KR102472421B1 - 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ict 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템은 온도, 습도, 대기질을 포함하는 축사 환경 데이터와 가축 생체정보를 수집하여 환기 팬, 쿨링 패드, 보온 등, 난방장치를 포함하는 축사 환경 조절 시설 제어를 수행한다. 실시예에서는 축사 온도 정보를 기반으로 환기 팬의 정밀 제어 기능을 제공한다. 또한, 실시예에서는 IoT국제 표준인 oneM2M 프로토콜 기반으로 센싱 및 제어 데이터를 송수신하여 원격 제어를 수행한다. 실시예에 따른 스마트 안전 축사 제어 시스템은 복수개의 환기 팬 제어를 동시에 가능하게 하고, 과열, 과전류 보호회로를 제공한다. 또한, 반도체 소자 보호를 위한 스너버(Snubber) 회로를 제공하고, 소프트 스타터(Soft-Starter) 기능을 적용하여 대상 장치 보호한다. 또한, 멀티 컨트롤러의 RS-485 포트 설계 및 적용으로 해당 타입의 외부 센서 연동을 가능하게 한다. 또한, 실시예를 통해 축산질병 증가에 따른 예방 및 통제 관리를 위해 축산(양돈 등) 농가의 질병 초기대응, 사육환경 개선과 질병 상시 안전감시를 수행할 수 있도록 한다.
Description
본 개시는 축사 환경 데이터에 기반한 축사 환경 조절 시설 제어 시스템에 관한 것으로 구체적으로, 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
국내 축산업의 패러다임의 전환을 위하여 매년 빈발하게 발생하는 구제역, 고병원성조류인플루엔자 등 재난성 가축전염병과 악취 발생 등에 따른 축산업에 대한 국민들의 불신 증가와 기피산업으로 환경오염의 주범으로 인식하는 경향이 있다. 장기적으로 국내 축산업을 근본적으로 가축전염병을 예방하기 위한 위험관리 시스템과 국내 일반적인 축산농장을 동물복지 축산농장으로 단계별 전환하기 위하여 보편적인 동물복지 축산과 동물복지 인증 축산농장에 대한 사후관리시스템 구축의 필요성이 증대되고 있다. 세계동물보건기구(OIE)에서는 가축질병으로 인한 경제적 피해규모는 축산물 생산액의 약 20% 정도 추산하고 있으나, 국내에서는 구제역, 고병원성조류인플루엔자 등 재난성 가축전염병이 매년 지속적으로 연중 발생하고 있고, 발생 후 장기화 및 규모화로 인해 축산농가를 비롯한 관련산업 전반에 직 간접적으로 미치는 경제적 및 사회적 피해는 매우 크다.
한편, 일부 농가가 제대로 비용을 들여 축산 분뇨, 냄새를 처리하거나 방역을 실시하지 않는 상황이다. 구체적으로, 농가가 분뇨, 냄새 관리 비용 미지불로 생산비 절감되고, 이로 인해 밀식 사육 및 과잉 생산이 유발되고 분뇨, 악취가 과다 생산되는 악순환 구조를 형성하고 있다. 아울러, 그물망, 울타리 등 기본적인 차단 방역 시설도 갖추지 않거나, 축사 소독도 제대로 하지 않는 사례 지속 발생하고 있는 실정이다.
매년 반복적으로 발생되고 있는 구제역, 고병원성 조류인플루엔자 등 재난성 가축전염병으로 인해 수천억부터 수조원에 이르기까지 막대한 경제적 피해 초래와 질병 외에도 살충제(농약) 및 항생제 검출 등과 같은 축산물의 위해물질 검출 시 축산물의 위생 및 안전성 등으로 공중보건학적 측면과 사회적 파장에 따른 축산업 및 축산물에 대한 불신의 벽은 높아지면서 국민 모두가 큰 피해를 입고 있다. 그러나, 이러한 각종 가축질병과 축산물내 위해물질 검출 시 대응방안이 수의, 축산 관련 공무원, 축주 및 관련 산업 종사자의 인력과 국가동물방역통합시스템(KAHIS) 및 방역조직시스템 등으로만 문제 해결을 시도하고 있다. 이로 인해 매년 반복되는 이들 질병으로 인해 투입되는 해당 공무원과 입해 당사자인 축주 및 관련 산업의 종사자들 모두 어려움을 참아내야만 하는 형태로 높은 이직율과 충원 인력조차 확보하지 못하는 실정이다.
실시예에 따른 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템은 온도, 습도, 대기질을 포함하는 축사 환경 데이터와 가축 생체정보를 수집하여 환기 팬, 쿨링 패드, 보온 등, 난방장치를 포함하는 축사 환경 조절 시설 제어를 수행한다. 실시예에서는 축사 온도 정보를 기반으로 환기 팬의 정밀 제어 기능을 제공한다.
또한, 실시예에서는 IoT국제 표준인 oneM2M 프로토콜 기반으로 센싱 및 제어 데이터를 송수신하여 원격 제어를 수행한다. 실시예에 따른 스마트 안전 축사 제어 시스템은 복수개의 환기 팬 제어를 동시에 가능하게 하고, 과열, 과전류 보호회로를 제공한다. 또한, 반도체 소자 보호를 위한 스너버(Snubber) 회로를 제공하고, 소프트 스타터(Soft-Starter) 기능을 적용하여 대상 장치 보호한다. 또한, 멀티 컨트롤러의 RS-485 포트 설계 및 적용으로 해당 타입의 외부 센서 연동을 가능하게 한다.
또한, 실시예를 통해 축산질병 증가에 따른 예방 및 통제 관리를 위해 축산(양돈 등) 농가의 질병 초기대응, 사육환경 개선과 질병 상시 안전감시를 수행할 수 있도록 한다.
실시예에 따른 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템은 축사의 온도, 습도, 대기질, 악취 농도를 포함하는 축사 환경 데이터를 수집하는 축사 환경감지 센서; 축사 환경 감지 센서로부터 전달된 축사 환경 데이터를 기반으로 축사에 설치된 환기 팬을 제어하는 멀티 컨트롤러; 및 멀티 컨트롤러에 의해 제어된 온오프 및 팬의 회전 세기에 따라 동작하는 환기 팬; 축사에서 생활하는 가축에게 부착되어 가축의 온도, 움직임, 스트레스 정도를 포함하는 가축 생체 정보를 센싱하는 바이오 마커; 를 포함한다. 실시예에서 멀티 컨트롤러; 는 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보를 수집하는 데이터 수집 모듈; 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보에 따라 관심, 주의, 경계, 심각 상태에 대응하는 임계치를 설정하고, 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보의 실시간 상태를 파악하는 모니터링 모듈; 및 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보에 따라 환기 팬 온오프 및 세기를 제어하는 제어모듈; 을 포함할 수 있다.
이상에서와 같은 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템은 축사를 보다 깨끗하고 쾌적하게 관리하여 가축의 건강 증진 및 관리 편의를 증대시킬 수 있다.
또한, 실시예를 통해 축산물 수급의 안정적 유지를 위한 축산 전염병 유입경로 차단 및 관리를 개선할 수 있다. 또한, 축산 전염병 청정국가로 도약하기 위한 미래지향적 스마트 안전 축사시설을 제공하고, 축산용 디지털 트윈 플랫폼 개발을 통한 축사 시스템 문제를 해결할 수 있다. 또한, 사람을 중심으로 하는 지능형 CCTV 등의 기술을 농축산 분야로 확대시키고, 축산분야의 폐사체 및 질병 돼지의 상태 감시 등 가축을 대상으로 하는 생물학 기술 분야의 기술적 성장을 가능하게 한다. 아울러, 축산 악취 배출량을 감소시키고, 축산업 종사자 고령화와 인력 유출에 따른 문제 해결할 수 있도록 한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템을 나타낸 도면
도 2는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면
도 3은 실시예에 따른 환기 팬의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면
도 4는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 제어 인터페이스를 나타낸 도면
도 5는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 환기팬 설정 인터페이스를 나타낸 도면
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 출력 설정 인터페이스를 나타낸 도면
도 8은 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 팬 타이머 시간 설정 인터페이스를 나타낸 도면
도 9는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 기타 조건 설정 인터페이스를 나타낸 도면
도 2는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면
도 3은 실시예에 따른 환기 팬의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면
도 4는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 제어 인터페이스를 나타낸 도면
도 5는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 환기팬 설정 인터페이스를 나타낸 도면
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 출력 설정 인터페이스를 나타낸 도면
도 8은 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 팬 타이머 시간 설정 인터페이스를 나타낸 도면
도 9는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 기타 조건 설정 인터페이스를 나타낸 도면
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템은 축사 환경 감지 센서, 멀티 컨트롤러(100), 환기 팬(300), 바이오 마커 및 관리자 단말(200)을 포함하여 구성될 수 있다. 축사 환경 감지 센서는 축사의 온도, 습도, 대기질, 악취 농도를 포함하는 축사 환경 데이터를 수집한다. 실시예에서 축사 환경 감지 센서는 온도센서, 습도센서, 대기질 측정 센서 및 축사 내부의 영상 정보를 수집하는 카메라 비전 시스템; 을 포함하여 구성될 수 있다. 실시예에서 카메라 비전 시스템은 축사 내부 영상을 촬영하고, 축사에 있는 가축을 객체로 지정하여 지정된 객체의 움직임 및 행동을 인공지능을 이용하여 분석할 수 있다.
멀티 컨트롤러(100)는 축사 환경 감지 센서로부터 전달된 축사 환경 데이터를 기반으로 축사에 설치된 환기 팬, 난방장치, 냉방장치, 쿨링 배트 보온등을 포함하는 축사 환경 조절 시설을 제어한다. 실시예에서 멀티 컨트롤러(100)는 환기 팬(300)의 온오프 및 팬의 회전 세기를 조정할 수 있다. 바이오 마커는 축사에서 생활하는 가축에게 부착되어 가축의 생체정보를 수집한다. 실시예예서 가축 생체 정보는 온도, 심박동수, 움직임 속도, 떨림, 스트레스 정도 등을 포함할 수 있다. 또한, 실시예에서 바이오 마커는 가축의 온도, 심박동수, 움직임 속도, 떨림의 생체 수치를 기반으로 가축의 스트레스 정도를 산출할 수 있다. 실시예에서 바이오 마커는 기 저장된 가축 생체 수치와 센싱된 가축의 생체 수치를 비교하여 스트레스 정도를 산출할 수 있다.
실시예에 따른 안전 축사 제어 시스템은 축사에 설치된 쿨링 패드, 보온등, 난방장치를 포함하는 축사 환경 조절 시설을 더 포함할 수 있고, 멀티 컨트롤러(100)는 축사 환경 감지 센서에서 수집된 환경 데이터와 바이오 마커에 의해 수집된 가축 생체정보를 기반으로 쿨링 패드, 보온등, 난방장치를 제어하여 축사의 온도, 조명, 습도, 대기질 등을 조정할 수 있도록 한다.
또한, 실시예에 따른 멀티 컨트롤러(100) 사용자가 설정한 온도로 돈방의 온도를 일정하게 유지시키고, 10 인치 HMI탑재로 손쉬운 조작을 가능하게 한다. 또한, 제어부와 디스플레이부의 독립적인 구동으로 높은 안정성을 제공하고, TCP/IP통신으로 PC 등의 관리자 단말 연동 및 원격제어를 가능하게 한다. 또한, 실시예에 따른 멀티 컨트롤러(100)는 산업표준의 Modbus TCP 프로토콜을 사용하여 높은 호환성 보장하고, 시설 고장 시 수동으로 축사 시설을 전환할 수 있도록 한다. 또한, 실시예에 따른 멀티 컨트롤러(100)는 최대 3개 그룹의 환기 팬을 1, 2, 3차 동시 또는 순차 제어할 수 있다. 아울러, 온오프 제어의 경우 릴레이 출력을 통해 최대 7개의 환기 팬을 동시에 제어할 수 있다. 또한, 릴레이 출력으로 온풍기, 에어컨, 보온등, 쿨링 패드를 제어할 수 있고, 최대 및 최소 환기 설정 및 고온 및 저온 조건 설정 기능을 제공한다. 또한, 출력 채널 별 작동상태 실시간 모니터링 기능 및 고온 및 저온센서 합선센서, 단선, 정전을 포함하는 이상 이벤트 경보 기능을 제공한다. 또한, 실시예에서 멀티 컨트롤러(100)는 온도센서 고장 시 마지막 온도를 기억하여 팬을 다시 동작시키고, 과열 및 과전류 보호회로 탑재로 제품 손상 방지한다. 또한, 반도체 소자 보호를 위한 스누버(Snubber) 회로 적용으로 제품 및 환기 팬 내구성을 향상시킨다. 아울러 RS-485 타입의 외부 센서연동을 가능하게 하여, 온도, 습도 센싱 및 이산화 탄소와 암모니아 농도 센싱을 가능하게 한다.
관리자 단말(200)은 멀티 컨트롤러로부터 축사 모니터링 정보 및 이상 정보를 전달받아 이상 이벤트 발생 시 신속하게 대응할 수 있도록 한다. 또한, 실시예를 통해 축산질병 증가에 따른 예방 및 통제 관리를 위해 축산(양돈 등) 농가의 질병 초기대응, 사육환경 개선과 질병 상시 안전감시를 수행할 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 멀티 컨트롤러(100)는 데이터 수집 모듈(110), 데이터 보정 모듈(120), 모니터링 모듈(130), 제어모듈(140) 및 통신 모듈(150)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.
데이터 수집 모듈(110)은 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보를 수집한다.
실시예에서 축사 환경 데이터는 축사의 온도, 습도, 산소, 이산화탄소, 암모니아 농도 정보를 포함할 수 있다. 가축 생체 정보는 가축의 온도, 심박동수, 혈압, 움직임 빈도, 속도, 떨림, 스트레스 정도 등을 포함할 수 있다.
데이터 보정 모듈(120)은 머신러닝 알고리즘을 통해 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보의 오차를 보정하기 위해 편차값을 산출할 수 있다. 실시예에서 데이터 보정 모듈(120)은 환경 데이터가 수집된 날짜와 시간 별 평균 온도, 습도, 조도 데이터를 고려하여 가축 생체정보를 보정하기 위한 편차값을 산출한다. 예컨대, 평균기온이 상대적으로 높은 여름철에는 수집된 가축의 온도 정보를 일정 값을 낮추어 보정하는 편차값을 산출하고, 산출된 편차값을 센싱된 축사 환경 데이터에 반영하여 축사 환경 정보가 정확하게 반영된 센싱 데이터를 제공할 수 있도록 한다.
또한, 실시예에서 데이터 보정 모듈(120)은 온도보정 기능을 제공한다. 데이터 보정 모듈(120)은 설치된 온도센서의 값의 오차율이 일정 수준을 초과하여 보정이 필요한 경우, 온도보정을 수행할 수 있다. 또한, 실시예에서 데이터 보정 모듈(120)의 온도 보정 이후, 축사의 온도가 저온 설정값 이하로 내려갈 경우 알람을 발생시키고, 축사의 온도가 고온 설정값을 초과하여 올라갈 경우 알람 발생시킬 수 있다.
모니터링 모듈(130) 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보에 따라 관심, 주의, 경계, 심각 상태에 대응하는 임계치를 설정하고, 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보의 실시간 상태를 파악한다. 실시예에서 모니터링 모듈(130)은 환경 데이터가 수집된 날짜와 시간 별 평균 온도, 습도, 조도 데이터를 고려하여 관심, 주의, 경계, 심각 상태에 대응하는 임계치를 설정할 수 있다. 예컨대, 평균기온이 상대적으로 높은 여름철에는 관심, 주의, 경계, 심각 상태에 대응하는 임계치를 상향 조정하고, 겨울철에는 관심, 주의, 경계, 심각 상태에 대응하는 임계치를 하향 조정할 수 있다.
또한, 실시예에서 모니터링 모듈(130)은 축사 환경 감지 센서 중 하나인 카메라 비전 시스템을 통해 영상으로 가축의 움직임과 행동정보를 파악하고, 가축의 이상 여부를 감지할 수 있다. 실시예에서는 인공지능 머신러닝을 통한 이미지 인식(image recognition)과정을 통해 카메라 비전 시스템으로부터 획득한 가축 영상 분석하여 가축의 이상 여부를 감지할 수 있다. 인공지능 이미지 인식은 기계가 마치 사람처럼 사진으로부터 사물을 인식하고 장면을 이해하는 것으로, 컴퓨터 비전 기술 중 하나에 해당한다. 실시예에서는 이미지 인식을 위해, 이미지에 포함된 가축 개체 분류(classification), 검출(detection) 및 개체를 픽셀 단위로 식별하여 분할(segmentation)하는 데이터 처리 과정을 수행한다. 또한, 실시예에서 모니터링 모듈(130)은 노이즈 대응 외 학습하지 못한 패턴 처리를 위해 학습 외 분포 데이터 탐지(out of distribution detection)과정을 수행할 수 있다. 실시예에서 학습 외 분포 데이터 탐지는 인공지능에 입력된 이미지가 학습된 확률분포 데이터 인지 아닌지 식별하는 것이다. 실시예에서는 학습 외 분포 데이터 탐지를 통해 인공 신경망이 판단하기 어려운 이미지를 걸러내거나 예외 처리하여 안정성과 신뢰성을 높일 수 있도록 한다. 실시예에서는 학습 외 분포 데이터 탐지를 위해서 딥러닝 판정에 대해 얼마나 확신(confidence)하는지를 나타내는 확률 값을 보정(calibration)하거나 학습 외 분포 데이터를 생성적 대립 신경망(GAN, Generative Adversarial Network)으로 생성하고 학습하여 탐지 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 실시예에서는 이미지 인식 정확도를 유지하면서 모델의 크기를 줄이기 위해, 연산을 간소화하는 경량 딥러닝 기술을 통해 가축 영상을 분석하고 가축의 이상 여부를 최종 확정할 수 있도록 한다. 실시예에서는 이미지 인식을 위해 콘볼루션 신경망(CNN, Convolution Neural Network)에서 콘볼루션 필터를 변형하여 연산 차원을 축소(Reduction)하거나 큰 영향이 없는 신경망의 가중치(weight)를 삭제하는 가지치기, 가중치 값의 부동 소수점을 줄여 연산을 간소화하는 양자화 과정을 수행하여 데이터 경량화를 가능하도록 한다. 또한, 실시예에서는 미리 학습시킨 큰 신경망의 출력을 작은 신경망에서 모방 학습하도록 하여 연산을 간소화하며 정확도를 유지할 수 있도록 한다.
또한, 제어모듈(140)은 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보에 따라 환기 팬 온오프 및 세기를 제어한다. 예컨대, 축사의 온도가 설정된 최적온도 보다 낮은 경우, 난방장치를 가동시키거나, 축사의 온도가 설정된 최적 온도보다 높은 경우, 환기 팬을 동작시키고 냉방장치를 가동시킬 수 있다. 실시예에서 제어 모듈(140)은 복수 개의 환기 팬을 제어하는 경우, 환기 팬의 설정온도를 모두 다르게 설정하여 환기 팬 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 제어 모듈(140)은 환기팬 1의 설정 온도를 절대 값으로 고정시키고, 환기 팬 2 및 환기팬 3의 설정 온도는 환기팬 1의 설정온도에 온도 편차값을 합한 상대 값에 해당하는 온도로 설정할 수 있다.
또한, 제어 모듈(140)은 설정 온도가 현재온도를 초과하는 경우, 최저 환기량을 유지시킨다. 실시예에서 설정온도가 현재온도 이하인 경우, 설정온도에 온도 편차값을 합산하고, 합산 결과와 현재 온도를 비교하여 환기량을 조정한다. 실시예에서는 최저 내지 최고 환기 량 범위 내에서 환기량을 조정하고, 환기 량을 늘릴 경우, 팬 속도를 점진적으로 증가시켜 환기량을 일정 비율만큼 증가시킬 수 있도록 한다. 예컨대, 제어 모듈(140)은 최종적으로 10퍼센트의 환기량을 늘려야 하는 경우, 일정 시간 간격으로 팬 속도를 상향 조정하여 환기량을 점진적으로 증가시킬 수 있도록 한다. 구체적으로 제어 모듈(140)은 1분에 2퍼센트씩 팬 속도를 증가시켜 5 분 이후 10퍼센트의 환기량을 늘릴 수 있도록 한다. 즉, 제어 모듈(149)은 팬 속도 제어를 통해 이전 환기량의 일정 비율만큼 점진적으로 환기 량을 증가시킬 수 있다. 설정온도가 현재 온도 미만인 경우, 제어 모듈(140)은 최고 환기량으로 팬을 제어할 수 있다.
또한, 실시예에서 제어 모듈(140)은 타이머 설정 온도를 환기 팬 제어에 이용할 수 있다. 실시예에서 제어 모듈(140)은 타이머 설정온도가 0도 미만이고, 설정온도와 타이머 설정온도를 합한 값이 현재 온도를 초과하는 경우, 타이머 루프 동작을 수행시킨다. 설정온도와 타이머 설정온도를 합한 값보다 현재 온다가 크거나 같은 경우, 제어 모듈(140)은 타이머 루프를 정지시킨다. 즉, 현재온도가 설정온도와 타이머 설정온도를 합한 값 이상인 경우, 환기 팬을 현재온도가 낮아질 때까지 계속 가동시킬 수 있다. 실시예에서 팬 속도는 타이머 루프 동작 조건인 경우 최저 환기량이 유지되도록 조정한다.
또한, 제어 모듈(140)은 타이머 설정온도가 0도를 초과하고, 현재온도가 설정온도 이상이고 설정온도와 온도 편차를 합한 값 이하인 경우, 타이머 루프를 동작 시킨다. 만일 현재 온도가 설정온도 미만이거나, 현재온도가 설정온도와 온도 편차값을 합한 값을 초과하는 경우, 제어모듈(140)은 타이머 루프를 정지시킬 수 있다. 즉, 제어 모듈은 현재온도가 설정온도보다 높은 경우, 환기 팬의 타이머 루프를 정지시켜 현재온도가 설정온도만큼 낮아질 때까지 환기 팬이 동작하도록 제어할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 환기 팬의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 환기 팬(300)은 과전압 감지부(310), 소자 보호 회로(320) 및 회전세기 조정부(330)를 포함하여 구성될 수 있다. 과전압 감지부(310)은 환기 팬으로 입력되는 전압, 전류를 감지하고 과전압 및 과전류 여부를 파악한다. 또한, 과전압 감지부(310)는 환기 팬의 기기내부 온도를 감지하여 기기내부 온도가 일정 온도를 초과하는 경우, 환기 팬 동작을 정지시키거나 멀티 컨트롤러에 환기 팬의 과열상태를 알릴 수 있도록 한다. 소자 보호 회로(320)는 환기 팬에 구성된 반도체 소자를 보호하기 위한 회로로서, 스너버(Snubber) 회로로 구성될 수 있다. 스너버(snubber) 회로는 인덕턴스 부하를 릴레이 또는 반도체 스위칭 소자(트랜지스터, FET, 싸이리스터 등)로 온 오프 시 발생하는 과도전압을 억제한다.
도 4는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 제어 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 멀티 컨트롤러는 환기 팬 1, 2, 3차 가변제어, ON/OFF 제어 및 최대 7개 동시제어, 온풍기, 에어컨, 보온등, 쿨링 패드 제어, 타이머, 온도센서에 의한 동시제어 최대/최소 환기설정 및 고온, 저온 설정기능 및 고온/저온/합선/단선/정전 알람 기능을 제공한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 메인 화면에서는 운전모드 선택 및 현재 운전모드 상태, 수동/원격 타임아웃 시간, 팬 사용여부 선택 (버튼), HMI 현재 경보 상태, 현재 팬 속도 및 Relay 상태, 설정/현재온도 및 운전상태, 환기 팬 1 내지 3의 속도 설정 사용 여부를 표시한다. 실시예에서 멀티 컨트롤러의 수동 제어 화면에서는 운전, 정지 선택 및 현재 가동 상태 표시 및 선택 (버튼), 수동제어 설정 값 적용 및 취소 선택 (버튼), 팬 사용여부 선택 (버튼), 환기 팬 1 내지 3 속도 퍼센트 설정 (버튼), 수동제어 팬 속도 및 Relay 설정 상태 표시, 수동 Relay 출력 상태 설정 (버튼) 기능을 제공한다. 실시예에 따른 환경 설정 화면에서는 시스템 설정, 시간 설정 (버튼), 시스템 설정 진입, 로그표시기 화면 진입 (버튼), 환기 팬 및 Relay 설정 화면 진입 (버튼), 작동시간 표시 기능을 제공한다.
도 5는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 환기팬 설정 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 멀티 컨트롤러는 설정온도 및 온도편차 설정값 적용 및 취소 선택 기능을 제공한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 실시예에서는 환기팬 1내지 3 설정온도 설정 (버튼), 환기팬 1내지 3 온도편차 설정 (버튼), 환기팬 1내지 3 설정온도 설정값 표시, 환기팬 1내지 3 온도편차 설정값 표시 기능을 제공한다. 또한, 실시예에서 멀티 컨트롤러는 최저 및 최고 환기량 설정값 적용 및 취소 선택 (버튼), 환기팬 1내지3 최저 환기량 설정값 표시, 환기팬 1내지3 최저 환기량 설정 (버튼), 환기팬 1내지3 최고 환기량 설정값 표시 및 환기팬 1내지3 최고 환기량 설정 기능을 제공한다.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 출력 설정 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 멀티 컨트롤러는 설정온도 및 온도편차 설정값 적용 및 취소 선택 (버튼), Relay 출력 1~7 온도설정 설정값 표시 및 설정 (버튼), Relay 출력 1~7 온도편차 설정값 표시 및 설정 (버튼) 기능을 제공한다. 또한, 동작 시간 설정 화면에서 동작시간 설정값 적용 및 취소 선택 (버튼), Relay 출력 1~7 동작시간 설정값 표시, Relay 출력 1~7 동작시간 시(h) 설정 (버튼), Relay 출력 1~7 동작시간 분(m) 설정 (버튼), Relay 출력 1~7 동작시간 초(s) 설정 (버튼) 기능을 제공한다. 또한, 정지시간 설정 화면에서, 정지시간 설정값 적용 및 취소 선택 (버튼), Relay 출력 1~7 정지시간 설정값 표시, Relay 출력 1~7 정지시간 시(h) 설정 (버튼), Relay 출력 1~7 정지시간 분(m) 설정 (버튼), Relay 출력 1~7 정지시간 초(s) 설정 (버튼) 기능을 제공한다. 또한, 타이머 선택 설정 화면에서 타이머 선택 설정값 적용 및 취소 선택 (버튼), Relay 출력 1~7 타이머 설정값 표시, Relay 출력 1~7 타이머 선택 설정 (버튼) 기능을 제공한다.
도 8은 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 팬 타이머 시간 설정 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 멀티 컨트롤러는 팬타이머 선택/해제 및 설정온도 설정값 적용 및 취소 선택 (버튼), 환기팬 1~3 팬타이머 선택/해제 표시 및 설정 (버튼), 환기팬 1~3 팬타이머 설정온도 설정값 표시, 환기팬 1~3 팬타이머 설정온도 설정 (버튼) 기능을 제공한다. 또한, 팬타이머 동작/정지시간 설정값 적용 및 취소 선택 (버튼), 환기팬 1~3 팬타이머 동작/정지시간 설정값 표시, 환기팬 1~3 팬타이머 동작/정지시간 시(h) 설정 (버튼), 환기팬 1~3 팬타이머 동작/정지시간 분(m) 설정 (버튼), 환기팬 1~3 팬타이머 동작/정지시간 초(s) 설정 (버튼) 기능을 제공한다.
도 9는 실시예에 따른 멀티 컨트롤러의 기타 조건 설정 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 멀티 컨트롤러는 기타 설정값 적용 및 취소 선택 (버튼)기능을 제공한다. 실시예에서는 환기팬 소프트 시간, 온도보정, 저온/고온 설정 설정값 표시, 환기팬 소프트 시간, 온도보정, 저온/고온 설정 (버튼)기능을 제공할 수 있다. 또한, 통신상태 설정 화면을 통해 통신상태 설정값 적용 및 취소 선택 (버튼), 통신상태 설정값 표시, 제어기 장비 ID, GW ID 설정 (버튼), 수동/원격 모드 타임 아웃 시간 시(h) 설정 (버튼), 수동/원격 모드 타임 아웃 시간 분(m) 설정 (버튼), 수동/원격 모드 타임 아웃 시간 초(s) 설정 (버튼) 기능을 제공한다.
실시예에 따른 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템은 온도, 습도, 대기질을 포함하는 축사 환경 데이터와 가축 생체정보를 수집하여 환기 팬, 쿨링 패드, 보온 등, 난방장치를 포함하는 축사 환경 조절 시설 제어를 수행한다. 실시예에서는 축사 온도 정보를 기반으로 환기 팬의 정밀 제어 기능을 제공한다.
또한, 실시예에서는 IoT국제 표준인 oneM2M 프로토콜 기반으로 센싱 및 제어 데이터를 송수신하여 원격 제어를 수행한다. 실시예에 따른 스마트 안전 축사 제어 시스템은 복수개의 환기 팬 제어를 동시에 가능하게 하고, 과열, 과전류 보호회로를 제공한다. 또한, 반도체 소자 보호를 위한 스너버(Snubber) 회로를 제공하고, 소프트 스타터(Soft-Starter) 기능을 적용하여 대상 장치 보호한다. 또한, 멀티 컨트롤러의 RS-485 포트 설계 및 적용으로 해당 타입의 외부 센서 연동을 가능하게 한다. 또한, 실시예를 통해 축산질병 증가에 따른 예방 및 통제 관리를 위해 축산(양돈 등) 농가의 질병 초기대응, 사육환경 개선과 질병 상시 안전감시를 수행할 수 있도록 한다.
이상에서와 같은 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템은 축사를 보다 깨끗하고 쾌적하게 관리하여 가축의 건강 증진 및 관리 편의를 증대시킬 수 있다.
또한, 실시예를 통해 축산물 수급의 안정적 유지를 위한 축산 전염병 유입경로 차단 및 관리를 개선할 수 있다. 또한, 축산 전염병 청정국가로 도약하기 위한 미래지향적 스마트 안전 축사시설을 제공하고, 축산용 디지털 트윈 플랫폼 개발을 통한 축사 시스템 문제를 해결할 수 있다. 또한, 사람을 중심으로 하는 지능형 CCTV 등의 기술을 농축산 분야로 확대시키고, 축산분야의 폐사체 및 질병 돼지의 상태 감시 등 가축을 대상으로 하는 생물학 기술 분야의 기술적 성장을 가능하게 한다. 아울러, 축산 악취 배출량을 감소시키고, 축산업 종사자 고령화와 인력 유출에 따른 문제 해결할 수 있도록 한다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.
Claims (4)
- 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템에 있어서,
축사의 온도, 습도, 대기질, 악취 농도를 포함하는 축사 환경 데이터를 수집하는 축사 환경감지 센서;
상기 축사 환경 감지 센서로부터 전달된 축사 환경 데이터를 기반으로 축사에 설치된 환기 팬을 제어하는 멀티 컨트롤러;
상기 멀티 컨트롤러에 의해 제어된 온오프 및 팬의 회전 세기에 따라 동작하고 축사 환경 데이터에 따라 팬의 회전 세기를 점진적으로 조정하는 환기 팬; 및
축사에서 생활하는 가축에게 부착되어 가축의 온도, 움직임을 포함하는 가축 생체 정보를 센싱하는 바이오 마커; 를 포함하고
상기 멀티 컨트롤러; 는
축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보를 수집하는 데이터 수집 모듈;
수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보에 따라 관심, 주의, 경계, 심각 상태에 대응하는 임계치를 설정하고, 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보의 실시간 상태를 파악하는 모니터링 모듈;
상기 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보에 따라 환기 팬 온오프 및 세기를 제어하는 제어모듈; 및
머신러닝을 통해 수집된 축사 환경 데이터 및 가축 생체 정보의 오차를 보정하기 위한 편차 값을 산출하는 데이터 보정 모듈; 을 포함하고
상기 환기 팬; 은
과전류 또는 과전압이 센싱 되는 경우, 환기 팬의 동작을 중단하고 과도 전압을 억제시키고
상기 환경감지 센서; 는
축사 내부의 영상 정보를 수집하여 인공지능을 통해 분석하고 가축의 이상 상태를 감지하는 카메라 비전 시스템; 을 포함하고
상기 바이오 마커는
기 저장된 가축 생체 수치와 센싱된 가축의 생체 정보를 비교하여 가축의 스트레스 정도를 산출하고,
상기 멀티 컨트롤러; 는
축사 환경 감지 센서에서 수집된 환경 데이터와 바이오 마커에 의해 수집된 가축 생체정보를 기반으로 축사에 설치된 쿨링 패드 및 보온등을 제어하여 축사의 온도, 조명, 습도, 대기질을 조정하고,
온오프 제어의 경우 릴레이 출력을 통해 복수개의 환기 팬을 동시에 제어하고, 릴레이 출력으로 온풍기, 에어컨, 보온등, 쿨링 패드를 제어하고,
출력 채널 별 작동상태를 실시간 모니터링하고, 합선, 단선, 정전을 포함하는 이상 이벤트 발생을 감지하고,
상기 멀티 컨트롤러; 는
온도센서 고장 시 마지막 온도를 기억하여 팬을 다시 동작시키고, 과열 및 과전류 보호회로를 통해 제품 손상을 방지하고,
반도체 소자 보호 및 제품 및 환기 팬 내구성을 향상을 위한 스누버(Snubber) 회로가 적용되고,
외부 센서연동을 통해 온도, 습도 및 이산화 탄소와 암모니아 농도 센싱을 수행하고,
상기 데이터 보정 모듈; 은
평균기온이 높은 여름철에는 수집된 가축의 온도 정보에서 일정 값을 낮추어 보정하는 편차값을 산출하고, 산출된 편차값이 센싱된 축사 환경 데이터에 반영되도록 하는 안전 축사 제어 시스템.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220056003A KR102472421B1 (ko) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ict 기반의 지능형 스마트 안전 축사 제어 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102472421B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100802580B1 (ko) * | 2006-08-07 | 2008-02-14 | 송암시스콤 주식회사 | 피엘씨 기반 농어촌 설비의 원격 감시제어 시스템 및 그방법 |
| KR20150014616A (ko) * | 2013-07-30 | 2015-02-09 | 주식회사 유코리아 | Usn 센서를 활용한 축사환경지수 및 체온예측관리를 위한 웹/모바일기반 관리시스템 |
| KR20180105451A (ko) * | 2017-03-15 | 2018-09-28 | 한국전자통신연구원 | 가축의 사육 환경을 제어하는 장치 및 그 방법 |
| KR20200057065A (ko) | 2017-10-31 | 2020-05-25 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 적층체 |
| KR102381222B1 (ko) | 2019-12-02 | 2022-03-31 | 주식회사 원포인트 | LoRA 통신을 이용한 축사 제어 통합 모니터링시스템 |
-
2022
- 2022-05-06 KR KR1020220056003A patent/KR102472421B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100802580B1 (ko) * | 2006-08-07 | 2008-02-14 | 송암시스콤 주식회사 | 피엘씨 기반 농어촌 설비의 원격 감시제어 시스템 및 그방법 |
| KR20150014616A (ko) * | 2013-07-30 | 2015-02-09 | 주식회사 유코리아 | Usn 센서를 활용한 축사환경지수 및 체온예측관리를 위한 웹/모바일기반 관리시스템 |
| KR20180105451A (ko) * | 2017-03-15 | 2018-09-28 | 한국전자통신연구원 | 가축의 사육 환경을 제어하는 장치 및 그 방법 |
| KR20200057065A (ko) | 2017-10-31 | 2020-05-25 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 적층체 |
| KR102381222B1 (ko) | 2019-12-02 | 2022-03-31 | 주식회사 원포인트 | LoRA 통신을 이용한 축사 제어 통합 모니터링시스템 |
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