KR102089756B1 - Buried type sensor system and smart farm system using it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 매립형 센서를 통해 땅의 온습도 측정할 수 있는 매립형 온습도 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 농업 시설에서 식물이 재배되는 땅속에 설치되는 매립형 온습도 시스템과, 상기 매립형 온습도 시스템과 무선 통신연결되는 관리자 단말기를 포함하고, 상기 매립형 온습도 시스템은, 전원부와, 상기 식물이 재배되는 땅속의 온도 및 습도 측정을 위한 온습도 센서와, 상기 관리자 단말기와의 데이터 송수신을 위한 통신모듈과, 상기 매립형 온습도 시스템을 보호하는 외부 하우징과, 상기 전원부로 전원을 공급하는 충전부와, 상기 온습도 센서에서 전송받은 땅속의 온도 및 습도 데이터를 상기 통신모듈을 통해 상기 관리자 단말기로 전송하거나, 상기 매립형 온습도 시스템의 구동을 관리 제어하는 제어부를 포함하는 매립형 온습도 시스템을 이용한 스마트 팜 시스템을 제공할 수 있다.The present invention relates to a buried temperature and humidity system capable of measuring the temperature and humidity of the ground through a buried sensor.
To this end, a buried thermo-humidity system installed in the ground where plants are grown in an agricultural facility, and an administrator terminal wirelessly connected to the buried thermo-humidity system, wherein the buried thermo-humidity system includes a power supply unit, A temperature and humidity sensor for temperature and humidity measurement, a communication module for data transmission and reception with the manager terminal, an external housing for protecting the buried temperature and humidity system, a charging unit for supplying power to the power unit, and a transmission from the temperature and humidity sensor It is possible to provide a smart farm system using a buried temperature and humidity system that includes a control unit for transmitting and controlling the temperature and humidity data in the ground to the manager terminal through the communication module or managing and controlling the operation of the buried temperature and humidity system.
Description
본 발명은 땅속 매립형 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 매립형 센서를 통해 땅의 온습도 측정할 수 있는 매립형 온습도 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a buried sensor in the ground, and more particularly to a buried temperature and humidity system capable of measuring the temperature and humidity of the ground through the buried sensor.
오늘날 농촌사회는 농업인력과 농경지의 감소에 따른 생산비중의 감소에 직면하고 있고, 게다가 기존 농업인구는 고령화 추세이고 일부 귀농인의 유입이 있으나 초보 귀농인 유입으로 전문성이 미약하여 국내 농축산업에 어려움을 겪고 있다.Today, the rural society faces a decrease in the proportion of production due to the reduction of agricultural manpower and farmland. In addition, the existing agricultural population is aging and there is some influx of farmers. Going through.
최근 이러한 농축산업의 어려움에 대한 해결책으로 농축산업 분야에 정보통신기술(ICT)을 접목하고자 하는 스마트 팜(smart farm) 시도가 이루어지고 있다.Recently, as a solution to the difficulties of the agricultural industry, a smart farm attempt to integrate information and communication technology (ICT) into the agricultural industry has been made.
이러한 스마트 팜은 사물 인터넷(IoT: Internet of Things) 기술을 이용하여 농작물 재배 시설의 온도/습도/일조량 등을 측정 분석하고 분석결과에 따라 스마트폰과 같은 모바일 기기를 통해 원격 관리도 가능하게 할 수 있어, 스마트 팜으로 농업의 생산 과정에 걸쳐 생산성과 효율성을 향상시켜 국내 농축산업 환경의 어려움을 개선할 수 있다.These smart farms can measure and analyze the temperature / humidity / sunlight of a crop plantation facility using the Internet of Things (IoT) technology, and also enable remote management through mobile devices such as smartphones according to the analysis results. , The smart farm can improve the productivity and efficiency throughout the production process of agriculture, thereby improving the difficulties of the domestic enrichment industry environment.
그러나, 사물 인터넷의 개념을 도입한 다양한 스마트폰을 이용한 원격 제어 시스템이 출시되고 있지만, 대부분의 농가 경영규모가 영세하여 고성능 제품의 온도 측정 및 모니터링 시스템을 설치하기는 쉽지 않은 환경이다.However, although a remote control system using various smartphones introducing the concept of the Internet of Things has been released, it is not an easy environment to install a temperature measurement and monitoring system for a high performance product due to the small size of most farm management.
특히, 식물은 땅의 온도와 습도에 따라 성장하는데 많은 영향을 받는데, 땅의 온도와 습도 측정이 스마트폰을 이용한 원격 제어 시스템으로서 스마트 팜 환경 구축을 위한 주요 선결과제로서 그 역할이 커지고 있다.In particular, plants are greatly influenced by the growth of the temperature and humidity of the ground, and the measurement of the temperature and humidity of the ground is a remote control system using a smartphone, and its role is increasing as a major prerequisite for the construction of a smart farm environment.
본 발명은 전술한 바와 같은 요구를 반영한 것으로, 땅속에 한번 설치하면 반 영구적으로 온도 및 습도를 측정할 수 있어, 매립형 시스템과 IOT 모니터링 시스템을 연동시켜 농업 자동화 및 스마트 팜 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention reflects the above-described needs, and once installed in the ground, it is possible to measure the temperature and humidity semi-permanently, with the aim of providing agricultural automation and a smart farm system by linking a buried system with an IOT monitoring system. do.
이를 위해, 본 발명은 스마트 팜 시스템에 있어서, 농업 시설에서 식물이 재배되는 땅속에 설치되는 매립형 온습도 시스템과, 상기 매립형 온습도 시스템과 무선 통신연결되는 관리자 단말기를 포함하고, 상기 매립형 온습도 시스템은, 전원부와, 상기 식물이 재배되는 땅속의 온도 및 습도 측정을 위한 온습도 센서와, 상기 관리자 단말기와의 데이터 송수신을 위한 통신모듈과, 상기 매립형 온습도 시스템을 보호하는 외부 하우징과, 상기 전원부로 전원을 공급하는 충전부와, 상기 온습도 센서에서 전송받은 땅속의 온도 및 습도 데이터를 상기 통신모듈을 통해 상기 관리자 단말기로 전송하거나, 상기 매립형 온습도 시스템의 구동을 관리 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.To this end, the present invention, in a smart farm system, includes a buried temperature and humidity system installed in the ground where plants are grown in an agricultural facility, and a manager terminal wirelessly connected to the buried temperature and humidity system, wherein the buried temperature and humidity system comprises a power supply unit. And, a temperature and humidity sensor for measuring the temperature and humidity in the ground in which the plant is cultivated, a communication module for data transmission and reception with the manager terminal, an external housing protecting the buried temperature and humidity system, and supplying power to the power supply unit It may include a charging unit and a control unit for transmitting and controlling the temperature and humidity data of the ground received from the temperature and humidity sensor to the manager terminal through the communication module, or managing and controlling the operation of the embedded temperature and humidity system.
또한, 상기 제어부는 설정된 충전 주기마다 상기 충전부에서 상기 전원부로 전기를 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is characterized in that to control to supply electricity from the charging unit to the power supply unit every set charging cycle.
또한, 내부 온도를 일정하게 유지하기 위해 공기를 주입하는 에어 핸들러와, 상기 에어 핸들러를 구동시키는 모터를 구비한 공기펌프부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 공기펌프부를 제어하여 상기 외부 하우징의 내부 온도와 외부의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.In addition, the air handler for injecting air to maintain a constant internal temperature, and further comprising an air pump unit having a motor for driving the air handler, the control unit controls the air pump unit to control the internal temperature of the external housing And outside temperature can be kept constant.
또한, 상기 외부 하우징은 투명 플라스틱 재질이 바람직하다.In addition, the outer housing is preferably a transparent plastic material.
또한, 상기 충전부는 식물 광합성을 이용한 충전방식이 바람직하다.In addition, the charging unit is preferably a charging method using plant photosynthesis.
또한, 상기 충전부는 상기 외부 하우징의 표면에 전극을 부착하고, 상기 전극은 재배되는 식물의 땅속에서 형성되고, 상기 전극을 통해 생성된 전기를 상기 전원부로 제공하여 충전할 수 있다.In addition, the charging unit is attached to the electrode on the surface of the outer housing, the electrode is formed in the ground of the cultivated plant, it can be charged by providing electricity generated through the electrode to the power supply.
또한, 상기 통신모듈을 블루투스 통신 방식이 바람직하다.In addition, the communication module is preferably a Bluetooth communication method.
또한, 상기 농업 시설은 반 원통형 하우스 구조로, 반원형 프레임이 일정한 간격을 두고 다수개가 배열된 반원형 프레임; 상기 반원형 프레임 일단 끝단부에 형성된 돌출부; 상기 반원형 프레임 타단에 인접하여 설치된 결착 홈부를 포함하되, 사용자가 선택적으로 상기 돌출부를 상기 결착 홈부에 억지끼움 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the agricultural facility is a semi-cylindrical house structure, a semi-circular frame in which a plurality of semi-circular frames are arranged at regular intervals; A protrusion formed at one end of the semi-circular frame; It includes a binding groove portion installed adjacent to the other end of the semi-circular frame, it is characterized in that the user can selectively fit the projection to the binding groove portion.
또한, 상기 반원형 프레임에 탄소봉 히터를 다수개가 일정한 간격으로 배치하는 어레이 구조를 형성할 수 있다.In addition, an array structure in which a plurality of carbon rod heaters are disposed at regular intervals in the semicircular frame may be formed.
또한, 상기 농업 시설에 LED 램프 또는 CO2 센서를 더 설치할 수 있다.In addition, an LED lamp or a CO 2 sensor may be further installed in the agricultural facility.
본 발명은 농작물의 경우에 땅의 온도와 습도에 따라 많은 영향을 받으므로 매립형으로 땅의 온습도 측정이 가능한 시스템을 심플한 구성으로 저가로 구현하고 한번 매설 후에는 반영구적으로 사용할 수 있게 한다.Since the present invention is influenced by the temperature and humidity of the land in the case of crops, a system capable of measuring the temperature and humidity of the land in a buried type is implemented at a low cost with a simple configuration and can be used semi-permanently once buried.
또한, 매립형 시스템과 IOT 모니터링 시스템을 연동시켜 농업 자동화 및 스마트 팜 시스템을 구현할 수 있다. In addition, it is possible to implement agricultural automation and smart farm systems by linking the embedded system with the IOT monitoring system.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매립형 온습도 시스템(100)을 구비한 농업 시설의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 농업 시설에서 매립형 온습도 시스템(100)의 구성을 나타낸 기능블럭도,
도 3은 도 2의 매립형 온습도 시스템(100)의 외부 하우징 구조를 나타낸 도면,
도 4는 도 1 내지 도 3에서 설명한 스마트 팜 시스템에 적용되는 농업 시설(50)의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of an agricultural facility equipped with a buried temperature and
Figure 2 is a functional block diagram showing the configuration of the embedded temperature and
3 is a view showing the outer housing structure of the embedded temperature and
4 is a view showing the structure of an
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.Advantages and features of the present invention and a method of achieving the same will be described through embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. However, the embodiments are provided to explain in detail that the technical spirit of the present invention can be easily carried out to a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.In the drawings, the embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown and are exaggerated for clarity. In addition, parts indicated by the same reference numerals throughout the specification represent the same components.
본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.In this specification, the expression "and / or" is used to mean including at least one of the components listed before and after. In addition, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. Also, components, steps, operations and elements referred to as “comprising” or “comprising” as used herein mean the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements and devices.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매립형 온습도 시스템(100)을 구비한 농업 시설 형태로서 스마트 팜 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 스마트 팜 시스템에서 매립형 온습도 시스템(100)의 구성을 나타낸 기능블럭도, 도 3은 도 2의 매립형 온습도 시스템(100)의 외부 하우징 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a smart farm system as an agricultural facility with a buried temperature and
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 팜 시스템은, 크게 농업 시설(50)의 땅속에 설치되는 매립형 온습도 시스템(100)과, 상기 매립형 온습도 시스템(100)과 무선 통신연결되는 관리자 단말기(200)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the smart farm system according to the preferred embodiment of the present invention is wirelessly connected to the buried temperature and
여기서, 상기 농업 시설(50)은 채소, 과일 등의 식물 재배를 위한 비닐하우스 형태로 구현될 수 있고, 비닐하우스 등에서 시설재배 되는 식물은 땅의 온도와 습도에 따라 성장하는데 많은 영향을 받으므로, 본 발명에서는 기본적으로 온습도 센서와 MCU의 입출력 기능을 활용하여 식물이 재배되는 땅의 온습도 측정이 가능한 매립형 온습도 시스템(100)을 제공한다.Here, the
또한, 관리자 단말기(200)는 PC, 노트북, 테블릿 PC, 스마트폰 등으로 통신장치와 마이크로프로세서가 내장되어 테이터처리가 가능한 연산장치면 모두 가능하다. In addition, the
또한, 매립형 온습도 시스템(100)과 관리자 단말기(200)의 통신 네트워크 망은 수십 미터 내외에서 통신이 가능한 블루투스 통신 등의 근거리 통신망이 바람직하며, 3G 무선 인터넷 망도 가능하다. 이를 통해, 사용자는 관리자 단말기(200)를 통해 매립형 온습도 시스템(100)을 원격에서 모니터링하고 제어할 수 있다. 이에 웹상에서 농작물의 성장을 위한 데이터 관리, 환경제어 등의 서비스를 제공할 수 있고, 편리하게 스마트폰 앱을 통하여 원격에서도 정보제공 및 제어 서비스를 제공할 수 있게 된다.In addition, the communication network network of the buried temperature and
도 2를 참조하면, 매립형 온습도 시스템(100)은, 식물이 재배되는 땅속의 온도 및 습도 측정을 위한 온습도 센서(110)와, AVR ATmega 128의 마이크로컨트롤러(MCU)를 이용한 제어부(130)와, 관리자 단말기(200)와의 데이터 송수신을 위한 통신모듈(140)와, 시스템에 전원을 공급하는 전원부(미도시)를 구비한다.Referring to FIG. 2, the embedded temperature and
또한, 공기펌프부(120)는 내부 온도를 일정하게 유지하기 위해 공기를 주입하는 에어 핸들러(air handler)와, 상기 에어 핸들러를 구동시키는 모터를 더 구비한다. 즉, 매립형 온습도 시스템(100)은 비닐하우스의 땅속에 매립되어 설치되는데, 도 3에서 도시된 바와 같이, 매립시 외부 하우징(250)을 통해 보호된다. 이때, 외부 하우징은 투명 재질의 형태로 내부를 확인할 수 있게 하고, 쉽게 파손되거나 땅속의 화학성분에 의해 손상되지 않는 내화학성, 내수성, 내마모성으로 투명 플라스틱 재질이 바람직하다. 또한, 매립형 온습도 시스템이 땅속에 매립되는 형태이므로 땅속은 기후 변화가 크므로, 외부 하우징(250)의 외부와 내부의 온도 오차가 발생할 수 있고, 결로가 형성될 수 있다. 이에 따라, 매립형 온습도 시스템(100)을 구성하는 구성 전자부품은 수분에 취약하므로, 외부 하우징(250)의 내부 온도와 외부의 온도를 동일하게 유지하여 결로 형성을 방지할 필요가 있으므로, 공기펌프부(120)을 통해 내부 온도를 상승시키거나 하강시켜 동일하게 유지하여야 한다. 이에 따라, 공기 펌프부(120)의 에어 핸들러(Air Handler)는 열매체와 외부 공기를 열교환시켜, 공기를 가열하고 가열된 공기를 외부 하우징의 내부로 공급하거나 온도 상승을 유도하거나 반대로 냉방시에는 냉각된 열매체와 외부 공기를 열교환시켜 공기를 냉각시킨 후 외부 하우징의 내부로 공급하여 조절한다.Further, the
또한, 전원부는 2차 배터리 형태로 충전이 가능하며, 배터리의 수명 연장과 반영구적인 사용을 위해 충전부(미도시)를 더 구비한다. 이때, 본 발명의 매립형 온습도 시스템은 농작물을 재배하는 비닐하우스 등의 땅속에 설치되고, 계속적인 충전이 용이하고, 온습도 데이터의 송수신을 위한 용도가 크므로 저전력으로도 구동이 가능하므로, 충전부는 식물 광합성을 이용한 충전방식이 바람직하다. 가령, 상기 충전부는 광미생물 연료전지(photo-MFCs)로서 매립형 시스템(100)의 상부 식물체에서 생성되는 미생물 연료 세포(Plant-MFC)를 에너지 생산에 이용한다. 즉, 일반적으로 식물이 광합성을 할 때 만들어내는 유기물질 중 일부분은 식물의 성장을 위해 쓰이지만 대부분은 식물에 흡수되지 못하고 뿌리를 통해 흙 속으로 배출된다. 이때, 뿌리 주변의 미생물들이 유기물질을 해체하면서 에너지가 발생해 전자들이 일종의 폐기물처럼 배출되면, 전극을 이용해 이 분자들을 모아 전기를 만들어낼 수 있다. 이에 따라, 충전부는 도 3의 외부 하우징(250)의 표면에 전극을 부착하고, 상기 전극은 재배식물의 재배되는 땅속에서 형성되고, 충전부는 전극을 통해 식물 광합성에 의해 생성된 전기를 전원부로 제공하여 충전한다. In addition, the power supply unit can be charged in the form of a secondary battery, and further includes a charging unit (not shown) for extending the life of the battery and semi-permanent use. At this time, the buried type temperature and humidity system of the present invention is installed in the ground such as a vinyl house for cultivating crops, and it is easy to continuously charge, and because it has a large purpose for transmitting and receiving data of temperature and humidity, it can be driven even at low power, so the charging part is a plant Charging method using photosynthesis is preferred. For example, the charging unit uses microbial fuel cells (Plant-MFC) produced in the upper plant of the buried
또한, 공기펌프부(120)의 구동과 온습도 시스템의 제어를 위한 배터리 용량은 크지 않지만, 별도의 충전 주기를 통해 생성하여 필요시 공급하여 반영구적인 사용이 가능하게 한다.In addition, although the battery capacity for driving the
또한, 통신모듈(140)은 관리자 단말기(200)로 땅속 온도 및 습도 데이터를 전송하거나 상기 관리자 단말기(200)로부터 제어명령을 수신한다.In addition, the
또한, 제어부(130)는 마이크로프로세서로서, 온습도 센서(110)에서 전송받은 땅속의 온도/습도 데이터를 통신모듈(140)을 통해 관리자 단말기(200)로 전송하거나, 시스템의 구동을 관리 제어하는 기능을 수행한다. 이때, 공기펌프부(120)를 통해 외부 하우징(250)의 내외부의 온도를 일정하게 유지하도록 제어하고, 충전 주기마다 충전부에서 전원부로 전기를 공급하도록 제어한다.In addition, the
이를 통해, 본 발명에 따른 농작물 재배지의 땅속의 온습도 측정을 위한 매립형 시스템(100)은 저가로 구현할 수 있어 소규모 및 대규모시설까지도 적용 가능하며, 특히 스마트 농축산 환경 모니터링 시스템과 연동하여 향상된 스마트 농업 환경을 제공할 수 있다.Through this, the buried
도 4는 도 1 내지 도 3에서 설명한 스마트 팜 시스템에 적용되는 농업 시설(50)의 구조를 나타낸 도면이다.4 is a view showing the structure of an
도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 농업 시설(50)은, 반 원통형 하우스 구조로, 반원형 프레임(53)이 일정한 간격을 두고 다수개가 배열된 반원형 프레임(53)과, 상기 반원형 프레임(53) 일단 끝단부에 형성된 돌출부(55)와, 상기 반원형 프레임(53) 타단에 인접하여 설치된 결착 홈부(57)를 포함하되, 사용자가 선택적으로 상기 돌출부(55)를 상기 결착 홈부(57)에 억지끼움 가능한 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 4, the
여기서, 농작물 재배를 위한 농업 시설(50)은 빠르게 가설치하고 사용한 후, 다른 농작물 재배를 위해 농업 시설(50)을 철거해야 하는 불편함이 있었다. 이를 개선하기 위해, 반원형의 프레임(53)의 한쪽에 돌출부(55)를 구비하고, 인접한 프레임(53)의 반대쪽에 결착 홈부(57)를 설치하여, 철거시 간단하게 상기 돌출부(55)를 상기 결착 홈부(57)에 억지끼움 시켜, 반원형 프레임(53)이 평행하게 배치되는 구조에서 일렬로 연속하여 배치되는 구조로 변환시킬 수 있도록 하여 빠르고 편리하게 바꿀수 있게 한다.Here, the
보다 구체적으로, 프레임(53)의 돌출부(55)를 원래의 상태에서 이탈시키고, 약 1m 간격으로 상기 프레임(53)의 타단에 인접하여 설치된 결착 홈부(57)에 상기 이탈된 돌출부(55)를 삽입하여 억지끼우는 작업을 차례로 진행하여, 다수개의 반원형 프레임(53)이 평행하게 형성되어 반 원통형의 하우스 구조로 형성되었던 구조에서 반원형 프레임(53)이 일렬로 연속하여 배치되는 구조로 변환시킬 수 있게 된다. More specifically, the
여기서, 프레임(53)은 플라스틱 또는 나무의 재질로 하는 것이 바람직하다. 이는 유연하고 탄성력을 갖는 탄력성 있는 재질을 사용함으로써, 가볍고 상기 변환에 용이할 뿐만 아니라, 설치 및 철거를 보다 빠르게 실행할 수 있다는 장점이 있기 때문이다.Here, the
또한, 억지끼움 구조는 결착홈부의 홈이 입구가 좁고 깊이방향으로 넓어지는 구조를 형성하고, 돌출부(55)가 상기 입구보다 넓은 구조를 형성시켜 억지 끼워 고정되는 구조를 형성하여, 결·탈착이 용이하고 결착력을 높일 수 있는 구조를 형성한다.In addition, the interference fitting structure forms a structure in which the groove of the binding groove portion has a narrow inlet and wider in the depth direction, and the
이에 더하여, 농업 시설(50)의 난방을 위한 탄소봉 히터(미도시)를 구비할 수 있고, 반원형 프레임(53)에 탄소봉 히터(미도시)를 다수개가 일정한 간격으로 배치되는 어레이 구조로 설치하는 것이 바람직하다. 또는, 윈치 등을 설치하여 5 ~ 7m 간격으로 탄소봉을 설치하는 것도 가능하다.In addition to this, a carbon rod heater (not shown) for heating the
여기서, 탄소봉 히터는 탄소 발열체로서, 전기 히터 등에 사용하는 기존의 니크롬선이나 할로겐 히터 등의 사용이나, 가스 또는 석유 난로의 난방장치를 대체할 수 있다. 즉, 탄소봉 히터를 사용하게 되면, 전원 인가시 기존의 발열체인 텅스텐 선의 상온에서의 낮은 저항 때문에 정격 전류치의 수배에서 수십 배의 전류가 흐르게 되는 돌입전류가 발생하지 않고, 50% 가량의 전력으로도 동등 이상의 발열효과를 낼 수 있어, 고효율 에너지 절감형이 가능하다.Here, the carbon rod heater is a carbon heating element, and can use a conventional nichrome wire or a halogen heater used for an electric heater or the like, or replace a heating device for a gas or oil stove. That is, when a carbon rod heater is used, an inrush current that flows from several times to several tens of times the rated current does not occur due to the low resistance at room temperature of the existing tungsten wire, which is a heating element, when power is applied, and even with 50% of power. Efficient heat generation effect can be achieved, and a high-efficiency energy saving type is possible.
또한, 농업 시설(50) 내부의 온도 및 습도를 측정하여, 관리자 단말기(200)를 통해 탄소봉 히터를 제어할 수 있다. 가령, 히터 구동부(탄소봉 구동부)는 SCR 및 IGBT 소자로 구성되어 탄소봉 히터에 전력을 공급하여 구동을 명령하는 장치이고, 위상제어부는 상기 히터구동부에서 받은 신호를 위상 동기화하여 관리자 단말기(200)로 전송할 수 있다. 또한, 탄소봉 히터와 히터 구동부 사이에 누전차단기(ELB)를 구비하여 예기치 못한 정전사태에 대비하는 것이 가능하고, 타이머를 두어 사용자가 히터의 구동이나 시스템의 작동을 농작물의 재배에 알맞게 세팅하여 알람을 할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있게 된다.In addition, by measuring the temperature and humidity inside the
또한, 탄소봉 히터 이외에 농작물의 생장 촉진을 위한 광을 조사하기 위해, 특정한 색광을 조사할 수 있는 LED 램프를 더 구비하는 것이 바람직하고, 생물의 생장을 촉진을 위해 이산화탄소를 정확하게 모니터하고 이에 알맞게 환경을 조성하기 위해, CO2 센서를 구비하는 것도 바람직하다.In addition, it is preferable to further include an LED lamp capable of irradiating a specific color light in order to irradiate light for promoting growth of crops in addition to the carbon rod heater, and to accurately monitor the carbon dioxide to promote the growth of organisms and to properly set the environment accordingly. For composition, it is also preferable to have a CO 2 sensor.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, the present invention has been illustrated and described in connection with a specific embodiment, but it is possible to perform various modifications and changes within the limits without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who has it will know it easily.
100: 매립형 온습도 시스템
110: 온습도 센서, 120; 공기펌프, 130: 제어부
140: 통신모듈, 250: 외부 하우징
200: 관리자 단말기100: buried temperature and humidity system
110: temperature and humidity sensor, 120; Air pump, 130: control unit
140: communication module, 250: outer housing
200: administrator terminal
Claims (10)
상기 매립형 온습도 시스템은,
전원부;
상기 식물이 재배되는 땅속의 온도 및 습도 측정을 위한 온습도 센서; 상기 관리자 단말기와의 데이터 송수신을 위한 통신모듈;
상기 매립형 온습도 시스템을 보호하는 투명 플라스틱 재질의 외부 하우징; 상기 외부 하우징의 표면에 전극을 부착하고, 상기 전극을 상기 식물이 재배되는 땅속에 형성하며, 상기 전극을 통해 식물 광합성에 의해 생성된 전기를 상기 전원부로 제공하여 충전하는 충전부;
열매체와 외부 공기를 열교환시켜 공기를 가열하여 가열 공기 또는 냉각된 열매체와 외부 공기를 열교환시켜 공기를 냉각시켜 냉각 공기를 상기 외부 하우징의 내부에 주입하는 에어 핸들러와, 상기 에어 핸들러를 구동시키는 모터를 구비한 공기 펌프부; 및
상기 온습도 센서에서 전송받은 땅속의 온도 및 습도 데이터가 상기 통신모듈을 통해 상기 관리자 단말기로 전송되면,
상기 땅속의 온도 및 습도가 낮으면 상기 에어 핸들러를 통해 가열된 공기를 상기 외부 하우징의 내부로 공급하여 온도 상승을 유도하고,
그 반대이면 냉각된 공기를 상기 외부 하우징의 내부로 공급하여 온도 하락을 유도하여 상기 외부 하우징의 내부 온도와 외부 온도를 일정하게 유지하고,
설정된 충전 주기마다 상기 충전부에서 상기 전원부로 전기를 공급하도록 제어하여, 상기 매립형 온습도 시스템의 구동을 관리 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매립형 온습도 시스템을 이용한 스마트 팜 시스템.
In a semi-cylindrical house structure, a semi-circular frame is provided with a semi-circular frame in which a plurality of them are arranged at regular intervals, a protruding portion formed at one end of the semi-circular frame, and a binding groove provided adjacent to the other end of the semi-circular frame, to the semi-circular frame In an agricultural facility that forms an array structure in which a plurality of carbon rod heaters are arranged at regular intervals, a buried temperature and humidity system installed in the ground where plants are grown, and a manager terminal wirelessly connected to the buried temperature and humidity system,
The buried temperature and humidity system,
Power supply;
A temperature and humidity sensor for measuring temperature and humidity in the ground in which the plant is grown; A communication module for transmitting and receiving data to and from the manager terminal;
An outer housing made of a transparent plastic material protecting the buried temperature and humidity system; A charging unit for attaching an electrode to the surface of the outer housing, forming the electrode in the ground in which the plant is grown, and providing electricity generated by plant photosynthesis to the power supply unit through the electrode to charge it;
An air handler that heats air by exchanging heat with the heat medium and heats air to heat the air or heat exchanged with the cooled heat medium to cool the air to inject cooling air into the outer housing, and a motor that drives the air handler. Air pump unit provided; And
When the temperature and humidity data of the ground received from the temperature and humidity sensor is transmitted to the manager terminal through the communication module,
When the temperature and humidity in the ground is low, the heated air is supplied to the inside of the outer housing through the air handler to induce a temperature rise,
On the contrary, the cooled air is supplied to the inside of the outer housing to induce a drop in temperature to maintain the inside and outside temperatures of the outer housing constant,
Smart control system using a buried temperature and humidity system comprising a; control unit for controlling and controlling the operation of the buried temperature and humidity system by controlling to supply electricity from the charging unit to the power unit for each set charging cycle.
상기 통신모듈은 블루투스 통신 방식인 것을 특징으로 하는 매립형 온습도 시스템을 이용한 스마트 팜 시스템.
According to claim 1,
The communication module is a smart farm system using a buried temperature and humidity system, characterized in that the Bluetooth communication method.
상기 농업 시설에 LED 램프 또는 CO2 센서를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 매립형 온습도 시스템을 이용한 스마트 팜 시스템.
According to claim 1,
Smart farm system using a buried temperature and humidity system, characterized in that the LED lamp or CO 2 sensor further installed in the agricultural facility.
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