KR102280192B1 - 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템에 관한 것으로, 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물의 온도를 비교하여 온도 편차값을 연산한 후 온도 편차값에 따라 관수, 스크린, 보일러, 팬 등을 조절함으로써 작물을 재배하는 시설이 최적의 환경을 유지하도록 하는 것이다.
본 발명에 의한 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템은 실제 작물을 재배하는 작물 재배 시설에서 실제 작물과 작물 재배 시설의 환경 구성에 대한 온도 데이터를 측정하는 촬영부와, 촬영부를 통해 측정된 온도 데이터를 화면에 출력하는 디스플레이와, 촬영부를 통해 측정된 온도 데이터를 디스플레이로 전송하는 전송 장치를 포함하는 구성을 가지며, 실제 작물과 작물 재배 시설의 환경 구성에 대한 온도 데이터를 비교하여 연산된 온도 편차값에 따라 작물 재배 시설의 환경 구성에 대한 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템은 작물 재배 시설 내 실제 작물들의 생육 상태를 편리하게 파악할 수 있으며, 더불어 실제 작물들이 최적의 환경을 유지할 수 있도록 한다는 장점이 있다.

Description

작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템 및 그 방법{Growth Monitoring and Environment Automatic Controlling System and Method of Crop Cultivation Facility}

본 발명은 작물 재배 시설의 작물 생육을 모니터링하고, 그리고 환경을 자동으로 제어하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

최근, 인터넷(internet), 무선 통신 기술, 이미지 프로세싱(image processing) 및 다양한 센싱(sensing) ICT(Information & Communication Technology) 복합 기술은 농작물 재배 및 생장 모니터링 시스템(monitoring system) 등에 적용되어 여러 농업 분야에서 발전되고 있다.

이러한 기술들이 농업 분야에 적용됨으로써, 노동력 절감, 경쟁력 강화, 생산량 증가, 품질 증대 등에 있어서 한층 더 효율적이고 능률적으로 개선됨에 따라 ICT 기술이 접목된 정밀 농업이 이루어지고 있다.

이와 관련된 종래 기술에는 한국 공개특허 제10-2016-0072519호 등이 개시되어 있다.

전술된 종래 기술의 경우 대규모 원예 시설에서 재배되는 작물을 개체별로 실시간 모니터링을 하는 것으로, 원예 시설의 천장에 이미지 센서(sensor)가 부착된 드론(drone)을 장착하는 것이다.

그러나 종래의 작물 모니터링은 농민이 직접 시설에 들어가서 눈으로 확인해야 하며, 모니터링을 위해 직접 시설에 접근해야 한다는 단점이 있다.

또한, 작물의 위치가 원거리인 경우 이동을 위한 시간, 비용, 체력 등과 같은 요소들의 소모가 증가하게 된다는 단점이 있다.

한국 공개특허 제10-2016-0072519호

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실제 작물과 작물 재배 시설의 환경 구성의 온도를 비교하여 온도 편차값을 연산한 후, 온도 편차값에 따라 관수, 스크린(screen), 보일러(boiler), 팬(fan) 등을 조절함으로써, 실제 작물을 재배하는 시설이 최적의 환경을 유지하도록 하는 것을 목표로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템은, 실제 작물을 재배하는 작물 재배 시설에서 실제 작물과 작물 재배 시설의 환경 구성에 대한 온도 데이터를 측정하는 촬영부와, 촬영부를 통해 측정된 온도 데이터를 화면에 출력하는 디스플레이와, 촬영부를 통해 측정된 온도 데이터를 디스플레이로 전송하는 전송 장치를 포함하는 구성을 가지며, 실제 작물과 작물 재배 시설의 환경 구성에 대한 온도 데이터를 비교하여 연산된 온도 편차값에 따라 작물 재배 시설의 환경 구성에 대한 제어를 하는 것을 특징으로 한다.

상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성은, 상기 작물 재배 시설의 토양, 관수, 난방 파이프, 팬, 스크린, 공기, 온실 구조물 또는 인조 작물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 인조 작물은, 상기 실제 작물과 동일한 방사율 수치를 가지며 방수가 가능한 재질로 이루어진 모형물과; 상기 모형물을 지지하는 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 촬영부는, 내부에 적외선 센서가 구비되며, 상기 적외선 센서로 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 상기 온도 데이터를 측정하는 카메라와; 상기 카메라를 지지하는 거치대를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 적외선 센서는, 다수개의 픽셀 구조를 가지며, 각각의 픽셀에 해당하는 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 온도를 측정하여 측정된 상기 온도 데이터를 다수개의 픽셀 구조에 추출하는 것을 특징으로 한다.

상기 디스플레이는, 상기 촬영부를 통해 측정된 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 상기 온도 데이터가 소프트웨어를 통해 상기 화면에 출력되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 소프트웨어는, 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 온도를 측정하기 위한 범위를 다수개 설정하는 설정 프로그램과; 상기 설정 프로그램을 통해 설정한 온도 범위들 중 상기 온도를 비교하고자 하는 범위를 적어도 두 개 이상 선정 가능한 선정 프로그램과; 상기 선정 프로그램을 통해 선정된 범위에 해당하는 상기 온도 데이터를 실시간으로 추출하는 추출 프로그램과; 상기 추출 프로그램을 통해 추출된 상기 실제 작물의 현재 온도와 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 현재 온도를 비교하여 상기 온도 편차값을 연산하는 연산 프로그램과; 추출 또는 연산된 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 상기 온도 데이터와 상기 온도 편차값을 데이터베이스에 누적하는 누적 프로그램과; 측정 및 연산된 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 상기 온도 데이터와 상기 온도 편차값을 상기 화면에 출력하는 출력 프로그램을 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 설정 프로그램은, 온도 측정을 원하는 범위를 추가로 설정 및 지정할 수 있는 추가 프로그램과; 상기 온도 측정을 원하는 범위를 변경할 수 있는 편집 프로그램과; 지정한 범위를 삭제할 수 있는 삭제 프로그램과; 임의로 설정한 범위를 이전 상태로 복구할 수 있는 복구 프로그램을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 선정 프로그램은, 상기 설정 프로그램에서 지정한 범위 중 상기 실제 작물에 해당하는 범위와 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성에 해당하는 범위를 각각 선정하는 것을 특징으로 한다.

상기 추출 프로그램은, 상기 선정 프로그램을 통해 선정한 지정 범위의 현재 온도 데이터를 실시간으로 추출함과 동시에 전일, 당일 또는 한달 간 측정된 상기 온도 데이터의 최소값, 최대값 및 평균값을 포함하여 상기 디스플레이 상에 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 누적 프로그램은, 상기 온도 데이터와 상기 온도 편차값을 시간별, 날짜별로 상기 데이터베이스에 누적 및 저장하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력 프로그램은, 상기 선정 프로그램을 통해 선정한 지정 범위의 현재 온도 데이터와 상기 연산 프로그램에 의해 연산된 온도 편차값을 일정 범위마다 다른 색상으로 표현하여 상기 실제 작물의 생육 상태를 파악할 수 있는 것을 특징으로 한다.

앞서 설명된 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템을 이용한 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 방법에 있어서, 상기 촬영부를 상기 작물 재배 시설 내에 설치하는 설치 단계와; 소프트웨어의 설정 프로그램을 통해 온도 측정을 위한 범위를 설정하는 설정 단계와; 상기 설정 단계에서 설정한 범위 중 온도를 비교하고자 하는 범위를 상기 소프트웨어의 선정 프로그램을 통해 적어도 두 개 이상 선정하는 선정 단계와; 상기 선정 단계에서 선정한 범위들로부터 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 온도 데이터를 출력하는 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 설치 단계에서 상기 촬영부는, 북쪽 방향을 바라보게 하여 남쪽에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 선정 단계는, 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성에 해당하는 범위와 그와 비교하고자 하는 상기 실제 작물에 해당하는 범위를 선정하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력 단계는, 상기 소프트웨어의 추출 프로그램을 통해 추출된 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 상기 온도 데이터와 상기 실제 작물의 상기 온도 데이터를 출력하며, 상기 소프트웨어의 연산 프로그램을 통해 연산된 온도 편차값을 디스플레이에 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성은, 상기 작물 재배 시설의 토양, 관수, 난방 파이프, 팬, 스크린, 공기, 온실 구조물 또는 인조 작물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 설치 단계에서 상기 인조 작물은, 온도 측정을 원하는 상기 실제 작물과 인접한 곳에 위치되고, 상기 실제 작물의 높이와 동일한 높이를 유지함과 더불어 상기 실제 작물과 동일한 환경을 받도록 하며, 그 하단에는 무게추가 더 구비되어 유동없이 고정되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력 단계는, 상기 실제 작물과 상기 인조 작물의 상기 온도 편차값이 4~8℃일 경우 최적의 증산 환경임을 판단하며, 상기 온도 편차값이 상기 4~8℃ 범위를 벗어나는 경우, 그에 맞는 대응 방법을 제시하는 것을 특징으로 한다. 상기 대응 방법은, 상기 온도 편차값이 4℃ 미만일 경우 상기 관수의 작동을 지양하고, 8℃ 초과일 경우 상기 스크린을 작동시켜 차광하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템은 실제 작물과 작물 재배 시설의 환경 구성의 온도를 다중 적외선(Multi InfraRed ray : MIR ray) 센서를 이용하여 측정함과 동시에 이들의 온도를 비교하여 온도 편차값을 연산한다. 그리고, 연산된 온도 편차값에 따라 관수, 보일러, 팬, 환기 시설, 차광 시설 등을 제어 및 조절하도록 한다. 따라서, 작물 재배 시설 내 실제 작물들의 생육 상태를 편리하게 파악할 수 있으며, 더불어 실제 작물들이 최적의 환경을 유지할 수 있도록 한다는 장점이 있다.

둘째, 본 발명에 적용된 다중 적외선 센서는 그 화소가 다수개의 픽셀(pixel) 구조로 이루어진다. 따라서, 작물 재배 시설 내부의 실제 작물뿐만 아니라 난방 시설, 스크린(screen) 등 넓은 구간에 대한 온도를 측정할 수 있으며, 레이저 포인터(laser pointer)가 가리키는 지점 1곳만 온도를 측정할 수 있는 일반적인 적외선 센서와는 달리 광범위한 공간의 온도 데이터를 확보할 수 있어 일반 적외선 센서를 다수개 설치한 것과 동일한 효과를 가진다.

셋째, 인조 작물은 방수가 가능하며 증산 작용이 이루어지지 않고 실제 작물과 동일한 방사율을 가지도록 제조된다. 이러한 인조 작물은 실제 작물의 생육 상태를 계측하는데 있어서 실제 작물이 유지해야할 최적의 환경을 가지는 작물이 된다. 따라서, 실제 작물과 비교할 수 있는 인조 작물을 구비함으로써 실제 작물의 증산 활동을 보다 수월하게 측정 및 파악할 수 있다는 장점이 있다.

넷째, 본 발명은 디스플레이(display)를 통해 실제 작물의 생육 상태를 실시간으로 볼 수 있다. 상기 디스플레이는 소프트웨어(software)가 구비되며, 소프트웨어에는 설정 프로그램(program)이 구현된다. 따라서, 사용자는 설정 프로그램을 통해 작물 재배 시설 내 온도 데이터(data) 및 온도 편차값을 알고자 하는 구간을 설정할 수 있다는 장점이 있다.

다섯째, 상기 소프트웨어에는 누적 프로그램과 출력 프로그램이 더 구현된다. 상기 누적 프로그램은 데이터베이스(DataBase : DB)에 시간별, 날짜별 등을 기준으로 측정된 온도 데이터와 온도 편차값을 누적 및 저장한다. 따라서, 출력 프로그램에 의해 디스플레이 화면 상에 온도 데이터가 출력될 때 시간별, 날짜별 등으로 저장된 온도 데이터가 함께 출력됨으로써, 사용자는 이전에 측정된 온도 데이터도 편리하게 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템 및 그 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템의 모니터링 화면 중 차트 화면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템의 모니터링 화면 중 설정 화면을 나타낸 도면.

이하 본 발명에 의한 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템 및 그 방법은 첨부된 도면들을 참고하여 상세하게 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템 및 그 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템의 디스플레이에 출력되는 모니터링 화면 중 차트(chart) 화면을 나타낸 도면이며, 그리고 도 3은 설정 화면을 나타낸 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템은 크게 인조적으로 만들어진 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과, 상기 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 온도를 측정하는 촬영부(1)와, 측정된 실제 작물들(B)과 작물 재배 시설의 환경 구성의 온도 데이터를 화면에 출력하는 디스플레이(3)와, 상기 촬영부(1)를 통해 측정된 온도 데이터를 상기 디스플레이(3)로 전송하는 전송 장치(2)를 포함하여 이루어진다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템은 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 온도를 실시간으로 측정함과 동시에 이 둘의 온도를 비교하여 온도 편차값을 연산한 후, 상기 온도 편차값을 상기 디스플레이(3)로 사용자에게 제공하면서 온도 편차값에 따라 관수, 보일러, 팬, 스크린 등을 조절함으로써 작물 재배 시설이 최적의 환경을 유지할 수 있도록 구성된 것이다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성은 토양, 관수, 난방 파이프(pipe), 팬, 스크린, 공기, 온실 구조물을 더 포함할 수 있다.

상기 인조 작물(A)은 인조적으로 만들어진 작물이다.

이러한 인조 작물(A)은 모형물과, 상기 모형물을 지지하는 지지대를 포함하여 이루어진다.

여기서, 모형물은 실제 작물(B)(예컨데, 토마토(tomato) 잎, 오이 잎 등)과 동일한 형상을 가지며, 상기 실제 작물(B)과 같이 주변의 열 혹은 냉각, 공기의 움직임, 태양광 등에 반응하도록 이루어진다.

이러한 모형물은 상기 실제 작물(B)과는 달리 방수가 가능하며, 증산이 이루어지지 않는 재질로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 모형물은 상기 실제 작물(B)과 동일한 방사율을 가지도록 이루어짐이 바람직하다.

이러한 모형물은 실제 작물(B)의 생육 상태를 계측하는데 있어서 실제 작물(B)이 유지해야할 최적의 환경을 가지는 작물이 된다.

따라서, 상기 모형물과 실제 작물(B)의 온도를 비교함으로써 실제 작물(B)의 증산 활동을 보다 수월하게 파악할 수 있다.

한편, 상기 모형물에는 상기 지지대가 적어도 하나 이상 구비된다.

이처럼 상기 모형물에 지지대가 장착됨으로써 모형물을 자리 이탈 없이 견고하게 지지할 수 있다.

다음으로, 상기 촬영부(1)는 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성을 촬영함과 동시에 실제 작물의 온도를 측정하는 것이다.

이러한 촬영부(1)는 크게 작물 재배 시설의 환경 구성을 촬영하는 카메라(camera)(10)와, 상기 카메라(10)를 지지하는 거치대(16)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 카메라(10)는 일반적으로 사용되는 카메라에 적외선 센서(12)가 내장된 것이다.

상기 적외선 센서(12)는 작물 재배 시설의 환경 구성과 함께 실제 작물들(B)로부터 방출되는 적외선을 촬영하여 실제 작물들(B)의 온도를 측정한다.

상기 적외선 센서(12)를 통해 촬영된 실제 작물들(B)은 후술될 디스플레이(3) 화면 상에 온도에 따라 다른 색으로 추출되며, 고온을 가지는 표면은 붉은 색으로, 저온을 가지는 표면은 푸른 색으로 표시된다.

본 발명의 적외선 센서(12)는 그 화소가 다수개의 픽셀(pixel) 구조로 이루어진다.

이에 따라, 상기 카메라(10)에 의해 촬영되는 실제 작물들(B)은 상기 적외선 센서(12)에 의해 그 온도가 측정되고, 측정된 실제 작물들(B)의 온도는 후술될 디스플레이(3)의 화면에 표현되는 다수개의 픽셀에 색상 및 수치 상으로 추출된다.

본 발명의 적외선 센서(12)는 다수개의 픽셀 구조가 적용됨으로써, 작물 재배 시설 내부의 실제 작물(B)뿐만 아니라 난방 시설, 스크린 등 넓은 구간에 대한 온도를 측정할 수 있다.

이에 따라 일반적인 적외선 센서의 경우 그 레이저 포인터가 가리키는 지점에 대해서만 온도 측정이 가능한 반면, 다수개의 픽셀 구조가 적용된 본 발명의 적외선 센서(12)의 경우 일반적인 적외선 센서를 다수개 설치한 것과 동일한 효율을 가질 수 있다.

다시 설명하자면, 본 발명은 1024개의 픽셀 구조를 가지는 적외선 센서(12)가 적용되는데, 이처럼 1024개의 픽셀 구조가 적용된 적외선 센서(12)를 사용하게 되면 레이저 포인터가 가리키는 지점 1곳만 온도를 측정하는 일반적인 적외선 센서를 다수개 설치한 것과 동일한 효율을 가질 수 있다.

본 발명에서는 이처럼 다수개의 픽셀 구조가 적용된 적외선 센서(12)를 일반적인 적외선 센서와 차이점을 두어 다중 적외선 센서라고 명명한다.

이러한 카메라(10)는 상기 거치대(16)에 의해 지지된다.

상기 거치대(16)는 상하 방향으로 길게 형성되어 상기 카메라(10)를 지지함과 동시에, 상기 카메라(10)가 넓은 공간의 작물 재배 시설의 환경 구성을 촬영할 수 있도록 한다.

이러한 상기 거치대(16)의 상단에 카메라(10)가 설치됨으로써 원거리에 위치한 대상물까지도 온도 측정이 가능하다.

한편, 상기 촬영부(1)에는 햇빛을 차단하는 차단판(14)도 더 구비된다.

상기 차단판(14)은 상기 카메라(10)를 통한 대상물 촬영시 렌즈(lens)에 광선이 비침으로써 대상물을 뿌옇게 인식하게 되는 플레어(flare) 현상이나 빛에 의해 대상물을 제대로 인식하지 못하는 난반사 현상을 방지하기 위한 것이다.

다시 말해서, 본 발명의 차단판(14)은 불필요한 빛에 의한 화질 저하 문제 등을 방지함으로써 상기 적외선 센서(12)가 실제 작물(B)의 온도를 제대로 측정할 수 있도록 하기 위해 구비되는 것이다.

이로써, 상기 촬영부(1)는 상기와 같은 구성으로 이루어져 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물들(B)의 온도를 확보할 수 있다.

다음으로, 상기 디스플레이(3)는 상기 촬영부(1)를 통해 측정된 각 실제 작물들(B)의 온도 데이터 및 정보를 사용자에게 제공하는 장치이다.

상기 디스플레이(3)는 소프트웨어(30)를 통해 각 실제 작물들(B)의 온도 정보를 화면 상에 출력한다.

상기 소프트웨어(30)는 사용자에게 실제 작물(B)의 온도 정보를 제공하는 다수개의 프로그램으로 구성되며, 사용자가 상기 촬영부(1)를 통해 온도를 측정하고자 하는 범위를 직접 설정하고 설정한 범위 내의 온도 데이터를 비교 및 온도 편차값을 연산하여 온도에 관한 정보를 얻을 수 있도록 이루어진다.

이러한 소프트웨어(30)는 크게 설정 프로그램(32), 선정 프로그램(33), 추출 프로그램(34), 연산 프로그램(35), 누적 프로그램(36), 출력 프로그램(37)을 포함하는 구성을 가진다.

상기 설정 프로그램(32)은 온도 정보를 제공받고자 하는 작물 재배 시설의 범위를 설정하는 프로그램이다.

사용자는 상기 설정 프로그램(32)을 통해 온도 정보를 제공받고자 하는 실제 작물(B)의 온도 범위를 설정할 수 있으며, 설정한 온도 범위 내에 해당하는 실제 작물(B)의 온도 데이터가 다수개의 픽셀에 추출되도록 한다.

예를 들어, 온도 정보를 제공받고자 하는 실제 작물(B)의 온도 범위 설정시, 그 최저 온도를 20℃, 최고 온도를 36℃로 지정하면, 이 범위 내에 해당하는 실제 작물들(B)의 온도 데이터만이 다수개의 픽셀 범위 내에 모두 추출되는 것이다.

이러한 설정 프로그램(32)에는 온도 측정을 원하는 범위를 추가할 수 있는 추가 프로그램(320)과, 온도 측정을 원하는 범위를 변경할 수 있는 편집 프로그램(322)과, 설정 범위를 삭제할 수 있는 삭제 프로그램(324)과, 임의로 설정한 범위를 이전 상태로 복구할 수 있는 복구 프로그램(326)을 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성을 가짐으로써 사용자는 상기 설정 프로그램(32)을 통해 상기와 같이 설정한 온도 범위 내에 해당하는 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성에 해당하는 범위, 실제 작물(B)에 해당하는 범위 등 온도를 측정하고자 하는 범위를 지정 및 설정할 수 있다.

상기 선정 프로그램(33)은 상기 설정 프로그램(32)을 통해 지정 및 설정된 범위들 중 비교를 위한 범위들을 선정하는 프로그램이다.

사용자는 상기 설정 프로그램(32)을 통해 앞서 설정한 범위들 중 비교를 위한 범위들을 적어도 두 개 이상 선정할 수 있다.

다시 말해서, 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성에 해당하는 범위와 실제 작물(B)에 해당하는 범위를 각각 선정하는 것이다.

상기 추출 프로그램(34)은 상기 선정 프로그램(33)을 통해 선정된 범위에 해당하는 온도 데이터를 추출하는 프로그램이다.

즉, 상기 선정 프로그램(33)을 통해 선정된 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성에 해당하는 범위의 온도와 실제 작물(B)에 해당하는 범위의 온도 데이터를 각각 추출한다.

사용자는 상기 추출 프로그램(34)에 의해 실시간으로 측정되는 실제 작물(B)의 현재 온도를 제공받을 수 있다.

그리고, 상기 연산 프로그램(35)은 상기 추출 프로그램(34)을 통해 추출된 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성의 현재 온도와 실제 작물(B)의 현재 온도를 비교하여 그 온도 차이 즉, 온도 편차값을 연산하는 프로그램이다.

사용자는 상기 연산 프로그램(35)에 의해 실시간으로 측정된 실제 작물(B)의 현재 온도에 대한 작물 재배 시설의 환경 구성의 온도 편차값을 제공받을 수 있다.

상기 누적 프로그램(36)은 측정 및 연산된 실제 작물(B)의 온도 정보를 데이터베이스(database)에 누적 및 저장하는 프로그램이다.

즉, 상기 추출 프로그램(34)에 의해 추출된 온도 데이터와 상기 연산 프로그램(35)에 의해 비교 연산된 온도 편차값을 데이터베이스 상에 누적 및 저장하는 것이다.

데이터베이스에 누적되는 온도 데이터와 온도 편차값은 날짜별로 데이터베이스에 저장되며, 후술될 출력 프로그램(37)에 의해 실시간으로 그래프(graph), 차트 등으로 표현됨에 따라 사용자는 원하는 날짜에 측정된 실제 작물(B)의 온도 정보를 확인할 수 있다.

상기 출력 프로그램(37)은 상기 추출 프로그램(34), 연산 프로그램(35), 누적 프로그램(36)을 통해 얻은 온도 데이터 및 정보들을 상기 디스플레이(3)의 화면상에 출력하는 프로그램이다.

이에 따라, 사용자는 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 현재 온도를 상기 디스플레이(3)를 통해 실시간으로 제공받을 수 있으며, 상기 연산 프로그램(35)을 통해 연산된 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 온도 편차값도 상기 디스플레이(3)를 통해 제공받을 수 있다.

상기 출력 프로그램(37)을 통해 화면 상에 출력되는 온도 데이터 및 정보들은 첨부된 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 그래프, 차트, 수치 등으로 표현된다.

본 발명의 각 작물들의 온도 데이터 및 온도 편차값은 첨부된 도면과 같이 원형 그래프로 표현되는데, 이 원형 그래프는 작물의 온도에 따라 색상별로 표현되어 사용자가 실제 작물(B)의 온도 상태를 한눈에 파악할 수 있도록 한다.

예를 들어 설명하자면, 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 현재 온도를 나타내는 그래프는 작물의 현재 온도가 15℃ 미만일 경우 저온으로 판단하여 파란색으로 표현되고, 15~28℃일 경우 최적의 온도라 판단하여 초록색으로 표현되고, 28℃ 초과일 경우 고온으로 판단하여 빨간색으로 표현되는 것이다.

상기와 동일한 방법으로 상기 인조 작물(A)과 실제 작물(B)의 온도 편차값을 나타내는 그래프 또한 그 온도 차이에 따라 색상별로 표현되는데, 온도 편차값이 2℃ 미만일 경우에는 파란색, 2~4℃일 경우 주황색, 4~8℃일 경우 초록색, 8℃ 초과일 경우 빨간색으로 표현되는 것이다.

물론, 상기와 같은 온도 데이터에 따른 색상별 표현은 실시예를 설명한 것으로 상기 실시예에 한정하지 않으며, 사용자가 실제 작물(B)의 생육 온도 상태를 한눈에 파악할 수 있도록 표현한 것이므로 온도별에 따른 색상은 어떠한 것이든 변형 가능하다.

또한, 상기 출력 프로그램(37)은 상기 누적 프로그램(36)에 의해 데이터베이스에 누적 및 저장된 온도 데이터와 정보들을 날짜별로 출력이 가능하다.

이에 따라, 상기 출력 프로그램(37)은 날짜별 측정된 온도 데이터의 최소값, 최대값, 평균값을 포함한 온도 정보를 상기 디스플레이(3) 상에 그래프 또는 차트로 출력함으로써 사용자가 전일, 당일, 혹은 한달 동안 측정된 실제 작물(B)의 생육 상태를 편리하게 확인할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 소프트웨어(30)는 첨부된 도 2 및 도 3과 같은 화면을 가진다.

화면의 초록색 바(4)를 기준으로 왼쪽에는 다중 적외선 센서(12)와 상호 연결 및 통신을 위한 센서 연결 버튼(button)(40)이 있고, 오른쪽에는 현재 소프트웨어(30)와 연결 및 통신 중인 다중 적외선 센서(12)의 설정이 가능한 센서 버튼(42)과, 작물들의 온도 정보들을 보여주는 차트 버튼(43), 온도 측정을 위한 범위를 설정하는 설정 버튼(44)이 있다.

본 발명이 적용되는 작물 재배 시설에는 곳곳에 위치한 작물의 온도를 측정하기 위해 다수개의 다중 적외선 센서들(12)이 설치되는데, 다수개의 다중 적외선 센서들(12)은 상기 센서 연결 버튼(40)을 통해 연결 및 통신되며 연결된 다중 적외선 센서들(12)은 상기 초록색 바(bar)(4)의 오른쪽에 상기 센서 버튼(42)으로 형성된다.

다수개의 다중 적외선 센서들(12)이 상기 소프트웨어(30)와 상호 연결된 경우 첨부된 도 2에 도시된 것처럼 해당 다중 적외선 센서(12)를 설정할 수 있는 센서 버튼(42)이 상하 방향으로 나열된다.

이때, 사용자는 어느 하나의 센서 버튼(42)을 눌러서 해당 다중 적외선 센서(12)가 측정하고 있는 실제 작물(B)의 범위 및 온도를 실시간으로 설정 및 확인할 수 있다.

상기 센서 버튼(42)의 우측에는 차트 버튼(43)과, 설정 버튼(44)이 좌우 방향으로 나열된다.

상기 차트 버튼(43)을 누르면 상기 센서 버튼(42)을 통해 선택한 어느 하나의 다중 적외선 센서(12)가 측정하고 있는 실제 작물(B)의 온도 정보를 볼 수 있으며, 상기 설정 버튼(44)을 누르면 해당 다중 적외선 센서(12)를 통해 온도 측정을 원하는 범위 등을 설정할 수 있다.

따라서, 상기 설정 버튼(44)을 통해 온도 측정을 원하는 범위를 설정 후 상기 차트 버튼(43)을 눌러 실제 작물(B)의 온도 정보를 확보가능하다.

상기 설정 버튼(44)을 누르면 설정 화면(6)에 진입하게 된다.

상기 설정 화면(6)은 첨부된 도 3에 도시된 것처럼 영상부(60)와, 상기 영상부(60)의 우측에 위치하는 화면 갱신 버튼(62), 온도 설정 버튼(44), 항목 버튼(66), 항목 설정 버튼(44)이 형성된 화면이다.

사용자는 화면 갱신 버튼(62)을 누름으로써 상기 영상부(60)를 통해 상기 촬영부(1)의 카메라(10)로 촬영되는 실제 작물(B)의 모습을 다수개의 픽셀 범위 내로 볼 수 있다.

이러한 영상부(60)는 상기 카메라(10)의 다중 적외선 센서(12)에 의해 고온을 가지는 표면은 빨간색으로, 저온을 가지는 표면은 파란색 등으로 나타난다.

그리고, 상기 화면 갱신 버튼(62)의 하측에는 상기 온도 설정 버튼(44)이 구비되는데, 상기 온도 설정 버튼(44)은 상기 영상부(60)에 추출할 실제 작물(B)의 온도 범위를 자동으로 설정한다.

예를 들어, 측정을 위한 실제 작물(B)의 최저 온도를 20℃, 최고 온도를 36℃로 지정한 후 상기 온도 설정 버튼(44)을 누르면, 이 범위 내에 해당하는 실제 작물들(B)의 온도 데이터만을 자동으로 상기 영상부(60)에 모두 추출할 수 있다.

그리고, 상기 온도 설정 버튼(44)의 하측에는 항목 버튼(66)과 항목 설정 버튼(44)이 상하 방향으로 나열된다.

상기 항목 버튼(66)은 편집, 삭제 등 수정하고자 하는 범위가 있을 경우, 그 범위에 해당하는 항목을 선택하여 수정을 수행하고자 하는 항목의 데이터를 불러오는 것이다.

상기 항목 버튼(66)의 하측에는 항목 설정 버튼(44)이 나열되는데, 상기 항목 설정 버튼(44)은 상기 영상부(60)에서 온도 측정을 원하는 범위를 지정 및 수정이 가능한 버튼이다.

이러한 항목 설정 버튼(44)에는 추가 버튼(660)과, 편집 버튼(662)과, 삭제 버튼(664), 선택 취소 버튼(666)이 순차적으로 상하 방향으로 나열된다.

이에 따라, 사용자가 상기 영상부(60)에서 측정을 원하는 범위를 지정하고자 할 경우, 상기 영상부(60)에서 일정 범위를 선택 및 지정한다.

이때, 사용자가 선택한 범위는 하얀색으로 표시되며, 상기 추가 버튼(660)을 누름으로써 상기 추가 프로그램(320)에 의해 상기 영상부(60)에서 선택 및 지정한 범위에 대한 이름(이하, "항목명"이라 함.)을 입력하는 팝업(pop-up)창이 뜨게 된다.

사용자는 팝업창을 통해 항목명을 입력한 후, 완료 버튼을 누름과 동시에 범위를 추가할 수 있다.

이와 같은 방법으로 사용자는 온도 측정을 원하는 범위를 여러 개 추가 가능하다.

추가한 항목들 중 어느 하나의 범위를 변경하고자 할 경우에는 상기 항목 버튼(66)을 눌러 변경하고자 하는 항목을 선택 후, 변경하고자 하는 범위를 선택 및 지정한다.

이때도 마찬가지로, 변경을 위해 선택 및 지정된 범위는 하얀색으로 표시가 되고, 사용자가 상기 편집 버튼(662)을 누르면, 상기 편집 프로그램(322)에 의해 편집 확인 팝업창이 뜨게 된다.

사용자는 팝업창에서 확인 버튼을 누름으로써 범위를 변경할 수 있다.

추가한 항목들 중 범위를 삭제하고자 할 경우에는 상기와 같이 삭제하고자 하는 항목을 상기 항목 버튼(66)에서 선택한다.

그리고, 상기 삭제 버튼(664)을 누르면 상기 삭제 프로그램(324)에 의해 삭제 확인 팝업창이 뜨게 되고, 확인 버튼을 누름과 동시에 해당 범위를 삭제할 수 있다.

만약, 상기 영상부(60)에서 온도 측정을 원하는 범위를 선택할 때, 사용자가 선택한 범위를 이전 상태로 되돌리고 싶을 경우에는 상기 선택 취소 버튼(666)을 누르면 현재 상기 영상부(60)에 선택된 범위가 이전 상태로 되돌아가게 된다.

즉, 사용자의 선택에 의해 하얀색으로 표시된 일부 범위가 선택 취소 버튼(666)에 의해 원래의 색상으로 변하게 되는 것이다.

이로써, 사용자는 상기 설정 버튼(44)을 눌러 진입한 설정 화면(6)에서 상기와 같은 방법으로 온도 측정을 원하는 범위를 설정할 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템은 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성의 온도와 실제 작물(B)의 온도를 비교함으로써, 실제 작물(B)의 생육 상태를 계측하는 것이므로, 상기 설정 화면(6)에서 범위 설정시 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성에 해당하는 범위와 실제 작물(B)에 해당하는 범위를 각각 설정해야함이 바람직하다.

이처럼 온도 측정을 원하는 범위를 항목별로 다수개 설정한 후, 상기 차트 버튼(43)을 눌러 온도 정보를 확인할 수 있는 차트 화면(5)에 진입한다.

상기 차트 버튼(43)을 누르면 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 제1 데이터 출력부(50)와, 제2 데이터 출력부(52), 제3 데이터 출력부(54)로 구성된 상기 차트 화면(5)을 볼 수 있다.

상기 제1 데이터 출력부(50)는 상기 차트 화면(5)의 왼쪽에 상하 방향으로 형성된 것으로, 상기 누적 프로그램(36)에 의해 데이터베이스에 누적 및 저장된 온도 데이터와 정보들을 그래프, 차트 상으로 출력한 부분이다.

이러한 제1 데이터 출력부(50)는 현재 다중 적외선 센서(12)의 온도를 그래프 및 수치상으로 보이는 실시간 센서 온도 그래프(502)와, 전일 작물의 온도 정보를 나타내는 전일 그래프(504)와, 당일 작물의 온도 정보를 나타내는 당일 그래프(506)와, 한달 간 측정한 작물의 온도 정보를 나타내는 한달 그래프(507)를 포함하여 출력된다.

상기 제1 데이터 출력부(50)의 실시간 센서 온도 그래프(502)의 하측에는 상기 전일 그래프(504)가 구비된다.

상기 전일 그래프(504)는 하루 전날 측정한 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 온도 정보를 나타낸 것이다.

다시 말해서, 상기 누적 프로그램(36)에 의해 누적 및 저장된 온도 데이터 중 전일에 가장 높게 측정되었던 온도와 가장 낮게 측정되었던 온도, 그리고 측정된 온도 데이터의 평균값을 그래프, 수치 등으로 나타낸 것이다.

즉, 상기 전일 그래프(504)는 측정된 온도 데이터 중 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 최저 온도와 최고 온도, 측정된 온도 데이터의 평균값을 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B) 각각 그래프로 나타낸 것이다.

이러한 전일 그래프(504)의 하측에는 상기 당일 그래프(506)가 구비된다.

상기 당일 그래프(506)는 현재 실시간으로 측정되고 있는 당일의 실제 작물(B)의 온도 정보를 나타낸 것이다.

상기 당일 그래프(506) 또한 상기 전일 그래프(504)와 동일하게 상기 누적 프로그램(36)에 의해 실시간으로 누적 및 저장된 온도 데이터 중 가장 높게 측정된 온도와 가장 낮게 측정된 온도, 그리고 측정된 온도 데이터의 평균값을 그래프, 수치 등으로 나타낸 것이다.

그리고, 당일 측정된 온도 데이터 중 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 최저 온도와 최고 온도, 측정된 온도 데이터의 평균값을 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B) 각각 그래프로 나타낸다.

이러한 당일 그래프(506)의 하측에는 상기 한달 그래프(507)가 구비된다.

상기 한달 그래프(507)는 한달 간 측정된 온도 데이터들의 평균값을 그래프로 나타낸 것이다.

다시 말해서, 상기 한달 그래프(507)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성의 한달 간 측정 온도와 상기 실제 작물(B)의 한달 간 측정 온도를 중첩하여 날짜별로 나타낸 것이다.

사용자는 상기 한달 그래프(507)에 표현된 차트의 일부 지점을 클릭(click)하거나 마우스(mouse)를 올림으로써 그 지점에 해당하는 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 평균 온도값을 실시간으로 보는 것도 가능하다.

상기 제1 데이터 출력부(50)의 우측 상단에는 제2 데이터 출력부(52)가 형성된다.

상기 제2 데이터 출력부(52)의 상단바(520)의 오른쪽에는 항목 선택 버튼(521,522)이 형성된다.

상기 항목 선택 버튼(521,522)은 상기 설정 화면(6)에서 범위를 설정한 항목들 중 비교하고자 하는 항목을 선정하기 위해 형성된 버튼이다.

이러한 항목 선택 버튼(521,522)은 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)에 해당하는 항목을 각각 선택할 수 있는 제1 항목 선택 버튼(521)과 제2 항목 선택 버튼(522)이 나열된다.

그리고, 상기 제2 데이터 출력부(52)의 상단바(520) 하측에는 상기 제1 항목 선택 버튼(521)과 제2 항목 선택 버튼(522)에서 선정한 항목에 대한 현재 온도 데이터와 온도 편차값이 그래프, 수치 등으로 나타난다.

다시 말해서, 상기 제1 항목 선택 버튼(521)에서 선정한 항목에 대한 제1 온도 그래프(523)와, 상기 제2 항목 선택 버튼(522)에서 선정한 항목에 대한 제2 온도 그래프(524)와, 상기 제1 항목 선택 버튼(521)과 제2 항목 선택 버튼(522)에서 선정한 항목들 간의 온도 차이를 나타내는 온도 편차 그래프(525)가 그래프, 수치상으로 나타나는 것이다.

이러한 상기 제1 온도 그래프(523)와 제2 온도 그래프(524)와 온도 편차 그래프(525)는 왼쪽에서 오른쪽으로 순차적으로 나열되며, 그 하측에는 실시간으로 측정 및 연산되는 온도 편차값을 나타내는 실시간 온도편차 차트(526)가 형성된다.

상기와 같이 형성된 상기 제2 데이터 출력부(52)의 하측에는 상기 제3 데이터 출력부(54)가 형성된다.

상기 제3 데이터 출력부(54)는 상기 제1 항목 선택 버튼(521)과 제2 항목 선택 버튼(522)에서 선택된 항목에 대한 각가의 온도 데이터를 중첩하여 차트로 표현한 것이다.

한편, 상기 제2 데이터 출력부(52)의 실시간 온도편차 차트(526)의 우측 상단과 상기 제3 데이터 출력부(54)의 우측 상단에는 확대 모드(mode)(527,540)가 형성된다.

상기 확대 모드(527,540)는 사용자가 일부 구간을 확대하여 온도 데이터를 볼 수 있도록 형성된 것으로, 상기 확대 모드(527,540)를 클릭한 후 마우스 휠(wheel) 조정이나 구간 더블(double) 클릭을 통해 온도 데이터를 보다 자세히 확인할 수 있다.

다음으로, 상기 전송 장치(2)는 상기 촬영부(1)로부터 측정된 온도 데이터를 상기 디스플레이(3)의 소프트웨어(30)로 전송하는 장치이다.

상기 전송 장치(2)는 상기 디스플레이(3)와 신호선 등에 의해 연결됨에 따라 상기 촬영부(1)로부터 측정된 온도 데이터를 전송할 수 있다.

다시 말해서, 상기 전송 장치(2)는 촬영부(1)에 의해 측정된 온도 데이터를 읽어들여 상기 디스플레이(3)의 화면 상에 온도 데이터가 출력될 수 있도록 정보를 전송한다.

이하부터는, 전술된 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템을 이용한 작물 재배 시설의 작물 생육을 모니터링하고, 그리고 환경을 자동으로 제어하는 방법을 상세히 설명한다.

우선, 사용자는 상기 촬영부(1)와 인조 작물(A)을 작물 재배 시설 내에 설치하는 설치 단계를 수행한다.

이때, 상기 촬영부(1)와 인조 작물(A)은 다음과 같은 조건으로 작물 재배 시설 내에 설치됨이 바람직하다.

먼저, 상기 촬영부(1)를 설치할 때, 촬영부(1)를 구성하는 카메라(10)는 북쪽 방향을 바라보게 하여 남쪽에 설치한다.

이는 상기 카메라(10)로 촬영시 상기 인조 작물(A)이 최대한 햇빛에 노출되는 상태를 유지하도록 하여 그 모습을 촬영하기 위함이다.

그리고, 상기 인조 작물(A)은 생육 계측을 원하는 실제 작물(B)과 대조군을 이루도록 실제 작물(B)과 인접한 곳에 설치한다.

또한, 실제 작물(B)의 높이와 동일한 높이를 유지하도록 설치해야하며, 실제 작물(B)과 동일한 환경 또는 영향을 받도록 하는 것이 바람직하다.

더불어, 상기 인조 작물(A)의 하단에는 무게추가 더 구비됨으로써 상기 인조 작물(A)이 유동없이 제자리에 고정되도록 해야하며, 작물 재배 시설을 구성하는 환경 구성에 해당하는 구조물이나 파이프 등에 의해 그늘이 지지 않도록 유지해야한다.

이처럼 상기 촬영부(1)와 인조 작물(A)을 설치 후, 상기 디스플레이(3)와 전송 장치(2)를 연결한다.

그 다음, 상기 디스플레이(3)를 통해 상기 소프트웨어(30)에 진입할 수 있는 아이콘(icon)을 클릭함으로써 상기 소프트웨어(30)를 실행하는 실행 단계를 수행한다.

그리고, 상기 소프트웨어(30)의 화면에 진입하면, 초록색 바(4)의 좌측에 위치한 상기 센서 연결 버튼(40)을 눌러 다수개의 다중 적외선 센서들(12)을 연결하는 연결 단계를 수행한다.

이때, 상기 소프트웨어(30)와 상호 연결 및 통신되는 다수개의 다중 적외선 센서들(12)의 센서 버튼(42)이 순차적으로 나열된다.

그 다음, 사용자는 연결된 다중 적외선 센서들(12) 중 어느 하나의 다중 적외선 센서(12)를 선택한 후 상기 설정 버튼(44)을 눌러 설정 화면(6)에 진입한다.

그리고, 상기 설정 화면(6)에서 온도 측정을 위한 범위를 설정하는 설정 단계를 수행한다.

사용자는 상기 영상부(60)에 나타낸 다수개의 픽셀 중 온도 측정을 원하는 범위를 선택함으로써 다수개의 항목을 추가할 수 있으며, 범위 변경을 하고자 하는 경우에는 편집, 삭제하고자 할 경우에는 삭제, 이전 상태로 되돌리고자 할 경우에는 선택 취소를 할 수 있다.

그 다음, 상기 설정 단계를 통해 온도 측정을 원하는 범위를 설정 후, 상기 차트 버튼(43)을 눌러서 제공받고자 하는 온도 정보에 대한 항목을 선정하는 선정 단계를 수행한다.

여기서, 사용자는 상기 제1 항목 선택 버튼(521)과 제2 항목 선택 버튼(522)에서 비교하고자 하는 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)에 해당하는 범위를 각각 선택한다.

그 다음, 사용자는 상기 제2 데이터 출력부(52)에서 상기 인조 작물(A)을 포함하는 작물 재배 시설의 환경 구성과 실제 작물(B)의 실시간 온도와 각 온도를 비교한 후 연산한 온도 편차값을 출력하는 출력 단계가 이루어진다.

이에 따라, 사용자는 실시간으로 측정되는 실제 작물(B)의 온도 정보와 온도 편차값을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템은 상기 온도 편차값에 따라 작물 재배 시설이 최적의 환경을 유지하도록 적절한 대응 방법을 제시하는 것도 가능하다.

다시 말해서, 상기 인조 작물(A)과 실제 작물(B)의 온도 편차가 2℃ 미만일 경우 낮에는 실제 작물(B)의 상태를 증산 부족, 밤에는 실제 작물(B)의 상태를 정상으로 판단하고, 온도 편차가 2~4℃일 경우 실제 작물(B)의 증산이 감소된 상태로 판단하고, 온도 편차가 4~8℃일 경우 실제 작물(B)의 증산이 최적의 상태로 판단하며, 온도 편차가 8℃를 초과할 경우 실제 작물(B)이 불안정하거나 높은 증산이 이루어지는 상태로 판단하는 것이다.

이처럼 온도 편차값에 따라 상기 실제 작물(B)의 상태를 파악함으로써 그에 맞는 대응 방법을 제시할 수 있다.

예를 들어, 온도 편차가 2℃ 미만일 경우 작물 재배 시설의 습도가 높은 것으로 판단되므로 창문을 개폐하거나 관수 작동을 중지시키고, 온도 편차가 2~4℃일 경우 작물이 위치한 방향으로 팬을 작동시켜 증산률이 증가되도록 하며, 온도 편차가 8℃를 초과할 경우 높은 증산률을 감소하기 위해 스크린으로 햇빛을 차단하거나 포그(fog) 발생 장치를 작동시키고 또는 관수 작동 간격을 빈번하게 설정함으로써 실제 작물(B)의 증산률을 감소시킨다.

이러한 대응 방법들은 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템을 통해 온도 편차값을 확인함에 따라 직접 해결 조치를 취할 수 있으며, 또한 실제 작물을 생육하는데 필요한 관수 장치와, 보일러, 팬 등의 시스템과 유무선으로 연결됨으로써 상기 온도 편차값에 따라 상기 장치 및 시스템들을 자동으로 제어하여 작물 재배 시설 내의 실제 작물들이 최적의 환경에서 자랄 수 있도록 하는 것도 가능할 것이다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

A.인조 작물 B.실제 작물
1.촬영부 2.전송 장치
3.디스플레이 4.초록바
5.차트 화면 6.설정 화면
10.카메라 12.적외선 센서, 다중 적외선 센서
14.차단판 16.거치대
30.소프트웨어 40.센서 연결 버튼
42.센서 버튼 43.차트 버튼
44.항목 설정 버튼 50.제1 데이터 출력부
52.제2 데이터 출력부 54.제3 데이터 출력부
60.영상부 62.화면 갱신
64.온도 설정 버튼 66.항목 버튼
502.실시간 센서 온도 그래프 504.전일 그래프
506.당일 그래프 507.한달 그래프
520.상단바 521.제1 항목 선택
522.제2 항목 선택 523.제1 온도 그래프
524.제2 온도 그래프 525.온도 편차 그래프
527,540.확대 모드 526.실시간 온도 편차 차트
660.추가 버튼 662.편집 버튼
664.삭제 버튼 666.복귀 버튼

Claims (20)

1. 실제 작물을 재배하는 작물 재배 시설에서 북쪽 방향을 바라보게 남쪽에 설치되어 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 환경 구성에 대한 온도 데이터를 측정하는 촬영부와;
   상기 촬영부를 통해 측정된 상기 온도 데이터를 화면에 출력하는 디스플레이와;
   상기 촬영부를 통해 측정된 상기 온도 데이터를 상기 디스플레이로 전송하는 전송 장치를 포함하는 구성을 가지며;
   상기 작물 재배 시설의 토양, 관수, 난방 파이프, 팬, 스크린, 공기, 온실 구조물 또는 인조 작물을 포함하는 상기 작물 재배 시설의 환경 구성과 상기 실제 작물에 대한 상기 온도 데이터를 비교하여 연산된 온도 편차값에 따라 상기 작물 재배 시설의 환경 구성에 대한 제어를 하되,
   상기 인조 작물은, 상기 실제 작물과 동일한 방사율 수치를 가지며 방수가 가능한 재질로 이루어진 모형물과; 상기 모형물을 지지하는 지지대;를 포함하여 상기 실제 작물의 높이와 동일한 높이를 유지하고, 그 하단에 무게추가 더 구비되어 유동없이 고정되며,
   상기 촬영부는, 다수개의 픽셀 구조를 가지며 각각의 픽셀에 해당하는 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 온도를 측정하여 측정된 상기 온도 데이터를 다수개의 픽셀 구조에 추출하는 적외선 센서가 내부에 구비되며, 상기 적외선 센서로 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 상기 온도 데이터를 측정하는 카메라와; 상기 카메라를 지지하는 거치대와; 햇빛을 차단하는 차단판;을 포함하는 한편,
   상기 디스플레이는, 상기 촬영부를 통해 측정된 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 상기 온도 데이터가 소프트웨어를 통해 상기 화면에 출력되도록 이루어지고,
   상기 소프트웨어는, 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 온도를 측정하기 위한 범위를 다수개 설정하는 설정 프로그램과; 상기 설정 프로그램을 통해 설정한 온도 범위들 중 상기 온도를 비교하고자 하는 범위를 적어도 두 개 이상 선정 가능한 선정 프로그램과; 상기 선정 프로그램을 통해 선정된 범위에 해당하는 상기 온도 데이터를 실시간으로 추출하는 추출 프로그램과; 상기 추출 프로그램을 통해 추출된 상기 실제 작물의 현재 온도와 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 현재 온도를 비교하여 상기 온도 편차값을 연산하는 연산 프로그램과; 추출 또는 연산된 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 상기 온도 데이터와 상기 온도 편차값을 데이터베이스에 누적하는 누적 프로그램과; 측정 및 연산된 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성의 상기 온도 데이터와 상기 온도 편차값을 상기 화면에 출력하는 출력 프로그램을 포함하되,
   상기 설정 프로그램은, 온도 측정을 원하는 범위를 추가로 설정 및 지정할 수 있는 추가 프로그램과; 상기 온도 측정을 원하는 범위를 변경할 수 있는 편집 프로그램과; 지정한 범위를 삭제할 수 있는 삭제 프로그램과; 임의로 설정한 범위를 이전 상태로 복구할 수 있는 복구 프로그램을 포함하고,
   상기 선정 프로그램은, 상기 설정 프로그램에서 지정한 범위 중 상기 실제 작물에 해당하는 범위와 상기 작물 재배 시설의 상기 환경 구성에 해당하는 범위를 각각 선정하며,
   상기 추출 프로그램은, 상기 선정 프로그램을 통해 선정한 지정 범위의 현재 온도 데이터를 실시간으로 추출함과 동시에 전일, 당일 또는 한달 간 측정된 상기 온도 데이터의 최소값, 최대값 및 평균값을 포함하여 상기 디스플레이 상에 출력하고,
   상기 누적 프로그램은, 상기 온도 데이터와 상기 온도 편차값을 시간별, 날짜별로 상기 데이터베이스에 누적 및 저장하며,
   상기 출력 프로그램은, 상기 선정 프로그램을 통해 선정한 지정 범위의 현재 온도 데이터와 상기 연산 프로그램에 의해 연산된 온도 편차값을 일정 범위마다 다른 색상으로 표현하여 상기 실제 작물의 생육 상태를 파악할 수 있는 한편,
   상기 연산 프로그램에서 연산된 상기 인조 작물과 실제 작물의 온도 편차가 2℃ 미만일 경우 낮에는 실제 작물의 상태를 증산 부족, 밤에는 실제 작물의 상태를 정상으로 판단하여, 낮인 경우 창문을 개폐하거나 관수 작동을 중지시키고,
   온도 편차가 2~4℃일 경우 실제 작물의 증산이 감소된 상태로 판단하여 작물이 위치한 방향으로 팬을 작동시키며,
   온도 편차가 4~8℃일 경우 실제 작물의 증산이 최적의 상태로 판단하며,
   온도 편차가 8℃를 초과할 경우 실제 작물이 불안정하거나 높은 증산이 이루어지는 상태로 판단하여, 스크린으로 햇빛을 차단하거나 관수 작동 간격을 빈번하게 설정하는 것을 특징으로 하는 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템.
2. 제1항의 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 시스템을 이용한 상기 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 방법에 있어서,
   상기 작물 재배 시설 내에서 상기 촬영부가 북쪽 방향을 바라보게 남쪽에 설치하는 설치 단계와;
   소프트웨어의 설정 프로그램을 통해 온도 측정을 위한 범위를 설정하는 설정 단계와;
   상기 설정 단계에서 설정한 범위 중 온도를 비교하고자 하는 범위를 상기 소프트웨어의 선정 프로그램을 통해 적어도 두 개 이상 선정하는 선정 단계와;
   상기 선정 단계에서 선정한 범위들로부터 상기 실제 작물과 상기 작물 재배 시설의 환경 구성의 온도 데이터를 출력하는 출력 단계를 포함하되,
   상기 선정 단계는, 상기 작물 재배 시설의 환경 구성에 해당하는 범위와 그와 비교하고자 하는 상기 실제 작물에 해당하는 범위를 선정하고,
   상기 출력 단계는, 상기 소프트웨어의 추출 프로그램을 통해 추출된 상기 작물 재배 시설의 환경 구성의 상기 온도 데이터와 상기 실제 작물의 상기 온도 데이터를 출력하며, 상기 소프트웨어의 연산 프로그램을 통해 연산된 온도 편차값을 디스플레이에 출력함과 더불어,
   상기 연산 프로그램에서 연산된 상기 인조 작물과 실제 작물의 온도 편차가 2℃ 미만일 경우 낮에는 실제 작물의 상태를 증산 부족, 밤에는 실제 작물의 상태를 정상으로 판단하여, 낮인 경우 창문을 개폐하거나 관수 작동을 중지시키는 대응 방법을 제시하고,
   온도 편차가 2~4℃일 경우 실제 작물의 증산이 감소된 상태로 판단하여 작물이 위치한 방향으로 팬을 작동시키는 대응 방법을 제시하며,
   온도 편차가 4~8℃일 경우 실제 작물의 증산이 최적의 상태로 판단하며,
   온도 편차가 8℃를 초과할 경우 실제 작물이 불안정하거나 높은 증산이 이루어지는 상태로 판단하여, 스크린으로 햇빛을 차단하거나 관수 작동 간격을 빈번하게 설정하는 대응 방법을 제시하는 것을 특징으로 하는 작물 재배 시설의 생육 모니터링 및 환경 자동 제어 방법.
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