KR102503351B1 - 축사 안전 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 축사 또는 스마트팜 시설에서 원격제어 또는 자동제어를 통하여 동물과 식물의 생육환경을 조절하는 시스템에서 이상 발생 시 발생할 수 있는 문제점을 하기위한 수단으로 해결하고자 한다. 축사의 환경조절을 위한 실내환경센서, 실외환경센서로부터 환경정보를 입력받아 공기청정기, 환기팬, 난방히터, 살수기를 제어하여 축사 내부의 환경을 제어하는 중앙제어기를 구비한 축사 환경제어장치; 및 상기 축사 환경제어장치의 전력 사용을 모니터링하는 전력 모니터링부; 및 상기 전력모니터링부에서 전력 사용이 급격히 많아지거나, 전력 사용 패턴이 불안정한 경우 상기 축사 환경제어장치의 환기팬, 난방히터, 살수기 중 어느 하나 이상의 전원을 차단하기위한 배전반 제어부; 및 상기 배전반 제어부에 의하여 상기 환기팬, 난방히터, 살수기 중 어느 하나 이상의 전원을 차단되면 동작하는 생명유지장치; 및 상기 생명유지장치는 저온면상발열체, 난방 전구, 냉방 수 공급기 중 어느하나 이상의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치를 제공한다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 본 발명은 기존의 전력 모니터링을 통한 안전장치가 단순히 전력을 차단하는 기능만 가지고 있어, 농업시설에는 적합하지 않은 문제가 있는 점을 개선하여, 어떠한 경우에도 동물과 식물이 생명을 유지할 수 있는 수단을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 본 발명은 기존의 전력 모니터링을 통한 안전장치가 단순히 전력을 차단하는 기능만 가지고 있어, 농업시설에는 적합하지 않은 문제가 있는 점을 개선하여, 어떠한 경우에도 동물과 식물이 생명을 유지할 수 있는 수단을 제공하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 축사 안전장치에 관한 것으로, 축사에 사용되는 전력을 모니터링함으로써 축사의 건전한 동작을 모니터링하고 이상발생시 이를 대응하기 위한 기술에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 전력모니터링을 통하여 전력을 차단하는 경우 축사 내부의 동물에 대한 최소한의 생명유지 수단을 제공하는 기술에 관한 것이다.
본 발명의 출원 전에 공개된 선행기술로는 전원 전선의 과대한 전류를 검출해 전원 전선의 전류를 차단하는 과대 전류 차단 시스템에 있어, 전기 전원 전선의 소정의 배선 저항 값을 가지는 구간의 시점과 종점의 2점간에 병렬에 접속된 전기 배선 저항 값보다 큰 저항값을 가지는 저항체와 과대 전류로 발생하는 전기 전원 전선의 전기 구간에서의 전압강하에 의한 전위차에 의해 전기 저항체에 흐르는 전류로 전기 저항체가 발열했을 때 해발열을 감지해 상온시 개방 상태의 접점을 닫는 열응동 접점과 해열응동 접점의 접점 회로의 통전에 의해 정상 시 폐로 상태에 세트 된 당겨 제외해 장치의 빗장 개방부를 구동해 전기 전원 전선의 전류를 차단하는 과대 전류 차단 시스템임이 개시되어 있다.
또 다른 선행기술로는 종래 TV는 이상고압의 증가로 화면 표시부는 동작을 하지 않지만 일부를 제외한 모든 장치의 전원이 정상 상태로 동작하므로 주 전원을 오프하기 전까지는 계속하여 전력소비가 일어나며, 또한 브라운관의 동작이 정지되는 불량요소는 고압의 증가에 의해서만이 발생하는 것이 아니며 여러 가지 다른 요인에 의해서도 발생할 가능성은 상당히 많으므로 이의 발생 원인을 인지할 때 까지 여러 가지 방법을 동원하므로 파괴에 의한 안전상의 위험을 당할 수 있으며, X-선의 과다방출로 인체에 치명적인 해를 입힐 수 있는 문제를 TV수상관이 비정상동작 상태가 될 경우 히터전압을 인가받은 제어부에서 전원 공급부를 제어하여 제어부를 제외한 모든 전원의 공급을 차단하는 구성이 개시되어 있습니다.
본 발명은 기존의 축사 또는 스마트팜 시설에서 원격제어 또는 자동제어를 통하여 동물과 식물의 생육환경을 조절하는 시스템에서 이상 발생 시 대응하는 방법에 대하여 여러 문제점을 발견하고 이를 해결하기 위한 수단을 제공하고자 한다.
즉, 과도한 전력의 소모가 발생 시 전기 계통의 합선 또는 누전을 의심할 수 있다. 이러한 경우 전원을 차단하고 작업자 또는 전기 기술자가 현장에서 이를 고치를 것이 일반적인 상황이다. 그러나, 동물과 식물이 생육하고 있는 축사, 온실 및 스마트팜과 같은 시설은 이러한 것이 전부는 아니다. 특히, 한 겨울이나 한 여름의 경우 1시간 정도의 전력 차단만으로도 동물과 식물이 모두 폐사할 수 있기 때문이다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 하기의 수단을 제공한다.
축사의 환경조절을 위한 실내환경센서, 실외환경센서로부터 환경정보를 입력받아 공기청정기, 환기팬, 난방히터, 살수기를 제어하여 축사 내부의 환경을 제어하는 중앙제어기를 구비한 축사 환경제어장치; 및
상기 축사 환경제어장치의 전력 사용을 모니터링하는 전력 모니터링부; 및
상기 전력모니터링부에서 전력 사용이 급격히 많아지거나, 전력 사용 패턴이 불안정한 경우 상기 축사 환경제어장치의 환기팬, 난방히터, 살수기 중 어느 하나 이상의 전원을 차단하기위한 배전반 제어부; 및
상기 배전반 제어부에 의하여 상기 환기팬, 난방히터, 살수기 중 어느 하나 이상의 전원을 차단되면 동작하는 생명유지장치; 및
상기 생명유지장치는 저온면상발열체, 난방 전구, 냉방 수 공급기 중 어느하나 이상의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치를 제공한다.
또한, 상기 생명유지장치는 상기 축사 환경제어장치의 실외환경센서 및 실내환경센서의 데이터를 이용하여 상기 저온면상발열체, 난방 전구, 냉방 수 공급기 중 어느 하나 이상을 선택하여 동작시키는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치를 제공한다.
또한, 상기 생명유지장치는 별도의 전력을 공급하는 배터리를 이용하여 저온 면상 발열체 또는 빗물 저장탱크의 밸브를 구동하는 것인 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치를 제공한다.
또한, 상기 전력 모니터링부는 상기 환기팬, 난방히터, 살수기 등의 동작 시간과 동작 주기, 동작사 사용 전력의 크기를 저장하여 장치의 정상동작과 비정상동작을 구분하는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치를 제공한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명은 기존의 전력 모니터링을 통한 안전장치가 단순히 전력을 차단하는 기능만 가지고 있어, 농업시설에는 적합하지 않은 문제가 있는 점을 개선하여, 어떠한 경우에도 동물과 식물이 생명을 유지할 수 있는 수단을 제공하는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 전력모니터링 장치로 난방히터의 동작을 모니터링한 그래프이다.
도2는 본 발명의 전력모니터링 장치로 난방히터의 정상과 이상동작을 도시한 그래프이다.
도3은 본 발명의 전체 구성도이다.
도4는 본 발명의 생명유지장치 동작 흐름도이다.
도5는 본 발명의 생명유지장치의 가열장치로 사용할 수 있는 저온 면상 발열체 도면이다.
도6은 본 발명의 생명유지장치의 가열장치로 사용할 수 있는 난방보일러 도면이다.
도7은 본 발명의 생명유지장치의 가열장치로 사용할 수 있는 난방전구 도면이다.
도8은 본 발명의 생명유지장치의 냉방장치로 사용할 수 있는 살수기의 도면이다.
도2는 본 발명의 전력모니터링 장치로 난방히터의 정상과 이상동작을 도시한 그래프이다.
도3은 본 발명의 전체 구성도이다.
도4는 본 발명의 생명유지장치 동작 흐름도이다.
도5는 본 발명의 생명유지장치의 가열장치로 사용할 수 있는 저온 면상 발열체 도면이다.
도6은 본 발명의 생명유지장치의 가열장치로 사용할 수 있는 난방보일러 도면이다.
도7은 본 발명의 생명유지장치의 가열장치로 사용할 수 있는 난방전구 도면이다.
도8은 본 발명의 생명유지장치의 냉방장치로 사용할 수 있는 살수기의 도면이다.
본 발명의 작용효과를 도면을 이용하여 설명하면 하기와 같다. 도1은 본 발명의 전력모니터링 장치를 이용하여 5kW 난방히터의 전력소비량을 모니터링한 결과이다. 전력모니터링 장치는 콘센트 형태일 수 있으며, 유도전류를 측정하는 비접촉식 또는 접촉식일 수 있으며, 샘플링된 데이터를 디지털로 변환하여 그 데이터를 직접 저장하거나, 그래프화하여 저장함으로써 전력 소비량을 모니터링하고 기존에 저장된 데이터와 새로 측정되는 데이터를 비교하여 전력소비패턴의 변화를 알려주는 기능을 가지고 있다.
도2는 상기 난방히터가 정상동작하는 경우와 비정상적으로 동작하는 경우를 그래프로 도시하고 있다. 난방히터가 과열되어 전력소모가 많아지고, 온오프 주기가 빨라지는 이상동작1의 경우와 동작을 하지 않는 이상동작2의 경우를 도시하고 있다.
도3은 본 발명의 전체 시스템 구성도를 보여주고 있다. 공기청정기, 환기팬, 난방히터, 살수기 등의 환경조절장치와 실외센서와 실내센서와 같은 환경 인식장치, 및
상기 환경인식장치에서 환경상태를 입력받아 상기 환경조절장치의 동작을 제어하는 중앙제어기를 포함하는 축사 환경제어장치와 상기 환경제어장치의 전력을 모니터링하는 전력모니터링 장치; 상기 전력모니터링 장치의 오동작 신호를 받아 환기팬, 난방히터 및 살수기 등의 이상 작동 시 전력을 차단하는 배전반제어부; 및 상기 배전반제어부에서 전력을 차단하는 경우 본 발명의 특징부인 생명유지장치가 작동하며, 상기 생명유지장치는 실외센서와 실내센서의 환경 상태 입력을 받아, 축사 내부의 환경이 최소한의 동물의 생존에 필요한 환경으로 조절하기위한 저온면상발열체, 난방 전구 및 냉방 수 공급기 중 어느 하나 이상의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 환기팬, 난방히터, 살수기 등의 오동작의 원인이 상기 실외환경센서 및/ 또는 실내환경 센서일 수 있는 것이어서,상기 생명 유지 장치에는 별도의 실내 온도와 습도를 측정하는 생명유지장치 환경센서가 더 구비될 수 있다.
이렇게 함으로써 어떠한 경우에도 축사 내부의 온도가 동물이 생명을 유지할 수 있는 환경으로 제어되며, 이러한 이상동작 상태를 유무선을 통하여 관리자에게 경고하여 빠른 조치가 가능하도록 하는 것은 물론이다.
도4는 본 발명의 생명유지장치가 동작하는 동작흐름도 이다. 상기 축사 환경제어장치의 전력 사용을 모니터링하는 전력모니터링 단계(s1); 및 상기 전력모니터링 단계에서는 난방히터, 환기팬 및 살수기 등을 독립적으로 또는 통합하여 모니터링할 수 있으나, 독립적으로 모니터링하는 것이 각 장치를 좀 더 쉽게 모니터링할 수 있다.
상기 모니터링에 의하여 환기팬, 난방히터 및 살수기의 동작불량을 찾아낸다. 우선 동작하는 전력의 소모량에 따라, 전력소모비율이 10% 이상 증가 또는 감소하는지, 동작 주기가 10% 이상 빨라지는지, 실내의 온도와 습도가 설정 값과 비교하여 10% 이상 차이가 있는지를 상기 전력모니터링 장치에서 이를 감시하는 동작이상징후감지단계(S2); 및
상기 동작이상징후감지단계에서 이상이 감지되면, 상기 환경조절장치의 동작을 일부 또는 전부 차단하는 환경조절장치동작중단단계(S3); 및
상기 환경조절장치동작중단단계에서 상기 환경조절장치의 동작을 차단하면 생명유지장치를 동작시키는 생명유지장치동작단계(S4); 및
상기 생명유지장치동작단계가 시작되면, 상기 축사 환경제어장치의 실외환경센서 값과 실내환경센서값과 상기 생명유지장치에 별도로 구비된 실내환경센서값을 비교하여 별도로 구비된 저온면상발열체, 난방 전구 및 냉방 수 공급기 중 어느 하나 이상을 동작 시키는 생명유지장치 구동단계(S5);를 구비하는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치 구동방법을 제공한다.
상기 축사 환경제어장치의 실외환경센서 값과 실내환경센서값과 상기 생명유지장치에 별도로 구비된 실내환경센서값을 비교하는 경우 최우선 고려 값은 생명유지장치에 별도로 구비된 실내환경센서값을 이용하며, 이 값과 상기 축사 환경제어장치의 실내환경센서값과 차이가 큰 경우 센서고장임을 별도로 경고할 수 있는 센서고장경고단계(SA1)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치 구동방법을 제공한다.
도 5 내지 8은 본 발명의 생명유지장치에서 사용하는 가열 및 냉각 수단에 관한 것이다. 도5는 저온면상발열체, 도6은 난방보일러, 도7은 난방전구이다.
생명유지장치에 사용되는 난방기구는 전기 사용이 낮고 오래 사용하여도 안전한 장치를 사용하는 것이 유리하며, 납축전지와 같이 외부 배터리로 동작하는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 장치의 오동작에 의하여 그 장치를 차단하고, 이용하는 것이므로, 안전하고 저전력의 장치를 이용하는 것이 필요하다. 도 5에 도시된 저온면상발열체가 가장 적절하며, 축사의 크기나 구조상 사용이 어려운 경우 난방보일러 또는 난방전구를 사용할 수도 있다. 여름에 사용가능한 생명유지를 위한 장치로는 살수기, 에어컨디셔너, 제습기 등이 있다. 이 중에서 가장 전력을 적게사용하는 살수기의 사용이 가장 무난하다. 적은 전력으로 밸브를 열어주는 동작만 있으면, 온도를 충분히 낮출 수 있기 때문이다. 그러나, 너무 온도를 낮추면 동물들의 체온유지에 문제가 있을 수 있으므로 온오프 동작이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 작용효과는 나타내기 위하여 하기의 구성을 사용한다.
축사의 환경조절을 위한 실내환경센서, 실외환경센서로부터 환경정보를 입력받아 공기청정기, 환기팬, 난방히터, 살수기를 제어하여 축사 내부의 환경을 제어하는 중앙제어기를 구비한 축사 환경제어장치; 및
상기 축사 환경제어장치의 전력 사용을 모니터링하는 전력 모니터링부; 및
상기 전력모니터링부에서 전력 사용이 급격히 많아지거나, 전력 사용 패턴이 불안정한 경우 상기 축사 환경제어장치의 환기팬, 난방히터, 살수기 중 어느 하나 이상의 전원을 차단하기 위한 배전반 제어부; 및
상기 배전반 제어부에 의하여 상기 환기팬, 난방히터, 살수기 중 어느 하나 이상의 전원을 차단되면 동작하는 생명유지장치; 및
상기 생명유지장치는 저온면상발열체, 난방 전구, 냉방 수 공급기 중 어느하나 이상의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치를 제공한다.
또한, 상기 생명유지장치는 상기 축사 환경제어장치의 실외환경센서 및 실내환경센서의 데이터를 이용하여 상기 저온면상발열체, 난방 전구, 냉방 수 공급기 중 어느 하나 이상을 선택하여 동작시키는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치를 제공한다.
또한, 상기 생명유지장치는 별도의 전력을 공급하는 배터리를 이용하여 저온 면상 발열체 또는 빗물 저장탱크의 밸브를 구동하는 것인 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치를 제공한다.
또한, 상기 전력 모니터링부는 상기 환기팬, 난방히터, 살수기 등의 동작 시간과 동작 주기, 동작사 사용 전력의 크기를 저장하여 장치의 정상동작과 비정상동작을 구분하는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치를 제공한다.
Claims (4)
- 축사의 환경조절을 위한 실내환경센서, 실외환경센서로부터 환경정보를 입력받아 공기청정기, 환기팬, 난방히터, 살수기를 제어하여 축사 내부의 환경을 제어하는 중앙제어기를 구비한 축사 환경제어장치; 및
상기 축사 환경제어장치의 전력 사용을 모니터링하는 전력 모니터링부; 및 상기 전력모니터링부에서 전력 사용이 급격히 많아지거나, 전력 사용 패턴이 불안정한 경우 상기 축사 환경제어장치의 환기팬, 난방히터, 살수기 중 어느 하나 이상의 전원을 차단하기위한 배전반 제어부; 및
상기 배전반 제어부에 의하여 상기 환기팬, 난방히터, 살수기 중 어느 하나 이상의 전원이 차단되면 동작하는 생명유지장치를 구비하고,
상기 생명유지장치는 상기 축사 환경제어장치의 실외환경센서 및 실내환경센서의 데이터를 이용하여 저온면상발열체, 난방 전구, 냉방 수 공급기 중 어느 하나 이상을 선택하여 동작시키고, 별도의 전력을 공급하는 배터리를 이용하여 저온 면상 발열체 또는 빗물 저장탱크의 밸브를 구동할 수 있는 축사 안전 장치의 구동방법에 있어서,
상기 축사 환경제어장치의 전력 사용을 모니터링하는 전력모니터링 단계(S1); 및
상기 전력 모니터링부는 상기 환기팬, 난방히터, 살수기의 동작 시간과 동작 주기, 동작 시 사용 전력의 크기를 저장하여 장치의 정상동작과 비정상동작을 구분하며,
상기 전력 모니터링부에 의하여 환기팬, 난방히터 및 살수기의 동작불량은 우선 동작하는 전력의 소모량에 따라, 전력소모비율이 10% 이상 증가 또는 감소하는지, 동작 주기가 10% 이상 빨라지는지, 실내의 온도와 습도가 설정 값과 비교하여 10% 이상 차이가 있는지를 상기 전력 모니터링 부에서 이를 감시하는 동작이상징후감지단계(S2); 및
상기 동작이상징후감지단계에서 이상이 감지되면, 상기 환경조절장치의 동작을 일부 또는 전부 차단하는 환경조절장치동작중단단계(S3); 및
상기 환경조절장치동작중단단계에서 환경조절장치의 동작을 차단하면 생명유지장치를 동작시키는 생명유지장치동작단계(S4); 및
상기 생명유지장치동작단계가 시작되면, 상기 축사 환경제어장치의 실외환경센서 값과 실내환경센서값과 상기 생명유지장치에 별도로 구비된 실내환경센서값을 비교하여 별도로 구비된 저온면상발열체, 난방 전구 및 냉방 수 공급기 중 어느 하나 이상을 동작 시키는 생명유지장치 구동단계(S5);를 구비하는 것을 특징으로 하는 축사 안전 장치의 구동방법. - 삭제
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