KR20180072018A - 식물공장용 led광원 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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이명훈
여현
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Abstract

본 발명은 식물공장에서 LED광원을 제어하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 날짜 및 시간별로 데이터베이스화된 재배작물별 최적의 생장 환경 정보와, 실시간으로 측정되는 조도를 최적 생장환경에 데이터와 비교하여 최대한 비슷한 광량으로 자동 조절해주는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

식물공장용 LED광원 시스템 및 그 방법 {Farm Factory System using LED Light and Apparatus Thereof}
본 발명은 식물공장에서 LED광원 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 날짜 및 시간별로 데이터베이스화된 재배작물별 최적의 생장 환경 정보와, 실시간으로 측정되는 조도를 최적 생장환경에 데이터와 비교하여 최대한 비슷한 광량으로 자동 조절해주는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
식물공장은 LED 조명을 태양광의 보조 조명으로 사용해 궂은 날씨로 인한 생산량 변화를 최소화하고 재배기간을 단축한다. 외부 광량에 따라 LED 조명의 조도를 조절할 수 있게 해 에너지 효율성도 높일 수 있다. 일반적으로 수확량을 늘리고 제철이 아닌 작물을 재배하기 위해 온실을 이용하고 있다. 특히, LED광원을 활용하여 재배작물의 광합성 작용을 촉진함으로써 수확량을 늘리는 방법을 활용하고 있다. 종래 기술에서 LED광원은 사용자가 지정한 시간에 따라서 단순 On, Off 기능만을 수행하였으며, 작물에 따라 사용자가 직접 최적 시간을 조절해야 하는 불편함이 있었다.
따라서, 본 발명에서는 날짜 및 시간별로 재배작물의 최적의 생장환경 정보를 구축하고, 실시간으로 측정되는 온실의 조도정보를 비교하여 최적의 조도로 자동 조절해 주는 장치 및 방법이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED광원제어 장치는; LED ON, OFF 제어와 밝기 제어를 위한 제어부, 실시간 조도를 측정하기 위한 조도센서, 작물별 최적 제어 정보가 저장된 데이터베이스, 외부에서 제어할 수 있도록 하는 외부인터페이스로 구성된다.
최초에 실시간으로 측정된 조도정보는 데이터베이스와 저장된 값과 비교되어 필요한 조도값을 결정하고 그 값에 따라서 LED밝기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
조도측정 방법은 조도센서를 제어부와 직접 연결하여 측정하는 방법과 센서네트워크 방법을 활용하여 게이트웨이가 무선으로 센서노드로 부터 정보를 수집하고 제어부로 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터베이스는 작물별로 날짜, 시간별 최적 조도값을 보유하고 있으며 이러한 조도값을 바탕으로 LED를 조절하는 것을 특징으로 한다. 디스플레이에서는 조명의 상태와 조도값 정보 등을 사용자에게 디스플레이하여 제공하는 것을 특징으로 한다. 외부인터페이스는 외부에서 LED제어 및 상태정보를 확인하기 위한 인터페이스로 상황에 따라 인터페이스가 달라질 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 식물공장에서 재배작물별 최적생장 데이터를 기반으로 온실 내의 생장환경을 계절별, 날짜별, 시간별로 최적의 상태를 자동으로 유지할 수 있는 효과를 가진다. 또한, 본 발명은 광원의 밝기 조절을 통해 불필요한 에너지를 줄임으로써, 에너지 효율의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 식물공장에서 최적 LED광원제어 시스템의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 식물공장에서 최적 LED광원 제어 시스템 및 그 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 식물공장에서 최적 LED광원제어 시스템의 블록 구성도를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 최적 LED광원제어 시스템은 온실에 설치되는 적어도 하나 이상의 조도를 측정하는 센서부(20)와 LED 조명 장치(30), 제어부(10), 데이터베이스(40), 외부인터페이스(60)를
포함한다.
센서부는 온실 내부에서 온도, 습도, 양액 상태, 광량을 측정하여 유선 또는 무선으로 제어부로 전송한다.
무선통신은 경우에 따라서 게이트웨이를 포함한다.
제어부는 센서부로부터 받은 정보와 데이터베이스의 조도값을 비교하여 LED조명 장치를 제어한다. 태양광으로 인하여 충분한 조도가 발생되는 상황에서는 LED밝기 조절을 통해 에너지를 절약한다.
데이터베이스는 재배작물별 날짜, 시간대별 최적 광량 정보를 포함하며, 외부 인터페이스를 통해 수시로 업데이트가 가능하게 한다.
외부인터페이스는 외부에서 LED제어 및 상태정보를 확인하기 위한 인터페이스로 외부에서 본 시스템에 접근하기위한 통신 인터페이스를 지원한다.
10: 제어부 20: 센서부
30: LED광원장치 40: 데이터베이스
60: 외부인터페이스

Claims (1)

  1. 온실 내부에서 온도, 습도, CO2, 양액상태, 광량 등을 측정하여 유선 또는 무선으로 제어부로 전송하는 센서부와,
    센서부로 부터 받은 정보와 데이터베이스의 조도값을 비교하여 LED조명 장치를 제어하는 제어부,
    재배작물별 날짜, 시간대별 최적 광량 정보를 포함하며, 외부 인터페이스를 통해 수시로 업데이트가 가능한 데이터베이스,
    외부에서 LED제어 및 상태정보를 확인하기 위한 인터페이스로 외부에서 본 시스템에 접근하기 위한 통신 인터페이스를 지원하는 것을 특징으로 하는 최적 LED광원 시스템.
KR1020160174447A 2016-12-20 2016-12-20 식물공장용 led광원 시스템 및 그 방법 KR20180072018A (ko)

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CN113190064A (zh) * 2021-04-12 2021-07-30 中国农业大学 植物工厂光强最优控制方法
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