Se llama la atención sobre la Fig. 5 que ilustra diversas secuencias de irrigación que pueden ser activadas para que se produzcan.
En este ejemplo, todos los segmentos de tubería de goteo en la zona superior de la franja de campo 14 derecha y/o la franja de irrigación 18 han sido activados para realizar una secuencia de irrigación por goteo, por ejemplo, para proporcionar una cantidad de irrigación a esta zona según las técnicas o métodos de irrigación de precisión aplicados para determinar la cantidad de irrigación requerida para esta zona.
En la franja de campo 14 intermedia y/o la franja de irrigación 18 se ilustra una posible activación, ejemplificando que no necesariamente todos los segmentos de tubería de goteo de una cierta zona pueden ser activados simultáneamente. En este ejemplo, en la zona superior solo uno de los segmentos de goteo está irrigando, mientras que los segmentos de goteo restantes de esta zona están cerrados para irrigación y permanecen inactivos. Un escenario similar se ilustra en la segunda, tercera y cuarta zonas de esta franja de campo 14 y/o franja de irrigación 18.
Por lo tanto, la provisión de una dosis de irrigación requerida a una cierta zona puede ser proporcionada en ciclos de irrigación posteriores donde los segmentos de goteo que actualmente están inactivos pueden ser activados para proporcionar una dosis de irrigación, de modo que una zona dada eventualmente reciba su dosis requerida de irrigación y/o fertirrigación.
También se ilustra en este ejemplo que también son activados aquí dos segmentos de goteo para realizar una acción de evacuación con el fin de eliminar los desechos o arenilla que posiblemente se acumulen en los mismos durante ciclos de irrigación anteriores. Cuando la irrigación se realiza usando realizaciones de columna de irrigación, tales como las mostradas en las Figs. 3 y 4, tal acción de evacuación puede ser activada para que se produzca en un segmento de tubería de goteo cuyo extremo aguas abajo ha sido activado para que esté abierto, dando como resultado por tanto un segmento de tubería de goteo aguas abajo que ha sido activado para realizar una acción de goteo, por ejemplo cuando se usan válvulas que incluyen dos segmentos 361,362.
Se llama la atención sobre la Fig. 6 que ilustra un haz de control 34 que incluye emisores de goteo 40 situados en los extremos de cada tubo de control. La provisión de tales emisores 40 puede ser beneficiosa para mitigar un cierto tipo de mal funcionamiento que puede ocurrir en el haz de control 34 debido al aire atrapado en los tubos de control. Tal aire, si está presente dentro de un tubo de control, típicamente será expulsado del tubo de control a través de tal emisor durante el uso. En un ejemplo no vinculante, tales emisores de goteo 40 pueden tener una tasa de flujo fija, que por ejemplo cae dentro de un intervalo de aproximadamente 5-10 litros/hora.
En realizaciones que incluyen emisores en los extremos de los tubos de control puede ser posible una monitorización adicional de posibles fallos de funcionamiento en los tubos de control. Tales fallos de funcionamiento pueden ser, por ejemplo, roturas que se producen en uno o más tubos debido a plagas o similares, o, por ejemplo, bloqueos que se producen en uno o más tubos durante el uso.
Un sensor de flujo, tal como el sensor 29 dentro del dispositivo de control 22, puede ayudar en tal monitorización detectando una tasa de flujo global (OFR, “Overall Flow Rate”) consumido momentáneamente y/o durante un cierto intervalo de tiempo por el colector de actuador 31, que puede entonces ser comparada (por ejemplo por el controlador de columna 26 o el controlador principal 24 o cualquier otro controlador asociado al sistema de irrigación) con una tasa de flujo esperada (EFR,“Expected Flow Rate”) del colector debido a un patrón de activación conocido de actuadores dentro del colector de actuador 31.
Por ejemplo, si un cierto patrón de activación requiere que los comandos de líquido sean canalizados en un colector de actuador 31 dado a través de dos tubos de control a sus válvulas de zona respectivas, suponiendo que los emisores con tasas de flujo de 5 l/h están localizados en los extremos de cada tubo de control, se espera que la tasa de flujo esperada (EFR) del colector de actuador 31 dado sea de aproximadamente 10 l/h. Si en estas circunstancias se detecta que la tasa de flujo global (OFR) en el colector de actuador 31 dado es sustancialmente diferente, por ejemplo 20 l/h - esto puede indicar un posible mal funcionamiento tal como rotura/ruptura en uno o más de los tubos del colector 31 o el haz 34.
En otro ejemplo, si un controlador (tal como el controlador de columna 26 o el controlador principal 24) activa un cierto actuador dentro del colector 31 dado para abrirse, por lo tanto, en el ejemplo anterior haciendo que la EFR se eleve en un delta de 5 l/h, mientras que la OFR detectada no aumenta sustancialmente o aumenta sustancialmente más de 5 l/h - entonces pueden ser monitorizadas/alcanzadas conclusiones respectivas de bloqueo o ruptura en el tubo activado.
En algunas realizaciones, un cambio menor del esperado en la tasa de flujo en respuesta a la activación de un cierto actuador dado puede ser interpretado como una operación incompleta del actuador y puede iniciar un proceso de reintento con mayor energía para el accionamiento del actuador dado. Los cambios más altos (en la activación) pueden ser interpretados en consecuencia como fugas/rupturas/roturas en un tubo de comando, emitiendo una alerta con direcciones a la localización del tubo de comando con fugas, por ejemplo para personal de mantenimiento.
Se llama la atención de nuevo a la Fig. 3 para describir ejemplos adicionales de capacidades de monitorización independientes que pueden estar presentes, en los que aquí puede utilizarse para tal monitorización el medidor de flujo 28. Se espera que el medidor de flujo 28, que mide la tasa de flujo total canalizado a través de la tubería de conducción 32, cada vez que se activa o desactiva una válvula de zona, cambie en una magnitud generalmente similar por ejemplo a la tasa de flujo nominal esperada del segmento de goteo situado inmediatamente aguas abajo de la válvula y en comunicación con la misma.
Registrar cambios inferiores a la tasa de flujo nominal puede interpretarse como un funcionamiento incompleto de una válvula de zona e iniciar posiblemente un proceso de reintento de activación de la válvula. Cambios mayores en la tasa de flujo pueden interpretarse como fugas en el segmento de goteo o válvula, posiblemente emitiendo una alerta con dirección a la válvula de zona específica para un personal de mantenimiento.
En al menos ciertas realizaciones, los procedimientos de instalación pueden concebirse aliviando y/o facilitando la instalación de al menos ciertos sistemas de irrigación.
En ciertas realizaciones, los tubos del haz de control 34 pueden ser sujetados con miembros de clip espaciados uniformemente (no mostrados), posiblemente también usados para colgar el haz en cables que se extienden por ejemplo a lo largo de una franja de irrigación. Los tubos dentro del haz de control 34 pueden además ser codificados, por ejemplo mediante códigos de color y/o codificación numérica, generalmente idénticos a la codificación de tipo similar en válvulas de zona a las que están diseñados para conectarse tales tubos. Además, en al menos ciertas realizaciones, la localización precisa de cada válvula de zona puede ser determinada mediante GPS de alta precisión, por ejemplo a través de la aplicación móvil utilizada durante la instalación de un sistema de irrigación.
En la descripción y las reivindicaciones de la presente solicitud, cada uno de los verbos, "comprender", "incluir" y "tener", y sus formas conjugadas, se usan para indicar que el objeto u objetos del verbo no son necesariamente un listado completo de miembros, componentes, elementos o partes del sujeto o sujetos del verbo.
Además, aunque la presente solicitud o tecnología ha sido ilustrada y descrita en detalle en los dibujos y la descripción anterior, tal ilustración y descripción deben considerarse como ilustración o ejemplo y no de forma restrictiva; por lo tanto, la tecnología no se limita a las realizaciones divulgadas.
En las reivindicaciones, la palabra "que comprende" no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido "un" o "una" no excluye una pluralidad.
También se entiende que la presente tecnología abarca los términos exactos, características, valores numéricos o intervalos, etc., si aquí se hace referencia a dichos términos, características, valores numéricos o intervalos, etc., en relación con términos tales como "aproximadamente, cerca de, sustancialmente, de manera general, al menos", etc. En otras palabras, "aproximadamente 3" también comprenderá "3" o "sustancialmente perpendicular" también comprenderá "perpendicular". Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no debe considerarse como limitativo del alcance.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de irrigación (16) para irrigar un campo (10) dividido en zonas (12),
en el que el sistema (16) comprende una pluralidad de segmentos de tubería de goteo (38) distintos, en el que al menos un primer segmento de tubería de goteo está configurado para irrigar al menos una porción de una primera zona y al menos otro segundo segmento de tubería de goteo está configurado para irrigar al menos una porción de una segunda zona, en el que el primer segmento de tubería de goteo está situado inmediatamente aguas arriba del segundo segmento de tubería de goteo, caracterizado por que
el sistema (16) está configurado para abrir simultáneamente una trayectoria de flujo fuera del primer segmento de tubería de goteo para evacuar líquido, mientras que abre una trayectoria de flujo dentro del segundo segmento de tubería de goteo para realizar una secuencia de irrigación por goteo.
2. Sistema de irrigación según la reivindicación 1, que comprende una válvula (36) en comunicación con un extremo aguas abajo del primer segmento de tubería de goteo y con un extremo aguas arriba del segundo segmento de tubería de goteo para controlar la apertura simultánea de trayectorias de flujo.
3. Sistema de irrigación según la reivindicación 2, en el que la válvula (36) comprende dos segmentos: un primer segmento (361) en comunicación de líquido con un extremo aguas abajo del primer segmento de tubería de goteo y un segundo segmento (362) en comunicación de líquido con un extremo aguas arriba del segundo segmento de tubería de goteo.
4. Sistema de irrigación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la apertura de una trayectoria de flujo fuera de un segmento de tubería de goteo (38) es al entorno ambiental.
5. Sistema de irrigación según una cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, que comprende una tubería de conducción de fluido (32) y la válvula (36) está configurada para controlar la ramificación del líquido desde la tubería de conducción (32) al segundo segmento de tubería de goteo.
6. Método de irrigación que comprende las etapas de:
proporcionar un campo (10) dividido en zonas (12),
proporcionar un sistema de irrigación (16) que comprende una pluralidad de segmentos de tubería de goteo (38),
al menos un primer segmento de tubería de goteo está configurado para irrigar al menos una porción de una primera zona y al menos otro segundo segmento de tubería de goteo está configurado para irrigar al menos una porción de una segunda zona inmediatamente adyacente a la primera zona en una dirección aguas abajo, en el que la evacuación de líquido fuera de un extremo abierto del primer segmento de tubería de goteo solo es posible cuando el segundo segmento de tubería de goteo está irrigando.
7. Método según la reivindicación 6, en el que el sistema de irrigación comprende una válvula (36) en comunicación con un extremo aguas abajo del primer segmento de tubería de goteo y con un extremo aguas arriba del segundo segmento de tubería de goteo.
8. Método según la reivindicación 7, en el que la válvula (36) comprende al menos dos segmentos: un primer segmento en comunicación con un extremo aguas abajo del primer segmento de tubería de goteo y un segundo segmento en comunicación con un extremo aguas arriba del segundo segmento de tubería de goteo.
9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la evacuación de líquido se realiza al entorno ambiental.
10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en el que el sistema de irrigación comprende una tubería de conducción de fluido (32) y la válvula (36) está configurada para controlar la ramificación del líquido desde la tubería de conducción (32) al segundo segmento de tubería de goteo.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112021025840A2 (pt) 2019-07-02 2022-02-08 Netafim Ltd Sistema e método para prover uma rede de comunicação ao longo de uma infraestrutura, e, sistemas de irrigação e controle
US11080982B1 (en) 2020-03-12 2021-08-03 International Business Machines Corporation Leakage detection and location system in an irrigation network
US20220312697A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-06 James Hobbs Irrigation Solenoid Valve Switch Assembly Operable on a Mesh Network
US12207599B2 (en) 2021-10-12 2025-01-28 Rain Bird Corporation Emitter coupler and irrigation system
JP2025044303A (ja) * 2022-02-28 2025-04-02 株式会社デンソー 潅水システムおよび制御装置
CN116369020B (zh) * 2023-04-07 2023-11-14 上海华维可控农业科技集团股份有限公司 一种基于环境监测技术的智慧灌溉管理系统及方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2360321A (en) * 1939-08-18 1944-10-17 Clayton Manufacturing Co Fluid distribution system
US2952273A (en) * 1954-10-11 1960-09-13 Donald G Griswold Variable interval time-controlled valve
US3000398A (en) * 1958-04-28 1961-09-19 Link Gustav Automatic time-controlled sprinkler systems
AU492484B2 (en) * 1974-03-14 1975-09-18 Carl Leopold Clarence Kah, Jr Fluid distribution system operated by pressure signal
FR2267029B1 (es) * 1974-04-09 1977-10-14 Carpano & Pons
IL76641A0 (en) * 1985-10-10 1986-02-28 Bron Dan Cyclic flow distributor
IL107444A (en) * 1993-10-29 1999-03-12 Aran Eng Dev Ltd Drip irrigation line flushing valve
IL122777A (en) * 1997-12-28 2003-12-10 Amir Cohen Valve controlled drip irrigation lines
US7883027B2 (en) * 2007-12-05 2011-02-08 Daniel Joseph Fekete Irrigation field module matrix configured for wireless communication with a central control server
NZ568218A (en) * 2008-05-12 2010-11-26 Wmc Technology Ltd An irrigator control system that uses irrigator position, water source information, and field information to control moving irrigators
CN101574053B (zh) * 2009-05-21 2011-01-19 中国农业大学 一种智能式作物局部根区交替灌溉控制方法及系统
GB201021033D0 (en) * 2010-12-13 2011-01-26 Verdirrigation Ltd An irrigation apparatus and a sensor therefor
US9295203B2 (en) * 2012-02-23 2016-03-29 Pellaero, Llp Automatic irrigation system purging
US9149011B2 (en) * 2013-03-11 2015-10-06 International Business Machines Corporation Controllable emitter
US9173353B2 (en) 2013-03-11 2015-11-03 International Business Machines Corporation Irrigation system
US10420294B2 (en) 2013-11-17 2019-09-24 Netafim, Ltd. Valve apparatus
US9693511B2 (en) * 2014-12-08 2017-07-04 International Business Machines Corporation Infrastructures for variable rate water distribution systems
US10251348B2 (en) * 2014-12-08 2019-04-09 International Business Machines Corporation Double drip line variable rate water distribution
CN104686297B (zh) * 2015-03-06 2017-08-29 新疆坎儿井灌溉技术有限责任公司 利用液压控制轮灌的方法
ES2881634T3 (es) 2015-03-30 2021-11-30 Netafim Ltd Sistema y método de irrigación
PE20181263A1 (es) * 2015-12-28 2018-08-03 Netafim Ltd Sistema de riego
CN106386412B (zh) * 2016-09-22 2020-06-09 中国科学院遗传与发育生物学研究所 一种宽行距分根交替灌溉自动控制方法
CN106359024B (zh) * 2016-09-22 2022-06-03 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心 一种窄行距分根交替灌溉自动控制方法
US10874061B1 (en) * 2019-12-31 2020-12-29 Gaia Drip Ltd. Drip irrigation system

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Publication number Publication date
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