Brevet FR2826235A1 — publié le 20021227

(60). COMMANDE D'ALIGNEMENT POUR DE LONGS SYSTEMES D'IRRIGATION A PIVOT CENTRAL La présente invention se rapporte à un système d'irrigation à pivot central et, plus particulièrement, à une commande d'alignement destinée à de longs systèmes à pivot central. Les systèmes d'irrigation à pivot central classiques comprennent un tuyau d'eau allongé raccordé pivotant, au niveau de son extrémité intérieure, à une structure de pivot central et s'étendent vers l'extérieur de o celleci. Le tuyau d'eau du système à pivot central classique est constitué de plusieurs tuyaux raccordés les uns aux autres, d'une façon bout à bout, qui sont supportés sur plusieurs modules d'entranement. Chacun des modules d'entranement peut être propuisé par un moteur électrique, un moteur hydraulique, ou un moteur à air, les moteurs électriques constituant la source de propuision la pius populaire et la plus utilisée. Normalement, le module d'entranement le plus à l'extérieur, ou dernier module d'entranement, est le module ma'^tre, les autres modules d'entranement étant entrarnés sélectivement en réponse à un décalage angulaire de la section de tuyau qui lui est adjacente. L'alignement automatique du système à pivot central est maintenu par une articulation mécanique au niveau de chaque liaison de portée de module d'entranement, qui actionne un microrupteur qui, à son tour, démarre et arrête le moteur électrique du module d'entranement pour le maintenir en alignement avec la portée suivante. La commande d'alignement fonctionne bien pour la plupart des machines, jusqu'à une longueur d'environ 457 mètres (1500 pieds), mais ne maintient pas o toujours un bon alignement lorsqu'il s'agit de systèmes plus longs. La raison pour laquelle on constate un problème sur de longs systèmes est que de petites variations d'alignement au niveau d'un certain nombre de modules d'entrarnement du système peuvent provoquer une grande variation dans l'alignement d'ensemble du système. Si le défaut d'alignement est assez conséquent, il peut provoquer un endommagement structurel du système. Ces petites variations d'alignement sont provoquées par des forces extérieures, comme les sillons de travail croisant, à un certain angle, un module d'entranement, de forts vents soufflant sur les portées, ou des variations de température o dans les microrupteurs et les articulations. Selon l'invention, la commande d'alignement est destinée à de longs systèmes à pivot central comportant un tuyau d'eau allongé s'étendant vers l'extérieur d'une structure de pivot central, le tuyau d'eau étant supporté sur plusieurs modules d'entranement qui propuisent le tuyau d'eau autour de la structure de pivot central. Chacun des modules d'entranement comprend un moyen d'entranement, comme un moteur électrique, qui est activé par une articulation mécanique au niveau de chaque liaison de portée de module d'entranement, laquelle actionne un microrupteur qui, à son tour, démarre et arrête le moteur électrique du o module d'entranement pour le maintenir en ligne avec la portée suivante. Une première commande de GPS (pour Global Positioning System (système mondial de localisation)) est prévue au niveau de la structure de pivot central qui sert de référence immobile. Une deuxième commande de GPS est placée sur le module d'entranement central à proximité de la longueur centrale du tuyau d'eau. Une troisième commande de GPS est montée sur le module le plus à l'extérieur, ou dernier module d'entranement. Un système de commande commandé par calculateur est connecté de manière fonctionnelle avec le module d'entranement central o se trouve la deuxième commande de GPS. Les première, deuxième et o troisième commandes de GPS sont connectées de manière fonctionnelle avec le système de commande commandé par calculateur. Le système de commande commandé par calculateur calcule une ligne sensiblement rectiligne entre la structure de pivot central et le dernier module d'entranement, et met en _uvre sélectivement le moyen d'entrarnement s du module d'entrainement central de sorte que le module central se place, ou est maintenu, à l'intérieur de certaines tolérances de la ligne sensiblement rectiligne entre la structure de pivot central et le dernier module d'entranement. Le système de commande commandé par caloulateur peut calculer de manière continue la ligne sensiblement o rectiligne, ou bien calculer périodiquement la ligne sensiblement rectiligne. Comme on l'a mentionné, le module d'entranement central comprend une commande d'alignement qui commande normalement le déplacement du module d'entranement central. Le système de commande commandé par calculateur peut avoir la priorité sur la commande d'alignement du module d'entranement central lorsque la position du module d'entranement central dépasse certaines tolérances par rapport à la ligne sensiblement rectiligne. Le système d'irrigation peut en outre comprendre un système de commande destiné à arrêter tous les modules d'entranement lorsque le dernier module d'entranement a atteint la position prédéterminée. Le o système d'irrigation peut en outre comprendre un système de commande destiné à inverser le sens de déplacement du système d'irrigation lorsque le dernier module d'entranement a atteint une position prédéterminée dans le champ. En outre, le système d'irrigation peut comprendre une installation d'arrosage à canon d'extrémité pouvant être mise en _uvre s sélectivement au niveau de l'extrémité extérieure du tuyau d'arrosage, laquelle est actionnée lorsque le dernier module d'entranement atteint une position prédéterminée dans le champ, et qui coupe l'installation d'arrosage à canon d'extrémité lorsque le dernier module d'entranement a atteint une position particulière dans le champ. o Par conséquent, c'est un objectif principal de l'invention que de proposer une commande d'alignement améliorée pour de longs systèmes d'irrigation à pivot central. C'est encore un autre objectif de l'invention que de proposer une commande d'alignement pour de longs systèmes d'irrigation à pivot central, dans laquelle une première commande de GPS est montée sur le point de pivot, en tant que référence immobile, une deuxième commande de GPS est montée sur le dernier module d'entranement, et une troisième commande de GPS est montée sur un module d'entranement à proximité du centre du système, et dans laquelle les commandes de GPS et les commandes de calculateur associées calculent de manière continue, ou périodique, une ligne rectiligne entre le point de pivot et le dernier module d'entranement, le système de commande mettant en _uvre le module d'entranement qui se trouve à proximité du centre du système, de sorte qu'il demeure à l'intérieur de certaines tolérances par rapport à la ligne rectiligne entre le pivot et le dernier moduie d'entranement. C'est encore un autre objectif de l'invention que de proposer une commande d'alignement pour de longs systèmes d'irrigation à pivot central qui puisse commander en permanence le module d'entranement :o situé à proximité du centre du système, ou que l'on puisse utiliser pour s dépasser l'alignement standard lorsque la position du module d'entrainement central dépasse certaines tolérances par rapport à la ligne rectiligne. C'est encore un autre objectif de l'invention que de proposer une s commande d'alignement pour de longs systèmes d'irrigation à pivot central qui fournisse l'avantage ajouté de toujours conna'^tre la position exacte du dernier module d'entranement dans le but de commander des articles, comme des canons d'extrémité, un changement de sens de déplacement, ou un arrêt de la machine. o Ces objectifs, ainsi que d'autres, appara^'tront à ceux qui sont expérimentés dans l'art à ia lecture de la description détaillée et des figures, dans lesquelles: la figure 1 est une vue en perspective d'un système d'irrigation à pivot central; et s la figure 2 est un schéma fonctionnel représentant la commande d'alignement. Le repère 10 désigne globaiement un système d'irrigation à pivot central automoteur qui comprend une conduite, tuyau, ou perche, d'eau 12 qui s'étend vers l'extérieur d'une structure de pivot central classique o 14. Le tuyau d'eau 12 est constitué de plusieurs sections de tuyau reliées les unes aux autres, de façon bout à bout, qui sont supportées sur plusieurs modules d'entranement 16, dont chacun comporte un moyen d'entranement 18 destiné à propuiser ses roues 20. Dans la plupart des cas, le moyen d'entranement 18 comprend un moteur électrique qui peut s être réversible, de sorte que le système peut être entrané soit dans un sens vers l'avant soit dans un sens contraire. Normalement, I'alignement automatique du système à pivot central est maintenu par une articulation mécanique qui se trouve au niveau de chaque liaison de portée de module d'entranement, laquelle actionne un microrupteur qui, à son tour, o démarre et arrête le moteur électrique du module d'entranement pour le maintenir en ligne avec la portée suivante. A des fins de description, on a désigné par le repère 16A le module d'entranement 16 qui est situé au niveau du centre approximatif du système. On désignera le dernier module d'entranement du système par le repère 16B. Normalement, une s perche en porte-à-faux 22 s'étend vers l'extérieur du dernier module d'entraînement et comporte un canon d'extrémité 24 monté sur celle-ci, lequel est actionné pour irriguer des zones qui se trouvent à l'extérieur de la superficie couverte par le tuyau d'eau entre la structure de pivot central et le dernier module d'entranement. o Une commande de GPS 26 est placée sur la structure de pivot central 14 et comprend normalement une antenne 28. Une commande de GPS 26 sert de référence immobile au système. Un type de commande de GPS qui assure de manière satisfaisante sa fonction théorique est un récepteur de référence Oncore VP, bien que d'autres types de commandes de GPS fonctionnent de manière satisfaisante. Dans la plupart des cas, la commande de GPS 26 comprend un calculateur intégré. Une commande de GPS 30 est placée sur le module d'entranement central 16A et peut être constituée d'un récepteur mobiie Oncore VP de conception classique. Une commande de GPS 32 est montée sur le dernier module d'entranement 16B et peut également être constituée d'un récepteur mobile Oncore VP de conception classique. Les commandes de GPS 26, 30 et 32 communiquent, de façon classique, avec des satellites 33. s Le repère 34 désigne une commande de calculateur classique qui est connectée avec la commande de GPS 26, la commande de GPS 30, la commande de GPS 32, et avec le moteur d'entranement 18A du module d'entranement central 16A qui est commandé normalement par la commande d'alignement classique. De préférence, la commande de o caloulateur 34 est connectée avec une commande de système classique dans le but d'arrêter ou d'inverser le système, et que l'on a globalement désignée par le repère 38. La commande de calculateur 34 assure l'un ou l'autre de l'arrêt ou de l'inversion du système lorsque le dernier module d'entranement 16B a atteint une position prédéterminée à l'intérieur du s champ que l'on irrigue. De préférence, la commande de calculateur 34 est également connectée avec le canon d'extrémité 24 dans le but d'actionner le canon d'extrémité 24 lorsque le dernier module d'entranement 16B a atteint une position prédéterminée à l'intérieur du champ que l'on irrigue et de couper le canon d'extrémité 24 lorsque le dernier module o d'entranement 16B a atteint une position prédétermince dans le champ. La commande de GPS 32 qui est montée sur le dernier module d'entranement 16B permet de déterminer avec précision la position du dernier module d'entranement 1 6B, de sorte que l'on peut soit arrêter soit inverser le système, ou bien que l'on peut activer ou couper le canon d'extrémité 24. Le système de commande commandé par calculateur 34 calcule une ligne sensiblement rectiligne entre la structure de pivot central 14 et le dernier module d'entranement 16B et met ensuite en marche le moteur d'entranement 18A du module d'entranement central 16A, de sorte que o le module d'entranement central 16A se place à l'intérieur de certaines tolérances par rapport à la ligne sensiblement rectiligne entre la structure de pivot central 14 et le module d'entranement le plus à l'extérieur 16B. La commande de calculateur peut calculer de manière continue la ligne sensiblement rectiligne, ou bien peut calculer périodiquement la ligne sensiblement rectiligne. La commande de caloulateur 34 peut commander de manière continue le fonctionnement du moteur d'entranement 18A, ou bien on peut l'utiliser pour qu'elle ait simplement la priorité sur la commande d'alignement classique. Ainsi, on peut voir que l'on a proposé une commande d'alignement so destinée à de longs systèmes d'irrigation à pivot central pour maintenir le long système sensiblement rectiligne, quelles que soient les conditions sur site, les conditions de vent, les conditions de temperature, etc. Ainsi, on peut voir que l'invention atteint au moins tous ses objectifs. REVENDICATIONS 1. Système d'irrigation ( 1 0), comprenant: une structure de support à pivot central (14); un tuyau d'eau allongé (12), comportant des extrémités intérieure et extérieure susceptible de pivoter au niveau de son extrémité intérieure par rapport à ladite structure de support à pivot central (14) et s'étendant vers l'extérieur de celle-ci; ledit tuyau d'eau (12) étant supporté sur plusieurs modules d'entranement (16) qui entrainent ledit tuyau d'eau (12) autour de ladite o structure de pivot central (14); chacun desdits modules d'entranement (16) incluant un moyen d'entranement (18); une première commande de GPS (26) située au niveau de ladite structure de pivot central (14) qui sert de référence immobile; une deuxième commande de GPS (30) située sur l'un desdits modules d'entranement à proximité de la longueur centrale dudit tuyau d'eau (12); une troisième commande de GPS (32) située sur le module d'entranement le plus à l'extérieur (16B); o un système de commande commandé par calculateur connecté de manière fonctionnelle avec ledit moyen d'entranement (18A) dudit un module d'entranement (16A) o se trouve ladite deuxième commande de GPS (30); lesdites première, deuxième et troisième commandes de GPS (26, 30, 32) étant connectées de manière fonctionnelle avec ledit système de commande commandé par calculateur; ledit système de commande commandé par calculateur calculant une ligne sensiblement rectiligne entre ladite structure de pivot central (14) et ledit module d'entranement ie plus à l'extérieur (16B) et mettant en o _uvre sélectivement ledit moyen d'entranement (18A) dudit un module d'entrarnement (16A) o se trouve la deuxième commande de GPS (30), de sorte que ledit un module d'entranement o se trouve la deuxième commande de GPS se place à l'intérieur de certaines tolérances par rapport à la ligne sensiblement rectiligne entre ladite structure de pivot s central (14) et ledit module d'entranement le plus à l'extérieur (16B). 2. Système d'irrigation (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de commande commandé par calculateur calcule de man ière continue lad ite ligne sensiblement rectiligne. 3. Système d'irrigation (10) selon la revendication 1, caractérisé o en ce que ledit système de commande commandé par calculateur calcule périodiquement ladite ligne sensiblement rectiligne. 4. Système d'irrigation (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit un module d'entranement (1 6A) o se trouve ladite deuxième commande de GPS (30) inclut une commande d'alignement qui commande normalement le déplacement dudit un module d'entranement (1 6A) o se trouve ladite deuxième commande de GPS (30), et en ce que led it système de commande commandé par calculateu r a la priorité sur ladite commande d'alignement lorsque la position dudit un module d'entranement (16A) o se trouve ladite deuxième commande de GPS o (30) dépasse certaines tolérances par rapport à ladite ligne sensiblement rectiligne. 5. Système d'irrigation (10) selon la revendication 1, comprenant en outre un système de commande destiné à arrêter tous lesdits modules d'entranement (16) et caractérisé en ce que ladite s troisième commande de GPS (32) est connectée de manière fonctionnelle avec ladite commande de système dans le but de confirmer la position dudit module d'entranement le plus à l'extérieur (16B), de sorte que ladite commande de système arrête tous lesdits modules d'entranement lorsque ledit module d'entranement le plus à l'extérieur (16B) a atteint o une position prédéterminée. 6. Système d'irrigation (10) selon la revendication 1, comprenant en outre une commande de système destinée à inverser le sens de déplacement du système d'irrigation (10), et caractérisé en ce que ladite troisième commande de GPS (32) est connectée de manière s fonctionnelle avec ladite commande de système dans le but de confirmer la position dudit module d'entranement le plus à l'extérieur (1 6B), de sorte que ladite commande de système inverse tous lesdits modules d'entranement (16) lorsque ledit module d'entranement le plus à l'extérieur (1 6B) a atteint une position prédéterminée. o 7. Système d'irrigation (10) selon la revendication 1, comprenant en outre une installation d'arrosage à canon d'extrémité (24) pouvant être actionnée sélectivement au niveau de l'extrémité extérieure dudit tuyau d'eau (12), et caractérisé en ce que ledit système de commande commandé par calculateur est connecté de manière fonctionnelle avec iedite installation d'arrosage à canon d'extrémité (24) dans le but d'activer ladite installation d'arrosage à canon d'extrémité lorsque ledit module d'entranement le plus à l'extérieur (16B) atteint une position prédéterminée et de couper ladite installation d'arrosage à canon d'extrémité (24) lorsque ledit module d'entranement le plus à l'extérieur