KR20190054499A - Control device and control method of dairy cattle housing environment based on outside climate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for controlling the environment of a cow house environment considering an external environment.
축사 내부 또는 외부에서 사육되는 젖소는 다른 가축들과 달리 추운 날씨에는 강하지만 더운 여름철에는 고온에 의한 스트레스에 예민하다. 우리나라와 같은 고온 다습한 기후에서는 산유량 감소 및 번식능력 감소와 같은 문제가 발생된다. 일반적으로 가축의 고온 스트레스에 대한 피해는 온도만을 이용하여 평가하지만 젖소는 젖소 축사 내부의 온도와 습도를 반영한 온습도 지수(THI, temperature and humidity index)를 산출하여 여기에 산출된 계수에 따라 젖소의 스트레스 정도를 판단한다. 특히 젖소는 여름철과 같이 기온이 올라갈 경우 체온조절을 위하여 젖소 축사 내부에서 시원한 곳을 찾아 휴식을 취하는 특성이 있다. 따라서 젖소 축사 내부가 전체적으로 시원한 상태라면 젖소들이 고르며 분포하고 있지만 그렇지 않을 경우 젖소들은 몰려있는 특성을 보인다. 대부분의 젖소 농가에서는 고온 스트레스 문제를 해결하기 위해서 송풍기를 기본적으로 활용하고 있으며 젖소의 고온 스트레스 감소에 필요한 풍량 또는 환기량에 대해 연구되고 있다. 젖소 축사의 송풍기의 역할은 축사 내부에서 일정방향으로 공기 흐름을 발생시킴으로써, 더운 날씨에 가축의 체표면의 온도를 낮추어 주거나 젖소 축사 내부의 수분을 외부로 배출시켜 습도를 낮추어 줌으로서 젖소의 스트레스를 감소시킨다. 또 다른 기능으로는 젖소 축사의 바닥의 깔짚을 건조하게 하고 깔짚으로서 생성되는 유해가스를 젖소 축사 밖으로 배출시키는 역할을 한다. 우리나라와 같이 여름철과 겨울철 온도 차이가 클 경우 송풍기는 계절적 특성에 적합하게 작동되어야 한다. 여름철에는 젖소의 고온 스트레스 감소를 위해 송풍량을 최대화하여 스트레스를 감소시켜야 하는 반면에 겨울철에는 유해가스의 배출을 원활하게 할 수 있는 송풍량을 제공하여야 한다. Unlike other livestock, cows raised inside or outside the house are strong in cold weather, but are sensitive to high temperature stress in hot summer. In hot and humid climates such as Korea, problems such as reduced production volume and reduced breeding capacity arise. Generally, damage to high temperature stress of livestock is evaluated by using only temperature, but cow calculates the temperature and humidity index (THI) reflecting the temperature and humidity inside the cow house, and according to the calculated coefficient, . In particular, cows have a characteristic of taking a rest in the cow house to find a cool place for controlling the body temperature when the temperature rises like summer. Therefore, if the inside of the cow house is totally cool, the cows are evenly distributed, but if not, the cows are crowded. Most cow farmers are using basically a blower to solve the high temperature stress problem and are studying the amount of air or ventilation required to reduce the high temperature stress of the cow. The function of the blower of the cow house is to generate air flow in a certain direction inside the house, thereby lowering the temperature of the body surface of the livestock in hot weather or lowering the humidity by discharging the water inside the cow house to the outside, . Another function is to dry the litter on the bottom of the cow house and discharge the harmful gas generated as litter out of the cow house. If the temperature difference between summer and winter is large, as in Korea, the blower should be operated in accordance with seasonal characteristics. In summer, to reduce the high temperature stress of the cow, it is necessary to maximize the amount of ventilation to reduce the stress, while in winter it should provide the amount of ventilation to smooth the discharge of harmful gas.
또한, 축사가 대형화됨에 따라 내부에 젖소의 분포가 골고루 분포되어 있지 않아 고정된 환기장치로는 각 젖소에 알맞은 적정 환기를 골고루 수행하기가 곤란한 문제점이 제기된다, 대부분의 국내 젖소 농가에 있는 송풍기는 방향이 고정되고, 회전속도가 고정되어 있다. 이에 따라 축사 내부의 온습도와 상관없이 작동하도록 되어 있어 여름철 및 겨울철 작동 시 관리자가 별도로 관리하여야 한다. 또한, 농장들은 입지여건에 따라 젖소 축사 외부의 풍량이나 풍속이 수시로 바뀌며 이러한 변화는 젖소 축사내부의 환경에 상당한 영향을 가져온다. In addition, since the distribution of the cow is not uniformly distributed within the house as the size of the house is enlarged, fixed ventilation devices are problematic in that it is difficult to perform proper ventilation appropriate to each cow. Most of the blowers in the domestic cow farm The direction is fixed, and the rotation speed is fixed. Therefore, it is designed to operate irrespective of the temperature and humidity inside the house, and must be managed separately by the administrator in summer and winter operation. In addition, the farms vary in the amount of wind or wind speed outside the cow house depending on their location, and this change has a considerable influence on the environment inside the cow house.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 젖소 축사 외부에서 측정된 풍향과 풍속 데이터를 기반으로 젖소 축사 내부에 설치되어 있는 송풍기의 송풍량 및 송풍방향을 가변적으로 제어할 수 있도록 하여 젖소 축사 내부에서 공기의 속도를 계절적 특성 및 지역적 특성에 따라 자동으로 조절할 필요성이 제기된다.In order to solve these problems, it is possible to variably control the blowing amount and the blowing direction of the blower installed in the cow housing on the basis of the wind direction and the wind speed data measured outside the cow house, And the need for automatic adjustment according to regional characteristics.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0156292호에 게시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0156292.
본 발명은 젖소 축사의 외부의 설치된 풍향계와 풍속계에서 측정된 풍향 및 풍속 데이터를 기반으로 젖소 축사의 내, 외부 경계면의 구역에 설치된 송풍기의 송풍량 및 송풍방향을 가변 제어하여 계절별로 최적의 공기속도를 유지하고, 젖소에 최적의 공기환경을 제공하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치를 제공하는 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling an air flow rate and a blowing direction of a blower installed in an inner and outer boundary areas of a cow house on the basis of wind direction and wind velocity data measured from an anemometer and an anemometer outside the cow house, And to provide an environment control device for a cow housing considering an external environment that provides an optimal air environment for a cow.
본 발명의 일측면에 따르면, 젖소 축사 외부 4방 벽면의 경계면에 각각 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 입기 및 배기 방향을 조절하여 입기 동작 및 배기 동작을 수행하는 입배기 송풍기; 상기 젖소 축사 내부에 일정 간격으로 다수 개가 분포되도록 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 송풍기의 회전속도 및 송풍 방향을 조절하여 환기를 수행하는 환기 송풍기; 상기 젖소 축사의 상단에 설치되어 각 방향의 풍속을 측정하는 풍속계; 풍속의 방향을 측정하는 풍향계; 및 상기 풍속계 및 풍향계에서 입력된 풍향정보 및 풍속정보에 의해 상기 환기 송풍기 및 입배기 송풍기를 제어하는 제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an inlet / outlet blower installed at an interface between a wall surface of a cow housing external four-chamber and performing a dressing operation and an exhausting operation by adjusting a dressing and an exhausting direction under the control of a controller. A plurality of ventilation fans installed at predetermined intervals in the cow housing to control ventilation by controlling the rotational speed and the blowing direction of the blower under the control of the control device; An anemometer installed at an upper end of the cow housing to measure an air velocity in each direction; Weather vane measuring wind direction; And a controller for controlling the ventilator and the inlet / outlet blower based on the wind direction information and the wind speed information input from the anemometer and the weather vane. And an environment control device for controlling the environment of the cow housing considering the external environment.
또한, 상기 입배기 송풍기는 회전방향을 정, 역으로 변환하여 외부공기를 내부로 불어넣은 입기 동작과 내부공기를 외부로 배출시키는 배기 동작을 변경하는 것을 특징으로 하며, 상기 제어장치는 상기 풍향계에서 입력된 풍향정보에 의해 바람이 불어오는 방향에 위치한 입배기 송풍기는 불어오는 방향과 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어를 하고, 입기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하며, 바람이 불어오는 방향과 반대 방향에 위치한 입배기 송풍기는 바람이 불어오는 방향과 반대방향으로 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어하고, 배기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, the inlet / exhaust blower is characterized in changing a swiveling operation in which the outside air is blown into the inside and an exhaust operation in which the inside air is discharged to the outside, by changing the rotational direction in the forward and reverse directions, The inlet blower located in the wind direction by the inputted wind direction information controls the direction of the front face of the blower so as to coincide with the blowing direction and controls the direction of rotation to perform the dressing operation, The inlet exhaust blower located in the opposite direction controls the direction of the front face of the blower so that it coincides with the direction in which the wind is blown and controls the rotating direction to perform the exhaust operation.
그리고 상기 환경조절장치는, 각 젖소에 부착된 체온센서로부터 송신되는 체온정보를 수신하여 상기 제어장치로 송신하는 체온정보 수집장치; 및 상기 젖소 축사 내부의 온, 습도를 측정하여 상기 제어장치에 전송하는 온습도 측정 장치; 를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 전송된 온, 습도 정보로부터 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환하고, 상기 변환된 온습도지수 및 상기 전송된 체온정보로부터 상기 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고, 상기 환기량에 따른 상기 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.The environment control device includes: a body temperature information collection device that receives body temperature information transmitted from a body temperature sensor attached to each cow and transmits the body temperature information to the control device; And a temperature and humidity measuring device for measuring temperature and humidity inside the cow housing and transmitting the measured temperature and humidity to the control device; The control device converts the transmitted temperature and humidity information into a temperature and humidity index according to a temperature and humidity index conversion table stored in a database and extracts the temperature and humidity index from the converted temperature and humidity information Calculating the amount of ventilation, and calculating the rotational speed of the inlet / exhaust blowing fan according to the amount of the ventilation.
또한, 상기 제어장치는 상기 산출된 입배기 송풍팬의 회전속도를 상기 풍속 정보에 따라 가감한 것에 의해 상기 입배기 송풍기에 대한 회전속도를 설정하여 상기 입배기 송풍팬의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, the control device controls the rotational speed of the inlet / exhaust blowing fan by setting the rotational speed of the inlet / exhaust blower by adding / subtracting the calculated rotational speed of the inlet / exhaust blower according to the wind speed information .
또한, 상기 제어장치는, 상기 입배기 송풍기로부터 입기된 공기가 분포된 젖소들에게 골고루 환기가 이루어지도록 상기 입기 송풍기의 입기된 공기 흐름에 방향에 맞추어 상기 환기 송풍기의 송풍방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller controls the air blowing direction of the ventilating fan in accordance with the direction of the air flow of the adhering air blower so as to ventilate the cows distributed air from the inlet air blower do.
그리고 상기 환경조절장치는, 상기 젖소 축사 내의 젖소의 위치 분포 정보를 취득하는 적외선 생체 분포 카메라를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 적외선 생체 분포 카메라로부터 전송된 정보로부터 상기 젖소 축사 내 젖소의 분포 위치를 판별을 하고, 그에 따라 환기의 흐름 및 환기량을 설정한 다음, 상기 설정된 환기의 흐름 및 환기량에 의해 각 공간별로 분포된 상기 환기 송풍기들의 송풍방향과 송풍속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.The environmental control device further includes an infrared bio-distribution camera for acquiring information on the position distribution of the cow in the cow housing, wherein the control device determines, from the information transmitted from the infrared bio-distribution camera, a distribution position of the cow in the cow house The air flow direction and the air flow rate of the ventilation blowers distributed in each space are controlled by the set flow rate of the ventilation and the ventilation amount.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 환경조절장치의 제어장치가 상기 입배기 송풍기를 제어하는 환경조절방법에 있어서, 상기 제어장치가 상기 온습도 측정 장치로부터 축사 내부의 온, 습도 정보를 입력받는 온습도 측정 정보 입력단계; 상기 제어장치에서 상기 입력된 온습도 측정 정보로부터 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환되는 온습도 지수 변환단계; 상기 제어장치에 각 젖소에 대한 체온정보가 수신되는 체온 측정 정보 수신단계; 상기 제어장치가 상기 온습도지수 및 체온정보로부터 상기 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고 이에 따른 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 입배기 송풍팬 회전속도 산출단계; 및 상기 제어장치가 상기 산츨된 송풍팬 회전속도에 외부 풍속 정보에 따라 가감하여 상기 입배기 송풍기에 대한 회전속도를 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an environmental control method for controlling the inlet / exhaust blower by a control device of an environment control device, wherein the control device controls temperature and humidity of the inside / An information input step; A temperature / humidity index conversion step of converting the input temperature / humidity measurement information into the temperature / humidity index according to the temperature / humidity index conversion table stored in the database; A body temperature measurement information reception step of receiving body temperature information for each cow in the control device; Calculating a rotation speed of the blowing fan based on the temperature and humidity information and the amount of ventilation required for the inside of the cow housing, and calculating the rotation speed of the blowing fan; And controlling the rotational speed of the inlet / exhaust blower by adding / subtracting the rotational speed of the blower fan to / from the controller according to external wind velocity information. And a control unit.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 젖소 축사 내부에 계절별로 최적의 속도를 유지하고, 젖소에 최적의 공기환경을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to maintain the optimum speed for each season inside the cow house and to provide an optimal air environment for the cow.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치는, 적외선 생체 분포 카메라로부터 전송된 정보로부터 축사 내 젖소의 분포에 대한 송풍방향과 송풍속도를 자동으로 제어함으로써, 젖소가 축사 내부에 일부 구간에 몰려 있더라도 항상 환기라 골고루 이루어지도록 제어가 수행될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the environment control device automatically controls the air flow direction and the blowing direction for the distribution of the cows in the cage from the information transmitted from the infrared biodistribution camera, The control can be performed so that the ventilation is performed evenly.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치의 제어 구조를 간략하게 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경조절장치가 환경조절방법을 수행하는 방법의 일 예를 도시한 것이다.1 is a schematic view illustrating a control structure of an apparatus for controlling the environment of a cow housing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates an example of a method of performing an environmental control method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.In the present application, when a component is referred to as " comprising ", it means that it can include other components as well, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, throughout the specification, the term " on " means to be located above or below the object portion, and does not necessarily mean that the object is located on the upper side with respect to the gravitational direction.
이하 본 발명의 구현에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an apparatus for controlling the environment of a cow housing considering an external environment according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치는 젖소 축사 외부에서 측정된 풍향과 풍속 데이터를 기반으로 젖소 축사 내부에 설치되어 있는 송풍기의 송풍량 및 송풍방향을 가변적으로 제어할 수 있도록 하여 젖소 축사 내부에서 공기의 속도를 계절적 특성 및 지역적 특성에 따라 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.The device for controlling the environment of the cow housing considering the external environment according to an embodiment of the present invention can control the amount of air blowing and the direction of air blowing of the blower installed inside the cow housing on the basis of the wind direction and the wind speed data measured outside the cow housing, So that the speed of the air inside the cow housing can be controlled according to seasonal characteristics and regional characteristics.
또한, 종래의 송풍기의 설치위치는 젖소 축사 내부에 한정되어 있어 개방형 젖소 축사의 경우 송풍기에 의한 외부공기의 입기량이 부족하게 된다. 이에 따라 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치에서는 입배기 송풍기를 젖소 축사 외부 벽면의 사방 경계면에 설치하여, 외부공기의 입기 및 내부 배기를 원활하게 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, since the installation position of the conventional blower is limited inside the cow housing, the opening amount of the outside air by the blower becomes short in the case of the open cow house. Accordingly, in the apparatus for controlling the environment of the cow housing considering the external environment according to the embodiment of the present invention, the inlet and exhaust blowers are installed on the four-sided interface of the outer wall of the cow house to smoothly control the intake of the outside air and the internal exhaust .
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치의 제어 구조를 간략하게 도시한 것이다.1 is a schematic view illustrating a control structure of an apparatus for controlling the environment of a cow housing according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치는 젖소 축사 외부 4방 벽면의 경계면에 각각 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 입기 및 배기 방향을 조절하여 입기 동작 및 배기 동작을 수행하는 입배기 송풍기(60); 젖소 축사 내부에 일정 간격으로 다수 개가 분포되도록 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 풍속 및 송풍 방향을 조절하여 환기를 수행하는 환기 송풍기(52); 젖소 축사의 상단에 설치되어 각 방향의 풍속을 측정하는 풍속계(51) 및 풍속의 방향을 측정하는 풍향계(53), 상기 풍속계(51) 및 풍향계(53)에서 입력된 풍향정보 및 풍속정보에 의해 상기 환기 송풍기(52) 및 입배기 송풍기(52)를 제어하는 제어장치(59)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an apparatus for controlling an environment of a cow housing considering an external environment according to an embodiment of the present invention is installed at an interface between a wall surface of a cow housing external four-chamber and controls a dressing and an exhausting direction An
또한, 상기 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치는 축사 내부의 온, 습도를 측정하여 측정 정보를 상기 제어장치(59)에 전송하는 온습도 측정 장치(54), 축사 내부에 설치되며, 젖소의 상태 및 위치 분포 정보를 취득하는 CCTV 카메라 및 적외선 생체 분포 카메라(미 도시됨)를 더 포함한다.The environmental control device for the cow housing considering the external environment includes a temperature and humidity measuring device 54 for measuring the temperature and humidity inside the house and transmitting the measurement information to the
온습도 측정장치(54)는 젖소 축사 중심부에 젖소의 높이와 유사한 높이에 설치를 포함한다.The temperature and humidity measuring device 54 includes an installation at a height similar to the height of the cow at the center of the cow housing.
또한, 상기 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치는 젖소에 부착된 체온센서로부터 송신되는 각 젖소 코드에 대한 체온정보를 수신하여 상기 제어장치(59)로 송신하는 체온정보 수집장치(61)를 더 포함한다.The environment control device for the cow housing considering the external environment includes a body temperature
본 발명의 일 실시 예에 따른 입배기 송풍기(60)는 제어장치의 제어신호에 의해 회전방향을 정, 역으로 제어함으로써, 외부공기를 내부로 불어넣은 입기 동작과 내부공기를 외부로 배출시키는 배기동작을 변경할 수 있다.The inlet /
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치의 제어장치(59)는 상기 풍향계(53)에서 입력된 풍향정보에 의해 바람이 불어오는 방향에 위치한 입배기 송풍기(60)는 입기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하며, 그 반대 방향에 위치한 입배기 송풍기(60)는 배기동작을 수행하도록 회전방향을 제어한다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치의 제어장치(59)는 상기 풍향계(53)에서 입력된 풍향정보에 의해 바람이 불어오는 방향에 위치한 입배기 송풍기(60)는 불어오는 방향과 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어하며, 그 반대 방향에 위치한 입배기 송풍기(60)는 바람이 불어오는 방향과 반대방향으로 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어한다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 젖소 축사환경에 필요한 공기속도는 젖소 축사 내부에 설치된 온습도 측정장치(54)에 의해 측정된 온습도 지수에 따라 공기속도를 제어장치(59)에 내장된 데이터베이스에 의해 자동으로 설정되며, 설정된 공기속도는 젖소 축사 외부의 풍속을 가감하여 제어속도를 설정한 다음, 상기 입기 송풍기(60) 및 내부 환기 송풍기(52)의 회전속도를 제어한다.According to one embodiment of the present invention, the air velocity required for the cow housing environment is determined by a database built in the
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치의 제어장치(59)는, 온도와 습도 측정장치로부터 측정된 값들을 내부 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환공식 또는 축적된 정보테이블에 의해 온습도 지수로 변환되며, 이 지수와 각 젖소의 체온 및 평균체온, 체온의 변화들을 바탕으로 젖소의 사육환경에 적합한 젖소 축사 내부의 공기속도를 설정한다. According to one embodiment of the present invention, the
제어부의 데이터베이스에는, 외부 풍속 및 입기 송풍기의 회전수에 따라 내부로 흐르는 공기속도 값들이 저장된다.In the database of the control section, air velocity values flowing inward according to the external wind velocity and the number of revolutions of the admission blower are stored.
따라서 제어부는 내부에 필요한 공기속도에 따라 상기 외부 풍속 및 입기 송풍기의 회전수를 추출하여 각 방향에 위치한 입기 송풍기의 가동 회전수를 적절하게 제어를 수행 한다.Therefore, the control unit extracts the external wind speed and the number of revolutions of the admission blower according to the required air speed, and appropriately controls the number of revolutions of the admission blower located in each direction.
내부 공기속도의 설정값과 축사 외부의 풍향계에서 측정된 풍향에 맞는 축사 외부 4방향에 설치된 풍속계의 풍속에서 측정된 값과 비교하여 상기 입기 송풍기(60)에서 들어오는 공기의 속도가 온습도지수에 의해 설정된 값보다 느리면 상기 입기 송풍기(60)의 회전속도를 증가시켜 우사내부의 환기율을 증가시킨다. The speed of the air entering from the
반대로 상기 입기 송풍기(60)에서 들어오는 공기의 속도가 설정된 공기속도보다 빠르면 입기 송풍기(60)의 회전속도를 감소시켜 적정 환기를 수행하고 송풍기 가동에 따른 에너지를 최소화하여 효율적으로 제어되도록 한다.On the other hand, if the speed of the air entering the
또한, 겨울철에는 적정 환기율에 맞추어 공기속도를 최소화하고 바람이 부는 방향과 반대 방향에 위치한 배기 송풍기(60)의 배기 속도를 제어하여 축사 내부의 유해가스 배출과 같은 낮은 속도의 공기흐름만을 제공하도록 제어한다.Also, in winter, the air speed is minimized in accordance with the appropriate ventilation rate, and the exhaust speed of the
발명의 일 실시 예에 따른 내부의 환기 송풍기(52)는 상기 입기 송풍기(60)로부터 입기된 공기가 젖소에게 골고루 환기가 이루어지도록 입기 송풍기(60)의 입기된 공기 흐름에 방향에 맞추어 내부 공기의 흐름을 내부에 분포된 젖소에게 외부 기후환경에 따른 적정 환기율로 골고루 유도하는 환기 역할을 수행한다. The
다음 표1은 젖소 축사 내 기후환경에 따른 환기율의 예를 나타낸다.Table 1 below shows an example of the ventilation rate according to the climatic environment in the cow housing.
Voice actor
기후환경에 따른 환기율(cfm/마리)(MWPS, 2000) Ventilation rate according to climate environment (cfm / horse) (MWPS, 2000)
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 환경조절장치의 제어장치(59)는, 적외선 생체 분포 카메라로부터 전송된 정보로부터 축사 내 젖소의 분포 위치를 판별을 하고, 그에 따라 환기의 흐름 및 환기량을 설정한 다음, 설정된 환기의 흐름 및 환기량에 의해 각 공간별로 분포된 각 환기 송풍기들의 송풍방향과 송풍속도를 자동으로 제어한다.According to one embodiment of the present invention, the
따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경조절장치는 젖소가 축사 내부에 일부 구간에 몰려 있더라도 항상 환기라 골고루 이루어 지도록 제어를 수행한다. Therefore, the environment control device according to an embodiment of the present invention performs control such that ventilation is performed even when the cow is in a certain section of the house.
도 1에서 도면부호 55 ~58은 각 제어정보에 대한 유 무선 전송라인을 도시한 것이다.In FIG. 1,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경조절장치가 환경조절방법을 수행하는 방법의 일 예를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates an example of a method of performing an environmental control method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 2를 참조하면, 제어장치(59)에 온습도 측정 장치(54)로부터 축사 내부의 온, 습도를 측정하여 전송되는 온습도 측정 정보 입력단계(110)가 수행된다.Referring to FIG. 2, the temperature and humidity measurement
다음은 상기 입력된 온습도 측정 정보로부터 제어장치(59)의 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환되는 온습도 지수 변환단계(111)가 수행된다.Next, a temperature / humidity index conversion step (111) is carried out from the inputted temperature / humidity measurement information to convert it into a temperature / humidity index according to the temperature / humidity index conversion table stored in the database of the controller (59).
다음은 체온정보 측정기(61)로부터 각 젖소에 대한 체온정보가 수신되는 체온 측정 정보 수신단계(105)가 수행된다.Next, a body temperature measurement
체온 측정 정보 수신단계(105)에서는 젖소 축사 내부에 장착된 체온정보 측정기(61)가 젖소에 부착된 체온센서로부터 송신되는 각 젖소 코드에 대한 체온정보를 수신하여 상기 제어장치(59)로 전송하게 된다.In the body temperature measurement
다음은 제어장치(59)가 상기 온습도지수 및 체온정보로부터 각 젖소의 체온 및 평균체온, 체온의 변화들을 바탕으로 젖소의 사육환경에 적합한 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고 이에 따른 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 입배기 송풍팬 회전속도 산출단계(115)가 수행된다.Next, the
한편, 제어부는 풍향계(53)로부터 축사 외부 풍향 정보를 수신하는 풍향 측정 정보 수신단계(121) 및 풍속계(51)로부터 외부 풍속 측정정보를 수신하는 풍속 측정정보 수신단계(122)로부터 수집된 정보에 의해 입배기 송풍팬의 입기 방향 및 배기방향을 제어하고, 송풍팬 회전속도 산출단계(115)에서 산출된 송풍팬 회전속도에 상기 외부 풍속를 감안한 대한 입배기 송풍기에 대한 적정 회전속도를 설정하여 상기 입배기 송풍기에 회전속도를 제어하는 단계(130)가 수행된다.On the other hand, the control unit includes a wind direction measurement information receiving step (121) for receiving housing outside wind direction information from the weather vane (53) and a wind speed measurement information receiving step (122) for receiving external wind speed measurement information from the anemometer The blowing fan rotation speed calculated in the blowing fan rotation
51: 풍속계
52: 환기 송풍기
53: 풍향계
54: 온습도 측정장치
55 ~ 58 제어정보 전송라인
59: 제어장치
60: 입배기 송풍기
61: 체온정보 수집장치51: Anemometer
52: ventilation blower
53: weather vane
54: Temperature and humidity measuring device
55 ~ 58 control information transmission line
59: Control device
60: mouth blowing blower
61: Body temperature information collecting device
Claims (7)
상기 환경조절장치는,
상기 젖소 축사 외부 4방 벽면의 경계면에 각각 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 입기 및 배기 방향을 조절하여 입기 동작 및 배기 동작을 수행하는 입배기 송풍기;
상기 젖소 축사 내부에 일정 간격으로 다수 개가 분포되도록 설치되며, 제어장치의 제어에 따라 송풍팬 회전속도 및 송풍 방향을 조절하여 환기를 수행하는 환기 송풍기;
상기 젖소 축사의 상단에 설치되어 각 방향의 풍속을 측정하는 풍속계;
풍속의 방향을 측정하는 풍향계; 및
상기 풍속계 및 풍향계에서 입력된 풍향정보 및 풍속정보에 의해 상기 환기 송풍기 및 입배기 송풍기를 제어하는 제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.In an environmental control device for a cow housing environment considering an external environment,
The environmental control device includes:
An inlet and exhaust blower installed at an interface between the outer wall and the outer wall of the cow housing and performing a dressing operation and an exhausting operation by adjusting a dressing and an exhausting direction under the control of a controller;
A plurality of ventilation fans installed at predetermined intervals in the cow housing to control ventilation fan rotation speed and ventilation direction according to the control of the control device;
An anemometer installed at an upper end of the cow housing to measure an air velocity in each direction;
Weather vane measuring wind direction; And
A control device for controlling the ventilator and the inlet / outlet blower based on the wind direction information and the wind speed information input from the anemometer and the weather vane; And an environment control device for controlling the environment of the cow housing considering the external environment.
상기 입배기 송풍기는 회전방향을 정, 역으로 변환하여 외부공기를 내부로 불어넣은 입기 동작과 내부공기를 외부로 배출시키는 배기 동작을 변경하는 것을 특징으로 하며,
상기 제어장치는 상기 풍향계에서 입력된 풍향정보에 의해 바람이 불어오는 방향에 위치한 입배기 송풍기는 불어오는 방향과 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어를 하고, 상기 입배기 송풍기가 입기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하며, 바람이 불어오는 방향과 반대 방향에 위치한 입배기 송풍기는 바람이 불어오는 방향과 반대방향으로 일치되도록 송풍기의 전면의 방향을 제어하고, 배기 동작을 수행하도록 회전방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.The method according to claim 1,
Wherein the inlet and exhaust blower changes the direction of rotation of the inlet air blower to change the rotating direction of the inlet air blower to change the swirling operation of blowing the outside air into the inside and the exhausting operation of discharging the inside air to the outside,
The control device controls the direction of the front face of the blower so that the direction of the blowing of the blower located in the direction of wind blowing by the wind direction information input from the vending machine controls the blowing direction, And the inlet exhaust blower located opposite to the wind direction controls the direction of the front face of the blower so as to coincide with the direction in which the wind is blown and controls the rotation direction to perform the exhaust operation Wherein the control unit is adapted to control the environment of the cow housing considering the external environment.
상기 환경조절장치는,
각 젖소에 부착된 체온센서로부터 송신되는 체온정보를 수신하여 상기 제어장치로 송신하는 체온정보 수집장치; 및
상기 젖소 축사 내부의 온, 습도를 측정하여 상기 제어장치에 전송하는 온습도 측정 장치; 를 더 포함하며,
상기 제어장치는 상기 전송된 온, 습도 정보로부터 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환하고, 상기 변환된 온습도지수 및 상기 전송된 체온정보로부터 상기 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고, 상기 환기량에 따른 상기 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.The method according to claim 1,
The environmental control device includes:
A body temperature information collecting device for receiving body temperature information transmitted from a body temperature sensor attached to each cow and transmitting the received body temperature information to the control device; And
A temperature and humidity measuring device for measuring temperature and humidity inside the cow housing and transmitting the measured temperature and humidity to the control device; Further comprising:
Wherein the controller converts the transmitted temperature and humidity information into a temperature and humidity index according to a temperature and humidity index conversion table stored in a database and calculates an amount of ventilation required for the inside of the cow housing from the converted temperature and humidity information and the transmitted body temperature information, And calculating the rotation speed of the inlet / exhaust fan according to the amount of the ventilation.
상기 제어장치는
상기 산출된 입배기 송풍팬의 회전속도를 상기 풍속 정보에 따라 가감한 것에 의해 상기 입배기 송풍기에 대한 회전속도를 설정하여 상기 입배기 송풍팬의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.The method of claim 3,
The control device
And the rotational speed of the inlet / exhaust blower is controlled by setting the rotational speed of the inlet / exhaust blower by adding / subtracting the calculated rotational speed of the inlet / exhaust blower according to the wind speed information Environmental control device for cow housing.
상기 제어장치는,
상기 입배기 송풍기로부터 입기된 공기가 분포된 젖소들에게 골고루 환기가 이루어지도록 상기 입기 송풍기의 입기된 공기 흐름에 방향에 맞추어 상기 환기 송풍기의 송풍방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.The method according to claim 1,
The control device includes:
Wherein the blowing direction of the ventilation blower is controlled in accordance with the direction of the air flow of the adhering blower so that ventilation is uniformly performed to the cows in which the air introduced from the inlet air blower is distributed. Of the environment.
상기 환경조절장치는,
상기 젖소 축사 내의 젖소의 위치 분포 정보를 취득하는 적외선 생체 분포 카메라를 더 포함하며,
상기 제어장치는 상기 적외선 생체 분포 카메라로부터 전송된 정보로부터 상기 젖소 축사 내 젖소의 분포 위치를 판별을 하고, 그에 따라 환기의 흐름 및 환기량을 설정한 다음, 상기 설정된 환기의 흐름 및 환기량에 의해 각 공간별로 분포된 상기 환기 송풍기들의 송풍방향과 송풍속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절장치.The method according to claim 1,
The environmental control device includes:
Further comprising an infrared biodistribution camera for obtaining position distribution information of the cow in the cow housing,
The controller determines the distribution position of the cow in the dairy cow from the information transmitted from the infrared biodistribution camera, sets the flow and the amount of ventilation according to the distribution, and then, Wherein the air flow direction and the air blowing speed of the ventilating blowers are controlled.
상기 환경조절장치의 제어장치가 상기 온습도 측정 장치로부터 축사 내부의 온, 습도 정보를 입력받는 온습도 측정 정보 입력단계;
상기 제어장치에서 상기 입력된 온습도 측정 정보로부터 데이터베이스에 저장된 온습도 지수 변환 테이블에 의해 온습도지수로 변환되는 온습도 지수 변환단계;
상기 제어장치에 각 젖소에 대한 체온정보가 수신되는 체온 측정 정보 수신단계;
상기 제어장치가 상기 온습도지수 및 체온정보로부터 상기 젖소 축사 내부에 필요한 환기량을 산출하고 이에 따른 입배기 송풍팬의 회전속도를 산출하는 입배기 송풍팬 회전속도 산출단계; 및
상기 제어장치가 상기 산츨된 송풍팬 회전속도에 외부 풍속 정보에 따라 가감하여 상기 입배기 송풍기에 대한 회전속도를 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부환경을 고려한 젖소 축사의 환경조절방법.The environmental control method according to claim 3, wherein the environment control device controls the inlet exhaust blower,
A temperature and humidity measurement information input step in which the control device of the environment control device receives temperature and humidity information inside the housing from the temperature and humidity measurement device;
A temperature / humidity index conversion step of converting the input temperature / humidity measurement information into the temperature / humidity index according to the temperature / humidity index conversion table stored in the database;
A body temperature measurement information reception step of receiving body temperature information for each cow in the control device;
Calculating a rotation speed of the blowing fan based on the temperature and humidity information and the amount of ventilation required for the inside of the cow housing, and calculating the rotation speed of the blowing fan; And
Controlling the rotational speed of the inlet / exhaust blower by adding / subtracting the rotational speed of the blower fan to / from the outlet air blower according to the information of the external wind speed; And controlling the environment of the cow housing considering the external environment.
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