Brevet FR2819983A1 — publié le 20020802

PROCEDE ET MOYEN DE COMMANDE DES FONCTIONS D'UN SYSTEME D'IRRIGATION ET D'UN MATERIEL AUXILIAIRE La présente invention se rapporte à un procédé et à un moyen pour commander les fonctions d'un système d'irrigation et d'un matériel auxiliaire et, plus particulièrement, à un procédé et à un moyen informatisé pour commander les fonctions de systèmes d'irrigation et le matériel qui leur est associé en utilisant un système d'exploitation en temps réel (RTOS, pour Real Time Operating System).10 Les systèmes d'irrigation mécanisés et composants existants sont commandés indépendamment, ce par quoi chaque composant est activé, ou désactivé, ou réglé manuellement sur la base des conditions de mise en oeuvre d'un autre composant d'irrigation mécanisé. Les systèmes d'irrigation classiques de l'art antérieur nécessitent une surveillance et une intervention manuelle d'un opérateur. Par exemple, si l'opérateur détermine que l'humidité dans le sol est telle qu'il a besoin d'irriguer, l'opérateur doit alors ouvrir la vanne d'eau, la pompe à eau et le système d'irrigation. L'opérateur permet au système de fonctionner jusqu'à ce que l'opérateur détermine que l'humidité dans le sol est adéquate, moment auquel l'opérateur coupe la vanne d'eau, la pompe à eau et le système d'irrigation. En outre, dans certains cas, I'opérateur détermine que des conditions sont présentes pour une maladie possible de plants et, si c'est le cas, active le matériel d'irrigation/ de traitement chimique pour traiter la maladie de plants. Lorsque la culture a été traitée pour une maladie de plants, I'opérateur coupe le matériel d'irrigation/ de traitement chimique. La surveillance manuelle de l'humidité dans le sol, des conditions météorologiques, etc., et la commande manuelle de l'irrigation, du traitement chimique et du matériel qui leur est auxiliaire demandent une main-d'oeuvre importante et prennent du temps. La présente invention est constituée d'une installation comprenant un ordinateur fonctionnant en temps réel, ou un système d'exploitation en temps réel (RTOS) qui surveille en permanence un ou plusieurs capteurs d'humidité de sol et/ou une station météorologique, et qui commande la mise en oeuvre d'un système d'irrigation et d'un matériel qui lui est auxiliaire. La connexion entre le système d'exploitation en temps réel et les capteurs d'humidité et/ou la station météorologique peut être une connexion câblée, ou bien obtenue par technique sans fil classique. Le système d'exploitation en temps réel comprend des modèles, définis par l'utilisateur, d'humidité dans le sol, de besoin en eau et de maladie de plants. Le système d'exploitation en temps réel active automatiquement le système d'irrigation et/ou le système de traitement chimique sur la base des modèles d'humidité dans le sol, de besoin en eau et de maladie de plants. Le système d'exploitation en temps réel active également un autre matériel du système, comme des vannes, des pompes, etc., sur la base des besoins du système d'irrigation. Par conséquent, c'est un objectif principal de l'invention que de proposer un procédé et un moyen pour commander les fonctions d'un système d'irrigation et/ou de traitement chimique et d'un matériel auxiliaire par l'utilisation d'un programme de logiciel prévu pour un ordinateur qui fonctionne en temps réel (système d'exploitation en temps réel). C'est un autre objectif de l'invention que de proposer un procédé et un moyen pour surveiller et commander automatiquement les fonctions d'un système d'irrigation qui éliminent le besoin de toute intervention humaine. C'est encore un autre objectif de l'invention que de proposer un procédé et un moyen pour surveiller et commander les fonctions d'un o système d'irrigation qui utilise un ensemble de dépendances défini par l'utilisateur pour commander l'interaction entre le matériel d'irrigation, les pompes, les capteurs de pression, les génératrices de moteur, etc. C'est un autre objectif de l'invention que de proposer un procédé et un moyen pour surveiller et commander les fonctions d'un système d'irrigation et d'un matériel auxiliaire dans lequel on utilise un système d'exploitation en temps réel qui fournit un système d'exploitation en " boucle fermée ", en déterminant ainsi, de façon automatique, le besoin d'irrigation/ de traitement chimique, et en commandant le matériel d'irrigation/ de traitement chimique. C'est encore un autre objectif de l'invention que de proposer un procédé et un moyen pour commander les fonctions d'un système d'irrigation et d'un matériel auxiliaire, qui utilisent des données provenant de capteurs d'une station météorologique, et/ou de capteurs d'humidité dans le sol. Ces objectifs, ainsi que d'autres apparaîtront à ceux qui sont expérimentés dans l'art à la lecture de la description détaillée et de la figure 1 qui est un dessin schématique représentant le moyen pour commander les fonctions d'un système d'irrigation et d'un matériel auxiliaire. A la figure 1, le repère 10 désigne un système d'irrigation à pivot central classique. Le système d'irrigation 10 peut comprendre un système de traitement chimique classique servant à appliquer des produits chimiques aux produits de culture qui poussent dans le champ. Le système 10 inclut normalement un matériel auxiliaire, comme des pompes classiques, des vannes, des capteurs de pression, des génératrices de moteur, etc. Bien que l'on ait représenté un système d'irrigation à pivot central, I'invention que l'on va décrire ici n'est pas limitée à un système d'irrigation à pivot central, mais on peut également l'appliquer à des systèmes d'irrigation rectilignes, à des systèmes d'irrigation par goutte à goutte, et à d'autres types de systèmes d'irrigation. Le repère 12 désigne un ordinateur d'une installation destinée à irriguer un champ qui peut être soit câblé aux composants de commande du système d'irrigation soit y être connecté par technique sans fil i s classique. L'ordinateur 12 comprend un programme de logiciel qui fonctionne en temps réel, que l'on appelle habituellement système d'exploitation en temps réel (RTOS), destiné à surveiller des conditions d'humidité dans le sol et météorologiques et à commander tous les composants, ou matériel, du système d'irrigation, comme des vannes, des pompes, des capteurs de pression, des génératrices de moteur, etc. Le système d'exploitation en temps réel fournit un système d'exploitation en " boucle fermée " sans qu'aucune intervention humaine ne soit nécessaire. Comme le montre la figure 1, le système d'exploitation en temps réel est apte à lire des données provenant d'un ou de plusieurs capteurs d'humidité situés dans le champ à irriguer et/ou à lire des données provenant d'une station météorologique classique. De préférence, le capteur d'humidité dans le sol est situé dans le champ à irriguer, bien qu'il ne soit pas obligatoire que le capteur se trouve dans le champ à irriguer. On peut utiliser le capteur d'humidité en tant que mesure relative seulement. Par exemple, si le capteur d'humidité dans le sol se trouve dans un champ A, qui est deux fois plus humide qu'un champ B, on peut utiliser la lecture de capteur d'humidité dans le sol pour commander l'irrigation du champ B du fait de la mesure relative. Si l'on utilise une station météorologique, il n'est pas nécessaire qu'elle se trouve dans le champ à irriguer, mais doit se trouver à proximité du champ, ou à un emplacement auquel les conditions météorologiques sont similaires à celles du champ à irriguer. La station météorologique calcule alors l'humidité dans le sol sur la base de l'évaporation, de l'irrigation, de la pluie, et de l'eau utilisée par les plants. Une station météorologique peut également recueillir des données se rapportant aux conditions qui peuvent être présentes pour une maladie de plants. Le capteur d'humidité dans le sol et la station météorologique sont soit câblés à un ordinateur 12, soit en communication avec celui-ci par technique sans fil classique. L'ordinateur 12, par le programme de logiciel qui y est implanté, surveille en permanence le capteur d'humidité et/ou la station météorologique, et communique automatiquement avec les composants de commande du système d'irrigation pour activer le système d'irrigation sur la base de besoins en eau définis par l'utilisateur. Le système d'exploitation en temps réel d'ordinateur offre également la possibilité d'activer un autre matériel, comme des vannes, des pompes, etc., sur la base des besoins du système d'irrigation. Le système d'exploitation en temps réel offre également la possibilité d'activer un matériel de traitement chimique associé au système d'irrigation s'il y a présence de conditions de maladie de plants, sur la base de modèles de maladie de plants programmés dans le logiciel. En résumé, le système d'exploitation en temps réel utilise un ensemble de dépendances défini par l'utilisateur pour commander l'interaction entre le matériel d'irrigation, le matériel de traitement chimique, les pompes, les capteurs de pression, les génératrices de moteur, les vannes, etc. Le système d'exploitation en temps réel surveille automatiquement le capteur, ou les capteurs, d'humidité dans le sol et/ou des données de station météorologique et détermine les besoins de programmation en irrigation. Le système d'exploitation en temps réel détermine que l'irrigation du champ est nécessaire sur la base des s besoins en humidité dans le sol et en eau définis par l'utilisateur. Le système d'exploitation en temps réel active automatiquement un autre matériel nécessaire au système d'irrigation. Si le besoin d'irrigation prescrit a été satisfait, le système d'exploitation en temps réel coupe automatiquement le système d'irrigation et continue à surveiller en io permanence l'humidité dans le sol et de l'information météorologique pour activer de nouveau le système d'irrigation et estimer des besoins en eau supplémentaires à l'aide des capteurs d'humidité dans le sol. des données de station météorologique, et des besoins en humidité dans le sol et en eau définis par l'utilisateur du système d'exploitation en temps 1 5 réel. Ainsi on peut voir que l'on a décrit un procédé et un moyen pour commander automatiquement les fonctions d'un système d'irrigation et d'un matériel auxiliaire, qui atteignent au moins tous leurs objectifs mentionnés. REVENDICATIONS 1. Installation pour irriguer un champ, caractérisée en ce qu'elle comprend: un ordinateur (12) incluant un système d'exploitation en temps réel (RTOS, pour Real Time Operating System); au moins un capteur d'humidité dans le sol ledit système d'exploitation en temps réel étant connecté de manière fonctionnelle avec un système d'irrigation (10) pour commander sa mise en oeuvre; ledit système d'exploitation en temps réel étant connecté de manière fonctionnelle avec ledit capteur d'humidité dans le sol, ce par quoi ledit système d'exploitation en temps réel peut surveiller des conditions d'humidité dans le sol et commander ledit système d'irrigation (10) en réponse à celles-ci. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit système d'exploitation en temps réel est connecté avec une station météorologique qui fournit des données météorologiques audit système d'exploitation en temps réel. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit système d'exploitation en temps réel inclut des besoins d'humidité dans le sol définis par l'utilisateur. 4. Installation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit système d'exploitation en temps réel inclut des besoins en eau définis par l'utilisateur. 5. Installation selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que ledit système d'exploitation en temps réel inclut un modèle de maladie de plants défini par l'utilisateur. 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit système d'exploitation en temps réel est connecté avec un matériel associé audit système d'irrigation pour commander sa mise en oeuvre sur la base des besoins dudit système d'irrigation. 7. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit capteur d'humidité est connecté avec ledit système d'exploitation en temps réel par communication sans fil. 8. Installation pour irriguer un champ, caractérisée en ce qu'elle comprend: un ordinateur (12) incluant un système d'exploitation en temps réel (RTOS); o ledit système d'exploitation en temps réel étant connecté de manière fonctionnelle avec un système d'irrigation (10) pour commander sa mise en oeuvre; et ledit système d'exploitation en temps réel étant en communication avec une station météorologique, ce par quoi ledit système d'exploitation en temps réel peut surveiller des données météorologiques qui lui sont communiquées par ladite station météorologique et commander ledit système d'irrigation (10) en réponse à celles-ci. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit système d'exploitation en temps réel inclut des besoins en eau définis par l'utilisateur. 10. Installation selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que ledit système d'exploitation en temps réel inclut un modèle de maladie de plants défini par l'utilisateur. 11. Installation selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que ledit système d'exploitation en temps réel est connecté avec un matériel associé audit système d'irrigation (10) pour commander sa mise en oeuvre sur la base des besoins dudit système d'irrigation. 12. Installation selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisée en ce que ledit système d'exploitation en temps réel est connecté avec au moins un capteur d'humidité dans le sol. 13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit capteur d'humidité dans le sol est connecté par câble avec ledit système d'exploitation en temps réel. 14. Installation selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisée en ce que ladite station météorologique est en communication avec ledit système d'exploitation en temps réel par ol0 communication sans fil. 15. Procédé pour commander automatiquement la mise en oeuvre d'un système d'irrigation (10) d'un champ, comprenant les étapes, dans lesquelles: on utilise un ordinateur (12) comportant un système d'exploitation en temps réel (RTOS) pour surveiller et commander la mise en oeuvre du système d'irrigation (10); on utilise au moins un capteur d'humidité dans le sol on connecte de manière fonctionnelle ledit système d'exploitation en temps réel avec ledit capteur d'humidité dans le sol, ce par quoi ledit capteur d'humidité dans le sol communique des données d'humidité dans le sol audit système d'exploitation en temps réel; ledit système d'exploitation en temps réel commandant automatiquement la mise en oeuvre du système d'irrigation (10) sur la base des données communiquées par le capteur d'humidité dans le sol. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit système d'exploitation en temps réel commande la mise en oeuvre du système d'irrigation (10) sur la base de besoins en humidité dans le sol et en eau définis par l'utilisateur. 17. Procédé selon l'une des revendications 15 et 16, incluant en outre l'étape de délivrance de données météorologiques, provenant d'une station météorologique, audit système d'exploitation en temps réel. 18. Procédé selon l'une des revendications 15 à 17, incluant l'étape supplémentaire de délivrance d'information météorologique, provenant d'une station météorologique, audit système d'exploitation en temps réel. 19. Procédé de commande automatique de la mise en oeuvre d'un système d'irrigation destiné à irriguer un champ, comprenant les étapes, dans lesquelles: on utilise un ordinateur (12) comportant un système d'exploitation en temps réel (RTOS) pour surveiller et commander la mise en oeuvre du système d'irrigation (10); on utilise au moins une station météorologique on connecte de manière fonctionnelle ledit système d'exploitation en temps réel avec ladite station météorologique, ce par quoi ladite station météorologique communique des données météorologiques audit système d'exploitation en temps réel; ledit système d'exploitation en temps réel commandant automatiquement la mise en oeuvre du système d'irrigation (10) sur la base des données communiquées par ladite station météorologique. 20. Procédé selon la revendication 19, incluant en outre l'étape de programmation d'un modèle de maladie de plants dans ledit système d'exploitation en temps réel.