KR102596522B1 - artificial intelligence farming type solar power generation system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 지면에 수직상으로 연장된 복수 개의 지주 프레임 사이에 회동가능하게 결합된 회동중심축과, 회동중심축에 지지되게 결합된 지지패널에 상호 이격되게 장착된 태양전지패널을 포함한 태양광 발전유닛과, 태양전지 패널 사이에 장착되어 입사된 광에 대해 설정된 파장대역의 광을 투과 또는 반사시키는 적어도 하나의 다이크로익 미러를 포함하는 투광부와, 회동중심축의 회동각도를 조정하는 패널각도 조정부와, 비가 내리는 지를 검출하는 강우센서와, 눈이 내리는 지를 검출하는 강설센서와, 풍속을 검출하는 풍속감지 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센싱부와, 센싱부에서 검출된 정보에 따라 지지패널의 지지각도를 설정된 조정패턴에 따라 조정되게 제어하는 제어부와, 태양광 발전유닛 하부의 식재영역을 촬상하여 제어부에 제공하는 촬상부와, 제어부와 접속되어 상기 촬상부에 의해 촬상되어 제공되는 영상으로부터 병, 해충, 잡초의 종류를 판별하여 방제 또는 제거방법을 추출하여 제공하는 머신러닝부를 구비한다. 이러한 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템에 의하면, 태양전지 패널 하부의 영역에 재배되는 작물에 대해 최적화된 성장 환경을 제공할 수 있는 장점을 제공한다.The present invention relates to an artificial intelligence farming solar power generation system, which includes a pivoting center axis rotatably coupled between a plurality of support frames extending vertically to the ground, and a support panel coupled to be supported on the pivoting center axis. A solar power generation unit including solar cell panels mounted spaced apart, and a light transmitting unit including at least one dichroic mirror mounted between the solar cell panels to transmit or reflect light in a set wavelength band for the incident light; , a sensing unit including at least one of a panel angle adjustment unit that adjusts the rotation angle of the rotation center axis, a rainfall sensor that detects whether it is raining, a snow sensor that detects whether it is snowing, and a wind speed sensor that detects wind speed, A control unit that controls the support angle of the support panel to be adjusted according to a set adjustment pattern according to the information detected by the sensing unit, an imaging unit that captures an image of the planting area below the solar power generation unit and provides the image to the control unit, and is connected to the control unit. It is equipped with a machine learning unit that determines the type of disease, pest, or weed from the image captured by the imaging unit and extracts and provides a control or removal method. This artificial intelligence agricultural solar power generation system provides the advantage of providing an optimized growth environment for crops grown in the area below the solar panel.
Description
본 발명은 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 태양전지패널이 설치된 영역 하부에서 재배되는 작물에 대해 최적화된 성장 환경을 제공하고 농지의 상부에 설치된 태양광 발전유닛의 발전량을 증가시키고 유지관리의 효율성을 높이는 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an artificial intelligence farming solar power generation system, and in detail, provides an optimized growth environment for crops grown in the lower part of the area where solar panels are installed and increases the power generation amount of solar power generation units installed on the upper part of farmland. It is about an artificial intelligence farming solar power generation system that increases and improves maintenance efficiency.
일반적으로 태양광 발전(solar power generation)은 태양 에너지에 의한 발전 기술의 하나로서, 태양의 빛 에너지를 태양전지라는 광전 변환기를 사용하여 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전방식이다. 태양전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 장치를 말하는 것이며, 최근에는 태양전지소자의 제조비용 인하 및 효율증가, 국가 정책에 따른 지원으로 인해 급속도로 확산되고 있다.In general, solar power generation is a type of power generation technology using solar energy, and is a power generation method that directly converts solar light energy into electrical energy using a photoelectric converter called a solar cell. A solar cell refers to a device that can convert solar energy into electrical energy, and has recently been rapidly spreading due to lower manufacturing costs and increased efficiency of solar cell devices and support from national policies.
그런데, 태양전지를 이용한 태양광 발전은 태양전지를 안정적으로 설치하기 위한 공간, 즉, 넓은 면적의 설치부지가 요구되는데 설치부지의 경우, 태양광 발전 이외의 용도로 활용되는 데에는 한계가 있는 단점이 내재되어 있다. 최근에는 이러한 단점을 해결하고자 태양광 발전과 농업을 병행할 수 있는 영농형 태양광 발전 시설이 제안된다. 여기서, 영농형 태양광 발전 시설은 농지에 태양광 발전시설을 설치하여 농업을 하면서 태양광 발전을 동시에 하는 것으로, 태양광을 농업과 발전으로 공유하는 것을 일컫는다. 이러한 영농형 태양광 발전 시설은 농가의 수입을 높이는 효과가 있는 것으로, 그 사용범위가 점차 확대되고 있는 추세이다.However, solar power generation using solar cells requires space for stable installation of solar cells, that is, a large installation site. However, the installation site has the disadvantage of being limited in being used for purposes other than solar power generation. It is inherent. Recently, in order to solve these shortcomings, agricultural solar power generation facilities that can combine solar power generation and agriculture have been proposed. Here, an agricultural solar power generation facility refers to installing a solar power generation facility on farmland to simultaneously produce solar power while farming, and refers to sharing solar power with agriculture and power generation. These agricultural solar power generation facilities have the effect of increasing the income of farmers, and their scope of use is gradually expanding.
국내 공개특허 제10-2020-0086146호에는 환경정보를 획득하여 태양광 패널의 각도를 조정하는 영농형 태양광 관리 시스템이 개시되어 있다. 그런데, 상기 시스템은 환경정보에 따라 태양광 패널의 각도만 조정하도록 되어 있어 태양광 패널 하부 영역에 가시광선 등 필요한 빛을 제공할 수 없고, 그에 따라 작물을 재배할 수 있도록 지원하지 않아 공간활용 효율을 향상시키기 어려운 단점이 있다.Domestic Patent Publication No. 10-2020-0086146 discloses an agricultural solar power management system that obtains environmental information and adjusts the angle of the solar panel. However, the system is designed to adjust only the angle of the solar panel according to environmental information, so it cannot provide necessary light, such as visible light, to the lower area of the solar panel, and does not support growing crops accordingly, thereby reducing space utilization efficiency. It has the disadvantage of being difficult to improve.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 태양전지 패널 하부의 영역에 재배되는 작물에 대해 인공지능 기반 데이터 활용기술을 적용하여 최적화된 성장 환경을 제공하여 작물의 생산성 및 태양광 발전효율 향상에 기여할 수 있는 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to improve the above problems, and provides an optimized growth environment by applying artificial intelligence-based data utilization technology to crops grown in the area below solar panels, thereby improving crop productivity and solar power generation. The purpose is to provide an artificial intelligence farming-type solar power generation system that can contribute to improving efficiency.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템은 지면에 수직상으로 연장된 복수 개의 지주 프레임과, 상기 지주 프레임 사이에 회동가능하게 결합된 회동중심축과, 상기 회동중심축에 지지되게 결합된 지지패널에 상호 이격되게 장착된 태양전지패널을 포함한 태양광 발전유닛과; 상기 태양전지 패널 사이에 장착되어 입사된 광에 대해 설정된 파장대역의 광을 투과 또는 반사시키는 적어도 하나의 다이크로익 미러를 포함하는 투광부와; 상기 회동중심축의 회동각도를 조정하는 패널각도 조정부와; 비가 내리는 지를 검출하는 강우센서와, 눈이 내리는 지를 검출하는 강설센서와, 풍속을 검출하는 풍속감지 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센싱부와; 상기 센싱부에서 검출된 정보에 따라 상기 지지패널의 지지각도를 설정된 조정패턴에 따라 조정되게 제어하는 제어부와; 상기 태양광 발전유닛 하부의 식재영역을 촬상하여 상기 제어부에 제공하는 촬상부와; 상기 제어부와 접속되어 상기 촬상부에 의해 촬상되어 제공되는 영상으로부터 병, 해충, 잡초의 종류를 판별하여 방제 또는 제거방법을 추출하여 제공하는 머신러닝부;를 구비한다.In order to achieve the above object, the artificial intelligence farming solar power generation system according to the present invention includes a plurality of support frames extending vertically on the ground, a rotation center axis rotatably coupled between the support frames, and the rotation A solar power generation unit including solar cell panels spaced apart from each other on a support panel supported and coupled to a central axis; a light transmitting unit mounted between the solar cell panels and including at least one dichroic mirror that transmits or reflects light in a set wavelength band for incident light; a panel angle adjustment unit that adjusts the rotation angle of the rotation center axis; A sensing unit including at least one of a rainfall sensor that detects whether it is raining, a snow sensor that detects whether it is snowing, and a wind speed sensor that detects wind speed; a control unit that controls the support angle of the support panel to be adjusted according to a set adjustment pattern according to the information detected by the sensing unit; an imaging unit that captures an image of the planting area below the solar power generation unit and provides the image to the control unit; and a machine learning unit that is connected to the control unit and determines the type of disease, pest, or weed from the image captured by the imaging unit and extracts and provides a control or removal method.
바람직하게는 상기 지지패널의 저면에 장착되어 하부에서 재배되는 작물에 부족한 광을 조사할 수 있도록 발광하는 야간 조명부;를 더 구비하고,Preferably, it is further provided with a night lighting unit mounted on the bottom of the support panel and emitting light to irradiate insufficient light to crops grown below,
상기 제어부는 상기 머신러닝부에서 제공된 성장환경 정보에 대응되게 작물에 대한 광조사량이 조정되게 상기 야간 조명부의 구동을 제어한다.The control unit controls the operation of the night lighting unit so that the amount of light irradiation to the crops is adjusted to correspond to the growth environment information provided by the machine learning unit.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 투광부는 입사된 광에 대해 설정된 파장대역의 광을 투과시키는 제1다이크로익 미러와; 상기 제1다이크로익 미러에서 투과된 광을 확산시키는 확산렌즈;를 구비한다.According to one aspect of the present invention, the light transmitting unit includes a first dichroic mirror that transmits light in a wavelength band set for the incident light; and a diffusion lens that diffuses the light transmitted from the first dichroic mirror.
또 다르게는 상기 투광부는 입사된 광에 대해 설정된 파장대역의 광을 반사시키는 제2다이크로익 미러와; 상기 제2다이크로익 미러에서 반사된 광을 설정된 투사영역으로 반사시키는 경로변환 미러와; 상기 경로변환미러에서 반사되어 진행되는 광을 확산시키는 확산렌즈;를 구비한다.Alternatively, the light transmitting unit may include a second dichroic mirror that reflects light in a set wavelength band for the incident light; a path conversion mirror that reflects the light reflected from the second dichroic mirror to a set projection area; and a diffusion lens that diffuses the light reflected from the path change mirror.
상기 패널각도 조정부는 상기 지지패널 하부의 상기 지주프레임에 일단이 회동가능하게 결합되며 타단이 신축되는 로드가 마련된 실린더와; 상기 실린더의 로드와 힌지결합되며 상기 로드의 신축에 대응되어 진퇴되는 진퇴로드와; 상기 회동중심축에 일단이 결합되어 하방으로 연장되고 타단이 상기 진퇴로드에 힌지결합되어 상기 진퇴로드의 진퇴에 대응되어 상기 회동중심축을 정역 회전시키는 틸팅지지브라켓;을 구비하여 구축될 수 있다.The panel angle adjusting unit includes a cylinder with one end rotatably coupled to the support frame below the support panel and an expandable rod at the other end; a forward and backward rod that is hingedly coupled to the rod of the cylinder and moves forward and backward in response to expansion and contraction of the rod; It may be constructed with a tilting support bracket, one end of which is coupled to the rotation center axis and extending downward, and the other end of which is hinged to the advance and retreat rod, and which rotates the rotation center axis forward and backward in response to the advance and retreat of the advance and retreat rod.
본 발명에 따른 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템에 의하면, 태양전지 패널 하부의 영역에 재배되는 작물에 대해 최적화된 성장 환경을 제공하며, 병, 해충, 잡초의 발현을 파악하여 신속하게 조치할 수 있도록 지원함으로써 농업을 더욱 편리하게 수행할 수 있고, 재배작물에 필요한 광을 선별적으로 제공하여 농업생산량을 높이는 효과를 제공하며, 상부의 태양광 발전유닛은 회전식으로 가동되어 발전량이 증가되고, 태풍시 풍하중을 줄여서 구조적 안정성을 높일 수 있을뿐만 아니라 눈 비가 온후에도 비점오염원이나 제설 작업이 가능하여 태양광 발전 효율도 높이는 장점을 제공한다.According to the artificial intelligence farming solar power generation system according to the present invention, an optimized growth environment is provided for crops grown in the area below the solar panel, and the occurrence of diseases, pests, and weeds can be detected and quick action can be taken. By supporting this, agriculture can be carried out more conveniently, and it provides the effect of increasing agricultural production by selectively providing the light needed for cultivated crops. The solar power generation unit at the top operates in a rotational manner, increasing power generation and typhoon weather. Not only can it increase structural stability by reducing city wind load, but it also provides the advantage of increasing solar power generation efficiency by enabling non-point pollution or snow removal work even after snow or rain.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템을 나타내 보인 측면도이고,
도 2는 도 1의 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템의 제어계통을 나타내보인 블록도이고,
도 3은 도 1의 태양광 발전유닛의 사시도이고,
도 4는 도 3의 태양광 발전유닛의 태양전지 패널과 투광부를 분리하여 도시한 사시도이고,
도 5는 도 3의 태양광 발전유닛을 다른 각도에서 도시한 측면도이고,
도 6은 도 5의 일부를 확대하여 도시한 확대도이고,
도 7은 도 1에 적용되는 투광부의 일 예를 나타내 보인 도면이다.1 is a side view showing an artificial intelligence farming solar power generation system according to the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing the control system of the artificial intelligence farming solar power generation system of Figure 1;
Figure 3 is a perspective view of the solar power generation unit of Figure 1,
Figure 4 is a perspective view showing the solar cell panel and the light transmitting part of the solar power generation unit of Figure 3 separated;
Figure 5 is a side view showing the solar power generation unit of Figure 3 from another angle;
Figure 6 is an enlarged view of a portion of Figure 5,
FIG. 7 is a diagram showing an example of a light transmitting unit applied to FIG. 1.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, an artificial intelligence farming solar power generation system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템을 나타내 보인 측면도이고, 도 2는 도 1의 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템의 제어계통을 나타내보인 블록도이다.Figure 1 is a side view showing the artificial intelligence farming solar power generation system according to the present invention, and Figure 2 is a block diagram showing the control system of the artificial intelligence farming solar power generation system of Figure 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템(100)은 태양광 발전유닛(110), 투광부(120), 패널각도 조정부(130), 센싱부(140), 촬상부(148), 머신러닝부(150), 야간조명부(160) 및 제어부(180)를 구비한다.Referring to Figures 1 and 2, the artificial intelligence farming solar
태양광 발전유닛(110)은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양전지가 어레이된 태양전지패널(118)을 지상에 대해 이격되게 지지하여 전력을 생성할 수 있도록 되어 있고, 상세구조를 도 3 내지 도 6을 함께 참조하여 설명한다.The solar
태양광 발전유닛(110)은 지면에 수직상으로 연장된 복수 개의 지주 프레임(112)과, 지주 프레임(112) 사이에 회동가능하게 결합된 회동중심축(114)과, 회동중심축(114)에 지지되게 결합된 지지패널(116)에 상호 이격되게 장착된 사각형태의 태양전지패널(118)로 구축되어 있다. 여기서, 회동중심축(114)의 연장방향을 따라 상호 이격되게 배치된 태양전지패널(118)들 사이의 이격공간은 후술되는 투광부(120)가 설치될 수 있는 공간으로 이용된다. 회동중심축(114)의 연장방향을 따라 설치되는 태양전지패널(118)들 사이의 이격거리는 적절하게 적용하면 되고, 일 예로서, 1 내지 5cm 정도로 적용한다.The solar
투광부(120)는 태양전지 패널(118) 사이의 이격공간에 지지패널(116)에 지지되게 장착되어 입사된 광에 대해 설정된 파장대역의 광을 투과 또는 반사시키는 적어도 하나의 다이크로익 미러를 포함한다.The light transmitting
투광부(120)는 태양전지패널(118) 하부 영역에 식재되는 작물(10)에 태양광이 원활하게 조사될 수 있으면서, 작물 성장에 요구되는 파장대의 광을 제공하도록 구축되면 된다.The
투광부(120)의 일 예를 도 7을 참조하여 설명한다.An example of the light transmitting
도 7을 참조하면, 투광부(120)는 입사된 광에 대해 설정된 파장대역의 광을 투과시키는 제1다이크로익 미러와(121), 입사된 광에 대해 제1다이크익미러와 투과 파장대역이 다르게 설정된 제2다이크로익 미러와(121), 제1 및 제2경로변환미러(125)(126) 및 확산렌즈(127)을 구비한다.Referring to FIG. 7, the
제1다이크로익미러(121)는 입사된 태양광에 대해 녹색광과 적색광은 투과시키고, 청색광은 반사시키는 것이 적용되어 있다. 제1다이크로익미러(121)는 태양광의 입사방향에 대해 경사지게 배치되어 있다.The first
제2다이크로익 미러(121)는 제1다이크로익 미러(121)와 대향되게 배치되어 제1다이크로익미러(121)를 통과한 광 중 적색광은 반사시키고, 녹색광은 투과시키는 것이 적용되어 있다. 제2다이크로익미러(122)는 제1다이크로익미러(121)에 대해 대칭되게 경사지게 배치되어 있다.The second
제1경로변환미러(125)는 제1다이크로익미러(121)에서 반사된 청색광을 설정된 투사영역 즉, 작물(10) 조사방향으로 광로를 변한하도록 배치되어 입사된 광을 반사시킨다.The first
제2경로변환미러(126)는 제2다이크로익미러(121)에서 반사된 적색광을 설정된 투사영역 즉, 작물(10) 조사방향으로 광로를 변한하도록 배치되어 입사된 광을 반사시킨다.The second
확산렌즈(127)는 적색, 녹색, 청색 광의 각 광경로상에 설치되어 투과된 광을 확산시키며 오목렌즈가 적용되어 있다. 즉, 확산렌즈(127)는 제1다이크로익 미러(121) 및 제1경로변환미러(125)를 거쳐 진행되는 청색광의 진행경로와, 제2다이크로익미러(122)를 투과하여 진행하는 녹색광의 진행경로, 및 제2다이크로익 미러(122) 및 제2경로변환미러(126)를 거쳐 진행되는 적색광의 진행경로에 각각 배치되어 있다.The
투광부(120)는 적색, 녹색 및 청색 광을 각각 분리하여 상호 다른 경로로 제공할 수 있도록 예시되어 있고, 이와는 다르게 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나 또는 두 개의 색상의 광만 조사되도록 구축될 수 있음은 물론이다.The light transmitting
이러한 투광부(120)는 태양전지패널(118) 하부에 식재된 작물(10)에 대해 성장에 필요한 파장대의 광을 낮시간에 제공할 수 있어 태양전지패널(118)의 점유영역과 관계없이 음영지역이 해소되어 작물(10)의 정상적인 성장을 지원한다.This
패널각도 조정부(130)는 회동중심축(114)의 회동각도를 조정하고, 도 5 및 도 6을 함께 참조하여 설명한다.The panel
패널각도 조정부(130)는 실린더(132), 진퇴로드(135), 틸팅지지브라켓(137)을 구비한다.The panel
실린더(132)는 지지패널(116) 하부의 지주프레임(112)에 몸체(132a) 일단이 회동가능하게 결합되며 타단에 신축되는 로드(132b)가 마련되어 있다.The
진퇴로드(135)는 실린더(132)의 로드(132b)와 제1보조브라켓(136)을 통해 힌지결합되며 로드(132b)의 신축에 대응되어 진퇴된다.The advance and retreat
틸팅지지브라켓(137)은 회동중심축(114)에 일단이 결합되어 하방으로 연장되고 타단이 진퇴로드(135)에 고정된 제2보조브라켓(138)을 통해 힌지결합되어 있다. 따라서, 틸팅지지브라켓(137)은 진퇴로드(135)의 진퇴에 대응되어 회동중심축(114)을 정역 회전시켜 태양전지패널(118)의 자세를 연동되게 조정한다.The tilting
센싱부(140)는 강우센서(141), 강설센서(142), 풍속감지센서(143) 및 태양고도센서(144)를 구비한다.The
강우센서(141)는 비가 내리는 지를 검출하여 제어부(180)에 제공한다.The
강설센서(142)는 눈이 내리는 지를 검출하여 제어부(180)에 제공한다.The
풍속감지센서(143)는 풍속을 검출하는 제어부(180)에 제공한다.The
태양고도센서(144)는 하루 중의 태양고도를 측정하여 제어부(180)에 제공한다.The
센싱부(140)는 예시된 센서 이외에도 적설량을 검출하는 센서, 태양광 발전유니트(110)의 작동상태를 시각적으로 모니터링할 수 있게 영상을 촬상하는 카메라, 온도센서, 습도센서, 일조량을 파악하기 위한 조도센서 등 작물 성장 및 안정적인 태양광 발전 상황을 모니터링 할 수 있는 다양한 센서가 더 적용될 수 있음은 물론이다.In addition to the exemplified sensors, the
촬상부(148)는 태양광 발전유닛(110) 하부의 식재영역을 촬상하여 후술되는 머신러닝부(150)가 이용할 수 있도록 제어부(148)에 제공한다.The
촬상부(148)는 주기적으로 식재된 작물을 촬영해 상태를 분석함과 아울로 온도 측정를 측정할 수 있는 열화상 카메라 또는 식물과의 거리정보 감지 및 적(R), 녹(G), 청(B) 색을 구분할 수 있는 카메라 등 작물 성장 데이터를 취합할 수 있게 지원하는 고정식 또는 이동식 카메라 및 보조 센서가 적용된 방식 등 다양한 방식으로 구축될 수 있다.The
머신러닝부(150)는 제어부(180)와 접속되어 촬상부(148)에 의해 촬상되어 제공되는 영상으로부터 병, 해충, 잡초의 종류를 판별하여 방제 또는 제거방법을 추출하여 제어부(180)에 제공한다. 이 경우 제어부는 머신러닝부(150)에서 추출하여 제공된 방제 또는 제거방법을 표시부(173)를 통해 표시하고나, 통신부(175)를 통해 관리자 단말기로 전송되게 처리한다.The
또한, 머신러닝부(150)는 태양광 발전유닛(110)이 설치된 영역 하부에서 재배되는 작물(10)에 대한 성장환경 정보를 제공한다. 머신러닝부(150)는 작물재배 성장 환경을 학습 및 입력된 데이터에 근거하여 작물 성장에 필요한 일조량, 광포화점, 풍속 예측정보 등 작물 재배와 관련된 정보를 시기별로 제공할 수 있도록 구축된 것을 적용한다.In addition, the
바람직하게는 머신 러닝부(150)는 육묘방법, 이양일 또는 파종일, 품종특성(조생종(고운벼, 그루벼, 금오벼, 만나벼, 만안벼, 만추벼, 문장벼, 산들진미, 삼백벼, 삼천벼, 상미벼, 상산벼, 상주벼, 상주찰벼, 새상주벼, 소백벼, 신운봉, 신운봉1호, 오대1호, 오대벼, 운광벼, 운두벼, 운미벼, 운봉벼, 적진주벼, 조령벼, 조생흑찰, 조안벼, 주남조생, 중화벼, 진미벼, 진부벼, 진부올벼, 진부찰벼, 태봉벼, 태성벼, 향미벼2호, 호반벼, 황금보라, 흑진주벼 등), 중생종(간척벼, 고아미3호, 고품벼, 금안벼, 금오벼2호, 농림나1호, 눈보라, 다산, 다산1호, 대립벼1호,대병벼, 동해벼, 보라미, 보석찰벼, 삼덕벼, 삼평벼, 상남밭벼, 상옥벼, 서안1호, 서안벼, 설향찰벼, 소비벼, 수라벼, 신선찰벼, 안다, 영안벼, 원황벼, 주안벼, 청아벼, 청안벼, 큰눈벼, 풍미1호, 풍미벼, 하이아미, 한강찰1호, 한아름, 해오르미, 해찬물결, 해평벼, 해평찰벼, 홍진주, 화평벼, 화선찰벼, 화성벼, 화영벼, 화진벼, 흑광벼, 흑설 등), 중만생종(계화벼, 고아미2호, 고아미벼, 낙동벼, 남강벼, 남평벼, 다미벼, 다청벼, 대산벼, 대안벼, 대청벼, 동안벼, 동진1호, 동진2호, 동진벼, 동진찰벼, 동해진미, 드래찬, 만미벼, 미향벼, 백설찰벼, 백옥찰벼,백진주1호, 백진주벼, 삼광벼, 새계하벼, 새누리벼, 새추청벼,서간벼, 서평벼, 설갱벼, 신농흑찰, 신농진벼, 신명흑찰, 신도흑미, 아랑향찰벼, 오누리, 일미벼, 종남벼, 주남벼, 진백, 진수미, 청담벼, 청호벼, 추청벼, 칠보벼, 평안벼, 하남벼, 한마음벼, 향남벼, 향미벼1호, 호진벼, 호평벼, 호품벼, 화랑벼, 황금노들, 황금누리 등)), 시비량, 생육단계별(분얼기, 유수형성기, 수잉기) 농업 데이터를 바탕으로 촬영된 영상을 비교하여 작물 상태와 수확량을 예측하는 기계학습 기술과, 잡초(가시비름, 냄새냉이, 선플솜나물, 실망초, 양명아주, 주홍서나물, 청비름, 큰땅빈대, 큰이삭풀, 큰참새피 등), 징후(관찰, 미관찰)를 탐지하여 정보를 제공하는 모니터링 기술과, 병 종류별(도열병, 잎진무늬마름병, 세균성잎마름병, 고추 탄저병, 배 검은별무늬병, 배 붉은별무늬병, 보리 붉은곰팡이병, 사과 갈색무늬병, 고추역병 등), 해충 종류별(멸구류, 이화명나방, 시골가시허리노린재, 꽃노랑총채벌레, 녹색매미충, 벼애나방, 두줄꼬마밤나방, 벼 잎벌레, 물바구미, 노린재류, 끝동매미충, 벼멸구, 배추좀나방, 벼 줄기 굴파리, 혹명나방, 벼잎벌레, 줄점파랑나비, 블록총채벌레, 흰등멸구, 목화진딧물, 복숭아진딧물, 콩진딧물, 기장테두리진딧물, 무테두리진딧물, 갈색날개매미충, 볼록총채벌래, 포인세티아총채벌래, 호박꽃과실파리, 흰띠명나방 등) 병해 판독을 위한 스마트진단 기술과, 이양전 입제 뿌린 여부, 년도별 기후변화(1등급∼5등급) 추적 및 예측 기술을 포함한 인공지능 농업을 수행하도록 구축된 것을 적용한다.Preferably, the machine learning unit 150 includes seedling method, transfer date or sowing date, variety characteristics (early maturing species (fine rice, group rice, Geumo rice, Manna rice, Manan rice, late autumn rice, Munmun rice, Sandeuljinmi, Sambaek rice, Samcheon rice, Sangmi rice, Sangsan rice, Sangju rice, Sangju glutinous rice, Saesangju rice, Sobaek rice, Shinunbong rice, Sinunbong rice No. 1, Odae rice No. 1, Odae rice, Ungwang rice, Undu rice, Unmi rice, Unbong rice, Jeokjinju rice, Joryeong Rice, early black rice, Joan rice, Junam early rice, Junghwa rice, Jinmi rice, Jinbu rice, Jinbu Ol rice, Jinbu glutinous rice, Taebong rice, Taeseong rice, Hyangmi rice No. 2, Hoban rice, Golden purple rice, Black pearl rice, etc.), medium-growing rice ( Reclamation rice, Goami rice No. 3, Gopum rice, Geuman rice, Geumoh rice No. 2, Nonglimna rice No. 1, Blizzard rice, Dasan, Dasan rice No. 1, Daejeong rice No. 1, Daebyeong rice, Donghae rice, Borami, Jewel rice, Samdeok rice , Sampyeong rice, Sangnam field rice, Sangok rice, Seoan No. 1, Seoan rice, Seolhyang rice, Sobi rice, Sura rice, Sinseon glutinous rice, Anda, Yeongan rice, Wonhwang rice, Juan rice, Cheonga rice, Cheongan rice, Big-eye rice, Flavor 1 Ho, Jangjangbyeo, Hiami, Hanganchal No. 1, Hanareum, Haeormi, Haechanmulgyeol, Haepyeong rice, Haepyeong rice, Hongjinju, Hwapyeong rice, Hwaseon rice, Hwaseong rice, Hwayeong rice, Hwajin rice, Heukgwang rice, Heukseol, etc.), mid-late ripening species (Ossassin rice, Goami 2, Goami rice, Nakdong rice, Namgang rice, Nampyeong rice, Dami rice, Dacheong rice, Daesan rice, Daean rice, Daecheong rice, Dongan rice, Dongjin 1, Dongjin 2, Dongjin rice, Dongjin glutinous rice , Donghaejin rice, Draechan, Manmi rice, Mihyang rice, Baekseol glutinous rice, Baekok glutinous rice, Baekjinju No. 1, Baekjinju rice, Samgwang rice, Saegyeha rice, Saenuri rice, Saechucheong rice, Seogan rice, Seopyeong rice, Seolgaeng rice, Shennong heukchal. , Shinnongjin rice, Shinmyeong black rice, Shindo black rice, Aranghyang rice, Onuri, Ilmi rice, Jongnam rice, Junam rice, Jinbaek, Jinsumi, Cheongdam rice, Cheongho rice, Chucheong rice, Chilbo rice, Pyeongan rice, Hanam rice, Hanmaeum rice, Hyangnam rice, Fragrant rice No. 1, Hojin rice, Hopyeong rice, Hopum rice, Hwarang rice, Golden Nodeul, Golden Nuri, etc.), fertilization amount, growth stage (tillling stage, water forming stage, watering stage) Comparison of images captured based on agricultural data Machine learning technology to predict crop condition and yield, weeds (Amaranth amaranth, Amaranth, Amaranth, Amaranth, Amaranth, Amaranth, Amaranth, Amaranth, Amaranth, etc.), Monitoring technology that detects signs (observed, unobserved) and provides information by disease type (blast, leaf spot blight, bacterial leaf blight, pepper anthracnose, pear black spot, pear red spot, barley red mold, apple) Brown spot disease, red pepper blight, etc.), by type of pest (leafhoppers, Japanese moth, stink bug, yellow flower thrips, green leafhopper, rice leafhopper, two-lined night moth, rice leaf beetle, water weevil, stink bug, leafhopper, rice leafhopper) , Chinese cabbage moth, rice stem oyster fly, black moth, rice leaf beetle, striped blue butterfly, block thrips, white-backed planthopper, cotton aphid, peach aphid, soybean aphid, millet border aphid, borderless aphid, brown-winged leafhopper, convex thrips. , poinsettia thrips, pumpkin flower fruit fly, white-banded moth, etc.) and artificial intelligence agriculture, including smart diagnosis technology for disease detection, whether or not fertilization was sown before transfer, and tracking and prediction technology for climate change by year (grades 1 to 5). Apply what it was built to do.
야간 조명부(160)는 지지패널(116)의 저면에 장착되어 하부에서 재배되는 작물(10)에 대해 일조량이 부족할 경우 부족한 광량을 보충할 수 있게 야간조명을 지원하도록 마련되어 있다. 야간 조명부(160)는 작물(10) 성장에 필요한 파장대역의 광을 출사하는 다수의 발광다이오드가 어레이되어 장착된 구조로 구축될 수 있다.The
조작부(171)는 지원되는 기능을 설정 및 필요정보의 입력을 지원한다.The
표시부(173)는 제어부(180)에 제어되어 표시정보를 표시한다.The
통신부(175)는 등록된 관리자 단말기(미도시) 및 관리서버(미도시)와 통신을 수행한다.The communication unit 175 communicates with a registered administrator terminal (not shown) and a management server (not shown).
제어부(180)는 센싱부(140)에서 검출된 정보에 따라 지지패널(116)의 지지각도를 설정된 조정패턴에 따라 조정되게 제어한다.The
제어부(180)는 태양고도센서(144)에서 제공되는 태양고도 정보를 이용하여 태양광이 태양전지패널(118)에 수직하게 입사되도록 시간경과에 따라 동쪽에서 서쪽으로 이동되게 제어한다.The
또한, 제어부(180)는 강설센서(142)로부터 오전에 눈이 감지되거나 강우센서(141)로부터 오전에 비가 감지되면, 패널각도 조정부(130)를 제어하여 태양전지패널(118)의 각도를 동쪽으로 30도 회전시키고, 12시부터 설정된 털기 시간 동안 예를 들면 20분 동안 태양전지패널(118)을 수직과 수평으로 반복 이동시키는 털기작업을 수행한다. 이러한 털기작업은 태양전지 패널(118)에 부착된 이물질을 제거하여 발전효율을 향상시키 위한 것이다.In addition, when snow is detected in the morning by the
또한, 제어부(180)는 오후에 눈이 감지되거나 비가 감지되면 태양전지 패널(118)의 각도를 서쪽으로 30도 회전시키고, 일몰 이후에는 앞서 설명된 바와 같이 설정된 털기 시간 예를들면 20분 동안 태양전지패널(118)을 수직과 수평으로 반복 이동시키는 털기작업을 수행한다.In addition, when snow or rain is detected in the afternoon, the
또한, 제어부(180)는 풍속감지센서(143)로부터 풍속이 15m/s 이상일 때와 관리서버로부터 제공된 일기예보를 통해 24시간 이내에 15m/s 이상의 강풍이 예보될 경우 태양전지패널(118)이 수평상태를 유지하도록 제어한다. 또한, 제어부(180)는 머신러닝부(150)로부터 24시간 이내에 15m/s 이상의 강풍이 예보될 경우 태양전지패널(118)이 수평상태를 유지하도록 제어한다.In addition, the
또한, 제어부(180)는 머신러닝부(150)에서 제공된 성장환경 정보에 대응되게 작물에 대한 일조량을 파악하고, 일조량이 부족한 경우 야간조명부(160)의 구동을 제어한다.In addition, the
이상에서 설명된 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템에 의하면, 태양전지 패널 하부의 영역에 재배되는 작물에 대해 최적화된 성장 환경을 제공할 수 있는 장점을 제공한다.According to the artificial intelligence farming solar power generation system described above, it provides the advantage of providing an optimized growth environment for crops grown in the area below the solar cell panel.
110: 태양광 발전유닛 120: 투광부
130: 패널각도 조정부 140: 센싱부
150: 머신 러닝부
160: 야간조명부 170: 제어부110: solar power generation unit 120: light transmitting unit
130: Panel angle adjustment unit 140: Sensing unit
150: Machine learning department
160: night lighting unit 170: control unit
Claims (6)
상기 태양전지 패널 사이에 장착되어 입사된 광에 대해 설정된 파장대역의 광을 투과 또는 반사시키는 적어도 하나의 다이크로익 미러를 포함하는 투광부와;
상기 회동중심축의 회동각도를 조정하는 패널각도 조정부와;
비가 내리는 지를 검출하는 강우센서와, 눈이 내리는 지를 검출하는 강설센서와, 풍속을 검출하는 풍속감지 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센싱부와;
상기 센싱부에서 검출된 정보에 따라 상기 지지패널의 지지각도를 설정된 조정패턴에 따라 조정되게 제어하는 제어부와;
상기 태양광 발전유닛 하부의 식재영역을 촬상하여 상기 제어부에 제공하는 촬상부와;
상기 제어부와 접속되어 상기 촬상부에 의해 촬상되어 제공되는 영상으로부터 병, 해충, 잡초의 종류를 판별하여 방제 또는 제거방법을 추출하여 제공하는 머신러닝부;를 구비하고,
상기 제어부는 상기 강설센서로부터 오전에 눈이 감지되거나 상기 강우센서로부터 비가 감지되면, 상기 패널각도 조정부를 제어하여 상기 태양전지패널의 각도를 동쪽으로 30도 회전시키고, 12시부터 설정된 털기 시간동안 상기 태양전지패널을 수직과 수평으로 반복 이동시키는 털기작업을 수행하고, 오후에 눈이 감지되거나 비가 감지되면 상기 태양전지 패널의 각도를 서쪽으로 30도 회전시키고, 일몰이후에는 설정된 털기시간 동안 상기 태양전지패널을 수직과 수평으로 반복 이동시키는 털기작업을 수행하고, 풍속감지센서로부터 풍속이 15m/s 이상일 때와 일기예보를 통해 24시간 이내에 15m/s 이상의 강풍이 예보될 경우 상기 태양전지패널이 수평상태를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템.It includes a plurality of holding frames extending vertically to the ground, a pivoting center axis rotatably coupled between the holding frames, and solar cell panels mounted spaced apart from each other on a support panel coupled to be supported on the pivoting center axis. A solar power generation unit;
a light transmitting unit mounted between the solar cell panels and including at least one dichroic mirror that transmits or reflects light in a set wavelength band for incident light;
a panel angle adjustment unit that adjusts the rotation angle of the rotation center axis;
A sensing unit including at least one of a rainfall sensor that detects whether it is raining, a snow sensor that detects whether it is snowing, and a wind speed sensor that detects wind speed;
a control unit that controls the support angle of the support panel to be adjusted according to a set adjustment pattern according to the information detected by the sensing unit;
an imaging unit that captures an image of the planting area below the solar power generation unit and provides the image to the control unit;
A machine learning unit that is connected to the control unit and determines the type of disease, pest, or weed from the image captured by the imaging unit and extracts and provides a control or removal method,
When snow is detected in the morning by the snowfall sensor or rain is detected by the rainfall sensor, the control unit controls the panel angle adjustment unit to rotate the angle of the solar panel by 30 degrees to the east, and operates the solar panel for a set shaking time from 12 o'clock. A dusting operation is performed by repeatedly moving the solar panel vertically and horizontally, and when snow or rain is detected in the afternoon, the angle of the solar cell panel is rotated 30 degrees to the west, and after sunset, the solar cell is shaken for a set brushing time. A dusting operation is performed to repeatedly move the panel vertically and horizontally, and when the wind speed is 15 m/s or more from the wind speed sensor and the weather forecast predicts strong winds of 15 m/s or more within 24 hours, the solar panel is in a horizontal state. An artificial intelligence farming solar power generation system characterized by control to maintain.
상기 지지패널의 저면에 장착되어 하부에서 재배되는 작물에 부족한 광을 조사할 수 있도록 발광하는 야간 조명부;를 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 머신러닝부에서 제공된 성장환경 정보에 대응되게 작물에 대한 광조사량이 조정되게 상기 야간 조명부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템.According to paragraph 1,
It is further provided with a night lighting unit mounted on the bottom of the support panel and emitting light to irradiate insufficient light to crops grown below,
The control unit is an artificial intelligence farming solar power generation system, characterized in that the operation of the night lighting unit is adjusted so that the amount of light irradiation to crops is adjusted in accordance with the growth environment information provided by the machine learning unit.
상기 제1다이크로익 미러에서 투과된 광을 확산시키는 확산렌즈;를 구비하는 것을 특징으로 하는 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템.The light transmitting unit of claim 1, further comprising: a first dichroic mirror that transmits light in a wavelength band set for the incident light;
An artificial intelligence agricultural solar power generation system characterized by comprising a diffusion lens that diffuses the light transmitted from the first dichroic mirror.
상기 제2다이크로익 미러에서 반사된 광을 설정된 투사영역으로 반사시키는 경로변환 미러와;
상기 경로변환미러에서 반사되어 진행되는 광을 확산시키는 확산렌즈;를 구비하는 것을 특징으로 하는 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템.The light transmitting unit of claim 1, further comprising: a second dichroic mirror that reflects light in a set wavelength band for incident light;
a path conversion mirror that reflects the light reflected from the second dichroic mirror to a set projection area;
An artificial intelligence agricultural solar power generation system comprising a diffusion lens that diffuses the light reflected from the path change mirror.
상기 지지패널 하부의 상기 지주프레임에 일단이 회동가능하게 결합되며 타단이 신축되는 로드가 마련된 실린더와;
상기 실린더의 로드와 힌지결합되며 상기 로드의 신축에 대응되어 진퇴되는 진퇴로드와;
상기 회동중심축에 일단이 결합되어 하방으로 연장되고 타단이 상기 진퇴로드에 힌지결합되어 상기 진퇴로드의 진퇴에 대응되어 상기 회동중심축을 정역 회전시키는 틸팅지지브라켓;을 구비하는 것을 특징으로 하는 인공지능 영농형 태양광 발전 시스템.The method of claim 1, wherein the panel angle adjustment unit
a cylinder having one end rotatably coupled to the support frame below the support panel and a rod having an expandable other end;
a forward and backward rod that is hingedly coupled to the rod of the cylinder and moves forward and backward in response to expansion and contraction of the rod;
An artificial intelligence characterized by comprising a tilting support bracket, one end of which is coupled to the rotation center axis and extending downward, the other end of which is hinged to the advance and retreat rod, and which rotates the rotation center axis forward and backward in response to the advance and retreat of the advance and retreat rod. Agricultural solar power generation system.
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