KR102571948B1 - 농작물 생육관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농경지의 양측에 마련되는 용수로 및 배수로 상에 각각 설치되는 농업용수 관리장치를 제어하여 필요에 따라 선택적으로 용수로의 급수구 또는 배수로의 배수구를 개폐시켜 농사시기에 따라 적절하게 농업용수를 농경지로 공급하거나 농경지 내의 농업용수를 외부로 배출하면서 작물의 생육에 필요한 만큼의 적정수위를 유지하도록 하여 농작물의 생육관리가 보다 원활하게 이루어지도록 할 수 있는 농작물 생육관리시스템을 개시한다.

Description

농작물 생육관리시스템{Growth management system for crops}

본 발명은 농경지의 양측에 각각 마련되는 용수로 및 배수로 상에 농업용수의 급수와 배수를 단속할 수 있는 농업용수 관리장치를 설치하여, 필요에 따라 선택적으로 용수로측 또는 배수로측의 농업용수 관리장치를 제어하여 농사시기에 따라 적절하게 농업용수를 공급하거나 배출하면서 작물의 생육에 필요한 만큼의 적정수위를 유지하도록 할 수 있는 농작물 생육관리시스템에 관한 것이다.

농작물의 생육에 필요한 물을 농업용수라 한다.

일반적으로, 경지정리가 잘 이루어진 농경지의 주변으로 농업용수의 공급을 위한 농수로가 형성되고, 상기 농수로에는 농업용수를 농경지로 공급하기 위한 분배구가 설치되어, 농경지로 농업용수를 대주거나 공급을 중단시키기 위하여 농수로의 분배구 입구에 흙을 덮어 막거나 비닐, 헝겊 등을 감은 병이나 막대 등을 사용하여 틀어막거나 빼내는 정도로 조절하여 줌으로써 농경지로 공급되는 수량을 조절할 수 있도록 하여 농수로에서 분배구를 통하여 농경지로 농업용수를 급수할 수 있도록 하며, 이러한 급수로와 배수로를 통해 논에 필요한 만큼의 농업용수를 공급하거나 배출함으로써, 농사시기에 따라 적절한 양과 수위의 농업용수를 공급할 수 있도록 조절하고 있으며, 모내기철이 되면 급수로를 터서 논으로 농업용수가 유입되도록 함으로써, 모내기에 적절한 수위를 유지할 수 있도록 하였다.

이와 같이 농업용수를 급수하는 과정에서 농수로에 흐르는 농업용수를 농경지에 공급하기 위하여 종래에는 농수로의 분배구에 농수로의 측벽과 두렁을 관통하는 공급관만 단순설치되고, 급수량을 조절하기 위한 장치나 수단이 구비되지 않아, 공급관 주변을 흙으로 덮어 막거나 공급관에 헝겊 또는 비닐 등으로 공급관의 입구를 틀어박는 방법으로 농업용수의 공급을 중단시켜 급수량을 조절하도록 되어 있다.

근래에는 몸체로부터 상하로 승강 가능하게 마련되는 승강판을 통해 수문을 개폐하도록 구성되는 다양한 형태의 수문개폐장치가 상기 공급관의 일측에 설치되어, 배수 및 급수가 용이하게 이루어지도록 하였다.

그런데, 종래에 개시된 수문개폐장치 대부분은 작업자에 의해 수동으로 조작되는 방식으로서, 급수 또는 배수가 이루어져야 하는 시간에 맞추어 작업자가 수문개폐장치까지 직접 이동한 후 일일이 수문을 개방하거나 폐쇄해야 하므로, 번거롭고 불편한 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0130709호(농수로용 수문개폐구)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 농경지 주변의 용수로 및 배수로의 수문에 각각 설치되되 자동으로 개폐 가능한 개폐판에 의해 상기 수문이 개폐되도록 하여 농업용수의 급수 또는 배수가 신속용이하게 이루어지도록 함으로써 농경지의 농업용수를 원활하게 관리할 수 있는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 재배작물이 식재될 수 있도록 소정면적으로 형성되며, 유입된 농업용수가 임의로 배수되지 않고 내부에 고이도록 마주보는 양측면에 각각 길이방향을 따라 제1제방 및 제2제방이 형성되고, 일측 단부가 상기 제1제방과 연통되게 연결되는 급수관 및 일측 단부가 상기 제2제방과 연통되게 연결되는 배수관이 내부에 폭방향을 따라 관통설치되는 농경지와; 상기 제1제방의 일면에 접하여 길이방향을 따라 형성되며 상기 급수관의 타측 단부와 연통되게 연결되는 급수구가 일측에 형성되어 농업용수를 농경지에 급수하는 용수로와; 상기 제2제방의 일면에 접하여 길이방향을 따라 형성되며 상기 배수관의 타측 단부와 연통되게 연결되는 배수구가 일측에 형성되어 농경지로부터 농업용수가 배수되는 배수로와; 상기 급수구 및 배수구를 차단하기 위한 개폐도어가 상기 용수로 및 배수로의 벽면 일측에 각각 자동으로 개폐 가능하게 마련되어, 필요에 따라 상기 용수로측 또는 배수로 중 일측의 개폐도어를 선택적으로 개폐하여 농사시기에 따라 적절하게 농업용수를 공급하거나 배출하여 작물의 생육에 필요한 만큼의 적정수위를 유지시킬 수 있도록 농업용수를 관리하는 농업용수 관리장치와; 외부의 컨트롤러로부터 제어신호를 전달받아 상기 농업용수 관리장치를 작동시키는 제어부;를 포함하는 농작물 생육관리시스템에 있어서, 상기 농업용수 관리장치는, 후면이 개방되며 내부가 비어있는 직사각의 케이싱과, 상기 케이싱보다 길게 형성되는 직사각의 판상체로서 전면은 상기 케이싱의 후면과 결합되고, 후면은 상기 용수로 및 배수로의 벽면 일측에 결합되는 고정판과, 상기 케이싱의 하부로 돌출되는 고정판의 하부 일측에 상기 급수구 및 배수구와 대응되는 직경으로 형성되는 관통홀과, 상기 고정판의 일측에 결합되는 힌지브라켓을 매개로 하여 회전되면서 상기 관통홀을 개폐시켜 급수구 및 배수구를 개방 또는 폐쇄시키는 개폐도어와, 상기 케이싱 내부에 수직으로 배치되는 실린더 하우징과, 상기 실린더 하우징으로부터 인출/인입되며 단부에 마련되는 힌지편이 상기 개폐도어의 일측에 마련되는 힌지브라켓과 힌지결합되는 실린더 로드 및 상기 실린더 하우징과 일측이 연결되고 상기 고정판의 상부 일측에 형성되는 힌지브라켓과 힌지결합되는 힌지편이 타측에 마련되며 외부의 컨트롤러를 통한 제어신호에 따라 상기 실린더 로드를 인출 또는 인입시켜 상기 개폐도어를 통해 급수구 및 배수구를 개폐시키는 리니어모터로 구성되는 개폐장치를 포함하고, 상기 용수로의 입수부 측에는 상기 급수구로부터 소정거리만큼 이격된 위치에서 동물의 사체와 같이 부피가 큰 이물질이 감지되면 검출신호를 출력하는 이물질 감지센서가 설치되며, 상기 제어부는 이물질 감지센서로부터 출력된 검출신호가 수신되면 상기 용수로 측에 설치된 농업용수 관리장치를 작동시켜 개폐도어를 폐쇄하여 급수구를 차단함으로써 부피가 큰 이물질에 의해 급수구가 막히는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

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또한, 본 발명은 상기 농경지 내의 수위를 감지하여 검출신호를 송출하는 수위측정센서가 설치되며, 상기 제어부는 상기 수위측정센서로부터 검출신호가 수신되면 사전에 설정된 기준값과 비교한 다음 상기 용수로 측에 설치된 농업용수 관리장치 또는 배수로 측에 설치된 농업용수 관리장치를 작동시켜 급수구 또는 배수구를 선택적으로 개폐하여 적정수위가 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 용수로의 입수부 측을 감시하는 감시카메라가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 용수로 및 배수로의 일측에는 태양으로부터 조사된 빛 에너지를 전기 에너지로 변환 및 축적하여 상기 농업용수 관리장치의 구동에 필요한 전력을 공급하는 태양광 집열판이 설치되어, 배선작업이 어려운 용수로 및 배수로에 농업용수 관리장치를 설치/구동할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 농경지의 양측에 마련되는 용수로 및 배수로 상에 각각 설치되는 농업용수 관리장치를 제어하여 필요에 따라 선택적으로 용수로의 급수구 또는 배수로의 배수구를 개폐시켜 농사시기에 따라 적절하게 농업용수를 농경지로 공급하거나 농경지 내의 농업용수를 외부로 배출하면서 작물의 생육에 필요한 만큼의 적정수위를 유지하도록 하여 농작물의 생육관리가 보다 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 실린더 로드의 인출/인입에 따라 상부의 힌지브라켓을 회전축으로 개폐도어가 회동되면서 수압이나 이물질의 영향을 받지 않고 원활하게 개폐도어의 개폐동작이 이루어질 수 있으며, 보다 긴밀하게 급수구 또는 배수구를 차단함으로써 누수로 인한 수위조절의 어려움을 해소할 수 있다.

또한, 본 발명은 외부의 컨트롤러를 통한 제어신호에 의해 상기 농업용수 관리장치를 무선으로 제어하여 급수 또는 배수가 자동으로 이루어질 수 있으므로, 작업자가 급수 또는 배수 타이밍에 맞추어 농경지까지 이동한 후 수동으로 급수구 또는 배수구를 개폐하는 번거롭고 불편한 문제점을 원천적으로 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 용수로의 입수부 측에 설치되는 이물질 감지센서 및 제어부를 통해 급수구의 전방에서 부피가 큰 이물질이 감지되면 제어부에 의해 용수로측의 농업용수 관리장치가 작동하여 급수구를 차단함으로써 부피가 큰 이물질에 의해 급수구가 막히는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 농경지 내의 수위를 감지하는 수위측정센서가 제어부와 연동되도록 구성되어, 가뭄 또는 장마철과 같이 수위의 변동이 잦은 시기에 용수로측 또는 배수로측의 농업용수 관리장치를 제어하여 농업용수를 급수하거나 배수하여 적정수위가 유지되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 용수로의 입수부 측으로 항하는 감시카메라를 통해 용수로 상의 농업용수의 수위를 작업자가 육안으로 직접 확인하도록 할 수 있으며, 태양으로부터 조사된 빛 에너지를 전기 에너지로 변환 및 축적하여 상기 농업용수 관리장치의 구동에 필요한 전력을 공급하는 태양광 집열판이 설치되어, 배선작업이 어려운 용수로 및 배수로에 농업용수 관리장치를 설치/구동하도록 할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 농수로용 수문개폐구.
도 2 및 3은 본 발명의 실시예에 따른 농작물 생육관리시스템을 설명하기 위한 예시도.
도 4a) 및 4b)는 본 발명의 실시예에 따른 농업용수 관리장치를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 5a) 및 5b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 농업용수 관리장치를 통해 농경지의 수위를 조절하여 농작물의 생육을 관리하는 과정을 개략적으로 도시한 예시도.
도 6a) 및 6b)는 본 발명의 일실시예에 따라 용수로의 입수부 측에 설치되는 감시카메라를 설명하기 위한 개략적인 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 농작물 생육관리시스템에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명은 농업용수의 급수와 배수를 단속할 수 있는 농업용수 관리장치가 농경지 양측의 용수로 및 배수로에 각각 설치되어, 필요에 따라 선택적으로 용수로측 또는 배수로 중 일측의 농업용수 관리장치를 제어하여 농사시기에 따라 적절하게 농업용수를 공급하거나 배출하면서 작물의 생육에 필요한 만큼의 적정수위를 유지하도록 할 수 있는 농작물 생육관리시스템을 개시한다.

도 2 및 3은 본 발명의 실시예에 따른 농작물 생육관리시스템을 설명하기 위한 예시도이다

도 2 내지 3과 같이 본 발명은 농경지(10)와, 용수로(20)와, 배수로(30)와, 농업용수 관리장치(40)를 포함한다.

먼저, 상기 농경지(10)는 작물(예를 들어 벼)를 재배할 수 있도록 소정면적으로 형성되는 토지로서, 유입된 농업용수가 임의로 배수되지 않고 고이도록 마주보는 양측면에 길이방향을 따라 제1제방(11) 및 제2제방(13)이 형성된다.

상기 제1제방(11) 및 제2제방(13)은 폭우 등으로 인한 범람을 방지하기 위해 충분한 높이를 갖는 것이 좋으며, 농경지가 후술할 용수로 및 배수로와 충분히 이격될 수 있도록 소정 폭으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1제방(11)의 내부에는 폭방향을 따라 급수관(12)이 관통설치되고, 제2제방(13) 내부에는 폭방향을 따라 배수관(14)이 관통설치된다.

상기 급수관(12) 및 배수관(14)은 양측 단부가 개방형성되는 소정길이의 중공관 형태로서, 일측 단부는 농경지(10)와 마주보는 형태로 배치되고, 타측 단부는 각각 용수로(20) 및 배수로(30)와 연통되게 연결된다.

상기 용수로(20)는 상기 제1제방의 외주면에 접하여 길이방향을 따라 형성되는 소정 폭의 수로로서, 양측 단부가 개방형성되며 수직단면이 대략 ""자 형성되어 일측(입수부)에서 타측(출수부)로 농업용수가 흐르도록 구성된다.

또한, 상기 용수로(20)의 일측에는 상기 급수관(12)의 타측 단부와 연통되게 연결되는 급수구(21)가 형성되며, 상기 급수구를 통해 내부의 농업용수를 농경지에 급수한다.

상기 용수로(20)는 후술할 상기 농업용수 관리장치가 일측 벽면에 형성되는 상기 급수구(21)에 대응하여 고정설치되도록 측벽이 충분한 두께를 갖는 것이 좋으며, 강도를 확보하기 위해 콘크리트 재질로 이루어지는 것이 좋다.

또한, 본 발명에서 상기 용수로의 일측에는 입수부 측을 촬영하는 감시카메라(80)가 설치될 수 있다.

상기 감시카메라는 CCTV로 이루어질 수 있고 또는 IP카메라로 이루어질 수 있다.

도 6a) 및 6b)는 본 발명의 일실시예에 따라 용수로의 입수부 측에 설치되는 감시카메라를 설명하기 위한 개략적인 예시도이다. 예를 들어 상기 감시카메라로서 IP카메라(80)를 활용하는 경우, 상기 IP카메라(80)는 촬영부(81)와, 인터넷 접속부(82)와, 마이크와 스피커(83), 제어부(84) 등을 포함할 수 있고, 상기 IP카메라와 연동되는 애플리케이션이 설치되는 별도의 단말기(예를 들어 스마트폰)가 마련될 수 있다.

예를 들어, 상기 촬영부(81)는 감시 영역, 즉 용수로의 입수부 측을 촬영할 수 있도록 구성되는 카메라로서, CCD 카메라, 열화상 카메라 또는 이들을 결합한 형태 등 다양하게 구성될 수 있다.

상기 인터넷 접속부(82)는 인터넷에 연결되어 통신을 위한 모듈로 무선 통신방식으로 구성되며, 상기 촬영부(81)를 통해 생성된 영상 데이터를 별도의 서버(미도시)에 전송한다. 바람직하게는, 상기 인터넷 접속부(82)는 무선랜(WiFi), 블루투스, 지그비, NFC(Near Field Communication) 등의 무선통신모듈을 통해 서버와 데이터송수신이 이루어질 수 있다.

상기 마이크와 스피커(83)는 각각 IP 카메라의 영역의 음성을 입력받아 단말기로 출력하거나, 단말기를 통해 입력된 음성이 현장에 출력되도록 한다.

상기 제어부(84)는 서버로부터 전송되는 제어명령에 따라 상기 촬영부(81)를 통한 영상 데이터, 마이크 및 스피커를 통해 감지된 신호 및 음성을 서버로 전송한다.

또한, 상기 IP카메라(80)는 야간과 같이 전방의 시야확보가 어려운 경우 광원을 조사하여 촬영부(81)의 원활한 촬영이 이루어지도록 촬영부 주변에 하나 또는 그 이상의 LED램프로 구성되는 조명부(85)를 구비할 수 있으며, 촬영 영역을 포함하는 그 주변의 상태나 상황을 센싱하기 위한 센서, 예를 들어 움직임을 감지하는 동작감지센서, 조도를 감지하는 조도센서 등의 센서부(86)를 더 구비할 수 있다.

본 발명은 이러한 감시카메라(80)를 통해 용수로의 입수부 측을 실시간으로 감시할 수 있고, 이벤트 발생시 단말기를 통해 즉시 확인할 수 있도록 구성되어 용수로 내의 농업용수의 수질을 관리할 수 있고, 수위변화에 따른 신속한 대처가 이루어지도록 하여 농작물의 생육관리가 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

다음으로, 상기 배수로(30)는 상기 제2제방(13)의 외주면에 접하여 길이방향을 따라 형성되는 소정 폭의 수로로서, 상기 배수관(14)의 타측 단부와 연통되게 연결되는 배수구(31)가 일측에 형성되며, 농경지의 농업용수가 배수구를 통해 내부로 토출되도록 한다.

상기 배수로(30)는 수직단면이 대략 ""자 형성되며, 배수구를 통해 내부로 토출된 농업용수가 외부로 자연스럽게 흘러 나갈 수 있도록 적어도 일측 단부가 개방형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배수로(30)는 상기 농업용수 관리장치가 일측 벽면에 형성되는 상기 배수구(31)에 대응하여 고정설치되도록 측벽이 충분한 두께를 갖는 것이 좋으며, 강도를 확보하기 위해 콘크리트 재질로 이루어지는 것이 좋다.

본 발명에 따른 상기 농업용수 관리장치(40)는 농사시기에 따라 적절하게 용수로로부터 농경지로 농업용수를 공급하거나 농경지로부터 배수로로 농업용수를 배출시키기 위한 장치이다.

상기 농업용수 관리장치(40)는 상기 용수로(20)의 벽면 일측 및 배수로(30)의 벽면 일측에 각각 결합되되 상기 급수구(21) 및 배수구(31)를 차단하는 개폐도어(43)가 자동으로 개폐 가능하게 마련되어, 필요에 따라 상기 용수로측 또는 배수로측의 개폐도어를 선택적으로 개폐 가능하게 구성된다.

도 4a) 및 4b)를 참조하면, 상기 농업용수 관리장치는 후면이 개방되며 내부가 비어있는 직사각형태의 케이싱(41)과, 전면이 상기 케이싱의 후면에 결합되면서 후면이 상기 용수로 또는 배수로의 측벽에 결합되는 고정판(42)이 구비된다.

여기에서, 상기 고정판(42)은 케이싱(41)과 대응되는 폭을 갖는 직사각의 판상체로서, 케이싱보다 길게 형성되어 하부 일부가 케이싱의 하측으로 돌출된다.

또한, 상기 케이싱의 하부로 돌출되는 고정판(41)의 하부 일측에는 상기 급수구 및 배수구와 대응되는 직경으로 형성되는 관통홀(421)이 형성되며, 상기 고정판의 일측에 결합되는 힌지브라켓(431)을 매개로 하여 회전되면서 상기 관통홀(421)을 개폐시켜 급수구(21) 및 배수구(31)를 개방 또는 폐쇄시키는 개폐도어(43)가 마련된다.

또한, 상기 케이싱 내부에는 상기 개폐도어를 자동으로 개폐시키는 개폐장치(44)가 설치된다.

상기 개폐장치(44)는 상기 케이싱 내부에 수직으로 배치되는 실린더 하우징(441)과, 상기 실린더 하우징으로부터 인출/인입되되 단부에 마련되는 힌지편이 상기 개폐도어의 일측에 마련되는 힌지브라켓과 힌지결합되는 실린더 로드(442)와, 상기 실린더 하우징과 일측이 연결되고 상기 고정판의 상부 일측에 형성되는 힌지브라켓과 힌지결합되는 힌지편이 타측에 마련되어 제어신호에 따라 상기 실린더 하우징으로부터 실린더 로드를 인출/인입시키는 리니어모터(443)를 포함한다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 개폐장치의 무선 제어를 위한 무선 컨트롤러(예를 들어 스마트폰)와, 상기 무선 컨트롤러의 제어신호를 수신하여 리니어모터를 구동시키는 제어부(60)를 포함한다.

상기 무선 컨트롤러는 용수로 및 배수로의 일측에 각각 설치되는 농업용수 관리장치를 각각 또는 동시에 제어할 수 있도록 관리장치를 선택하는 기능과, 농업용수의 급수/배수를 제어할 수 있도록 각 실린더 로드의 인출/인입을 선택하는 기능과, 사전에 설정된 시간에 급수/배수가 이루어질 수 있도록 타이머를 설정하는 기능을 제공할 수 있으며, 현재 작동상태, 설정된 조건(예를 들어 타이머) 등을 육안으로 확인할 수 있도록 디스플레이 화면이 구비될 수 있다.

도 4a) 및 4b)를 참조하여 상기 개폐장치(44)를 통해 개폐도어(43)가 자동으로 개폐되는 원리를 설명하도록 한다.

먼저, 무선 컨트롤러로부터 개폐도어(43)를 개방하도록 하는 제어신호가 입력되면 제어부(60)는 리니어모터를 제어하여 실린더 로드(442)를 실린더 하우징(441) 내부로 인입시킨다.
이때, 실린더 하우징(441)은 고정판의 상부에 형성되는 힌지브라켓(422)과 리니어모터의 외주면에 형성되는 힌지편(4431)이 상호 힌지결합되는 힌지결합점을 회전축으로 하여 하부가 상향 대각방향으로 점차적으로 틸팅된다.
상기 개폐도어(43)는 도 4a)와 같이 실린더 로드(442)에 의해 힌지브라켓(431)을 기준으로 상방으로 90°각도만큼 회동되면서 관통홀을 개방시킨다.

반대로, 도 4b)와 같이 무선 컨트롤러로부터 개폐도어(43)를 폐쇄하도록 하는 제어신호가 입력되면 제어부(60)는 리니어모터를 제어하여 실린더 하우징(441) 내부로부터 실린더 로드(442)가 인출되도록 한다.
상기 실린더 로드(442)가 인출되는 과정에서 상기 실린더 하우징(441)은 고정판의 상부에 형성되는 힌지브라켓(422)과 리니어모터의 외주면에 형성되는 힌지편(4431)의 힌지결합점을 회전축으로 하여 틸팅되면서 수직방향으로 배치된다.
상기 개폐도어(43)는 도 4b)와 같이 실린더 로드(442)에 의해 하방으로 90°각도만큼 회동되어 관통홀을 폐쇄시킨다.

종래의 수동식 개폐장치를 통한 기존의 방식은 농민이 직접 농경지까지 이동하여 개폐장치를 조작함으로써 농업용수를 대주거나 빼주는 작업이 이루어지므로 번거롭고 불편한 문제점이 있었다.
또한, 농민이 상기 개폐장치까지 이동할 수 없는 상태에 놓이게 되면 급수 또는 배수가 적절한 시기에 이루어지지 못하게 되어 재배중인 작물의 생장에 치명적인 영향을 미칠 수 있었다.
더욱이, 폭풍이나 악천우 속에 물꼬 작업중 농민들의 실종, 사망사고가 빈번하게 발생되었고, 농경지의 수위 확인 중 폭서에 의해 열사병에 노출되는 문제점이 있었다.
또한, 관공서로부터 2~3일 간격으로 물이 공급되기 때문에 해당 일에는 외출 등을 삼가할 수 밖에 없을 뿐만 아니라, 급수관 측에 설치된 상기 수동식 개폐장치를 열어둔 상태로 장시간 대기하면서 농민 소유의 농경지로 물이 급수되는지 확인해야만 했으므로 시간과 인력이 심각하게 낭비되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 종래의 수동식 개폐장치는 주로 급수관 측에만 설치되었을 뿐 배수관 측에는 엘보우관이 회동 가능하게 결합되어 농민의 감각에 의존하여 상기 엘보우관을 회동시켜 농업용수를 일정시간 배수한 후 엘보우관을 원위치로 복귀시켜 농경지의 수위를 조절하므로 상당한 번거로움이 따르게 되며, 작물의 생육에 필요한 적정 수위를 조절하는데 어려움이 있었으며, 관통홀을 차폐시키는 개폐도어를 지지하는 별도의 장치가 마련되어 있지 않아 누수에 취약할 수밖에 없었다.
이에 반하여, 본 발명에 따른 농업용수 관리장치(40)는 별도로 마련되는 컨트롤러를 통해 농경지로부터 소정거리에 위치하는 경우에도 얼마든지 농업용수의 급수 또는 배수가 가능한 것으로, 상술한 기존의 수동방식의 수문 개폐장치를 통한 수위 조절방식과 비교하였을 때 관리자의 인력과 시간을 현저히 절감할 수 있는 장점이 있으며, 각종 안전사고로부터 관리자의 안전을 확보할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 농업용수 관리장치는 관통홀을 차폐시키는 개폐도어가 실린더 로드에 의해 강한 힘으로 지지되면서 누수를 최소화할 수 있으므로 수위 조절이 용이하여 작물의 생육관리가 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.

한편, 농경지 양측의 용수로 및 배수로가 형성되는 위치 또는 지형에 따라 배선작업이 불가능하여 상기 리니어모터의 구동을 위한 전원공급에 어려움이 있을 수 있다. 본 발명은 이와 같은 문제점을 미연에 방지하기 위하여 태양으로부터 조사된 빛 에너지를 전기 에너지로 변환 및 축적하는 태양광 집열판(90)을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 태양광 집열판은 상기 용수로 및 배수로에 각각 설치될 수 있고, 용수로 및 배수로의 일측 측벽에 설치되되 태양광의 집광이 용이하도록 지면으로부터 소정 높이에 설치될 수 있다.

또한, 상기 태양광 집열판을 통해 축전된 전기 에너지를 저장하기 위한 축전지(미도시)를 포함한다. 상기 상기 축전지는 복수개로 마련될 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 용수로의 입수부에는 부피가 큰 이물질을 감지하는 이물질 감지센서(50)가 설치될 수 있다.

상기 용수로(20)의 급수구(21) 측에 설치되는 농업용수 관리장치(40)의 개폐도어(43)가 개방되면 상기 급수구(21에는 농경지(10) 측으로부터 강한 흡입력이 작용하게 된다.
전술한 바와 같이 상기 용수로(20)는 양측 단부가 개방되고 상면이 개방형성되기 때문에 부피가 큰 이물질이나 동물 사체 등이 외부로부터 내부로 유입될 수 있다.
만약 이물질이 용수로의 입수부 측에 유입되는 경우 출수부 측으로 이동하는 과정에서 흡입력에 의해 급수구로 흡입되어 급수관 내부로 인입될 수 있고, 부피가 큰 경우 관통홀이 막힐 수도 있다. 또한, 크고 작은 다량의 이물질이 급수관 내부에 점차적으로 적층되면 농업용수의 흐름에 방해가 되어 급수 효율성이 떨어질 수 밖에 없다.

상기 이물질 감지센서(50)는 동물 사체와 같이 부피가 큰 이물질에 의해 급수 효율성이 저하되는 문제점을 미연에 방지하기 위한 것으로, 상기 급수구(21)로부터 입수부 측으로 소정거리만큼 이격된 위치에 설치되어 입수부로부터 급수구(21)측으로 농업용수 상의 부피가 큰 이물질을 감지하여 검출신호를 상기 제어부(60)에 출력한다.
상기 제어부(60)는 이물질 감지센서(50)로부터 검출신호가 수신되면 즉시 용수로에 설치된 농업용수 관리장치를 제어하여 신속하게 개폐도어를 폐쇄함으로써 부피가 큰 이물질이 출수부 측으로 흘러 용수로의 외부로 배출되도록 유도한다.

또한, 본 발명은 상기 농경지 내의 수위를 감지하여 검출신호를 송출하는 수위측정센서(70)가 설치될 수 있다.

상기 수위측정센서(70)는 농경지의 면적, 농작물이 식재된 위치 등을 고려하여 적절한 위치에 설치될 수 있으며, 수위 검출이 용이하도록 지면으로부터 소정 높이에 설치되는 것이 좋다.

상기 수위측정센서(70)는 다양하게 구성될 수 있으며, 예를 들어 부자식, 음파식, 리드식, 압력식, 기포식, 초음파식 수위계 중 어느 하나의 방식을 채용한 센서를 사용할 수 있다.

또한, 상기 수위측정센서(70)는 무선통신이 가능하게 구성되어, 실시간, 규정된 동작시간 또는 무선 컨트롤러의 명령에 응답하여 감지된 수위정보를 상기 제어부(60)에 무선 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 이때 전송되는 수위정보는 범람위험, 고수위, 저수위, 수위 바닥과 같이 단계별로 구부된 값을 가질 수 있으며, 높이를 지시하도록 수치화된 값을 가질 수도 있다.

한편, 상기 제어부(60)는 상기 수위측정센서(70)로부터 수위가 검출신호로 수신되면 사전에 설정된 기준값과 비교하여 상기 용수로 측에 설치된 농업용수 관리장치 또는 배수로 측에 설치된 농업용수 관리장치를 작동시켜 급수구 또는 배수구를 선택적으로 개폐하여 적정수위가 유지되도록 제어한다.

통상적으로, 항시 물을 필요로 하는 농작물이나 벼는 모내기철 일정량의 농업용수를 농경지에 주입하여 모내기를 끝마친 후, 벼의 생육에 따라 일정수위를 유지시켜 주어야만 농작물의 생육관리가 이루어지게 된다. 그런데, 전술한 바와 같이 수동식 개폐장치를 통한 수위 조절방식은 다양한 문제점들이 있었다.

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본 발명은 농경지의 수위를 감지하는 수위측정센서(70)가 제어부(60)와 연동되게 구성되어, 검출된 결과값(수위)에 따라 적절하게 용수로/배수로 중 일측 또는 양측의 농업용수 관리장치를 적절하게 제어하여 적정시기에 농업용수의 배수/급수가 이루어지도록 하여 농작물의 생육에 맞는 적정수위가 상시 유지되도록 할 수 있다. 특히, 본 발명은 농작물의 생육 시기에 대응하는 적절한 수위값이 상기 제어부에 사전에 설정되면 상기 수위측정센서(70)와 제어부(60)의 상호 연동작용에 의해 생육 시기에 따라 농경지의 적정 수위가 제공되므로 우수한 생육관리 효과를 제공할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 농경지
11 : 제1제방 12 : 급수관
13 : 제2제방 14 : 배수관
20 : 용수로 21 : 급수구
30 : 배수로 31 : 배수구
40 : 농업용수 개폐장치
41 : 케이싱
42 : 고정판 421 : 관통홀
422 : 힌지브라켓
43 : 개폐도어 431 : 힌지브라켓
44 : 개폐장치
441 : 실린더 하우징
442 : 실린더 로드 4421 : 힌지편
443 : 리니어모터 4431 : 힌지편
50 : 이물질 감지센서
60 : 제어부
70 : 수위측정센서
80 : 감시카메라
90 : 태양광 집열판

Claims (6)

1. 재배작물이 식재될 수 있도록 소정면적으로 형성되며, 유입된 농업용수가 임의로 배수되지 않고 내부에 고이도록 마주보는 양측면에 각각 길이방향을 따라 제1제방(11) 및 제2제방(13)이 형성되고, 일측 단부가 상기 제1제방과 연통되게 연결되는 급수관(12) 및 일측 단부가 상기 제2제방과 연통되게 연결되는 배수관(14)이 내부에 폭방향을 따라 관통설치되는 농경지(10)와;
   상기 제1제방의 일면에 접하여 길이방향을 따라 형성되며 상기 급수관의 타측 단부와 연통되게 연결되는 급수구(21)가 일측에 형성되어 농업용수를 농경지에 급수하는 용수로(20)와;
   상기 제2제방의 일면에 접하여 길이방향을 따라 형성되며 상기 배수관의 타측 단부와 연통되게 연결되는 배수구(31)가 일측에 형성되어 농경지로부터 농업용수가 배수되는 배수로(30)와;
   상기 급수구 및 배수구를 차단하기 위한 개폐도어가 상기 용수로 및 배수로의 벽면 일측에 각각 자동으로 개폐 가능하게 마련되어, 필요에 따라 상기 용수로측 또는 배수로 중 일측의 개폐도어를 선택적으로 개폐하여 농사시기에 따라 적절하게 농업용수를 공급하거나 배출하여 작물의 생육에 필요한 만큼의 적정수위를 유지시킬 수 있도록 농업용수를 관리하는 농업용수 관리장치(40)와;
   외부의 컨트롤러로부터 제어신호를 전달받아 상기 농업용수 관리장치를 작동시키는 제어부(60);를 포함하는 농작물 생육관리시스템에 있어서,
   상기 농업용수 관리장치(40)는,
   후면이 개방되며 내부가 비어있는 직사각의 케이싱(41)과,
   상기 케이싱보다 길게 형성되는 직사각의 판상체로서 전면은 상기 케이싱의 후면과 결합되고, 후면은 상기 용수로 및 배수로의 벽면 일측에 결합되는 고정판(42)과,
   상기 케이싱의 하부로 돌출되는 고정판의 하부 일측에 상기 급수구 및 배수구와 대응되는 직경으로 형성되는 관통홀(421)과,
   상기 고정판의 일측에 결합되는 힌지브라켓을 매개로 하여 회전되면서 상기 관통홀을 개폐시켜 급수구 및 배수구를 개방 또는 폐쇄시키는 개폐도어(43)와,
   상기 케이싱 내부에 수직으로 배치되는 실린더 하우징(441)과, 상기 실린더 하우징으로부터 인출/인입되며 단부에 마련되는 힌지편이 상기 개폐도어의 일측에 마련되는 힌지브라켓과 힌지결합되는 실린더 로드(442) 및 상기 실린더 하우징과 일측이 연결되고 상기 고정판의 상부 일측에 형성되는 힌지브라켓과 힌지결합되는 힌지편이 타측에 마련되며 외부의 컨트롤러를 통한 제어신호에 따라 상기 실린더 로드를 인출 또는 인입시켜 상기 개폐도어를 통해 급수구 및 배수구를 개폐시키는 리니어모터(443)로 구성되는 개폐장치(44)를 포함하고,
   상기 용수로의 입수부 측에는 상기 급수구로부터 소정거리만큼 이격된 위치에서 동물의 사체와 같이 부피가 큰 이물질이 감지되면 검출신호를 출력하는 이물질 감지센서(50)가 설치되며,
   상기 제어부(60)는 이물질 감지센서로부터 출력된 검출신호가 수신되면 상기 용수로 측에 설치된 농업용수 관리장치를 작동시켜 개폐도어를 폐쇄하여 급수구를 차단함으로써 부피가 큰 이물질에 의해 급수구가 막히는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 농작물 생육관리시스템.
   
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4. 제1항에 있어서, 상기 농경지 내의 수위를 감지하여 검출신호를 송출하는 수위측정센서(70)가 설치되며,
   상기 제어부는 상기 수위측정센서로부터 검출신호가 수신되면 사전에 설정된 기준값과 비교한 다음 상기 용수로 측에 설치된 농업용수 관리장치 또는 배수로 측에 설치된 농업용수 관리장치를 작동시켜 급수구 또는 배수구를 선택적으로 개폐하여 적정수위가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 농작물 생육관리시스템.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 용수로의 입수부 측을 감시하는 감시카메라(80)가 설치되는 것을 특징으로 하는 농작물 생육관리시스템.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 용수로 및 배수로의 일측에는 태양으로부터 조사된 빛 에너지를 전기 에너지로 변환 및 축적하여 상기 농업용수 관리장치의 구동에 필요한 전력을 공급하는 태양광 집열판(90)이 설치되어,
   배선작업이 어려운 용수로 및 배수로에 농업용수 관리장치를 설치/구동할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 농작물 생육관리시스템.