KR102212142B1 - Plant factory nutrient management control system - Google Patents
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Abstract
Description
본발명은 식물공장과 식물재배장치에 적용되는 양액관리 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주위 환경변화에 따라 적정한 양의 양액을 자동으로공급할 수 있도록 제어하고, 또한 외부 기상조건에 영향을 받지 않고 작물을 연중으로 생산할 수 있어 생산성 향상과 인건비가 절감되는 식물공장 양액관리 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a nutrient solution management control system applied to plant factories and plant cultivation equipment, and more specifically, it controls to automatically supply an appropriate amount of nutrient solution according to changes in the surrounding environment, and is not affected by external weather conditions. It relates to a plant factory nutrient solution management control system that can produce crops year-round without improving productivity and reducing labor costs.
일반적으로 새로운 농업분야로 주목받고 있는 식물공장 및 식물재배장치는 주위환경에 따라 내부환경의 조절을 통해 작물을 연중으로 생산이 가능하고, 또한 자연환경 변화에 영향을 받지 않는 계획생산이 가능한 공장형 식물생산 시스템을 말한다. 따라서 식물이 자라는 데 필요한 온도, 광량, 습도 등의 환경을 인공적으로 만들어 외부 기상조건에 영향을 받지 않고 연중으로 농작물을 안정적으로 생산할 수 있는 시설을 말한다.In general, plant factories and plant cultivation equipment, which are attracting attention as a new agricultural field, can produce crops year-round by controlling the internal environment according to the surrounding environment, and also, plant-type plants capable of planned production that are not affected by changes in the natural environment. Refers to the production system. Therefore, it refers to a facility capable of stably producing crops year-round without being affected by external weather conditions by artificially creating the environment such as temperature, amount of light, and humidity required for plants to grow.
식물공장과 식물재배장치는 밀폐되고 보호되는 내부환경에서 식물을 재배하기 때문에 외부 물질(미세먼지 등)에 노출되지 않아 안전성을 확보할 수 있으며, 폭우, 폭설 등 자연재해가 발생해도 온도, 광량, 습도 등의 재배환경을 인공적으로 만들어 외부 기상조건에 영향을 받지 않고 연중으로 농작물을 안정적으로 생산이 있다.Plant factories and plant cultivation devices grow plants in a sealed and protected internal environment, so they are not exposed to external substances (fine dust, etc.), so safety can be secured. Even if natural disasters such as heavy rain or heavy snow occur, temperature, light intensity, By artificially creating a cultivation environment such as humidity, crops can be stably produced year-round without being affected by external weather conditions.
식물공장에서 재배되는 식물도 빛이 필요하기 때문에, 식물공장은 빛을 이용하는 형태에 따라 자연광 식물공장과 인공광 식물공장으로 구분되고 있다. 인공광 식물공장은 LED와 같은 인공조명을 이용하여 식물을 재배하는 식물공장을 말한다. 따라서 자연환경 변화에 상관없이 연중으로 농산물을 생산할 수 있어, 미래 농업을 이끌어갈 제3차 농업이라고 할 수 있다. 그리고 식물공장은 대부분 식물의 영양소인 양액을 이용해 식물을 생산하고 있으며, 양액은 작물의 생육에 필요한 무기양분을 비율에 맞춰 물에 용해시킨 양액을 말한다.Since plants grown in plant factories also need light, plant factories are divided into natural light plant factories and artificial light plant factories according to the type of use of light. An artificial light plant factory refers to a plant factory that grows plants using artificial lighting such as LEDs. Therefore, it is possible to produce agricultural products year-round regardless of changes in the natural environment, making it the third agriculture that will lead the future agriculture. And plant factories mostly produce plants using nutrient solution, which is a nutrient of plants, and nutrient solution refers to a nutrient solution obtained by dissolving inorganic nutrients necessary for the growth of crops in water in proportion.
또한 식물공장은 소비자 인근에서 생산된 신선한 농산물을 소비자에게 바로 공급할 수 있어, 유통비용과 유지비가 절감되어 소비자 가격을 낮출 수 있으며, 도시 근교 또는 도심 속에서도 농산물의 생산이 가능해진다는 것이 식물공장의 장점이다. 그러나 모든 시설을 인위적으로 만들어야 하기 때문에 설비비용과 유지비용이 많이 들어 경쟁력이 떨어질 수 있는 단점이 있다.In addition, plant factories can supply fresh agricultural products produced near consumers directly to consumers, which reduces distribution and maintenance costs, thereby lowering consumer prices, and the advantage of plant factories that agricultural products can be produced in suburbs or downtown areas. to be. However, since all facilities must be artificially made, there is a disadvantage that competitiveness may be lowered due to high facility cost and maintenance cost.
그리고 식물공장이나 식물재배장치에 있어서, 외부환경은 광량, 온도, 습도, 풍향, 풍속, 강우 등의 환경요소에 영향을 받고 있으며, 내부환경은 광량 온도, 습도, CO2농도, 풍속 등의 환경요소에 영향을 받는다. 또한 지하부의 환경은 염류농도인 EC와 수소이온 농도인 PH 및 수온의 영향을 받고 있다.And in a plant factory or plant cultivation apparatus, the external environment is affected by environmental factors such as light quantity, temperature, humidity, wind direction, wind speed and rainfall, and the internal environment is environmental factors such as light quantity, temperature, humidity, CO2 concentration, and wind speed. Is affected by In addition, the underground environment is affected by the salt concentration (EC) and the hydrogen ion concentration (PH) and water temperature.
따라서 주위 환경에 대한 정보수집 내용에는 온습도, 풍향, 풍속 등 각 요소의 현재값, 설정값이 포함되어야 하며, 또한 펌프, 팬, 냉난방기, 조명 등 기계장치의 작동상태와 온습도 등의 변화 그래프, 양액탱크수위, 제어패널의 조작스위치 상태, 통신상태 등이 포함되어야 한다.Therefore, the contents of information collection on the surrounding environment must include the current values and set values of each element such as temperature and humidity, wind direction, and wind speed, and also the operating state of mechanical devices such as pumps, fans, air conditioners, lighting, and graphs of changes in temperature and humidity, nutrient solution. Tank level, control panel operation switch status, communication status, etc. should be included.
그리고 제어대상에는 환기장치, 냉난방장치(난방기, 히트펌프), 습도조절장치(제습, 가습), 관수장치(밸브, 펌프), 인공광(형광등, LED), CO2조절장치(액화식, 연소식), 공기순환장치(유동팬), 보온장치 (커튼) 등이 포함되어야 한다. 또한 환경 변화에 따른 제어를 위한 설정값 입력과 설정값에 따라 자동으로 제어하는 자동제어와 작업자가 임의로 설정값을 정하는 수동제어가 있다. 그러나 작업자가 임의로 제어값을 설정하여 작물에 양액을 공급하는 수동제어는 안정적인 농작물 생산에 저해요인이 되고 있으며, 따라서 외부와 내부의 환경변화에 적응성이 있는 양액관리의 자동제어가 필요한 실정이다.And control targets include ventilation devices, air conditioning devices (heaters, heat pumps), humidity control devices (dehumidification, humidification), irrigation devices (valve, pump), artificial lights (fluorescent lamps, LEDs), CO2 control devices (liquidization, combustion) , Air circulation device (flow fan), thermostat (curtain), etc. should be included. In addition, there are automatic control that automatically controls according to the set value input and set value for control according to environmental change, and manual control in which the operator sets the set value arbitrarily. However, manual control of supplying nutrient solution to crops by setting control values by the operator is an impediment to stable crop production, and therefore, automatic control of nutrient solution management that is adaptable to environmental changes inside and outside is required.
그리고 등록특허공보 등록번호 10-1053148에는 각 지관 및 베드로 분배 공급되는 양액의 유량 및 유속이 균등하도록 하여 식물의 생장 및 수확품질이 균등하도록 하고, 하나의 밸브로서 다수의 지관을 통하여 공급되는 양액의 유량 및 유속을 일괄적으로 조절할 수 있어 인력 및 비용을 절감시키며 부품비용 및 조립공수가 감축되고 관리가 용이토록 하는 식물공장의 양액공급시스템에 관한 것이다. 이를 실현하기 위한 본 발명은 식물재배용 베드가 복수 배열되는 재배단이 1단 이상 구비되는 식물재배장치의 양액공급시스템에 있어서, 양액탱크와 연결되며 각 재배단에 대응하여 수평 배치되는 관형태의 서브탱크; 양단이 막힌 관형태로 상기 서브탱크의 일측에 수평 배치되며 재배단의 각 베드에 연결되는 지관이 복수 구비되는 분배탱크; 및 상기 서브탱크의 상부와 분배탱크의 상부를 연결하는 하나 이상의 오버플로관;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 식물공장의 양액공급시스템이 공개되어 있다.In addition, Registered Patent Publication No. 10-1053148 states that the flow rate and flow rate of the nutrient solution distributed and supplied to each branch pipe and bed are uniform so that the plant growth and harvest quality are equal, and the nutrient solution supplied through a number of branch pipes as one valve It relates to a nutrient solution supply system of a plant factory that can collectively control the flow rate and flow rate to reduce manpower and cost, reduce parts cost and assembly man-hours, and facilitate management. The present invention for realizing this is in the nutrient solution supply system of a plant cultivation apparatus having one or more cultivation stages in which a plurality of plant cultivation beds are arranged, the tubular sub-type connected to the nutrient solution tank and arranged horizontally in correspondence with each cultivation stage. Tank; A distribution tank having a plurality of branch pipes connected to each bed of the cultivation stage and horizontally disposed on one side of the sub tank in the form of a pipe having both ends blocked; And one or more overflow pipes connecting the upper portion of the sub-tank and the upper portion of the distribution tank. The nutrient solution supply system of a plant factory is disclosed.
그러나 상기 종래기술들은 식물 재배에 필요한 양액을 관리함에 있어서, 양액관리에 필요한 외부환경과 내부환경의 정보를 통해 제어대상의 기기들을 사용자 임의로 제어하고 있다. 따라서 외부와 내부의 환경 변화에 따른 양액관리의 정보가 모니터링되고 자동으로 제어되는 시스템이 필요한 실정이다.However, in the prior art, in managing the nutrient solution required for plant cultivation, the user arbitrarily controls the devices to be controlled through information on the external environment and the internal environment required for nutrient solution management. Therefore, there is a need for a system in which nutrient solution management information is monitored and automatically controlled according to changes in external and internal environments.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 주위 환경변화에 따라 적정한 양의 양액을 자동으로 공급할 수 있도록 제어하고, 또한 외부 기상조건에 영향을 받지 않고 작물을 연중으로 생산할 수 있어 생산성 향상과 인건비가 절감되는 식물공장 양액관리 제어시스템을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and it is controlled to automatically supply an appropriate amount of nutrient solution according to changes in the surrounding environment, and also, crops can be produced year-round without being affected by external weather conditions. It is to provide a plant factory nutrient solution management control system that improves and reduces labor costs.
본발명은 식물공장 양액관리 제어시스템에 관한 것으로, 양액을 공급하는 공급배관(110)과 폐양액을 회수하는 회수배관(120), 그리고 물을 저장하는 원수탱크(130), 물과 폐양액을 혼합하는 혼합탱크(140), 배수하는 배수탱크(150) 및 밸브(160), 그리고 양액탱크(180)에 설치되어 혼합탱크로부터 공급되는 물과 폐양액 혼합액 및 양액을 공급하는 펌프(170)를 포함하여 구비되는 양액공급수단(100)과;The present invention relates to a plant factory nutrient solution management control system, a
작업자가 재배환경 조건을 입력하는 입력수단(200)과;An input means 200 for a worker to input a cultivation environment condition;
센서에 의해 입력된 신호에 의해 재배환경을 제어하는 제어기(300)와;A controller 300 for controlling the cultivation environment by a signal input by the sensor;
디스플레이 출력수단(400)을;A display output means 400;
포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it includes.
따라서 본발명은 주위 환경변화에 따라 적정한 양의 양액을 자동으로공급할 수 있도록 제어하고, 또한 외부 기상조건에 영향을 받지 않고 작물을 연중으로 생산할 수 있어 생산성 향상과 인건비가 절감되는 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention controls to automatically supply an appropriate amount of nutrient solution according to changes in the surrounding environment, and also can produce crops year-round without being affected by external weather conditions, thereby improving productivity and reducing labor costs.
도 1은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 레이아웃도
도 2는 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 양액공급수단도
도 3은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 사진도
도 4는 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 터치패드 사진도
도 5는 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 터치패드 초기화면도
도 6은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 관수설정도
도 7은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 엽면관수설정도
도 8은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 수동작동도
도 9는 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 원격제어도1 is a layout diagram of a nutrient solution management control system at a plant factory of the present invention
Figure 2 is a nutrient solution supply means diagram of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention
3 is a photograph of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention
Figure 4 is a photograph of the touch pad of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention
5 is an initial screen view of the touch pad of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention
6 is an irrigation setting diagram of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention
7 is a setting diagram of foliar irrigation of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention
Figure 8 is a manual operation diagram of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention
9 is a remote control diagram of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention
본발명은 식물공장 양액관리 제어시스템에 관한 것으로, 양액을 공급하는 공급배관(110)과 폐양액을 회수하는 회수배관(120), 그리고 물을 저장하는 원수탱크(130), 물과 폐양액을 혼합하는 혼합탱크(140), 배수하는 배수탱크(150) 및 밸브(160), 그리고 양액탱크(180)에 설치되어 혼합탱크로부터 공급되는 물과 폐양액 혼합액 및 양액을 공급하는 펌프(170)를 포함하여 구비되는 양액공급수단(100)과;The present invention relates to a plant factory nutrient solution management control system, a
작업자가 재배환경 조건을 입력하는 입력수단(200)과;An input means 200 for a worker to input a cultivation environment condition;
센서에 의해 입력된 신호에 의해 재배환경을 제어하는 제어기(300)와;A controller 300 for controlling the cultivation environment by a signal input by the sensor;
디스플레이 출력수단(400)을; A display output means 400;
포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it includes.
또한, 상기 입력수단(200)은 제어조건을 작업자가 입력하는 것으로, 초기화면(221), 관수설정(222), 엽면관수설정(223), 간격/시간제어(224), 엘이디제어설정(225), 환풍기설정(226), 유동팬설정(227), 냉난방기설정(228), 가습기설정(229), 수동작동(230), 시간설정(231), 관수보고(232), 기타설정(234)인 것을 특징으로 한다.In addition, the input means 200 is the operator inputs the control condition,
또한, 상기 제어기(300)는 센서가 전송하는 신호를 설정치와 비교하여 양액공급수단(100)을 자동으로 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller 300 is characterized in that it automatically controls the nutrient solution supply means 100 by comparing the signal transmitted by the sensor with a set value.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.
도 1은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 레이아웃도이며, 도 2는 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 양액공급수단도이고, 도 3은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 사진도이다. 그리고 도 4는 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 터치패드 사진도이며, 도 5는 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 터치패드 초기화면도이고, 도 6은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 관수설정도이다. 또한 도 7은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 엽면관수설정도이며, 도 8는 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 수동작동도이고, 도 9은 본발명 식물공장 양액관리 제어시스템의 원격제어도이다.1 is a layout diagram of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention, FIG. 2 is a diagram of the nutrient solution supply means of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention, and FIG. 3 is a photographic view of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention. And Figure 4 is a photograph of the touch pad of the nutrient solution management control system of the plant factory of the present invention, Figure 5 is a touch pad initial screen of the nutrient solution management control system of the plant plant of the present invention, Figure 6 is irrigation of the nutrient solution management control system of the plant plant of the present invention It is a setting diagram. In addition, Figure 7 is a setting diagram of the leaf surface irrigation of the plant plant nutrient solution management control system of the present invention, Figure 8 is a manual operation diagram of the nutrient solution management control system of the plant plant of the present invention, Figure 9 is a remote control of the nutrient solution management control system of the plant plant of the present invention Is also.
본발명 식물공장 양액관리 제어시스템에 있어서, 양액공급수단(100)은 양액을 공급하는 공급배관(110)과 폐양액을 회수하는 회수배관(120), 그리고 원수탱크(130), 혼합탱크(140), 배수탱크(150) 및 밸브(160), 펌프(170), 양액탱크(180)를 포함하여 구성된다.In the plant plant nutrient solution management control system of the present invention, the nutrient solution supply means 100 includes a
공급배관(110)은 혼합탱크(140)와 연결되어 농작물에 양액을 공급하는 관수용 배관이며, 일정 부위에는 밸브(160), 펌프(170) 등이 구비된다. 그리고 회수배관은 농작물의 생육에 기사용된 폐양액을 회수하여 여과기(121)와 살균기(122)를 통과시킨 후 혼합탱크(140)에 재유입하는 배관이며, 일정 부위에는 밸브가 형성된다. 그리고 펌프(170)는 양액탱크(180)에 설치되어 혼합탱크로부터 공급되는 물과 폐양액 혼합액 및 양액을 공급한다.The
그리고 상기 입력수단(200)은 작업자가 관용의 터치패드(220), 스마트폰(500), PC(600)를 통하여 재배환경을 입력할 수 있다. 입력수단은 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 출력수단(400)인 스크린화면으로도 겸용 사용된다.In addition, the input means 200 may allow a worker to input a cultivation environment through a
한편, 입력수단에 있어서 작업자가 수동으로 입력하는 입력수단(200)인 터치패널(220)의 입력내용에는 초기화면(221), 관수설정(222), 엽면관수설정(223), 간격/시간제어(224), 엘이디제어설정(225), 환풍기설정(226), 유동팬설정(227), 냉난방기설정(228), 가습기설정(229), 수동작동(230), 시간설정(231), 관수보고(232), 기타설정(233)으로 구비되는 화면에 제어내용을 입력한다.On the other hand, in the input means, input contents of the
그리고 제어기에는 통신모듈을 설치하여 터치패드(220) 외에도 스마트폰(600) 및 PC(700)를 이용하여 재배환경을 입력할 수도 있다.In addition, a communication module may be installed in the controller to input the cultivation environment using the
한편, 작업자가 터치패널(220)을 터치하여 입력수단(200)에 입력하는 제어내용을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, when the operator touches the
초기화면(221)에 있어서, 현재시간은 제어기의 현재시간을 나타내는 것으로, 시간을 클릭하여 제어기의 시간을 설정할 수 있다. 그리고 중앙에는 식물공장에서 식물이 자라는데 필요한 환경요소인 광량, 온도, EC, pH, 습도가 표시되며, 바로 밑에는 관수횟수, 엽면관수횟수, 제어기의 작동상태가 표시된다. 그리고 초기화면 하부에는 관수설정, 엽면관수, LED제어, 환풍기, 교반기, 냉난방기, 가습기를 포함하는 각종기기의 설정용 터치부가 구비된다.In the
또한 화면 우측부위에는 사용언어 설정, 온도/습도/EC/광량의 값을 1시간 단위로 저장하고 보여주는 데이터보고, 각종 기기를 수동으로 작동할 때 선택하는 수동작동, 양액경보 및 센서 종류 등을 설정할 때 선택되는 기타설정, 비상종료 선택부가 순차적으로 형성된다.In addition, on the right side of the screen, the language setting, temperature/humidity/EC/light intensity values are stored and displayed in 1 hour increments, and the manual operation selected when operating various devices manually, nutrient solution alarm and sensor type are set. Other settings to be selected at the time, emergency shutdown selector is formed in sequence.
관수설정(2222) 화면에 있어서, 1회비상관수는 관수를 제어별 설정에 의해 1회 비상관수를 수행하는 것으로, 아래 설정된 값들을 모두 "0"으로 지우는 설정값 모두지우기와, 제어기에서 설정값을 읽어 오는 설정값 읽기와, 터치 화면의 변경된 설정값을 제어기에 저장하는 설정값저장과, 초기화면으로 이동하는 초기화면 이동이 순차적으로 구비된다.In the irrigation setting (2222) screen, the one-time emergency irrigation is to perform one emergency irrigation by setting the irrigation water for each control, and clear all the set values that erase all the values set below to "0", and the set value from the controller. A set value reading for reading a value, a set value storage for storing the changed set value of the touch screen in the controller, and an initial screen moving to the initial screen are sequentially provided.
그리고 바로 밑에는 사용설정, 사용구역설정, 관수주기설정, 관수방식설정, 양액채널선택이 순차적으로 구비되되, 사용설정의 사용함은 설정된 시간에 관수를 하는 것이며, 사용안함은 설정된 내용이 있어도 시간관수를 하지 않는 것이다. 또한 관수주기설정은 관수주기와 남은날짜로 구분되어 형성된다. 그리고 사용구역설정은 시작구역과 종료구역 구분되어 형성된다. 또한 관수방식설정은 설정된 시간에 따라 관수량이 관수되는 시간관수가 구비된다. 또한 양액채널선택은 시스템의 사양에 따라 양액을 선택할 수 있도록 구비된다.And immediately below the use setting, use zone setting, irrigation cycle setting, irrigation method setting, and nutrient solution channel selection are sequentially provided.Use setting is to irrigation at the set time, and not use is to irrigation time even if there is set content. Is not to do. In addition, the irrigation cycle setting is formed by dividing the irrigation cycle and the remaining date. And the use zone setting is formed by dividing the start zone and the end zone. In addition, the irrigation method setting includes a time irrigation water for irrigation according to the set time. In addition, the nutrient solution channel selection is provided so that the nutrient solution can be selected according to the specifications of the system.
그리고 다음 칸에는 시작시간, 관수시작 시간설정, 종료시간, 관수간격 시간설정, 관수 횟수, 양액사용을 표시하는 화면이 형성된다. 그리고 하단에는 관수량 설정화면으로 이동할 수 있는 관수량/엽면관수량 설정을 선택할 수 있다.In the next column, a screen displaying the start time, irrigation start time setting, end time, irrigation interval time setting, number of irrigation, and nutrient solution use is formed. And at the bottom, you can select the irrigation amount/foliar irrigation amount setting that can be moved to the irrigation amount setting screen.
엽면관수설정(223)에 관한 화면에 있어서, 설정방법은 관수할 시간을 1회 ~ 20회까지 설정할 수 있으며, 관수할 시간을 설정한다. 그리고 관수량설정을 터치하면 엽면관수량 설정화면으로 이동이 가능하다.In the screen related to the leaf surface irrigation setting 223, the setting method can set the irrigation time from 1 to 20 times, and sets the irrigation time. And if you touch the irrigation quantity setting, you can move to the foliar irrigation quantity setting screen.
간격/시간제어(224)의 화면에 있어서, 간격제어설정은 구역을 표시하며, 관수량(리터)은 유량계에 의한 관수 때 사용되고, 관수량은 관수하고자 하는 양을 분/초 단위로 설정하며, EC설정은 구역별 EC값을 설정하고, pH설정은 구역별 pH값을 설정하도록 구비된다. 또한 시간제어설정에 있어서, 구역은 1 ~ 5구역을 표시하며, 관수량(리터)은 유량계에 의한 관수 때 사용되는 것으로, 관수량은 관수하고자 하는 양을 분/초 단위로 설정하는 것이다.In the screen of the interval/time control 224, the interval control setting displays an area, the irrigation amount (liter) is used when irrigation by a flow meter, and the irrigation amount sets the amount to be irrigated in minutes/seconds, The EC setting sets the EC value for each area, and the pH setting is provided to set the pH value for each area. In addition, in the time control setting, the area indicates 1 to 5 areas, and the irrigation amount (liter) is used when irrigation by a flow meter, and the irrigation amount is to set the amount to be irrigated in minutes/second.
엘이디제어설정(225)에 대한 화면의 엘이디제어설정에 있어서, 시작시간은 제어시작시간을 설정하는 것이며, 종료시간은 제어종료시간을 설정하는 것이고, 작동시간(분)은 LED가 작동할 시간을 설정하는 것이며, 정지시간(분)은 LED가 정지할 시간을 설정하는 것이다. 그리고 정지시간과 작동시간이 반복되어 작동된다. 그리고 구역별 LED 작동스위치는 LED를 사용할 구역별로 별도로 작동되는 스위치이며, 작동 스위치가 ON"되어 있는 구역만 작동시간에 작동된다.In the LED control setting of the screen for the LED control setting 225, the start time is to set the control start time, the end time is to set the control end time, and the operation time (minutes) is the time to operate the LED. It is to set, and stop time (minute) is to set the time to stop the LED. And the stop time and operation time are operated repeatedly. And the LED operation switch for each area is a switch that operates separately for each area where the LED is to be used, and only the area in which the operation switch is "ON" is operated during the operation time.
환풍기설정(226)에 대한 화면에 있어서, 시작시간은 제어 시작시간을 설정하는 것이며, 종료시간은 제어종료 시간을 설정하는 것이고, 작동온도(℃)는 작동온도를 설정하고, 정지온도(℃)는 정지온도를 설정하는 것이다.In the screen for the ventilator setting 226, the start time sets the control start time, the end time sets the control end time, the operating temperature (℃) sets the operating temperature, and the stop temperature (℃) Is to set the stop temperature.
유동팬설정(227)에 대한 화면에 있어서, 시작시간은 제어가 시작되는 시간으로 0시부터 설정이 가능하며, 종료시간은 제어가 종료되는 시간으로 24시 이하로 설정되어야 한다. 또한 작동온도는 작동이 되는 온도로 정지온도 보다 높아야 한다며, 정지온도 정지가 되는 온도로 작동온도 보다 낮아야 한다.In the screen for the floating fan setting 227, the start time is a time at which control starts and can be set from 0 o'clock, and the end time is a time at which the control ends, and should be set to 24 hours or less. In addition, the operating temperature must be higher than the stop temperature as the temperature at which the operation is performed, and the temperature at which the stop temperature stops and must be lower than the operation temperature.
냉난방기설정(228)에 대한 화면에 있어서, 시작시간은 제어가 시작되는 시간으로 시작시간은 0시부터 설정되어야 하며, 종료시간은 제어가 종료되는 시간으로 24시 이하로 설정되어야 한다. 그리고 냉방기설정의 작동온도(℃)는 작동되는 온도를 설정하며, 정지온도(℃)는 정지되는 온도를 설정하는 것이다. 또한 난방기설정의 작동온도(℃)는 작동되는 온도를 설정하며, 정지온도(℃)는 정지되는 온도를 설정하는 것이다.In the screen for the air conditioner setting 228, the start time is a time at which control starts, and the start time should be set from 0 o'clock, and the end time is a time at which control is terminated, and should be set to 24 hours or less. And the operating temperature (℃) of the air conditioner setting sets the operating temperature, and the stop temperature (℃) sets the stop temperature. In addition, the operating temperature (℃) of the heater setting sets the operating temperature, and the stop temperature (℃) sets the stop temperature.
가습기설정(229)에 대한 화면에 있어서, 시작시간은 제어가 시작되는 시간으로 0시부터 설정되어야 하고, 종료시간은 제어가 종료되는 시간을 설정하는 것으로 24시 이하로 설정되어야 한다. 그리고 작동습도(%)는 작동되는 습도를 설정하는 것으로 정지습도 보다 낮아야 하며, 정지습도(%)는 정지되는 습도를 설정하는 것으로 작동습도 보다 높아야 한다.In the screen for the humidifier setting 229, the start time should be set from 0 o'clock as the time at which control starts, and the end time should be set to 24 o'clock or less as setting the time at which the control ends. In addition, the operating humidity (%) sets the operating humidity and should be lower than the stop humidity, and the stop humidity (%) sets the stopped humidity and should be higher than the operating humidity.
수동작동(230)에 대한 화면에서 기기의 스위치를 한번 누를 때 마다 "ON", "OFF"를 반복한다. 그리고 기기 작동을 테스트 할 때 및 연속으로 일부 기기를 작동하고자 할 때 사용한다. 또한 전체정지 및 나가기는 수동작동 중인 모든 기기가 "OFF"되어지면서 초기화면으로 이동이 가능하다. 그리고 이후 설정된 값에 의한 자동 작동을 계속하게 된다.Each time the switch of the device is pressed once on the screen for
시간설정(231)에 대한 화면의 시간 자동변경은 제어기의 시간을 컴퓨터 시간으로 동기화하는 것이며, 시간 수동변경은 제어기의 시간을 컴퓨터와 관계없이 원하는 시간으로 설정하는 것으로, 년, 월, 일, 시, 분, 초를 각각 클릭하여 시간을 설정하고, 시간 수동변경을 터치하면 제어기의 시간이 변경된다.The automatic change of the time on the screen for the time setting 231 synchronizes the time of the controller to the computer time, and the manual change of the time sets the time of the controller to a desired time regardless of the computer. Year, month, day, hour Click, minute, and second respectively to set the time, and touch Manual change of time to change the time of the controller.
관수보고(232)에 대한 화면에 있어서, 데이터 저장간격은 관수가 작동할 때 마다 데이터 저장되는 것으로 데이터 저장기간은 365일이며, 데이터 분류는 기본 데이터인 온도, 습도, EC, 광량 등을 포함하며, 데이터 저장간격은 1시간 간격으로 시간마다 자동저장이 된다.In the screen for the irrigation report 232, the data storage interval is that data is stored every time irrigation is operated, and the data storage period is 365 days, and the data classification includes basic data such as temperature, humidity, EC, and light intensity. , The data storage interval is automatically saved every hour in 1 hour intervals.
기타설정(233)에 대한 화면의 양액경보설정은 터치를 반복하여 사용함, 사용 안함으로 설정할 수 있고, EC상한값설정은 관수가 설정한 EC상한값 이상이면 경보가 발생되며, pH하한값설정은 관수가 pH하한값 이하이면 경보가 발생된다. 또한 경보발생시간(초)은 경보음 발생시간을 설정하며, 운전정지시간(초)은 경보음 발생 후 운전정지 시간이 되면 시스템이 정지하게 된다. 그리고 기타 설정의 양액C 선택은 질산 또는 알카리를 선택하는 것이다.The nutrient solution alarm setting on the screen for the other setting 233 can be set to use or disable the touch repeatedly, and for setting the EC upper limit, an alarm is generated when the irrigation water exceeds the set EC upper limit, and the pH lower limit setting is the irrigation water pH. If it is below the lower limit, an alarm is generated. Also, the alarm generation time (seconds) sets the alarm sound generation time, and the operation stop time (seconds) is the system stops when the operation stop time after the alarm sound is generated. And the nutrient solution C selection of other settings is to select nitric acid or alkali.
그리고 다른 실시례로서 본발명의 센서들에 의한 측정값이 설정치 이하일 경우, 곧 양액통 내부의 양액품질이 저하한 경우 혼합탱크의 폐양액에 대한 물 비율을 높혀 양액통 내부의 양액품질을 향상한다. 그럼에도 불구하고 양액통 내부의 양액품질이 정상수치로 돌아오지 않으면, 제어기는 UV살균기 성능을 최대로 높이거나 예비로 설치되는 예비 UV살균기도 같이 동작시키며, 동시에 전자밸브를 개도를 좁게 작동하여 시간당 폐양액공급을 줄인다.In another embodiment, when the measured value by the sensors of the present invention is less than the set value, or the nutrient solution quality inside the nutrient solution container is lowered, the ratio of water to the waste nutrient solution in the mixing tank is increased to improve the nutrient solution quality inside the nutrient solution container. . Nevertheless, if the quality of the nutrient solution inside the nutrient solution container does not return to the normal value, the controller increases the UV sterilizer performance to the maximum or operates with a spare UV sterilizer installed as a spare. Reduce nutrient supply.
또 다른 실시례로서, 엽채베드들에서 배출되는 폐양액의 센서감지에 의한 양액품질을 각각 측정하여 제어기에서는 종합적인 폐양액의 품질을 관리함으로써 양액탱크내부의 양액품질이 나쁠 경우 여러개 엽체베드들중 가장 나쁜 것의 자동밸브를 닫아서 공급을 막게되어 양액탱크 내부의 품질을 복원 내지 향상시킨다.As another embodiment, the nutrient solution quality by sensor detection of the waste nutrient solution discharged from the leaf vegetable beds is measured, and the controller manages the quality of the total waste nutrient solution. By closing the automatic valve of the worst one, the supply is blocked to restore or improve the quality of the nutrient solution tank.
따라서 본발명은 주위 환경변화에 따라 적정한 양의 양액을 자동으로 공급할 수 있도록 제어하고, 또한 외부 기상조건에 영향을 받지 않고 작물을 연중으로 생산할 수 있어 생산성 향상과 인건비가 절감되는 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention controls to automatically supply an appropriate amount of nutrient solution according to changes in the surrounding environment, and also can produce crops year-round without being affected by external weather conditions, thereby improving productivity and reducing labor costs.
100 : 양액공급수단 110 : 공급배관
120 : 회수배관 121 : 여과기
122 : 살균기 130 : 원수탱크
140 : 혼합탱크 150 : 배수탱크
160 : 밸브 170 : 펌프
180 : 양액탱크 200 : 입력수단
210 : 감지기 220 : 터치패드
221 : 초기화면
222 : 관수설정 223 : 엽면관수설정
224 : 간격/시간제어 225 : 엘이디제어설정
226 : 환풍기설정 227 : 유동팬설정
228 : 낸난방기설정 229 : 가습기설정
230 : 수동작동 231 : 시간설정
232 : 관수보고 233 : 기타설정
300 : 제어기 400 : 출력수단
500 : 스마트폰 600 : PC100: nutrient solution supply means 110: supply pipe
120: recovery pipe 121: filter
122: sterilizer 130: raw water tank
140: mixing tank 150: drain tank
160: valve 170: pump
180: nutrient solution tank 200: input means
210: detector 220: touch pad
221: Initial screen
222: irrigation setting 223: leaf irrigation setting
224: interval/time control 225: LED control setting
226: ventilation fan setting 227: floating fan setting
228: radiator setting 229: humidifier setting
230: manual operation 231: time setting
232: irrigation report 233: other settings
300: controller 400: output means
500: smartphone 600: PC
Claims (3)
작업자가 재배환경 조건을 입력하는 입력수단(200)과;
센서에 의해 입력된 신호에 의해 재배환경을 제어하는 제어기(300)와;
디스플레이 출력수단(400)을;
포함하는 식물공장 양액관리 제어시스템에 있어서,
상기 입력수단(200)의 입력내용에는 초기화면(221), 관수설정(222), 엽면관수설정(223), 간격/시간제어(224), 엘이디제어설정(225), 환풍기설정(226), 유동팬설정(227), 냉난방기설정(228), 가습기설정(229), 수동작동(230), 시간설정(231), 관수보고(232), 기타설정(233)으로 표시되는 화면들에 제어내용을 입력하며,
상기 기타설정(233)에 대한 화면의 양액경보설정은 터치를 반복하여 ‘사용함’, ‘사용 안함’으로 설정할 수 있고, EC상한값 설정은 관수가 설정한 EC상한값 이상이면 경보가 발생되며, pH하한값 설정은 관수가 pH하한값 이하이면 경보가 발생되고, 경보발생시간(초)은 경보음 발생시간을 설정하며, 운전정지시간(초)은 경보음 발생 후 운전정지 시간이 되면 시스템이 정지하게 되고, 양액선택은 질산 또는 알카리를 선택하는 것이며,
상기 센서들에 의한 측정값이 설정치 이하일 경우인 양액통 내부의 양액품질이 저하한 경우 혼합탱크의 폐양액에 대한 물 비율을 높혀 양액통 내부의 양액품질을 향상하며, 그럼에도 불구하고 양액통 내부의 양액품질이 정상수치로 돌아오지 않으면, 제어기는 UV살균기 성능을 최대로 높이거나 예비로 설치되는 예비 UV살균기도 같이 동작시키며, 동시에 전자밸브를 개도를 좁게 작동하여 시간당 폐양액공급을 줄이게 되며,
엽채베드들에서 배출되는 폐양액의 센서감지에 의한 양액품질을 각각 측정하여 제어기에서는 종합적인 폐양액의 품질을 관리함으로써 양액탱크내부의 양액품질이 나쁠 경우 여러 개 엽체베드들중 가장 나쁜 것의 자동밸브를 닫아서 공급을 막게되어 양액탱크 내부의 품질을 복원 내지 향상시키는 것을 특징으로 하는 식물공장 양액관리 제어시스템The supply pipe 110 for supplying the nutrient solution, the recovery pipe 120 for recovering the waste nutrient solution, the raw water tank 130 for storing water, the mixing tank 140 for mixing water and the waste nutrient solution, and a drainage tank for draining ( 150) and a valve 160, and a nutrient solution supply means 100 provided including a pump 170 installed in the nutrient solution tank 180 to supply a mixed solution of water and waste nutrient solution and a nutrient solution supplied from the mixing tank;
An input means 200 for a worker to input a cultivation environment condition;
A controller 300 for controlling the cultivation environment by a signal input by the sensor;
A display output means 400;
In the plant factory nutrient solution management control system comprising,
Input contents of the input means 200 include initial screen 221, irrigation setting 222, leaf irrigation setting 223, interval/time control 224, LED control setting 225, ventilation fan setting 226, Control contents on screens displayed as floating fan setting (227), air conditioner setting (228), humidifier setting (229), manual operation (230), time setting (231), irrigation report (232), and other settings (233) And enter
The nutrient solution alarm setting on the screen for the other setting 233 can be set to'use'or'disable' by repeating the touch, and the EC upper limit value is set to an alarm when the irrigation water exceeds the set EC upper limit value, and In setting, if the irrigation water is below the pH lower limit, an alarm is generated, the alarm generation time (seconds) sets the alarm sound generation time, and the operation stop time (seconds) is the system stops when the operation stop time after the alarm sound occurs. Nutrient solution selection is to select nitric acid or alkali,
When the nutrient solution quality inside the nutrient solution container is lowered when the measured value by the sensors is less than the set value, the ratio of water to the waste nutrient solution in the mixing tank is increased to improve the nutrient solution quality inside the nutrient solution container. If the nutrient solution quality does not return to the normal value, the controller increases the UV sterilizer performance to the maximum or operates with the preliminary UV sterilizer installed as a spare, and at the same time operates the solenoid valve narrowly to reduce the supply of waste nutrient per hour
When the nutrient solution quality inside the nutrient tank is bad, the controller measures the quality of nutrient solution by sensor detection of the waste nutrient solution discharged from the leaf bed beds. Plant factory nutrient solution management control system, characterized in that the supply is blocked by closing the nutrient solution tank to restore or improve the quality of the inside of the nutrient solution tank.
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|---|---|---|---|
| KR1020200086537A KR102212142B1 (en) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | Plant factory nutrient management control system |
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