INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL Международный агрокультурный журнал 2588-0209 110877 10.55186/25880209_2025_9_6_27 4.1.5. Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика (сельскохозяйственные науки) 4.1.5. Land reclamation, water management and agrophysics (agricultural sciences) 4.1.5. Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика (сельскохозяйственные науки) IMPROVEMENT OF A COMBINED IRRIGATION SYSTEM BASED ON REMOTE CONTROL OF SPRINKLING MACHINES СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОРОШЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ДОЖДЕВАЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ https://orcid.org/0000-0002-9829-8196 Рязанцев Анатолий Иванович Ryazantsev Anatoly Ivanovich ryazantsev.41@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Мищенко Николай Андреевич Mischenko Nikolay Andreevich mishenko.nikolai@bk.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0009-0002-1052-0125 Травкин Владислав Сергеевич Travkin Vladislav Sergeevich vlad.travkin.1992@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-6133-2661 Евсеев Евгений Юрьевич Evseev Evgeniy Yur'evich evseev.evgeniy.1995@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» Коломна Россия Federal State Budgetary Scientific Institution "All-Russian Research Institute of Irrigation and Agricultural Water Supply "Raduga" Kolomna Russian Federation ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» Россия Federal State Budgetary Scientific Institution "All-Russian Research Institute of Irrigation Systems and Agricultural Water Supply "Raduga" Russian Federation ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» Коломна Россия Federal State Budgetary Scientific Institution "All-Russian Research Institute of Irrigation and Agricultural Water Supply 'Raduga'" Kolomna Russian Federation ГОУ ВО МО «Государственный социально-гуманитарный университет» Коломна Россия State Social and Humanitarian University Kolomna Russian Federation 13 01 2026 13 01 2026 8 6 427 449 11 12 2025 https://e-integral.ru/en/nauka/article/110877/view

Статья посвящена устранению основного эксплуатационного недостатка технологического процесса полустационарных дождевальных систем, заключающегося в ручном способе переключения дождевальных аппаратов. Для этого был проведен сравнительный анализ существующих технических решений для дистанционного управления поливом, в результате которого было выявлено, что на сегодняшний день наиболее перспективным и экономически целесообразным является радиоуправление. Разработка автоматизированной системы управления поливом (АСУП) на основе радиопередачи велась с учётом основных критериев, среди которых скорость обмена данными не более 1 с, дальность устойчивой связи не менее 2000 м и количество обслуживаемых устройств на один блок управления не менее 200 шт. На основании описанных критериев была разработана конструктивная схема АСУП, состоящая из управляющего и приемных узлов. В состав управляющего узла входит блок управления с функциями программирования и передачи команд, размещённый на центральной башне. Приемный узел включает блок управления с аккумуляторной батареей, закреплённый на стойке-штативе, и электромагнитный клапан, заменяемый дисковый затвор. Подобрана компонентная база блока управления, включающая микроконтроллер, радиомодуль, дисплей, клавиатуру и антенну. В приёмном узле дополнительно устанавливается электромеханическое реле для коммутации цепи питания электромагнитного клапана. Описан алгоритм работы АСУП, заключающийся в попеременном переключении дождевальных аппаратов. Он реализуется путём передачи команд от управляющего блока конкретному приёмному модулю на открытие или закрытие клапана, регулирующего подачу воды. Автономность разработанной системы составляет не менее 150 дней при дальности передачи сигнала до 6000 м. Модернизация ПС при внедрении АСУП не требует высоких материальных затрат благодаря адаптивности её конструктивных решений, при этом существенно снижает трудозатраты в сравнении с ручным типом переключения.

The article is devoted to eliminating the main operational drawback of the technological process of semi-stationary sprinkler systems, which lies in the manual switching of irrigation nozzles. For this purpose, a comparative analysis of existing technical solutions for remote irrigation control was conducted, revealing that radio control is currently the most promising and economically feasible approach. The development of an automated irrigation control system (AICS) based on radio transmission was carried out taking into account the key criteria, including a data exchange rate of no more than 1 second, a stable communication range of at least 2000 meters, and the capacity to manage no fewer than 200 devices from one control unit. Based on the described criteria, a structural layout of the AICS was developed, consisting of a control unit and receiver nodes. The control unit includes a programming and command transmission module mounted on the central tower. A receiver node comprises a control module with a battery pack, fixed on a support tripod, and an electromagnetic valve replaceable with a disc shutter. The component base for the control module was selected, including a microcontroller, radio module, display, keyboard, and antenna. An electromechanical relay for switching the power circuit of the solenoid valve is additionally installed in the receiver node. The operating algorithm of the AICS, involving the sequential switching of sprinklers, is described. It is implemented by transmitting commands from the control unit to a specific receiver module to open or close the water supply regulating valve. The developed system provides autonomy for at least 150 days with a signal transmission range of up to 6000 meters. Modernizing semi-stationary systems with the AICS does not require high capital costs due to the adaptability of its design solutions, while significantly reducing labor input compared to manual switching.

 орошение дождевание широкозахватные дождевальные машины технология полива полустационарные системы автоматизация радиоуправление радиомодуль irrigation sprinkling wide-span sprinkler machines irrigation technology semi-stationary systems automation radio control radio module

Анализ зарубежных разработок по повышению проходимости многоопорных дождевальных машин / А. И. Рязанцев, А. О. Антипов, Е. Ю. Евсеев, А. А. Ахтямов // Вестник Государственного социально-гуманитарного университета. – 2019. – № 3(35). – С. 57-62. Analiz zarubezhnyh razrabotok po povysheniyu prohodimosti mnogoopornyh dozhdeval'nyh mashin / A. I. Ryazancev, A. O. Antipov, E. Yu. Evseev, A. A. Ahtyamov // Vestnik Gosudarstvennogo social'no-gumanitarnogo universiteta. – 2019. – № 3(35). – S. 57-62. Березовский, П. П. Основы радиотехники и связи : Учебное пособие. Рекомендовано методическим советом Уральского федерального университета для студентов вуза, обучающихся по направлениям подготовки: 10.03.01 -Информационная безопасность; 11.03.01 -Радиотехника; 11.05.01 -Радиоэлектронные системы и комплексы / П. П. Березовский ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. – Екатеринбург : Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2017. – 212 с. – ISBN 978-5-7996-2093-6. Berezovskiy, P. P. Osnovy radiotehniki i svyazi : Uchebnoe posobie. Rekomendovano metodicheskim sovetom Ural'skogo federal'nogo universiteta dlya studentov vuza, obuchayuschihsya po napravleniyam podgotovki: 10.03.01 -Informacionnaya bezopasnost'; 11.03.01 -Radiotehnika; 11.05.01 -Radioelektronnye sistemy i kompleksy / P. P. Berezovskiy ; Ministerstvo obrazovaniya i nauki Rossiyskoy Federacii, Ural'skiy federal'nyy universitet imeni pervogo Prezidenta Rossii B.N. El'cina. – Ekaterinburg : Ural'skiy federal'nyy universitet imeni pervogo Prezidenta Rossii B.N. El'cina, 2017. – 212 s. – ISBN 978-5-7996-2093-6. Лойко, В. И. Микроэлектроника и схемотехника: учебник : Учебник по дисциплине "Микроэлектроника и схемотехника" для высших учебных заведений / В. И. Лойко, А. В. Параскевов. – Краснодар : Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2019. – 179 с. – ISBN 978-5-907294-27-1. Loyko, V. I. Mikroelektronika i shemotehnika: uchebnik : Uchebnik po discipline "Mikroelektronika i shemotehnika" dlya vysshih uchebnyh zavedeniy / V. I. Loyko, A. V. Paraskevov. – Krasnodar : Kubanskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet imeni I.T. Trubilina, 2019. – 179 s. – ISBN 978-5-907294-27-1. Местников, Н. П. Электротехника : Учебное пособие по дисциплинам «Электротехника, электроника и электрооборудование», «Электротехника», «Электротехника и электроника» / Н. П. Местников. – Якутск : Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова, 2023. – 104 с. – ISBN 978-5-7513-3502-1. Mestnikov, N. P. Elektrotehnika : Uchebnoe posobie po disciplinam «Elektrotehnika, elektronika i elektrooborudovanie», «Elektrotehnika», «Elektrotehnika i elektronika» / N. P. Mestnikov. – Yakutsk : Severo-Vostochnyy federal'nyy universitet imeni M.K. Ammosova, 2023. – 104 s. – ISBN 978-5-7513-3502-1. Мищенко, Н. А. Построение оросительных комплексов на основе блочно-модульной комплектации стандартным и нестандартным оборудованием / Н. А. Мищенко, С. А. Гжибовский, В. С. Травкин // Техника и оборудование для села. – 2016. – № 6. – С. 26-29. Mischenko, N. A. Postroenie orositel'nyh kompleksov na osnove blochno-modul'noy komplektacii standartnym i nestandartnym oborudovaniem / N. A. Mischenko, S. A. Gzhibovskiy, V. S. Travkin // Tehnika i oborudovanie dlya sela. – 2016. – № 6. – S. 26-29. Оценка почвосохранной технологии шланговым дождевателем при поливе кассетной рассады в защищенном грунте / А. И. Рязанцев, В. С. Травкин, Е. Ю. Евсеев, А. Р. Травкина // International Agricultural Journal. – 2025. – Т. 68, № 2. – DOI 10.55186/25880209_2025_9_2_2. Ocenka pochvosohrannoy tehnologii shlangovym dozhdevatelem pri polive kassetnoy rassady v zaschischennom grunte / A. I. Ryazancev, V. S. Travkin, E. Yu. Evseev, A. R. Travkina // International Agricultural Journal. – 2025. – T. 68, № 2. – DOI 10.55186/25880209_2025_9_2_2. Патент № 2672313 C2 Российская Федерация, МПК A01G 25/02. Дождевальная установка : № 2017109826 : заявл. 24.03.2017 : опубл. 13.11.2018 / А. И. Рязанцев, Г. В. Ольгаренко, Н. А. Мищенко [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга" (ФГБНУ ВНИИ "Радуга"). Patent № 2672313 C2 Rossiyskaya Federaciya, MPK A01G 25/02. Dozhdeval'naya ustanovka : № 2017109826 : zayavl. 24.03.2017 : opubl. 13.11.2018 / A. I. Ryazancev, G. V. Ol'garenko, N. A. Mischenko [i dr.] ; zayavitel' Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe nauchnoe uchrezhdenie "Vserossiyskiy nauchno-issledovatel'skiy institut sistem orosheniya i sel'hozvodosnabzheniya "Raduga" (FGBNU VNII "Raduga"). Патент на полезную модель № 226762 U1 Российская Федерация, МПК A01B 69/00, A01G 25/09. Регулятор скорости движения мостовой сельскохозяйственной машины : № 2024108855 : заявл. 03.04.2024 : опубл. 20.06.2024 / А. И. Рязанцев, С. С. Турапин, Н. А. Мищенко [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга". Patent na poleznuyu model' № 226762 U1 Rossiyskaya Federaciya, MPK A01B 69/00, A01G 25/09. Regulyator skorosti dvizheniya mostovoy sel'skohozyaystvennoy mashiny : № 2024108855 : zayavl. 03.04.2024 : opubl. 20.06.2024 / A. I. Ryazancev, S. S. Turapin, N. A. Mischenko [i dr.] ; zayavitel' Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe nauchnoe uchrezhdenie "Vserossiyskiy nauchno-issledovatel'skiy institut sistem orosheniya i sel'hozvodosnabzheniya "Raduga". Патент на полезную модель № 227062 U1 Российская Федерация, МПК A01G 9/24, A01G 25/00. Дождевальная установка для теплиц : № 2024113866 : заявл. 22.05.2024 : опубл. 04.07.2024 / А. И. Рязанцев, С. С. Турапин, В. С. Травкин, Е. Ю. Евсеев ; заявитель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга". Patent na poleznuyu model' № 227062 U1 Rossiyskaya Federaciya, MPK A01G 9/24, A01G 25/00. Dozhdeval'naya ustanovka dlya teplic : № 2024113866 : zayavl. 22.05.2024 : opubl. 04.07.2024 / A. I. Ryazancev, S. S. Turapin, V. S. Travkin, E. Yu. Evseev ; zayavitel' Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe nauchnoe uchrezhdenie "Vserossiyskiy nauchno-issledovatel'skiy institut sistem orosheniya i sel'hozvodosnabzheniya "Raduga". Перспективные методы и эксплуатационные особенности технических систем орошения сельскохозяйственных угодий для условий Рязанской области / А. И. Рязанцев, В. С. Травкин, В. Н. Мальчиков, Д. С. Мельничук // Принципы и технологии экологизации производства в сельском, лесном и рыбном хозяйстве : Материалы 68-ой Международной научно-практической конференции, посвященной Году экологии в России, Рязань, 26–27 апреля 2017 года / Министерство сельского хозяйства российской федерации; ФГБОУВО «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева». Том Часть II. – Рязань: Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, 2017. – С. 280-283. Perspektivnye metody i ekspluatacionnye osobennosti tehnicheskih sistem orosheniya sel'skohozyaystvennyh ugodiy dlya usloviy Ryazanskoy oblasti / A. I. Ryazancev, V. S. Travkin, V. N. Mal'chikov, D. S. Mel'nichuk // Principy i tehnologii ekologizacii proizvodstva v sel'skom, lesnom i rybnom hozyaystve : Materialy 68-oy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii, posvyaschennoy Godu ekologii v Rossii, Ryazan', 26–27 aprelya 2017 goda / Ministerstvo sel'skogo hozyaystva rossiyskoy federacii; FGBOUVO «Ryazanskiy gosudarstvennyy agrotehnologicheskiy universitet imeni P.A. Kostycheva». Tom Chast' II. – Ryazan': Ryazanskiy gosudarstvennyy agrotehnologicheskiy universitet im. P.A. Kostycheva, 2017. – S. 280-283. Повышение опорных свойств многоопорной машины "Кубань-ЛК1" / А. И. Рязанцев, А. Н. Зазуля, Е. Ю. Евсеев [и др.] // Наука в центральной России. – 2022. – № 6(60). – С. 35-41. – DOI 10.35887/2305-2538-2022-6-35-41. – EDN AFIZJD. Povyshenie opornyh svoystv mnogoopornoy mashiny "Kuban'-LK1" / A. I. Ryazancev, A. N. Zazulya, E. Yu. Evseev [i dr.] // Nauka v central'noy Rossii. – 2022. – № 6(60). – S. 35-41. – DOI 10.35887/2305-2538-2022-6-35-41. – EDN AFIZJD. Развитие мелиоративного комплекса: строительство, модернизация и техническое перевооружение : Справочное издание / Г. В. Ольгаренко, С. С. Турапин, В. И. Булгаков [и др.]. – Москва : ФГБНУ «Росинформагротех», 2021. – 88 с. – ISBN 978-5-7367-1622-7. Razvitie meliorativnogo kompleksa: stroitel'stvo, modernizaciya i tehnicheskoe perevooruzhenie : Spravochnoe izdanie / G. V. Ol'garenko, S. S. Turapin, V. I. Bulgakov [i dr.]. – Moskva : FGBNU «Rosinformagroteh», 2021. – 88 s. – ISBN 978-5-7367-1622-7. Снижение энергетических затрат на передвижение электрифицированной дождевальной машины "Кубань – ЛК1" / А. И. Рязанцев, А. О. Антипов, Е. Ю. Евсеев, А. А. Ахтямов // Тенденции развития агропромышленного комплекса глазами молодых ученых : Материалы научно-практической конференции с международным участием, Рязань, 02 марта 2018 года / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева». – Рязань: Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, 2018. – С. 62-66. Snizhenie energeticheskih zatrat na peredvizhenie elektrificirovannoy dozhdeval'noy mashiny "Kuban' – LK1" / A. I. Ryazancev, A. O. Antipov, E. Yu. Evseev, A. A. Ahtyamov // Tendencii razvitiya agropromyshlennogo kompleksa glazami molodyh uchenyh : Materialy nauchno-prakticheskoy konferencii s mezhdunarodnym uchastiem, Ryazan', 02 marta 2018 goda / Ministerstvo sel'skogo hozyaystva Rossiyskoy Federacii; Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya «Ryazanskiy gosudarstvennyy agrotehnologicheskiy universitet imeni P.A. Kostycheva». – Ryazan': Ryazanskiy gosudarstvennyy agrotehnologicheskiy universitet im. P.A. Kostycheva, 2018. – S. 62-66. Травкин, В. С. Разработка комплекса технических и технологических решений по повышению коэффициента земельного использования и эффективности применения широкозахватных дождевальных машин за счет полива засеваемой площади углов полей / В. С. Травкин, Д. А. Лебедев // Экология и строительство. – 2023. – № 2. – С. 15-21. – DOI 10.35688/2413-8452-2023-02-002. Travkin, V. S. Razrabotka kompleksa tehnicheskih i tehnologicheskih resheniy po povysheniyu koefficienta zemel'nogo ispol'zovaniya i effektivnosti primeneniya shirokozahvatnyh dozhdeval'nyh mashin za schet poliva zasevaemoy ploschadi uglov poley / V. S. Travkin, D. A. Lebedev // Ekologiya i stroitel'stvo. – 2023. – № 2. – S. 15-21. – DOI 10.35688/2413-8452-2023-02-002. Травкин, В. С. Техническое предложение по технологии монтажа полустационарных оросительных систем с ручным типом переключения для полива засеваемой площади углов при совместной работе с широкозахватными дождевальными машинами / В. С. Травкин, Д. А. Лебедев // Вестник мелиоративной науки. – 2024. – № 1. – С. 49-54. Travkin, V. S. Tehnicheskoe predlozhenie po tehnologii montazha polustacionarnyh orositel'nyh sistem s ruchnym tipom pereklyucheniya dlya poliva zasevaemoy ploschadi uglov pri sovmestnoy rabote s shirokozahvatnymi dozhdeval'nymi mashinami / V. S. Travkin, D. A. Lebedev // Vestnik meliorativnoy nauki. – 2024. – № 1. – S. 49-54. Травкин, В. С. Техническое решение по устройству автоматизированной системы управления поливом / В. С. Травкин, Д. А. Лебедев // Вестник мелиоративной науки. – 2024. – № 3. – С. 148-155. Travkin, V. S. Tehnicheskoe reshenie po ustroystvu avtomatizirovannoy sistemy upravleniya polivom / V. S. Travkin, D. A. Lebedev // Vestnik meliorativnoy nauki. – 2024. – № 3. – S. 148-155. Энергосбережение при поливе многоопорными дождевальными машинами кругового действия / А. И. Рязанцев, А. О. Антипов, А. А. Ахтямов, Е. Ю. Евсеев // Эффективное использование мелиорированных земель: проблемы и решения : Материалы Международной научно-практической конференции ФГБНУ ВНИИМЗ, Тверь, 28 сентября 2018 года. – Тверь: Тверской государственный университет, 2018. – С. 276-279. Energosberezhenie pri polive mnogoopornymi dozhdeval'nymi mashinami krugovogo deystviya / A. I. Ryazancev, A. O. Antipov, A. A. Ahtyamov, E. Yu. Evseev // Effektivnoe ispol'zovanie meliorirovannyh zemel': problemy i resheniya : Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii FGBNU VNIIMZ, Tver', 28 sentyabrya 2018 goda. – Tver': Tverskoy gosudarstvennyy universitet, 2018. – S. 276-279.