KR20090011711A - 계사 환경제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 계사의 환경을 측정하고 제어하는 장치에 관한 것으로서, 계사 외부 공기의 온도와 상대습도 및 계사 내부 공기의 온도, 상대습도, 탄산가스 농도, 암모니아가스 농도를 측정하는 센서부, 이들 센서로부터 입력된 값을 기준으로 환기, 가습, 가온 등을 위한 명령을 처리하는 계측/제어장치; 프로그램의 작성과 저장, 사용자 인터페이스 제공, 측정 데이터의 저장 등을 위한 컴퓨터와 입출력 장치; 상기 계측/제어장치의 출력으로부터 접점을 조작하기 위한 릴레이 회로; 및 환기팬, 가습기, 온풍난방기를 포함하는 작동부로 구성된다. 본 발명에 의하면 계사 내부의 환경을 닭의 생육에 적합한 상태로 자동 조절할 수 있어서 닭의 질병을 예방하고 생산성을 향상시킬 수 있으며, 관리자가 수시로 계사를 방문해야 하는 번거로움을 피할 수 있다.
계사, 환경제어, 탄산가스, 암모니아가스, 온도, 상대습도
Description
본 발명은 계사 환경제어 장치에 관한 것으로서, 계사 외부와 계사 내부의 기상 환경을 측정하고 이를 바탕을 사용자가 입력한 설정값에 근접하도록 계사의 환경을 조성해 주는 것을 목적으로 한다.
종래에도 계사 환경제어 장치가 개발되어 있으나, 이는 계사 내부의 온도를 기준으로 온풍난방기와 환기팬을 가동시키기 때문에 유해가스인 탄산가스나 암모니아가스의 농도를 적정 수준으로 유지하지 못하는 단점이 있다.
또한 환기팬, 온풍난방기 및 가습기가 일관된 프로그램에 의해 종합적으로 제어되지 않고 개별적으로 제어됨으로써 계사 내부의 환경이 사용자의 숙련도에 크게 좌우된다.
본 발명은 계사 외부와 내부의 환경을 측정하여 닭의 생육에 적합한 환경을 조성하기 위한 계사 환경제어 장치에 관한 것으로서, 사용자가 입력한 온도, 상대습도, 탄산가스농도 및 암모니아가스농도의 설정값과 동작 불감대값에 따라 환기팬, 온풍난방기 및 가습기가 자동으로 조작되는 기능을 제공한다.
본 발명의 계사 환경제어 장치는 계사 내부와 외부의 기상환경을 계측하는 센서부; 상기 센서수단에 의한 계측값을 디지털 신호로 변환하고 저장된 프로그램에 의해 환기팬, 온풍난방기 및 가습기의 작동 및 정지 신호를 출력하는 계측/제어장치; 프로그램의 작성과 저장, 상기 센서수단으로부터 입력된 측정값을 저장하기 위한 컴퓨터; 사용자가 설정값과 불감대값을 입력할 수 있는 입력장치; 측정값과 설정값을 표시할 수 있는 표시장치; 상기 계측/제어장치의 출력을 이용하여 릴레이의 접점을 조작하기 위한 릴레이 회로; 및 실제로 계사 내부의 환경을 조절하기 위한 환기팬, 가습기 및 온풍난방기로 구성된 작동부를 포함한다.
본 발명에서 상기 센서부는 계사 외부의 환경을 측정하기 위한 온도 센서와 상대습도 센서 및 계사 내부의 환경을 측정하기 위한 온도 센서, 생대습도 센서, 탄산가스농도 센서 및 암모니아가스농도 센서를 포함한다. 상기 센서들은 아날로그 신호 인 전류 또는 전압 출력을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 계측/제어장치는 상기 센서부에서 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부를 포함하며, 저장된 프로그램에 의해 환기팬, 온풍난방기 및 가습기의 동작 또는 정지 신호를 디지털 값으로 출력한다. 상기 계측/제어장치는 PLC 또는 아날로그 입력과 디지털 출력 모듈을 포함하는 자료수집장치를 이용하여 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 컴퓨터, 입력장치, 및 표시장치는 프로그램의 작성과 저장, 상기 센서부로부터 입력된 데이터의 저장과 표시, 환경 설정값과 불감대값의 입력, 저장, 및 표시를 위해 이용되며 개인용 컴퓨터나 노트북 컴퓨터를 사용할 수 있다.
본 발명에서 릴레이 회로는 PLC 또는 자료수집장치로 구성되는 상기 계측/제어장치에서 출력되는 디지털 신호를 받아 릴레이 또는 전자접촉기의 접점을 조작하기 위한 회로로서 환기팬, 온풍난방기, 가습기의 구동에 필요한 전압과 전류에 적합한 용량의 접점을 제공하고 조작하는 기능을 수행한다. 상기 릴레이 회로에는 작동부의 수동조작을 위한 스위치 회로를 추가하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 환기팬은 계사 내부의 환기를 통해 온도와 습도의 조절 및 닭을 냉각시키는 기능을 수행한다. 온풍난방기는 가열된 공기를 공급하여 계사 내부 공기의 온도를 높이고 상대습도를 낮추는 기능을 수행한다. 가습기는 계사 내부에 수증기를 공급함으로써 상대습도를 높이고 잠열에 의해 공기의 온도를 낮추는 기능을 수행한다. 계사 내부에 온풍난방기는 1 대, 환기팬과 가습기는 계사 면적에 따라 다수를 설치하는 것이 바람직하다.
상기에 서술한 바와 같이 본 발명에 의하면 계사 내부의 환경(온도, 상대습도, 탄산가스농도, 암모니아가스농도)을 사용자가 입력한 설정값에 따라 자동으로 조절하는 것이 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 계사 환경제어 장치의 실시 예를 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 1의 실시 예에서 계사 환경제어 장치는 계사 외부에 설치되는 센서부(10), 계사 내부에 설치되는 센서부(20), 입력장치, 표시장치 및 컴퓨터(30), 계측/제어장치(40), 릴레이 회로(50), 및 작동부(60)의 블록으로 구성되어 있다.
상기 실시 예에서 센서부는 계사 외부 공기의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(11) 와 상대습도를 측정하기 위한 상대습도 센서(12) 및 계사 내부 환경을 측정하기 위한 온도 센서(21), 상대습도 센서(22), 탄산가스농도 센서(23)와 암모니아가스농도 센서(24)를 포함한다. 이들 센서는 전류 또는 전압 신호를 출력으로 제공한다.
상기 실시 예에서 컴퓨터(31)는 프로그램의 작성과 저장, 상기 센서부로 측정한 데이터의 저장과 표시, 환경 설정값과 불감대값의 입력, 저장, 및 표시를 위해 이용되며 개인용 컴퓨터나 노트북 컴퓨터를 사용할 수 있다. 입력장치(32)와 표시장치(33)는 각각 컴퓨터의 키보드와 모니터로 대체할 수 있다.
상기 실시 예에서 계측/제어장치(40)는 상기 센서부에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부를 포함하며, 저장된 프로그램에 의해 환기팬, 온풍난방기 및 가습기의 동작 또는 정지 신호를 디지털 신호로 출력한다. 상기 계측/제어장치는 PLC 또는 아날로그 입력과 디지털 출력 모듈을 포함하는 자료수집장치를 이용하여 구성하는 것이 바람직하다.
상기 실시 예에서 릴레이 회로(50)는 PLC 또는 자료수집장치로 구성되는 상기 계측/제어장치에서 출력되는 디지털 신호를 받아 릴레이 또는 전자접촉기의 접점을 조작하기 위한 회로로서 환기팬, 가습기, 온풍난방기의 구동에 필요한 전압과 전류에 적합한 용량의 접점을 제공하는 기능을 수행한다.
상기 실시 예에서 작동부(60)는 환기팬(61), 가습기(62) 및 온풍난방기(63)로 구성되며, 계사 내부의 온도, 상대습도, 탄산가스농도 및 암모니아가스농도를 조절하는 기능을 수행한다.
도 2는 본 발명의 실시 예가 구동되는 일 예를 간략하게 나타낸 것으로서 상기 작동부가 작동하는 조건을 나타낸 것일 뿐 상기 계사 환경제어 장치를 구동하는 프로그램의 순서도를 구체적으로 표시한 것은 아니다.
도 2에서 프로그램이 시작되면(101) 우선 설정값을 변경(102)하여 새로운 값을 입력(103) 할 수 있다. 입력하는 값은 계사 내부의 온도, 상대습도, 탄산가스농도 및 암모니아가스농도에 대한 설정값과 상기 각 설정값에 대한 불감대값이다. 상기 불감대값을 적용함으로써 작동부를 구성하는 각 기기의 과도하게 빈번한 작동을 방지할 수 있다. 또한 상기 설정값은 닭의 나이(일령)에 따라 다르게 하는 것이 바람직하다.
도 2에서 측정값(104)은 상기 센서부(10, 20)에서 출력된 전기 신호가 온도, 상대습도, 탄산가스농도 및 암모니아가스농도를 나타내는 공학단위로 변환된 값으로서 상기 계측/제어장치의 출력에 해당한다.
도 2에서 작동부의 동작 여부는 우선 가스농도에 의해서 결정된다(105). 상기 센서 부에서 측정된 탄산가스 또는 암모니아가스의 농도가 작동설정값(설정값에 불감대값을 더한 값)보다 높으면 환기팬을 작동(111)시켜 가스 농도를 낮춘다.
도 2에서 온풍난방기는 계사 내부의 온도가 작동설정값(온도 설정값에서 불감대값을 뺀 값)보다 낮고(106), 계사 외부의 온도가 상기 작동설정값보다 낮은 경우(107)에 작동(110)한다.
도 2에서 환기팬은 1) 상기 가스농도가 작동설정값(각 가스농도 설정값에 불감대값을 더한 값)보다 높은 경우(105), 2) 계사 내부온도가 작동설정값보다 낮고(106) 계사 외부온도가 작동설정값보다 높은 경우(107), 3) 계사 내부온도가 상기 작동설정값보다 높고(106) 계사 외부온도가 작동설정값보다 낮은 경우(109), 또는 4) 계사 내부온도가 상기 작동설정값보다 높고(106) 계사 내부습도가 작동설정값보다 높은 경우(108)에 작동(111)한다.
도 2에서 가습기는 1) 계사 내부온도가 상기 작동설정값보다 낮고(106) 계사 외부온도가 작동설정값보다 낮으며(107) 계사 내부습도가 상기 작동설정값(상대습도 설정값에서 불감대값을 뺀 값)보다 낮은 경우(112), 또는 2) 계사 내부온도가 상기 작동설정값보다 높고(106) 계사 외부온도가 상기 작동설정값보다 높으며(109) 계사 내부습도가 상기 작동설정값보다 낮은 경우(112)에 작동(113)한다.
본 발명의 실시 예에서 작동설정값은 상기 작동부가 각각의 환경변수의 값을 낮추는 방향으로 작동할 때는 설정값에 불감대값을 더한 값에 해당하며, 각각의 환경변수의 값을 높이는 방향으로 작동할 때는 설정값에서 불감대값을 뺀 값에 해당한다. 한편 도 2에는 표시되어 있지 않지만 작동부의 동작을 정지시키는 값에 해당하는 정지설정값은 대응하는 작동설정값에서 불감대값의 부호를 반대로 한다.
도 1은 본 발명의 계사 환경제어 장치의 실시 예를 간략하게 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예가 구동되는 일 예를 간략하게 나타낸 것이다.
{도면의 주요부분에 대한 설명}
10: 계사 외부 센서부 11: 계사 외부 온도센서 12: 계사 외부 습도센서
20: 계사 내부 센서부 21: 계사 내부 온도센서 22: 계사 내부 습도센서
23: 계사 내부 탄산가스농도 센서 24: 계사 내부 암모니아가스농도 센서
30: 컴퓨터 및 입출력 장치 31: 컴퓨터 32: 입력장치 33: 표시장치
40: 계측/제어장치
50: 릴레이 회로
60: 제어부 61: 환기팬 62: 가습기 63: 온풍난방기
Claims (8)
- 계사 외부 공기의 온도와 상대습도, 계사 내부 공기의 온도, 상대습도, 탄산가스 농도, 암모니아가스 농도를 측정하는 센서부; 상기 센서부로부터 입력된 값을 기준으로 환기, 가습, 가온을 위한 명령을 처리하는 계측/제어장치와 릴레이 회로; 및 실제로 계사의 환경을 조절하기 위한 환기팬, 가습기 및 온풍난방기를 포함하는 계사 환경제어 장치.
- 제 1항에 있어서 상기 센서부는 계사 내부와 외부의 온도와 상대습도를 측정하고, 이를 비교하여 환기팬, 온풍난방기 및 가습기를 작동시키는 계사 환경제어 장치.
- 제1항에 있어서 계사 내부의 탄산가스(CO2) 농도와 암모니아가스(NH3) 농도를 측정하고, 이를 바탕으로 환기팬을 작동시키는 계사 환경제어 장치.
- 제 1항에 있어서 계사 내부와 외부에 설치된 센서로부터 측정된 아날로그 신호를 PLC 또는 자료수집장치(DAS)를 이용하여 수집하고 처리하는 계측/제어장치를 포함 하는 것을 특징으로 하는 계사 환경제어 장치.
- 제 1항에 있어서 사용자가 계사 내부의 온도, 습도, 탄산가스 농도 및 암모니아가스 농도의 설정값과 작동불감대값을 입력할 수 있는 입력수단을 포함하는 계사 환경제어 장치.
- 제 1항에 있어서 계사 내부와 외부의 환경 측정값 및 사용자가 입력한 상기 설정값과 불감대값을 표시하는 표시장치를 포함하는 계사 환경제어 장치.
- 제 4항에 있어서 상기 계측/제어장치를 구동하는 프로그램에 의하여 환기팬, 온풍난방기 및 가습기의 동작을 제어하는 계사 환경제어 장치.
- 제 4항에 있어서 환기팬, 온풍난방기 및 가습기의 동작을 수동 또는 자동으로 조작할 수 있는 계사 환경제어 장치.
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