[发明专利]用于固态塔架控制的系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于在灌溉系统内提供电力、控制和通信的系统，所述灌溉系统具有至少一个跨接件以及用于移动跨接件的驱动系统。根据优选实施方式，本发明优选地包括枢轴面板，该枢轴面板包括枢轴面板处理器，用于接收、控制和启动向多个固态塔架盒的电力和控制信号的传输。根据另一优选实施方式，根据本发明的系统优选地还包括电力线总线，该电力线总线电连接至枢轴面板处理器和电力线承载器。根据另一优选实施方式，本发明的电力线承载器优选地向多个固态塔架盒提供电力和电控制信号。根据另一优选实施方式，固态塔架盒优选地控制到每个塔架盒内的电动机元件的电力。

相关申请

本申请要求于2017年7月20日提交的美国临时申请No.62/534822的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于灌溉管理的系统和方法，并且更具体地，涉及一种用于为机械灌溉机提供固态塔架控制的系统和方法。

背景技术

现代的中心枢轴和线性灌溉系统通常包括由一个或更多个塔架结构支撑的互连的跨接件(例如，灌溉跨接件)以支撑导管(例如，水管部分)。继而，将导管进一步附接到喷洒器/喷嘴系统，该喷洒器/喷嘴系统以期望的模式喷水(或其他施用物)。在这些现代灌溉系统中，使用大量的电力元件来控制灌溉的各个方面。这些电力元件通常包括用于各种传感器、喷雾器、驱动控制系统、电动机和换能器(transducer)的远程、独立的电源。

在操作中，通过机电设备(包括继电器、开关和其他带有移动部件的设备)的系统实现对这些电力元件中的每个元件的控制和供电。考虑到它们的大小和复杂性，现代灌溉机容易发生反复的机械故障和电气故障。这些故障的频率还受到灌溉机必须运行的恶劣环境的影响。这些环境包括酷热、高颗粒物水平和一段时间的严重潮湿。机械故障和电气故障还受到反复需要长时间连续运行灌溉机的影响。另外，灌溉机在有车辙的场地中移动时，会受到碰撞和撞击的反复机械冲击。

现代灌溉机的复杂性及其粗糙使用给种植者和操作者带来了为保持这些机器工作而产生的重大负担。通常，在关键的耕作工作期间，机械师和技术人员必须留在附近或待命以确保灌溉机保持工作。然而，即使有警惕和支持，也经常会经历频繁的停机时间。停机时间对经济产生了重大影响。现代耕作工作要仔细地安排时间并且与变化的天气模式和每种作物的生长阶段同步。相应地，任何停机时间都可能代表错过机会的重要时间，这通常可能导致操作员的成本上升和收益降低。

为了克服现有技术的局限性，需要一种可靠且有效的系统来控制灌溉机在各种不同条件下的工作并为其供电。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点，本发明提供了一种用于在灌溉系统内提供电力、控制(包括对齐)和通信的系统，所述灌溉系统具有至少一个跨接件以及用于移动跨接件的驱动系统。根据第一优选实施方式，根据本发明的系统优选地包括多个喷洒器头，该喷洒器头在压力下被供应水(或其他施用物)以喷洒到待灌溉的场地上。根据另一优选实施方式，根据本发明的系统优选地还可以包括换能器、(一个或更多个)GPS接收器以及用于控制通过该系统的水流的控制系统。根据另一优选实施方式，本发明优选地还包括枢轴面板，该枢轴面板包括枢轴面板处理器，用于接收、控制和启动向多个固态塔架盒的电力以及控制和通信信号的传输。根据另一优选实施方式，根据本发明的系统优选地还包括电力线总线，该电力线总线电连接至枢轴面板处理器和电力线承载器的网络。根据另一优选实施方式，本发明的电力线承载器优选地向多个固态电动机控制器提供电力和电控制信号。

根据另一优选实施方式，根据本发明的系统优选地还包括第一驱动塔架，该第一驱动塔架包括第一塔架盒、第一塔架驱动单元和多个第一塔架驱动轮。根据另一优选实施方式，第一塔架盒电连接至第一塔架驱动单元的驱动电动机，并且第一塔架盒被编程为接收控制信号并将电力引导至第一塔架驱动单元，该第一塔架驱动单元响应地提供电力以在第一驱动轮上产生扭矩和制动。