[发明专利]用于分析中心支轴式灌溉系统内的电流和电压水平的系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于分析驱动塔电流和电压水平以确定驱动轮状态的系统和方法。根据第一优选实施方案，本发明的该系统包括机器分析模块，该机器分析模块分析来自电感测系统、GPS传感器和陀螺仪传感器的数据。根据另外的优选实施方案，该机器分析模块应用电流/电压感测算法，该电流/电压感测算法基于检测到的选定电动机的操作电流/电压来分析第一驱动轮和第二驱动轮的状态。

相关申请

本申请要求提交于2019年9月12日的美国临时申请No.62/899,174的优先权。

背景技术和技术领域

技术领域

本发明整体涉及用于灌溉系统管理的系统和方法。更具体地，本发明涉及用于分析驱动塔电流和电压水平以确定驱动轮状态的系统和方法。

背景技术

现有中心支轴式和线性灌溉系统通常包括由一个或多个塔结构支撑的互连跨体(例如，灌溉跨体)，以支撑管道(例如，水管区段)。继而，管道进一步附接到以期望模式喷淋水(或进行其他应用)的喷洒器/喷嘴系统。在这些现代灌溉系统中，大量的动力元件被用于控制灌溉的各个方面。这些元件通常包括用于各种传感器、喷淋器、驱动控制系统、电动机和换能器的远程且独立的电源。

现代灌溉机器的驱动控制系统难以维护和监测。具体地，各个驱动轮的状态在灌溉操作期间通常需要物理检查和监测。这个过程耗时并且经常不准确。即使在被密切监测时，也难以独立于施加到每个轮的负载和每个驱动轮路径的现场条件来评估每个驱动轮的实际性能。因此，操作者通常缺乏关于每个驱动路径的实际现场条件的良好数据。此外，操作者无法分析或理解驱动电动机电流和电压读数的变化。

为了克服现有技术的限制，需要可靠且有效的系统来提供对驱动塔电流和电压水平的分析。此外，需要一种系统来基于现场条件和测量的电流和电压水平来确定驱动轮状态。

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分析驱动塔电流和电压水平以确定驱动轮状态的系统和方法。根据第一优选实施方案，本发明的该系统包括机器分析模块，该机器分析模块分析来自电流/电压感测系统、GPS传感器和陀螺仪传感器的数据。根据另外的优选实施方案，该机器分析模块应用电流感测算法，该电流感测算法基于选定电动机的检测到的电流/电压水平来分析选定驱动轮的状态。

根据另外的优选实施方案，该当前算法包括移动速率算法，该移动速率算法基于对命令的速度与测量的机器速度的比较来确定驱动轮的状态。

根据另外的优选实施方案，该电流算法包括现场位置算法，该现场位置算法基于对驱动轮的操作电流的比较和在驱动单元的位置处现场的所检测到的坡度来确定驱动轮的状态。

根据另外的优选实施方案，当前算法包括距离分析算法，该距离分析算法基于对根据命令的速度确定的计算距离与使用RTK校正的GPS数据(RTK、WAAS等)测量的距离的比较来确定牵引力损失量。

结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的各种实施方案，并与描述一起用于解释本发明的原理。

附图说明

图1示出了与本发明一起使用的示例性灌溉系统。

图2示出了根据本发明第一优选实施方案的控制设备的示例性处理架构的框图。

图3示出了根据本发明的另外的优选实施方案的示例性灌溉系统。

图4示出了与本发明一起使用的示例性通信和控制系统的框图。

图5示出了根据本发明的另外的优选实施方案的示例性数据输入的范围的框图。

图6示出了根据本发明的优选实施方案的用于处理电流和电压数据的示例性算法。