KR101728235B1 - 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 저수조를 연결하여 내부에 저장된 물이 상호 교류되도록 하고, 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프로 서로 다른 재배지에 개별적인 물 공급이 이루어지도록 한 구성을 통해 경제적이면서도 복합적인 관수기능을 달성할 수 있는 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 일정량의 관수용 물이 미리 저장된 적어도 둘 이상의 저수조; 상기 저수조를 상호 연결하는 교류용 파이프; 상기 저수조에 연결되어, 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프; 상기 교류용 파이프와 관수용 파이프의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조에 저장된 물이 상기 교류용 파이프와 관수용 파이프로 이동되도록 하는 펌프부; 상기 관수용 파이프의 분기된 통로를 개폐하도록 설치되어, 상기 관수용 파이프 내에 흐르는 물의 유량 또는 방향을 조절하는 밸브부; 및 상기 관수용 파이프에 연결되어, 상기 조절된 유량 또는 방향으로 흐르는 물이 외부로 분사되도록 하는 분사부를 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명은 복수의 저수조를 연결하여 내부에 저장된 물이 상호 교류되도록 하고, 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프로 서로 다른 재배지에 개별적인 물 공급이 이루어지도록 한 구성을 통해 경제적이면서도 복합적인 관수기능을 달성할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 복수의 저수조를 연결하여 내부에 저장된 물이 상호 교류되도록 하고, 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프로 서로 다른 재배지에 개별적인 물 공급이 이루어지도록 한 구성을 통해 경제적이면서도 복합적인 관수기능을 달성할 수 있는 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템에 관한 것이다.
최근 지구의 이상기후는 예년과 비슷한 강수량을 보이지만 연중 강수량이 매우 높은 편차를 발생시켜 지역적으로나 계절적으로 홍수 또는 가뭄 문제를 발생시킨다.
따라서 지하수 또는 지표수의 비점오염을 최소화하고 물의 사용효율을 최적화하는 연구에 대한 요구는 과거에 비해 급속히 증가하고 있는 실정이다.
작물재배를 위한 적정 관수 관리는 작물의 수분 스트레스와 과도한 물의 사용을 최소화하고 작물생장에 필요한 양만 적소 적시에 투입하는 것을 의미하는데, 여기서, 필요 이상의 과다관수는 토양 침식을 가중시키고 이동과 용탈에 의해서 지표수와 지하수의 오염을 발생시킬 가능성이 있는 반면, 부족관수는 재배작물의 생산성과 품질을 저하시킬 수 있다.
예컨대, 농업용 시설 하우스 등에서 사용하는 수분 또는 양분 공급의 방식 중에서 근래에 보급이 확대되고 있는 관수 시스템으로서는 점적관수 시스템이 있는데, 상기 점적관수 시스템은 하우스 내의 토양이나 인공 배지에서 필요로 하는 수분이나 양분의 양만큼을 지정하여 그 양이 도달할 때까지 액체를 자동으로 공급하고 목표가 달성이 되면 공급을 중단하는 자동화된 제어 시스템이다.
이러한 자동화된 점적관수 제어 시스템은 사용자가 지정한 일정한 수분의 포화도 또는 그로부터 계산 가능한 기준에 따라 점적호스의 개폐를 결정하여 공급호스에 연결된 개별 점적관들의 수분 공급 여부를 일괄적으로 결정하는 방식으로서, 토양의 수분 침투 특성에 따라 토양내의 수분 함량이 과도하게 포화되거나 적정 깊이의 수분 함유의 정도를 고르게 유지하기 어려운 단점이 있다.
특히, 토양의 수분 침투 속도가 빠른 경우 충분히 수분이 공급되었음에도 수분 공급을 지속적으로 수행할 우려가 있으며, 토양의 수분 침투 특성이 토양의 상태에 따라 변화하는 상황에 효과적으로 대처하기가 곤란한 문제점이 있다.
또한, 물 공급원인 저수조가 단일화된 구성이므로, 물 공급에 있어서 비경제적이며, 서로 다른 토양특성에서 재배하여야 하는 시설작물과 노지작물을 위해 관수시설의 구축비용이 이중적으로 소모된다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 복수의 저수조를 연결하여 내부에 저장된 물이 상호 교류되도록 하고, 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프로 서로 다른 재배지에 개별적인 물 공급이 이루어지도록 한 구성을 통해 경제적이면서도 복합적인 관수기능을 달성할 수 있는 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일정량의 관수용 물이 미리 저장된 적어도 둘 이상의 저수조; 상기 저수조를 상호 연결하는 교류용 파이프; 상기 저수조에 연결되어, 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프; 상기 교류용 파이프와 관수용 파이프의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조에 저장된 물이 상기 교류용 파이프와 관수용 파이프로 이동되도록 하는 펌프부; 상기 관수용 파이프의 분기된 통로를 개폐하도록 설치되어, 상기 관수용 파이프 내에 흐르는 물의 유량 또는 방향을 조절하는 밸브부; 및 상기 관수용 파이프에 연결되어, 상기 조절된 유량 또는 방향으로 흐르는 물이 외부로 분사되도록 하는 분사부를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은 상기 저수조와 연결되어, 상기 저수조의 물이 소진될 경우, 상기 저수조로 일정량의 물을 공급하는 관정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 펌프부는, 상기 교류용 파이프의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조 간에 물이 상기 교류용 파이프를 통해 교류되도록 하는 입수 펌프; 및 상기 관수용 파이프의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조에 저장된 물이 상기 관수용 파이프를 통해 분사부 방향으로 이동되도록 하는 급수 펌프로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 다목적 관수장치를 이용한 능동형 관수 시스템으로서, 일정량의 관수용 물이 미리 저장된 적어도 둘 이상의 저수조와, 상기 저수조를 상호 연결하는 교류용 파이프와, 상기 저수조에 연결되어 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프와, 상기 교류용 파이프와 관수용 파이프의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조에 저장된 물이 상기 교류용 파이프와 관수용 파이프로 이동되도록 하는 펌프부와, 상기 관수용 파이프의 분기된 통로를 개폐하도록 설치되어, 상기 관수용 파이프 내에 흐르는 물의 유량 또는 방향을 조절하는 밸브부와, 상기 관수용 파이프에 연결되어, 상기 조절된 유량 또는 방향으로 이동하는 물이 외부로 분사되도록 하는 분사부를 포함한 다목적 관수장치; 상기 다목적 관수장치의 저수조 내에 설치되어, 상기 저수조 내의 수위와 압력 중 적어도 하나의 저수조 내부상태에 대한 데이터를 검출하는 저수조 정보 검출부; 상기 다목적 관수장치를 통해 관수하고자 하는 관수대상 재배지에 설치되어, 상기 관수대상 재배지를 이루는 토양의 수분, 염류농도, 온도 중 적어도 하나의 토양 상태에 대한 데이터를 검출하는 토양정보 검출부; 및 상기 저수조 정보 검출부와 토양정보 검출부에서 검출된 데이터 값에 따라 상기 펌프부와 밸브부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 상기 펌프부는, 상기 교류용 파이프의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조 간에 물이 상기 교류용 파이프를 통해 교류되도록 하는 입수 펌프; 및 상기 관수용 파이프의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조에 저장된 물이 상기 관수용 파이프를 통해 분사부 방향으로 이동되도록 하는 급수 펌프로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제어부와 임의의 통신망으로 연결되어, 상기 저수조 정보 검출부와 토양정보 검출부의 데이터 값을 화면에 시각적으로 표시하고, 상기 펌프부와 밸브부의 구동을 원격으로 제어하는 관리 단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 지역별로 기설치된 관정 내에 설치되어, 상기 관정 내의 수위와 압력 중 적어도 하나의 관정 내부상태에 대한 데이터를 검출하고, 검출된 데이터 값을 상기 관리 단말기로 출력하는 관정정보 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 관리 단말기는, 상기 관정정보 검출부를 통해 입력되는 데이터 값을 상기 화면에 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템은 복수의 저수조를 연결하여 내부에 저장된 물이 상호 교류되도록 하고, 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프로 서로 다른 재배지에 개별적인 물 공급이 이루어지도록 한 구성을 통해 경제적이면서도 복합적인 관수기능을 달성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 관정의 내부에서 흐르는 지하수의 상태를 실시간으로 모니터링하는 구성을 통해 가뭄을 예측할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 저수조의 내부상태 및 토양상태를 실시간으로 모니터링하고, 임의의 관리 단말기에서 펌프부와 밸브부의 구동을 원격으로 제어할 수 있도록 한 구성을 통해 효율적인 관리와 사용상의 편의성 향상을 기대할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템의 기계적 구성을 나타낸 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템의 전자적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3 은 도 2에 따른 제어부의 구성을 나타낸 블록도.
도 2 는 본 발명에 따른 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템의 전자적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3 은 도 2에 따른 제어부의 구성을 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
(다목적 관수장치)
도 1은 본 발명에 따른 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템의 기계적 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다목적 관수장치(100)는 저수조(110), 교류용 파이프(121), 관수용 파이프(122), 펌프부(130), 밸브부(140) 및 분사부(150)를 포함하여 구성된다.
상기 저수조(110)는 임의의 관수대상 재배지(A)에 물을 공급하기 위한 물 공급원으로서, 일정량의 관수용 물이 미리 저장되도록 내부공간을 형성한 물탱크의 형태가 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 저수조(110)는 후술되는 교류용 파이프(121)의 기능이 적용되도록 적어도 둘 이상으로 배치하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 관수대상 재배지(A)는 비닐 하우스 등 임의의 시설 내에서 작물을 재배하는 시설작물지(A1)와 자연적인 노지 환경에서 작물을 재배하는 노지작물지(A2) 등이 될 수 있다.
상기 교류용 파이프(121)는 적어도 둘 이상으로 배치된 상기 저수조(110)가 서로 물을 교류할 수 있도록 설치한 것으로, 상기 저수조(110)의 일측을 상호 연결하여, 상기 저수조(110) 간 물이 교류하기 위한 통로를 제공한다.
상기 관수용 파이프(122)는 저수조(110)에 저장된 물을 상기 관수대상 재배지(A)로 관수하기 위한 통로를 제공하는 파이프로서, 상기 저수조(110)에 연결되며, 각각 서로 다른 관수대상 재배지(A), 예컨대, 상기 시설작물지(A1)와 노지작물지(A2)로 이중 관수될 수 있도록 분기된 통로를 갖는 것이 바람직하다.
상기 펌프부(130)는 상기 교류용 파이프(121)와 관수용 파이프(122)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 상기 교류용 파이프(121)와 관수용 파이프(122)로 이동되도록 하는 것으로, 입수 펌프(131) 및 급수 펌프(132)로 구성될 수 있다.
상기 입수 펌프(131)는 교류용 파이프(121)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110) 간에 물이 상기 교류용 파이프(121)를 통해 교류되도록 하는 기능을 수행한다.
상기 급수 펌프(132)는 관수용 파이프(122)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 상기 관수용 파이프(122)를 통해 후술되는 분사부(150) 방향으로 이동되도록 하는 기능을 수행한다.
상기 밸브부(140)는 관수용 파이프(122)의 분기된 통로를 개폐하도록 설치되어, 상기 관수용 파이프(122) 내에 흐르는 물의 유량 또는 방향을 조절하는 구성으로, 솔레노이드(전자) 밸브(solenoid valve), 자동제어 밸브 등이 바람직하나, 이에 한정되지 않고, 다양한 공지의 밸브가 적용될 수 있다.
상기 분사부(150)는 관수용 파이프(122)에 연결되어, 상기 밸브부(140)를 통해 조절된 유량 또는 방향으로 이동하는 물이 외부, 더 바람직하게는, 상기 시설작물지(A1) 또는 노지작물지(A2) 중 적어도 하나로 분사되도록 하는 구성으로, 미니 스프링 쿨러, 점적, 분수 등 다양한 관수 방식이 적용될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 상기 다목적 관수장치(100)는 지역별로 기설치된 관정(111)을 더 포함하여 구성할 수 있다.
상기 관정(111)은 저수조(110)의 물 보충원으로서, 상기 저수조(110) 내부에 저장된 물이 소진될 경우, 상기 저수조(110)로 일정량의 물을 공급하는 기능을 수행한다.
이러한 상기 관정(111)은 임의의 공급용 파이프(123)를 통해 상기 저수조(110)와 연결되도록 구성할 수 있으며, 다른 실시예로는, 상기 관수용 파이프(122)와 직접 연결되도록 구성하여 물 공급원으로서의 보조적인 역할을 수행하도록 할 수도 있다.
또한, 상기 다목적 관수장치(100)는 자연적인 빗물을 저장한 빗물저장수조(112)를 더 포함할 수 있고, 이는 또 다른 물 보충원 또는 물 공급보조원으로서의 역할을 수행하도록 할 수 있다.
이러한 빗물저장수조(112)는 빗물을 정화하기 위한 필터(미도시)가 별도로 구성되어야함이 자명하며, 이러한 빗물저장수조(112)에 관한 기술은 일반적인 공지의 기술로서, 더 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
(다목적 관수장치를 이용한 능동형 관수 시스템)
도 2는 본 발명에 따른 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템의 전자적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2에 따른 제어부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 다목적 관수장치를 이용한 능동형 관수 시스템(200)은 상기 다목적 관수장치(100), 저수조 정보 검출부(210), 토양정보 검출부(220), 관정정보 검출부(230), 제어부(240) 및 관리 단말기(250)를 포함하여 구성된다.
상기 다목적 관수장치(100)는 일정량의 관수용 물이 미리 저장된 적어도 둘 이상의 저수조(110)와, 상기 저수조를 상호 연결하는 교류용 파이프(121)와, 상기 저수조에 연결되어 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프(122)와, 상기 교류용 파이프(121)와 관수용 파이프(122)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 상기 교류용 파이프(121)와 관수용 파이프(122)로 이동되도록 하는 펌프부(130)와, 상기 관수용 파이프의 분기된 통로를 개폐하도록 설치되어, 상기 관수용 파이프 내에 흐르는 물의 유량 또는 방향을 조절하는 밸브부(140)와, 상기 관수용 파이프에 연결되어, 상기 조절된 유량 또는 방향으로 이동하는 물이 외부로 분사되도록 하는 분사부(150)로 구성된다.
상기 다목적 관수장치(100)의 펌프부(130)는 상기 교류용 파이프(121)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110) 간에 물이 상기 교류용 파이프(121)를 통해 교류되도록 하는 입수 펌프(131)와, 상기 관수용 파이프(122)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 상기 관수용 파이프(122)를 통해 분사부(150) 방향으로 이동되도록 하는 급수 펌프(132)로 구성될 수 있다.
상기 저수조 정보 검출부(210)는 저수조(110) 내에 설치되어, 저수조(110) 내의 수위, 압력 등 상기 저수조(110)의 내부상태에 대한 데이터를 검출하는 것으로, 상기 저수조(110)에 저장된 물의 수위를 검출하는 수위 검출센서(211) 및 상기 저수조(110)의 내부압력을 검출하는 압력 검출센서(212)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 수위 검출센서(211)는 도 1과 같이, 상기 저수조(110) 내의 상부, 중간, 하부에 각각 위치하여 수위를 검출하도록 구성하는 것이 바람직하나, 상기 수위를 검출하는 방식은 상기 수위 검출센서(211)의 종류에 따라 변경될 수 있고, 이러한 상기 수위 검출센서(211)의 센싱구성은 해당관련분야의 통상지식을 가진 당업자가 다양하게 변경설계할 수 있다.
상기 토양정보 검출부(220)는 상기 다목적 관수장치(100)를 통해 관수하고자 하는 관수대상 재배지(A)에 각각 설치되어, 상기 관수대상 재배지(A)를 이루는 토양의 수분, 염류농도(EC), 온도 등 토양 상태에 대한 데이터를 검출하는 것으로, FDR(Frequency Domain Reflectometry) 수분센서가 바람직하나, TDR(Time Domain Reflectometry) 수분센서가 사용될 수도 있으며, 이에 한정되지 않고, 토양의 수분, 염류농도, 온도 등 토양의 상태를 검출할 수 있는 본 발명의 기술적 범위 내에서 다양한 공지의 센서가 취급될 수 있다.
상기 관정정보 검출부(230)는 관정(111) 내부에 흐르는 지하수의 상태를 센싱하는 것으로, 지역별로 기설치된 상기 관정(111) 내에 설치되어, 상기 관정(111) 내의 수위와 압력 등 관정 내부상태에 대한 데이터를 검출하고, 검출된 데이터 값을 후술되는 관리 단말기(250)로 출력한다.
상기 제어부(240)는 상기 다목적 관수장치(100)의 펌프부(130)와 밸브부(140), 상기 저수조 정보 검출부(210), 토양정보 검출부(220)와 무선 사설망(Wireless Personal Area Network : WPAN)으로 무선 센서 네트워크(또는, 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network : USN)를 형성하여 상기 저수조 정보 검출부(210)와 토양정보 검출부(220)에서 검출된 데이터 값에 따라 상기 펌프부(130)와 밸브부(140)의 구동을 제어하는 구성으로, 설정정보 저장부(241), 펌프 제어부(242), 밸브 제어부(243) 및 원격 통신부(244)로 구성된다.
상기 설정정보 저장부(241)는 스위치, 버튼, 키패드, 키보드, 마우스 등의 입력수단(도면부호 미표시)을 통해 사용자가 미리 입력하는 입력정보, 예컨대, 관수 유지 시간 또는 관수 실시 패턴에 대한 타이머 정보 등을 저장하고, 상기 펌프부(130)와 밸브부(140)가 구동하기 위한 데이터 값의 한계치(기준값) 등을 미리 저장한다.
상기 펌프 제어부(242)는 상기 저수조 정보 검출부(210)의 수위 검출센서(211)가 검출한 데이터 값, 즉, 수위값을 입력받고, 상기 입력된 수위값에 따라 상기 펌프부(130)의 입수 펌프(131)가 구동 또는 정지하도록 제어한다.
예컨대, 상기 펌프 제어부(242)는 어느 하나의 저수조(110)에 대한 상기 수위값이 일정 기준값 이하로 입력되어, '물 부족상태'로 판단되면, 상기 입수 펌프(131)가 구동하도록 제어하여 상기 교류용 파이프(121)를 통해 다른 저수조(110)로부터 물이 공급되도록 한다.
또한, 상기 펌프 제어부(242)는 상기 토양정보 검출부(220)가 검출한 데이터 값, 즉, 토양의 수분값, 염류농도값, 온도값 중 적어도 하나의 값을 입력받고, 상기 입력된 값에 따라 상기 펌프부(130)의 급수 펌프(132)가 구동 또는 정지하도록 제어한다.
나아가, 상기 펌프 제어부(242)는 상기 저수조 정보 검출부(210)의 압력 검출센서(212)가 검출한 데이터 값, 즉, 압력값을 입력받고, 상기 입력된 압력값에 따라 상기 급수 펌프(132)의 구동세기를 제어할 수 있다.
이러한 상기 펌프 제어부(242)는 상술한 바와 같이, 상기 저수조 정보 검출부(210) 또는 토양정보 검출부(220)의 데이터 검출에 따라 상기 펌프부(130)를 자동으로 제어하도록 구성할 수 있으나, 상기 설정정보 저장부(241)에 미리 입력된 입력정보에 따라 상기 펌프부(130)를 반자동으로 제어하도록 구성할 수도 있다.
더불어, 상기 펌프 제어부(242)는 제어부(240)의 하드웨어적 형상인 임의의 제어판넬(도1 참조)에 구비된 스위치 또는 버튼 등의 입력수단(도면부호 미표시)으로 사용자가 입력하는 입력정보에 따라 상기 펌프부(130)를 수동으로 제어하도록 구성할 수 있다.
상기 밸브 제어부(243)는 상기 토양정보 검출부(220)가 검출한 데이터 값, 즉, 토양의 수분값, 염류농도값, 온도값 중 적어도 하나의 값을 입력받고, 상기 입력된 값에 따라 상기 밸브부(140)가 구동하도록 제어하여 상기 관수용 파이프(122)의 분기된 통로가 개방 또는 폐쇄되도록 한다.
이러한 상기 밸브 제어부(243)는 상술한 바와 같이, 상기 토양정보 검출부(220)의 데이터 검출에 따라 상기 밸브부(140)를 자동으로 제어하도록 구성할 수 있으나, 상기 설정정보 저장부(241)에 미리 입력된 입력정보에 따라 상기 밸브부(130)를 반자동으로 제어하도록 구성할 수 있도 있다.
더불어, 상기 밸브 제어부(243)는 제어부(240)의 하드웨어적 형상인 임의의 제어판넬(도1 참조)에 구비된 스위치 또는 버튼 등의 입력수단(도면부호 미표시)으로 사용자가 입력하는 입력정보에 따라 상기 밸브부(130)를 수동으로 제어하도록 구성할 수 있다.
상기 원격 통신부(244)는 후술되는 관리 단말기(250)와 임의의 통신망으로 연결되어, 상기 저수조 정보 검출부(210) 및 토양정보 검출부(220)를 통해 입력된 데이터 값을 상기 관리 단말기(250)로 전송하며, 상기 관리 단말기(250)로부터 원격 제어신호를 입력받아 상기 펌프 제어부(242) 또는 밸브 제어부(243)로 출력하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 통신망은 광대역 통신망으로서, 사용자가 시간과 주파수를 공유하면서 신호를 송수신할 수 있는 부호분할 다중 접속방식(Code Division Multiple Acess, CDMA)이 적용되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 관리 단말기(250)는 상기 제어부(240)의 원격 통신부(244)와 상기 통신망으로 연결되어, 상기 원격 통신부(244)를 통해 전송받은 상기 저수조 정보 검출부(210)와 토양정보 검출부(220)의 데이터 값을 LCD 등 화면에 시각적으로 표시하고, 키패드, 키보드, 마우스 등 별도의 입력수단(미도시)을 통해 상기 원격 통신부(244)로 펌프부(130)와 밸브부(140)의 구동을 원격으로 제어하는 원격 제어신호를 출력한다.
여기서, 상기 관리 단말기(250)는 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 관정정보 검출부(230)를 통해 입력되는 데이터 값, 즉, 상기 관정(111) 내의 수위값 또는 압력값 중 적어도 하나의 값을 상기 화면에 시각적으로 표시하도록 구성할 수 있다.
이러한 상기 관리 단말기(250)는 스마트 폰(Smart Phone), 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 텔레매틱스 단말기(Telematics Terminal), 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터(Notebook Computer), 디지털방송용 단말기, 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant : PDA), 와이브로 단말기(Wibro Terminal), IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션 단말기(차량 내비게이션 장치)(Navigation Terminal) 등과 같은 다양한 단말기 중 어느 하나일 수 있다.
따라서, 본 발명은 복수의 저수조를 연결하여 내부에 저장된 물이 상호 교류되도록 하고, 분기된 통로를 갖는 관수용 파이프로 서로 다른 재배지에 개별적인 물 공급이 이루어지도록 한 구성을 통해 경제적이면서도 복합적인 관수기능을 달성할 수 있게 된다.
또한, 관정의 내부에서 흐르는 지하수의 상태를 실시간으로 모니터링하는 구성을 통해 가뭄을 예측할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 저수조의 내부상태 및 토양상태를 실시간으로 모니터링하고, 임의의 관리 단말기에서 펌프부와 밸브부의 구동을 원격으로 제어할 수 있도록 한 구성을 통해 효율적인 관리와 사용상의 편의성 향상을 기대할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 다목적 관수장치 110 : 저수조
111 : 관정 112 : 빗물저장수조
121 : 교류용 파이프 122 : 관수용 파이프
123 : 공급용 파이프 130 : 펌프부
131 : 입수 펌프 132 : 급수 펌프
140 : 밸브부 150 : 분사부
200 : 능동형 관수 시스템 210 : 저수조 정보 검출부
211 : 수위 검출센서 212 : 압력 검출센서
220 : 토양정보 검출부 230 : 관정정보 검출부
240 : 제어부 241 : 설정정보 저장부
242 : 펌프 제어부 243 : 밸브 제어부
244 : 원격 통신부 250 : 관리 단말기
A : 관수대상 재배지 A1 : 시설작물지
A2 : 노지작물지
111 : 관정 112 : 빗물저장수조
121 : 교류용 파이프 122 : 관수용 파이프
123 : 공급용 파이프 130 : 펌프부
131 : 입수 펌프 132 : 급수 펌프
140 : 밸브부 150 : 분사부
200 : 능동형 관수 시스템 210 : 저수조 정보 검출부
211 : 수위 검출센서 212 : 압력 검출센서
220 : 토양정보 검출부 230 : 관정정보 검출부
240 : 제어부 241 : 설정정보 저장부
242 : 펌프 제어부 243 : 밸브 제어부
244 : 원격 통신부 250 : 관리 단말기
A : 관수대상 재배지 A1 : 시설작물지
A2 : 노지작물지
Claims (8)
- 일정량의 관수용 물이 미리 저장된 복수의 저수조(110);
상기 복수의 저수조(110)에 저장된 물이 서로 교류되도록 상기 복수의 저수조(110) 사이를 상호 연결하는 교류용 파이프(121);
상기 저수조(110)에 저장된 물이 관수대상 재배지(A)로 관수되도록 분기된 통로를 구비한 관수용 파이프(122);
상기 교류용 파이프(121)와 관수용 파이프(122)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 상기 교류용 파이프(121)를 통해 서로 교류되도록 하고, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 상기 관수용 파이프(122)를 통해 관수대상 재배지(A)로 이동되도록 가압하는 펌프부(130);
상기 관수용 파이프(122)의 분기된 통로를 개폐하도록 설치되어, 상기 관수용 파이프(122) 내에 흐르는 물의 유량 또는 방향을 조절하는 밸브부(140); 및
상기 관수용 파이프(122)에 연결되어, 상기 조절된 유량 또는 방향으로 흐르는 물이 관수대상 재배지(A)로 분사되도록 하는 분사부(150)를 포함하는 다목적 관수장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다목적 관수장치는,
상기 저수조(110)와 연결되어, 상기 저수조(110)의 물이 소진될 경우, 상기 저수조(110)로 일정량의 물을 공급하는 관정(111)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 관수장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 펌프부(130)는,
상기 교류용 파이프(121)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110) 간에 물이 상기 교류용 파이프(121)를 통해 교류되도록 하는 입수 펌프(131); 및
상기 관수용 파이프(122)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 상기 관수용 파이프(122)를 통해 분사부(150) 방향으로 이동되도록 하는 급수 펌프(132)로 구성한 것을 특징으로 하는 다목적 관수장치.
- 다목적 관수장치를 이용한 능동형 관수 시스템으로서,
일정량의 관수용 물이 미리 저장된 복수의 저수조(110)와, 상기 복수의 저수조(110)에 저장된 물이 서로 교류되도록 상기 복수의 저수조(110) 사이를 상호 연결하는 교류용 파이프(121)와, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 관수대상 재배지(A)로 관수되도록 분기된 통로를 구비한 관수용 파이프(122)와, 상기 교류용 파이프(121)와 관수용 파이프(122)의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 상기 교류용 파이프(121)를 통해 서로 교류되도록 하고, 상기 저수조(110)에 저장된 물이 상기 관수용 파이프(122)를 통해 관수대상 재배지(A)로 이동되도록 가압하는 펌프부(130)와, 상기 관수용 파이프(122)의 분기된 통로를 개폐하도록 설치되어, 상기 관수용 파이프(122) 내에 흐르는 물의 유량 또는 방향을 조절하는 밸브부(140)와, 상기 관수용 파이프(122)에 연결되어, 상기 조절된 유량 또는 방향으로 흐르는 물이 관수대상 재배지(A)로 분사되도록 하는 분사부(150)를 구비한 다목적 관수장치(100);
상기 다목적 관수장치(100)의 저수조 내에 설치되어, 상기 저수조 내의 수위와 압력 중 적어도 하나의 저수조 내부상태에 대한 데이터를 검출하는 저수조 정보 검출부(210);
상기 다목적 관수장치(100)를 통해 관수하고자 하는 관수대상 재배지(A)에 설치되어, 상기 관수대상 재배지(A)를 이루는 토양의 수분, 염류농도, 온도 중 적어도 하나의 토양 상태에 대한 데이터를 검출하는 토양정보 검출부(220);
지역별로 기설치된 관정(111) 내에 설치되어, 상기 관정(111) 내의 수위와 압력 중 적어도 하나의 관정 내부상태에 대한 데이터를 검출하고, 검출된 데이터 값을 관리 단말기(250)로 출력하는 관정정보 검출부(230);
상기 저수조 정보 검출부(210)와 토양정보 검출부(220)에서 검출된 데이터 값에 따라 상기 펌프부와 밸브부의 구동을 제어하는 제어부(240); 및
상기 제어부(240)와 임의의 통신망으로 연결되어, 상기 저수조 정보 검출부(210)와 토양정보 검출부(220)의 데이터 값을 화면에 시각적으로 표시하고, 상기 펌프부와 밸브부의 구동을 원격으로 제어하는 관리 단말기(250)를 포함하는 다목적 관수장치를 이용한 능동형 관수 시스템.
- 제 4 항에 있어서,
상기 펌프부는,
상기 교류용 파이프의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조 간에 물이 상기 교류용 파이프를 통해 교류되도록 하는 입수 펌프(131); 및
상기 관수용 파이프의 내부압력을 변화시켜, 상기 저수조에 저장된 물이 상기 관수용 파이프를 통해 분사부 방향으로 이동되도록 하는 급수 펌프(132)로 구성한 것을 특징으로 하는 다목적 관수장치를 이용한 능동형 관수 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제 4 항에 있어서,
상기 관리 단말기(250)는,
상기 관정정보 검출부(230)를 통해 입력되는 데이터 값을 상기 화면에 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 다목적 관수장치를 이용한 능동형 관수 시스템.
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| KR20170037383A KR20170037383A (ko) | 2017-04-04 |
| KR101728235B1 true KR101728235B1 (ko) | 2017-04-18 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020150136910A KR101728235B1 (ko) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 다목적 관수장치 및 이를 이용한 능동형 관수 시스템 |
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2015
- 2015-09-25 KR KR1020150136910A patent/KR101728235B1/ko active IP Right Grant
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