KR20130142230A - Lighting system for cultivation of plants in indoor space - Google Patents

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KR20130142230A
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이강복
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Abstract

The present invention relates to a lighting system for the cultivation of plants, more specifically a lighting system for the cultivation of plants which provides light necessary for the growth and photosynthesis of plants, uniformly emits light to the plants in indoor environment for growing the plants including a botanical garden or a plastic greenhouse, optimizes the cultivation environment of the plants regardless of the season and the change of location by controlling the wavelength, the intensity of radiation, and the emission angle of a lighting, and enables users to effective manage the growth of various kinds of plants.

Description

식물 재배용 조명시스템 {Lighting system for cultivation of plants in indoor space}Lighting system for cultivation of plants in indoor space}

본 발명은 식물 재배용 조명시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 식물의 생육 및 광합성에 필요한 빛을 제공하는 조명시스템에 있어서, 식물원이나 비닐하우스 등 식물이 재배되는 실내환경에서 식물에 빛이 골고루 조사되도록 하되, 각 식물의 생육특성에 따라 조명의 파장, 광량, 조사각도 등을 제어함으로써 계절이나 장소의 변화에 큰 영향을 받지 않고 식물의 재배환경을 최적화함과 아울러 다양한 종류의 식물의 생장을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 식물 재배용 조명시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting system for plant cultivation, and more particularly, to an illumination system that provides light for plant growth and photosynthesis, so that light is uniformly radiated to plants in an indoor environment where plants are grown, such as a botanical garden or a vinyl house. However, by controlling the wavelength of light, quantity of light, irradiation angle, etc. according to the growth characteristics of each plant, it is possible to optimize the growing environment of plants without affecting the change of seasons or places and to efficiently grow various kinds of plants. A lighting system for plant cultivation that enables management.

일반적으로, 식물을 재배하기 위해서는 식물 생장에 필요한 빛, 물, 온도, 공기, 토양(영양분)이 기본적으로 필요하다. 특히, 식물은 광합성 작용을 통해 합성된 탄수화물을 에너지원으로 하여 살아가기 때문에 빛을 공급해 주는 것은 매우 중요한 일이라 할 것이다.In general, in order to grow plants, light, water, temperature, air, and soil (nutrients) necessary for plant growth are basically required. In particular, since plants use the carbohydrates synthesized through photosynthesis as energy sources, it is important to provide light.

예컨대, 식물원이나 비닐하우스 등과 같은 실내에서 식물을 재배하는 과정에서 식물체가 빛을 받지 못하면 광합성을 하지 못해 양분을 만들 수가 없기 때문에 제대로 성장하지 못하거나 죽게 되며, 또한 빛을 충분히 받지 못하면 잎의 색상이 옅어지고 가늘어지며 다 자라기도 전에 잎이 잘 떨어지거나 꽃을 피우지 못하는 등의 문제점이 발생하므로 빛을 균일하게 조사해주어야 할 필요가 있다.For example, in the process of growing a plant indoors, such as a botanical garden or a vinyl house, if the plant does not receive light, it cannot grow photosynthesis because it cannot make photosynthesis, and if it does not receive enough light, the color of the leaves will be lost. It is necessary to irradiate light uniformly because it causes problems such as leaves falling well or flowers before it grows thinner and thinner.

그런데 이러한 식물에 조사되는 모든 파장의 빛이 식물의 광합성에 유용한 것은 아니어서 각 식물마다 필요로 하는 광량이나 파장이 다를 수 있고, 같은 식물이라도 잎이나 줄기, 열매 등 각 성장과정마다 적절한 광량이나 파장대에서 효율적으로 광합성 작용이 이루어지게 된다.However, the light of all wavelengths irradiated to these plants is not useful for photosynthesis of the plant, so the amount of light or wavelength required for each plant may be different, and even the same plant may have an appropriate amount of light or wavelength for each growth process such as leaves, stems, and fruits. Photosynthesis is efficiently performed at.

이에 따라 각 식물의 종류 또는 성장시기에 따라 빛의 양이나 파장대 등을 적절하게 제어할 수 있는 환경이 제공되지 않고서는 식물을 최적의 상태로 재배할 수 없다는 어려움이 있다.Accordingly, there is a difficulty in cultivating a plant in an optimal state without providing an environment capable of appropriately controlling the amount of light or wavelength band according to the type or growth time of each plant.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 식물원이나 비닐하우스 등의 실내에서 식물을 재배하는 데에 있어서, 태양광에 근접하는 여러 가지 광원을 구비하여 각 식물의 생육특성에 부합하는 빛을 균일하게 조사하도록 함과 아울러 조명의 광량, 파장, 조사각도 등을 최적의 상태로 제어하여 식물의 생장을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 식물 재배용 조명시스템을 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, in the cultivation of plants indoors, such as a botanical garden or a plastic house, having a variety of light sources close to the sunlight to meet the growth characteristics of each plant The present invention provides an illumination system for plant cultivation that enables to uniformly irradiate and control the growth of plants efficiently by controlling the light quantity, wavelength, and irradiation angle of illumination in an optimal state.

본 발명의 다른 목적은 식물의 조명 흡수율을 최적화하고 빛의 손실을 최소화하여 빛을 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to optimize the light absorption of the plant and to minimize the loss of light to make efficient use of light.

본 발명의 또 다른 목적은 조명의 통신제어를 위한 별도의 배선을 구비할 필요가 없고 설치 및 관리가 용이하며 전력을 효율적으로 사용하도록 하는 것이다.Still another object of the present invention is to eliminate the need for a separate wiring for communication control of lighting, to facilitate installation and management, and to efficiently use power.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 식물 재배용 조명시스템은, 조명장치; 상기 조명장치를 제어 및 통제하는 로컬제어장치; 및 재배지의 환경을 모니터링 하기 위해서 온도, 습도, 조도, CO2와 같은 환경조건을 측정하여 상기 로컬제어장치로 전송해 주는 센서모듈을 포함함을 특징으로 하는 것이다.Plant cultivation lighting system according to the present invention to achieve the above object, the lighting device; A local control device for controlling and controlling the lighting device; And it is characterized in that it comprises a sensor module for measuring the environmental conditions such as temperature, humidity, illuminance, CO2 to monitor the environment of the plantation and transmit to the local control device.

상기 조명장치의 내부에는 엘이디제어부(LCU), 엘이디모듈(5채널), 로컬제어부 및 전력선통신모듈이 실장되고, 로컬제어장치로부터 전송된 조명제어 데이터를 엘이디제어부에서 다운받아 엘이디모듈을 점등 및 디밍(dimming) 제어한다.An LED control unit (LCU), an LED module (5 channels), a local controller and a power line communication module are mounted in the lighting device, and the LED module is turned on and dimmed by downloading lighting control data transmitted from the local controller from the LED controller. (dimming) control.

로컬제어장치는 PC기반의 시스템으로 센서모듈을 통해 수집한 환경데이터와 식물 재배에 필요한 조명데이터를 프로그래밍하여 조명장치로 전송함으로써 식물 재배에 필요한 조명을 제공하는 것이다.Local control device is a PC-based system that provides lighting for plant cultivation by programming environmental data collected through sensor module and lighting data for plant cultivation and transmitting it to lighting device.

센서모듈은 각각의 측정용 프로브를 통하여 온도, 습도, 조도, CO2 등의 환경조건을 측정하게 되고, 측정된 데이터 정보를 가공하여 전력선통신모듈을 통해 로컬제어장치로 수집된 환경 데이터를 전송한다.The sensor module measures environmental conditions such as temperature, humidity, illuminance and CO2 through each measuring probe, processes the measured data information, and transmits the collected environmental data to the local control device through the power line communication module.

본 발명의 식물 재배용 조명시스템에 따르면, 적색, 청색, 백색, 자외선, 적외선 등 태양광에 가장 근접한 광을 발생시킬 수 있고, 5종의 파장을 독립적으로 펄스폭 변조 디밍(Pulse Width Modulation Dimming) 제어에 의해 식물 특성에 따라 각 파장의 광 출력을 제어함으로써 이러한 5종의 엘이디 조명을 통해 적절한 밝기를 조정하여 계절 및 장소의 변화에 영향을 덜 받고, 안정적으로 각 식물(농작물)의 성장에 요구되는 태양광과 엘이디 광량을 혼합하여 제공함으로써 다양한 종류의 식물의 성장속도를 조절하여 효율인 생산이 가능하다는 장점을 가진 것이다.According to the plant cultivation lighting system of the present invention, it is possible to generate the light closest to the sunlight, such as red, blue, white, ultraviolet, infrared light, and to control the pulse width modulation dimming (Pulse Width Modulation Dimming) independently of the five wavelengths By controlling the light output of each wavelength according to the characteristics of the plant by adjusting the appropriate brightness through these five kinds of LED lighting is less influenced by changes in seasons and places, and stably required for the growth of each plant (crop) By providing a mixture of sunlight and LED light, it has the advantage of efficient production by controlling the growth rate of various kinds of plants.

그리고 5종의 엘이디 조명을 순차적으로 점등 제어하고 식물의 흡수 파장 및 점등 주파수에 최적화하여 점등함에 따라 식물 재배 조명을 위한 전력을 효율적으로 사용할 수 있고, 외부의 환경변화를 측정하는 센서에 의해 조도, 온도, 습도, CO2 등의 데이터를 수집, 피드백 제어에 의해 최적화된 광량을 제어할 수 있다.In addition, the five kinds of LED lights are sequentially controlled to be lit and optimized for the absorption wavelength and the lighting frequency of the plants, so that the power for plant cultivation can be efficiently used, and the illumination is measured by a sensor measuring an external environmental change. Data such as temperature, humidity, and CO 2 can be collected and optimized light can be controlled by feedback control.

또한, 조명의 각도를 50~100도 이내로 제한하여 빛이 불필요한 곳으로 분산되거나 확산되는 것을 방지하고 재배되는 식물에만 집중적으로 제공하는 등 광 이용 효율을 최적화하고, 식물이 성장하는 과정에서 변화되는 높이에 따라 전동으로 조명의 광조사 각도를 조절하여 최적의 각도로 광을 조사할 수 있는 것이다.In addition, the lighting angle is limited to within 50 to 100 degrees to prevent light from being distributed or diffused to an unnecessary place, and to concentrate light on cultivated plants. By adjusting the light irradiation angle of the electric light according to the can be irradiated with light at the optimum angle.

아울러, 통신제어를 위한 별도의 배선을 설치할 필요 없이 전원배선을 통해 통신하는 방식(PLC : Power Line Communication)을 채택함에 따라 설치 및 관리가 용이한 것이다.In addition, it is easy to install and manage by adopting a method (PLC: Power Line Communication) to communicate through power wiring without installing a separate wiring for communication control.

도1은 본 발명의 조명시스템을 개략적으로 나타낸 설계도1 is a schematic view showing a lighting system of the present invention

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식물 재배용 조명시스템은, 조명장치(10); 상기 조명장치를 제어 및 통제하는 로컬제어장치(20); 및 재배지의 환경을 모니터링 하기 위해서 온도, 습도, 조도, CO2와 같은 환경조건을 측정하여 상기 로컬제어장치로 전송해 주는 센서모듈(30)을 포함함을 특징으로 하는 것이다.Referring to the drawings, the lighting system for plant cultivation according to a preferred embodiment of the present invention, the lighting device 10; A local control device 20 for controlling and controlling the lighting device; And it is characterized in that it comprises a sensor module 30 for measuring the environmental conditions such as temperature, humidity, illuminance, CO2 to monitor the environment of the plantation and transmit to the local control device.

조명장치(10)는 적색(R), 청색(B), 백색(W), 자외선(UV), 적외선(IR) 등 식물재배에 적용되는 5가지의 엘이디(LED) 조명의 밝기를 로컬제어장치와의 통신을 통해 각 식물(농작물)에 요구되는 광량 값을 가변 제어하는 것이다.The lighting device 10 controls the brightness of five LED lightings applied to plant cultivation such as red (R), blue (B), white (W), ultraviolet (UV), and infrared (IR). It is to control the amount of light value required for each plant (crop) through communication with.

로컬제어장치(20)는 PC기반의 시스템으로 센서모듈을 통해 수집한 환경데이터와 식물 재배에 필요한 조명데이터를 프로그래밍하여 조명장치로 전송함으로써 식물 재배에 필요한 조명을 제공하는 것이다.Local control device 20 is a PC-based system to provide the lighting necessary for plant cultivation by programming the environmental data collected through the sensor module and the lighting data necessary for plant cultivation to transmit to the lighting device.

센서모듈(30)은 각각의 측정용 프로브를 통하여 온도, 습도, 조도, CO2 등의 환경조건을 측정하게 되고, 측정된 데이터 정보를 가공하여 전력선통신모듈을 통해 로컬제어장치로 수집된 환경 데이터를 전송한다.The sensor module 30 measures environmental conditions such as temperature, humidity, illuminance and CO2 through each measuring probe, and processes the measured data information to collect the environmental data collected by the local control device through the power line communication module. send.

이에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail as follows.

조명장치(10)의 내부에는 엘이디제어부(LCU), 엘이디모듈부(5채널), 로컬제어부 및 전력선통신부가 실장되고, 로컬제어장치로부터 전송된 조명제어 데이터를 엘이디제어부에서 다운받아 엘이디모듈을 점등 및 디밍(dimming) 제어한다.An LED control unit (LCU), an LED module unit (5 channels), a local control unit and a power line communication unit are mounted inside the lighting device 10. The LED module is turned on by downloading lighting control data transmitted from the local control unit from the LED control unit. And dimming control.

즉, 5채널 엘이디램프를 제어하는 장치는 LMD, LCU, LDU, SMPS로 이루어지고, 각 구성의 유닛은 먼지나 고온, 고습 등에 견딜 수 있도록 기구부에 의해 밀폐하는 방식으로 설계되어야 한다.That is, the device for controlling the five-channel LED lamp is composed of LMD, LCU, LDU, SMPS, and the unit of each configuration should be designed in such a way that the unit is sealed by a mechanical part to withstand dust, high temperature, and high humidity.

기구부(11)는 식물의 배양환경에 적합하도록 먼지나 빈번한 수분 분사에도 충분히 견디도록 외관을 이루는 것으로, 균일한 광량을 제공하기 위해 각 채널별 모듈로 구성되어 양쪽 2개로 분리된 상태로 광량 각도를 조절할 수 있고, 최대 40도까지 모터 엑츄에이터를 사용하여 전동으로 각도를 조절하여 전체 광량이 균일하게 전달되도록 이루어져 있다.The mechanism part 11 is formed to withstand dust or frequent water spraying so as to be suitable for a culture environment of a plant, and is composed of modules for each channel in order to provide a uniform amount of light. Adjustable, up to 40 degrees by using a motor actuator to adjust the angle by the electric light is made to be uniformly transmitted.

이러한 기구부(11)의 내부에는 엘이디모듈부(LMD : LED Module), 엘이디제어부(LCU : LED Control unit), 각도조절용 모터제어부, 전력선통신부(Power)로 구성되어 있다.Inside the mechanism unit 11 is composed of an LED module (LMD: LED Module), LED control unit (LCU: LED control unit), angle control motor control unit, power line communication unit (Power).

엘이디모듈부(12)는 다수의 LED를 PCB기판에 실장하고, 방열을 위해 HEAT SINK 내부에 기판을 고정한 후에 완전한 방수를 위하여 EPOXY로 몰딩하여 제작된 것으로, PWM 전압이 입력될 수 있도록 2WIRE로 제작된다.The LED module unit 12 is manufactured by molding a plurality of LEDs on the PCB board, fixing the board inside the heat sink for heat dissipation, and molding them with EPOXY for complete waterproofing. do.

엘이디모듈부는 엘이디 파장별로 제작되고, 5가지의 파장의 엘이디모듈이 조합되어 사용되게 된다. 엘이디모듈부는 5채널로 이루어지며, 색상별 세부사양은 아래와 같다.The LED module unit is manufactured for each LED wavelength, and an LED module having five wavelengths is used in combination. The LED module unit consists of 5 channels, and the detailed specifications for each color are as follows.

Figure pat00001
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엘이디모듈부는 각 색상 별로 DC24V, 0.48A를 기준으로 구성(약 9W)되고, 1차 제작 시보다 bar 1개의 출력을 증가시키고 bar의 수량을 줄여서 구성효율을 증가시킨다.The LED module unit is configured based on DC24V and 0.48A for each color (about 9W), and increases the efficiency of construction by increasing the output of one bar and reducing the number of bars than the first production.

엘이디제어부(13)는 중앙제어장치와 유선통신을 통해 각 엘이디 채널별 제어정보를 수신하여, 해당되는 LDU(LED Driver Unit)에 PWM 출력을 조절하여 밝기를 조정하는 기능을 하고, 전체 엘이디모듈부의 좌측 및 우측의 소비전류를 측정하여 출력의 이상 유무를 예측 확인할 수 있다.The LED control unit 13 receives the control information for each LED channel through a wired communication with the central control unit, and adjusts the brightness by adjusting the PWM output to the corresponding LDU (LED Driver Unit), the entire LED module unit By measuring the current consumption on the left and right sides, it is possible to predict the abnormality of the output.

엘이디제어부는 주파수 1~20kHz 범위 내에서 PWM 0~100% 밝기의 200단계(0.5%)로 조정할 수 있고, 중앙제어장치를 통해 각 엘이디제어부를 개별적으로 제어하거나, 여러 엘이디제어부들을 선택하여 그룹으로 구성하여 제어할 수 있다.The LED controller can be adjusted in 200 steps (0.5%) of PWM 0 ~ 100% brightness within the frequency range of 1 ~ 20kHz, individually controlling each LED controller through the central controller, or selecting multiple LED controllers in groups It can be configured and controlled.

엘이디제어부는 중앙제어장치로부터 시간에 따른 밝기 변화량의 데이터를 수신하면 중앙제어장치와 연결되지 않더라도 해당 시간에 밝기를 제어하며 운영된다. 통신방식은 PLC(Power Line Communication) 통신을 지원하여 별도의 통신라인을 설치하지 않고 기존의 AC파워라인을 활용할 수 있다.When the LED controller receives data of the brightness change amount with time from the central controller, the LED controller controls the brightness at the corresponding time even if not connected to the central controller. Communication method supports PLC (Power Line Communication) communication and can use existing AC power line without installing a separate communication line.

이러한 엘이디제어부는 LED를 제어하기 위한 CPU와 동작상태를 검출하기 위한 입출력 회로, LOCAL CONTROL SERVER에 전력선 통신(PLC)으로 데이터를 전송하는 PLC 통신 회로로 구성되고, 전력선 통신을 통하여 원격 제어기로부터 제어명령을 받아 조명을 제어하게 된다. The LED control unit is composed of a CPU for controlling the LED, an input / output circuit for detecting an operation state, and a PLC communication circuit for transmitting data to the LOCAL CONTROL SERVER by power line communication (PLC), and a control command from a remote controller through power line communication. To control the lighting.

엘이디제어부는 원격 제어기와의 통신 접속이 단절되는 경우에도 다운로드 및 저장된 프로그램으로 조명을 독립적으로 제어할 수 있어야 한다.The LED control unit should be able to independently control the lighting by the downloaded and stored program even when the communication connection with the remote controller is lost.

엘이디제어부는 디지털입력부, 아날로그입력부, PWM출력부, 통신부로 이루어진다.The LED control unit is composed of a digital input unit, an analog input unit, a PWM output unit, and a communication unit.

디지털 입력부는 DIP 스위치로 구성되어 총 8개의 입력을 가지고 있고, 하기 와 같은 기능을 수행한다.Digital input part is composed of DIP switch and has 8 inputs in total, and performs the following functions.

Figure pat00002
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디지털 입력부의 수동 ID 설정은 최대 15개(1~15)LCU를 지원하며, 초기 LCU 전원 인가 후 지정된 시간(30초)이내에 설정 가능하며, 이후는 설정이 불가하다. (운영 ID 변경이 필요하면 조명 제어장치의 전원을 끄고 다시 켜지고 30초 이내 ID 변경 명령을 해야 한다. DIP8을 OFF 상태로 하면 통신 ID 설정상태가 되는데, 초기 ID값은 1이며, 장치 전원 인가 후 지정된 시간(30초) 이내에 설정 가능하다. 셀프테스트는 초기 전원 인가 시 각 채널 별 LED를 순차적으로 ON/OFF 하여 상태를 확인한다. 마스터로부터 시간 별 밝기데이터(스케줄링) 받은 이후 시간에 따라서 밝기를 제어를 하며, 마스터장치가 OFF 되더라도 LCU는 수신된 스케줄링 데이터(최대 50개 데이터)를 가지고 설정된 기간 동안 LMD의 밝기를 제어한다.Manual ID setting of digital input unit supports maximum 15 (1 ~ 15) LCUs, and can be set within a specified time (30 seconds) after initial LCU power-up. (If the operation ID needs to be changed, turn off the power of the lighting control device and turn it on again. Then, change ID command within 30 seconds. If DIP8 is turned OFF, the communication ID is set. The initial ID value is 1. It can be set within a specified time (30 seconds) Self-test checks the status by sequentially turning on / off the LEDs for each channel when the initial power is applied. Even if the master device is turned off, the LCU controls the brightness of the LMD for a set period with the received scheduling data (up to 50 data).

또한 DIP 스위치는 Case 내부에 위치하며, 조작에 제한이 있으므로 가능한 제품 설치 시에는 Software설정을 활용한다.In addition, the DIP switch is located inside the case, and there is a limit to the operation, so the software setting is used when installing the product.

아날로그 입력부는 전원 입력부에 전류 저항을 통해 전체 소비전력을 입력받아 Self Test 시 각 채널별 순차적인 구동으로 각 채널별 출력의 이상 유무를 확인할 수 있다.The analog input part receives the total power consumption through the current resistance to the power input part and can check whether there is an abnormal output of each channel by sequential driving for each channel during self test.

운영 중일 경우 전체 소비전력은 구할 수 있으나 각 채널 별 소비전력을 확인하기 위해서는 측정 채널을 제외한 모든 채널은 OFF가 되어야 한다. 소비전류의 측정의 좌측LMD와 우측LMD의 전류검출 회로가 별도로 구현되어 있으며, 좌/우의 소비전류 측정값을 판단하여 LMD의 이상상태를 감지할 수 있다. 입력전압 24V는 저항 분압에 의해 측정되며, 마스터 장치는 22V이하이면 저전압, 26V 이상이면 고전압으로 표시된다.When operating, the total power consumption can be obtained, but to check the power consumption of each channel, all channels except the measurement channel should be turned off. The current detection circuits of the left LMD and the right LMD are separately implemented, and the abnormal state of the LMD can be detected by judging the left / right current consumption measurement values. The input voltage of 24V is measured by the resistance voltage divider, and the master device is marked as low voltage if it is 22V or less and high voltage if it is 26V or more.

출력부는 5개 색상의 엘이디모듈부에 1~20kHz 동일한 주파수로, PWM 출력을 가지고 있으며, 각 채널 별로 밝기를 제어한다.The output part has PWM output with the same frequency of 1 ~ 20kHz in the LED module part of 5 colors and controls the brightness for each channel.

각 색상별로 시분할로 정해진 가중치에 따라서 PWM 출력을 설정할 수 있으며, 주파수에 따른 펄스열이 출력되어 주어진 전체 주기마다 순차적으로 교번제어를 할 수 있다.The PWM output can be set according to the weight set by time division for each color, and the pulse train according to the frequency is outputted, so that it can be controlled alternately every given period.

통신부는 별도의 통신선로를 설치하지 않고, AC220V 전원선을 통신선로로 이용하는 PLC통신을 사용한다. PLC통신은 전원 라인의 설치 상태와 전기적 잡음에 매우 민감하므로, 전원 라인 설치 시에 통신에 지장을 주지 않도록 설치한다. PLC는 전원 Noise에 취약하며 응답속도도 800ms 정도 소요된다.The communication unit uses PLC communication using AC220V power line as the communication line without installing a separate communication line. PLC communication is very sensitive to the installation status of the power line and electrical noise, so install it so as not to interfere with the communication when installing the power line. PLC is vulnerable to power noise and response time is about 800ms.

각도조절용 모터제어부는 장착된 엘이디모듈부의 각도를 조절하기 위한 모터를 제어하는 것으로, 모터의 전원은 24V 전원을 입력받아 사용하며, 엘이디모듈부의 기본 각도 조절범위는 0~40°이다.The angle control motor control unit controls the motor for adjusting the angle of the mounted LED module unit. The power of the motor is used by receiving 24V power, and the basic angle control range of the LED module unit is 0 to 40 °.

전력선통신부(Switched mode power supply)는 DC24V-200W 이상의 외부 SMPS(Switched-Mode Power Supply)를 사용하여 각 구성에 전원을 공급하고, 제어부 및 통신부에 제공되는 5V 전원은 주전원인 24Vdc를 DC/DC 컨버터를 사용하여 5V 변환하여 사용한다.Switched mode power supply (Switched mode power supply) supplies power to each configuration using an external Switched-Mode Power Supply (SMPS) of DC24V-200W or more, and the 5V power provided to the control unit and communication unit is the main power supply 24Vdc DC / DC converter Use to convert 5V.

센서모듈은 식물 재배용 LED조명장치가 설치된 환경의 정보를 수집하기 위하여 설치된다. 환경정보를 수집하기 위한 센서모듈은 센서 프로브와 센서 프로브로부터 입력된 값을 로컬제어장치로 전송하기 위해 변환하고 제어하는 센서 본체로 구성된다.The sensor module is installed to collect information of the environment where the LED lighting device for plant cultivation is installed. The sensor module for collecting environmental information is composed of a sensor probe and a sensor body for converting and controlling a value input from the sensor probe to be transmitted to a local controller.

센서는 조도, 온도, 습도, CO2를 측정하기 위한 4가지 센서로 구성되고, 조도센서는 SCB케이스에 내장되어 있으며, 온도/습도/CO2센서는 별도의 센서 프로브로 구성되어 있으며 필요한 설치위치에 설치가 가능하도록 구성되어 있다. The sensor consists of four sensors for measuring illuminance, temperature, humidity, and CO2. The illuminance sensor is built into the SCB case, and the temperature / humidity / CO2 sensor consists of a separate sensor probe. It is configured to be possible.

또한 사용자가 추가로 센서장치를 설치할 수 있도록 전류루프방식(4~20mA) 입력 포트를 2개 지원하도록 구성되어 있다.It is also configured to support two current loop type (4 ~ 20mA) input ports for users to install additional sensor devices.

PLC통신 시에 장치를 식별하기 위한 ID는 DIP스위치를 조작하여 설정할 수 있으며, 통신을 통한 설정 방식도 가능하다.The ID for identifying the device during PLC communication can be set by operating the DIP switch, and the setting method through communication is also possible.

Figure pat00003
Figure pat00003

센서모듈은 또한 AC입력부, PLC모뎀, DIP S/W, 조도센서, CO2센서, 전류센서, SCB케이스를 포함한다.The sensor module also includes an AC input, PLC modem, DIP S / W, ambient light sensor, CO2 sensor, current sensor, and SCB case.

AC입력부는 SCB보드의 전원공급 및 PLC통신용 라인에 사용되는 AC220V를 연결한다. PLC모뎀은 Micom의 신호를 AC라인에 모듈레이션하여 신호를 보내는 역할을 하는 것이다. DIP S/W는 통신 ID를 설정한다. SW8을 ON하면 DIP S/W 4~1을 ID로 사용하게 되며, 시작주소는 0xFF00부터이다.AC input connects AC220V used for power supply of SCB board and PLC communication line. The PLC modem modulates Micom's signal to AC line and sends the signal. DIP S / W sets communication ID. If SW8 is ON, DIP S / W 4 ~ 1 is used as ID and starting address is from 0xFF00.

Figure pat00004
Figure pat00004

조도센서의 범위는 자동으로 조정되고 0 ~ 65,000lux의 측정범위를 가진다. 조도센서 모듈은 SCB보드와 3.3V와 I2C로 연결되어 있다. 조도센서의 측정기준은 장애물이 없는 기준이며, 방수를 위한 투과창이 장착되어 있다. 투과창의 감쇄율은 8%정도이다.The range of the light sensor is automatically adjusted and has a measuring range of 0 to 65,000 lux. Ambient light sensor module is connected to SCB board by 3.3V and I2C. The measurement standard of the illuminance sensor is an obstacle-free standard and is equipped with a transmission window for waterproofing. The attenuation rate of the transmission window is about 8%.

조도센서에 유입되는 감쇄율이 변할 경우 제어용 프로그램을 통하여 감쇄율을 조정/보정 할 수 있다(default : 조도센서보조 값 High = 100 / Low=92 -> 감쇄율 92%보정).If the attenuation rate flowing into the Ambient Light Sensor changes, the Attenuation Rate can be adjusted / corrected through the control program (default: Ambient Light Sensor Aid High = 100 / Low = 92-> Attenuation 92%)

CO2센서는 별도의 케이스로 구성되어 있고, 온도센서와 습도센서를 포함하고 있으며 공급전원은 24V이고 RS-485통신으로 연결되어 있다.The CO2 sensor consists of a separate case, includes a temperature sensor and a humidity sensor, and the power supply is 24V and is connected by RS-485 communication.

전류센서는 추가로 센서를 장착하기 위한 전류루프방식의 입력 포트이고, 입력범위는 4~20mA이며, 연결이 없는 경우에는 0mA를 리턴한다. 일력은 In1과 In2로 2개를 지원하며, 센서의 구성에 따라서, 3선 또는 2선으로 연결할 수 있다. 별도의 전원을 필요로 하는 방식의 경우 24V와 G를 센서의 전원에 연결하고, In을 센서의 출력에 연결한다.The current sensor is a current loop type input port for mounting the sensor. The input range is 4 ~ 20mA. If there is no connection, it returns 0mA. The power supports two in In1 and In2, and can be connected in three or two wires depending on the configuration of the sensor. In case of needing separate power, connect 24V and G to sensor power, and In to sensor output.

Figure pat00005
Figure pat00005

- 2선식일 경우 24V를 센서의 (+)에 In을 센서의 (-)에 연결한다.-In case of 2-wire type, connect 24V to (+) of sensor and In to (-) of sensor.

Figure pat00006
Figure pat00006

다음으로, 본 발명의 조명시스템의 중앙제어 프로그램에 대한 기능 사양 및 사용방법에 대하여 기술하기로 한다.Next, a functional specification and a method of using the central control program of the lighting system of the present invention will be described.

이러한 중앙제어 프로그램을 보면, PC는 사용자가 설정한 시간대별 제어 데이터를 LCU장치에 전송하고, LCU는 입력받은 스케줄링 데이터를 이용하여 PC가 종료되더라도 동작한다(스케줄링 기능).Looking at such a central control program, the PC transmits time zone control data set by the user to the LCU device, and the LCU operates even when the PC is shut down using the input scheduling data (scheduling function).

또한 각 제어기와의 통신을 통하여 LMD밝기, 고장유무, 소모전력 등의 제어기 상태 정보를 수집하고 이를 화면에 표시하여 전체 제어기 상태를 한 눈에 식별하도록 표시하고(상태 모니터링), 개별적으로 밝기 및 출력제어 명령을 보내어 LCU의 이상 유무 등을 파악할 수 있다(수동 제어).In addition, it collects controller status information such as LMD brightness, trouble, and power consumption through communication with each controller and displays it on the screen to identify the overall controller status at a glance (status monitoring), and individually brightness and output The control command can be sent to check the LCU for abnormalities (manual control).

PC는 지정된 시간마다 PC 시간을 전송하여 LCU와 시간을 동기화 시키며, PC가 OFF 된 경우에라도 LCU는 스케줄링 받은 일일 데이터를 가지고 광원을 제어한다(시간동기화 기능).The PC synchronizes the time with the LCU by transmitting the PC time every designated time. Even if the PC is off, the LCU controls the light source with the scheduled daily data (time synchronization function).

Monitoring S/W는 한 Copy만 제공되며, 이를 위하여 설치될 컴퓨터를 등록하는 과정을 거쳐야 한다. 제공된 프로그램을 실행하면 아래와 같은 화면의 등록 안내 대화상자가 뜨고, 대화상자의 Copy버튼을 눌러 일련번호를 복사한 후 이 메일로 제조사에 전송한다(아래 대화상자에 보이는 일련번호는 컴퓨터 마다 다른 형식으로 나올 수 있으며 Copy 버튼으로 클립보드에 복사 후 이 메일 작성시 붙어 넣기를 한다).  Only one copy of Monitoring S / W is provided. For this purpose, the computer to be installed must be registered. When you run the provided program, the registration guide dialog box appears as shown below. Press the Copy button in the dialog box to copy the serial number and send it to the manufacturer by e-mail. Copy it to the clipboard with the Copy button and paste it when you write an email).

제조사에서는 인증 과정을 확인한 후 라이선스 파일을 제공하며, 해당 파일을 실행파일과 같은 디렉터리에 넣으면 등록과정이 종료된다. 해당 컴퓨터를 포맷하더라도 라이선스 파일은 영구적으로 사용할 수 있다.The manufacturer provides the license file after checking the certification process. If the file is put in the same directory as the executable file, the registration process is terminated. The license file can be used permanently even if you format the computer.

본 발명의 조명시스템 소프트웨어는 여러 대의 LCU와 정해진 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하며, 수집된 데이터를 파싱(Parsing)하여 필요한 데이터로 분류를 하며, PC에 저장된 스케줄 정보를 전송한다. The lighting system software of the present invention communicates with a plurality of LCUs using a predetermined protocol, parses the collected data into necessary data, and transmits schedule information stored in a PC.

시스템은 LMD밝기, 고장유무, 소모전력 등의 상태정보를 사용자가 쉽게 인지 할 수 있도록 화면에 도시한다. 시스템은 사용자가 개별적으로 밝기 및 출력제어 명령을 보내어 LCU의 이상유무 등을 파악할 수 있도록 한다. 시스템은 스케줄링을 자동으로 수행한다. 시스템은 시간정보를 일정시간 마다 LCU에게 전송하여 시간을 동기화한다. 시스템은 환경설정 파일을 두어 프로그램 실행과 관련된 일련의 정보들을 저장한다. 시스템은 패턴 및 스케줄 등의 정보를 DB화하여 저장하고 관리한다. The system displays the status information such as LMD brightness, trouble, and power consumption on the screen so that the user can easily recognize it. The system sends the brightness and power control commands individually so that the user can check the LCU for abnormalities. The system performs scheduling automatically. The system synchronizes the time by sending time information to the LCU at regular intervals. The system stores configuration files to store a set of information related to program execution. The system stores and manages information such as patterns and schedules in a database.

Figure pat00007
Figure pat00007

본 발명에 대하여 재차 설명하면, 본 발명의 조명시스템은 각 식물의 생장주기를 패턴, 패턴 스케줄, 일일 스케줄로 구분하여 설정하고 이를 세부적으로 관리할 수 있도록 하여 보다 객관적이고 정확한 제어를 할 수 있도록 하는데 있다.Referring to the present invention again, the illumination system of the present invention is to set the growth cycle of each plant divided into a pattern, a pattern schedule, a daily schedule and to manage it in detail to allow more objective and accurate control have.

식물은 생장하면서 여러 가지 패턴을 거친다.Plants grow and go through various patterns.

다음 그림은 상추에 대한 성장 패턴을 예로 보인 것이다. 그림에서처럼 상추가 발아기 2일, 성장기 5일, 촉진기 10일을 거쳐 성장한다고 가정할 경우, 이를 위하여 발아기, 성장기, 촉진기에 맞는 각각의 일일 스케줄을 먼저 생성한다. 일일 스케줄(단주기)은 24시간 하루를 기준으로 조명등을 어떻게 제어할 것인지를 설정하도록 한다. 패턴 스케줄(장주기)은 그림과 같이 전체 생장을 스케줄로 생성한다. 상추의 패턴 스케줄은 발아기 2일, 성장기 5일, 촉진기 10일을 거치도록 설정하였다. 그리고 이 패턴의 이름을 상추라고 명명하였다. 등록되어 있는 제어기에 재배될 작물의 해당 패턴을 연결하고 시작일자를 지정하면 모든 설정은 완료된다. 여기서 공통된 패턴과 동일시간에 시작되는 제어기들을 그룹으로 묶어서 관리가 될 수 있도록 할 수도 있다.The following figure shows the growth pattern for lettuce as an example. Assuming that the lettuce grows through 2 days of germination, 5 days of growth, and 10 days of promoter, for this purpose, each daily schedule for germination, growth, and promoter is created first. The daily schedule (short cycle) allows you to set how to control the lights based on a 24-hour day. The pattern schedule (long cycle) generates the entire growth as a schedule as shown in the figure. The pattern schedule of lettuce was set to go through 2 days of germination, 5 days of growth, and 10 days of promoter. The pattern was named lettuce. All the settings are done by connecting the corresponding pattern of the crop to be grown to the registered controller and specifying the start date. In this case, a common pattern and controllers starting at the same time may be grouped to be managed.

Figure pat00008
Figure pat00008

스마트 조명 제어시스템의 전체 개념 순서도Complete conceptual flow chart of smart lighting control system

Figure pat00009
Figure pat00009

기본 통신 사양Basic communication specification

통신방식 : 전력선 통신Communication method: Power line communication

Baud rate : 19,200 bpsBaud rate: 19,200 bps

Data bits : 8 bitsData bits: 8 bits

Parity bit : NoneParity bit: None

Stop bits : 1Stop bits: 1

개발환경Development environment

OS : Window XP SP3OS: Window XP SP3

IDE : Visual Studio 2008 SP1IDE: Visual Studio 2008 SP1

Data Base : Microsoft Access 2007Data Base: Microsoft Access 2007

본 발명의 조명시스템을 일방적으로 운영하는 예는 아래와 같다.An example of unilaterally operating the lighting system of the present invention is as follows.

Figure pat00010
Figure pat00010

프로그램은 시리얼 통신을 이용하며, 초기 실행 시에 포트를 열어 LCU와 연결한다. 프로그램 UI 가장 하단의 가운데 상태바에 포트의 연결정보가 표시된다. 만약 포트에 문제가 생겨 열리지 않거나 포트를 변경하고자 할 경우는 환경설정에서 포트정보를 설정하면 된다.The program uses serial communication and, at initial launch, opens a port to connect to the LCU. Port connection information is displayed on the status bar at the bottom of the program UI. If there is a problem with the port that cannot be opened or you want to change the port, you can set the port information in the configuration.

프로그램이 시작되면 자동으로 스케줄링이 시작되며, [스케줄링 설정] 의 [제어기 및 그룹관리…]에서 등록한 제어기들을 통신으로 탐색하고 해당 정보를 제어기 전체 정보에 표시한다. [스케줄 관리…]에서 제어기와 패턴모델을 연결하기 위해서는 [스케줄링 설정]의 [패턴 스케줄…]과 [일일 스케줄…]이 먼저 설정되어야 한다.Scheduling starts automatically when the program is started and [Controller and Group Management…] in [Scheduling Settings]. ] To search for the controllers registered in [Communication] and to display the corresponding information on the entire controller information. Schedule Management… ] To connect pattern model with controller in [Pattern Schedule…] of [Scheduling Settings]. ] And [Daily Schedule… ] Must be set first.

프로그램이 제어기를 탐색하지 못했을 경우는 매 1분마다 다시 탐색을 시도하며 연결된 제어기는 일정 간격으로 상태 정보를 요구하여 화면에 표시한다. 스케줄링은 사용자 이벤트나 모니터링보다 우선순위가 높으므로 스케줄링이 발생하면 모니터링은 잠시 멈추게 되고, 사용자의 UI 조작에 제한을 받게 된다. If the program fails to find the controller, the program tries to search again every minute and the connected controller requests status information at regular intervals and displays it on the screen. Scheduling has a higher priority than user events or monitoring, so when scheduling occurs, monitoring stops and the user's UI operations are restricted.

프로그램은 등록된 제어기의 시간정보를 이용하여 자동으로 스케줄링 정보를 LCU에 보내고 해당 정보를 LOG창에 표시한다.The program automatically sends the scheduling information to the LCU using the time information of the registered controller and displays the information in the LOG window.

LCU 이상유무를 확인하기 위해서는 [수동제어]를 사용한다. 수동으로 원하는 제어기와 그룹을 선택한 후 밝기 값과 켜기 옵션을 설정한다.To check the LCU for abnormalities, use [Manual Control]. Manually select the desired controller and group, then set the brightness value and turn on option.

모니터링은 아래와 같이 진행한다.The monitoring proceeds as follows.

프로그램이 시작되면 모니터링 정지 상태가 기본이며 모니터링 시작을 위하여 [모니터링 시작] 버튼을 누른다. 이상 없이 진행이 되면 [모니터링 정지]로 모양과 글씨가 변경된다. 모니터링을 다시 멈추고 싶으면 [모니터링 정지]를 누르면 된다. When the program starts, the monitoring stop status is the default and press the [Start Monitoring] button to start monitoring. If it proceeds without error, the shape and text will be changed by [Monitoring]. If you want to stop monitoring again, press [Stop Monitoring].

모니터링은 제어기와의 통신을 통해 제어기가 가지고 있는 상태정보들을 사용자가 보기 쉽도록 PC에 표시하며, PC가 가지고 있는 패턴 정보 및 시간 정보를 보내어 제어기의 상태를 최신의 상태로 유지하도록 한다. 만약 모니터링이 되지 않는 다면 환경설정의 통신 설정을 바꾸어 보도록 한다.Monitoring communicates with the controller and displays the status information of the controller on the PC for the user to see easily, and sends the pattern information and time information of the PC to keep the status of the controller up to date. If monitoring does not work, change communication setting of environment setting.

환경설정은 아래와 같이 한다.The environment setting is as follows.

환경설정에는 모니터링 설정, 교정테이블 설정, 사용자 관리, 각도 설정, 센서모듈 설정으로 구분된다.Environment setting is divided into monitoring setting, calibration table setting, user management, angle setting and sensor module setting.

모니터링 설정은 모니터링에 필요한 기본적인 환경값(통신포트설정, 마스터의 주소설정, 모니터링 및 시간 동기화 주기설정, 서버설정, 좌표설정)을 설정한다. Monitoring setting sets basic environment value (communication port setting, master address setting, monitoring and time synchronization period setting, server setting, coordinate setting) necessary for monitoring.

프로그램 초기에 통신이 되지 않을 경우는 환경설정의 통신포트를 확인한다. (통신속도는 제어기와 19200bps로 통일되어 있음 : 변경금지) 시스템에 설치되어 있는 통신용 시리얼 포트(COM Port)를 검색하여 선택할 수 있도록 한다. 사용자 컴퓨터에 시리얼 포트가 없을 경우는 USB to Serial 컨버터를 이용하여 연결해야만 하며, 이 경우에 시스템이 설정한 포트를 제어판을 열기 않고도 알 수 있는 이점이 있다.If communication does not work at the beginning of the program, check the communication port of the environment setting. (Communication speed is 19200bps unified with controller: Prohibit change) Search and select serial port for COM installed in system. If your computer does not have a serial port, you must connect it using a USB to Serial converter. In this case, you can see the port set by the system without opening the control panel.

통신이 되지 않을 경우는 Master ID도 확인을 하여야 한다. 프로그램이 설치되어 있는 메인 PC를 Master라고 하며, 기본 ID는 FFF1이다. (Master ID 또한 제어기에 설정되어 있는 상태이므로 변경하지 않도록 한다.)If communication does not work, Master ID should also be checked. The main PC where the program is installed is called Master. The default ID is FFF1. (Master ID is also set in the controller, so do not change it.)

서버설정은 네트워크 통신을 통한 데이터의 송수신을 위하여 설정하는 값이다. WAN IP는 외부 클라이언트로부터 서버접속을 하기 위해 서버에서 제공해 주어야 하는 서버의 주소 설정값이다.Server setting is a value set for transmitting and receiving data through network communication. WAN IP is the server address that must be provided by the server in order to access it from an external client.

좌표설정은 일출 및 일몰 시간 계산을 위하여 설정하는 값이다. 일출 및 일몰은 보광을 위한 일일 스케줄 설정에서 사용하는 값이다.Coordinates are set for the calculation of sunrise and sunset times. Sunrise and sunset are values used in daily schedule settings for supplementary light.

수동시간 동기화는 PC의 현재 시간을 모든 LCU에게 동기화를 목적으로 전달하기 위하여 사용한다. Manual time synchronization is used to communicate the current time of the PC to all LCUs for synchronization purposes.

모니터링 주기 및 시간 동기화 주기는 기본 값을 보여주고 있다.The monitoring cycle and the time synchronization cycle show the default values.

Figure pat00011
Figure pat00011

교정테이블 설정은 제어용 PWM 주기(Duty)와 밝기값(uMol)의 상관관계를 실험치 데이터를 통해 1차함수로 도출한 것이다.The calibration table setting is the correlation between the PWM period (duty) and the brightness value (uMol) for control.

Figure pat00012
Figure pat00012

Figure pat00013
Figure pat00013

총 5개의 채널에 대해 각각의 상관관계를 1차 함수 수식으로 보여 주고 있다. 함수의 유도는 오차의 제곱(square)의 총합을 최소화(least)하는 방법(method) 이라는 의미인 최소자승법(Method of least squares)을 이용하고 있다. For each of the five channels, each correlation is shown by a first-order formula. The derivation of the function uses a method of least squares, which means a method that minimizes the sum of squares of errors.

여기서의 상관계수 R2는 그 함수가 얼마나 상관관계를 잘 표현하고 있는지 나타내는 기준으로 사용되며 0 과 1 사이의 값을 가진다. 모든 데이터가 직선과 정확히 일치할 경우 1 이 된다.The correlation coefficient R 2 here is used as a criterion for how well the function represents the correlation and has a value between 0 and 1. 1 if all data exactly match the straight line.

PWM 주기와 uMol과의 상관관계가 변형되어 재측정을 했을 경우는 연필 아이콘을 눌러 편집모드로 진입한 후 등호를 기준으로 왼쪽에는 PWM Duty값을 우측에는 uMol값을 입력하고 저장하면 된다.If the correlation between PWM cycle and uMol is deformed and re-measured, press the pencil icon to enter edit mode and enter the PWM Duty value on the left side and uMol value on the right side.

대화상자 아래에 위치한 [지금적용] 버튼을 누르면 편집된 내용이 바로 적용되어 수식이 재계산되며 그렇지 않을 경우는 다음에 프로그램이 재시작 될 경우 재계산 된다.If you press the [Apply Now] button at the bottom of the dialog box, the edited contents are applied immediately and the formula is recalculated. Otherwise, the formula will be recalculated the next time the program is restarted.

사용자 관리는 네트워크 통신을 위해 서버에 접속하는 클라이언트를 인증하기 위해 사용자를 등록 관리하는 기능이다. ID와 암호가 일치해야만 네트워크를 통해서 접속할 수 있다.User management is a function of registering and managing a user to authenticate a client connecting to a server for network communication. The ID and password must match to connect over the network.

사용권한은 관리자와 관찰자로 나누어져 있다. 관리자는 원격 제어도 가능하며, 관찰자는 모니터링만 할 수 있다.Permissions are divided into administrator and observer. Administrators can also remotely control and observers can only monitor.

접속권한에서의 승인대기 권한은 클라이언트의 접속요구에 로컬서버의 관리자로부터 승인을 득해야만 접속할 수 있다.Waiting for permission in the access right can be accessed only if the client's connection request is approved by the administrator of the local server.

조명장치의 각도 설정은 그룹별 작물의 높이에 맞게 조명등의 각도를 조절하기 위하여 사용한다. 먼저 그룹(그룹 미지정의 경우 제어기)을 선택하고 하단의 조절 막대를 이용하여 식물의 높이보다 큰 값을 찾아 선택한 후 적용버튼을 누른다. 누르는 즉시 해당 제어기 및 그룹은 각도를 변경한다.The angle setting of the lighting device is used to adjust the angle of the lighting lamp according to the height of crops for each group. First select a group (controller in case of not specified group), find and select a value larger than the height of the plant using the control bar at the bottom, and press the Apply button. As soon as it is pressed, the controller and group change the angle.

Figure pat00014
Figure pat00014

센서모듈 설정은 그룹 및 제어기별로 센서 모듈을 지정할 수 있다. 센서 모듈은 온도, 습도, CO2, 조도 및 두 개의 전류(4~20mA) 측정치를 측정한다.Sensor module setting can specify sensor module by group and controller. The sensor module measures temperature, humidity, CO2, illuminance, and two current (4-20mA) measurements.

Figure pat00015
Figure pat00015

상태표시줄은 아래와 같다. The status bar is shown below.

Figure pat00016
Figure pat00016

통신포트 상태는 아래와 같다.The communication port status is as follows.

Figure pat00017
Figure pat00017

에러정보 및 스케줄링 알림 상태는 아래와 같다.Error information and scheduling notification status are as follows.

Figure pat00018
Figure pat00018

버전 정보 및 에러 정보와 같은 사용자에게 알리기 위한 메시지들을 표시하고 시스템이 스케줄링으로 바쁨을 표시한다(

Figure pat00019
: BUSY,
Figure pat00020
:IDLE).Displays messages to inform the user, such as version information and error information, and indicates that the system is busy with scheduling (
Figure pat00019
BUSY,
Figure pat00020
: IDLE).

이하 제어부에 대해 설명한다.The control unit will be described below.

화면에는 스케줄에 따른 스케줄명과 스케줄상태, 스케줄과 연결된 그룹명과 제어기의 정보가 나열된다. 스케줄이 연결되지 않았을 경우는 가장 아래줄에 표기되며, 스케줄 상태는 [지정안됨]으로 표기되어진다.The screen lists the schedule name and schedule status according to the schedule, the group name associated with the schedule and the controller information. If a schedule is not connected, the bottom line is displayed and the schedule status is displayed as [not specified].

Figure pat00021
Figure pat00021

스케줄명은 제어기가 속해 있는 스케줄명을 표기한다. 스케줄이 지정되어 있지 않을 경우는 빈란으로 표시된다. 스케줄상태는 스케줄의 진행여부가 표시된다. [진행중]은 스케줄이 진행 중이고 [완료]는 : 스케줄이 완료됨을 나타낸다. [예약안됨]은 스케줄을 지정은 하였으나 예약되지 않았음을 나타내고 시작일이 도래해도 진행하지 않는다. [예약중]은 스케줄에 예약을 걸어 시작일이 되면 자동으로 진행하고, [기간경과]는 스케줄에 예약을 걸지 않았으며 이미 시작일이 경과하였으므로 스케줄을 변경해야만 하고, [지정안됨]은 스케줄을 설정하지 않았음을 말한다.The schedule name indicates the schedule name to which the controller belongs. If a schedule is not specified, it will be blank. The schedule status indicates whether the schedule is in progress. [In progress] indicates that the schedule is in progress and [Complete] indicates that the schedule is completed. [Not reserved] indicates that the schedule is specified but not scheduled, and does not proceed even if the start date arrives. [Reserving] makes a reservation on the schedule and proceeds automatically when the start date is reached. [Elapsed] does not make a reservation on the schedule and the start date has already elapsed. Therefore, the schedule must be changed. Say it did not.

그룹명은 제어기가 속해있는 그룹명을 표기한다. 그룹에 속해 있지 않을 경우는 빈란으로 표시된다. 패턴 모델명은 제어기 또는 그룹마다 연결되어 있는 패턴이 있으며, 해당 패턴의 모델명을 표시한다. [스케줄관리…]에서 설정된 값이다.The group name indicates the group name to which the controller belongs. If it does not belong to a group, it will be blank. Pattern model name has a pattern connected to each controller or group, and displays the model name of the pattern. [Schedule Management… ] Is the value set.

제어기명은 제어기마다 가지는 중복되지 않는 고유 이름으로 제어기 ID에 대한 별칭으로 사용된다. 사용자는 제어기 ID보다 제어기명으로 인식하기가 쉬우므로 이를 활용하도록 한다.The controller name is a unique name that does not overlap with each controller and is used as an alias for the controller ID. It is easier for the user to recognize the controller name than the controller ID.

제어기 ID는 제어기마다 중복되지 않는 고유 ID가 있으며, 이를 통신시 사용한다(메인화면에서는 숨겨져 있으나, 제어기 및 그룹관리에서 볼 수 있다).The controller ID has a unique ID that does not overlap with each controller and is used for communication (hidden in the main screen, but can be seen in the controller and group management).

진행상황은 제어기에 연결된 전체 패턴의 일정 중에 현재 진행단계와 날짜상황을 보여준다. 만약 진행상황이 모두 완료 되었을 경우에는 그림과 같이 [모든 패턴 수행 완료]가 표시된다.Progress shows the current progress and date of the schedule of all patterns connected to the controller. If the progress is completed, [All pattern execution completed] is displayed as the figure.

모든 패턴이 수행되면 [스케줄 관리]에서 삭제하여야만 메인에서 사라진다.Once all patterns are executed, they must be deleted in [Schedule Management] to disappear from the main.

CH1(%) ~ CH5(%)는 현재 제어기의 밝기 정보. 연결이 성공해야만 읽어올 수 있다. Duty값과 uMol의 값으로 표시된다.CH1 (%) ~ CH5 (%) are brightness information of current controller. The connection can only be read if successful. It is expressed by the duty value and the value of uMol.

에러상태는 에러가 발생하였을 경우는 [에러발생]이라고 표시하며, 해당 제어기의 라인을 더블 클릭하면 에러 상세 정보 창에 그 내용을 표시해 준다.If error occurs, it displays [Error] and double-clicks the line of the controller to display the details in the error detail information window.

연결상태는 연결의 상태에 따라 내용 및 색상을 달리하여 표시한다. 처음 프로그램을 시작하면 모두 연결대기 상태가 되며, 연결 결과에 따라 연결실패 및 연결성공으로 나누어진다. 연결실패 후에 다시 연결할 경우 연결시도로 상태를 바꾸고 재연결을 시도한다.The connection status is displayed in different contents and colors according to the connection status. When the program is started for the first time, all of them will be in the connection waiting state, and according to the connection result, it is divided into connection failure and connection success. If you reconnect after a connection failure, try changing your status and attempting to reconnect.

제어기 전체 정보 창에서 상세정보를 보고자 하는 제어기를 더블 클릭하면 상세 정보 창(일일 스케줄 정보, 패턴 스케줄링 정보, 에러정보)에 그 상세 내용을 표시한다.If you double-click a controller to view detailed information in the entire controller information window, the details are displayed in the detailed information window (daily schedule information, pattern scheduling information, error information).

상세 정보 창에는 현재 진행 상태를 화살표 표시로 가리키고 있다. 예시에서는 현재 [장미A형1단계]가 진행중임을 알 수 있다.The details pane shows the current progress with an arrow mark. In the example, it can be seen that [Rose A type 1 stage] is in progress.

Figure pat00022
Figure pat00022

또한, [장미A형1단계]에 해당하는 보광설정 및 전조설정 정보도 확인할 수 있다.In addition, information on the light beam setting and rolling setting corresponding to [Rose A type 1 step] can also be checked.

센서모듈은 조도, 온도, 습도, CO2, 두 개의 전류측정을 제공한다.The sensor module provides two current measurements: illuminance, temperature, humidity, and CO2.

센서모듈을 더블클릭하면 해당 모듈의 진행상황을 그래프로 확인할 수 있다. 그래프는 윈도우 프로그램이 시작된 이후 최근 한시간 동안의 값들만 보여준다.Double click the sensor module to check the progress of the module. The graph only shows values for the last hour since the Windows program started.

Figure pat00023
Figure pat00023

그래프 아래의 설정칸은 그래프 보기 옵션으로 굵은선의 단위 및 시작값을 설정하도록 되어 있다. The setting column below the graph is a graph view option to set the unit and the starting value of the thick line.

Time 속성의 반영주기(분)은 PC가 센서모듈에게 센서 값을 요구하는 주기이다. 예시에서는 1분마다 센서값을 요구하도록 설정되어 있으며, 아래 그림은 파일로 저장된 예이다. 센서파일은 실행파일이 있는 디렉토리의 Sensor>Sensor ID>년>월 디렉토리에 년월일.csv 파일로 존재한다.The reflection period (minutes) of the time attribute is a cycle that the PC requests the sensor value from the sensor module. In the example, the sensor is set to request a sensor value every 1 minute. The sensor file exists as the year, month, and date.csv file in the directory Sensor> Sensor ID> year> month in the directory where the executable file is located.

Figure pat00024
Figure pat00024

로그정보는 스케줄링 내용 및 제어기 전반에 관한 로그가 시간 정보와 함께 표시된다.In the log information, a log of scheduling contents and the controller as a whole is displayed together with time information.

[2011/10/11-10:35:48] : 2011년 10월 11일 10시 35분 48초에 발생함을 뜻한다. [2]는 제어기 ID를 나타내며, 여기서는 제어기 2번의 로그 기록을 뜻한다.[2011/10 / 11-10: 35: 48]: It occurs at 10:35:48 on October 11, 2011. [2] represents the controller ID, which means the log record of controller 2.

제어기의 스케줄 리스트 수신 중(1)은 로그의 내용으로 제어기로부터 스케줄 리스트를 수신하며 그 중 1번째 데이터임을 표시한다.Receiving a schedule list of the controller (1) indicates that the schedule list is received from the controller as the contents of the log and is the first of them.

Figure pat00025
Figure pat00025

수동제어에 의해 사용자가 개별적으로 밝기 및 출력제어, 각도 명령을 보내어 LCU의 이상유무 등을 파악할 수 있도록 한다.By manual control, the user can individually check brightness, output control, and angle command to check for abnormalities of the LCU.

Figure pat00026
Figure pat00026

1) 밝기조정1) Brightness Control

ID : 제어하고자 하는 제어기를 선택한다.(제어기ID : 제어기명)ID: Select a controller to control. (Controller ID: Controller name)

Group ID : 제어하고자 하는 대상이 제어기가 아닌 그룹전체일 경우 선택한다.(그룹ID : 그룹명)Group ID: Select when the target to be controlled is the whole group, not the controller. (Group ID: Group name)

밝기(%) : 채널 별로 밝기 값을 직접입력 또는 슬라이드 바를 이용하여 설정한다.. 밝기 설정 시 이에 상응하는 uMol 값도 확인 가능하다. 밝기 값은 각 색상 별 사양(순 전류/순 전압)이 다르므로, 최대 사용시간을 보장하기 위해 각 색상 별로 각기 다르게 제한을 두었다.Brightness (%): Sets the brightness value for each channel by direct input or slide bar. When brightness is set, the corresponding uMol value can also be checked. Brightness values are different for each color specification (net current / net voltage), so each color is limited differently to ensure maximum usage time.

On/Off : 채널 별 Led On/Off 옵션On / Off: Led On / Off option for each channel

채널주파수 : 각 채널의 공통 제어 주파수.Channel frequency: Common control frequency of each channel.

교번제어 : 교번제어를 적용하여 출력Alternating Control: Output by applying alternating control

Figure pat00027
Figure pat00027

순서 : 교번제어를 위한 채널별 순서를 지정.Order: Specify order by channel for alternating control.

가중치 : 각 채널의 가중치.(가중치의 합은 100 이어야 함.)Weight: Weight of each channel (sum of weights should be 100)

가중치분해능 : 가중치의 입력 분해능.(값이 작을수록 분해능이 높아져 교번주기의 폭을 넓게 한다.)Weight resolution: Input resolution of the weight. (The smaller the value, the higher the resolution.

최소 Pulse수 : CH1 ~ CH5까지의 교번 주기의 수.Minimum number of pulses: Number of alternating cycles from CH1 to CH5.

교번주기 최소값 : 채널주파수, 가중치 분해능, 최소 Pulse를 만족하는 교번주기의 최소값으로 아래에 있는 교번주기는 이 값보다 커야만 한다.Alternating Period Minimum: The minimum alternating period satisfying channel frequency, weight resolution and minimum pulse. The alternating period below must be greater than this value.

Send : 설정된 밝기 정보 값을 지정된 제어기에게 전송.Send: Send the brightness information to the controller.

CH(ALL)을 이용하면 전체를 한번에 설정할 수 있다.If you use CH (ALL), you can set the whole at once.

2) 엑츄에이터 각도 설정2) Actuator Angle Setting

엑츄에이터의 각도를 수동으로 설정할 수 있다. 각도 설정 막대를 이용하여 각도를 설정하고, 각도이동 및 영점이동 버튼으로 제어 명령을 전송한다. 영점을 거쳐 각도를 이동하고자 할 경우는 영점확인 체크박스에 체크하도록 한다.The angle of the actuator can be set manually. Set the angle using the angle setting bar and send control commands to the angle shift and zero shift buttons. If you want to move the angle through the zero point, check the zero check box.

3) 측정값3) measured value

수동모드 조작을 통해 전압, 전류, 전력 측정값과 각도 관련 상태값을 화면에 표시한다. Manual mode operation displays voltage, current, power measurement and angle related status values on the screen.

4) 센서모듈 읽기4) Read sensor module

읽고자 하는 센서모듈의 ID를 선택하고 전체값 및 조도값을 읽을 수 있다. 읽은 측정값은 우측 하단에 표기된다.You can select ID of sensor module to read and read the total value and illuminance value. Readings are displayed at the bottom right.

수동제어 대화상자는 수동으로 제어기를 제어할 수 있도록 함으로써 LCU의 이상유무를 확인하고 수동으로 제어기의 밝기 값을 한동안 유지할 때도(PWM 과 uMol의 측정 등등) 사용할 수 있다. 이를 위하여 수동 제어 대화상자가 연결되어 수동으로 제어가 되는 제어기 및 그룹은 수동제어 대화상자가 종료되기 전까지는 더 이상 스케줄을 진행하지 않는다. The manual control dialog box can be used to check the LCU for abnormality by manually controlling the controller and to manually maintain the brightness of the controller for a while (measurement of PWM and uMol, etc.). For this purpose, the manual control dialog is connected and the controllers and groups controlled manually do not schedule any more until the manual control dialog is closed.

하나의 수동제어 대화상자는 하나의 제어기 및 그룹만 제어하도록 하였으며, 제어기 및 그룹ID를 변경하면 이전에 선택된 제어기의 수동모드는 해제되도록 하였다. 수동모드가 해제 되면 원래 수행하던 패턴으로 복귀하여 스케줄을 진행한다. 또한 여러 개의 제어기를 수동으로 동시에 다룰 수 있도록 하기 위하여 여러 개의 대화상자를 띄울 수 있도록 허용하였다. 그림은 제어기 ID 1,2,3 번과, A그룹 상추, A그룹 딸기를 수동으로 제어하기 위하여 별도의 대화상자를 띄어 놓은 화면이다.One manual control dialog box controls only one controller and group, and changing the controller and group IDs causes the manual mode of the previously selected controller to be released. When manual mode is canceled, it returns to the original pattern and proceeds with the schedule. It also allows multiple dialogs to be displayed to allow manual handling of multiple controllers simultaneously. The figure shows a separate dialog box for manual control of controller ID 1,2,3 and group A lettuce and group A strawberry.

스케줄링 설정은 다음과 같이 진행한다.The scheduling setup proceeds as follows.

Figure pat00028
Figure pat00028

스케줄링 설정은 크게 4가지로 분류된다.Scheduling settings can be classified into four categories.

일일 스케줄 : 일일 스케줄은 하루를 기준으로 시간대별 밝기 값을 설정한다.Daily Schedule: Daily schedule sets the brightness value for each time zone.

패턴 스케줄 : 패턴 스케줄은 일일 스케줄을 조합하여 하나의 패턴을 생성한다.Pattern Schedule: A pattern schedule creates a pattern by combining daily schedules.

제어기 및 그룹관리 : 제어기와 그룹의 관계를 설정한다.Controller and group management: Set up the relationship between controller and group.

스케줄 관리 : 제어기 또는 그룹별로 패턴 스케줄과 시작일을 지정한다.Schedule Management: Designate pattern schedule and start date by controller or group.

스케줄링 관계
Scheduling relationship

Figure pat00029
Figure pat00029

보광과 전조에 대한 시간대별 스케줄로 일일 스케줄을 만들고, 일일 스케줄이 모여 패턴 스케줄이 만들어진다. 최종으로 패턴은 제어기 또는 그룹과 연결되며 시작시간을 부여받게 된다.Daily schedules are created with timephased schedules for Bokwang and Jeonjo, and daily schedules are gathered to create pattern schedules. Finally, the pattern is associated with a controller or group and given a start time.

일일 스케줄 설정Daily schedule setting

Figure pat00030
Figure pat00030

일일 스케줄은 패턴 전체 중에 그림처럼 하루 24시간을 기준으로 시간대별 LED의 밝기 값을 설정한 것을 말한다. 일일 스케줄 설정을 위해서 보광모드와 전조모드 두 가지를 두고 있다. Daily schedule is the setting of the brightness value of each time zone LED based on 24 hours a day as shown in the picture. For daily schedule setting, there are two types of light mode and roll mode.

아래 설정화면의 좌측 부는 일일 스케줄의 모델을 관리하는 부분으로 발아기, 성장기, 1단계, 2단계등과 같이 그 식물의 생장에 적합한 패턴 명을 지정하고, 우측 부는 선택된 모델의 일일 스케줄을 관리하는 부분으로 상기 그림을 테이블로 입력하는 방식이다. The left part of the setting screen below manages the model of daily schedule, and designates the pattern name suitable for the growth of the plant such as germination, growth, 1st stage, 2nd stage, etc., and the right part manages the daily schedule of the selected model. By entering the picture into a table.

1) 모델관리1) Model Management

“딸기 A형 1단계” 라는 모델을 추가 할 경우, 좌측 단의 목록에 “딸기 A형 1단계”가 추가된다. 또한 우측 단의 스케줄관리에 있는 모델선택 상자에도 “딸기 A형 1단계”가 추가된다. 모델명은 패턴을 생각하여 비슷한 이름으로 만들도록 한다.If you add a model called "strawberry type A step 1", "strawberry type A step 1" is added to the list in the left column. In addition, "Strawberry Type 1 Stage 1" is added to the model selection box in the schedule management on the right side. Model names should be considered similar to patterns.

Figure pat00031
Figure pat00031

2) 스케줄관리2) Schedule Management

모델선택에서 스케줄을 관리할 모델을 선택한다. 예시에서는 장미A형1단계를 선택하였다. 보광 모드를 적용할 것인지, 전조모드를 적용할 것인지 선택한다. 반드시 둘 중에 하나 이상은 선택되어야 한다. In Model Selection, select a model to manage the schedule. In the example, the rose A type 1 stage was selected. Select whether to apply the complementary mode or the roll mode. At least one of the two must be chosen.

보광모드는 조도값이 기준값 이하일 경우 에너지를 보광하기 위하여 설정하는 모드이다. The light keeping mode is a mode for setting energy to light when the illuminance value is less than or equal to the reference value.

Figure pat00032
Figure pat00032

조도기준값은 에너지 보광을 하기 위한 조도의 기준값이다(조도값이 기준값보다 작으면 보광을 하도록 함.) 조도값을 활용하지 않기 위해서는 적용에 체크상태를 없앤다. 이 경우 일출 이전 보광시간부터 일몰 이후 보광시간까지의 전 구간에서 보광이 이루어진다.The illuminance reference value is a reference value of illuminance for energy supplementation. (If the illuminance value is less than the reference value, the illuminance value is applied.) In order not to utilize the illuminance value, the application is not checked. In this case, complementary light is performed in all sections from the light compensation time before sunrise to the light compensation time after sunset.

일출일몰계산은 날짜와 좌표값을 이용한 일출/일몰 자동계산 방식과 사용자가 직접 보광을 하기 위한 시간을 지정하는 방식이 있다. Sunrise sunset calculation is a method of automatic calculation of sunrise / sunset using the date and coordinate values and a method of designating the time for the user to direct light.

일출 이전 보광시간은 일출이전 보광시간에 설정된 시간부터 보광이 이루어진다. 일몰 이후 보광시간은 일몰이후 보광시간에 설정된 시간까지 보광이 이루어 진다.The preservation time before sunrise is performed from the time set in the preservation time before sunrise. The complementary time after sunset is complemented to the time set in the complementary time after sunset.

전조모드는 밤을 낮으로 인식시키기 위한 목적으로 설정하는 모드이다. 총 3가지 시간대로 나누어 적용할 수 있다. The roll mode is a mode for setting night to recognize day. It can be divided into three time zones.

Figure pat00033
Figure pat00033

시작시간설정은 전조가 적용될 시간대를 입력한다. 지속시간설정은 전조의 시작시간부터 지속시간에 설정된 시간까지 전조를 유지시킨다. 점등주기설정은 전조의 특성을 테스트할 수 있도록 점등 주기를 설정할 수 있다. For start time setting, enter the time zone to which the precursor is to be applied. The duration setting maintains the roll from the start time of the roll to the time set in the duration. The lighting cycle setting can set the lighting cycle to test the characteristics of rolling.

그림의 각 버튼들은 공통의 의미로 사용된다.Each button in the figure has a common meaning.

추가는 새로운 모델을 등록할 때, 삭제는 모델을 삭제하고자 할 때, 적용은 현재 설정사항을 적용할 때, 취소는 현재 기입내용을 취소할 때이다.Add is when you register a new model, delete is when you want to delete the model, apply when you apply the current settings, and cancel when you cancel the current entry.

새로운 모델을 등록할 때는 가장 먼저 추가버튼을 누르고 나서 입력사항 및 옵션을 입력한다. 그리고 나서 적용버튼을 누른다.When registering a new model, first press the Add button, and then enter your inputs and options. Then press the Apply button.

모델을 삭제할 때는 목록에서 해당모델을 마우스로 선택한 후에 삭제버튼을 누른다. 모델을 수정할 때는 목록에서 해당 모델을 마우스로 선택한다. 아래에 입력했던 내용들이 보이고 수정하고자 하는 부분을 수정한 뒤 적용버튼을 누른다.To delete a model, select the model from the list with the mouse and press the Delete button. When modifying a model, select the model from the list with the mouse. You can see what you have entered below, edit the part you want to modify, and press the Apply button.

패턴 스케줄 설정은 일일 스케줄을 조합하여 해당 식물의 생장 패턴과 유사한 패턴을 생성하고 관리하도록 한다. 상기 그림은 상추에 대한 성장 패턴으로 일일 스케줄에서 생성한 발아기 2일, 성장기 5일, 촉진기 10일을 순서대로 진행하도록 설정하였다.Pattern schedule setting combines the daily schedule to create and manage a pattern similar to the growth pattern of the plant. In the figure, the growth pattern for the lettuce was set to proceed in order of 2 days of germination, 5 days of growth, and 10 days of promoter, generated in the daily schedule.

Figure pat00034
Figure pat00034

아래 설정화면에서 “딸기” 패턴을 정의한 예시이다.The following is an example of defining a “strawberry” pattern on the setting screen.

Figure pat00035
Figure pat00035

상단부는 패턴 스케줄의 모델을 관리하는 부분이며, 하단부는 선택된 모델의 스케줄을 관리하는 부분이다.The upper part is a part which manages the model of the pattern schedule, and the lower part is a part which manages the schedule of the selected model.

1) 패턴관리1) Pattern Management

“딸기” 라는 모델을 추가 할 경우, 상단의 목록에 “딸기”가 추가된다. 또한 하단의 스케줄관리에 있는 모델선택 상자에도 “딸기”가 추가된다.If you add a model called "Strawberries", "Strawberries" is added to the list at the top. In addition, "Strawberries" is added to the model selection box in the schedule management at the bottom.

2) 스케줄관리2) Schedule Management

모델선택에서 스케줄을 관리할 모델을 선택한다. 예시에서는 딸기를 선택하였다. 딸기에 등록할 일일 모델을 선택하고 지속기간을 입력한다.In Model Selection, select a model to manage the schedule. In the example, strawberries were selected. Select the daily model to register on the strawberry and enter the duration.

예시된 그림에서는 딸기 패턴에 딸기 단계1(5일), 딸기 단계2(6일), 딸기 단계3(7일), 딸기 단계4(8일)로 구성하였다.In the illustrated picture, the strawberry pattern consists of strawberry step 1 (5 days), strawberry step 2 (6 days), strawberry step 3 (7 days) and strawberry step 4 (8 days).

다음으로 제어기 및 그룹관리는 각각의 제어기 마다 재배될 작물의 패턴을 연결해 주어야 한다. 제어기1번은 상추, 2번은 딸기, 3번부터 10번까지는 배추 작물을 재배할 경우를 예로 들어보자. 제어기 3번부터 10번까지는 하나로 묶어 한번으로 설정을 끝낼 수 있다. 이 개념을 그룹이라고 한다. 동일한 시간에 동일한 패턴으로 진행하는 작물들은 그룹으로 묶어 동시에 제어 되도록 한다.Next, controllers and group management should link the patterns of crops to be cultivated for each controller. For example, controller 1 is lettuce, 2 is strawberry, and 3 to 10 is a case of growing Chinese cabbage crop. The controllers 3 to 10 can be grouped together and finished with one set. This concept is called a group. Crops that proceed in the same pattern at the same time are grouped so that they can be controlled simultaneously.

Figure pat00036
Figure pat00036

Figure pat00037
Figure pat00037

제어기 관리는 그림의 좌측 상단 부에서 제어기를 등록/관리 한다. 제어기를 추가, 수정, 삭제하면 우측 그룹연결 상자에도 그대로 반영된다. 제어기를 추가할 경우 그룹이 지정되지 않은 상태이므로 그룹 미지정에 추가가 됨을 볼 수 있다.Controller management registers / manages controller in the upper left part of the figure. If you add, modify, or delete a controller, it will be reflected in the group link box on the right. If you add a controller, you can see that the group is not assigned because it is not assigned.

제어기 ID는 제어기의 공장 출하 시 부여되는 ID를 입력하도록 한다. 이 부분은 관리자 또는 제조사에 문의하여 입력하도록 한다. 제어기명은 제어기 ID에 대한 별칭으로 사용자가 인식하기 쉬운 이름을 부여하도록 한다. 다른 제어기명과 중복되어 사용될 수 없다.For the controller ID, enter the ID assigned to the controller at the factory. This part should be input by administrator or manufacturer. The controller name is an alias for the controller ID so that the user can give a name that is easy to recognize. Can not be used with other controller name.

Figure pat00038
Figure pat00038

그룹 관리는 그림의 좌측 하단부에서 그룹을 등록/관리 한다. 제어기 관리와 마찬가지로 추가, 수정, 삭제를 하면 우측 그룹연결 상자에도 그대로 반영된다. 그룹의 삭제는 제어기에도 영향을 끼친다. 연결된 그룹이 삭제되면 해당 제어기들은 모두 그룹 미지정 상태로 변경된다. Group management registers / manages groups in the lower left part of the figure. Like controller management, adding, modifying and deleting will be reflected in the right group connection box. Deleting a group also affects the controller. When the connected group is deleted, all the controllers are changed to the group unspecified state.

그룹명은 그룹에 대한 그룹명을 지정한다. 다른 그룹명과 중복될 수 없다.Group name specifies the group name for the group. It cannot be duplicated with another group name.

그룹 연결은 동일한 패턴을 가지며 동일한 시간에 제어가 될 제어기들은 하나의 그룹으로 묶어 관리하면 편리하게 사용할 수 있다. Group connections have the same pattern, and controllers to be controlled at the same time can be conveniently used by grouping and managing them.

그룹의 연결 및 변경, 해제는 마우스의 드래그 앤 드롭 기능을 이용한다. 먼저 제어기를 마우스로 누른 상태에서 원하는 그룹으로 그대로 이동하여 마우스를 풀어주면 된다.You can use the mouse's drag-and-drop function to connect, change, or disconnect groups. First, hold down the controller with the mouse and move to the desired group to release the mouse.

제어기를 그룹과 연결할 때 제어기의 위치를 확인할 수 있다. 제어기의 개수가 많아질 경우에 효과적으로 활용할 수 있다.When you connect a controller with a group, you can check its position. It can be effectively used when the number of controllers increases.

Figure pat00039
Figure pat00039

제어기 관리 및 그룹연결 상자에서 위치를 확인하고자 하는 제어기를 선택하고 우측 버튼을 누르면 위치확인이라는 팝업메뉴(위치확인)가 나타난다. 이를 선택하면 해당 제어기가 8초 동안 점멸(1초 점등, 1초 소등)한다. In the Controller Management and Group Connections box, select the controller you want to check the location of and click the right button to display the popup menu (Location check). If you select this, the controller will blink for 8 seconds (1 sec on, 1 sec off).

그룹과 연결되면 제어기의 속성은 소멸되고 그룹이 가지고 있는 모든 속성을 복제하게 된다. 그룹이 이미 진행 중이라고 하면 제어기도 그룹의 패턴에 따라가게 된다.When connected with a group, the controller's attributes are destroyed and all attributes owned by the group are duplicated. If the group is already in progress, the controller will follow the pattern of the group.

상기 설명에서는 제어기를 묶어 그룹으로 만드는 과정을 설명하였다. 이제 각각의 제어기 또는 그룹마다 재배될 작물의 패턴을 연결하고 시작일을 등록하면 기본 설정은 완료된다. 설정화면의 상단부는 현재 등록되어있는 스케줄의 정보를 보여준다. 예시에서 선택된 “딸기시험재배 1” 스케줄의 경우는 딸기 작물을 2012년 6월 3일부터 6월 23일까지 재배하도록 스케줄 되어 있다. In the above description, the process of grouping the controllers into groups has been described. Now connect the patterns of crops to be planted for each controller or group and register the start date. The upper part of the setting screen shows the information of the currently registered schedule. In the case of the “strawberry trial cultivation 1” schedule selected in the example, strawberry crops are scheduled to be grown from June 3 to June 23, 2012.

스케줄 관리 시에는 제어 대상으로 그룹 또는 제어기를 선택한다. 그리고 제어대상에 심어질 작물의 패턴을 선택한다. 패턴명과 어울리는 스케줄명을 입력하고 시작일을 선택한다. 시작일이 지금이 아닌 나중일 경우는 예약 버튼에 클릭하여 자동 실행 되도록 한다.When managing schedules, select a group or controller as the control target. Then select the pattern of crops to be planted in the control object. Enter a schedule name that matches the pattern name and select a start date. If the start date is later than now, click the Schedule button to run automatically.

Figure pat00040
Figure pat00040

본 발명에 따른 조명시스템을 시작하기에 앞서 운영계획에 다음과 같은 항목이 포함되어야 한다.Before starting the lighting system according to the present invention, the operation plan should include the following items.

1) 본 시스템은 일일 스케줄링 개념에 의해 운영되어지므로 하루 24시간에 대한 운영계획이 정해져야 한다. 2) 본 시스템은 패턴 스케줄링 개념에 의해 운영되어지므로 식물 성장 패턴에 적합한 전체 패턴 스케줄링이 사전에 운영계획에 포함되어야 한다. 3) 본 시스템은 제어기 및 제어기를 묶은 그룹개념이 포함되므로 전체 계획에 포함되어야 한다. 4) 본 시스템은 제어기 및 그룹에 패턴을 연결하여 운영되므로 사전에 어떤 제어기와 어떤 그룹에 어떤 패턴이 연결되어 언제 운영될지 정해져야 한다.1) As this system is operated by daily scheduling concept, operation plan for 24 hours a day should be decided. 2) Since this system is operated by the concept of pattern scheduling, overall pattern scheduling suitable for plant growth pattern should be included in the operation plan in advance. 3) This system includes the controller and group concept of grouping the controller, so it should be included in the overall plan. 4) Since this system is operated by connecting patterns to controllers and groups, it is necessary to determine in advance which controllers and which groups are connected to which patterns and when they will be operated.

운영계획이 확정되면 운영계획에 맞추어 스케줄링에 대한 설정을 진행한다. 진행순서는 일일 스케줄링, 패턴 스케줄링, 제어기 및 그룹관리, 스케줄 관리 순으로 한다.Once the operation plan is confirmed, the scheduling is set according to the operation plan. The order of progress is daily scheduling, pattern scheduling, controller and group management, and schedule management.

즉, 계획된 일일 스케줄링을 설정하고, 보광 모드 및 전조 모드에 대한 적용 계획을 세우고 설정한다. 보광모드 및 전조 모드가 겹칠 경우는 보광 모드를 우선시하여 처리한다. 많이 사용하는 스케줄의 경우 프리셋 기능을 이용하여 미리 정의해 놓고 사용한다. 입력시 불러오기만 눌러 사용이 가능하다.That is, the planned daily scheduling is set, and the application plan for the light compensation mode and the precursor mode is set and set. If the complementary mode and the precursor mode overlap, the supplementary mode is given priority. In the case of a frequently used schedule, it is defined by using the preset function. You can use it just by loading.

이어서 계획된 패턴 스케줄링을 설정한다. 이전의 일일 스케줄링이 모두 제대로 설정되어져 있다면 모델선택과 지속기간 입력만으로 쉽게 패턴 스케줄링을 마무리 하게 된다.Then set the planned pattern scheduling. If all the previous daily scheduling is set up properly, pattern scheduling can easily be completed simply by selecting the model and entering the duration.

다음으로 제어기 및 그룹관리를 하는데, 물리적인 제어기(조명등)의 개수와 프로그램에 설정되어 있는 제어기의 숫자를 비교하여 동일한지를 조사한다. 만약 동일하지 않다면 제어기 위치확인을 통해 1:1 매칭 작업을 수행하도록 한다. 그룹으로 묶을 제어기와 개별 제어기를 정확하게 설정한다.Next, controller and group management are performed. The number of physical controllers (lights, etc.) and the number of controllers set in the program are compared to check whether they are the same. If it is not the same, check the controller position to perform 1: 1 matching. Set the controllers and individual controllers to be grouped correctly.

스케줄 관리는 제어기 및 그룹과 계획한 작물의 패턴, 시작정보를 정확히 입력한다. 운영 계획에 포함되지 않은 그룹 및 제어기에는 패턴을 연결하지 않는다. Schedule management accurately inputs controller and group, planned crop pattern and start information. Do not connect patterns to groups and controllers that are not included in the operational plan.

운영계획이 확정되고 운영계획에 맞게 설정까지 완료되면 메인 화면의 모니터링시작 버튼을 눌러 전체 운영상태를 모니터링 하게 된다.Once the operation plan is finalized and set up according to the operation plan, press the start monitoring button on the main screen to monitor the overall operation status.

이후 수행되는 일련의 작업들은 PC 및 제어기의 프로그램 스케줄링에 따라 자동으로 운행되며, 진행 로그를 기록하게 된다.Subsequent tasks are automatically run according to the program scheduling of the PC and the controller, and records the progress log.

10 : 조명장치 20 : 로컬제어장치
30 : 센서모듈 11 : 기구부
12 : 엘이디모듈부 13 : 엘이디제어부
14 : 로컬제어부 15 : 전력선통신부
10: lighting device 20: local control device
30 sensor module 11 mechanism
12: LED module unit 13: LED control unit
14: local control unit 15: power line communication unit

Claims (6)

실내에서 식물을 재배하는 데에 있어서,
각 식물에 요구되는 광량값을 가변 제어하는 조명장치;
상기 조명장치를 제어 및 통제하는 로컬제어장치; 및
온도, 습도, 조도, CO2와 같은 환경조건을 측정하고 이를 상기 로컬제어장치로 전송하여 재배지의 환경을 모니터링하는 센서모듈;을 포함함을 특징으로 하는 식물 재배용 조명시스템.
In growing plants indoors,
An illumination device for variably controlling the amount of light required for each plant;
A local control device for controlling and controlling the lighting device; And
And a sensor module for measuring environmental conditions such as temperature, humidity, illuminance, and CO2, and transmitting the same to the local control device to monitor the environment of the plantation.
제1항에 있어서,
상기 조명장치는, 그 내부에 엘이디제어부, 엘이디모듈, 로컬제어부 및 전력선통신모듈이 실장되고, 상기 로컬제어장치로부터 전송된 조명제어 데이터를 상기 엘이디제어부에서 다운받아 엘이디모듈을 점등 및 디밍 제어함을 특징으로 하는 식물 재배용 조명시스템.
The method of claim 1,
The lighting apparatus has an LED controller, an LED module, a local controller, and a power line communication module mounted therein, and downloads lighting control data transmitted from the local controller from the LED controller to turn on and control the LED module. A plant cultivation lighting system characterized in that.
제2항에 있어서,
상기 조명장치는 먼지나 고온, 고습에 견딜 수 있도록 외부에 설치되는 기구부를 더 포함하며, 상기 엘이디제어부, 엘이디모듈, 로컬제어부 및 전력선통신모듈은 기구부에 의해 밀폐된 것임을 특징으로 하는 식물 재배용 조명시스템.
3. The method of claim 2,
The lighting device further comprises a mechanism installed outside to withstand dust, high temperature, high humidity, the LED control unit, LED module, local control unit and power line communication module is a plant cultivation lighting system, characterized in that the sealed by the mechanical unit .
제1항에 있어서,
상기 로컬제어장치는, 센서모듈을 통해 수집한 환경데이터와 식물재배에 필요한 조명데이터를 프로그래밍하여 상기 조명장치로 전송하여 식물재배에 필요한 조명을 제공함을 특징으로 하는 식물 재배용 조명시스템.
The method of claim 1,
The local control device, the lighting system for plant cultivation, characterized in that to provide the lighting necessary for plant cultivation by programming the environmental data collected through the sensor module and the lighting data necessary for plant cultivation to the lighting device.
제1항에 있어서,
상기 센서모듈은, 각각의 측정용 프로브를 통하여 온도, 습도, 조도, CO2와 같은 환경조건을 측정하고, 측정된 데이터 정보를 가공하여 전력선통신모듈을 통해 로컬제어장치로 전송함을 특징으로 하는 식물 재배용 조명시스템.
The method of claim 1,
The sensor module measures the environmental conditions such as temperature, humidity, illuminance and CO2 through each measuring probe, and processes the measured data information and transmits it to the local control device through the power line communication module. Cultivation lighting system.
제5항에 있어서,
상기 센서모듈은 센서 프로브와, 상기 센서 프로브로부터 입력된 값을 로컬제어장치로 전송하기 위해 변환 및 제어되는 센서본체를 포함함을 특징으로 하는 식물 재배용 조명시스템.
The method of claim 5,
The sensor module is a lighting system for plant cultivation, characterized in that it comprises a sensor probe and the sensor body is converted and controlled to transmit the value input from the sensor probe to the local control device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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