KR102617185B1 - Gis 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 GIS 엔진을 활용하여 지도상에서 양식장의 실제 위치를 파악하고 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 정보를 파악하는 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법에 관한 것으로, GIS 엔진을 포함하여 지도상에서 양식장의 실제 위치를 파악하고, 양식장으로부터 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 정보를 파악하는 GIS 기반의 모니터링부, 양식장에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 양식장의 수온, 용존산소, 염도, 수질 데이터를 포함하는 사육 환경 데이터를 수집하는 수집부, 상기 모니터링부에서 파악된 양식장의 지도상 실제 위치 정보에 기반하여 상기 수집부에서 수집되는 사육 환경 데이터에 기반하여 양식장의 운용 상태를 분석하는 분석부 및 상기 분석부에서 분석되는 내용을 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 제공하는 정보 제공부를 포함하는, GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템에 의해 전기 시설 반입이 어려운 해상 양식장에 시스템 구축을 위해 저전력 설계와 독립형 태양광 발전 기술을 채용하여 안정적인 운영과 전기로 인한 양식 어종 피해 문제를 해결할 수 있는 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 효과가 도출된다.
Description
본 발명은 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 GIS 엔진을 활용하여 지도상에서 양식장의 실제 위치를 파악하고 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 정보를 파악하는 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법에 관한 것이다.
노르웨이나 덴마크 등과 같은 양식 산업 선진국들은 거대규모의 양식장과 양식기술의 첨단화 및 플랫폼화를 진행시키고있는 반면 국내 양식 산업은 기존의 노동집약적, 경험 중심의 전통적인 방법을 고수하고 있는 실정이다. 따라서 국내 양식 산업은 양적, 친환경적 성장을 위하여 양식 고유의 기술 개발뿐만 아니라 IoT(Internet of Things)기술 및 4차 산업의 융합이 절실한 실정이다.
최근 국내의 농촌 및 어촌은 고령화, 과소화(過疎化)등으로 인한 인구감소로 어려움을 겪고 있고, 농어촌의 활력 증진을 위하여 귀어, 귀촌 활성화 및 지원에 관한 법률」제7조를 근거로 귀농어업인, 귀촌인 정착을 지원하기 위하여 귀어, 귀촌 종합센터를 운영, 정착에 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 지원하고 있다.
기존의 양식 산업은 독점적인 외산 장비로 인하여 초기 도입비용과 유지관리비가 높은 편이다. 또한, 기존의 경험에 의존한 양식 관리방법으로는 통계, 기술의 공유 및 전파가 어렵다. 이를 극복하기 위해서는 클라우드 서비스를 통하여 양식 관련 데이터를 정보화 및 분석하여 활용하며 중, 장기적인 기상 예측을 활용 선제적 대응이가능하도록 하는 솔루션이 필요했다.
이를 위해 효율적인 양식장 운영을 위한 ICT(Information and Communications Technologies) 양식장 모니터링 기술의 도입이 필요하다.
종래기술 대한민국 등록특허 제10-1449626호에서는, 가두리 양식장 원격제어 관리시스템에 관한 것으로, 용이한사료 공급과 해수의 수질관리를 통해 어류를 효과적으로 양식하도록 함은 물론, 원격 제어 및 감시를 통해 양식장의 효과적인 관리가 가능한 가두리 양식장 원격제어 관리시스템을 개시하고 있으나, 수온, 용존산소, 염분에 따른 먹이 행동에 맞추어 적정사료를 공급하지 못하는 문제점이 있었다.
또 다른 종래기술 대한민국 공개특허 제10-2018-0099995호는, 지능화 기반의 육상양식장 에너지관리용 IoT 통합 시스템에 관한 것으로, 기온, 표층온도, 풍향, 조수간만 정보 등의 양식장 환경에 따라 해수탱크 용량, 수면적, 단위 수조면적, 생육 수조의 물 높이, 펌프의 회전수 등을 파악하여 간조 수위의 용량을 일정하게 출력이 되도록 해수펌프를 조절하여 생육환경정보 및 전력사용량을 실시간 수집하고 지능형 인지 프레임워크 기반의 제어 및 전력 감축을 할 수 있도록 제어하는 운영서버, 웹 기반으로 양식장 내의 성장환경 및 생육정보 관리, 어류 양식에 필요한 액화산소를 공급받아 그 양식장 내 환경에 따른 상태정보를 확인하거나, 양식장 내의 어종, 평체, 수면적, 생육밀도에 따른 성장환경과 해수온, 조수간만시간, 기상온도에 따른 생육정보 및 수온, DO, 생육밀도 등 생육정보 변화 관리를 위해 해수 펌프 용량, 해수탱크 용량, 해수공급방식에 따른 해수탱크 구동을 위해 펌프 가동율과 인버터 제어를 통해 물회전수 제어를 통해 전력사용량이 확인되도록 하는 양식환경장치, 전용어플을 구동하여 상기 양식장환경장치의 운영에 따라 발생하는 전력량에 대하여 운영서버를 통해 양식장 별 전력사용 현황을 모니터링하고, 전력사용량 조절시간, 조절용량, 예상 수익금액을 확인하여 수요거래 실적 및 관리 현황에 따른 반환금을 조회할 수 있는 사용자단말, 상기 운영서버와 연동되어 양식장 별 개별 수요반응 자원의 자원사용 현황 집계, 전력 사용에 따른 고지서 및 거래현황 자료 생성, 구간별 수익현황 분석을 통해 수익을 정산하고, 현재 사용된 전력소모량을 통하여 특정구간의 전력사용량 예측하여 전력피크구간과 개별 수요자원의 소모구간과의 비교, 수익금액 예측을 통해 전기요금 및 사용량을 예측하는 공공기간 단말, 및 양식장환경 장치의 전력 절감을 위해 운영서버에 저장된 양식장환경장치의 생육정보와 생육환경, 외부환경을 고려하여 수면적, 펌프용량에 따라 어체중 및 생육밀도에 따라 전력 예측수요 및 전력감축에 따른 수질환경변화와 양식생물에 미치는 영향을 고려하여 단계별 전력 절감 가능량과 절감 필요량에 따른 펌프 최적 제어 스케쥴을 생성하고 구간별 수요자원의 가용 사출을 통해 전력 소모에 영향을 산출하여 균등분배가 이루어지도록 하는 기술지원 단말을 포함하는 내용을 개시하고 있으나, 상술한 문제점들을 모두 해결하기에는 어려움이 있었다.
한편, 내만에서 보다 떨어진 해상 또는 외해에 양식장 조성을 통해 생산성 및 환경적인 문제를 해결하는 방안을 통해 기존의 경제적, 환경적 문제들이 해결되고 있으나, 내륙에서 멀리 위치하였기 때문에 관리가 어려운 문제가 발생하고 있다.
대표적으로 해상에 위치한 전복, 해삼등을 대상으로 절도 범죄가 기승을 부리고 있다. 특히 완조 지역과 충남 태안 지역의 경우 수천 ~ 수억원의 피해를 입고 있는 실정이다.
또한 양식장 주변 환경 문제가 발생하여 어종의 집단 폐사등의 문제가 발생할 경우 데이터 수집 체계 부재로 현장 조사를 통해서 원인 파악을 수행하고 있어 이와 관련된 체계 마련이 필요하다.
또한 해양 양식장에 자체 감시 체계 구축이 어려운 이유는 해상의 경우 전기시설 반입이 어렵고, 양식 어종이 전기의 영향을 받아 생산량이 감소할 우려가 있어 관련 체계 구축을 위해서는 이같은 문제에 대한 극복 방안이 필요하다.
어업 생산량이 2000년 이후 증가없이 정체되고 있는 데 비해 양식 생산량은 가파르게 증가하고 있고, 수산물 공급에서 양식의 비중이 커지고있다.
기존의 내만 중심의 양식 어업은 이미 환경 수용능력(Carrying Capacity)를 넘어 양식어류의 생산량 감소, 적조, 질병, 품질 및 채산성 저하 등으로 양식어업의 경제적 환경이 악화되고 있는 상황이다.
정부에서는 현 상황을 극복하기 위해 「양식장 재배치 사업」을 실시하여, 완도 지역에서 인근 해조류 양식장과 장소를 맞바꾼 결과 생존율이 18.4% 높아지는 등의 효과가 있었고, 이와 더불어 내만에서 보다 떨어진 해상 또는 외해에 양식장을 조성을 통해 생산성 및 환경적인 문제를 해결하는 방안을 통해 기존 경제적, 환경적 문제들이 해결되고는 있으나, 내륙에서 멀리 위치하였기 때문에 관리가 어려운 문제가 발생하고 있다.
대표적으로 해상에 위치한 전복, 해삼 등을 대상으로 절도 범죄가 기승을 부리고 있는데, 완도지역과 충남 태안지역의 경우가 대표적으로 수천~수억 원의 피해를 입고 있고, 이에 따라, 해양 경찰은 무인 정찰 시스템을 도입하고, 감시 시스템을 구축하는 등 대응하고 있으나 자체 감시 체계가 미구축으로 피해가 지속되고 있는 상황이다.
또한, 양식장 주변 환경 문제가 발생하여 어종의 집단 폐사 등의 문제가 발생할 경우 데이터 수집 체계 부재로 현장 조사를 통해서 원인 파악을 수행하고 있어 이와 관련한 체계 마련이 시급하고, 해상 양식장에 자체 감시 체계 구축이 어려운 이유는 해상의 경우 전기시설 반입이 어렵고, 양식 어종이 전기의 영향을 받아 생산량이 감소할 우려가 있어 관련 체계 구축을 위해서는 위와 같은 문제에 대한 극복 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은 이 같은 기술적 배경에서 도출된 것으로, 전기 시설 반입이 어려운 해상 양식장에 시스템 구축을 위해 저전력 설계와 독립형 태양광 발전 기술을 채용하여 안정적인 운영과 전기로 인한 양식 어종 피해 문제를 해결할 수 있는 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 양식장 주변의 환경 정보를 측정하기 위해 IoT 센서를 도입하고, 생산량에 따른 환경 변화를 분석할 수 있고 데이터 축적을 통해 문제 발생시 분석 자료로 활용 가능한 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법을 제공하고자 한다.
또한 양식 어민 뿐 아니라 정부에서도 해당 시스템을 통한 해상 양식장 관련 데이터를 수집하여 인프라를 구축하고 해상 양식장 관련 빅데이터 구축이 가능한 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법을 제공하고자 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.
즉 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템은 GIS 엔진을 포함하여 지도상에서 양식장의 실제 위치를 파악하고, 양식장으로부터 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 정보를 파악하는 GIS 기반의 모니터링부, 양식장에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 양식장의 수온, 용존산소, 염도, 수질 데이터를 포함하는 사육 환경 데이터를 수집하는 수집부, 상기 모니터링부에서 파악된 양식장의 지도상 실제 위치 정보에 기반하여 상기 수집부에서 수집되는 사육 환경 데이터에 기반하여 양식장의 운용 상태를 분석하는 분석부 및 상기 분석부에서 분석되는 내용을 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 제공하는 정보 제공부를 포함한다.
한편, GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구동방법은 GIS 엔진을 이용하여 지도상에서 양식장의 실제 위치를 파악하고, 양식장으로부터 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 정보를 파악하는 GIS 기반의 모니터링 단계, 양식장에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 양식장의 수온, 용존산소, 염도, 수질 데이터를 포함하는 사육 환경 데이터를 수집하는 수집 단계, 상기 모니터링 단계에서 파악된 양식장의 지도상 실제 위치 정보에 기반하여 상기 수집 단계에서 수집되는 사육 환경 데이터에 기반하여 양식장의 운용 상태를 분석하는 분석 단계 및 상기 분석 단계에서 분석되는 내용을 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 제공하는 정보 제공 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 전기 시설 반입이 어려운 해상 양식장에 시스템 구축을 위해 저전력 설계와 독립형 태양광 발전 기술을 채용하여 안정적인 운영과 전기로 인한 양식 어종 피해 문제를 해결할 수 있는 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 효과가 도출된다.
또한 양식장 주변의 환경 정보를 측정하기 위해 IoT 센서를 도입하고, 생산량에 따른 환경 변화를 분석할 수 있고 데이터 축적을 통해 문제 발생시 분석 자료로 활용 가능한 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 효과가 있다.
또한 양식 어민 뿐 아니라 정부에서도 해당 시스템을 통한 해상 양식장 관련 데이터를 수집하여 인프라를 구축하고 해상 양식장 관련 빅데이터 구축이 가능한 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 전반적인 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 수집부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 제공부가 스마트 양식장 원격 운용 시스템을 통해 제공하는 화면의 예시도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구동방법의 흐름도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 수집부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 제공부가 스마트 양식장 원격 운용 시스템을 통해 제공하는 화면의 예시도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구동방법의 흐름도이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 전반적인 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 GIS 기반의 모니터링 시스템을 포함한다. GIS 기반의 모니터링 시스템은 주관기관 자체 개발 GIS 엔진 활용으로 지도상에서 실제 위치 기반의 양식장 관리 기능을 제공할 수 있다. 즉 양식장, 부대시설물 위치 및 시설물 제원 정보 등록을 통한 관리 기능을 제공한다.
일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 IoT 센서 기반의 환경 모니터링 기능을 통해 양식장 환경 측정 센서로부터 IoT 센서 수집 데이터를 실시간 확인하고 수온, 염도, 수질등 관리 데이터 기준치 설정 및 알람기능을 제공한다.
또한 양식장 현장에 설치된 CCTV등을 통해 실시간 영상 확인이 가능하다. 뿐만 아니라 스트리밍 연동을 통해 다수의 카메라 영상을 동시에 확인 가능하다.
독립형 전원 공급 장치는 독립형 태양광 발전 장치와 저전력 기기를 활용하여 외해 양식장을 구축할 수 있다. 독립형 태양광 발전장치와 저전력 설계를 통해 야간, 우천, 또는 일조량이 낮은 시간에도 시스템 운영이 가능하다.
그리고 양식장 운영을 위해 필요한 통계 기능을 제공한다. IoT 센서 계측 데이터의 일/월/연별 통계 이력을 제공할 수 있다. 특히 임계치 이상 수치 발생 통계 이력을 제공한다.
그리고 외부기관 연계를 통한 해양, 기상 데이터 정보를 제공받는다. 기상청 및 해양 수산부로부터 무선 인터넷을 통해 실시간 위성 영상, 레이더 영상, 기상 특보 등의 정보를 제공받을 수 있다.
일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 양식장 관리에 필요한 각 공정들을 인공지능으로 연결시키고 데이터간 연결, 수집, 분석을 수행한다.
일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 양식 수산물의 효율적, 친환경적 생산을 위한 최적 생육 알고리즘 구축과 양식 수산물의 생산-가공-판매에 있어 최적 의사 결정을 위해 사물 인터넷(IoT), ICT, 빅데이터, 인공지능(AI)등 4차 산업혁명 기술을 활용하여 양식산업 시스템을 자동화, 지능화할 수 있다. 즉 기존의 양식 산업이 노동집약적 산업이면 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)에 의해 기술과 자본 집약적 지식 산업을 제안할 수 있다.
도 1 에서와 같이 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 어류의 먹이 행동 데이터를 기반으로 수온, 용존산소량, 염분등의 사육환경에 따라 적정 사료를 공급하는 기술, 수중 영상을 통해 양식중인 어류의 크기와 무게를 추정하는 기술, 수중 산소가 부족하면 용존 산소를 자동으로 공급 조절하도록 제어하는 기술, 자연재해등에 대비하여 양식장을 관리하고 운용하는 기술을 수행할 수 있다.
추가적으로 어체 측정 장치등을 통해 양식장 내 어체 사이즈와 양을 추정하고, 지능형 자동 먹이 공급장치등으로 먹이량의 자동 조정을 수행할 수 있다.
또한 스마트 양식장 원격 운용 시스템(20)을 통해 관리자의 제어신호를 입력받고, 양식장의 그물망 청소로봇 및 수중 드론, 감시용 드론으로 구동신호를 전송하는 것도 가능하다. 예를들어 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 양식장 환경 측정 센서로부터 수신되는 사육 환경 데이터에 기반하여 용존 산소량이 기준치 이상이면 그물망 청소 로봇이 구동되도록 그물망 청소 로봇으로 제어신호를 송출할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 WEB/ Mobile WEB 기반의 플랫폼 서비스를 제공한다. 스마트 양식장 관리 시스템(10)이 제공하는 플랫폼 서비스는 양식장 수질 환경을 모니터링하고, 특이사항 발생 시 영상 감시장치를 통해 현장을 확인할 수 있는 기능을 통해 양식장 운영 뿐만 아니라 보안 감시 체계 구축이 가능하다.
또한, CS기반 SW를 제공하는 경쟁업체들과 달리 WEB기반의 프로그램으로 업그레이드 및 타프로그램과 연계 등 확장성이 뛰어나고, WEB GIS엔진의 위치 기반 시설물 제원 관리 기능은 기존 GPS를 사용하는 프로그램들과 비교하여 장비의 고장 및 오류로 인한 문제 발생의 여지가 없고, 원하는 시설물을 추가하고, 장비의 이력 및 제원을 관리할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 양식 관련 지자체/공공기관에서는 양식장 운영을 돕기 위한 해양데이터 수집 및 현장 확인을 위해 개발 기술을 활용할 수 있으며, 양식 어민들은 양식장 관리에 따른 생산량 증진 및 보안 체계 구축도 가능하다.
일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 척박한 외해 양식장 환경에서도 작동하도록 내염성 및 내구성을 갖도록 환경에 적합한 형태의 외함 및 측정 센서 보호구를 포함한다. 그리고 전용 PCB 보드 제작 및 내부 프로그램 커스터마이징 작업이 필요하다.
도 2와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 통신부(100), 모니터링부(110), 수집부(120), 분석부(130), 태양광 발전 모듈(140), 경고 메시지 전송부(150), 사육 환경 제어부(160), 정보 제공부(170) 및 저장부(180)를 포함한다.
일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 양만장/외해 양식장의 양식 환경 요인 변화 및 현장 상황을 실시간으로 확인할 수 있다. 그리고 실시간으로 수신되는 데이터의 정상 범위 임계치를 미리 설정하여 위험 요인인 발생하거나 비정상적인 상황이 발생한 경우에 알람기능을 통해 신속하게 대응하도록 할 수 있다.
또한 자가발전 전기시설의 도입으로 시스템 구축에 어려운 외해 양식장 환경 제약을 저전력 설비와 독립형 태양광 발전 시스템 도입으로 극복할 수 있다. 적어도 하나 이상의 카메라와 연동된 실시간 스트리밍 감시시스템을 통해 해양 양식장을 대상으로한 절도 범죄나 파손 상황에 대한 신속한 대응이 가능하다. 또한 시스템 연동을 통해 해양 경찰 출동 체계의 구축도 가능하다.
통신부(100)는 유/무선 통신망을 통해 내부의 임의의 구성 요소 또는 외부의 임의의 적어도 하나의 단말기와 통신 연결한다. 여기서, 외부의 임의의 적어도 하나의 단말기는 스마트 양식장 원격 운용 시스템(20), 사육 환경 제어장치(30)를 포함한다.
그리고 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 등이 있으며, 상기 통신부(100)는 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선통신 기술로는 전력선 통신(Power Line Communication: PLC), USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등이 포함될 수 있다.
스마트 양식장 원격 운용 시스템(20)은 양식장 운용에 필요한 실무를 처리할 수 있는 운용 시스템으로 해당 양식장 관리를 담당하는 관리자 또는 실무 작업자가 소지하는 관리자 단말을 포함하도록 해석된다.
사육 환경 제어장치(30)는 양식장에 구비되는 다양한 사육 환경 조성에 필요한 장치들을 포괄하도록 해석된다. 예를들어 수온 조절이나 어류의 먹이 조절을 포함하여 다양한 형태의 사육 환경의 조건을 제어할 수 있는 기술적 구성을 모두 포괄할 수 있다.
모니터링부(110)는 GIS 엔진을 활용하여 지도상에서 양식장의 실제 위치를 파악하고, 양식장으로부터 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 정보를 파악한다.
일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 모니터링부(110)에서 모니터링된 GIS 기반 정보에 따라 주변 시설 관리 기능을 제공하는 관리 기능을 수행할 수 있다.
모니터링부(110)는 GIS 엔진 기반 시설물 관리(제원 정보, 이력 등)기능을 지원하며, OGC 국제 표준을 준수한 WMS, WFS를 지원하고, 사용자 상황에 따라 다양한 지도 표현(일반, 위성, 정사영상등)이 가능하다.
지도상에 마우스를 이용하여 거리, 면적, 반경을 측정할 수 있는 측정 도구 기능을 더 수행할 수 있다.
수집부(120)는 양식장에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 양식장의 수온, 용존산소, 염도, 수질 데이터를 포함하는 사육 환경 데이터를 수집한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 수집부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
수집부(120)는 IoT 환경 센서와 적어도 하나 이상의 카메라로부터 영상 데이터를 수집한다. 그리고 IoT 센서 기반으로 양식장 환경 데이터 모니터링 기능을 제공한다. 또한 HQ 카메라를 통한 실시간 현장 감시 기능을 수행할 수 있다.
일 실시예에 있어서 수집부(120)는 웹 프로그램과 환경 정보를 수집하는 IoT 센서 기반 환경 정보 수집 모듈로 구성된다. 수집부(120)는 WEB기반의 모니터링 프로그램으로 디스플레이 크기에 따라 WEB과 MOBILE WEB 형식으로 모두 화면 제공이 가능하다.
수집부(120)는 모듈 1대당 1개의 프로그램으로 연동하는 방식으로 구성된다. 수집부(120)에서 수집된 데이터들은 실시간 센서 측정값과 시간별 추이 그래프 형태로 정보 제공부(170)를 통해 제공된다. 그리고 수집부(120)가 수집하는 측정된 데이터는 자체 DB 즉 저장부(180)에 저장된다.
수집부(120)는 양식장의 어군탐지센서, 어체 측정 장치, 양식장 환경 측정 센서로부터 감지되거나 측정된 값들을 수집한다. 이때 양식장 환경 측정 센서는 DO센서, EC센서, 온도센서, ORP 센서중 적어도 하나를 포함한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
수집부(120)는 HW와 SW 1대1 방식의 단순 모니터링 프로그램으로 구현될 수 있고 다수의 장비를 운영, 관리하기 위한 기능을 수행할 수 있다.
일 실시예에 있어서 수집부(120)는 DO 센서로부터 용존 산소량 측정값을 수신하고, EC 센서로부터 전기 전도도 측정값을 수신하며, 온도 센서로 수온 측정값을 수신하고, ORP 센서로부터 산화환원전위 측정값을 수신한다. 그리고 양식장에 설치된 약 1,200만 화소의 HQ 카메라로부터 촬영 영상을 수신한다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)은 양식장에 설치된 카메라로 구동 제어 신호를 송출하고, 적어도 하나이상의 카메라로부터 촬영된 양식장 영상을 실시간으로 수신하여 관리자 단말로 제공하는 영상 처리부를 더 포함한다.
예를들어 최대 6채널 촬영 영상을 동시에 확인가능하도록 영상을 통한 현장 감시 기능을 제공한다.
영상 처리부는 다채널 동시 영상 스트림을 위한 소프트웨어를 포함한다.
다채널 영상 감시를 위해 VMS 연계(SDK, API. TRSP)를 이용한 카메라 영상 스트리밍을 제공할 수 있다.
영상 처리부는 CCTV 카메라의 정보등록 관리 기능을 수행하여 지도 기반으로 각 카메라의 위치 등록 및 수정이 가능하고, CCTV 카메라의 속성 정보 관리 기능을 제공한다.
본 발명의 다른 양상에 있어서 수집부(120)는 기상청 서버 및 해양수산부 서버로부터 실시간 위성영상, 레이더영상, 기상 정보를 더 수집하고, 정보 제공부(170)는 GIS 기반의 모니터링부에서 GIS 엔진을 활용하여 파악된 양식장의 실제 위치에 해당되는 지역의 위성 영상, 레이더 영상, 기상 특보등의 정보를 포함하는 부가 정보를 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 더 제공한다.
외부 기관과 연계를 통해 해양, 기상 데이터를 신속하고 정확하게 획득하는 것이 가능하다.
분석부(130)는 모니터링부(110)에서 파악된 양식장의 지도상 실제 위치 정보에 기반하여 양식장의 조수 간만 정보와, 수집부(120)에서 수집되는 사육 환경 데이터에 기반하여 양식장의 운용 상태를 분석한다.
분석부(130)는 양식장의 실제 위치 정보에 따라 양식장의 조수 간만 정보를 파악하여 사육 환경을 보다 정확히 파악할 수 있다. 즉 양식장의 실제 위치에 따라 조수간만의 변화량를 보다 정확하게 파악할 수 있다.
일 실시예에 있어서 분석부(130)는 수집부(120)로 수집 주기별로 수집된 데이터들의 통계 분석을 수행할 수 있다. 예를들어 시간단위, 일단위, 월단위, 연단위로 통계 분석 결과를 도출해낼 수 있다.
분석부(130)는 수집된 양식 환경 빅데이터에 근거하여 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템(10)의 전반적인 동작을 모니터링하고 보완할 수 있다. 양식장 주변의 기상상태와 태풍, 해일 등 자연 재해 발생 정보를 신속하고 정확하게 확인할 수 있도록 관련 기관 정보를 연계 표출할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 분석부(130)는 양식장 내 양식중인 어류의 먹이 행동 데이터를 기반으로 수집부(120)에서 수집된 사육 환경 데이터에 따라 적정사료를 공급하는 사료 공급부, 적어도 하나이상의 카메라로부터 촬영된 양식장 수중 영상을 통해 어류의 크기와 무게를 포함하는 어류 상태를 추정하는 어류 상태 추정부를 포함한다.
분석부(130)는 어류 생산량에 따른 환경 변화 요인을 분석하여 생산량 향상 방안을 수립하는데 이용할 수 있고, 양식 어패류 집단 폐사 등의 문제 발생 시 수집된 환경 데이터를 분석하여 원인 규명 및 방지 대책을 수립할 수 있다.
그리고 사육 환경 제어부(160)는 양식장의 사육 환경 제어 장치로 기준 범위를 벗어난 수치의 개선을 위해 기 설정된 제어 신호 또는 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로부터 수신되는 제어신호를 사육 환경 제어 장치로 전송한다.
또한 분석부(130)는 사료 공급부에서 공급되는 사료의 양과 어류 상태 추정부에서 추정된 어류 크기와 무게 간의 관계를 분석하여 양식장의 어류 종류별로 최적의 공급 사료의 양과 주기에 관한 통계를 도출해내는 것도 가능하다. 즉, 분석부(130)는 사육 환경 데이터와 양식장에서의 양식 결과물을 비교하여 사육 상태를 최적화할 수 있는 사육 환경을 도출해내고, 사육 환경 제어부(160)는 분석부(130)에서 분석 결과 도출된 최적값을 적용하여 사육 환경 제시 장치로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 있어서, 경고 메시지 전송부(150)는 분석부(130)에서 분석결과 양식장의 수온, 염도, 수질 데이터 중 적어도 하나의 수치가 기준 범위를 벗어나면 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 경고 메시지를 전송한다.
경고 메시지 전송부(150)는 분석부(130)의 분석 결과 양식장의 사육 환경에 이상이 발생할 경우에 신속하게 관리자에게 통보해줌으로써 신속히 대처할 수 있는 효과가 있다.
정보 제공부(170)는 분석부(130)에서 분석되는 내용을 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템(20)으로 제공한다.
정보 제공부(170)는 자바스크립트 기반의 WEB 프로그램을 통하거나, Mobile WEB 버전 프로그램을 통해 분석 내용을 제공할 수 있다.
이에 따라 IoT 센서 데이터 기반의 해양 양식장 원격 모니터링을 통해 양식장 환경 정보를 확인하고, 관리 및 조치가 필요한 시기에 방문하여 양식장 운영 비용 절감 및 관리 효율 증대가 가능하다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 제공부가 스마트 양식장 원격 운용 시스템을 통해 제공하는 화면의 예시도이다.
정보 제공부(170)는 다수의 양식장들 각각에 대해 지도 이미지에서 해당 양식장의 위치와, 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 위치 정보를 포함시켜 제공한다. 또한 양식장 별 촬영 데이터와, 센서들에서 감지된 값들에 기반한 센서 모니터링 그래프 및 산화환원전위, 용존 산소량, 산성도, 수온, 전기전도도등을 포함하는 사육 환경 정보를 제공한다.
본 발명의 추가적인 양상에 있어서, 태양광 발전 모듈(140)은 태양광을 집진하는 태양광 패널을 포함하여 집진된 태양광을 전기 에너지로 변환하여 구동 전력을 공급한다.
독립형 태양광 발전 모듈(140)과 저전력 기기를 활용하여 외해 양식장 구축이 가능하다. 독립형 태양광 발전 모듈과 저전력 설계(출력 : 5V 3~4A(15~20W)를 통해 야간, 우천, 또는 일조량이 낮은 기간에도 시스템 운영이 가능하다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구동방법의 흐름도이다.
일 실시예에 따른 GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구동방법은 먼저 GIS 엔진을 활용하여 지도상에서 양식장의 실제 위치를 파악하고, 양식장으로부터 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 정보를 파악하는 GIS 기반의 모니터링을 수행한다(S500).
모니터링 단계는 GIS 엔진 기반 시설물 관리(제원 정보, 이력 등)기능을 지원하며, OGC 국제 표준을 준수한 WMS, WFS를 지원하고, 사용자 상황에 따라 다양한 지도 표현(일반, 위성, 정사영상등)이 가능하다.
지도상에 마우스를 이용하여 거리, 면적, 반경을 측정할 수 있는 측정 도구 기능을 더 수행할 수 있다.
그리고 양식장에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 양식장의 수온, 용존산소, 염도, 수질 데이터를 포함하는 사육 환경 데이터를 수집한다(S510).
DO 센서로부터 용존 산소량 측정값을 수신하고, EC 센서로부터 전기 전도도 측정값을 수신하며, 온도 센서로 수온 측정값을 수신하고, ORP 센서로부터 산화환원전위 측정값을 수신한다. 그리고 양식장에 설치된 약 1,200만 화소의 HQ 카메라로부터 촬영 영상을 수신한다.
이후에 모니터링 단계에서 파악된 양식장의 지도상 실제 위치 정보에 기반하여 양식장의 조수 간만 정보와, 수집 단계에서 수집되는 사육 환경 데이터에 기반하여 양식장의 운용 상태를 분석한다(S520).
본 발명의 일 양상에 있어서, 분석 단계는, 양식장 내 양식중인 어류의 먹이 행동 데이터를 기반으로 상기 수집 단계 에서 수집된 사육 환경 데이터에 따라 적정사료를 공급하는 단계 및 적어도 하나이상의 카메라로부터 촬영된 양식장 수중 영상을 통해 어류의 크기와 무게를 포함하는 어류 상태를 추정하는 어류 상태 추정 단계를 포함한다.
그리고 분석 단계에서 분석되는 내용을 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 제공한다(S530).
자바스크립트 기반의 WEB 프로그램을 통하거나, Mobile WEB 버전 프로그램을 통해 분석 내용을 제공할 수 있다.
이에 따라 IoT 센서 데이터 기반의 해양 양식장 원격 모니터링을 통해 양식장 환경 정보를 확인하고, 관리 및 조치가 필요한 시기에 방문하여 양식장 운영 비용 절감 및 관리 효율 증대가 가능하다.
정보 제공 단계는 자바스크립트 기반의 WEB 프로그램을 통하거나, Mobile WEB 버전 프로그램을 통해 분석 내용을 제공할 수 있다.
본 발명의 추가적인 양상에 있어서 태양광을 집진하는 태양광 패널을 포함하여 집진된 태양광을 전기 에너지로 변환하여 구동 전력을 공급는 단계를 더 포함한다(S540).
독립형 태양광 발전모듈과 저전력 기기를 활용하여 외해 양식장 구축이 가능하다. 독립형 태양광 발전 모듈과 저전력 설계(출력 : 5V 3~4A(15~20W)를 통해 야간, 우천, 또는 일조량이 낮은 기간에도 시스템 운영이 가능하다.
본 발명의 일양상에 있어서 분석 단계에서 분석결과 양식장의 수온, 염도, 수질 데이터 중 적어도 하나의 수치가 기준 범위를 벗어나면(S550), 관리자 단말로 경고 메시지를 전송한다(S560).
경고 메시지 전송단계는 분석 단계에서의 분석 결과 양식장의 사육 환경에 이상이 발생할 경우에 신속하게 관리자에게 통보해줌으로써 신속히 대처할 수 있는 효과가 도출된다.
이에 따라 IoT 센서 데이터 기반의 해양 양식장 원격 모니터링을 통해 양식장 환경 정보를 확인하고, 관리 및 조치가 필요한 시기에 방문하여 양식장 운영 비용 절감 및 관리 효율 증대가 가능하다.
그리고 나아가 양식장의 사육 환경 제어 장치로 기준 범위를 벗어난 수치의 개선을 위한 제어 신호를 전송한다(S570).
예를들어 수온 조절이나 어류의 먹이 조절을 포함하여 다양한 형태의 사육 환경의 조건을 제어할 수 있는 기술적 구성을 모두 포괄할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 있어서 수집 단계는, 기상청 서버 및 해양수산부 서버로부터 실시간 위성영상, 레이더영상, 기상 정보를 더 수집하고, 정보 제공 단계는, GIS 기반의 모니터링부에서 GIS 엔진을 활용하여 파악된 양식장의 실제 위치에 해당되는 지역의 위성영상, 레이더영상, 기상 정보를 포함하는 부가 정보를 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 더 제공한다(S580).
외부 기관과 연계를 통해 해양, 기상 데이터를 신속하고 정확하게 획득하는 것이 가능하다.
전술한 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 스마트 양식장 관리 시스템 100 : 통신부
110 : 모니터링부 120 : 수집부
130 : 분석부 140 : 태양광 발전 모듈
150 : 경고 메시지 전송부 160 : 사육 환경 제어부
170 : 정보 제공부 180 : 저장부
20 : 스마트 양식장 원격 운용 시스템 30 : 사육 환경 제어장치
110 : 모니터링부 120 : 수집부
130 : 분석부 140 : 태양광 발전 모듈
150 : 경고 메시지 전송부 160 : 사육 환경 제어부
170 : 정보 제공부 180 : 저장부
20 : 스마트 양식장 원격 운용 시스템 30 : 사육 환경 제어장치
Claims (10)
- GIS 엔진을 포함하여 지도상에서 양식장의 실제 위치를 파악하고, 양식장으로부터 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 정보를 파악하는 GIS 기반의 모니터링부;
양식장에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 양식장의 수온, 용존산소, 염도, 수질 데이터를 포함하는 사육 환경 데이터를 수집하는 수집부;
상기 모니터링부에서 파악된 양식장의 지도상 실제 위치 정보에 기반하여 상기 수집부에서 수집되는 사육 환경 데이터에 기반하여 양식장의 운용 상태를 분석하는 분석부; 및
상기 분석부에서 분석되는 내용을 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 제공하는 정보 제공부;를 포함하고,
태양광을 집진하는 태양광 패널을 포함하여 집진된 태양광을 전기 에너지로 변환하여 구동 전력을 공급하는 태양광 발전 모듈;을 더 포함하며,
상기 분석부에서 분석결과 양식장의 수온, 염도, 수질 데이터 중 적어도 하나의 수치가 기준 범위를 벗어나면 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 경고 메시지를 전송하는 경고 메시지 전송부; 및
양식장의 사육 환경 제어 장치로 기준 범위를 벗어난 수치의 개선을 위해 기 설정된 제어 신호 또는 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로부터 수신되는 제어신호를 사육 환경 제어 장치로 전송하는 사육 환경 제어부;를 더 포함하고,
상기 수집부는,
기상청 서버 및 해양수산부 서버로부터 실시간 위성영상, 레이더 영상 및 기상 정보를 더 수집하고,
상기 정보 제공부는,
상기 GIS 기반의 모니터링부에서 GIS 엔진을 활용하여 파악된 양식장의 실제 위치에 해당되는 지역의 위성영상, 레이더영상 및 기상 정보를 포함하는 부가 정보를 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 더 제공하며,
상기 분석부는,
사육 환경 데이터와 양식장에서의 양식 결과물을 비교분석하고,
상기 사육 환경 제어부는 상기 분석부에서 분석 결과를 적용하여 사육 환경 제어 장치로 전송하며, 상기 모니터링부에서 파악된 양식장의 지도상 실제 위치 정보에 기반하여 양식장의 조수 간만 정보를 더 반영하여 분석하고,
상기 정보 제공부는,
양식장 주변의 기상상태와 태풍, 해일을 포함한 자연 재해 발생 정보를 더 제공하며,
상기 분석부는,
양식장 내 양식중인 어류의 먹이 행동 데이터를 기반으로 상기 수집부에서 수집된 사육 환경 데이터에 따라 적정사료를 공급하는 사료 공급부, 적어도 하나이상의 카메라로부터 촬영된 양식장 수중 영상을 통해 어류의 크기와 무게를 포함하는 어류 상태를 추정하는 어류 상태 추정부를 포함하고,
상기 사료 공급부는,
어류의 먹이 행동 데이터를 기반으로 수온, 용존산소량, 염분을 포함하는 사육환경과 양식장 내 어체 사이즈와 양을 추정하고, 사육 환경 및 어체 사이즈와 양에 따라 지능형 자동 먹이 공급장치로 먹이량의 자동 조정을 수행하여 적정 사료를 공급하며,
양식장 환경 측정 센서로부터 수신되는 사육 환경 데이터에 기반하여 용존 산소량이 기준치 이상이면 그물망 청소 로봇이 구동되도록 그물망 청소 로봇으로 제어신호를 송출하는, GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템.
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- GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구동방법에 있어서,
GIS 엔진을 이용하여 지도상에서 양식장의 실제 위치를 파악하고, 양식장으로부터 소정 거리 이내의 부대시설 및 시설물 제원 정보를 파악하는 GIS 기반의 모니터링 단계;
양식장에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 양식장의 수온, 용존산소, 염도, 수질 데이터를 포함하는 사육 환경 데이터를 수집하는 수집 단계;
상기 모니터링 단계에서 파악된 양식장의 지도상 실제 위치 정보에 기반하여 상기 수집 단계에서 수집되는 사육 환경 데이터에 기반하여 양식장의 운용 상태를 분석하는 분석 단계; 및
상기 분석 단계에서 분석되는 내용을 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 제공하는 정보 제공 단계;를 포함하고,
태양광을 집진하는 태양광 패널을 포함하여 집진된 태양광을 전기 에너지로 변환하여 구동 전력을 공급하는 단계;를 더 포함하며,
상기 분석 단계에서 분석결과 양식장의 수온, 염도, 수질 데이터 중 적어도 하나의 수치가 기준 범위를 벗어나면 관리자 단말로 경고 메시지를 전송하는 경고 메시지 전송 단계; 및
양식장의 사육 환경 제어 장치로 기준 범위를 벗어난 수치의 개선을 위한 제어 신호를 전송하는 사육 환경 제어 단계;를 더 포함하고,
상기 수집 단계는,
기상청 서버 및 해양수산부 서버로부터 실시간 위성영상, 레이더영상, 기상 정보를 더 수집하고,
상기 정보 제공 단계는,
상기 GIS 기반의 모니터링부에서 GIS 엔진을 활용하여 파악된 양식장의 실제 위치에 해당되는 지역의 위성영상, 레이더영상, 기상 정보를 포함하는 부가 정보를 관리자 단말을 포함하는 스마트 양식장 원격 운용 시스템으로 더 제공하며,
상기 분석 단계는,
사육 환경 데이터와 양식장에서의 양식 결과물을 비교분석하고,
상기 사육 환경 제어 단계는 상기 분석 단계에서 분석 결과를 적용하여 사육 환경 제어 장치로 전송하며, 상기 모니터링부에서 파악된 양식장의 지도상 실제 위치 정보에 기반하여 양식장의 조수 간만 정보를 더 반영하여 분석하고,
상기 정보 제공 단계는,
양식장 주변의 기상상태와 태풍, 해일을 포함한 자연 재해 발생 정보를 더 제공하며,
상기 분석 단계는,
양식장 내 양식중인 어류의 먹이 행동 데이터를 기반으로 상기 수집 단계에서 수집된 사육 환경 데이터에 따라 적정사료를 공급하는 단계 및 적어도 하나이상의 카메라로부터 촬영된 양식장 수중 영상을 통해 어류의 크기와 무게를 포함하는 어류 상태를 추정하는 어류 상태 추정 단계를 포함하고,
상기 적정사료를 공급하는 단계는,
어류의 먹이 행동 데이터를 기반으로 수온, 용존산소량, 염분을 포함하는 사육환경과 양식장 내 어체 사이즈와 양을 추정하고, 사육 환경 및 어체 사이즈와 양에 따라 지능형 자동 먹이 공급장치로 먹이량의 자동 조정을 수행하여 적정 사료를 공급하며,
양식장 환경 측정 센서로부터 수신되는 사육 환경 데이터에 기반하여 용존 산소량이 기준치 이상이면 그물망 청소 로봇이 구동되도록 그물망 청소 로봇으로 제어신호를 송출하는, GIS 기반의 스마트 양식장 관리 시스템의 구동방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020220064474A KR102617185B1 (ko) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | Gis 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220064474A KR102617185B1 (ko) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | Gis 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법 |
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|---|---|
| KR20230165928A KR20230165928A (ko) | 2023-12-06 |
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| KR1020220064474A KR102617185B1 (ko) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | Gis 기반의 스마트 양식장 관리 시스템 및 그 구동방법 |
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Citations (1)
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| JP6695585B1 (ja) * | 2019-06-12 | 2020-05-20 | ウミトロン ピーティーイー エルティーディー | 水棲動物養殖支援システム、昇降装置、給餌装置、水棲動物の養殖方法、及び水棲動物養殖支援プログラム |
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| KR101449626B1 (ko) | 2013-07-30 | 2014-10-13 | 주식회사 디엠에너텍 | 가두리 양식장 원격제어 관리시스템 |
| KR20180099995A (ko) | 2017-02-28 | 2018-09-06 | 주식회사 글로비트 | 지능화 기반의 육상양식장 에너지관리용 IoT 통합 시스템 |
| KR20190078700A (ko) * | 2017-12-14 | 2019-07-05 | 바른정보기술 주식회사 | Gis기반의 스마트 굴 생산관리 시스템 |
| KR102005987B1 (ko) | 2018-07-10 | 2019-08-01 | 엔티콘 주식회사 | IoT 기반의 양식장 관리 시스템 |
-
2022
- 2022-05-26 KR KR1020220064474A patent/KR102617185B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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| JP6695585B1 (ja) * | 2019-06-12 | 2020-05-20 | ウミトロン ピーティーイー エルティーディー | 水棲動物養殖支援システム、昇降装置、給餌装置、水棲動物の養殖方法、及び水棲動物養殖支援プログラム |
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| KR20230165928A (ko) | 2023-12-06 |
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