KR20110060566A - 온실 자동 제설 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제설에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 온실 지붕에 적설된 눈을 자동으로 제거하는 온실 자동 제설 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 온실 자동 제설 시스템은, 온실 외부의 온도와 습도 등의 감지하여 강설중이라고 판단하면 기동정보를 무선 송신하는 환경 감지 장치; 상기 기동정보를 수신받으면 휴면상태(Sleeping Mode)가 해제되고, 상기 온실 지붕에 적설된 눈의 무게를 감지하여 기 설정된 임계치 이상인 경우 제설을 위한 장치를 기동하는 무게 감지 장치 및; 상기 환경 감지 장치와 상기 무게 감지 장치에서 주기적으로 무선 전송되는 상기 온도와 상기 습도 및 상기 무게 정보를 저장하는 관리 서버를 포함한다.
Figure P1020090117180
온실, 무선, 제설, 강설

Description

온실 자동 제설 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR REMOVING SNOW OF A GREENHOUSE}
본 발명은 제설에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 온실 지붕에 적설된 눈을 자동으로 제거하는 온실 자동 제설 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 온실 또는 비늘하우스 내에서의 작물 재배가 증가하고 있다.
그러나 강설량이 많은 경우, 온실 또는 비늘하우스의 지붕은 과도하게 적설된 눈의 무게로 인해 파손된다는 문제점이 있었다.
또한 쌓인 눈이 오래될 경우. 점차 얼게되어 제거가 어려워지고 지붕에 구비된 시설물들의 고장을 유발한다는 문제점도 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 특히 온실 지붕에 적설된 눈을 자동으로 제거하기 위한 온실 자동 제설 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명에 따르는 온실 자동 제설 시스템은, 온실 외부의 온도와 습도 등의 감지하여 강설중이라고 판단하면 기동정보를 무선 송신하는 환경 감지 장치; 상기 기동정보를 수신받으면 휴면상태(Sleeping Mode)가 해제되고, 상기 온실 지붕에 적설된 눈의 무게를 감지하여 기 설정된 임계치 이상인 경우 제설을 위한 장치를 기동하는 무게 감지 장치 및; 상기 환경 감지 장치와 상기 무게 감지 장치에서 주기적으로 무선 전송되는 상기 온도와 상기 습도 및 상기 무게 정보를 저장하는 관리 서버를 포함한다.
또한, 이를 위해 본 발명에 따르는 온실 자동 제설 방법은, 온실 외부의 온도와 습도를 감지하는 과정; 감지된 상기 온도 및 상기 습도와 기 설정된 강설 임계치를 비교하는 과정; 적설된 눈의 무게를 감지하는 과정; 상기 적설된 눈의 무게와 기 설정된 무게 임계치를 비교하는 과정; 상기 적설된 눈을 제설하는 과정; 상기 제설하는 과정 이후 눈의 무게와 상기 무게 임계치를 비교하는 과정 및; 무게 감지 수단을 휴면모드(Sleeping Mode)로 전환하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따르면, 온실 지붕에 눈을 자동으로 제거함으로써 적은 인력과 장비를 이용해도 효과적으로 제설할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 온실 자동 제설 시스템 및 방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 기본 원리는, 온실 지붕에 적설된 눈의 양이 기 설정된 임계치 이 상인 경우 자동으로 제설장치를 무선 제어하여 눈을 제거하는 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따르는 온실 자동제설 시스템(100)은 온실 외부의 온도와 습도 등을 감지하여 강설중이라고 판단하면, 기동정보를 무선 송신하는 환경 감지 장치(110)와, 상기 기동정보를 수신받으면 휴면상태(Sleeping Mode)가 해제되고, 온실 지붕에 적설된 눈의 무게를 감지하여 기 설정된 임계치 이상인 경우 제설을 위한 장치를 기동하는 무게 감지 장치(120)와, 환경 감지 장치(110)와 무게 감지 장치(120)에서 주기적으로 무선 전송되는 정보를 저장하는 관리 서버(140)를 포함하여 구성된다.
도 1과 같이 구성된 본 발명에 따르는 온실 자동제설 시스템(100)의 동작은 다음과 같다.
우선, 환경 감시 장치(110)는 온실 외부의 온도와 습도를 감지하는 제1 감지부(111)와, 감지된 온도와 습도에 의해 강설 유무를 판단하는 제1 판단부(112) 및, 강설 중이라고 판단되면 기동정보를 무선수신하는 제1 통신부(113)를 포함하여 구성된다.
다음은 도 1을 참조하여 본 발명에 따르는 온실 자동제설 시스템(100)의 환 경 감지 장치(110)의 동작을 설명한다.
우선, 제1 감지부(111)는 온도센서와 습도센서 등으로 구성되어 온실 외부의 환경을 감지하여 제1 판단부(112)로 전송한다.
그러면 제1 판단부(112)는 감지된 정보를 토대로 강설의 유무를 판단한다.
여기서 제1 판단부(112)가 강설의 유무를 판단하는 방법은 다음과 같다.
우선 제1 판단부(112)에는 강설 중인 경우의 온도와 습도 정보가 저장되어 있다.
상기 정보는 반복적인 측정을 통해서 도출된 강설 중인 경우 온도와 습도의 수치이다.
따라서 반복적인 측정으로 도출된 강설 중인 경우 온도와 습도의 값은 강설의 유무를 판단하는 임계치가 된다.
즉 제1 판단부(112)는 제1 감지부(111)는 감지된 정보와 상기 임계치의 차이를 비교하여 임계치보다 높으면 강설중이라고 판단한다.
이와 같이 제1 판단부(112)가 강설중이라고 판단하면 기동지시를 제1 통신부(113)를 경유하여 무선 송신한다.
그러면 무게 감지 장치(120)는 상기 기동지시를 수신한다.
무게 감지 장치(120)는 상기 기동지시를 무선 수신받는 제2 통신부(121)와, 상기 기동지시에 의해 휴면(Sleeping Mode)중인 상태가 해제되어 온실 지붕에 적설된 눈의 무게를 감지하는 제2 감지부(122)와, 감지되는 눈의 무게 정보를 수신받아 기 설정된 임계치 이상인지 판단하는 제2 판단부(123) 및, 임계치 이상인 경우 제 설을 위한 장비들을 기동하는 제1 제어부를 포함하여 구성된다.
다음은 도 1을 참조하여 본 발명에 따르는 온실 자동제설 시스템(100)의 무게 감지 장치(120)의 동작을 설명한다.
우선 제2 통신부(121)는 제1 통신부(113)에서 기동지시를 무선 수신받는다.
상기 기동지시는 휴면중인 제2 감지부(122)를 활성화하기 위한 신호이다.
그러면 제2 감지부(122)는 온실 지붕에 구비된 적어도 하나 이상의 무게 센서로부터 적설되는 눈의 무게를 감지한다.
한편 눈은 균일한 높이로 적설되기 때문에 적설되는 눈의 높이를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 높이 센서를 사용하여도 무방하다.
그 후 제2 판단부(123)는 감지된 무게 정보와 기 설정된 임계치 무게를 비교한다.
여기서 기 설정된 임계치 무게는 적설하중에 의해 온실 지붕이 손상되지 않는 무게 수치이다.
만약, 제2 판단부(123)는 감지된 무게가 기 설정된 임계치 이상일 경우, 제설을 위한 수단을 기동하기 위한 제1 제어부(124)로 기동정보를 전송한다.
따라서 제1 제어부(124)는 상기 기동정보에 따라 제설장치(130)를 기동한다.
여기서 제설장치(130)의 예를 들면, 스프링 쿨러나 열선을 들 수 있다.
즉, 제1 제어부(124)는 펌프를 기동하여 스프링 쿨러로 제설액을 펌핑하여 살포한다거나, 온실지붕 전역에 구비된 열선을 활성화하여 눈을 제거한다.
전술한 본 발명에 따르는 제설장치(130)의 실시 예에 대해서는 도 2 및 도 3 에서 자세하게 설명한다.
한편, 환경 감지 장치(110)와 무게 감지 장치(120)의 각 통신부(113, 121)는 감지된 정보들을 관리 서버(140)로 무선 전송한다.
다음은 관리 서버(140)의 구성요소 및 동작에 대한 설명이다.
관리 서버(140)는 제1 통신부(113)에서 무선 송신된 온도와 습도 정보 및 제2 통신부(121)에서 무선 송신된 무게 정보를 수신받는 제3 통신부(141)와, 상기 정보들의 로그를 저장하기 위한 로그 저장부(142)와, 온실 외부를 살피기 위한 카메라(150)를 조절하기 위한 제2 제어부(143)를 포함하여 구성된다.
우선 관리 서버(140)는 제3 통신부(141)를 통해 각 장치(110, 120)에서 무선 수신되는 정보들을 로그 저장부(142)에 저장한다.
여기에 저장되는 정보는 온도와 습도 및 눈의 무게의 수치정보 및 상기 정보들을 감지한 시간 정보가 포함된다.
그러면 사용자(160)는 네트워크 단말을 이용하여 제3 통신부(141)에 유무선으로 접속하여, 관리 서버(140)의 로그 저장부(142)에 기록된 정보들을 토대로 정보의 신뢰도를 높이도록 임계치를 더 정확하게 업데이트 할 수 있다.
또한 사용자(160)는 카메라(150)를 조절하여 온실 외부를 살핌으로써 자동 설정된 제설작업이 잘 수행되는지 원격지에서 감시할 수 있다.
따라서 사용자는 본 발명에 따르는 온실 자동제설 시스템(100)을 통해 자동으로 진행되는 제설작업을 감시할 수 있다.
도 2와 도 3은 각각 본 발명의 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템의 예를 보여주는 예시도이다.
도 2와 도 3은 도 1의 동일 부재에 대해서는 동일한 도면번호를 기재한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템(100)은 온실 외부의 온도와 습도 등의 감지하여 강설중이라고 판단하면 기동정보를 무선 송신하는 환경 감지 장치(110)와, 상기 기동정보를 수신받아 휴면상태(Sleeping Mode)를 해제하고 온실 지붕에 적설된 눈의 무게를 감지하여 기 설정된 임계치 이상인 경우 제설을 위한 장치를 기동하는 무게 감지 장치(120)와, 무게 감지 장치(120)의 기동지시에 따라 제설을 수행하는 제설장치(130)와, 환경 감지 장치(110)와 무게 감지 장치(120)에서 주기적으로 무선 전송되는 정보를 저장하는 관리 서버(140)와 포함하여 구성된다.
도 2와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템(100)의 동작은 다음과 같다.
참고로 도 2는 도 1의 무게 감지 장치(120)가 제설장치(130)로 기동지시를 보내는 동작까지 동일하므로 그 동작의 설명은 생략한다.
도 2의 무게 감지 장치(120)가 제설장치(130)로 기동지시를 보내면, 모터(132)가 기동하여 제설액탱크(133)의 제설액을 스프링클러(131)까지 펌핑(Pumping)한다.
또한, 스프링 쿨러(131)는 제설액이 도달하면 동작하여 온실 지붕에 적설된 눈을 제거하기 위해 제설액을 살포한다.
그 후, 제2 감지부(122)는 환경 감지 장치(110)에서 더 이상 기동지시를 수신 받지 않거나, 지속적으로 온실 지붕의 적설하중을 감지하여 일정시간 적설하중이 기 설정된 임계치 이상을 넘지 않으면 휴면상태로 돌입한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템(100)은 온실 외부의 온도와 습도 등의 감지하여 강설중이라고 판단하면 기동정보를 무선 송신하는 환경 감지 장치(110)와, 상기 기동정보를 수신받아 휴면상태(Sleeping Mode)를 해제하고 온실 지붕에 적설된 눈의 무게를 감지하여 기 설정된 임계치 이상인 경우 제설을 위한 장치를 기동하는 무게 감지 장치(120)와, 무게 감지 장치(120)의 기동지시에 따라 제설을 수행하는 제설장치(130)와, 환경 감지 장치(110)와 무게 감지 장치(120)에서 주기적으로 무선 전송되는 정보를 저장하는 관리 서버(140)와 포함하여 구성된다.
도 3과 같이 구성된 본 발명의 제2 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템(100)의 동작은 다음과 같다.
참고로 도 3은 도 1의 무게 감지 장치(120)가 제설장치(130)로 기동지시를 보내는 동작까지 동일하므로 그 동작의 설명은 생략한다.
도 3의 무게 감지 장치(120)가 제설장치(130)로 기동지시를 보내면, 온실 지붕에 구비된 적어도 하나 이상의 열선들(134)에 전원이 인가되어 온실 지붕에 적설된 눈을 녹이기에 적당한 온도가 된다.
따라서 온실 지붕에 적설된 눈이 녹게 된다.
그 후, 제2 감지부(122)는 환경 감지 장치(110)에서 더 이상 기동지시를 수신 받지 않거나, 지속적으로 온실 지붕의 적설하중을 감지하여 일정시간 적설하중이 기 설정된 임계치 이상을 넘지 않으면 휴면상태로 돌입한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따르는 온실 자동제설 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따르는 온실 자동제설 방법(400)은 온실 외부의 온도와 습도를 감지하는 과정(S410)과, 상기 감지된 온도 및 습도와 기 설정된 강설 임계치를 비교하는 과정(S420)과, 적설된 눈의 무게를 감지하는 과정(S430)과, 상기 적설된 눈의 무게와 무게 임계치를 비교하는 과정(S440)과, 상기 적설된 눈을 제설하는 과정(S450)과, 상기 제설하는 과정(S450)이후 무게 임계치를 비교하는 과정(S460) 및, 무게 감지 수단을 휴면모드(Sleeping Mode)로 전환하는 과정(S470)을 포함하여 구성된다.
도 3과 같이 구성되는 본 발명에 따르는 온실 자동제설 방법(400)의 진행과정은 다음과 같다.
우선 온실의 외부에서 온도와 습도를 감지한다(S410).
그 다음, 감지된 온도와 습도를 기 설정된 임계치와 비교한다(S420).
여기서 기 설정된 임계치는 반복적인 측정을 통해서 도출된 강설 중인 경우 온도와 습도의 수치이다.
따라서 반복적인 측정으로 도출된 강설 중인 경우 온도와 습도의 값은 강설의 유무를 판단하는 강설 임계치가 된다.
만약, 감지된 온도와 습도가 강설 임계치보다 높다면 강설 무게를 감지하는 수단을 활성화 시킨 후, 강설 무게를 감지한다(S430).
감지 결과, 감지된 강설 무게가 기 설정된 무게 임계치보다 높다면 제설을 실시한다(S440).
여기서 기 설정된 임계치 무게는 적설하중에 의해 온실 지붕이 손상되지 않는 무게 수치이다.
여기서 제설은 제설액을 펌핑하여 온실 지붕에 구비된 스프링 쿨러로 제설액을 살포하거나, 온실 지붕에 적어도 하나 이상 균일하게 구비된 열선에 전원을 가하여 온도를 높여 눈을 제거한다.
그 후, 다시 무게 임계치와 강설 무게를 비교하여(S460) 임계치 이하인 경우 무게를 감지하는 수단을 비활성화 시킨다(S470).
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되 며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템을 보여주는 블록도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템을 보여주는 블록도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따르는 온실 자동제설 시스템을 보여주는 블록도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따르는 온실 자동제설 방법을 보여주는 순서도.

Claims (7)

  1. 온실 외부의 온도와 습도를 감지하여 강설중이라고 판단하면 기동정보를 무선 송신하는 환경 감지 장치;
    상기 기동정보를 수신받으면, 상기 온실 지붕에 적설된 눈의 무게를 감지하기 위해 휴면상태(Sleeping Mode)가 해제되고, 상기 눈의 무게가 기 설정된 임계치 이상인 경우 제설을 위한 장치를 기동하는 무게 감지 장치 및;
    상기 환경 감지 장치와 상기 무게 감지 장치에서 주기적으로 무선 전송되는 상기 온도와 상기 습도 및 상기 무게 정보를 저장하는 관리 서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온실 자동제설 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 환경 감지 장치는
    상기 온실 외부의 온도와 습도를 감지하는 제1 감지부;
    감지된 상기 온도와 상기 습도에 의해 강설 유무를 판단하는 제1 판단부 및;
    상기 1제1 판단부가 강설 중이라고 판단하면 기동정보를 무선송신하는 제1 통신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온실 자동제설 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무게 감지 장치는
    상기 기동지시를 무선 수신받는 제2 통신부;
    상기 기동지시에 의해 휴면(Sleeping Mode)중인 상태가 해제되어 상기 온실 지붕에 적설된 눈의 무게를 감지하는 제2 감지부;
    감지되는 상기 눈의 무게 정보를 수신받아 기 설정된 임계치 이상인지 판단하는 제2 판단부 및;
    상기 제2 판단부가 상기 눈의 무게 정보가 임계치 이상이라고 판단하는 경우, 상기 제설을 위한 장치를 기동하는 제1 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온실 자동제설 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 관리 서버는
    상기 제1 통신부에서 무선 송신된 상기 온도와 상기 습도 정보 및 상기 제2 통신부에서 무선 송신된 상기 눈의 무게 정보를 수신받는 제3 통신부;
    상기 온도와 상기 습도 및 상기 눈의 무게 정보들의 로그를 저장하기 위한 로그 저장부;
    상기 온실 외부를 살피기 위한 카메라 및;
    상기 카메라를 조절하기 위한 제2 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온실 자동제설 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항에 있어서, 제설을 위한 장치는
    모터가 기동하여 제설액 탱크의 제설액을 스프링클러까지 펌핑하여 제설액을 상기 온실 지붕에 살포하여 제설하는 것을 특징으로 하는 온실 자동제설 시스템.
  6. 제1항 내지 제4항에 있어서, 제설을 위한 장치는
    상기 온실 지붕에 구비된 적어도 하나 이상의 열선들에 전원이 인가되어 온실 지붕에 적설된 눈을 녹이기에 적당한 온도가 됨으로써 제설하는 것을 특징으로 하는 온실 자동제설 시스템.
  7. 온실 외부의 온도와 습도를 감지하는 과정;
    감지된 상기 온도 및 상기 습도를 기 설정된 강설 임계치와 비교하는 과정;
    적설된 눈의 무게를 감지하는 과정;
    상기 적설된 눈의 무게와 기 설정된 무게 임계치를 비교하는 과정;
    상기 적설된 눈을 자동으로 제설하는 과정; 및
    상기 눈의 무게를 재감지하여 상기 무게 임계치 이하인 경우 휴면모드(Sleeping Mode)로 전환하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온실 자동제설 방법.
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