KR20130035794A - 센서 이동형 작물생장환경 모니터링 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물공장에서의 작물의 생장측정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작물의 크기를 측정하기 위해 상하좌우 이동형 적외선 센서 및 시스템 구성방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따르는 센서 이동형 작물생장환경 모니터링 장치는, 생장환경을 측정하는데 있어서, 센싱장치를 이동시켜주는 모터장치와; 작물의 크기를 측정하는 센싱장치와; 상기 센싱장치와 모터부에서 측정된 값에 따라 작물의 크기를 결정하는 베이스 장치를 포함한다.

Description

센서 이동형 작물생장환경 모니터링 장치 및 그 방법{The crop growth monitoring device using movable sensor and it's method}

본 발명은 식물공장에서의 작물의 생장측정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작물의 생장상태를 판단하기 위한 온도센서, 카메라 장치, IR sensor의 생육상태 측정 모듈, 생장상태 측정모듈을 이동하기 위한 스텝모터를 이용한 이동 모듈, 이를 통해 원격지에서 스마트단말을 이용하여 식물공장의 작물의 생장 상태 파악 및 환경 제어를 위한 제어모듈을 포함한다.

최근 들어, 외부 환경에 영향을 받지 않고 실내에서의 작물 재배를 위한 수직농업에 대하여 관심이 증대되고 있다.

그러나 식물공장은 기존의 온실에서 환경 감시를 위한 센서네트워크 기술을 적용하기에는 실내에 트레이와 같은 많은 시설들이 있어 센서 신호의 간섭, 회절 등과 같은 영향으로 데이터 전송이 어렵기 때문에 센서네트워크의 적용이 어렵다. 식물공장에서 작물의 생장측정을 위한 새로운 모니터링 방법이 필요하다.

본 발명은 상술한 바와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 식물공장에서의 생장상태 측정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식물공장에 설치되는 트레이에 작물의 생장상태를 측정하기 위한 생육상태 측정 모듈, 측정 모듈을 이동하기 위한 이동 모듈 및 제어모듈에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에 따르는 식물생장환경 측정장치는, 생장환경을 측정하는데 있어서, 센싱장치를 이동시켜주는 이동 모듈과; 작물의 온도를 측정하기 위한 온도센서, 작물의 상태를 확인하기 위한 카메라 장치, 작물의 크기를 측정하는 센싱장치를 포함하는 생육상태 측정 모듈; 원격지에서 스마트단말을 이용하여 식물공장의 작물의 생장 상태 파악 및 환경 제어를 위한 제어모듈을 포함한다.

본 발명에 따르면, 원격지에서 스마트 단말을 이용하여 식물공장 작물의 생장상태를 근접에서 상태 파악이 가능하고 환경 제어를 통해 작물의 생장속도 조절 및 생장에 따른 최적 수확시기를 결정할 수 있다. 또한, 본 발명을 통해 향후 식물공장에서 최소의 인원으로 식물공장의 운영이 가능하여 인건비 절감 효과가 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 식물공장에서 생장상태를 측정하기 위한 장치를 간략하게 보여주는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 도 1의 센싱장치(110)을 세부적으로 보여주는 세부 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따르는 식물 생장 측정방법을 보여주는 순서도.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 온실환경 자동제어 시스템 및 방법을 상세히 설명한다.

본 발명의 기본 원리는, 식물공장에서 지정된 특정 작물의 생장측정 및 센싱 방법에 관한 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 식물생장 측정 및 센싱 장치를 간략하게 보여주는 블록도이다.

도 1을 참조하면 본 발명에 따르는 식물생장 측정 및 센싱 장치(100)는 센싱 데이터를 전송하는 송수신장치와, 적외선 센서를 이용하여 작물의 크기를 측정하는 적외선 센서(110)와, 지정된 위치의 작물의 상태를 모니터링 하는 온도센서(110)와, 센서를 제어하기 위한 제어장치와, 상기 제어명령에 따라 해당 기기들로 제어명령을 입력하는 중앙처리장치와, 센싱된 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스를 포함하여 구성된다.

우선 센싱장치(110)은 식물공장에서 작물의 크기를 측정하기 위한 적외선 센서(111)와, 지정된 위치에 위치한 작물의 상태를 모니터링 하기위한 온도센서(112)와, 지정된 위치에 위치한 작물의 상태를 모니터링하기위한 CCD 이미지 처리장치(113)을 포함하여 구성되며, 적외선센서(111)와, 온도센서(112)와, 이미지처리장치(113)에서 데이터 수집을 위한 데이터 수집장치(116)와 측정된 데이터를 전송하기 위한 송수신 장치(117)를 포함하여 구성된다.

도 1과 같이 구성된 본 발명에 따르는 식물생장 측정 및 센싱 장치(100)의 동작은 다음과 같다.

상기 적외선센서(111)는 식물의 크기를 넘어서면 값이 대폭으로 상승하는 특성이 있어, 이를 이용하여 작물의 크기를 측정하는 센싱 데이터를 판단하기 위함이다. 또한, 온도센서(112)는 지정된 위치에 위치한 특정 작물의 온도를 모니터링 하기 위함이며, 이미지처리장치(113)는 특정 작물의 상태 및 병충해상황을 모니터링 하기 위함이다.

이와 같이 측정되어 수집된 값은 송수신장치(117)로 데이터를 보낸다. 바람직하게, 적외선센서(111)와, 온도센서(112)와, 이미지 처리장치(113)에서 측정된 데이터는 송수신장치(117)를 통해 유선 또는 무선으로 게이트웨이의 송수신장치에 송신한다.

만약, 적외선센서(111)에서 측정된 데이터가 기준 값을 초과하는 경우 중앙처리장치(114)에서 이를 판단 후 도 3의 좌우 이동장치(320) 및 상하 이동장치(310)를 제어장치(330)를 이용해 도 3의 좌우 이동장치(320) 및 상하 이동장치(310)를 1.8도씩 회전시켜 상하좌우 측으로 센싱장치(110)을 이동 시키며 적절한 작물의 위치를 판단하며 이를 센싱한다.

또한, 적외선센서(111)에서 데이터 측정을 완료할 경우 도3의 제어장치(330)로 제어신호를 전송하여 좌우 이동장치(320) 및 상하 이동장치(310)에서 스텝모터가 정방향 회전한 만큼 역방향 회전시켜 모터와 센싱장치(110)를 원위치 시킨다.

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 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

111 : 적외선 센서, 112 : 온도센서, 113 : CCD, 114 : 중앙처리장치
115 : 이미지처리장치, 116 : 송수신장치, 117 : 안테나
310 : 상하 이동장치, 320 : 좌우이동장치, 330 : 제어장치
340 : 중앙처리 장치, 350 : 송수신장치

Claims (4)

1. 식물생장을 측정하는 장치에 있어서,
   센싱장치를 이동시켜주는 모터장치와;
   작물의 크기를 측정하는 센싱장치 및;
   상기 센싱장치와 모터부에서 측정된 값에 따라 작물의 크기를 결정하는 베이스 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 식물생장 측정 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 센싱장치는 모터구동부로 적외선센서를 이동시켜 식물의 크기를 측정하는데 있어서 기준 값과 비교하기 위한 데이터를 수집하기 위한 적외선센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 식물생장 측정 장치.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 모터구동부는 센싱장치에서 데이터를 측정하기 위하여, 모터를 회전시켜 센싱장치를 상하좌우이동 시키기 위한 방법을 이용하는 구성되는 것을 특징으로 하는 식물생장 측정 장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 베이스 장치는 상기 측정값을 무선으로 수신받는 안테나와, 수신받은 상기 측정값의 잠음을 감쇄시키고 신호를 증폭하여 전송하는 송수신장치와, 측정값으로 회전 값을 길이로 환산하여 연산하는 중앙처리장치 및 상기 송수신장치에서 상기 측정값과 연산된 식물의 길이 값을 베이스장치에 전송하기 위해 구비된 통신 포트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 식물생장측정 장치.
   
   

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