KR20190064079A - 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법 - Google Patents

작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작물이 자라는 배지와 배지에 투입되어 버려지는 배액의 무게를 측정하여 작물이 흡수하는 양액의 양을 판단할 수 있도록 하여 투입하는 양액의 양을 효율적으로 제어할 수 있는 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법에 관한 발명으로서,
통신 가능한 단말기와 온실 서버를 이용하여, 온실 내에서 작물이 자라는 배지와 배액의 무게를 측정함으로써 양액의 공급 및 공급량을 제어할 수 있는 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법에 있어서, 상기 온실 서버가 상기 배지의 무게를 측정하기 위한 배지 중량 측정 센서로부터 배지 중량 데이터를 실시간으로 수신하는 단계; 상기 온실 서버가 상기 배지로부터 배출된 배액의 무게를 측정하기 위한 배액 중략 측정 센서로부터 배액 중량 데이터를 실시간으로 수신하는 단계; 상기 수신된 배지 중량 데이터를 이용하여 배지 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계; 상기 수신된 배액 중량 데이터를 이용하여 배액 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계; 사용자가 사용자 단말기를 통해 배지 및 배액의 정보를 요청하면, 상기 온실 서버가 그래프를 통해서 작물이 양액을 흡수하는 시간과 양액의 흡수 추이를 파악하여 사용자의 단말기를 통해 그래프 데이터, 배지 및 배액 중량 데이터 및 양액의 공급에 관련된 데이터를 제공하는 단계; 상기 사용자가 상기 단말기를 통해 양액의 공급시간이나 공급주기를 입력하면, 상기 단말기가 입력된 값을 상기 온실 서버로 전송하는 단계; 및 상기 전송된 입력값에 따라 상기 온실 서버가 양액기를 구동하여 배지에 양액을 공급하는 단계;를 포함하여 이루어지는 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법을 제공한다.

Description

작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법{The control method of fertilizing liquid to use culture-media and drainage}
본 발명은 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작물이 자라는 배지와 배지에 투입되어 버려지는 배액의 무게를 측정하여 작물이 흡수하는 양액의 양을 판단할 수 있도록 하여 투입하는 양액의 양을 효율적으로 제어할 수 있는 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법에 관한 발명이다.
온실의 환경 제어 시스템은, 일반적으로 온실 내부에 센서를 배치하고, 센서에서 검출된 온도 및 습도 등을 일정 수준으로 제어하여 작물이 잘 자랄 수 있도록 하기 위한 시스템이다. 이와 같은 온실 환경 시스템은 온실 내부 환경에 대해 미리 설정된 온도나 습도 등에 대한 정보를 센서에서 검출된 값과 비교하여 온실 내부의 작물 재배 환경이 일정한 수준을 유지하도록 한다.
그러나 상기와 같은 종래의 온실 환경을 제어하기 위한 방법들은 온실 내부에 마련된 설비 장치를 직접 구동하여야 했기 때문에, 관리자가 항상 온실 내부에 대기하고 있어야 하는 불편함이 있었고, 관리자가 온실을 떠난 이후에는 온실의 상황을 파악할 수 없는 문제점도 있었다.
또한, 작물을 재배하기 위한 배지(培地)와 배지를 통해서 버려지는 배액을 정확히 알 수 없었기 때문에, 양액 공급의 효율성을 가지지 못한 문제점이 있었다.
종래기술을 살펴보면, 특허 제988273호는 온실 생작물의 함수율 측정을 위한 슬라브 무게와 배액량 측정장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것으로서, 센서부를 이용해 슬라브 무게와, 배액량과, 배액의 염도 및 산도를 각각 측정하는 단계; 무선수집부를 통해 센서부의 측정값들을 실시간으로 수집하여 무선통신부로 송신하는 단계; 무선통신부를 통해 실시간으로 수신되는 측정값들을 관리서버의 데이터베이스에 저장하는 단계; 측정값을 이용해 함수율을 산출하는 단계; 관리서버의 디스플레이부에 센서부의 측정값들과 함수율을 표시하는 단계; 및 배액량이 변화하고 있는지를 판단하고, 배액량이 변화하는 경우 생작물에 수분과 양액이 공급되는 것으로 판단하여 변화된 배액량과, 염도 및 산도 값과, 함수율을 디스플레이부에 표시하고, 배액량이 변화하지 않는 경우 수분과 양액의 공급이 종료된 것으로 판단하여 배수밸브를 개방하기 위해 관리서버의 원격배수 제어부에서 개방 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 온실 생작물의 함수율 측정을 위한 슬라브 무게와 배액량 측정장치를 이용한 측정방법을 제공한다.
본 발명은 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용하여, 작물에 투입되는 양액의 양을 측정하고, 어떠한 시간 대에 양액이 소모량이 많은지 등에 대한 데이터를 추출하여 양액 투입의 효율적인 시간 및 투입 횟수 등을 사용자에게 제공할 수 있는 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 통신 가능한 단말기와 온실 서버를 이용하여, 온실 내에서 작물이 자라는 배지와 배액의 무게를 측정함으로써 양액의 공급 및 공급량을 제어할 수 있는 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법에 있어서, 상기 온실 서버가 상기 배지의 무게를 측정하기 위한 배지 중량 측정 센서로부터 배지 중량 데이터를 실시간으로 수신하는 단계; 상기 온실 서버가 상기 배지로부터 배출된 배액의 무게를 측정하기 위한 배액 중략 측정 센서로부터 배액 중량 데이터를 실시간으로 수신하는 단계; 상기 수신된 배지 중량 데이터를 이용하여 배지 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계; 상기 수신된 배액 중량 데이터를 이용하여 배액 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계; 사용자가 사용자 단말기를 통해 배지 및 배액의 정보를 요청하면, 상기 온실 서버가 그래프를 통해서 작물이 양액을 흡수하는 시간과 양액의 흡수 추이를 파악하여 사용자의 단말기를 통해 그래프 데이터, 배지 및 배액 중량 데이터 및 양액의 공급에 관련된 데이터를 제공하는 단계; 상기 사용자가 상기 단말기를 통해 양액의 공급시간이나 공급주기를 입력하면, 상기 단말기가 입력된 값을 상기 온실 서버로 전송하는 단계; 및 상기 전송된 입력값에 따라 상기 온실 서버가 양액기를 구동하여 배지에 양액을 공급하는 단계;를 포함하여 이루어지는 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법을 제공한다.
본 발명에서, 사용자가 상기 온실 서버에 온실 내부의 작물 영상을 요청하면, 상기 온실 서버는 상기 온실 내부에 설치된 카메라에 촬영신호를 전송하는 단계; 상기 촬영신호에 따라 상기 카메라가 상기 온실 내부의 영상을 촬영하여 상기 서버로 전송하는 단계; 및 상기 온실 서버는 상기 온실 서버로 전송된 영상 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 양액의 공급에 관련된 데이터는, 총공급횟수, 급액시간, 총급액량 및 총배액량에 대한 데이터인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 배지 및 배액 무게 변화를 측정하여 정보를 제공하기 때문에, 효율적으로 양액을 공급할 수 있어서 경제적인 작물 재배가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 배지 및 배액의 무게 변화를 통해 작물의 수확량 또는 수확시기를 파악할 수 있어서 사용자의 작물 재배가 편리해지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배지 및 배액의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 배지 및 배액 무게 데이터 도면.
도 4는 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 실시간 배지 정보에 대한 데이터 도면.
도 5는 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 공량, 배지무게 및 배액량의 정보에 대한 데이터 도면.
도 6은 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 배지무게 및 배액량에 추이 그래프 데이터 도면.
도 7은 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 실시간 이미지 데이터 도면.
이하 본 발명인 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 배지 및 배액의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 배지 및 배액 무게 데이터 도면이고, 도 4는 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 실시간 배지 정보에 대한 데이터 도면이고, 도 5는 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 공량, 배지무게 및 배액량의 정보에 대한 데이터 도면이고, 도 6은 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 배지무게 및 배액량에 추이 그래프 데이터 도면이고, 도 7은 본 발명에 따라 사용자 단말기에 표시되는 실시간 이미지 데이터 도면이다.
본 발명은 통신 가능한 단말기와 온실 서버를 이용하여, 온실 내에서 작물이 자라는 배지와 배액의 무게를 측정함으로써 양액의 공급 및 공급량을 제어할 수 있는 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법에 있어서, 상기 온실 서버가 상기 배지의 무게를 측정하기 위한 배지 중량 측정 센서로부터 배지 중량 데이터를 실시간으로 수신하는 단계(S1); 상기 온실 서버가 상기 배지로부터 배출된 배액의 무게를 측정하기 위한 배액 중략 측정 센서로부터 배액 중량 데이터를 실시간으로 수신하는 단계(S2); 상기 수신된 배지 중량 데이터를 이용하여 배지 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계(S3); 상기 수신된 배액 중량 데이터를 이용하여 배액 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계(S4); 사용자가 사용자 단말기를 통해 배지 및 배액의 정보를 요청하면, 상기 온실 서버가 그래프를 통해서 작물이 양액을 흡수하는 시간과 양액의 흡수 추이를 파악하여 사용자의 단말기를 통해 그래프 데이터, 배지 및 배액 중량 데이터 및 양액의 공급에 관련된 데이터를 제공하는 단계(S5); 상기 사용자가 상기 단말기를 통해 양액의 공급시간이나 공급주기를 입력하면, 상기 단말기가 입력된 값을 상기 온실 서버로 전송하는 단계(S6); 및 상기 전송된 입력값에 따라 상기 온실 서버가 양액기를 구동하여 배지에 양액을 공급하는 단계(S7)로 이루어진다. 상기 단계에 추가적으로 사용자가 사용자의 단말기로 작물의 영상을 요청하면 온실 서버가 영상을 전송하는 단계(S8)가 더 포함될 수 있다.
구체적으로 각 단계를 설명하기로 한다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 온실에는 배지(20)에 작물(10)이 심어져 배지에서 자란다. 배지(20)에는 양액이 공급라인(미도시)을 통해서 공급된다. 공급된 양액(또는 급액)은 일부가 배지에 공급되어 작물(10)이 흡수하고, 나머지는 배출된다. 배지(20)에서 배출된 배액은 배액 저장조(40)에 저장되고, 일정시간이 지나면 다시 회수된다. 배지(20)의 하부에는 배지 중량 측정 센서(30)가 배치되고, 배액 저장조(40)의 하부에는 배액 중량 측정 센서(50)가 배치된다.
먼저, 온실 서버(70)가 배지(20)의 무게를 측정하기 위한 배지 중량 측정 센서(30)로부터 배지 중량 데이터를 실시간으로 수신하는 단계(S1)를 거친다. 먼저 양액이 공급되면 진행되는 것이나, 순서적으로 나열하기 위해 본 단계를 먼저 기재하였으며, 양액의 공급과 무게의 측정은 반복 순환적으로 이루어질 수 있다. 온실 서버(70)는 배지 중량 측정 센서(30)에서 배지의 중량 데이터를 받게 된다.
다음으로, 온실 서버(70)는 배액의 무게를 측정하기 위해 배액 저장조(40)의 무게를 측정하는 배액 중량 측정 센서(50)로부터 실시간으로 배액 중량 데이터를 수신하게 된다(S2).
다음으로, 온실 서버(70)는 실시간으로 수신되는 배지 중량 데이터를 이용하여 배지 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계(S3)를 거친다. 온실 서버(70)는 배지 중량 데이터를 실시간으로 수신하게 되고, 수신된 데이터를 통해서 배지의 중량의 변화에 대한 데이터를 작성한다.
다음으로, 온실 서버(70)는 수신된 배액 중량 데이터를 이용하여 배액 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계(S4)를 거친다. 온실 서버(70)는 배지 중량 데이터와 마찬가지로, 배액 중량 데이터를 실시간으로 수신하게 되고, 수신된 데이터를 통해서 배액의 중량 변화에 대한 데이터를 작성한다.
다음으로, 사용자가 사용자 단말기를 통해 배지 및 배액의 정보를 요청하면, 상기 온실 서버가 그래프를 통해서 작물이 양액을 흡수하는 시간과 양액의 흡수 추이를 파악하여 사용자의 단말기를 통해 그래프 데이터, 배지 및 배액 중량 데이터 및 양액의 공급에 관련된 데이터를 제공하는 단계(S5)를 거친다. 사용자의 단말기를 통해서 작물에 대한 정보를 볼 수 있도록 하기 위함이다. 사용자는 자신의 단말기에 설치된 앱(Application)을 통해서 현재 작물에 대한 정보를 알 수 있다. 사용자의 단말기에 표시되는 정보는, 도 3에 도시된 바와 같이 배지의 무게와 배액의 무게에 대한 정보, 도 4에 도시된 실시간으로 전달되는 배지에 대한 정보, 도 5에 도시된 배지에 대한 통합정보 및 도 6에 도시된 배지와 배액의 시간별 추이에 대한 그래프 데이터이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 실시간으로 전달되는 배지에 대한 정보는 총급액횟수, 급액시간, 총급액량 및 총배액량에 대한 정보가 제공되며, 도한 작물의 생체 중량과 증발산량도 추가적으로 제공될 수 있다. 도 5에서는 배지에 대한 통합 정보를 도시하고 있는데, 작물에 공급되는 광량, 배지무게 및 배액량에 대한 정보가 제공된다. 제공된 정보에 의해 도 5에 도시된 바와 같은 그래프로 표시될 수 있다. 도 6은 배지의 중량과 배액의 중량에 대한 데이터를 센서로부터 전송받아 배지 및 배액의 중량 변화 추이를 표시한 그래프이다. 도면에 도시된 바와 같이, 배지 무게의 경우 배지에 양액이 공급되면 가파르게 증가하였다가 조금씩 감소되는 형태의 그래프가 반복적으로 나타남을 알 수 있으며, 일정 시간이 경과한 후에는 양액이 공급되더라도 배지의 무게 변화가 크게 변하지 않는다는 것을 알 수 있다. 따라서, 배지에 공급되는 양액을 작물(10)이 흡수하는 시간이 정해져 있음을 알 수 있다. 이러한 그래프에 의해 사용자는 양액의 공급시간을 결정할 수 있다.
다음으로, 사용자가 단말기를 통해 양액의 공급시간이나 공급주기를 입력하면, 상기 단말기가 입력된 값을 상기 온실 서버로 전송하는 단계(S6)를 거친다. 사용자는 사용자의 단말기에 표시된 데이터를 통해서 양액을 공급해야 하는지를 파악할 수 있기 때문에, 자신의 단말기를 통해서 온실 서버로 양액의 공급시간이나 공급주기를 입력할 수 있으며, 또는 양액을 공급하도록 온실 서버에 명령을 전송할 수 있다.
다음으로, 전송된 입력값에 따라 상기 온실 서버가 양액기를 구동하여 배지에 양액을 공급하는 단계(S7)를 거친다. 사용자가 사용자 단말기를 통해 양액의 구동 신호를 입력하면, 온실 서버(70)는 상기 신호를 받아, 양액기가 구동되도록 제어하게 된다.
마지막으로, 사용자가 사용자의 단말기로 작물의 영상을 요청하면 온실 서버가 영상을 전송하는 단계(S8)가 더 포함될 수 있다. 사용자가 사용자 단말기를 통해 작물의 상태와, 온실의 환경을 체크할 필요가 있기 때문에, 사용자 단말기에서 촬영된 영상 또는 실시간 영상을 요청하면 온실 서버는 카메라에서 보내오는 디지털 신호를 사용자 단말기로 전송하여 준다. 따라서 직접 온실에 가지 않더라도 작물의 상태와 양액의 공급 등의 행위를 할 수 있다.
따라서, 양액이 많이 필요한 시기를 상기의 데이터를 통해 알 수 있고, 그에 따라 양액의 공급량 및 공급주기를 판단할 수 있어서 효율적인 양액관리가 가능하게 된다. 또한, 작물에 공급되는 양액도 필요한 시기에 필요한 양을 줄 수 있기 때문에 작물의 생장 및 과실의 수확 등에서도 우수한 효과를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
10 : 작물 20 : 배지
30 : 배지 중량 측정 센서 40 : 배액 저장조
50 : 배액 중량 측정 센서 60 : 양액기
70 : 온실 서버 80 : 사용자 단말기

Claims (3)

  1. 통신 가능한 단말기와 온실 서버를 이용하여, 온실 내에서 작물이 자라는 배지와 배액의 무게를 측정함으로써 양액의 공급 및 공급량을 제어할 수 있는 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법에 있어서,
    상기 온실 서버가 상기 배지의 무게를 측정하기 위한 배지 중량 측정 센서로부터 배지 중량 데이터를 실시간으로 수신하는 단계;
    상기 온실 서버가 상기 배지로부터 배출된 배액의 무게를 측정하기 위한 배액 중략 측정 센서로부터 배액 중량 데이터를 실시간으로 수신하는 단계;
    상기 수신된 배지 중량 데이터를 이용하여 배지 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계;
    상기 수신된 배액 중량 데이터를 이용하여 배액 무게의 일변화 추이를 그래프로 작성하는 단계;
    사용자가 사용자 단말기를 통해 배지 및 배액의 정보를 요청하면, 상기 온실 서버가 그래프를 통해서 작물이 양액을 흡수하는 시간과 양액의 흡수 추이를 파악하여 사용자의 단말기를 통해 그래프 데이터, 배지 및 배액 중량 데이터 및 양액의 공급에 관련된 데이터를 제공하는 단계;
    상기 사용자가 상기 단말기를 통해 양액의 공급시간이나 공급주기를 입력하면, 상기 단말기가 입력된 값을 상기 온실 서버로 전송하는 단계; 및
    상기 전송된 입력값에 따라 상기 온실 서버가 양액기를 구동하여 배지에 양액을 공급하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자가 상기 온실 서버에 온실 내부의 작물 영상을 요청하면, 상기 온실 서버는 상기 온실 내부에 설치된 카메라에 촬영신호를 전송하는 단계; 상기 촬영신호에 따라 상기 카메라가 상기 온실 내부의 영상을 촬영하여 상기 서버로 전송하는 단계; 및 상기 온실 서버는 상기 온실 서버로 전송된 영상 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양액의 공급에 관련된 데이터는, 총공급횟수, 급액시간, 총급액량 및 총배액량에 대한 데이터인 것을 특징으로 하는 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법.
KR1020170163363A 2017-11-30 2017-11-30 작물에 대한 배지 및 배액 무게를 이용한 양액 제어 방법 KR20190064079A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102479880B1 (ko) 2021-12-08 2022-12-23 대한민국 인공지능 기반 양액 공급 제어 장치, 이를 포함하는 양액 공급 제어 시스템 및 양액 공급 제어 방법
KR20230152261A (ko) 2022-04-27 2023-11-03 대한민국(농촌진흥청장) 중량제어 기반 양액제어 방법 및 장치

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