KR100513126B1 - 가축 사육 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가축 사육 제어시스템에 관한 것으로서 축사와, 상기 축사 내부와 외부에 각각 설치되어 내부의 온도 및 습도와 외부의 풍향 및 풍속을 아날로그로 감지하는 센서군과, 상기 센서군에서 감지된 아날로그를 디지탈로 변환하는 변환기와, 상기 디지탈로 변환된 온도, 습도, 풍향 및 풍속의 데이터를 처리하여 저장하면서 제어 신호를 발생하는 센터와, 상기 변환기에서 디지탈로 변환된 온도, 습도, 풍향 및 풍속의 데이터와 상기 센터에서 전송되는 제어신호를 화면 상에 표시하여 사용자에게 알려주는 프로세서와, 상기 센터와 인터넷 상으로 연결되어 상기 센터와 데이터 신호와 제어 신호를 서로 주고 받는 통신용 모뎀과, 상기 프로세서를 통한 상기 센터에서 발생된 제어 신호에 의해 자동으로 작동되어 축사를 가축 사육의 최적 조건으로 조절하고 사료를 가축이 식욕이 가장 왕성할 때에 공급되도록 조절하는 자동화 기기를 포함한다. 따라서, 센터에서 자동화 기기들을 제어하여 별도의 운용 프로그램이 필요하지 않고 사용자가 PC에 대한 전문적인 지식이 없이도 쉽게 사용할 수 있으며, 각각의 축산 농가에 대한 데이타를 장시간의 축적할 수 있어 돌발 상황에 적극적으로 대처할 수 있어 최적의 사육 조건을 제공할 수 있다.

Description

가축 사육 제어시스템{System for controlling livestock husbandry}

본 발명은 가축 사육 제어시스템에 관한 것으로서, 특히, 센터에서 사육지의 환경 정보를 통보받고 각각의 축산 농가에 사육 정보를 실시간으로 전송시켜 축사 내부를 최적의 조건으로 자동 조절할 수 있는 가축 사육 제어시스템에 관한 것이다.

우리나라는 봄, 여름, 가을 및 겨울의 구분이 뚜렷한 데, 여름에는 덮고 습하며 겨울은 춥고 건조하여 기후 변화가 크다. 계절적인 기후 변화 및 축사의 환경 조건(온도, 습도 및 풍속)에 따른 가축의 사양은 축산에 있어서 매우 중요한 요인이다.

가축들은 날씨에 민감하게 반응하여 식욕 및 성장 속도 등에 크게 영향을 받는다. 상기에서 가축들은 온도가 상승되면 식욕이 저하되어 사료 섭취량이 감소되며 체내 대사에너지가 증가될 뿐만 아니라 심하면 열 스트레스(heat stress)에 의해 폐사율이 증가되며, 온도가 하강되면 활동력과 식욕이 저하되어 사료 섭취량이 감소되어 발육 속도가 늦어진다.

예를 들면, 닭은 계사의 평균 온도가 18℃ 이상이 되면 사료 섭취량이 감소되고 체내의 대사에너지 증가로 산란 수와 체중이 감소된다. 또한, 젖소는 우사의 평균 온도가 25℃ 이상이 되면 유량이 10∼25% 정도 감소되고, 공태 기간이 증가되며, 면역체계가 저하되고 수태율이 감소된다. 특히, 젖소는 우사의 평균 온도가 37.8℃ 이상이고 습도가 80% 이상이 되면 열 스트레스로 인하여 폐사될 수도 있다.

그러므로, 축사 내부를 겨울에는 보일러 등을 작동시켜 온도를 상승시키고, 여름에는 에어콘 등을 작동시켜 온도를 하강시켜 가축들이 쾌적함을 느낄 수 있도록 적정한 온도로 유지시킨다. 상기에서 보일러 또는 에어콘을 사용자가 수동으로 작동시키는 방법이 있으나, 이는 사용자가 옆에 항상 대기하여야 하므로 사용이 불편할 뿐만 아니라 온도의 편차가 크게되어 균일하게 유지하기 어렵다.

따라서, 설정 온도에 이르면 제어시스템에 의해 보일러 또는 에어콘을 자동으로 작동시켜 축사의 온도를 적정 온도로 유지시키는 방법이 개발되었다.

종래의 보일러 또는 에어콘을 자동으로 작동시키는 제어시스템은 온도 센서와 개인용 컴퓨터(personal computer : PC)로 구성된다. 상기에서 온도 센서는 축사 내에 설치되어 온도를 감지하여 PC로 전송한다. 이에, PC는 프로그램 상에 설정되어 있는 온도와 온도 센서에 의해 감지된 온도를 비교하여 같거나 감지된 온도가 낮으면 보일러 또는 에어콘을 자동으로 온(on)/오프(off)시켜 축사 내부를 적정 온도로 유지시킨다. 상기에서 제어시스템에 의해 보일러 또는 에어콘을 자동으로 온/오프시키므로 사용이 편리하며, 또한, 적정 온도와 설정 온도의 차이를 작게하여 온도 편차를 감소시킬 수 있으므로 축사 내의 온도를 균일하게 유지시킬 수 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 제어시스템은 시스템을 운용하는 프로그램을 구입하여야 하므로 비용이 증가될 뿐만 아니라 사용자가 PC에 대한 전문적인 지식이 필요하므로 사용이 불편한 문제점이 있었다. 또한, 운용 프로그램에 따라 동작하므로 장시간의 데이타를 축적할 수 없으며 다양한 돌발 상황에 적극적으로 대처할 수 없어 최적의 사육 조건을 조성하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 축사의 상태에 따라 센터에서 자동화 기기들을 제어하여 별도의 운용 프로그램이 필요하지 않고 사용자가 PC에 대한 전문적인 지식이 없이도 쉽게 사용할 수 있는 가축 사육 제어시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 각각의 축산 농가에 대한 데이타를 장시간의 축적할 수 있는 가축 사육 제어시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 돌발 상황에 적극적으로 대처할 수 있어 최적의 사육 조건을 제공할 수 있는 가축 사육 제어시스템을 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가축 사육 제어시스템은 축사와, 상기 축사 내부와 외부에 각각 설치되어 내부의 온도 및 습도와 외부의 풍향 및 풍속을 아날로그로 감지하는 센서군과, 상기 센서군에서 감지된 아날로그를 디지탈로 변환하는 변환기와, 상기 디지탈로 변환된 온도, 습도, 풍향 및 풍속의 데이터를 처리하여 저장하면서 제어 신호를 발생하는 센터와, 상기 변환기에서 디지탈로 변환된 온도, 습도, 풍향 및 풍속의 데이터와 상기 센터에서 전송되는 제어신호를 화면 상에 표시하여 사용자에게 알려주는 프로세서와, 상기 센터와 인터넷 상으로 연결되어 상기 센터와 데이터 신호와 제어 신호를 서로 주고 받는 통신용 모뎀과, 상기 프로세서를 통한 상기 센터에서 발생된 제어 신호에 의해 자동으로 작동되어 축사를 가축 사육의 최적 조건으로 조절하고 사료를 가축이 식욕이 가장 왕성할 때에 공급되도록 조절하는 자동화 기기를 포함한다.

상기에서 센서군은 온도센서, 습도센서, 풍향계 및 풍속계로 이루어진다.

상기에서 프로세서는 개인용 컴퓨터로 이루어진다.

상기에서 자동화기기는 에어콘, 히터, 급이기, 급수기 및 송풍팬으로 이루어진다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가축 사육 제어시스템의 구성도이다.

본 발명에 따른 가축 사육 제어시스템은 축사(11), 센서군(21), 변환기(23), 프로세서(processor : 25), 통신용 모뎀(27), 센터(29) 및 자동화기기(31)로 구성된다.

상기에서 축사(11)는 구조상 내부와 외부의 차단의 정도에 따라서 개방식과 밀폐식으로 구별되는 데, 개방식은 소 및 젖소 등의 사육에 적합하며, 밀폐식은 축사(11) 내부의 환경 조건을 일정하게 유지하는 것으로 돼지 및 닭 등의 사육에 적합하다.

센서군(21)은 축사(11)의 기후 환경을 감지하는 것으로 온도센서(13), 습도센서(15), 풍향계(17) 및 풍속계(19) 등으로 이루어진다. 상기에서 온도센서(13) 및 습도센서(15)는 축사(11) 내에 설치되어 현재의 온도와 습도를 아날로그 값으로 감지한다. 그리고, 풍향계(17) 및 풍속계(19)는 축사(11)가 개방식인 경우 외부에 설치되어 현재 바람의 방향과 세기를 아날로그 값으로 감지한다.

변환기(23)는 아날로그/디지탈 변환기로 이루어져 온도센서(13), 습도센서(15), 풍향계(17) 및 풍속계(19)에서 감지된 아날로그 값을 각각 디지탈 값으로 변환한다.

프로세서(25)는 PC 등으로 이루어지며 디지탈 값으로 변환되어 입력되는 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 데이터를 화면 상에 표시하여 사용자에게 알려주면서 통신용 모뎀(27)을 통해 센터(29)로 전송한다. 그리고, 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 데이터를 센터(29)가 처리하여 자동화기기(31)의 동작을 제어하는 명령을 발생하고 통신용 모뎀(27)을 통해 다시 프로세서(25)로 전송하면 프로세서(25)는 전송되는 제어 신호에 따라 화면 상에 표시한다. 그리고, 프로세서(25)는 센터(29)에서 전송되는 명령에 의해 자동화기기(31)의 동작을 제어한다. 또한, 프로세서(25)는 변환기(23)에서 입력되는 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 데이터가 저장될 수 있다.

통신용 모뎀(27)은 센터(29)와 인터넷 상으로 연결되는 것으로 프로세서(25)에서 센터(29)로 데이터 신호를 전송하고, 센터(29)에서 프로세서(25)로 제어 신호를 전송한다.

센터(29)는 프로세서(25)에서 통신용 모뎀(27)을 통해 전송되는 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 데이터를 처리하여 통신용 모뎀(27)을 통해 프로세서(25)로 자동화기기(31)의 동작을 제어하는 명령을 실시간으로 전송한다. 또한, 센터(29)는 각각의 축사(11)에 대한 장기간의 기후 데이터가 저장되는 데, 이 장기간의 저장되어 가공된 기후 데이터는 현재를 기준으로 하여 설정 기간 이후의 기후를 예보하여 이후의 상황에 대해 미리 대비할 수 있도록 한다.

자동화기기(31)는 에어콘(33), 히터(35), 급이기(37), 급수기(39) 및 송풍팬(41) 등으로 이루어지며 프로세서(25)를 통한 센터(29)의 제어 신호에 의해 동작이 제어된다. 즉, 축사(11)의 온도가 가축 사육의 최적 온도 보다 높다면 에어콘(33)이 자동으로 작동되어 축사(11)의 온도를 최적 온도로 하강시키면서 급수기(37)가 작동되어 물의 공급을 증가시키고, 또한, 급이기(39)는 가축들이 식욕이 가장 왕성할 때에 작동되도록 하여 사료 섭취량이 저하되는 것을 방지한다. 그리고, 히터(35)는 축사(11)의 온도가 가축 사육의 최적 온도 보다 낮다면 자동으로 작동되어 축사(11)의 온도를 최적 온도로 상승시킨다.

또한, 송풍팬(41)은 축사(11) 내부의 습도가 높다면 풍속과 풍향에 대해 적절하게 자동으로 작동되어 습도를 낮게 한다. 즉, 축사(11)가 개방식가 개방식인 경우 송풍팬(41)을 작동시키는 데, 이 송풍팬(41)을 축사(11) 내부의 습도가 높은 공기의 환기가 잘 이루어지도록 풍향과 동일한 방향을 향하여 흐르도록 작동시킨다. 또한, 송풍팬(41)의 회전 속도에 따라 축사(11) 내부의 환기 속도를 조절한다. 즉, 송풍팬(41)의 회전 속도를 빠르게 하면 환기도 빠르게 이루어지고, 회전 속도를 느리게 하면 환기도 느리게 이루어진다.

상술한 구성의 가축 사육 제어시스템의 동작을 설명한다.

온도센서(13) 및 습도센서(15)에 의해 축사(11) 내의 온도 및 습도를 감지한다. 그리고, 개방식 축사(11)의 경우 풍향계(17) 및 풍속계(19)에 의해 바람의 방향과 세기를 감지한다. 상기에서 온도센서(13), 습도센서(15), 풍향계(17) 및 풍속계(19)는 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등을 아날로그 값으로 실시간 감지한다.

그리고, 변환기(23)는 아날로그 값으로 감지된 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 데이터를 입력시켜 각각 디지탈 값으로 변환하여 PC 등으로 이루어진 프로세서(25)로 출력한다. 이에, 프로세서(25)는 입력되는 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 데이터를 화면 상에 표시하여 현재 축사(11)의 상태를 사용자에게 알려주면서 통신용 모뎀(27)을 통해 센터(29)로 전송한다. 이 때, 프로세서(25)는 변환기(23)에서 입력되는 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 데이터를 저장할 수 있다.

그 다음, 센터(29)는 통신용 모뎀(27)을 통해 전송되는 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 데이터를 처리하여 자동화기기(31)의 동작을 제어하는 명령을 발생하고 통신용 모뎀(27)을 통해 프로세서(25)로 전송한다. 이에, 프로세서(25)는 전송되는 제어 신호에 따라 화면 상에 표시하여 사용자에게 알려주면서 자동화기기(31)의 동작을 제어한다. 또한, 센터(29)는 각각의 축사(11)에 대한 저장된 장기간의 기후 데이터에 의해 현재를 기준으로 하여 설정 기간 이후의 기후를 예보하여 이후의 상황에 대해 미리 대비할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 돌발 상황에 적극적으로 대처할 수 있어 최적의 사육 조건을 제공할 수 있다. 그리고, 축사(11)의 상태에 따라 센터(29)에서 자동화기기(31)를 제어하므로 사용자 각각의 프로세서(25)에 별도의 운용 프로그램이 필요하지 않으며, 또한, 사용자가 PC에 대한 전문적인 지식이 없이도 쉽게 사용할 수 있다.

상기에서 센터(29)는 축사(11)의 온도가 가축 사육의 최적 온도 보다 높다면 온도를 하강시키는 에어콘(33) 및 물을 공급하는 급수기(37)를 작동시키기 위한 제어 신호와, 또한, 급이기(39)를 가축들이 식욕이 가장 왕성할 때에 작동시키기 위한 제어 신호를 발생한다. 그리고, 센터(29)는 축사(11)의 온도가 가축 사육의 최적 온도 보다 낮다면 히터(33)를 작동시키기 위한 제어 신호를 발생하며, 또한, 습도가 높다면 송풍팬(41)을 풍향과 동일한 방향을 향하면서 회전 속도가 풍속에 반비례하여 작동시키기 위한 제어 신호를 발생한다. 그리고, 상술한 모든 제어 신호는 통신용 모뎀(27)을 통해 프로세서(25)로 전송되어 화면 상에 표시하여 사용자에게 알려준다.

또한, 프로세서(25)는 제어 신호에 의해 에어콘(33), 히터(35), 급이기(37), 급수기(39) 및 송풍팬(41) 등의 자동화기기(31)를 자동으로 작동시킨다. 즉, 축사(11)의 온도가 가축 사육의 최적 온도 보다 높거나 또는 낮다고 감지되면 센터(29)에서 전송되는 제어 신호에 의해 에어콘(33) 또는 히터(35)가 자동으로 작동되어 축사(11)의 온도가 최적 온도를 이르도록 한다. 또한, 축사(11)의 온도가 가축 사육의 최적 온도 보다 높다면 물을 공급하는 급수기(37)를 작동시켜 식수의 공급을 증가시키고 급이기(39)를 가축들이 식욕이 가장 왕성할 때에 작동되어 사료를 공급한다. 그리고, 축사(11)가 개방식인 경우 내부의 습도가 높다면 송풍팬(41)을 풍향과 동일한 방향을 향하면서 회전 속도가 풍속에 반비례되게 작동한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가축 사육 제어시스템은 온도센서, 습도센서, 풍향계 및 풍속계 등에 의해 감지된 축사 내의 온도와 습도와 외부의 바람의 방향과 세기를 프로세서의 화면 상에 표시하면서 통신용 모뎀을 통해 센터로 전송하며, 이 센터는 전송되는 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 데이터를 처리하여 이 데이터를 저장시키면서 통신용 모뎀을 통해 프로세서로 자동화기기의 동작을 제어하는 명령을 실시간으로 전송하여 에어콘, 히터, 급이기, 급수기 및 송풍팬 등을 자동으로 작동시켜 축사의 온도와 습도를 최적 상태로 조절하며, 또한, 축사 내의 온도가 높으면 급수기를 작동시켜 물의 공급을 증가시키면서 급이기를 가축들이 식욕이 가장 왕성할 때에 사료를 공급하도록 제어한다.

따라서, 본 발명은 센터에서 자동화 기기들을 제어하여 별도의 운용 프로그램이 필요하지 않고 사용자가 PC에 대한 전문적인 지식이 없이도 쉽게 사용할 수 있으며, 각각의 축산 농가에 대한 데이타를 장시간의 축적할 수 있어 돌발 상황에 적극적으로 대처할 수 있어 최적의 사육 조건을 제공할 수 있는 잇점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가축 사육 제어시스템의 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 축사 21 : 센서군

23 : 변환기 25 : 프로세서

27 : 통신용 모뎀 29 : 센터

31 : 자동화기기

Claims (4)

1. 축사 내부와 외부에 각각 설치되어 내부의 온도 및 습도와 외부의 풍향 및 풍속을 감지하기 위한 센서군과,

   상기 센서군에서 감지된 아날로그 신호를 사용자 프로세서에서 인식 가능한 디지털 데이터로 변환하는 변환기와,

   상기 변환기에서 디지털로 변환된 온도, 습도, 풍향 및 풍속의 데이터의 표시 및 변환기에서 변환된 데이터를 센터로 전송하기 위한 프로세스프로그램과 상기 센터에서 전송되는 제어신호의 표시 및 이러한 제어신호에 따라서 자동화기기를 제어하여 축사내의 환경조건을 조절하는 사용자 프로세서와,

   상기 사용자 프로세서와 센터간의 데이터를 송수신하기 위한 통신용 모뎀과,

   사용자 프로세서의 제어에 따라서 자동으로 작동되어 축사내의 가축 사육을 위한 환경조건을 조절하기 위한 자동화 기기와,

   상기 사용자 프로세서로 부터 전송받은 센서군의 축사 내부 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등의 환경조건 데이터를 저장/처리하여 해당 축사내의 환경조건을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 사용자 프로세서에 전송하는 센터를,

   포함하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 제어시스템.
2. 청구항 1에 있어서 상기 센서군은 온도센서, 습도센서, 풍향계 및 풍속계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 제어시스템.
3. 청구항 1에 있어서 상기 사용자 프로세서는 개인용 컴퓨터로 이루어지는 가축 사육 제어시스템.
4. 청구항 1에 있어서 상기 자동화기기는 에어콘, 히터, 급이기, 급수기 및 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 제어시스템.