KR102251798B1 - 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템 - Google Patents

영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102251798B1
KR102251798B1 KR1020190061498A KR20190061498A KR102251798B1 KR 102251798 B1 KR102251798 B1 KR 102251798B1 KR 1020190061498 A KR1020190061498 A KR 1020190061498A KR 20190061498 A KR20190061498 A KR 20190061498A KR 102251798 B1 KR102251798 B1 KR 102251798B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pesticide
spraying
fertilizer
fertilizers
pesticides
Prior art date
Application number
KR1020190061498A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200135077A (ko
Inventor
안병구
심규성
변형준
Original Assignee
홍익대학교세종캠퍼스산학협력단
(주)에이치에스쏠라에너지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단, (주)에이치에스쏠라에너지 filed Critical 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단
Priority to KR1020190061498A priority Critical patent/KR102251798B1/ko
Publication of KR20200135077A publication Critical patent/KR20200135077A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102251798B1 publication Critical patent/KR102251798B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01MCATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M11/00Special adaptations or arrangements of combined liquid- and powder-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/001Sludge spreaders, e.g. liquid manure spreaders
    • A01C23/003Distributing devices, e.g. for rotating, throwing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/48Arrangements of indicating or measuring devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/12Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Fertilizing (AREA)

Abstract

본 발명은 농경지에 설치되는 영농형 태양광 발전 구조물에 설치되어 농작물에 농약 및 비료를 살포할 수 있도록 하는 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 농약 및 비료 살포 시스템은 영농형 태양광 발전 구조물을 활용하여 농경지에 재배되는 농작물에 농약 및 비료를 살포하는 농약 및 비료 살포 시스템으로서, 상기 영농형 태양광 발전 구조물에 설치되어, 영농형 태양광 발전 구조물이 설치된 농경지의 농작물에 농약 및 비료를 살포하는 농약 및 비료 살포부(100)와; 상기 농약 및 비료 살포부(100)에 농약 및 비료를 공급하는 저장소(200)와; 상기 농약 및 비료 살포부(100) 및 저장소(200)와 네트워크를 통해 연결되어 농약 및 비료 살포부(100)와 저장소(200)를 관리하고, 농작물에 농약 및 비료가 살포될 수 있도록 농약 및 비료 살포부(100)의 동작을 제어하며, 농작물의 생장 상태를 진단하고 예측하는 지능부(300);를 포함하여 이루어져, 영농형 태양광 발전 구조물이 설치된 농경지에서 재배되는 농작물에 신속하고 용이하게 농약 및 비료를 살포할 수 있도록 제공된다.

Description

영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템 {SYSTEM FOR SPRINKLING AGRICULTURAL CHEMICALS AND FERTILIZER USING AGRICULTURE SOLAR POWER GENERATION STRUCTURE}
본 발명은 농약 및 비료 살포 시스템에 관한 것으로, 특히 농경지에 설치되는 영농형 태양광 발전 구조물에 설치되어 농작물에 농약 및 비료를 살포할 수 있도록 하는 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 농경지에 농작물을 재배하는 경우 해충을 방제하기 위해 농약을 살포하고, 토지의 생산력을 높이고 농작물이 잘 자라게 하기 위해 비료를 살포하게 된다. 이러한 농약 및 비료 살포를 위해 예전에는 사람이 직접 농약통이나 비료통을 메고 농경지를 이동하면서 농작물에 직접 농약이나 비료를 살포하였는데, 이렇게 사람이 직접 농약이나 비료를 살포하게 되면, 시간이 많이 걸리고 노동력도 많이 들어 생산성이 떨어지게 된다.
근래에는 농작물 재배가 대규모로 이루어지게 되면서, 대부분 기계를 이용하여 농약 및 비료를 살포하고 있다. 이러한 기계를 이용한 농약 및 비료 살포는 시간이 절약되고 노동력도 적게 소모되어 생산성을 높일 수 있도록 하고 있다. 하지만, 기계를 이용하여 농약 및 비료를 살포하기 위해서는 농약 및 비료 살포용 농기계를 직접 구매하거나 대여하여야 하는데, 농약 및 비료 살포용 농기계는 가격이 비싸기 때문에 농가에 적지 않은 부담으로 작용하였다.
한편, 근래에 농경지를 활용하는 방법으로 농경지에 영농형 태양광 발전 구조물을 설치하여 운영하는 동시에, 이 태양광 발전 구조물의 아래에서 농작물을 재배하는 방법이 이용되고 있다. 태양광 발전은 환경오염이 없는 친환경 발전 방법 중 하나로서, 햇빛이 비추는 곳이라면 어느 곳에서나 설치 가능하여 점차 확산되고 있는 추세이다.
대한민국 등록특허공보 제10-0272836호 (2000.08.30. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1902931호 (2018.09.20. 등록)
본 발명은 상기 종래 농약 및 비료 살포에 따른 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 농경지에 설치되는 영농형 태양광 발전 구조물을 이용하여 태양광 발전 구조물이 설치된 농경지에서 재배되는 농작물에 농약 및 비료를 살포할 수 있도록 하는 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템은 영농형 태양광 발전 구조물을 활용하여 농경지에 재배되는 농작물에 농약 및 비료를 살포하는 농약 및 비료 살포 시스템으로서, 상기 영농형 태양광 발전 구조물에 설치되어, 영농형 태양광 발전 구조물이 설치된 농경지의 농작물에 농약 및 비료를 살포하는 농약 및 비료 살포부와; 상기 농약 및 비료 살포부에 농약 및 비료를 공급하는 저장소와; 상기 농약 및 비료 살포부 및 저장소와 네트워크를 통해 연결되어 농약 및 비료 살포부와 저장소를 관리하고, 농작물에 농약 및 비료가 살포될 수 있도록 농약 및 비료 살포부의 동작을 제어하며, 농작물의 생장 상태를 진단하고 예측하는 지능부;를 포함하여 이루어진다.
상기 농약 및 비료 살포부에는 지능부의 제어에 따라 상기 저장소로부터 농약 및 비료를 공급받아 농작물에 농약 및 비료를 분사하는 분사 노즐이 구비된 분사반과, 카메가 통해 농작물의 상태를 촬영하고 촬영되는 농작물 상태 정보를 지능부에 전송하는 관측반과, 광센서를 통하여 농경지의 일사량을 측정하고 측정되는 일사량 정보를 지능부에 전송하는 측정반이 구비된다.
여기에서, 상기 분사반에는 분사 노즐을 통해 분사되는 농약 및 비료의 분사량을 조절하는 밸브와, 분사 노즐의 방향을 조절하여 농약 및 비료의 분사 각도를 조절하는 분사각 조절기가 구비되되, 상기 밸브 및 분사각 조절기에는 통신 기능이 구비된 센서가 구비되어, 네트워크를 통해 연결되는 지능부의 제어에 따라 그 동작이 제어되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 저장소에는 농약을 저장하기 위한 농약탱크와 비료를 저장하기 위한 비료탱크가 구비되되, 상기 농약탱크 및 비료탱크에는 농약과 비료의 농도 및 수위를 측정하는 센서가 구비되어, 측정된 농약과 비료의 농도 및 수위 정보가 네트워크를 통해 지능부로 전송된다.
한편, 상기 지능부에는 저장소의 농약탱크 및 비료탱크에 구비된 센서로부터 농약 및 비료의 농도와 수위 정보를 제공받아 관리하고 상기 농약 및 비료 살포부의 측정반으로부터 농경지 일사량 정보를 전송받아 농작물의 생장 상태를 진단하고 예측하는 예측반과, 상기 농약 및 비료 살포부에 구비된 분사반의 동작을 제어하여 농작물에 농약 및 비료를 살포하되, 상기 분사반에 구비된 밸브와 분사각 조절기를 제어하여 분사 노즐을 통해 분사되는 농약 또는 비료의 분사량과 분사 각도를 조절하는 동작반과, 상기 농약 및 비료 살포부의 관측반으로부터 전송되는 농작물 영상 정보를 웹 서비스로 제공하고, 상기 예측반을 통하여 예측되는 저장소의 농약과 비료의 농도 및 수위 정보와 농작물의 생장 상태 예측 정보를 웹 서비스를 통해 제공하는 웹서버가 구비된다.
여기에서, 상기 예측반은 농약 및 비료 살포부의 측정반으로부터 전송되는 농경지 일사량 정보를 통하여 평균 일사량을 연산하고, 연산된 평균 일사량이 설정된 임계값보다 크면 농작물이 정상적으로 생장하고 있는 것으로 진단하고, 연산된 평균 일사량이 임계값보다 작은 경우, 평균 일사량을 설정된 한계값과 비교하여 평균 일사량이 한계값보다 작은 경우 해당 농작물의 생장이 위험한 상태인 것으로 진단하며, 연산된 평균 일사량이 임계값보다 작지만 한계값보다 큰 경우 해당 농작물은 생장이 불리한 경고 상태인 것으로 진단하고 예측하게 된다.
본 발명에 따른 농약 및 비료 살포 시스템은 농경지에 설치되는 영농형 태양광 발전 구조물에 농약 및 비료 살포 장치를 설치하여 필요시에 원격으로 농작물에 농약 및 비료를 살포할 수 있어, 사람이 직접 사람이 농경지를 돌아다니면서 농약 및 비료를 살포하거나 농기계를 구매하거나 대여하지 않고도, 신속하고 용이하게 농작물에 농약 및 비료를 살포할 수 있는 효과가 있다. 또한, 농경지의 일사량을 분석하여 원격에서 농작물의 생장 상태를 진단하고 예측할 수 있어 효율적인 농작물 관리가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 농약 및 비료 살포 시스템의 전체적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 저장소에 저장된 농약과 비료의 수위 및 농도가 측정되는 과정을 나타낸 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 농약 및 비료 살포부의 측정반에서 광센서를 통하여 일사량을 측정하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 지능부의 제어에 따라 농약 및 비료 살포부를 통하여 농약 및 비료가 살포되는 과정을 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 지능부를 통해 일사량을 분석하여 농작물의 생장 상태가 예측되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 농약 및 비료 살포 시스템의 전체적인 구성도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 농약 및 비료 살포 시스템은 영녕형 태양광 발전 구조물에 설치되어 농약 및 비료를 살포하는 농약 및 비료 살포부(100)와, 상기 농약 및 비료 살포부(100)에 농약 및 비료를 공급하는 저장소(200)와, 상기 농약 및 비료 살포부(100)와 저장소(200)와 네트워크를 통해 연결되어 농약 및 비료 살포 동작을 제어하고 관리하는 지능부(300)를 포함하여 이루어진다.
상기 농약 및 비료 살포부(100)는 영농형 태양광 발전 구조물의 일측에 설치되어 지능부(300)의 제어에 따라 태양광 발전 구조물이 설치된 농경지에 농약 및 비료를 살포하는 장치로서, 이 농약 및 비료 살포부(100)에는 분사반(110)과 관측반(120) 및 측정반(130)이 구비된다.
상기 분사반(110)은 농약과 비료를 분사하는 장치로서, 이 분사반(110)에는 농약 및 비료를 분사하기 위한 분사 노즐과, 분사 노즐을 통해 분사되는 농약 및 비료의 분사량을 조절하기 위한 밸브와, 분사 노즐의 방향을 조절하여 농약 및 비료의 분사 각도를 조절하는 분사각 조절기가 구비된다. 상기 분사 노즐과 밸브 및 분사각 조절기에는 통신 기능이 구비된 센서(IoT ; Internet of Things)가 구비되어, 네트워크를 통해 연결되는 지능부(300)의 제어에 따라 그 동작이 제어된다.
상기 관측반(120)은 농작물의 상태를 관측하는 장치로서, 이 관측반(120)에는 CCTV 카메라가 설치되어 농작물의 상태를 촬영하고, 촬영되는 농작물 상태 정보를 실시간 또는 지능부(300)의 요청에 따라 지능부(300)에 전송하게 된다.
상기 측정반(130)은 농작물의 생장을 진단하고 예측하기 위한 센서로서, 이 측정반(130)에는 광센서가 구비되어 농경지의 일사량을 측정하며, 측정되는 일사량 정보를 실시간 또는 지능부(300)의 요청에 따라 지능부(300)에 전송하게 된다.
상기 저장소(200)는 농약 및 비료 살포부(100)의 분사반(110)에 농약 및 비료를 공급하는 저장탱크로서, 이 저장소(200)에는 농약을 저장하기 위한 농약탱크(210)와 비료를 저장하기 위한 비료탱크(220)가 구비되어 있다. 상기 농약탱크(210) 및 비료탱크(220)에는 농도 및 수위를 측정하는 통신 기능이 구비된 센서(IoT)가 구비되어 농약탱크(210) 및 비료탱크(220)에 저장된 농약 및 비료의 수위 및 농도를 측정하고, 측정된 농약과 비료의 수위 및 농도 정보를 실시간 또는 지능부(300)의 요청에 따라 지능부(300)로 전송하게 된다.
상기 지능부(300)는 네트워크를 통해 연결된 농약 및 비료 살포부(100)와 저장소(200)를 모니터링하여 관리하며, 필요한 경우 농약 및 비료 살포부(100)의 분사반(110) 동작을 제어하여 농경지에 농약 및 비료를 살포하는 제어장치로서, 이 지능부(300)에는 예측반(310)과 동작반(320) 및 웹서버(330)가 구비된다.
상기 예측반(310)은 저장소(200)의 농약탱크(210) 및 비료탱크(220)에 구비된 센서로부터 현재 농약과 비료의 수위(잔량)와 농도 정보를 전송받아 파악하며, 농약 및 비료 살포부(100)의 측정반(130)으로부터 전송되는 농경지 일사량 정보를 분석하여 농작물의 생장 상태를 진단하고 예측하는 프로그램이다. 이 예측반(310)에 의해 진단되고 예측되는 농약과 비료의 수위 및 농도 정보와 농작물의 생장 예측 정보는 웹서버(330)를 통해 관리자에게 제공된다.
상기 동작반(320)은 농약 및 비료 살포부(100)의 분사반(110) 동작을 제어하는 컨트롤러로서, 이 동작반(320)은 농약이나 비료를 살포하기 위하여 분사반(110)에 구비된 밸브와 분사각 조절기를 통하여 분사 노즐을 통해 분사되는 농약이나 비료의 분사량(세기)과 각도를 조절하게 된다. 이 동작반(320)은 관리자에 의해 제어되거나 미리 설정된 동작 환경에 따라 동작되어, 농약 및 비료 살포부(100)의 농약 및 비료 살포 동작을 제어하게 된다.
상기 웹서버(330)는 관리자가 네트워크를 통하여 원격에서 농작물을 상태를 확인하거나 시스템의 상태를 확인할 수 있도록 해주는 웹 서비스 프로그램이다. 이 웹서버(330)는 농약 및 비료 살포부(100)의 관측반(120)으로부터 전송되는 농경지의 영상 정보를 실시간으로 웹 서비스로 제공하고, 상기 예측반(310)을 통하여 파악되는 저장소(200)의 농약과 비료의 수위 및 농도 정보와 농작물의 생장 상태 예측 정보를 웹 서비스를 통해 관리자에게 제공하게 된다. 또한, 관리자는 이 웹서버(330)를 통해 동작반(320)에 접속하여 동작반(320)의 동작을 모니터링하고, 원격으로 동작반(320)의 동작을 제어하여 농약 및 비료 살포부(100)의 농약 및 비료 살포 동작을 제어할 수도 있게 된다.
이하, 상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 농약 및 비료 살포 시스템을 통하여 농경지에 농약 및 비료가 살포되는 과정에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 저장소에 저장된 농약과 비료의 수위 및 농도가 측정되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S100, S110, S111, S120 : 저장소(200)의 농약탱크(210)와 비료탱크(220)에 설치된 센서는 타이머 설정에 의해 주기적으로 구동되는데, 타이머가 시작되면(S100), 설정된 측정 시간에 도달할 때까지 타이머는 카운트 다운을 계속하고(S111), 타이머가 설정된 시점에 도달하는 경우(S110), 농약탱크(210)에 저장된 농약의 농도와 수위 및 비료탱크(220)에 저장된 비료의 농도와 수위를 측정하게 된다(S120).
단계 S130 : 저장소(200)의 농약탱크(210) 및 비료탱크(220)에 설치된 센서를 통하여 측정되는 농약 농도 및 수위 측정값과 비료 농도 및 수위 측정값은 네트워크를 통해 지능부(300)로 전송된다.
단계 S140, S150 : 농약탱크(210)와 비료탱크(220)의 농약 및 비료에 대한 농도와 수위가 측정되면, 타이머는 초기화되어 다시 카운트 다운에 들어가고(S140), 측정이 종료될 때까지 반복하여 측정을 수행하게 된다(S150).
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 농약 및 비료 살포부의 측정반에서 광센서를 통하여 일사량을 측정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S200, S210, S211, S220 : 농약 및 비료 살포부(100)의 측정반(130)에 설치된 광센서는 타이머 설정에 의해 주기적으로 구동되는데, 타이머가 시작되면(S200), 설정된 측정 시간에 도달할 때까지 타이머는 카운트 다운을 계속하고(S211), 타이머가 설정된 시점에 도달하는 경우(S210), 측정반(130)의 광센서는 농약 및 비료 살포부(100)가 설치된 태양광 발전 구조물 주변의 일사량을 측정하게 된다(S220).
단계 S230 : 농약 및 비료 살포부(100)의 측정반(130)에 설치된 광센서를 통하여 측정되는 일사량 측정값은 네트워크를 통해 지능부(300)의 예측반(310)으로 전송되어, 농작물말의 생장 상태를 진단하고 예측하는데 이용된다.
단계 S240, S250 : 농약 및 비료 살포부(100)의 측정반(130)을 통하여 일사량이 측정되면, 타이머는 초기화되어 다시 카운트 다운에 들어가고(S140), 측정이 종료될 때까지 반복하여 측정을 수행하게 된다(S150).
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지능부의 제어에 따라 농약 및 비료 살포부를 통하여 농약 및 비료가 살포되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S300 : 먼저, 지능부(300)에 구비된 동작반(320)은 관리자의 선택 또는 설정된 동작 환경에 따라, 저장소(200)의 농약탱크(210)에 저장된 농약 또는 비료탱크(220)에 저장된 비료를 농약 및 비료 살포부(100)에 구비된 분사 노즐에 공급하여 농약 또는 비료 살포를 시작하게 된다.
단계 S310, S311, S320, S321 : 지능부(300)의 동작반(320)은 농약 및 비료 살포부(100)에 구비된 분사반(110)의 분사 노즐을 통해 농약이나 비료를 살포하는 도중, 분사량을 증가시키고자 하는 경우(S310), 분사 노즐로 공급되는 농약 또는 비료의 양을 조절하는 밸브를 단계별로 개방(Open)하여 분사량을 증가시키게 된다(S311). 또한, 분사량을 감소시키고자 하는 경우(S320), 밸브를 단계별로 폐쇄(Close)하여 분사량을 감소시키게 된다(S321).
단계 S350, S351, S360, S361 : 한편, 분사 노즐을 통해 농약이나 비료를 살포하는 도중, 분사 각도를 증가시키고자 하는 경우(S350), 분사 노즐의 방향을 조절하는 분사각 조절기를 제어하여 분사 노즐의 분사 각도를 증가시키게 된다(351). 또한, 분사 각도를 감소시키고자 하는 경우(S360), 분사각 조절기를 통해 분사 노즐의 분사 각도를 감소시키게 된다(S361).
단계 S380 : 상기 농약 및 비료 살포부(100)를 통하여 농약 및 비료를 살포하는 과정에서 분사량을 조절하고 분사 각도를 조절 과정은 농약 및 비료의 분사 과정이 종료될 때까지 반복 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지능부를 통해 일사량을 분석하여 농작물의 생장 상태가 예측되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S400 : 농약 및 비료 살포부(100)의 관측반(120) 통하여 측정되는 태양광 발전 구조물이 설치된 농경지의 일사량 측정값은 네트워크를 통해 지능부(300)의 예측반(310)으로 전송되고, 지능부(300)의 예측반(310)은 수신되는 일사량 측정값을 일사량 DB에 저장하여 관리하게 된다.
단계 S410, S420 : 지능부(300)의 예측반(310)은 농경지의 농작물 생장 상태를 예측하기 위해 평균 일사량을 연산하게 되는데, 이를 위해 일사량 정보 DB에 저장된 일사량 정보를 인출한 후(S410), 해당 일사량 정보를 분석하여 평균 일사량을 연산하게 된다(S420).
단계 S430, S440, S450, S451, S452 : 만약, 연산된 평균 일사량이 미리 설정된 임계값(임계 일사량)보다 크면(S430), 농작물에 충분한 광량이 제공되어 농작물이 정상적으로 생장하고 있는 것으로 진단하고 예측하게 된다(S450). 만약, 평균 일사량이 임계값보다 작은 경우(S440), 평균 일사량을 미리 설정된 한계값(한계 일사량)과 비교하여 평균 일사량이 한계값보다 작다면 해당 농작물의 생장이 위험한 상태인 것으로 진단하고 예측하게 된다(S452). 한편, 평균 일사량이 임계값보다 작지만 한계값보다 크다면 해당 농작물은 생장이 불가능한 것은 아니지만 불리한 환경인 경고 상태인 것으로 진단하게 된다(S451).
단계 S460, S470 : 이렇게 평균 일사량을 통해 진단되고 예측되는 농작물의 생장 상태 정보는 지능부(300)의 웹서버(330)를 통해 관리자에게 제공되는데(S460), 이러한 평균 일사량 연산을 통한 농작물의 생장 상태 정보 진단 과정은 종료될 때까지 반복 수행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 영농형 발전 구조물에 설치되는 농약 및 비료 살포부(100)를 통해 분사량 및 분사 각도를 조절하면서 농작물에 농약 및 비료를 살포할 수 있으며, 농경지의 일사량을 측정하여 분석함으로써 농작물의 생장 상태를 진단하고 예측할 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100 : 농약 및 비료 살포부 110 : 분사반
120 : 관측반 130 : 측정반
200 : 저장소 210 : 농약탱크
220 : 비료탱크 300 : 지능부
310 : 예측반 320 : 동작반
330 : 웹서버

Claims (6)

  1. 영농형 태양광 발전 구조물에 설치되어 농작물에 농약 및 비료를 살포하는 농약 및 비료 살포부(100)와, 상기 농약 및 비료 살포부(100)에 농약 및 비료를 공급하는 저장소(200)와, 상기 농약 및 비료 살포부(100)와 저장소(200)를 네트워크를 통해 원격 관리하고 제어하며 농작물의 생장 상태를 진단하고 예측하는 지능부(300)를 포함하는 농약 및 비료 살포 시스템으로서,
    상기 농약 및 비료 살포부(100)에는 지능부(300)의 제어에 따라 상기 저장소(200)로부터 농약 및 비료를 공급받아 농작물에 분사하는 분사 노즐이 구비된 분사반(110)과, 카메라를 통해 농작물의 상태를 촬영하여 지능부(300)에 전송하는 관측반(120)과, 광센서를 통하여 농경지의 일사량을 측정하여 지능부(300)에 전송하는 측정반(130)이 구비되고,
    상기 분사반(110)에는 분사 노즐을 통해 분사되는 농약 및 비료의 분사량을 조절하는 밸브와, 분사 노즐의 방향을 조절하여 농약 및 비료의 분사 각도를 조절하는 분사각 조절기가 구비되되, 상기 밸브 및 분사각 조절기에는 통신 기능이 구비된 센서가 구비되어 네트워크를 통해 연결되는 지능부(300)의 제어에 따라 그 동작이 제어되며,
    상기 저장소(200)에는 농약 저장을 위한 농약탱크(210)와 비료 저장을 위한 비료탱크(220)가 구비되되, 상기 농약탱크(210) 및 비료탱크(220)에는 농약 및 비료의 농도 및 수위를 측정하여 네트워크를 통해 지능부(300)로 전송하는 센서가 구비되고,
    상기 지능부(300)에는 저장소(200)의 농약탱크(210) 및 비료탱크(220)에 구비된 센서로부터 농약 및 비료의 농도와 수위 정보를 제공받아 관리하고 상기 농약 및 비료 살포부(100)의 측정반(130)으로부터 농경지 일사량 정보를 전송받아 농작물의 생장 상태를 진단하고 예측하는 예측반(310)과, 상기 농약 및 비료 살포부(100)에 구비된 분사반(110)의 동작을 제어하여 농작물에 농약 및 비료를 살포하되 분사반(110)에 구비된 밸브와 분사각 조절기를 제어하여 분사 노즐을 통해 분사되는 농약 또는 비료의 분사량과 분사 각도를 조절하는 동작반(320)과, 상기 농약 및 비료 살포부(100)의 관측반(120)으로부터 전송되는 농작물 영상 정보를 웹 서비스로 제공하고 예측반(310)을 통하여 예측되는 저장소(200)의 농약과 비료의 농도 및 수위 정보와 농작물의 생장 상태 예측 정보를 웹 서비스를 통해 제공하는 웹서버(330)가 구비된 것을 특징으로 하는 농약 및 비료 살포 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 예측반(310)은
    상기 농약 및 비료 살포부(100)의 측정반(130)으로부터 전송되는 농경지 일사량 정보를 통하여 평균 일사량을 연산하고,
    연산된 평균 일사량이 설정된 임계값보다 크면 농작물이 정상적으로 생장하고 있는 것으로 진단하고,
    연산된 평균 일사량이 임계값보다 작은 경우, 평균 일사량을 설정된 한계값과 비교하여 평균 일사량이 한계값보다 작은 경우 해당 농작물의 생장이 위험한 상태인 것으로 진단하며,
    연산된 평균 일사량이 임계값보다 작지만 한계값보다 큰 경우 해당 농작물은 생장이 불리한 경고 상태인 것으로 진단하고 예측하는 것을 특징으로 농약 및 비료 살포 시스템.
KR1020190061498A 2019-05-24 2019-05-24 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템 KR102251798B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190061498A KR102251798B1 (ko) 2019-05-24 2019-05-24 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190061498A KR102251798B1 (ko) 2019-05-24 2019-05-24 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200135077A KR20200135077A (ko) 2020-12-02
KR102251798B1 true KR102251798B1 (ko) 2021-05-13

Family

ID=73791921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190061498A KR102251798B1 (ko) 2019-05-24 2019-05-24 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102251798B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102638355B1 (ko) * 2021-07-07 2024-02-19 지에스건설 주식회사 영농형 태양광 발전 프레임에 설치되는 레일형 살포 시스템 및 이를 이용한 살포액의 살포방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001186824A (ja) 2000-01-05 2001-07-10 Kohshin Rubber Co Ltd 養液土耕栽培の灌水施肥制御方法およびその装置
JP2004000146A (ja) * 2002-04-24 2004-01-08 Kitaokagumi:Kk 植物の栽培方法および植物の栽培装置
JP2004016182A (ja) * 2002-06-20 2004-01-22 Sharp Corp 栽培ロボットシステム
US20170030877A1 (en) 2015-07-30 2017-02-02 Ecoation Innovative Solutions Inc. Multi-sensor platform for crop health monitoring
KR101885042B1 (ko) 2017-12-07 2018-08-02 이숙천 IoT 기반의 농작물 재배정보 제공시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100272836B1 (ko) 1998-07-28 2000-11-15 순남준 농약 및 비료 살포시스템 장치
KR101661707B1 (ko) * 2014-11-12 2016-10-04 한주석 무선조종 방제 장치
JP3201717U (ja) * 2015-10-13 2015-12-24 吉行 内藤 噴霧装置
KR101902931B1 (ko) 2016-11-18 2018-10-04 대한민국 유인/무인 겸용 농약 살포 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001186824A (ja) 2000-01-05 2001-07-10 Kohshin Rubber Co Ltd 養液土耕栽培の灌水施肥制御方法およびその装置
JP2004000146A (ja) * 2002-04-24 2004-01-08 Kitaokagumi:Kk 植物の栽培方法および植物の栽培装置
JP2004016182A (ja) * 2002-06-20 2004-01-22 Sharp Corp 栽培ロボットシステム
US20170030877A1 (en) 2015-07-30 2017-02-02 Ecoation Innovative Solutions Inc. Multi-sensor platform for crop health monitoring
KR101885042B1 (ko) 2017-12-07 2018-08-02 이숙천 IoT 기반의 농작물 재배정보 제공시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP03201717 UR

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200135077A (ko) 2020-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8504234B2 (en) Robotic pesticide application
CN111867354B (zh) 用于施用具有微生物浓度的施用物以提高作物生产的灌溉系统
KR102557171B1 (ko) 스마트팜을 위한 무인 약제혼합 장치 및 방법 그리고 이를 이용한 스마트팜 시스템
US20170039425A1 (en) System and method for optimizing chemigation of crops
CN105353689A (zh) 基于物联网的农药喷洒机械管理控制系统
US20140021267A1 (en) System and method for crop thinning with fertilizer
JP2022528389A (ja) 農地の農作物処理のための方法
JP2022526563A (ja) 可変散布量を用いた農地の農作物処理のための方法
KR102251798B1 (ko) 영농형 태양광 발전 구조물을 활용한 농약 및 비료 살포 시스템
EP4186344A1 (en) Dynamic tank management based on previous environment and machine measurements
CN103299845A (zh) 智能化育苗系统
KR102590320B1 (ko) 온실 방제 로봇
CN113906987B (zh) 一种水肥药一体化系统及工作方法
CN105917833A (zh) 一种基于物联网的农作物生长管理系统
US20240008388A1 (en) A method for forecasting of a parameter of a cultivation area
US20240000002A1 (en) Reduced residual for smart spray
Escolà i Agustí et al. Operation in the field: site-specific management using variable rate technologies
US20230276783A1 (en) Farming machines configured to treat plants with a combination of treatment mechanisms
Iacomi et al. Automation and computer-based technology for small vegetable farm holders.
WO2022184827A1 (en) Control file for a treatment system
Divya et al. Newfangled Immaculate IoT-Based Smart Farming and Irrigation System
WO2022223722A1 (fr) Procédé de préparation d'un produit en quantité adéquate pour un traitement localisé dans une parcelle
US20230364630A1 (en) Systems and methods for real-time measurement and control of sprayed liquid coverage on plant surfaces
CN117729242A (zh) 一种基于ai技术的智慧农业系统
Patel et al. Smart Technology in Agriculture System

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right