KR101713942B1 - Managing system and energy production using asricultural pipeline - Google Patents

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KR101713942B1 KR1020140139376A KR20140139376A KR101713942B1 KR 101713942 B1 KR101713942 B1 KR 101713942B1 KR 1020140139376 A KR1020140139376 A KR 1020140139376A KR 20140139376 A KR20140139376 A KR 20140139376A KR 101713942 B1 KR101713942 B1 KR 101713942B1
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Abstract

저류조의 물을 고가수조로 공급하기 위해 용수 공급펌프가 설치되는 메인 스마트 감지관, 고가수조의 물을 밭에 설치되는 스프링클러로 공급하기 위한 서브 스마트 감지관, 서브 스마트 감지관에 설치되어 고가수조의 물을 펌핑하여 스프링클러로 공급하기 위한 시스템 공급펌프, 서브 스마트 감지관 내를 흐르는 물을 이용하여 발전하기 위한 발전장치, 발전장치에서 생산된 전력을 축전하는 축전기, 메인 스마트 감지관과 서브 스마트 감지관 등의 현장 시설에 설치되어 각종 유량과 수압 계측정보를 획득하고 밭의 토양 수분 정보와 강우 정보를 센서를 통해 획득하고 회득된 정보를 출력하는 모니터링부, 현장에 설치되어 모니터링부에서 획득된 계측정보를 네트워크 통신망을 이용하여 원격의 관리센터로 전달하고 관리센터로부터의 제어신호를 현장 시설의 구동부의 구동을 위해 전달하는 원격 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템이 게시된다.A main smart sensing pipe where a water supply pump is installed to supply the water of a storage tank to a high water tank, a sub smart sensing pipe for supplying water of a high water tank to a sprinkler installed in a field, and a sub smart sensing pipe, A system supply pump for supplying water to the sprinkler, a power generator for generating electricity using water flowing in the sub smart sensing tube, a capacitor for storing power produced by the power generator, a main smart sensing pipe and a sub smart sensing pipe A monitoring unit which is installed in a field facility to acquire various flow and pressure measurement information, obtains soil moisture information and rainfall information of a field through a sensor, and outputs the obtained information, To the remote management center by using the network communication network, and transmits the control signal from the management center Chapter A remote control apparatus and energy management system that using irrigation in agriculture, characterized in that includes a transmission for the drive of the drive unit of the facility are posted.

Description

농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템{MANAGING SYSTEM AND ENERGY PRODUCTION USING ASRICULTURAL PIPELINE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an energy production and management system using agricultural irrigation water,

본 발명은 농업용 관수로를 흐르는 유체(농업용수 등)를 이용하여 에너지를 생산하고를 이를 관리할 수 있는 농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy production and management system using an agricultural irrigation channel capable of producing and managing energy using a fluid (agricultural water, etc.) flowing through an agricultural irrigation channel.

현재 영농작업의 기계화와 영농방식의 변화, 밭작물 재배를 위한 용수공급 요구 등 영농환경의 변화로 인하야 경지면적의 감소에도 불구하고 농업용수의 사용은 증가하고 있는 실정이다.Currently, the use of agricultural water is increasing despite the decrease in land area due to changes in farming environment such as mechanization of farming work, change of farming method, and supply of water for cultivation of crops.

또한, 영농환경의 변화, FTA 체결에 따른 농업 분야에서의 경쟁력 제고, 수자원의 중요성 증대, 잦은 기상이변으로 인한 홍수, 침수, 가뭄 등의 재난 예방 등을 위해서 농업용수의 효율적 관리 및 이용의 필요성이 대두하고 있다.In addition, the need for efficient management and use of agricultural water is needed to improve the agricultural environment, increase competitiveness in the agricultural sector due to the conclusion of an FTA, increase the importance of water resources, prevent disasters such as floods, floods and droughts due to frequent weather changes Is emerging.

특히, 수자원은 한정되어 있고 점진적으로 물부족 상황이 초래하고 있는 상황에서, 한정된 수자원을 이용하여 단순히 농업용수로만 사용하는 현재의 수자원 관리시스템에서는 수자원의 낭비라고 볼 수 있는 실정이다. 즉, 수력발전을 통해 수자원을 이용하여 에너지를 생산하는 방법 이외에는, 대부분이 수자원을 먼 곳까지 농업용 관수로를 이용하여 보내기 위해서 많은 에너지(이송 펌프, 수위감지, 스프링클러 작동, 농업용 관수로 감시장치 등에 들어가는 전기에너지 등)가 소모되므로 수자원을 이용하는데 따른 막대한 에너지 손실이 발생하고 있는 상황이다.Especially, water resources are limited and it is a waste of water resources in the present water resource management system which is used only as agriculture water using limited water resources in a situation where water shortage condition is gradually caused. In other words, except for the method of generating energy by using water resources through hydroelectric power generation, most of the energy is transferred to a remote place through agricultural irrigation canal by using a lot of energy (transfer pump, water level detection, sprinkler operation, And the amount of electric energy to be consumed) is consuming so much energy loss is caused by the use of water resources.

이에 따라서, 에너지원으로 사용할 수 있는 수자원을 농업용 관수로를 이용하여 이송하는 과정에서 에너지를 생산할 수 있음은 물론, 이를 효율적으로 관리할 수 있는 시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 상황이다.
Accordingly, there is an urgent need to develop a system capable of producing energy as well as efficiently managing the water resources that can be used as an energy source in the process of transferring water resources using an agricultural waterway.

국내등록특허 제10-0850770호Korean Patent No. 10-0850770

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 농업용 관수로를 통해 이동되는 수자원을 이용하여 에너지를 생산하고 관리할 수 있는 농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an energy production and management system using an agricultural irrigation canal that can produce and manage energy using water resources transferred through an agricultural irrigation canal .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템은, 저류조의 물을 고가수조로 공급하기 위해 용수 공급펌프가 설치되는 메인 스마트 감지관; 상기 고가수조의 물을 밭에 설치되는 스프링클러로 공급하기 위한 서브 스마트 감지관; 상기 서브 스마트 감지관에 설치되어 상기 고가수조의 물을 펌핑하여 상기 스프링클러로 공급하기 위한 시스템 공급펌프; 상기 서브 스마트 감지관 내를 흐르는 물을 이용하여 발전하기 위한 발전장치; 상기 발전장치에서 생산된 전력을 축전하는 축전기; 상기 메인 스마트 감지관과 상기 서브 스마트 감지관 등의 현장 시설에 설치되어 각종 유량과 수압 계측정보를 획득하고, 상기 밭의 토양 수분 정보와 강우 정보를 센서를 통해 획득하고, 획득된 정보를 출력하는 모니터링부; 현장에 설치되어 상기 모니터링부에서 획득된 계측정보를 네트워크 통신망을 이용하여 원격의 관리센터로 전달하고 상기 관리센터로부터의 제어신호를 현장 시설의 구동부의 구동을 위해 전달하는 원격 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an energy production and management system using an agricultural waterway of the present invention includes a main smart sensing pipe in which a water supply pump is installed to supply water in a storage tank to a high-priced water tank; A sub smart sensing pipe for supplying the water in the elevated water tank to a sprinkler installed in a field; A system supply pump installed in the sub smart sensing pipe for supplying water into the sprinkler; A power generator for generating electricity using water flowing in the sub smart sensing tube; A capacitor for storing electric power produced by the power generation device; The main smart sensing pipe and the sub smart sensing pipe to acquire various flow rate and pressure measurement information, acquire soil moisture information and rainfall information of the field through a sensor, and output the obtained information Monitoring section; And a remote control device installed in the field and transferring the measurement information obtained by the monitoring unit to a remote management center using a network communication network and transmitting a control signal from the management center for driving a driving unit of the field facility .

여기서, 상기 관리센터는, 상기 네트워크 통신망을 통해 상기 원격제어장치와 상기 모니터링부와 상호 신호 전송 가능한 통신장치; 상기 통신장치를 통해 전달받은 계측정보와, 입력된 관계망 정보 및 설정된 기준값 등이 저장되는 데이터베이스; 관리자가 정보를 입력하는 입력부; 상기 관계망 정보와 관계망의 구동 및 관리상태를 표시하여 출력하는 출력부; 관리자 단말기 및 밭 재배자 단말기로 필요한 문자서비스를 제공하는 문자 발송부; 및 상기 통신장치를 통해 관계망의 구동부를 제어하기 위한 제어신호를 전송하고, 상기 모니터링부에서 전달된 계측정보를 상기 데이터베이스에 저장된 기준값과 비교하여 점검할 장치를 확인하고, 점검이 필요한 장치의 발견시 상기 문자 발송부를 통해 상기 발전장치를 포함하는 현장 설비의 점검요청신호를 발송하도록 관리하는 관리서버;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the management center may include: a communication device capable of mutually transmitting signals between the remote control device and the monitoring unit through the network communication network; A database storing measurement information transmitted through the communication device, input network information, and a set reference value; An input unit through which an administrator inputs information; An output unit displaying and outputting the network information and the operation and management status of the network; A character sending unit for providing necessary character services to the administrator terminal and the plowman terminal; And a control unit for transmitting a control signal for controlling a driving unit of the network through the communication device, comparing the measurement information transmitted from the monitoring unit with a reference value stored in the database to identify a device to be inspected, And a management server that manages to send an inspection request signal of the field facility including the power generation device through the character sending unit.

본 발명의 농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템에 따르면, 농업용 관수로에 발전장치를 설치하여 에너지를 생산함으로 물론, 생산된 에너지를 이용하여 현장설비의 구동에 사용할 수 있다.According to the energy production and management system using the agricultural waterway of the present invention, it is possible to produce energy by installing a power generation device in an agricultural waterway for agricultural use, and of course, it can be used for driving the field facility using the produced energy.

또한, 농업용 관수로의 관계망에 설치되는 각종 계측센서를 통해 관수로의 상태와 농업용수의 공급상황, 환경상황 등의 계측정보를 획득하고, 획득된 계측정보를 이용하여 원격에서 자동으로 관계망의 구동 및 점검 등의 유지 관리가 가능하게 된다.In addition, measurement information such as the condition of the irrigation channel, the supply situation of the agricultural water, and the environmental condition is obtained through various measuring sensors installed in the network of the irrigation water for agricultural use, and the irrigation network is automatically operated Maintenance and maintenance of the apparatus can be performed.

따라서, 농업용 관수로의 유지관리 비용을 줄일 수 있음은 물론, 이상 발견시 관리자 단말기 또는 밭 재배자 단말기로 문자를 발송하여 즉각적인 현장점검 및 후속조치기 이루어지도록 하여 농업용수의 공급이 원활하게 이루어질 수 있도록 관리할 수 있다.Therefore, it is possible to reduce the maintenance cost of the agricultural irrigation water, and to send the letters to the manager terminal or the farmer terminal in case of abnormality, so that the on-site inspection and follow- Can be managed.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발전장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic diagram for explaining an energy production and management system using an agricultural waterway according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the power generation apparatus shown in FIG. 1. FIG.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템을 자세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an energy production and management system using an agricultural waterway according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템(100)은, 저류조(110)의 물을 고가수조(120)로 공급하기 위해 수조 공급펌프(131)가 설치되는 메인 스마트 감지관(130)과, 고가수조(120)의 물을 밭(10)에 설치되는 스프링클러(20)로 공급하기 위한 서브 스마트 감지관(140)과, 서브 스마트 감지관(140)에 설치되어 고가수조(120)의 물을 펌핑하여 스프링클러(20)로 공급하기 위한 시스템 공급펌프(141)와, 상기 서브 스마트 감지관(141) 내를 흐르는 물을 이용하여 발전하기 위한 발전장치(150), 발전장치(150)에서 생산된 전력을 축전하는 축전장치(160), 메인 스마트 감지관(130)과 서브 스마트 감지관(140) 등의 현장 시설에 설치되어 각종 계측정보를 획득하는 모니터링부(170)와, 현장에 설치되어 모니터링부(170)에서 획득된 계측정보를 네트워크 통신망(30)을 이용하여 원격의 관리센터(200)로 전달하고 관리센터(200)로부터의 제어신호를 현장 시설의 구동을 위해 전달하는 원격 제어장치(190)와, 원격에서 현장의 시설을 자동으로 관리하고 운영하는 관리센터(200)를 구비한다.
1 and 2, an energy production and management system 100 using an agricultural irrigation canal according to an embodiment of the present invention includes a water tank supply pump 120 for supplying water from a storage tank 110 to a high water tank 120, A sub smart sensing pipe 140 for supplying the water of the elevated water tank 120 to the sprinkler 20 installed in the field 10, A system supply pump 141 installed in the pipe 140 for pumping water from the elevated water tank 120 and supplying the water to the sprinkler 20, A power storage device 160 for storing power produced by the power generation device 150, a main smart sensing pipe 130 and a sub smart sensing pipe 140, A monitoring unit 170 that is installed in the field and acquires from the monitoring unit 170, A remote control device 190 for transmitting the measurement information to the remote management center 200 using the network communication network 30 and transmitting the control signal from the management center 200 for driving the field facility, And a management center 200 for automatically managing and operating facilities of the facility.

상기 저류조(110)에는 수위센서(111)가 설치되어 그 수위 측정정보가 모니터링부(170)로 제공될 수 있다. 저류조(110)의 용수는 메인 스마트 감지관(130)을 통해 고가수조(120)로 공급된다. 고가수조(120)에도 수위센서(121)가 설치되어 고가수조(120)의 수위를 측정하고, 측정정보는 모니터링부(170)로 제공된다. 메인 스마트 감지관(130)에는 저류조(110)의 용수를 고가수조(120)로 펌핑하여 공급하기 위한 수조 공급펌프(131)와, 유량계(133) 및 밸브(135)가 설치된다. 수조 공급펌프(131), 밸브(135)는 원격제어장치(190)에서 전달되는 제어신호에 의해 온/오프 구동제어된다. 그리고 유량계(133)에서 측정된 유량측정 정보는 모니터링부(170)로 제공된다. 또한, 밭(10)에는 토양의 수분을 측정하기 위한 토양 수분센서(171)가 설치되고, 밭의 주변에는 강우센서(173)가 설치된다. 토양 수분센서(171)와 강우센서(173)에서 측정된 정보도 모니터링부(170)로 전달되어 집계된다.
The water level sensor 111 may be installed in the storage tank 110 and the water level measurement information may be provided to the monitoring unit 170. The water in the storage tank 110 is supplied to the elevated tank 120 through the main smart sensing pipe 130. A water level sensor 121 is also installed in the elevated water tank 120 to measure the water level of the water tank 120 and the measurement information is provided to the monitoring unit 170. The main smart sensing pipe 130 is provided with a water tank feed pump 131 for supplying the water of the storage tank 110 to the elevated water tank 120 and a flow meter 133 and a valve 135. The water tank feeding pump 131 and the valve 135 are on / off-driven controlled by a control signal transmitted from the remote control device 190. The flow rate measurement information measured by the flow meter 133 is provided to the monitoring unit 170. The soil 10 is provided with a soil moisture sensor 171 for measuring the moisture of the soil, and a rainfall sensor 173 is installed around the soil. The information measured by the soil moisture sensor 171 and the rainfall sensor 173 is also transmitted to the monitoring unit 170 and accumulated.

상기 서브 스마트 감지관(140)은 고가수조(120)의 용수를 밭(10)의 스프링클러(20)로 공급하기 위해 설치되는 것이다. 이러한 서브 스마트 감지관(140)에는 시스템 공급펌프(141), 밸브(142), 유량계(143), 압력계(144)가 설치될 수 있다. 시스템 공급펌프(141)와 밸브(142)는 원격제어장치(190)에 의해 온/오프 구동 제어된다. 상기 유량계(143)와 압력계(144) 각각은 서브 스마트 감지관(140)을 통해 스프링클러(20)로 공급되는 용수의 유량과 공급압력을 측정하고, 측정된 정보는 모니터링부(170)로 제공된다. 이때 바람직하게는, 유량계(143)와 압력계(144)는 발전장치(150)의 하류에 설치되어 발전장치(150)를 통과한 용수의 유량과 압력을 측정하는 것이 바람직하다. 따라서 발전장치(150)를 통과한 용수의 압력이 스프링클러(20)에서 요구되는 펌핑압력에 미달 될 경우에, 모니터링부(170)로부터 압력계(144)의 측정값과 유량계(143)의 측정값을 전달받은 관리센터(200)에서는 유량발전장치(150)의 터빈(151)의 동작 이상이나 허용범위 이상으로 과부하가 작용하고 있는 것으로 판단하여 발전장치(150)를 점검할 수 있도록 후속조치를 취할 수 있으며, 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
The sub smart sensing pipe 140 is installed to supply the water of the elevated water tank 120 to the sprinkler 20 of the field 10. In this sub smart sensing pipe 140, a system supply pump 141, a valve 142, a flow meter 143, and a pressure gauge 144 may be installed. The system supply pump 141 and the valve 142 are on / off-driven controlled by the remote control device 190. Each of the flow meter 143 and the pressure gauge 144 measures the flow rate and the supply pressure of the water supplied to the sprinkler 20 through the sub smart sensing pipe 140 and the measured information is provided to the monitoring unit 170 . Preferably, the flow meter 143 and the pressure gauge 144 are installed downstream of the power generating device 150 to measure the flow rate and pressure of the water passing through the power generating device 150. The measured value of the pressure gauge 144 and the measured value of the flow meter 143 are supplied from the monitoring unit 170 to the sprinkler 20 when the pressure of the water passing through the power generator 150 is lower than the pumping pressure required by the sprinkler 20. [ The control center 200 determines that the turbine 151 of the flow rate generator 150 is operating abnormally or overloads in excess of the permissible range and can take subsequent measures to check the power generator 150 And more detailed description will be given later.

상기 발전장치(150)는 서브 스마트 감지관(140)에 설치되어 이송되는 용수를 이용하여 전력을 생산한다. 이러한 발전장치(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 서브 스마트 감지관(140)의 내부에 설치되는 터빈(151)과, 터빈(151)의 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전기(153)를 구비한다. 발전기(153)는 서브 스마트 감지관(140)의 외측에 설치되어 터빈(151)이 회전력을 전달받도록 설치된다. 터빈(151)은 그 형상 및 구조가 다양하게 적용될 수 있으며, 특정한 구조에 한정되지 않는다. 예를 들어, 터빈(151)은 다리우스(Darrieus)형, 크로스 플로우(Cross Flow)형, 사보니어스(Savonius) 형 등이 적용될 수 있다.The power generation device 150 is installed in the sub smart sensing pipe 140 and generates electric power using the water to be transported. 2, the power generator 150 includes a turbine 151 installed inside the sub smart sensing tube 140, a generator 153 for generating power by receiving the rotational force of the turbine 151, Respectively. The generator 153 is installed outside the sub smart sensing tube 140 so that the turbine 151 receives the rotational force. The shape and structure of the turbine 151 may be variously applied, and the structure is not limited to a specific structure. For example, the turbine 151 may be a Darrieus type, a cross flow type, a Savonius type, or the like.

그리고 상기 발전기(153)에서 생성된 전력에너지는 축전지(160)로 전달되어 축전된다. The power generated by the generator 153 is transferred to the battery 160 and stored.

물론, 상기 발전기(153)에서 생성되는 전력은 즉시 사용처로 공급되어 사용될 수도 있고, 축전기(160)에 축전되어 있다가 사용처에서 사용될 수도 있다. 여기서, 상기 전력 소비처는 농업용수 관수로 시스템의 구동을 위한 구동장치들(펌프, 밸브 등 포함)를 포함할 수 있으며, 주변의 가로등이나, 비상등 내지 감시카메라 등의 구동전력으로 제공될 수도 있다.Of course, the electric power generated by the generator 153 may be immediately supplied to the use place, or may be stored in the capacitor 160 and used in the place of use. Here, the power consuming unit may include driving devices (including pumps, valves, etc.) for driving the agricultural water supply system, and may be provided with driving power of surrounding street lamps, emergency lights or surveillance cameras.

또한, 상기 발전장치(150)는 서브 스마트 감지관(140)에 복수 마련되어 복수 위치에 설치될 수도 있음은 당연하다.In addition, it is a matter of course that a plurality of the power generators 150 are provided in the sub smart sensing tube 140 and may be installed in a plurality of positions.

또한, 축전지(160)에는 축전량을 측정하기 위한 축전센서(165)가 설치되어 축전지의 축전량을 계측하고, 계측정보는 모니터링부(170)로 전달될 수 있다.
The storage battery 160 may be provided with a storage sensor 165 for measuring the storage capacity of the battery, and measurement information may be transmitted to the monitoring unit 170.

상기 모니터링부(170)는 앞서 설명한 바와 같이, 현장 설비에 설치되는 여러 가지 계측장치(센서, 측정기, 계량기, 토지 수분센서, 강우센서, 축전센서 등)로부터 계측값을 전달받아 수집하고, 수집된 정보는 네트워크 통신망(30)을 통해 관리센터(200)로 제공된다.
As described above, the monitoring unit 170 receives measurement values from various measurement devices (sensors, meters, meters, land moisture sensors, rainfall sensors, power storage sensors, and the like) installed in the field facilities and collects them, Information is provided to the management center 200 via the network communication network 30. [

상기 원격제어장치(190)는 현장에 설치되어 네트워크 통신망(30)을 통해 관리센터(200)로부터 시설물의 운전 구동을 위한 제어신호를 전달받고, 전달받은 제어신호를 각각의 장치구동부로 전달하여 구동제어동작이 이루어지도록 한다. 여기서 상기 장치구동부는 용수 펌프(131)와, 시스템 펌프(141)와, 밸브(133)(142)를 포함할 수 있다.The remote control device 190 receives a control signal for driving the facility from the management center 200 through a network communication network 30 and transmits the received control signal to each device driver So that the control operation is performed. The apparatus driving unit may include a water pump 131, a system pump 141, and valves 133 and 142.

또한, 원격제어장치(190)는 모니터링부(170)와 일체로 즉, 하나의 장치로 통합하여 제작되어 설치될 수도 있다.
In addition, the remote control device 190 may be integrally formed with the monitoring unit 170, that is, integrated into one device and installed.

상기 관리센터(200)는 네트워크 통신망(30)을 통해 원격제어장치(190) 및 모니터링부(170)와 상호 신호 전송 가능한 통신장치(210)와, 관리서버(220), 데이터베이스(230), 입력부(240), 출력부(250) 및 문자발송부(260)를 구비한다.The management center 200 includes a communication device 210 capable of mutually signaling signals with the remote control device 190 and the monitoring unit 170 through the network communication network 30 and a management server 220, An input unit 240, an output unit 250, and a character sending unit 260.

관리서버(220)는 통신장치(210)를 통해 전달되는 현장 시스템의 계측정보 즉, 모니터링부(170)를 통해 수집된 뒤 전달되는 계측정보를 근거로 하여, 상기 원격제어장치(190)로 상기 장치구동부의 온/오프 구동을 위한 구동 제어신호를 생성하여 전달하여 원격에서 농업용수 관수로(관계망)를 자동으로 관리한다.The management server 220 transmits the measurement information to the remote control device 190 based on the measurement information of the field system transmitted through the communication device 210, And generates and transmits a drive control signal for on / off driving of the device driving unit to automatically manage the agricultural water supply network from the remote place.

데이터베이스(230)에는 밭(10)의 정보 즉, 토지 수분정보, 밭의 작물정보, 강우정보, 그리고 시설물의 계측정보(용수 공급 유량정보, 수압정보, 축전 양 정보 등)가 전달되어 저장될 수 있다. 또한, 데이터베이스(230)에는 시스템 전체의 사양과, 용량, 등 유지관리에 필요한 다양한 정보가 저장 관리된다. 또한, 상기 압력계(144)에서의 측정되는 수압의 기준압력값이 저장되고, 각종 현장 구동부의 구동을 위한 기준값들이 저장관리될 수 있다. 또한, 데이터베이스(230)에는 용수를 공급하기 위한 조건에 해당되는 밭의 토양수분의 임계값이 설정되어 저장될 수 있다.
Information on the field 10, that is, land moisture information, crop field information, rainfall information, and measurement information (water supply flow rate information, water pressure information, storage amount information, etc.) of the facility can be transmitted and stored in the database 230 have. In addition, the database 230 stores and manages various information necessary for maintenance such as specification of the entire system, capacity, and the like. Also, the reference pressure value of the water pressure measured by the pressure gauge 144 may be stored, and reference values for driving various field driving units may be stored and managed. In addition, a threshold value of the soil moisture in the field corresponding to the condition for supplying water to the database 230 may be set and stored.

입력부(240)는 농업용 관수로의 원격 자동 관리에 필요한 정보를 입력하고, 데이터를 수정 및 보완하기 위한 정보 입력을 위한 것으로서, 관리센터(200)에 구비되는 컴퓨터는 물론, 네트워크망을 통해 관리서버(220)에 접속 가능한 컴퓨터 기기나 모바일 기기 등을 포함할 수 있다.
The input unit 240 inputs information necessary for remote automatic management of agricultural irrigation water and inputs information for correcting and supplementing data. The input unit 240 may be a computer provided in the management center 200, A mobile device, or the like, which can be connected to the computer 220.

상기 출력부(250)는 관리센터(200)에 구비되는 모니터 및 스피커 등을 포함할 수 있다. 따라서 모니터 등을 통해서는 밭(10)의 관계망 정보가 지도 정보와 함께 표시되며, 관계망의 동작상태가 모니터상에 온/오프 구동이 구분되어 표시될 수 있다. 따라서, 센터의 관리자는 모니터를 확인하면서 농업용수 관계망의 동작상태를 자세히 관찰 및 확인할 수 있게 되고, 문제 발생된 부분을 쉽게 확인하여 수속조치를 취하도록 할 수 있다.
The output unit 250 may include a monitor and a speaker provided in the management center 200. Therefore, the network information of the field 10 is displayed together with the map information through the monitor or the like, and the operation state of the network of interest can be displayed separately on / off-drive on the monitor. Accordingly, the administrator of the center can observe and confirm the operation state of the agricultural water network in detail while confirming the monitor, and can easily confirm the trouble occurred and take the corrective action.

상기 문자발송부(260)는 관계망의 동작상태에 따른 동작정보를 관리자 단말기(181) 및 밭 재배자 단말기(183)로 전송한다. 즉, 구체적으로 보면, 모티터링부(170)에서 계측된 계측정보는 물론, 용수 펌프(131)와 시스템 펌프(141)의 동작 여부 및 발전장치(150)의 동작상태 및 축전지(165)의 축전량 등의 정보가 전송될 수 있다.The character sending unit 260 transmits the operation information according to the operating state of the network to the manager terminal 181 and the plower terminal 183. More specifically, whether or not the operation of the water pump 131 and the system pump 141, the operation state of the power generation device 150, and the operation of the accumulator 165 are the same as the measurement information measured by the monitoring unit 170, Amount of information can be transmitted.

또한, 상기 압력계(144)에서 측정된 압력값이 기준값 이하인 경우에, 관리서버(220)에서는 시스템 펌프(141)의 정상동작 상태를 확인하고, 정상동작상태로 확인된 경우 발전장치(150)에 문제가 발생된 것으로 판단하여 문자발송부(260)를 통해 관리자 단말기(181)로 발전장치(150)의 점검을 요청하는 문자를 발송한다. 따라서 관리자는 문자를 확인하고, 현장으로 나가 발전장치(150)의 문제 발생 여부를 확인하여 조치를 취할 수 있게 된다. 즉, 터빈(151) 등의 문제로 인하여 정상적으로 동작되지 않게 되면, 감지관(140)을 흐르는 용수에 큰 부하가 발생되고, 따라서 압력계(144)에서의 측정값이 기준값에 미치지 못하여 스프링클러(20)를 통해 물 공급이 원활하게 이루어지지 못하게 되므로, 이를 감지하여 관리자가 후속조치를 취하도록 함으로써 밭(10)에 용수를 정상적으로 공급할 수 있게 된다.When the pressure value measured by the pressure gauge 144 is less than or equal to the reference value, the management server 220 checks the normal operation state of the system pump 141, It is determined that a problem has occurred and a character requesting inspection of the power generation apparatus 150 is sent to the administrator terminal 181 through the character sending unit 260. [ Accordingly, the administrator can confirm the character, go to the field, check whether the power generation apparatus 150 has a problem, and take action. That is, when the water is not normally operated due to the problem of the turbine 151 or the like, a large load is generated in the water flowing through the sensing pipe 140, and thus the measured value in the pressure gauge 144 does not reach the reference value, Water can not be smoothly supplied to the field 10, so that it is possible to normally supply water to the field 10 by allowing the manager to take follow-up measures.

물론, 관리자는 발전장치(150)가 정상적인 경우에는, 시스템 펌프(141)의 이상여부를 확인하여 후속조치를 취할 수 있게 되며, 시스템 펌프(141)도 정상적인 동작이 이루어지고 있는 경우에는 감지관(140)에 누수가 발생되는 것으로 판단하여 감지관(140)의 누수된 부분을 찾아서 후속조치를 취할 수 있게 된다.
Of course, if the power generation apparatus 150 is normal, the administrator can check whether the system pump 141 is abnormal and take subsequent actions. If the system pump 141 is operating normally, It is possible to detect a leak in the detection tube 140 and to take a follow-up action.

또한, 상기 관리서버(220)는 축전지(160)에 축전된 전력이 다른 사용처에서도 사용하기에 충분한 양이라고 판단되면, 미리 설정되어 정해진 곳으로 정해진 전력을 공급하도록 제어할 수 있게 된다.
Also, when it is determined that the electric power stored in the battery 160 is sufficient for other uses, the management server 220 can control the electric power to be supplied to the predetermined place in advance.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 농업관수로를 이용한 에너지 생산 및 관리시스템에 따르면, 관수로를 통해 이송되는 농업용수를 이용하여 발전을 통해 에너지를 생산할 수 있으며, 생산된 에너지를 이용하여 관계망의 구동부를 구동하는데 사용할 수 있음은 물론, 주변의 사용처로 제공할 수 있다.As described above, according to the energy production and management system using agricultural irrigation water according to the embodiment of the present invention, it is possible to generate energy through power generation using agricultural water transferred through irrigation canal, It can be used not only for driving the driving part of the network of interest but also for the surrounding area.

또한, 스마트관을 통과하는 물의 수압을 측정하여 발전장치(150)의 이상 여부는 물론, 시스템 펌프(141)의 이상 또는 스마트관의 누수까지 판단할 수 있게 되어 관계망의 유지관리가 용이한 이점이 있다.
Further, it is possible to determine not only the abnormality of the power generation device 150, the abnormality of the system pump 141, or the leakage of the smart pipe by measuring the water pressure of the water passing through the smart pipe, have.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Those skilled in the art will readily appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.

100..농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템
110..저류조 120..고가수조
130..메인 스마트 감지관 140..서브 스마트 감지관
150..발전장치 160..축전지
170..모니터링부 181..관리자 단말기
183..밭재배자 단말기 190..원격제어장치
200..관리센터 210..통신장치
220..관리서버 230..데이터베이스
240..입력부 250..출력부
260..문자발송부100 .. Energy production and management system using agricultural waterway
110 .. storage tank 120 .. high water tank
130 .. main smart sensing pipe 140 .. sub smart sensing pipe
150 ..generator 160 .. accumulator
170 .. monitoring section 181 .. administrator terminal
183 .. Field grower terminal 190 .. Remote control device
200 .. management center 210 .. communication device
220 .. management server 230 .. database
240 .. Input part 250 .. Output part
260 .. character sending section

Claims (2)

저류조의 물을 고가수조로 공급하기 위해 용수 공급펌프가 설치되는 메인 스마트 감지관;
상기 고가수조의 물을 밭에 설치되는 스프링클러로 공급하기 위한 서브 스마트 감지관;
상기 서브 스마트 감지관에 설치되어 상기 고가수조의 물을 펌핑하여 상기 스프링클러로 공급하기 위한 시스템 공급펌프;
상기 서브 스마트 감지관 내를 흐르는 물을 이용하여 발전하기 위해 상기 서브 스마트 감지관에 설치되는 발전장치;
상기 발전장치에서 생산된 전력을 축전하는 축전기;
상기 메인 스마트 감지관과 상기 서브 스마트 감지관 등의 현장 시설에 설치되어 각종 유량과 수압 계측정보를 획득하고, 상기 밭의 토양 수분 정보와 강우 정보를 센서를 통해 획득하고, 획득된 정보를 출력하는 모니터링부;
현장에 설치되어 상기 모니터링부에서 획득된 계측정보를 네트워크 통신망을 이용하여 원격의 관리센터로 전달하고 상기 관리센터로부터의 제어신호를 현장 시설의 구동부의 구동을 위해 전달하는 원격 제어장치;를 포함하며,
상기 관리센터는,
상기 네트워크 통신망을 통해 상기 원격제어장치와 상기 모니터링부와 상호 신호 전송 가능한 통신장치;
상기 통신장치를 통해 전달받은 계측정보와, 입력된 관계망 정보 및 설정된 기준값 등이 저장되는 데이터베이스;
관리자가 정보를 입력하는 입력부;
상기 관계망 정보와 관계망의 구동 및 관리상태를 표시하여 출력하는 출력부;
관리자 단말기 및 밭 재배자 단말기로 필요한 문자서비스를 제공하는 문자 발송부; 및
상기 통신장치를 통해 관계망의 구동부를 제어하기 위한 제어신호를 전송하고, 상기 모니터링부에서 전달된 계측정보를 상기 데이터베이스에 저장된 기준값과 비교하여 점검할 장치를 확인하고, 점검이 필요한 장치의 발견시 상기 문자 발송부를 통해 상기 발전장치를 포함하는 현장 설비의 점검요청신호를 발송하도록 관리하는 관리서버;를 포함하며,
상기 서브 스마트 감지관에는 시스템 공급펌프, 밸브, 유량계 및 압력계가 각각 설치되며,
상기 서브 스마트 감지관에 설치되는 유량계 및 압력계는 상기 발전장치의 하류에 설치되어 상기 발전장치를 통과한 용수의 유량과 압력을 측정하여 상기 모니터링부로 전달하고,
상기 발전장치를 통과한 용수의 압력이 스프링쿨러에서 요구되는 펌핑압력에 미달 될 경우에, 상기 모니터링부로부터 상기 압력계의 측정값과 유량계의 측정값을 전달받은 관리센터에서는 상기 발전장치의 터빈의 동작 이상이나 과부하가 작용한 것으로 판단하여 상기 문자발송부를 통해 관리자 단말기 및 재배자 단말기로 상기 발전장치를 점검할 수 있도록 상기 발전장치의 동작상태 정보를 전송하며,
상기 데이터베이스에는,
밭의 토지 수분 정보, 밭의 작물정보, 강우정보, 시설물의 계측정보(용수 공급 유량정보, 수압정보, 축전 양 정보), 시스템 전체의 사양 및 용량 정보, 상기 압력계에서 측정되는 수압의 기준압력값, 현장 구동부(펌프, 스프링쿨러)의 구동을 위한 기준값들, 용수를 공급하기 위한 조건에 대해당되는 밭의 토양수분의 임계값이 설정되어 저장되는 것을 특징으로 하는 농업용 관수로를 이용한 에너지생산 및 관리시스템.A main smart sensing tube in which a water supply pump is installed to supply water from the storage tank to the elevated tank;
A sub smart sensing pipe for supplying the water in the elevated water tank to a sprinkler installed in a field;
A system supply pump installed in the sub smart sensing pipe for supplying water into the sprinkler;
A power generator installed in the sub smart sensing tube for generating electric power using water flowing in the sub smart sensing tube;
A capacitor for storing electric power produced by the power generation device;
The main smart sensing pipe and the sub smart sensing pipe to acquire various flow rate and pressure measurement information, acquire soil moisture information and rainfall information of the field through a sensor, and output the obtained information Monitoring section;
And a remote control unit installed in the field and transferring the measurement information obtained by the monitoring unit to a remote management center using a network communication network and transmitting a control signal from the management center for driving a driving unit of a field facility ,
The management center,
A communication device capable of mutually signaling the remote control device and the monitoring unit through the network communication network;
A database storing measurement information transmitted through the communication device, input network information, and a set reference value;
An input unit through which an administrator inputs information;
An output unit displaying and outputting the network information and the operation and management status of the network;
A character sending unit for providing necessary character services to the administrator terminal and the plowman terminal; And
A control unit for transmitting a control signal for controlling a driving unit of the network through the communication device, comparing the measurement information transmitted from the monitoring unit with a reference value stored in the database to identify a device to be inspected, And a management server that manages to send an inspection request signal of a field facility including the power generation device through a character sending unit,
The sub smart sensing pipe is provided with a system supply pump, a valve, a flow meter, and a pressure gauge,
The flow meter and the pressure gauge installed in the sub smart sensing pipe are installed downstream of the power generation device to measure the flow rate and pressure of the water passing through the power generation device,
Wherein the control center receives the measured value of the pressure gauge and the measured value of the flow meter from the monitoring unit when the pressure of the water passing through the power generation unit is lower than the pumping pressure required by the sprinkler, And transmits the operation status information of the power generation device to the manager terminal and the grower terminal so that the power generation device can be checked through the character sending section,
In the database,
(Water supply flow rate information, hydraulic pressure information, storage amount information), specification and capacity information of the whole system, reference pressure value of water pressure measured in the pressure gauge The reference value for driving the field drive unit (pump, sprinkler), and the threshold value of the soil moisture in the field corresponding to the condition for supplying the water are set and stored. Management system. 삭제delete
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