KR20180056010A - 열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법 - Google Patents

열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법에 관한 것으로, 열화상카메라를 이용하여 온실 내 전기기기 고장감지, 물공급 고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하는 것을 포함하는 것으로,
본 발명은 열화상카메라를 이용하여 복합온실 내의 전기기기, 물 공급고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하여 복합온실의 관리를 안정적이며 효율적으로 할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법{complex greenhouse control method by thermal image camera}
본 발명은 열화상카메라를 이용하여 복합온실 내의 전기기기 고장감지, 물공급 고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하는 열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법에 관한 것이다.
일반적으로 등록특허공보 등록번호 제10-1132151호의 유비쿼터스 기반 온실 관리방법에 의하면, 최근 온실시설재배 농가에서는 자동화된 온실 시설을 갖추고 있는데 개별적인 자동화이거나 반자동 방식으로 운용하는 경우가 많으며, 온실운영에 어려움을 겪고 있는 농가에서는 자동화 시설 자체를 갖추지 못하고 온실 생작물을 원시적으로 재배하고 있는 농가가 대부분을 차지하고 있다.
종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-1132151호의 유비쿼터스 기반 온실 관리방법에 의하면, 유비쿼터스 기반 온실 관리방법에 있어서, 온실에 설치되어 유비쿼터스 센서 네트워크(USN; ubiquitous sensor network)를 구성하는 센서부로부터 온실환경 및 생작물 생장상태에 대한 계측정보를 무선으로 획득하는 단계; 온실에 설치된 영상감시기로부터 생작물의 생장상태 및 병충해에 대한 영상정보를 무선으로 획득하는 단계; 상기 계측 정보와 영상 정보를 관리서버의 데이터베이스에 저장하는 단계; 상기 계측 정보와 영상 정보를 실시간으로 디스플레이부에 표시하는 단계; 및, 관리서버의 데이터베이스에 기설정된 설정값의 존재여부를 판단하는 단계를 포함하며, 설정값이 존재하는 경우, 계측정보가 설정값의 범위 내에 속하도록 자동으로 온실시설물 및 인공조명을 제어하고, 제어상태를 디스플레이부 및 이동단말기에 표시하는 단계를 수행하고, 설정값이 존재하지 않는 경우, 수동으로 온실시설물 및 인공조명을 제어하고, 수동제어에 따른 입력값을 설정값으로 하여 데이터베이스에 저장한 다음, 제어상태를 디스플레이부 및 이동단말기에 표시하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반 온실 관리방법이라고 기재되어 있다.
다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 10-0828103호에는 온실의 토양 및 환경을 감시하고 조명기, 환풍기, 양액기, 관수기, 스프링클러, 천창/측창 개폐기, 이중커텐, 차광막, 포그기 및 난방기 중 어느 하나 이상의 설비장치를 제어하는 온실 시스템에 있어서, 상기 설비장치의 상태 데이터를 검출하고 제어하기 위한 제어부; 상기 온실의 토양 및 작물의 온도, 그리고 온실 내외부의 온도를 측정하기 위한 센서부; 상기 제어부와 센서부의 데이터를 추출, 변환 및 저장하고, 상기 데이터를 통신네트워크에 연결이 가능한 단말기에 전송하고, 상기 제어부에 제어신호를 전송하는 온실서버; 및 상기 온실의 내부를 촬영하는 촬영부를 포함하며, 상기 온실서버는, 상기 촬영부를 통해 촬영된 영상 신호를 상기 단말기에 출력하는 영상관리부; 상기 센서부의 센싱 데이터를 단위에 맞게 변환하는 센서관리부; 상기 설비장치 상태 데이터, 상기 센싱 데이터 및 작물 성장 표준 데이터를 저장하는 데이터베이스부; 및 상기 센싱 데이터와 상기 작물 성장 표준 데이터를 비교하여 오차가 발생할 경우 상기 제어부에 제어신호를 보내는 서버관리부를 포함하는 토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템이라고 기재되어 있다.
그러나 상기 종래기술들은 전기기기가 과열되어도 즉시 발견이 어려워 화재원인이 되며, 각 식물에 물을 공급하는 물 공급지관에 물이 중단된 것을 쉽게 알 수 있는 방법이 없었고, 온실 내 식물의 스트레스를 확인하기 어려운 단점이 있었다.
특히 식물 지상부에 있어 생육적온보다 높게 되면 서서히 스트레스가 나타나 생육에 이상이 생기면서 한계이상의 온도가 유지되면 작물은 고사하게 되고 생육 적온보다 낮게 되면 광합성 등의 반응이 느려지면서 또한 생육에 이상을 나타내게 된다.
지하부에 있어서도 마찬가지로 생육적온보다 높거나 낮은 온도에서는 뿌리의 수분흡수 저하로 인한 생육저하가 야기되고 이는 작물체에 스트레스로 나타난다. 이러한 작물의 스트레스는 생육의 비정상적 반응을 일으키고 이에 따라 생산량의 저하를 야기하는 단점이 있었다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 열화상카메라를 이용하여 복합온실 내의 전기기기, 물 공급고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하여 복합온실의 관리를 안정적이며 효율적으로 할 수 있는 열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법에 관한 것으로, 열화상카메라를 이용하여 온실 내 전기기기 고장감지, 물공급 고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 열화상카메라를 이용하여 복합온실 내의 전기기기, 물 공급고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하여 복합온실의 관리를 안정적이며 효율적으로 할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 적외선 열화상 카메라를 이용한 작물 스트레스 측정 개략도
도 2는 적외선 열화상 카메라를 이용한 작물 스트레스 측정 설명도
도 3은 적외선 열화상 카메라를 이용한 작물 스트레스 판단 설명도
본 발명은 열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법에 관한 것으로, 열화상카메라를 이용하여 온실 내 전기기기 고장감지, 물공급 고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전기기기는 릴레이, 변압기 또는 모터로서 과부하 또는 누전에 의해 발생하는 열에 의한 고온을 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 물공급 고장감지는 물공급관에서 분기되는 지관에 설치되는 체크밸브의 고장을 감지하는 것으로, 지관에 물공급이 중단되었을 시 고온이 되는 것을 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 식물의 스트레스를 감지하는 방법은 온실을 여러 구역으로 나누고 천정위치에서 열화상카메라를 특정구역에 이동시켜 얻어진 영상에 나타나는 온도를 기준온도와 대비하여 식물의 스트레스를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 적외선 열화상 카메라를 이용한 작물 스트레스 측정 개략도, 도 2는 적외선 열화상 카메라를 이용한 작물 스트레스 측정 설명도, 도 3은 적외선 열화상 카메라를 이용한 작물 스트레스 판단 설명도이다.
△T = TL TR
△T : 온도지수
TL : 배지 및 엽 온도, TR : 작물 생육적온
배지 및 엽 온도와 작물 생육적온의 관계에서 볼 때 △T가 양의 값을 나타내면 고온 스트레스가 예측되는 구간으로 빨간색, 음의 값을 나타내면 저온스트레스가 예측되는 구간으로 파란색으로 표시하되, 0에 가까운 값은 녹색으로 표시(Band : ±10℃)한다.
위의 방법을 기반으로 온실 내에 부분적으로 스트레스가 발생하는 영역을 1)찾는 방법으로 먼저 좌표를 설정한다.
(x, y, z, TL) - 온실 내 폭(x), 길이(y), 높이 좌표(z), 측정 엽온(TL)
2) z값을 0으로 평면으로 변환한다.
3) △T = TL TR + TL TA 식에 의해 온도지수를 구한다.
△T : 온도지수
TL : 배지 및 엽 온도, TR : 작물 생육적온, TA : 환경제어기 기온 측정값
4) △T가 양의 값을 나타내면 고온 스트레스가 예측되는 구간으로 빨간색, 음의 값을 나타내면 저온스트레스가 예측되는 구간으로 파란색으로 표시하되, 0에 가까운 값은 녹색으로 표시한다.
본 발명은 열화상카메라를 이용하여 온실 내의 전기기기 고장감지, 물 공급 고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하는 것이다.
상기 전기기기는 릴레이, 변압기 또는 모터 등으로서 과부하 또는 누전에 의해 발생하는 열에 의한 고온을 감지한다.
이때, 열화상카메라는 고정용으로 설치하거나 온실 내 레일 위에서 움직일 수 있는 바퀴가 달린 대차위에 설치한다.
한편, 본 발명에서 물 공급 고장감지방법은 물 공급관에서 분기되는 지관에 설치되는 체크밸브의 고장을 감지하는 것으로, 각각의 식물에 물을 공급하는 지관에 물 공급이 중단되었을 시 고온이 되는 것을 감지하는 것이다.
체크밸브는 일정수압이 되면 개방되어 물이 지관 쪽으로 흐르게 하는 관용수단이다.
곧, 지관에 물이 흐르면 물의 냉각작용에 의해 온도가 낮으나 물이 중단되면 온도가 높아지므로 열화상카메라에 의해 물 중단상태를 용이하게 감지할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명에서 식물의 스트레스를 감지하는 방법은 온실을 여러 구역으로 나누고 천정위치에서 열화상카메라를 특정구역에 이동시켜 얻어진 영상에 나타나는 온도를 기준온도와 대비하여 식물의 스트레스를 판단하는 것이다.
곧 기준온도보다 일정온도 이상 높으면 스트레스 상태로 판단한다.
상기 특정구역들의 측정결과들을 종합하면 온실 전체의 식물의 스트레스상태를 측정할 수 있다.
따라서 본 발명은 열화상카메라를 이용하여 복합온실 내의 전기기기, 물 공급고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하여 복합온실의 관리를 안정적이며 효율적으로 할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 열화상카메라를 이용하여 온실 내 전기기기 고장감지, 물공급 고장감지, 또는 식물의 스트레스를 감지하는 것을 특징으로 하는 열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기기기는 릴레이, 변압기 또는 모터로서 과부하 또는 누전에 의해 발생하는 열에 의한 고온을 감지하는 것을 특징으로 하는 열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법
  3. 제1항에 있어서, 상기 물공급 고장감지는 물공급관에서 분기되는 지관에 설치되는 체크밸브의 고장을 감지하는 것으로, 지관에 물공급이 중단되었을 시 고온이 되는 것을 감지하는 것을 특징으로 하는 열화상카메라를 이용한 복합온실 관리방법
  4. 제1항에 있어서, 상기 식물의 스트레스를 감지하는 방법은 온실을 여러 구역으로 나누고 천정위치에서 열화상카메라를 특정구역에 이동시켜 얻어진 영상에 나타나는 온도를 기준온도와 대비하여 식물의 스트레스를 판단하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 복합온실 관리방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020204619A1 (ko) * 2019-04-03 2020-10-08 씨제이전기 주식회사 차량통과 대수에 비례하여 조도를 제어하는 가로수 친화형 가로등 및 가로등 제어방법

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