KR102020002B1 - Control device and control method of dairy cattle housing environment based on outside climate - Google Patents

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KR102020002B1 KR1020170150852A KR20170150852A KR102020002B1 KR 102020002 B1 KR102020002 B1 KR 102020002B1 KR 1020170150852 A KR1020170150852 A KR 1020170150852A KR 20170150852 A KR20170150852 A KR 20170150852A KR 102020002 B1 KR102020002 B1 KR 102020002B1
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최희철
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우샘이
권경석
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Abstract

젖소 축사 외부 4방 벽면의 경계면에 각각 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 입기 및 배기 방향을 조절하여 입기 동작 및 배기 동작을 수행하는 입배기 송풍기; 상기 젖소 축사 내부에 일정 간격으로 다수 개가 분포되도록 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 풍속 및 송풍 방향을 조절하여 환기를 수행하는 환기 송풍기; 상기 젖소 축사의 상단에 설치되어 각 방향의 풍속을 측정하는 풍속계; 풍속의 방향을 측정하는 풍향계; 및 상기 풍속계 및 풍향계에서 입력된 풍향정보 및 풍속정보에 의해 상기 환기 송풍기 및 입배기 송풍기를 제어하는 제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.An air inlet blower installed at the boundary surface of the four-walled wall outside the cow house, and adjusting the intake and exhaust directions according to the control of the controller to perform the intake operation and the exhaust operation; A plurality of ventilation fans installed at a predetermined interval within the cow house, and controlling ventilation by controlling wind speed and air direction according to a control device; An anemometer installed at an upper end of the cow house to measure wind speed in each direction; A wind vane measuring the direction of the wind speed; And a control device for controlling the ventilation blower and the intake blower by the wind direction information and the wind speed information input from the wind speed meter and the wind vane. Environmental control device for cows barn considering the external environment comprising a.

Description

외부환경을 고려한 젖소 축사 환경조절장치 및 방법{Control device and control method of dairy cattle housing environment based on outside climate}Control device and control method of dairy cattle housing environment based on outside climate}

본 발명은 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an environment control apparatus and method for cows housing in consideration of the external environment.

축사 내부 또는 외부에서 사육되는 젖소는 다른 가축들과 달리 추운 날씨에는 강하지만 더운 여름철에는 고온에 의한 스트레스에 예민하다. 우리나라와 같은 고온 다습한 기후에서는 산유량 감소 및 번식능력 감소와 같은 문제가 발생된다. 일반적으로 가축의 고온 스트레스에 대한 피해는 온도만을 이용하여 평가하지만 젖소는 젖소 축사 내부의 온도와 습도를 반영한 온습도 지수(THI, temperature and humidity index)를 산출하여 여기에 산출된 계수에 따라 젖소의 스트레스 정도를 판단한다. 특히 젖소는 여름철과 같이 기온이 올라갈 경우 체온조절을 위하여 젖소 축사 내부에서 시원한 곳을 찾아 휴식을 취하는 특성이 있다. 따라서 젖소 축사 내부가 전체적으로 시원한 상태라면 젖소들이 고르며 분포하고 있지만 그렇지 않을 경우 젖소들은 몰려있는 특성을 보인다. 대부분의 젖소 농가에서는 고온 스트레스 문제를 해결하기 위해서 송풍기를 기본적으로 활용하고 있으며 젖소의 고온 스트레스 감소에 필요한 풍량 또는 환기량에 대해 연구되고 있다. 젖소 축사의 송풍기의 역할은 축사 내부에서 일정방향으로 공기 흐름을 발생시킴으로써, 더운 날씨에 가축의 체표면의 온도를 낮추어 주거나 젖소 축사 내부의 수분을 외부로 배출시켜 습도를 낮추어 줌으로서 젖소의 스트레스를 감소시킨다. 또 다른 기능으로는 젖소 축사의 바닥의 깔짚을 건조하게 하고 깔짚으로서 생성되는 유해가스를 젖소 축사 밖으로 배출시키는 역할을 한다. 우리나라와 같이 여름철과 겨울철 온도 차이가 클 경우 송풍기는 계절적 특성에 적합하게 작동되어야 한다. 여름철에는 젖소의 고온 스트레스 감소를 위해 송풍량을 최대화하여 스트레스를 감소시켜야 하는 반면에 겨울철에는 유해가스의 배출을 원활하게 할 수 있는 송풍량을 제공하여야 한다. Unlike other livestock, dairy cows are strong in cold weather but sensitive to high-temperature stress in hot summer. In high temperature and humid climates such as Korea, problems such as reduced production and reduced reproduction capacity occur. In general, the damage to the high temperature stress of the livestock is evaluated using only temperature, but the cow calculates the temperature and humidity index (THI) reflecting the temperature and humidity inside the cow barn, and the stress of the cow according to the coefficient calculated here. Judge the degree. In particular, cows have the characteristic of finding a cool place inside the cow barn to relax when the temperature rises like summer. Therefore, the cows are evenly distributed evenly inside the cow barn, but otherwise the cows are flocked. Most cow farmers use blowers to solve the high temperature stress problem, and the amount of air flow or ventilation required to reduce high temperature stress of cows is being studied. The role of the blower in the cow house is to generate air flow in a certain direction inside the house to reduce the stress on the cow by lowering the temperature of the body surface of the livestock in hot weather or by releasing moisture inside the cow house to the outside. Decrease. Another function is to dry the litter at the bottom of the cow house and to discharge the harmful gas generated as the litter out of the cow house. As in Korea, when the temperature difference between summer and winter is large, the blower should be operated in accordance with seasonal characteristics. In summer, it is necessary to reduce the stress by maximizing the air flow to reduce the high temperature stress of the cow, while in the winter should provide air flow to facilitate the emission of harmful gases.

또한, 축사가 대형화됨에 따라 내부에 젖소의 분포가 골고루 분포되어 있지 않아 고정된 환기장치로는 각 젖소에 알맞은 적정 환기를 골고루 수행하기가 곤란한 문제점이 제기된다, 대부분의 국내 젖소 농가에 있는 송풍기는 방향이 고정되고, 회전속도가 고정되어 있다. 이에 따라 축사 내부의 온습도와 상관없이 작동하도록 되어 있어 여름철 및 겨울철 작동 시 관리자가 별도로 관리하여야 한다. 또한, 농장들은 입지여건에 따라 젖소 축사 외부의 풍량이나 풍속이 수시로 바뀌며 이러한 변화는 젖소 축사내부의 환경에 상당한 영향을 가져온다. In addition, since the distribution of cows is not evenly distributed as the housing is enlarged, it is difficult to perform proper ventilation for each cow evenly with a fixed ventilation device. A blower in most domestic cow farms The direction is fixed and the rotation speed is fixed. Accordingly, it is supposed to operate regardless of the temperature and humidity inside the barn, so it must be managed separately by the manager during summer and winter operation. In addition, farms often vary in wind volume or wind speed outside the cow barn, depending on their location, and these changes have a significant impact on the environment inside the cow barn.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 젖소 축사 외부에서 측정된 풍향과 풍속 데이터를 기반으로 젖소 축사 내부에 설치되어 있는 송풍기의 송풍량 및 송풍방향을 가변적으로 제어할 수 있도록 하여 젖소 축사 내부에서 공기의 속도를 계절적 특성 및 지역적 특성에 따라 자동으로 조절할 필요성이 제기된다.In order to solve this problem, it is possible to variably control the air volume and the direction of the air blower installed inside the cow barn based on the wind direction and wind speed data measured outside the cow barn, so that the speed of air in the cow barn is seasonal. And the need to adjust automatically according to local characteristics.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0156292호에 게시되어 있다.Background of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-0156292.

대한민국 등록특허공보 제10-0156292호(계사의 환기와 온도를 자동 조절하는 장치 및 그 방법)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0156292 (apparatus and method for automatically adjusting the ventilation and temperature of the house)

본 발명은 젖소 축사의 외부의 설치된 풍향계와 풍속계에서 측정된 풍향 및 풍속 데이터를 기반으로 젖소 축사의 내, 외부 경계면의 구역에 설치된 송풍기의 송풍량 및 송풍방향을 가변 제어하여 계절별로 최적의 공기속도를 유지하고, 젖소에 최적의 공기환경을 제공하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치를 제공하는 것이다.The present invention provides the optimum air speed for each season by variably controlling the air volume and the air direction of the blower installed in the area of the inner and outer boundary of the cow house based on the wind direction and wind speed data measured by the wind vane and the wind speed meter installed outside the cow house. It is to provide an environment control device for the cows barn considering the external environment to maintain and provide the optimum air environment for the cows.

본 발명의 일측면에 따르면, 젖소 축사 외부 4방 벽면의 경계면에 각각 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 입기 및 배기 방향을 조절하여 입기 동작 및 배기 동작을 수행하는 입배기 송풍기; 상기 젖소 축사 내부에 일정 간격으로 다수 개가 분포되도록 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 송풍기의 회전속도 및 송풍 방향을 조절하여 환기를 수행하는 환기 송풍기; 상기 젖소 축사의 상단에 설치되어 각 방향의 풍속을 측정하는 풍속계; 풍속의 방향을 측정하는 풍향계; 및 상기 풍속계 및 풍향계에서 입력된 풍향정보 및 풍속정보에 의해 상기 환기 송풍기 및 입배기 송풍기를 제어하는 제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치가 제공된다.According to one aspect of the invention, the air blower is installed on the boundary surface of the four-wall wall outside the cow barn, respectively, and adjusts the intake and exhaust direction according to the control of the control device to perform the intake operation and exhaust operation; A plurality of ventilation fans installed at a predetermined interval within the cow barn, and controlling ventilation speed and direction of the blower according to control of a control device to perform ventilation; An anemometer installed at an upper end of the cow house to measure wind speed in each direction; A wind vane measuring the direction of the wind speed; And a control device for controlling the ventilation blower and the intake blower by the wind direction information and the wind speed information input from the wind speed meter and the wind vane. There is provided an environmental control device for cows barn considering the external environment comprising a.

또한, 상기 입배기 송풍기는 회전방향을 정, 역으로 변환하여 외부공기를 내부로 불어넣은 입기 동작과 내부공기를 외부로 배출시키는 배기 동작을 변경하는 것을 특징으로 하며, 상기 제어장치는 상기 풍향계에서 입력된 풍향정보에 의해 바람이 불어오는 방향에 위치한 입배기 송풍기는 불어오는 방향과 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어를 하고, 입기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하며, 바람이 불어오는 방향과 반대 방향에 위치한 입배기 송풍기는 바람이 불어오는 방향과 반대방향으로 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어하고, 배기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air inlet blower is characterized in that for changing the rotation direction to the forward, reverse, the blowing operation to blow the outside air into the inside and the exhaust operation for exhausting the inside air to the outside, the control device in the wind vane The blower blower located in the direction of blowing wind by the input wind direction information controls the direction of the front of the blower so as to match the blowing direction, and controls the rotation direction to perform the blowing operation, and the direction of blowing wind The inlet blower located in the opposite direction controls the direction of the front side of the blower so as to coincide with the direction in which the wind blows, and controls the rotation direction to perform the exhaust operation.

그리고 상기 환경조절장치는, 각 젖소에 부착된 체온센서로부터 송신되는 체온정보를 수신하여 상기 제어장치로 송신하는 체온정보 수집장치; 및 상기 젖소 축사 내부의 온, 습도를 측정하여 상기 제어장치에 전송하는 온습도 측정 장치; 를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 전송된 온, 습도 정보로부터 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환하고, 상기 변환된 온습도지수 및 상기 전송된 체온정보로부터 상기 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고, 상기 환기량에 따른 상기 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.And the environmental control device, the body temperature information collection device for receiving the body temperature information transmitted from the body temperature sensor attached to each cow and transmits to the control device; And a temperature and humidity measurement device for measuring temperature and humidity inside the cow barn and transmitting the same to the control device. The control apparatus further comprises converting the temperature and humidity index by the temperature and humidity index conversion table stored in the database from the transmitted temperature, humidity information, and the necessary inside the cow house from the converted temperature and humidity index and the transmitted body temperature information Computing the amount of ventilation, and calculating the rotational speed of the inlet blower fan according to the amount of ventilation.

또한, 상기 제어장치는 상기 산출된 입배기 송풍팬의 회전속도를 상기 풍속 정보에 따라 가감한 것에 의해 상기 입배기 송풍기에 대한 회전속도를 설정하여 상기 입배기 송풍팬의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller may set the rotation speed of the intake blower fan by controlling the rotation speed of the intake blower fan by adding or subtracting the calculated rotation speed of the intake blower fan according to the wind speed information. It is done.

또한, 상기 제어장치는, 상기 입배기 송풍기로부터 입기된 공기가 분포된 젖소들에게 골고루 환기가 이루어지도록 상기 입기 송풍기의 입기된 공기 흐름에 방향에 맞추어 상기 환기 송풍기의 송풍방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control device, characterized in that for controlling the blowing direction of the ventilation blower in accordance with the direction of the air flow of the mouth blower so that the air is evenly distributed to the cows are distributed from the air blower blower. do.

그리고 상기 환경조절장치는, 상기 젖소 축사 내의 젖소의 위치 분포 정보를 취득하는 적외선 생체 분포 카메라를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 적외선 생체 분포 카메라로부터 전송된 정보로부터 상기 젖소 축사 내 젖소의 분포 위치를 판별을 하고, 그에 따라 환기의 흐름 및 환기량을 설정한 다음, 상기 설정된 환기의 흐름 및 환기량에 의해 각 공간별로 분포된 상기 환기 송풍기들의 송풍방향과 송풍속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.And the environment control apparatus further comprises an infrared biodistribution camera for acquiring position distribution information of the cow in the cow barn, and the control device is a distribution position of the cow in the cow barn from information transmitted from the infrared biodistribution camera. And determining the flow rate and the amount of ventilation, and controlling the blowing direction and the blowing speed of the ventilation blowers distributed for each space by the set flow rate and the amount of ventilation.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 환경조절장치의 제어장치가 상기 입배기 송풍기를 제어하는 환경조절방법에 있어서, 상기 제어장치가 상기 온습도 측정 장치로부터 축사 내부의 온, 습도 정보를 입력받는 온습도 측정 정보 입력단계; 상기 제어장치에서 상기 입력된 온습도 측정 정보로부터 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환되는 온습도 지수 변환단계; 상기 제어장치에 각 젖소에 대한 체온정보가 수신되는 체온 측정 정보 수신단계; 상기 제어장치가 상기 온습도지수 및 체온정보로부터 상기 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고 이에 따른 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 입배기 송풍팬 회전속도 산출단계; 및 상기 제어장치가 상기 산츨된 송풍팬 회전속도에 외부 풍속 정보에 따라 가감하여 상기 입배기 송풍기에 대한 회전속도를 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in the environmental control method for the control device of the environmental control device to control the intake air blower, the temperature and humidity measurement that the control device receives the temperature, humidity information in the house from the temperature and humidity measuring device Information input step; A temperature and humidity index conversion step of converting, by the controller, a temperature and humidity index by the temperature and humidity index conversion table stored in a database from the input temperature and humidity measurement information; Receiving body temperature measurement information receiving the temperature information for each cow in the control device; Calculating, by the controller, a ventilation amount necessary for calculating a necessary ventilation amount in the cow house from the temperature and humidity index and body temperature information, and calculating a rotation speed of the inlet blower fan accordingly; And controlling, by the controller, a rotation speed of the inlet blower by adding or subtracting the calculated blowing fan rotation speed according to external wind speed information. Characterized in that it comprises a.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 젖소 축사 내부에 계절별로 최적의 속도를 유지하고, 젖소에 최적의 공기환경을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to maintain an optimal speed for each season inside the cow barn and provide an optimal air environment for the cow.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치는, 적외선 생체 분포 카메라로부터 전송된 정보로부터 축사 내 젖소의 분포에 대한 송풍방향과 송풍속도를 자동으로 제어함으로써, 젖소가 축사 내부에 일부 구간에 몰려 있더라도 항상 환기라 골고루 이루어지도록 제어가 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the environmental control device, by automatically controlling the blowing direction and the blowing speed for the distribution of cows in the livestock from the information transmitted from the infrared biometric distribution camera, the cows are gathered in some section inside the livestock Even if it is, the control can be performed so that the ventilation is always performed evenly.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치의 제어 구조를 간략하게 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경조절장치가 환경조절방법을 수행하는 방법의 일 예를 도시한 것이다.1 is a view schematically illustrating a control structure of an environment control apparatus for a cow house in consideration of an external environment according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 illustrates an example of a method for performing an environmental control method according to an embodiment of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.In the present application, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components, unless specifically stated otherwise. In addition, throughout the specification, "on" means to be located above or below the target portion, and does not necessarily mean to be located above the gravity direction.

이하 본 발명의 구현에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter will be described in detail with respect to the environmental control device for cows barn considering the external environment according to the implementation of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치는 젖소 축사 외부에서 측정된 풍향과 풍속 데이터를 기반으로 젖소 축사 내부에 설치되어 있는 송풍기의 송풍량 및 송풍방향을 가변적으로 제어할 수 있도록 하여 젖소 축사 내부에서 공기의 속도를 계절적 특성 및 지역적 특성에 따라 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.Environmental control device for cows in consideration of the external environment according to an embodiment of the present invention is to control the blowing amount and the blowing direction of the blower installed inside the cows barn based on the wind direction and wind speed data measured outside the cows barn. It is characterized in that the speed of the air in the cow barn can be adjusted according to seasonal and regional characteristics.

또한, 종래의 송풍기의 설치위치는 젖소 축사 내부에 한정되어 있어 개방형 젖소 축사의 경우 송풍기에 의한 외부공기의 입기량이 부족하게 된다. 이에 따라 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치에서는 입배기 송풍기를 젖소 축사 외부 벽면의 사방 경계면에 설치하여, 외부공기의 입기 및 내부 배기를 원활하게 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the installation position of the conventional blower is limited to the inside of the cow barn so that the amount of air intake by the blower is insufficient in the case of an open cow barn. Accordingly, in the dairy cow barn environment control apparatus considering the external environment according to an embodiment of the present invention, by installing the inlet fan blower on all four sides of the outer wall of the cow barn, it is possible to smoothly control the intake and internal exhaust of the outside air. It features.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치의 제어 구조를 간략하게 도시한 것이다.1 is a view schematically illustrating a control structure of an environment control apparatus for a cow house in consideration of an external environment according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치는 젖소 축사 외부 4방 벽면의 경계면에 각각 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 입기 및 배기 방향을 조절하여 입기 동작 및 배기 동작을 수행하는 입배기 송풍기(60); 젖소 축사 내부에 일정 간격으로 다수 개가 분포되도록 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 풍속 및 송풍 방향을 조절하여 환기를 수행하는 환기 송풍기(52); 젖소 축사의 상단에 설치되어 각 방향의 풍속을 측정하는 풍속계(51) 및 풍속의 방향을 측정하는 풍향계(53), 상기 풍속계(51) 및 풍향계(53)에서 입력된 풍향정보 및 풍속정보에 의해 상기 환기 송풍기(52) 및 입배기 송풍기(52)를 제어하는 제어장치(59)를 포함한다.Referring to Figure 1, the environmental control device for the cow house in consideration of the external environment according to an embodiment of the present invention are respectively installed on the boundary surface of the four-wall wall outside the cow house, and adjust the intake and exhaust direction according to the control of the controller An air inlet blower 60 for performing a dressing operation and an exhaust operation; Ventilation blower 52 is installed so that a plurality of dogs are distributed at a predetermined interval inside the cow barn, and performs the ventilation by adjusting the wind speed and the blowing direction in accordance with the control of the control device; The wind vane 51 installed at the upper end of the cow house to measure the wind speed in each direction and the wind vane 53 for measuring the direction of the wind speed, by the wind direction information and wind speed information input from the wind speed meter 51 and the wind vane 53 And a control unit 59 for controlling the ventilation blower 52 and the inlet blower 52.

또한, 상기 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치는 축사 내부의 온, 습도를 측정하여 측정 정보를 상기 제어장치(59)에 전송하는 온습도 측정 장치(54), 축사 내부에 설치되며, 젖소의 상태 및 위치 분포 정보를 취득하는 CCTV 카메라 및 적외선 생체 분포 카메라(미 도시됨)를 더 포함한다.In addition, the environment control device of the cow house in consideration of the external environment is installed inside the house, the temperature and humidity measuring device 54 for measuring the temperature, humidity inside the house to transmit the measurement information to the control unit 59, It further includes a CCTV camera and an infrared biological distribution camera (not shown) for acquiring state and position distribution information.

온습도 측정장치(54)는 젖소 축사 중심부에 젖소의 높이와 유사한 높이에 설치를 포함한다.Temperature and humidity measuring device 54 includes an installation at a height similar to the height of the cow in the center of the cow barn.

또한, 상기 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치는 젖소에 부착된 체온센서로부터 송신되는 각 젖소 코드에 대한 체온정보를 수신하여 상기 제어장치(59)로 송신하는 체온정보 수집장치(61)를 더 포함한다.In addition, the environment control device of the cow house in consideration of the external environment receives the body temperature information collection device 61 for receiving the body temperature information for each cow code transmitted from the body temperature sensor attached to the cow to the control device 59 It includes more.

본 발명의 일 실시 예에 따른 입배기 송풍기(60)는 제어장치의 제어신호에 의해 회전방향을 정, 역으로 제어함으로써, 외부공기를 내부로 불어넣은 입기 동작과 내부공기를 외부로 배출시키는 배기동작을 변경할 수 있다.The air inlet blower 60 according to an embodiment of the present invention controls the rotation direction by the control signal of the control device in a reverse direction, and thus, a blowing operation for blowing outside air and exhausting the inside air to the outside. You can change the behavior.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치의 제어장치(59)는 상기 풍향계(53)에서 입력된 풍향정보에 의해 바람이 불어오는 방향에 위치한 입배기 송풍기(60)는 입기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하며, 그 반대 방향에 위치한 입배기 송풍기(60)는 배기동작을 수행하도록 회전방향을 제어한다.According to an embodiment of the present invention, the control device 59 of the environmental control device is located in the wind blowing direction by the wind direction information input from the wind vane 53, the blower blower 60 to perform the dressing operation The rotation direction is controlled, and the inlet / outlet blower 60 located in the opposite direction controls the rotation direction to perform the exhaust operation.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치의 제어장치(59)는 상기 풍향계(53)에서 입력된 풍향정보에 의해 바람이 불어오는 방향에 위치한 입배기 송풍기(60)는 불어오는 방향과 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어하며, 그 반대 방향에 위치한 입배기 송풍기(60)는 바람이 불어오는 방향과 반대방향으로 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어한다.According to an embodiment of the present invention, the control device 59 of the environmental control device is located in the direction in which the wind blows by the wind direction information input from the wind vane 53, the blower blower 60 coincides with the blowing direction To control the direction of the front of the blower as possible, the inlet blower 60 located in the opposite direction controls the direction of the front of the blower to match the opposite direction of the wind blowing.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 젖소 축사환경에 필요한 공기속도는 젖소 축사 내부에 설치된 온습도 측정장치(54)에 의해 측정된 온습도 지수에 따라 공기속도를 제어장치(59)에 내장된 데이터베이스에 의해 자동으로 설정되며, 설정된 공기속도는 젖소 축사 외부의 풍속을 가감하여 제어속도를 설정한 다음, 상기 입기 송풍기(60) 및 내부 환기 송풍기(52)의 회전속도를 제어한다.According to an embodiment of the present invention, the air speed required for the cow house environment is determined by a database built in the control unit 59 according to the temperature and humidity index measured by the temperature and humidity measurement device 54 installed inside the cow house. The air speed is set automatically, and the set air speed is set to control speed by adding or subtracting the wind speed outside the cow barn, and then controlling the rotation speeds of the air blower 60 and the internal ventilation blower 52.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치의 제어장치(59)는, 온도와 습도 측정장치로부터 측정된 값들을 내부 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환공식 또는 축적된 정보테이블에 의해 온습도 지수로 변환되며, 이 지수와 각 젖소의 체온 및 평균체온, 체온의 변화들을 바탕으로 젖소의 사육환경에 적합한 젖소 축사 내부의 공기속도를 설정한다. According to an embodiment of the present invention, the control unit 59 of the environmental control device is converted to the temperature and humidity index by the temperature and humidity index conversion formula or accumulated information table stored in the internal database the values measured from the temperature and humidity measuring device Based on this index and the changes in body temperature, average body temperature and body temperature of each cow, we set the air speed inside the cow house suitable for the cow's breeding environment.

제어부의 데이터베이스에는, 외부 풍속 및 입기 송풍기의 회전수에 따라 내부로 흐르는 공기속도 값들이 저장된다.In the database of the controller, air velocity values flowing inward are stored according to the external wind speed and the rotation speed of the blowing fan.

따라서 제어부는 내부에 필요한 공기속도에 따라 상기 외부 풍속 및 입기 송풍기의 회전수를 추출하여 각 방향에 위치한 입기 송풍기의 가동 회전수를 적절하게 제어를 수행 한다.Therefore, the controller extracts the external wind speed and the rotation speed of the intake blower according to the air speed required therein to appropriately control the movable rotation speed of the intake blower located in each direction.

내부 공기속도의 설정값과 축사 외부의 풍향계에서 측정된 풍향에 맞는 축사 외부 4방향에 설치된 풍속계의 풍속에서 측정된 값과 비교하여 상기 입기 송풍기(60)에서 들어오는 공기의 속도가 온습도지수에 의해 설정된 값보다 느리면 상기 입기 송풍기(60)의 회전속도를 증가시켜 우사내부의 환기율을 증가시킨다. The speed of the air coming from the intake blower 60 is set by the temperature and humidity index by comparing the set value of the internal air speed with the value measured at the wind speed of the anemometer installed in four directions outside the house, which is measured by the wind vane outside the house. When it is slower than the value, the rotational speed of the blower blower 60 is increased to increase the ventilation rate inside the barn.

반대로 상기 입기 송풍기(60)에서 들어오는 공기의 속도가 설정된 공기속도보다 빠르면 입기 송풍기(60)의 회전속도를 감소시켜 적정 환기를 수행하고 송풍기 가동에 따른 에너지를 최소화하여 효율적으로 제어되도록 한다.On the contrary, if the speed of the air coming from the intake blower 60 is faster than the set air speed, the rotation speed of the intake blower 60 is reduced to perform proper ventilation and to minimize the energy according to the operation of the blower so as to be efficiently controlled.

또한, 겨울철에는 적정 환기율에 맞추어 공기속도를 최소화하고 바람이 부는 방향과 반대 방향에 위치한 배기 송풍기(60)의 배기 속도를 제어하여 축사 내부의 유해가스 배출과 같은 낮은 속도의 공기흐름만을 제공하도록 제어한다.In addition, in winter, the air speed is minimized according to the proper ventilation rate, and the exhaust speed of the exhaust blower 60 located in the opposite direction to the wind blowing direction is controlled so as to provide only a low speed air flow such as emission of harmful gas inside the barn. do.

발명의 일 실시 예에 따른 내부의 환기 송풍기(52)는 상기 입기 송풍기(60)로부터 입기된 공기가 젖소에게 골고루 환기가 이루어지도록 입기 송풍기(60)의 입기된 공기 흐름에 방향에 맞추어 내부 공기의 흐름을 내부에 분포된 젖소에게 외부 기후환경에 따른 적정 환기율로 골고루 유도하는 환기 역할을 수행한다. An internal ventilation blower 52 according to an embodiment of the present invention is configured such that the air inputted from the air blower 60 is aligned with the air flow of the air blower 60 of the air blower 60 so that the air is uniformly ventilated to the cows. It acts as a ventilation to induce the flow evenly distributed to the cows distributed inside the proper ventilation rate according to the external climatic environment.

다음 표1은 젖소 축사 내 기후환경에 따른 환기율의 예를 나타낸다.Table 1 below shows an example of the ventilation rate according to the climatic environment in the cow house.

추운 날씨Cold weather 온화한 날씨Mild weather 더운 날씨Hot weather 송아지calf 1515 5050 100100 성우
Voice actor
5050 170170 470470

기후환경에 따른 환기율(cfm/마리)(MWPS, 2000) Ventilation rate according to climatic environment (cfm / mari) (MWPS, 2000)

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치의 제어장치(59)는, 적외선 생체 분포 카메라로부터 전송된 정보로부터 축사 내 젖소의 분포 위치를 판별을 하고, 그에 따라 환기의 흐름 및 환기량을 설정한 다음, 설정된 환기의 흐름 및 환기량에 의해 각 공간별로 분포된 각 환기 송풍기들의 송풍방향과 송풍속도를 자동으로 제어한다.According to an embodiment of the present invention, the control device 59 of the environmental control device determines the distribution position of the cow in the barn from the information transmitted from the infrared biodistribution camera, and sets the flow of ventilation and the ventilation amount accordingly. Next, the blowing direction and the blowing speed of each ventilation blower distributed in each space are automatically controlled by the set flow and ventilation amount.

따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경조절장치는 젖소가 축사 내부에 일부 구간에 몰려 있더라도 항상 환기라 골고루 이루어 지도록 제어를 수행한다. Therefore, the environmental control device according to an embodiment of the present invention performs control so that the cow is always ventilated evenly even if the cow is flocked in some section inside the barn.

도 1에서 도면부호 55 ~58은 각 제어정보에 대한 유 무선 전송라인을 도시한 것이다.In FIG. 1, reference numerals 55 to 58 illustrate wired and wireless transmission lines for each control information.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경조절장치가 환경조절방법을 수행하는 방법의 일 예를 도시한 것이다.Figure 2 illustrates an example of a method for performing an environmental control method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 제어장치(59)에 온습도 측정 장치(54)로부터 축사 내부의 온, 습도를 측정하여 전송되는 온습도 측정 정보 입력단계(110)가 수행된다.Referring to FIG. 2, a temperature and humidity measurement information input step 110 is performed to measure and transmit the temperature and humidity of the inside of the livestock house from the temperature and humidity measurement device 54 to the control device 59.

다음은 상기 입력된 온습도 측정 정보로부터 제어장치(59)의 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환되는 온습도 지수 변환단계(111)가 수행된다.Next, a temperature-humidity index conversion step 111 of converting the temperature-humidity index from the input temperature-humidity measurement information into a temperature-humidity index by a temperature-humidity index conversion table stored in a database of the control device 59 is performed.

다음은 체온정보 측정기(61)로부터 각 젖소에 대한 체온정보가 수신되는 체온 측정 정보 수신단계(105)가 수행된다.Next, the body temperature measurement information receiving step 105 in which the body temperature information of each cow is received from the body temperature information measuring instrument 61 is performed.

체온 측정 정보 수신단계(105)에서는 젖소 축사 내부에 장착된 체온정보 측정기(61)가 젖소에 부착된 체온센서로부터 송신되는 각 젖소 코드에 대한 체온정보를 수신하여 상기 제어장치(59)로 전송하게 된다.In the body temperature measurement information receiving step 105, the body temperature information measuring device 61 mounted inside the cow house receives the body temperature information for each cow code transmitted from the body temperature sensor attached to the cow and transmits it to the control device 59. do.

다음은 제어장치(59)가 상기 온습도지수 및 체온정보로부터 각 젖소의 체온 및 평균체온, 체온의 변화들을 바탕으로 젖소의 사육환경에 적합한 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고 이에 따른 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 입배기 송풍팬 회전속도 산출단계(115)가 수행된다.Next, the control unit 59 calculates the necessary ventilation amount in the cow house suitable for the breeding environment of the cow based on the change in the body temperature, the average body temperature and the body temperature of each cow from the temperature and humidity index and the body temperature information, and accordingly the air blower fan An inlet blower fan rotational speed calculating step 115 of calculating a rotational speed of is performed.

한편, 제어부는 풍향계(53)로부터 축사 외부 풍향 정보를 수신하는 풍향 측정 정보 수신단계(121) 및 풍속계(51)로부터 외부 풍속 측정정보를 수신하는 풍속 측정정보 수신단계(122)로부터 수집된 정보에 의해 입배기 송풍팬의 입기 방향 및 배기방향을 제어하고, 송풍팬 회전속도 산출단계(115)에서 산출된 송풍팬 회전속도에 상기 외부 풍속를 감안한 대한 입배기 송풍기에 대한 적정 회전속도를 설정하여 상기 입배기 송풍기에 회전속도를 제어하는 단계(130)가 수행된다.On the other hand, the control unit receives the information collected from the wind direction measurement information receiving step 121 for receiving the outside wind direction information from the wind vane 53 and the wind speed measurement information receiving step 122 for receiving the external wind speed measurement information from the anemometer 51. Controlling the intake direction and the exhaust direction of the intake blower fan by setting the appropriate rotational speed for the intake blower in consideration of the external wind speed to the blower fan rotation speed calculated in the blower fan rotational speed calculating step 115. A step 130 of controlling the rotation speed in the exhaust blower is performed.

51: 풍속계
52: 환기 송풍기
53: 풍향계
54: 온습도 측정장치
55 ~ 58 제어정보 전송라인
59: 제어장치
60: 입배기 송풍기
61: 체온정보 수집장치51: anemometer
52: ventilation blower
53: Weather vane
54: temperature and humidity measuring device
55 ~ 58 control information transmission line
59: controller
60: inlet blower
61: temperature information collection device

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치에 있어서,
상기 환경조절장치는,
상기 젖소 축사 외부 4방 벽면의 경계면에 각각 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 입기 및 배기 방향을 조절하여 입기 동작 및 배기 동작을 수행하는 입배기 송풍기;
상기 젖소 축사 내부에 일정 간격으로 다수 개가 분포되도록 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 송풍팬 회전속도 및 송풍 방향을 조절하여 환기를 수행하는 환기 송풍기;
상기 젖소 축사의 상단에 설치되어 각 방향의 풍속을 측정하는 풍속계;
풍속의 방향을 측정하는 풍향계; 및
상기 풍속계 및 풍향계에서 입력된 풍향정보 및 풍속정보에 의해 상기 환기 송풍기 및 입배기 송풍기를 제어하는 제어장치;
각 젖소에 부착된 체온센서로부터 송신되는 체온정보를 수신하여 상기 제어장치로 송신하는 체온정보 수집장치;
상기 젖소 축사 내부의 온, 습도를 측정하여 상기 제어장치에 전송하는 온습도 측정 장치; 및
상기 젖소 축사 내의 젖소의 위치 분포 정보를 취득하는 적외선 생체 분포 카메라; 를 포함하는 것을 특징으로 하되,
상기 입배기 송풍기는 회전방향을 정, 역으로 변환하여 외부공기를 내부로 불어넣은 입기 동작과 내부공기를 외부로 배출시키는 배기 동작을 변경하는 것을 특징으로 하며,
상기 제어장치는 상기 풍향계에서 입력된 풍향정보에 의해 바람이 불어오는 방향에 위치한 입배기 송풍기는 불어오는 방향과 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어를 하고, 상기 입배기 송풍기가 입기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하며, 바람이 불어오는 방향과 반대 방향에 위치한 입배기 송풍기는 바람이 불어오는 방향과 반대방향으로 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어하고, 배기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하는 것을 특징으로 하고,
상기 제어장치는 상기 전송된 온, 습도 정보로부터 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환하고, 상기 변환된 온습도지수 및 상기 전송된 체온정보로부터 상기 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고, 상기 환기량에 따른 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 제어장치는 상기 적외선 생체 분포 카메라로부터 전송된 정보로부터 상기 젖소 축사 내 젖소의 분포 위치를 판별을 하고, 그에 따라 환기의 흐름 및 환기량을 설정한 다음, 상기 설정된 환기의 흐름 및 환기량에 의해 각 공간별로 분포된 상기 환기 송풍기들의 송풍방향과 송풍속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.In the environmental control device of the cow house, considering the external environment,
The environmental control device,
An air inlet blower installed at each boundary surface of the four-walled exterior of the cow house, and adjusting the intake and exhaust directions according to the control of the control device to perform the intake operation and the exhaust operation;
A plurality of ventilation fans installed at a predetermined interval within the cow house, and controlling ventilation fan rotation speed and direction of ventilation according to control of a control device to perform ventilation;
An anemometer installed at an upper end of the cow house to measure wind speed in each direction;
A wind vane measuring the direction of the wind speed; And
A control device for controlling the ventilation blower and the intake blower by the wind direction information and the wind speed information input from the wind speed meter and the wind vane;
A body temperature information collection device for receiving body temperature information transmitted from a body temperature sensor attached to each cow and transmitting the same to the control apparatus;
A temperature and humidity measurement device for measuring temperature and humidity inside the cow barn and transmitting the same to the control device; And
An infrared biological distribution camera for acquiring position distribution information of the cow in the cow barn; Characterized in that it comprises a,
The intake air blower is characterized in that for changing the rotation direction to the forward, reverse, the blowing operation to blow the outside air into the inside and the exhaust operation to discharge the inside air to the outside,
The control device controls the direction of the front of the blower so that the air blower located in the direction in which the wind blows by the wind direction information input from the wind vane, and the air blower blows to perform the dressing operation. It controls the direction of rotation, the blower blower located in the opposite direction to the wind blowing direction controls the direction of the front of the blower to match the opposite direction of the wind blowing, and controls the rotation direction to perform the exhaust operation Characterized in that,
The control device converts the temperature and humidity index from the transmitted temperature and humidity information into a temperature and humidity index by a temperature and humidity index conversion table stored in a database, and calculates a necessary ventilation amount inside the cow barn from the converted temperature and humidity index and the transmitted body temperature information. It characterized in that it comprises calculating the rotational speed of the inlet blower fan according to the ventilation amount,
The control device determines the distribution position of the cow in the cow barn from the information transmitted from the infrared biometric distribution camera, sets the flow and the ventilation amount of the ventilation accordingly, and then sets each space by the set flow and ventilation amount of the ventilation. Environmental control device for the cow house considering the external environment, characterized in that for controlling the blowing direction and the blowing speed of the ventilation blowers distributed by each. 제3항에 있어서,
상기 제어장치는
상기 산출된 입배기 송풍팬의 회전속도를 상기 풍속 정보에 따라 가감한 것에 의해 상기 입배기 송풍기에 대한 회전속도를 설정하여 상기 입배기 송풍팬의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.The method of claim 3,
The control device
Considering an external environment, the rotation speed of the intake blower fan is controlled by setting the rotation speed of the intake blower fan by adding or subtracting the calculated rotation speed of the intake blower fan according to the wind speed information. Environmental control system for cow barns. 제3항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 입배기 송풍기로부터 입기된 공기가 분포된 젖소들에게 골고루 환기가 이루어지도록 상기 입기 송풍기의 입기된 공기 흐름에 방향에 맞추어 상기 환기 송풍기의 송풍방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.The method of claim 3,
The control device,
A cow cow in consideration of the external environment, characterized in that for controlling the blowing direction of the ventilation blower in accordance with the direction of the air flow of the mouth blower so that the air is evenly distributed to the cows distributed air from the inlet blower Environmental control device. 삭제delete 제3항의 환경조절장치가 상기 입배기 송풍기를 제어하는 환경조절방법에 있어서,
상기 환경조절장치의 제어장치가 상기 온습도 측정 장치로부터 축사 내부의 온, 습도 정보를 입력받는 온습도 측정 정보 입력단계;
상기 제어장치에서 상기 입력된 온습도 측정 정보로부터 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환되는 온습도 지수 변환단계;
상기 제어장치에 각 젖소에 대한 체온정보가 수신되는 체온 측정 정보 수신단계;
상기 제어장치가 상기 온습도지수 및 체온정보로부터 상기 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고 이에 따른 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 입배기 송풍팬 회전속도 산출단계; 및
상기 제어장치가 상기 산출된 송풍팬 회전속도에 외부 풍속 정보에 따라 가감하여 상기 입배기 송풍기에 대한 회전속도를 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절방법.In the environmental control method of claim 3, wherein the environmental control device controls the inlet air blower,
A temperature and humidity measurement information input step in which a control device of the environmental control device receives temperature and humidity information in the livestock house from the temperature and humidity measurement device;
A temperature and humidity index conversion step of converting, by the controller, a temperature and humidity index by the temperature and humidity index conversion table stored in a database from the input temperature and humidity measurement information;
Receiving body temperature measurement information receiving the temperature information for each cow in the control device;
Calculating, by the controller, a ventilation amount necessary for calculating a necessary ventilation amount in the cow house from the temperature and humidity index and body temperature information, and calculating a rotation speed of the inlet blower fan accordingly; And
Controlling, by the controller, a rotation speed of the intake blower by adding or subtracting the calculated fan rotation speed according to external wind speed information; Environmental control method of the cow barn considering the external environment comprising a.
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