KR20190123373A - Environmental control system and method of a marine aquaculture facility using container. - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어에 있어 센서를 통한 환경측정정보 수집, 수집정보를 체계적으로 관리하는 환경측정 및 환경관찰 DB, 최적의 제어 판단을 위한 환경기준 및 환경관찰기준 DB, 이를 통해 최적의 제어 로직을 추론하는 기능을 구현함으로써, 일반 컨테이너양식장에서도 해조류 양식 환경을 정밀하게 관리하고, 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 발생되는 상황을 종합적으로 관리하도록 스마트기기를 이용하여 해조류 컨테이너양식장시설의 상황을 시설관리자에게 실시간으로 알려주고, 시설관리자는 시설의 상태를 확인하고 스마트기기를 이용하여 제어수단을 직접 제어하여 해조류 컨테이너양식장시설의 상황에 대처하도록 함으로써, 시설관리자가 시설관리 및 보수를 용이하게 할 수 있다.The present invention collects environmental measurement information through sensors in the environmental control of a plurality of seaweed container farm facilities, environmental measurement and environmental observation DB to systematically manage the collected information, environmental standards and environmental observation criteria DB for optimal control judgment, By implementing the function to infer the optimal control logic through this, algae container farm using smart devices to precisely manage the algae farming environment in general container farms and comprehensively manage the situation occurring in a plurality of seaweed container farm facilities. The facility manager informs the facility manager in real time, and the facility manager checks the status of the facility and directly controls the control means by using smart devices to cope with the situation of the seaweed container farm facility. It can be done easily.
해조류 컨테이너양식장시설에 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 등의 환경을 측정할 수 있는 센서를 설치하고, 이동통신망 및 유선/무선인터넷 또는 사물인터넷에 활용되는 저전력 장거리통신(Low Power Wide Area: LPWA) 기술 또는 LTE-MTC(Machine Type Communication)의 통신 네트워크를 적용하여, 컨테이너양식장시설별로 전송되는 환경측정정보와 환경관찰정보, 시설제어정보를 분석하여 해조류 컨테이너양식장시설을 정밀하게 제어할 수 있고, 해조류 컨테이너양식장시설의 환경과 해수온도제어기를 외부에서도 원격으로 모니터링 및 기기의 제어가 가능하도록 함으로써, 컨테이너양식장시설에서 정화되어 방류되는 수질이 엄격하게 관리되는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템 및 그 방법에 관한 기술이다.Low power long-distance communication used in mobile communication network, wired / wireless internet or IoT, installed in the seaweed container farm facility to measure the environment such as sea water temperature, nutrition status, illuminance, salt, dissolved oxygen, dissolved nitrogen, etc. By applying low power wide area (LPWA) technology or LTE-MTC (Machine Type Communication) communication network, it is possible to analyze algae container farm facilities by analyzing environmental measurement information, environmental observation information, and facility control information transmitted by container farm facilities. It is possible to control and control the environment of the seaweed container farm facility and the seawater temperature controller remotely from the outside, so that the water quality purified and discharged from the container farm facility is strictly managed. An environmental control system and a method thereof.
IoT(Internet of Things)는 기기-기기간 통신의 사물인터넷(M2M: Machine to Machine) 개념이 진화한 것으로 사물-사람-서비스의 개체간 연결을 기반으로 하며, 다양한 센서로부터 수집되는 데이터 및 분석 기반으로 새로운 서비스를 제공하는 개념이다. The Internet of Things (IoT) is an evolution of the concept of the Machine to Machine (M2M) of device-to-period communication, which is based on the connections between objects of people and people, and is based on data and analysis collected from various sensors. The concept of providing new services.
최근 소형/저사양/저전력의 디바이스 및 이를 수용하는 IoT가 확산되고 있으며, 사물인터넷에 활용되는 저전력 장거리통신(Low Power Wide Area: LPWA) 네트워크는 주로 900HHz 대역을 사용하며, LTE-M 기술이나 LoRa(Long-Range Sub-Ghz Module)와 같은 중장거리 무선통신에 특화된 IoT 전용 네트워크 기술들이 상용화되고 있다.Recently, small / low specification / low power devices and IoT to accommodate them are spreading, and low power wide area (LPWA) networks used for the IoT mainly use 900HHz band, LTE-M technology or LoRa ( IoT-specific network technologies, such as Long-Range Sub-Ghz Modules), which are specialized for long- and medium-range wireless communications, are commercially available.
우리나라 육상 양식업이 증가하는 데는 바다에 양식업을 함에 있어서 지역 환경적으로 유리한 조건을 가지고 있다.The increase in land aquaculture in Korea has favorable regional environmental conditions for aquaculture in the sea.
평균 16~18℃℃의 지하해수를 이용하여 인위적인 수온조절이 가능하고 연중성장 및 생산이 가능하며 외양에 위치하여 안정된 수질을 유지할 수 있고 적조 발생이 없으며 자연적인 오염 발생원이 상대적으로 적어 자연해수를 이용한 양식이 가능하다. It is possible to artificially control the temperature by using underground seawater with an average of 16 ~ 18 ℃℃, and to grow and produce year round. It is located in the open sea, it can maintain stable water quality, there is no red tide, and there are relatively few sources of natural pollution. Forms used are possible.
그러나 육상 양식장이 증가함으로 인해 배출수에 의한 연안 어장의 온도 가속화되고 종래의 육상 양식장은 농장주의 경험적 지식이나 기술을 바탕으로 어류 양식하고 있으며 육상 양식장에 설치된 환경 이상을 알려주는 경보장치는 경광등과 경보부저가 사용되고 있으나, 이는 시설관리자가 항시 경광등을 감시하고 있어야 이상 유무를 식별할 수 있고, 이상이 발생하더라도 신속하게 대처하기가 어려울 뿐 아니라 시설관리자가 이상이 있는 곳을 일일이 점검해야 되는 번거로움이 있다.However, due to the increase in land farms, the temperature of coastal fisheries is accelerated by discharged water, and conventional land farms are farming fish based on the farmer's empirical knowledge or skills. Although it is being used, it is difficult for the facility manager to monitor the warning lights at all times to identify the abnormality, and it is difficult to deal with the problem quickly, and the facility manager has to check the place where the error occurs.
또한, 육상 양식장과 경보부저를 연결하여 사용하는 경우도 있으나, 이는 시설관리자의 집이 단거리일 경우 설치가 가능 하나 원거리인 경우에 있어서는 전용선로의 가설 및 고장으로 인한 유지보수가 어려워 경보부저를 사용하는 곳이 극히 제한되고, 한정된 것에만 이상 유무를 확인할 수밖에 없어 여러 가지의 운영상의 문제점들이 항상 내포되어 있다.In addition, there is a case where the land farm and the alarm buzzer are used, but it can be installed when the facility manager's house is short distance, but in the long distance, the alarm buzzer is used because it is difficult to maintain due to the construction and failure of the dedicated line. There are very limited places to do this, and only the limited ones have to check for abnormalities, so there are always various operational problems.
따라서, 상기 육상 양식장의 양식 환경이 농장주의 경험적 지식이나 기술을 바탕으로 이루어지기 때문에 육상 양식장마다 환경관리 수준의 차이가 발생하고 이는 양식 대상의 생육과 생산량으로 연결되며, 발생되는 위험 상황을 신속히 대처하지 못함으로 인해 생산성 및 품질이 저하되고, 제품이 신뢰도가 떨어지는 문제점들이 있다.Therefore, since the farming environment of the land farm is made based on the farmer's empirical knowledge or skills, there is a difference in the level of environmental management for each land farm, which leads to the growth and production of the farmed farm, and cope with the dangerous situation rapidly. There is a problem that the productivity and quality is lowered, and the product is less reliable due to failure.
이에 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어에 있어 센서를 통한 환경측정정보 수집, 수집정보를 체계적으로 관리하는 환경측정 DB, 최적의 제어 판단을 위한 환경기준 및 환경관찰기준 DB, 이를 통해 최적의 제어 로직을 추론하는 기능을 구현함으로써, 컨테이너양식장시설 관리자들도 해조류 양식 환경을 정밀하게 관리하는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been conceived to solve the above problems, in the environmental control of the seaweed container farm facility, environmental measurement information collection through the sensor, environmental measurement DB for systematically managing the collection information, environmental standards for optimal control judgment By implementing the function to infer the optimal control logic through the DB and environmental observation criteria DB, the managers of container farm facilities also provide the environmental control system and method of the seaweed container farm facilities to precisely manage the seaweed farming environment. There is this.
본 발명의 다른 목적은 해조류 컨테이너양식장시설에서 발생되는 상황을 종합적으로 관리하도록 스마트기기를 이용하여 컨테이너양식장시설의 상황을 시설관리자에게 실시간으로 알려주고, 시설관리자는 시설의 상태를 확인하고 스마트기기를 이용하여 시설장비를 직접 제어하여 컨테이너양식장시설의 상황에 대처하도록 함으로써, 시설관리자가 시설관리 및 보수를 용이하게 할 수 있는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention by using a smart device to comprehensively manage the situation occurring in the seaweed container farm facility facilities to inform the facility manager of the situation of the container farm facilities in real time, the facility manager to check the status of the facility and use the smart device By directly controlling the facility equipment to cope with the situation of the container farm facility, the facility manager provides an environmental control system and method of the seaweed container farm facility that can facilitate facility management and maintenance.
본 발명의 다른 목적은 해조류 컨테이너양식장시설에 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 등의 환경을 측정할 수 있는 센서를 설치하고, 이동통신망 및 유선/무선인터넷 또는 사물인터넷에 활용되는 저전력 장거리통신 기술 또는 LTE-M기술이나 LoRa와 같은 중장거리 무선통신 네트워크를 통해 전송되는 환경측정정보와 시설제어정보에 기반하여 해조류 컨테이너양식장시설을 정밀하게 제어함으로써, 복수개의 컨테이너양식장시설의 위치가 떨어져 있더라도 시스템 구축비용을 줄이고 효과적으로 관리할 수 있는 커넥티드팜 형태의 컨테이너양식장시설 관리가 가능한 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to install a sensor that can measure the environment, such as seawater temperature, nutrition status, roughness, salinity, dissolved oxygen, dissolved nitrogen in seaweed container farm facilities, mobile communication network and wired / wireless Internet or IoT By precisely controlling algae container farm facilities based on environmental measurement information and facility control information transmitted through low power long distance communication technology or medium-to-long wireless communication network such as LTE-M technology or LoRa, The present invention provides an environmental control system and method for an algae container farm facility that can manage container farm facilities in the form of a connected farm that can reduce the cost of system construction and manage the system even if the location is far away.
본 발명의 다른 목적은 해조류 컨테이너양식장시설의 환경과 기계장치를 외부에서도 원격으로 모니터링 및 기기의 제어가 가능하도록 함으로써, 컨테이너양식장시설에서 정화되어 방류되는 정화조 방류수의 수질을 엄격하게 관리할 수 있도록 하는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to remotely monitor and control the environment and machinery of the seaweed container farm facility from the outside, so that it is possible to strictly manage the water quality of the septic tank effluent purified and discharged from the container farm facility. The present invention provides an environmental control system and method for an algae container farm facility.
본 발명의 다른 목적은 시설관리자의 원거리 외출시에도 원활하게 원격제어가 가능하여 컨테이너양식장시설의 환경상황으로 인한 피해를 미연에 방지하여 시설관리자로 하여금 안심하게 생활할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 컨테이너양식장의 생산성 및 경제성을 향상시키는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is that the remote control can be smoothly remote control even when the facility manager is out of the facility to prevent damage caused by the environmental situation of the container farm facility in advance, not only the effect that the facility manager can live in peace, The present invention provides an environmental control system and method for an algae container farm facility that improves the productivity and economics of a container farm.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템은 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, 수집디바이스, 카메라부, 외부기상대, 제어수단, IoT Gateway, 시설관리자서버, 경고알람부, 중앙제어패널, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기로 구성되어 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, 외부기상대, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기와 같은 컨테이너양식장 운영을 위한 시설을 포함하는 해조류 컨테이너양식장시설과; 이동통신망 및 유선/무선인터넷 또는 사물인터넷에 활용되는 저전력 장거리통신 기술 또는 LTE-M기술이나 LoRa와 같은 중장거리 무선통신 네트워크를 포함하며, 상기 해조류 컨테이너양식장시설과 이동단말기와 컨테이너양식장환경제어서버와 연결하는 기능을 갖는 인터넷/이동통신망/LPWA와; 상기 해조류 컨테이너양식장시설 내부에 설치된 시설관리자서버와 연결되어 카메라부로부터 촬영된 영상정보와, 수집디바이스로부터 측정된 환경측정정보와 다른 컨테이너양식장에 측정한 환경관찰정보를 저장하고, 이를 관리자PC 및 이동단말기로 전송하는 기능과, 시설관리자에 의해 확정된 컨테이너양식장 및 배출수정화시설, 정화조 방류수의 관리기준이 되는 환경기준, 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 측정된 환경관찰기준 정보를 네트워크를 통해 시설관리자서버에 전송하는 기능을 갖는 컨테이너양식장환경제어서버와; 상기 인터넷/이동통신망/LPWA를 통하여 일방 또는 쌍방 통신할 수 있도록 서로 연결되어 있고, 적어도 카메라, GPS모듈, 센서모듈을 구비한 단말기이며, 상기 컨테이너양식장환경제어서버로부터 상기 해조류 컨테이너양식장시설의 환경측정정보 및 제어상황을 모니터링하고 또 제어명령을 입력하는 기능을 갖는 이동단말기와; 상기 컨테이너양식장환경제어서버와 연결되어 시설관리자가 해당 제어상황을 모니터링하고 제어명령을 입력하는 기능을 갖는 시설관리자서버; 를 포함함을 특징으로 한다.Environmental control system of the seaweed container farm facility according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is a container farm, a boiler, a effluent purification facility, septic tank effluent, a collection device, a camera unit, external weather station, control means, IoT Gateway It consists of facility manager server, alarm alarm unit, central control panel, LED lighting, nano oxygen bubble generator, and scale generator, container farm, boiler, discharge water purification facility, septic tank effluent, external weather station, LED light, nano oxygen bubble generator A seaweed container farm facility including facilities for operating a container farm such as a scale generator; It includes low power long distance communication technology used for mobile communication network and wired / wireless internet or IoT, or medium to long distance wireless communication network such as LTE-M technology or LoRa, and includes the seaweed container farm facility, mobile terminal, container farm environment control server, An internet / mobile network / LPWA having a function of connecting; It is connected to the facility manager server installed inside the seaweed container farm facility to store the image information taken from the camera unit, the environmental measurement information measured from the collection device and the environmental observation information measured in the other container farm, and the manager PC and mobile Facility manager server through the network to transmit the information to the terminal, the container farm and discharge purification facility determined by the facility manager, the environmental standard for management of septic tank effluent, and the environmental observation standard information measured in a plurality of seaweed container farm facilities. Container farm environment control server having a function for transmitting to; It is a terminal which is connected to each other or both sides through the Internet / mobile communication network / LPWA, and has at least a camera, a GPS module, a sensor module, and environmental measurement of the seaweed container farm facility from the container farm environment control server. A mobile terminal having a function of monitoring information and control conditions and inputting control commands; A facility manager server connected to the container farm environment control server, the facility manager having a function of monitoring a corresponding control situation and inputting a control command; Characterized by including.
상기 본 발명에 있어서, 상기 해조류는 김, 감태, 매생이 톳, 규조, 몰, 미역이며, 상기 해조류 컨테이너양식장시설은 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 등을 측정할 수 있는 센서가 포함된 수집디바이스에 설치되어 있는 컨테이너양식장과; 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량을 측정하는 센서가 포함된 수집디바이스가 설치된 배출수정화시설과; 정화조 방류수의 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량을 측정하는 센서가 포함된 수집디바이스가 설치된 정화조 방류수와; 상기 해조류 컨테이너양식장시설의 영상을 촬영한 후 카메라부를 통하여 촬영된 영상을 컨테이너양식장환경제어서버로 전송되며, 수집디바이스에서 측정된 환경측정정보와 함께 관리자PC 또는 이동단말기로 전송하는 카메라부와; 해조류 컨테이너양식장시설 외부에 설치하여 시설 외부의 온도, 습도, 일사량, 감우, 풍향, 풍속과 같은 기상 환경상태를 측정할 수 있는 센서가 포함된 수집디바이스가 설치되어 있는 외부기상대와; 양식장에 설치된 해수온도제어기, 상기 배출수정화시설에 설치된 해수온도제어기, 상기 정화조 방류수에 설치된 해수온도제어기와 같은 해조류 컨테이너양식장시설의 환경을 제어하는 제어수단과; 컨테이너양식장환경제어서버와 연동하며, 인터넷/이동통신망/LPWA를 이용하여 전송하거나 사물인터넷 네트워크를 이용하여 전송하는 IoT Gateway와; 상기 수집디바이스 및 IoT Gateway, 카메라부, 외부기상대, 제어수단 중 적어도 하나의 문제가 발생했을 경우 경고 메시지를 발생시키는 경고알람부를 더 포함하는 시설관리자서버와; 해조류 컨테이너양식장시설의 상기 보일러와 나노산소버블발생장치, 너울발생기를 제어하는 방법에 있어서 자동모드와 수동모드를 전환하며, 상기 제어수단의 구동을 수동으로 제어하고, 인터넷 또는 이동통신망의 불량으로 인하여 원격제어가 불가능할 경우 현장에서 수동모드로 전환하여 상기 보일러와 나노산소버블발생장치, 너울발생기를 제어하는 중앙제어패널; 상기 컨테이너양식장 내의 수조의 해수 온도를 조절할 수 있도록 해수를 온열/냉열 시켜 해수를 순환 시키는 보일러; 상기 컨테이너양식장 내에 태양광이 부족한 경우 보조광으로써 조도를 높일 수 있는 LED조명; 해수 정화 및 해조류 성장을 촉진시키는 나노산소버블발생장치; 해수의 너울을 발생시키는 너울발생기;를 포함함을 특징으로 한다. In the present invention, the seaweed is seaweed, Ecklonia cava, persimmon 이, diatom, mole, seaweed, the seaweed container farm facility can measure the seawater temperature, nutrition status, roughness, salt, dissolved oxygen, dissolved nitrogen, etc. A container farm installed in a collection device including a sensor; An exhaust water purification facility equipped with a collection device including sensors for measuring sea temperature, nutrient status, illuminance, salt, dissolved oxygen, and dissolved nitrogen; A septic tank effluent with a collecting device including a sensor for measuring seawater temperature, nutrition status, illuminance, salt, dissolved oxygen, and dissolved nitrogen of the septic tank effluent; A camera unit for capturing the image of the algae container farm facility and transmitting the image taken through the camera unit to the container farm environment control server, and transmitting the image to the manager PC or the mobile terminal together with the environmental measurement information measured by the collection device; An external weather station installed outside the seaweed container farm facility and having a collection device including a sensor capable of measuring weather environment conditions such as temperature, humidity, insolation, persimmon, wind direction, and wind speed outside the facility; Control means for controlling an environment of a seaweed container farm facility such as a seawater temperature controller installed in a farm, a seawater temperature controller installed in the discharge water purification facility, and a seawater temperature controller installed in the septic tank effluent; An IoT gateway interworking with the container farm environment control server and transmitting using the Internet / mobile communication network / LPWA or using an IoT network; A facility manager server further comprising a warning alarm unit generating a warning message when at least one problem among the collection device and the IoT gateway, the camera unit, the external weather station, and the control means occurs; In the method of controlling the boiler, the nano-oxygen bubble generating device, and the generator of the seaweed container farm facility, switching between the automatic mode and the manual mode, manually controlling the driving of the control means, due to the failure of the Internet or mobile communication network A central control panel for controlling the boiler, the nano-oxygen bubble generator, and the scale generator by switching to a manual mode in the field when remote control is not possible; A boiler for circulating the seawater by heating / cooling the seawater to control the seawater temperature of the water tank in the container farm; LED lighting that can increase the illuminance as auxiliary light when there is a lack of sunlight in the container farm; Nano oxygen bubble generation device to promote sea water purification and algae growth; It characterized in that it comprises a; a generator for generating a bed of sea water.
상기 본 발명에 있어서, 상기 컨테이너양식장환경제어서버는 프로그램상의 각 구성 모듈들을 구동 및 제어하도록 컨테이너양식장환경제어서버 내부에 위치하여 데이터 처리하며, 생성된 자료를 데이터베이스에 저장하거나 저장되어 있는 자료를 불러오도록 명령하는 제어부와; 인터넷/이동통신망/LPWA를 통하여 시설관리자서버에 환경기준DB 정보 및 환경관찰기준DB 정보를 제공하거나 시설관리자서버에서 해조류 컨테이너양식장시설에서 수집된 측정정보를 수신하여 제어부의 제어에 따라 데이터베이스에 제공하는 인터페이스부와; 환경진단모듈, 환경제어분석모듈, 오작동진단모듈로 구성되어, 환경을 진단하고 환경제어를 분석하며 오작동을 진단하는 정보분석부와; 데이터베이스의 환경기준DB, 환경관찰기준DB, 시설관리DB 데이터를 생성하고 관리하고, 데이터베이스의 기준 데이터를 검토하고 평가하는 기준설정모듈과, 데이터베이스의 기준 데이터를 변경하기 위한 의사결정 기능을 수행하며, 변경된 기준정보 데이터로 데이터베이스를 수정하는 기준변경모듈을 포함하는 기준관리부와; 관리자가 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템을 관리할수 있도록 웹페이지가 제공되며, 컨테이너양식장정보관리, 기준정보관리, 수집정보관리, 정보전송 관리, 사이트 및 회원 관리할 수 있는 기능이 관리자PC 또는 이동단말기을 통하여 제공되게 하는 시스템관리자Web과, 시설관리자가 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템을 사용할 수 있도록 웹페이지가 제공되며, 대시보드, 환경관찰일지, 문의사항, 분석보고서 등의 정보를 활용할 수 있는 기능을 관리자PC 또는 이동단말기을 통하여 제공되게 하는 시설관리자Web을 포함하는 자료제공부와; 해조류 컨테이너양식장시설관리에 기준이 되는 정보를 관리하는 환경기준DB, 환경관찰기준DB, 시설관리DB데이터를 생성하고 관리하고, 해조류 컨테이너양식장시설로부터 측정된 측정정보를 관리하는 환경측정DB, 환경관찰DB, 시설제어DB로 구성되어 있는 데이터베이스; 를 포함함을 특징으로 한다.In the present invention, the container farm environment control server is located inside the container farm environment control server to process and drive data to drive and control the respective components of the program, and the generated data is stored in a database or recalled A controller for instructing to come; Providing environmental standard DB information and environmental observation standard DB information to facility manager server through internet / mobile communication network / LPWA or receiving measurement information collected from seaweed container farm facility from facility manager server and providing it to database under control of control unit. An interface unit; An information analysis unit comprising an environmental diagnosis module, an environmental control analysis module, and a malfunction diagnosis module, for diagnosing the environment, analyzing the environment control, and diagnosing a malfunction; It creates and manages data of environmental standard DB, environmental observation standard DB, facility management DB of the database, reviews and evaluates the standard data of the database, and performs the decision-making function to change the standard data of the database. A reference management unit including a reference change module for modifying a database with changed reference information data; A web page is provided for the administrator to manage the environmental control system of the seaweed container farm facility, and the container farm information management, standard information management, collection information management, information transmission management, site and member management functions are available on the administrator PC or mobile. Web pages are provided for the system manager Web to be provided through the terminal, and facility managers to use the environmental control system of the seaweed container farm facilities, and information such as dashboards, environmental observation logs, inquiries, and analysis reports can be used. A data providing unit including a facility manager Web for allowing a function to be provided through a manager PC or a mobile terminal; Environmental standard DB for managing information that is the standard for managing algae container farm facilities, environmental observation standard DB, facility management DB data generation and management, and environmental measurement DB for managing measurement information measured from seaweed container farm facilities, environmental observation A database consisting of a DB and a facility control DB; Characterized by including.
상기 본 발명에 있어서, 상기 인터페이스부는 해조류 컨테이너양식장시설 관리에 필요한 해조류 컨테이너양식장시설의 환경기준DB 정보 및 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경관찰기준DB 정보를 인터넷/이동통신망/LPWA를 통하여 관리자PC 또는 이동단말기에 제공하는 자료송신모듈과, 해조류 컨테이너양식장시설에서 측정된 환경정보(해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량)와 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수의 환경측정정보, 외부기상대정보, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기 제어수단을 통하여 시설을 제어한 시설제어정보를 수신하여 데이터베이스에 제공하는 자료수신모듈과, 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 시설관리자가 이동단말기로부터 입력된 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기의 환경관찰정보를 수신하여 데이터베이스에 제공하는 App처리모듈; 을 포함함을 특징으로 한다. In the present invention, the interface unit for the management of the algae container farm facility and the environmental reference DB information of the seaweed container farm facility and the environmental observation standard DB information of the plurality of seaweed container farm facility through the Internet / mobile communication network / LPWA Data transmission module provided to mobile terminal, environmental information (sea water temperature, nutrition status, roughness, salinity, dissolved oxygen, dissolved nitrogen) measured at seaweed container farm facility, container farm, boiler, discharge water purification facility, septic tank effluent Facility manager at the receiving facility and the data receiving module that receives the facility control information that controls the facility through the measurement information, external weather information, LED lighting, nano-oxygen bubble generating device, control unit of the generator, and provides to the database, and a plurality of seaweed container farm facilities The container farm input from the mobile terminal App processing module receives, exhaust modified hwasiseol, septic tank effluent, LED light, oxygen nano-bubble generation apparatus, the environment information of the observation swell generator for providing a database; Characterized in that it comprises a.
상기 본 발명에 있어서, 상기 데이터베이스는 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경기준정보 데이터를 저장하는 환경기준DB와, 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설 및 제어수단 데이터를 저장하는 시설관리DB와, 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경 측정정보 데이터를 저장하는 환경측정DB와, 복수개 컨테이너양식장 해조류 컨테이너양식장시설의 환경진단 결과를 분석한 기준정보 데이터를 저장하는 환경관찰DB와, 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설에서 제어수단에 의해 제어된 시설의 제어정보 데이터를 저장하는 시설제어DB; 를 포함함을 특징으로 한다. In the present invention, the database includes an environmental standard DB for storing environmental reference information data of one or more seaweed container farm facilities, a facility management DB for storing one or more seaweed container farm facilities and control means data, and one or more seaweed container. An environmental measurement DB for storing environmental measurement information data of aquaculture facilities, an environmental observation DB for storing reference information data for analyzing the results of environmental diagnosis of a plurality of container farm seaweed container farm facilities, and a control means in one or more seaweed container farm facilities. Facility control DB for storing the control information data of the facility controlled by; Characterized by including.
상기 본 발명에 있어서, 상기 정보분석부는 데이터베이스의 환경관찰기준DB에서 관리하는 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 환경관찰기준데이터와 상기 데이터베이스에서 관리되는 환경관찰DB의 각 컨테이너양식장에서 수집된 환경관찰데이터를 비교분석하여 컨테이너양식장시설별 해조류 양식 관리 상황을 평가하고 해수온도의 증감 사유를 찾아내어 그 결과를 자료제공부의 시스템관리자Web이나 시설관리자Web을 통하여 해조류 컨테이너양식장시설의 환경진단정보를 제공하는 환경진단모듈과, 데이터베이스의 환경기준DB에서 관리하는 환경기준데이터와 상기 데이터베이스에서 관리되는 상기 환경측정DB에서 수집된 환경측정 데이터와, 상기 시설제어DB에서 관리되는 시설제어데이터를 비교분석하여 해조류 컨테이너양식장시설의 환경에 따른 시설제어 정도를 평가하고 해수온도의 증감 사유를 찾아내어 그 결과를 자료제공부의 시스템관리자Web이나 시설관리자Web을 통하여 환경제어분석정보를 제공하는 환경제어분석모듈과, 데이터베이스의 환경기준DB에서 관리하는 환경기준데이터와, 상기 데이터베이스의 시설관리DB에서 관리하는 시설기준데이터와, 상기 데이터베이스에서 관리되는 상기 환경측정DB에서 수집된 환경측정 데이터를 비교분석하여 환경측정 데이터의 정상 여부를 평가하고, 상기 수집디바이스 내의 센서의 오작동을 진단한 후 그 결과를 시스템관리자Web에 제공하는 오작동진단모듈;을 포함함을 특징으로 한다.In the present invention, the information analysis unit environmental observation standard data in a plurality of seaweed container farm facilities managed by the environmental observation standard DB of the database and environmental observation data collected in each container farm of the environmental observation DB managed in the database Environmental diagnosis module that evaluates the situation of algae farming management by container farming facilities and finds the reason for the increase or decrease of seawater temperature, and provides the results of the environmental diagnosis information of seaweed container farming facilities through the system manager web or facility manager web of the data provider. And comparing and analyzing the environmental reference data managed by the environmental reference database of the database, the environmental measurement data collected by the environmental measurement DB managed by the database, and the facility control data managed by the facility control DB. To the environment According to the environmental control analysis module that evaluates the degree of facility control and finds the reason for the increase or decrease of seawater temperature, and provides the environmental control analysis information through the system manager Web or the facility manager Web of the data provider and the environmental standard DB of the database. Comparing the environmental reference data, the facility reference data managed by the facility management DB of the database, and the environmental measurement data collected by the environmental measurement DB managed by the database to evaluate the normality of the environmental measurement data, and And a malfunction diagnosis module for diagnosing a malfunction of the sensor in the collection device and providing the result to the system administrator Web.
본 발명에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템 및 그 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.Environmental control system and method of the seaweed container farm facility according to the present invention has the following effects.
첫째, 본 발명은 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어에 있어 센서를 통한 환경측정정보 수집, 수집정보를 체계적으로 관리하는 환경측정 DB, 최적의 제어 판단을 위한 환경기준 및 환경관찰기준 DB, 이를 통해 최적의 제어 로직을 추론하는 기능을 구현함으로써, 일반 해조류 컨테이너양식장시설 관리자들도 해조류 양식 환경을 정밀하게 관리할 수 있다.First, the present invention is the environmental measurement DB for collecting the environmental measurement information through the sensor, the environmental measurement DB for systematically managing the collected information in the environmental control of the seaweed container farm facilities, environmental standards and environmental observation criteria DB for optimal control judgment, through this By implementing the function of inferring the control logic of the algae, general algae container farm managers can precisely manage the algae farming environment.
둘째, 본 발명은 해조류 컨테이너양식장시설에서 발생되는 상황을 종합적으로 관리하도록 스마트기기를 이용하여 해조류 컨테이너양식장시설의 상황을 시설관리자에게 실시간으로 알려주고, 시설관리자는 시설의 상태를 확인하고 스마트기기를 이용하여 시설장비를 직접 제어하여 해조류 컨테이너양식장시설의 상황에 대처하도록 함으로써, 시설관리자가 시설관리 및 보수를 용이하게 할 수 있다.Secondly, the present invention informs the facility manager of the situation of the seaweed container farm facility in real time using a smart device to comprehensively manage the situation occurring in the seaweed container farm facility, the facility manager checks the status of the facility and uses the smart device. By directly controlling the facility equipment to cope with the situation of the seaweed container farm facility, facility managers can facilitate facility management and repair.
셋째, 본 발명은 해조류 컨테이너양식장시설에 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량의 환경을 측정할 수 있는 센서를 설치하고, 이동통신망 및 유선/무선인터넷 또는 사물인터넷에 활용되는 저전력 장거리통신 기술 또는 LTE-M기술이나 LoRa와 같은 중장거리 무선통신 네트워크를 통해 전송되는 환경측정정보와 시설제어정보에 기반하여 해조류 컨테이너양식장시설을 정밀하게 제어함으로써, 복수개의 컨테이너양식장의 위치가 떨어져 있더라도 시스템 구축비용을 줄이고 효과적으로 관리할 수 있는 커넥티드팜 형태의 해조류 컨테이너양식장시설 관리가 가능하다.Third, the present invention is installed in the seaweed container farm facility to install the sensor for measuring the environment of seawater temperature, nutrition status, roughness, salinity, dissolved oxygen, dissolved nitrogen, mobile communication network and wired / wireless Internet or IoT By precisely controlling algae container farm facilities based on environmental measurement information and facility control information transmitted through low-power long-distance communication technology or medium- and long-range wireless communication networks such as LTE-M technology or LoRa, multiple container farms are separated from each other. Even if it is possible, it is possible to manage the seaweed container farm facility in the connected farm type that can reduce the system construction cost and manage it effectively.
넷째, 본 발명은 해조류 컨테이너양식장시설의 환경과 기계장치를 외부에서도 원격으로 모니터링 및 기기의 제어가 가능하도록 함으로써, 해조류 컨테이너양식장시설에서 양식장의 해수온도 및 정화되어 방류되는 정화조 방류수의 수질을 엄격하게 관리할 수 있다. Fourth, the present invention enables to remotely monitor and control the environment and machinery of the algae container farm facility from the outside, thereby strictly controlling the seawater temperature of the farm and the quality of the septic tank effluent discharged by being purified in the seaweed container farm facility. Can manage
다섯째, 본 발명은 시설관리자의 원거리 외출시에도 원활하게 원격제어가 가능하여 해조류 컨테이너양식장시설의 환경상황으로 인한 피해를 미연에 방지하여 시설관리자로 하여금 안심하게 생활할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 컨테이너양식장의 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.Fifth, the present invention not only prevents the damage caused by the environmental situation of the seaweed container farm facility in the remote control can be smoothly remote control even when the facility manager goes out, there is an effect that the facility manager can live safely. The productivity and economics of container farms can be improved.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템에서 컨테이너양식장환경제어서버의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템의 제어방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명인 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템에서 제어수단의 개폐장치를 제어하는 자동화 로직의 일실시예를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템에서 제어시설을 제어하는 제어로직의 실행순서를 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이동단말기에서 제어수단의 설비를 제어하도록 하는 화면의 예시를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명인 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템을 복수개의 컨테이너양식장에서 도입하여 적용한 일실시예를 나타낸 도면.1 is a view showing the configuration of an environmental control system of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the configuration of the container farm environment control server in the environmental control system of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing a control method of the environmental control system of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph showing an embodiment of the automation logic for controlling the opening and closing device of the control means in the environmental control system of the present inventors seaweed container farm facility.
Figure 6 is a flow chart showing the execution sequence of the control logic to control the control facility in the environmental control system of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an example of a screen to control the equipment of the control means in the mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing an embodiment in which the present invention is introduced and applied to the environmental control system of the present invention seaweed container farm facilities in a plurality of container farms.
이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시 예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템 및 그 방법을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Looking at the preferred embodiment of the present invention together with the accompanying drawings as follows, when it is determined that the detailed description of the known art or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention The description will be omitted, and the following terms are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, and the definitions thereof are defined as the environment control system of the seaweed container farm facility according to the present invention. It should be made based on the contents throughout the specification to explain the method.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings in the environmental control system of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of an environmental control system of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템은 해조류 컨테이너양식장시설(100), 인터넷/이동통신망/LPWA(600), 컨테이너양식장환경제어서버(300), 이동단말기(550), 관리자PC(500)로 구성된다.As shown in Figure 1, the present invention is an environmental control system of the seaweed container farm facility seaweed
또한, 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)와 연결되어 관리자가 해당 제어상황을 모니터링하고 또 제어명령을 입력할 수 있는 관리자PC(500)와, 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)로부터 상기 해조류 컨테이너양식장시설 내부의 환경상황 및 상기 제어수단의 동작상황을 전송받고, 상기 제어수단을 제어하기 위한 제어명령 신호를 전송할 수 있는 이동단말기(550)가 포함될 수 있다.In addition, the seaweed container from the container farm
상기 인터넷/이동통신망/LPWA(600)는 이동통신망 및 유선/무선인터넷 또는 사물인터넷에 활용되는 저전력 장거리통신 기술 또는 LTE-M기술이나 LoRa와 같은 중장거리 무선통신 네트워크를 포함한다.The Internet / mobile communication network /
상기 이동단말기(550)은 인터넷/이동통신망/LPWA(600)를 통하여 일방 또는 쌍방 통신할 수 있도록 서로 연결되어 있으며, 적어도 카메라, GPS모듈, 센서모듈을 구비한 단말기로서, 일예로 스마트 폰이나 위 모듈을 연동한 태블릿PC로 구성할 수있다.The
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 해조류 컨테이너양식장시설(100)은 컨테이너양식장(110), 배출수정화시설(120), 정화조 방류수(130), 수집디바이스(140), 카메라부(150), 외부기상대(160), 제어수단(170), IoT Gateway(180), 시설관리자서버(190), 경고알람부(191), 중앙제어패널(192), 보일러(193), LED조명(194), 나노산소버블발생장치(195), 너울발생기(196)으로 구성된다.As shown in FIG. 2, the seaweed
상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)는 상기 해조류 컨테이너양식장시설(100) 내부에 설치된 시설관리자서버(190)와 연결되어, 카메라부(150)로부터 촬영된 영상정보와, 수집디바이스(140)로부터 측정된 환경측정정보와 다른 컨테이너양식장에 측정한 환경관찰정보를 저장하고, 이를 관리자PC(500) 및 이동단말기(550)로 전송할 수 있다.The container farm
상기 해조류 컨테이너양식장시설(100)은 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, 외부기상대, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기, 관리 건물과 같은 컨테이너양식장을 위한 시설을 포함한다.The seaweed
해조류 컨테이너양식장시설 중에서 상기 해조류는 김, 감태, 매생이 톳, 규조, 몰, 미역이며, 상기 컨테이너양식장(110)에는 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 등의 환경을 측정할 수 있는 센서가 포함된 수집디바이스(140)이 설치되고, 상기 배출수정화시설(120)에는 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량을 측정하는 센서가 포함된 수집디바이스(140)가 설치되고, 상기 정화조 방류수(130)에는 정화조 방류수의 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량을 측정하는 센서가 포함된 수집디바이스(140)가 설치된다. 또한 상기 외부기상대(160)에는 컨테이너양식장(110) 외부의 온도, 습도, 풍향, 풍속, 감우, 일사량을 측정할 수 있는 센서가 포함된 수집디바이스(140)가 설치된다.Among the seaweed container farm facilities, the seaweeds are seaweeds, persimmons, seaweeds, diatoms, moles, and seaweed, and the container farms 110 measure the environment such as seawater temperature, nutrient status, roughness, salt, dissolved oxygen, dissolved nitrogen, Collecting
이러한 해조류 컨테이너양식장시설 감시를 위해서 수집디바이스(140)가 구비되고 이 수집디바이스(140)로부터 감지된 신호는 상기 IoT Gateway(180)를 통하여 시설관리자서버(190)에 저장되며, 상기 인터넷/이동통신망/LPWA(600)을 통하여 컨테이너양식장환경제어서버(300)에 전송되어 데이터가 관리되며, 시스템관리자가 관리자PC(500)를 이용하여 해당 환경측정정보 및 제어상황을 모니터링하고 또 제어명령을 입력할 수 있도록 정보를 제공한다.A
상기 IoT Gateway(180)는 상기 인터넷/이동통신망/LPWA(600)를 이용하여 전송하거나 사물인터넷 네트워크를 이용하여 전송하기 때문에 시설관리자는 통신 기반의 환경측정정보 전송시 복잡한 통신 설정 없이도 통신을 할 수 있도록 시설관리자가 별다른 전문지식 없이 센서를 설치하고 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)와 연동할 수 있다.Since the
상기 제어수단(170)은 해조류 컨테이너양식장시설의 환경을 제어하기 위한 상기 컨테이너양식장(110)에 설치된 해수온도제어기, 상기 배출수정화시설(120)에 설치된 해수온도제어기, 상기 정화조 방류수(130)에 설치된 해수온도제어기를 포함할 수 있다.The control means 170 is installed in the seawater temperature controller installed in the
상기 시설관리자서버(190)는 상기 제어수단(170)을 통하여 해조류 컨테이너양식장시설의 해수온도 처리 및 LED조명 환경을 제어할 수 있다.The
상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)는 전문가에 의해 확정된 컨테이너양식장 및 배출수정화시설, 정화조 방류수의 관리기준이 되는 환경기준, 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 측정된 환경관찰기준 정보를 네트워크를 통해 시설관리자서버(190)에 전송하고, 상기 시설관리자서버(190)는 환경기준, 환경관찰기준을 기반으로 하여 해조류 컨테이너양식장시설을 관리하고, 이상 징후 발생시 제어방법을 찾아 제어하므로 해조류 컨테이너양식장시설 환경을 정밀하게 관리할 수 있다.The container farm
상기 카메라부(150)는 해조류 컨테이너양식장시설 및 배출수정화시설의 영상을 촬영한다. 상기 카메라부(150)를 통하여 촬영된 영상은 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)로 전송되며, 상기 수집디바이스(140)에서 측정된 환경측정정보와 함께 관리자PC(500) 또는 이동단말기(550)로 전송된다.The
한편, 컨테이너양식장환경제어서버(300)를 통하여 원격지에서 시설관리자 단말기를 통하여 원격 제어시 불확실 제어에 따른 해조류 컨테이너양식장시설 피해를 방지하기 위하여 제어상태 또는 제어결과를 카메라 영상을 통해 확인할 수 있다. 상기 시설관리자서버(190)가 제어수단(170)을 원격 제어하는 동안 시설관리자서버(190)가 카메라부(150)를 제어하여, 제어 대상을 카메라로 촬영함으로써 실제 영상을 보면서 제어할 수 있도록 한다. 상기 카메라부(150)는 영상감시를 위하여 IP CCTV, DVR, 웹캠등의 다양한 영상장치를 사용할 수 있다.On the other hand, the remote control through the container farm
상기 외부기상대(160)는 해조류 컨테이너양식장시설 외부에 설치하여 시설 외부의 온도, 습도, 일사량, 감우, 풍향, 풍속과 같은 기상 환경상태를 측정한 후 IoT Gateway(180)를 통하여 컨테이너양식장환경제어서버(300)에 전송한다.The
상기 시설관리자서버(190)는 상기 수집디바이스(140)로부터 측정된 해조류 컨테이너양식장시설의 환경정보 및 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)로부터 환경기준정보를 수신 받아 해조류 컨테이너양식장시설 컨테이너양식장 및 배출수정화시설에서 해수온도 처리 및 LED조명 처리가 최적의 제어 환경에 도달할 수 있도록 상기 제어수단(170)을 통하여 해수온도제어기 등의 시설을 제어한다. 예를 들면, 상기 컨테이너양식장(110)이 적정 온도를 초과할 경우에는 해수온도제어기를 제어하여 해조류 컨테이너양식장시설의 온도를 조절한다.The
한편, 상기 시설관리자서버(190)는 상기 수집디바이스(140) 및 IoT Gateway(180), 카메라부(150), 외부기상대(160), 제어수단(170), 보일러(193), LED조명(194), 나노산소버블발생장치(195), 너울발생기(196) 중 적어도 하나의 문제가 발생했을 경우 경고 메시지를 발생시키는 경고알람부(191)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 경고알람부(191)는 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)를 통하여 관리자PC(500) 및 이동단말기(550)로 상기 경고 메시지를 전송할 수 있다. 예를들면, 상기 경고 메시지는 문제가 발생한 내용 및 현재 해조류 컨테이너양식장시설 내의 환경상황을 포함할 수 있다.On the other hand, the
상기 중앙제어패널(192)은 해조류 컨테이너양식장시설의 상기 보일러(193)와 상기 나노산소버블발생장치(195), 상기 너울발생기(196)를 제어하는 방법에 있어서 자동모드와 수동모드를 전환할 수 있고, 상기 보일러(193) 및 상기 나노산소버블발생장치(195), 상기 너울발생기(196)의 구동을 수동으로 제어할 수 있어야 한다.The
상기 중앙제어패널(192)은 해조류 컨테이너양식장시설의 상기 너울발생기(196)를 제어하는 방법에 있어서 자동모드와 수동모드를 전환할 수 있고, 상기 너울발생기(196)의 구동을 수동으로 제어할 수 있어야 한다.The
상기 보일러(193)는 상기 컨테이너양식장(110) 내의 수조의 해수 온도를 조절할 수 있도록 해수를 온열/냉열 시켜 해수를 순환 시키는 장비이다.The
상기 LED조명(194)은 상기 컨테이너양식장(110) 내에 태양광이 부족한 경우 보조광으로써 조도를 높일 수 있는 장비이다.The
상기 나노산소버블발생장치(195)는 상기 컨테이너양식장(110) 내에 해수 정화 및 해조류 성장을 촉진시키는 장비이다.The nano oxygen
상기 너울발생기(196)는 상기 컨테이너양식장(110) 내에 해조류 성장을 촉진시키기위해 해수의 너울을 발생시키는 장비이다.The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템에서 컨테이너양식장환경제어서버의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the configuration of the container farm environment control server in the environmental control system of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명인 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템에서 컨테이너양식장환경제어서버(300)는 제어부(310), 인터페이스부(320), 정보분석부(330), 기준관리부(340), 자료제공부(350), 데이터베이스(360)로 구성된다.As shown in Figure 3, the container farm
상기 제어부(310)는 프로그램상의 각 구성 모듈들을 구동 및 제어하도록 컨테이너양식장환경제어서버(300) 내부에 위치하여 데이터 처리하며, 생성된 자료를 데이터베이스(360)에 저장하거나 저장되어 있는 자료를 불러오도록 명령한다.The
상기 인터페이스부(320)는 인터넷/이동통신망/LPWA(600)를 통하여 시설관리자서버(190)에 환경기준DB(361) 정보 및 환경관찰기준DB(362) 정보를 제공하거나 시설관리자서버(190)에서 해조류 컨테이너양식장시설에서 수집된 측정정보를 수신하여 제어부(310)의 제어에 따라 데이터베이스(360)에 제공하는 역할을 한다.The
상기 인터페이스부(320)는 자료송신모듈(321), 자료수신모듈(322), App처리모듈(323)로 구성된다.The
즉, 상기 자료송신모듈(321)은 해조류 컨테이너양식장시설 관리에 필요한 해조류 컨테이너양식장시설의 환경기준DB(361) 정보 및 해조류 컨테이너양식장시설의 환경관찰기준DB(362) 정보를 상기 인터넷/이동통신망/LPWA(600)를 통하여 상기 관리자PC(500) 또는 이동단말기(550)에 제공하는 역할을 한다.That is, the
상기 자료수신모듈(322)은 해조류 컨테이너양식장시설에서 측정된 환경정보(해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량)와 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수의 환경측정정보, 외부기상대정보, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기의 제어수단(170)을 통하여 시설을 제어한 시설제어정보를 수신하여 데이터베이스(360)에 제공하는 역할을 한다.The
상기 App처리모듈(323)는 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 시설관리자가 이동단말기(550)로부터 입력된 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기의 환경관찰정보를 수신하여 데이터베이스(360)에 제공하는 역할을 한다.The
상기 정보분석부(330)는 환경진단모듈(331), 환경제어분석모듈(332), 오작동진단모듈(333)로 구성된다.The
즉, 환경진단모듈(331)은 상기 데이터베이스(360)의 환경관찰기준DB(362)에서 관리하는 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 환경관찰기준데이터와 상기 데이터베이스(360)에서 관리되는 각 환경관찰DB(365)의 각 컨테이너양식장에서 수집된 환경관찰데이터를 비교분석하여 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 해조류 양식 관리 상황을 평가하고 해수온도의 증감 사유를 찾아내어 그 결과를 자료제공부(350)의 시스템관리자Web(351)이나 시설관리자Web(352)을 통하여 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경진단정보를 제공한다.That is, the
상기 환경제어분석모듈(332)은 상기 데이터베이스(360)의 환경기준DB(361)에서 관리하는 환경기준데이터와 상기 데이터베이스(360)에서 관리되는 상기 환경측정DB(364)에서 수집된 환경측정 데이터와, 상기 시설제어DB(366)에서 관리되는 시설제어데이터를 비교분석하여 해조류 컨테이너양식장시설의 환경에 따른 시설제어 정도를 평가하고 해수온도의 증감 사유를 찾아내어 그 결과를 자료제공부(350)의 시스템관리자Web(351)이나 시설관리자Web(352)을 통하여 환경제어분석정보를 제공한다.The environmental
상기 오작동진단모듈(333)은 상기 데이터베이스(360)의 환경기준DB(361)에서 관리하는 환경기준데이터와, 상기 데이터베이스(360)의 시설관리DB(363)에서 관리하는 시설기준데이터와, 상기 데이터베이스(360)에서 관리되는 상기 환경측정DB(364)에서 수집된 환경측정 데이터를 비교분석하여 환경측정 데이터의 정상 여부를 평가하고, 상기 수집디바이스(140)내의 센서의 오작동을 진단한 후 그 결과를 시스템관리자Web(351)에 제공한다.The
상기 기준관리부(340)는 기준설정모듈(341)과 기준변경모듈(342)로 구성된다.The
즉, 기준설정모듈(341)은 상기 데이터베이스(360)의 환경기준DB(361), 환경관찰기준DB(362), 시설관리DB(363) 데이터를 생성하고 관리하는 역할을 하며 상기 데이터베이스(360)의 기준 데이터를 검토하고 평가하는 역할을 한다.That is, the
상기 기준변경모듈(342)는 데이터베이스(360)의 기준 데이터를 변경하기 위한 의사결정 기능을 수행하며, 변경된 기준정보 데이터로 상기 데이터베이스(360)를 수정한다.The
상기 자료제공부(350)는 시스템관리자Web(351)과 시설관리자Web(352)으로 구성된다.The
즉, 시스템관리자Web(351)은 관리자가 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템을 관리할수 있도록 웹페이지가 제공되며, 컨테이너양식장정보관리, 기준정보관리, 수집정보관리, 정보전송 관리, 사이트 및 회원 관리할 수 있는 기능이 관리자PC(500) 또는 이동단말기(550)을 통하여 제공된다.That is, the system manager Web (351) is provided with a web page for the administrator to manage the environmental control system of the seaweed container farm facility, container farm information management, reference information management, collection information management, information transmission management, site and member management A function that can be provided is provided through the
상기 시설관리자Web(352)는 상기 컨테이너양식장(110)에서 시설관리자가 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템을 사용할 수 있도록 웹페이지가 제공되며, 대시보드, 환경관찰일지, 문의사항, 분석보고서 등의 정보를 활용할 수 있는 기능을 관리자PC(500) 또는 이동단말기(550)을 통하여 제공된다.The
또한, 시스템관리자Web(351)과 시설관리자Web(352)은 정보분석부(330)에서 제공되는 정보를 상기 제어부(310)의 제어에 따라 관리자PC(500) 또는 이동단말기(550)에 정보를 제공한다.In addition, the
상기 데이터베이스(360)는 해조류 컨테이너양식장시설관리에 기준이 되는 정보를 관리하는 환경기준DB(361), 환경관찰기준DB(362), 시설관리DB(363)와 해조류 컨테이너양식장시설로부터 측정된 측정정보를 관리하는 환경측정DB(364), 환경관찰DB(365), 시설제어DB(366)로 구성되어 있다.The
상기 환경기준DB(361)은 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경기준정보 데이터를 저장하는 데이터베이스(360)이다.The
상기 환경관찰기준DB(362)은 복수개 컨테이너양식장 해조류 컨테이너양식장시설의 환경진단 결과를 분석한 기준정보를 관리하는 환경관찰기준정보 데이터를 저장하는 데이터베이스(360)이다.The environmental observation
상기 시설관리DB(363)는 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설 및 제어수단 데이터를 저장하는 데이터베이스(360)이다.The
상기 환경측정DB(364)은 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경 측정정보 데이터를 저장하는 데이터베이스(360)이다.The
상기 환경관찰DB(365)은 복수개 컨테이너양식장 해조류 컨테이너양식장시설의 환경진단 결과를 분석한 기준정보 데이터를 저장하는 데이터베이스(360)이다.The
상기 시설제어DB(366)는 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설에서 제어수단(170)에 의해 제어된 시설의 제어정보 데이터를 저장하는 데이터베이스(360)이다.The
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템의 제어방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a control method of an environmental control system of a seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.Figure 4 is a flow chart showing a control method of the environmental control system of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 관리자PC(500)에 컨테이너양식장환경제어서버(300)에서 관리되는 환경기준정보와 환경관찰기준정보를 시설관리자서버(190)에 전송하는 환경기준설정 단계(S305)와, 해조류 컨테이너양식장시설에 설치된 수집디바이스(140)에서 환경정보를 측정하는 시설환경자료수집 단계(S310)와 상기 수집디바이스(140)에서 측정된 환경측정정보와 시설제어정보를 상기 IoT Gateway(180)를 통하여 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)에 전송하는 환경측정정보전송 단계(S320)를 포함한다.Referring to FIG. 4, an environmental reference setting step (S305) of transmitting environmental reference information and environmental observation standard information managed by the container farm
상기 정보분석부(330)의 오작동진단모듈(333)은 환경기준DB(361)에서 관리하는 환경기준데이터와, 시설관리DB(363)에서 관리하는 시설기준데이터와, 상기 환경측정DB(364)에서 수집된 환경측정 데이터를 비교분석하여 환경측정 데이터의 정상여부를 평가하고, 상기 수집디바이스(140) 내의 센서 오작동을 진단하는 센서 오작동 여부를 판단하는 단계(S330)를 수행하며 그 결과 환경상태 또는 시설제어상태, 환경 관찰 상태의 문제가 발생할 경우 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)에서 상기 관리자PC(500)로 경고 메시지인 문제발생 알람신호를 전송하며 상기 시설관리자서버(190)에 문제 알람신호를 전송하여 상기 경고알람부(191)를 통해 시설관리자에게 알리는 문제발생알람신호 단계(S340)를 수행한다. 상기 센서 오작동 여부를 판단하는 단계(S330)를 수행한 결과 정상인 경우에는 환경기준DB(361)에서 관리하는 환경기준데이터와, 상기 환경측정DB(364)에서 수집된 환경측정 데이터를 비교분석하여 환경측정 데이터의 정상 여부를 평가하는 환경측정정보분석 단계(S350)을 수행한다.The
상기 환경측정정보분석 단계(S350)를 수행한 결과 환경측정정보가 기준범위정상 여부를 판단하는 단계(S360)을 수행하며, 그결과 환경측정정보가 정상범위내이면 환경측정정보를 상기 환경측정DB(364)에 저장하는 환경측정정보저장 단계(361)를 수행하며, 이때, 상기 수집디바이스(140)의 측정값은 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 측정 값, 외부기상대의 온도, 습도, 일사량 및 풍속, 풍향 중 적어도 하나를 측정한 값이다.As a result of performing the environmental measurement information analysis step (S350), the step of determining whether the environmental measurement information is normal in the reference range is performed (S360). As a result, if the environmental measurement information is within the normal range, the environmental measurement information is measured in the environmental measurement DB. (364) and storing the environmental measurement
또한 상기 환경측정정보분석 단계(S350)를 수행한 결과 환경측정정보가 기준범위를 벗어난 경우에는 상기 관리자PC(500)에서 문제를 확인하고 상기 시설관리자서버(190)로 문제해결을 지시하는 시설제어메시지전송 단계(S370)와, 문제해결을 지시받은 상기 시설관리자서버(190)가 제어수단(170)으로 시설장비를 제어하는 시설제어처리 단계(S380)을 수행하며, 시설을 제어한 결과를 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)에 전송하고 시설제어 결과를 저장하는 시설제어결과저장 단계(S390)을 수행한다.In addition, when the environmental measurement information analysis step (S350) as a result of the environmental measurement information is out of the standard range, the facility control to check the problem in the manager PC (500) and instructs the
이때, 상기 시설관리자서버(190)는 미리 설정되어 있는 환경기준정보와 환경관찰기준정보를 유지할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 시설관리자서버(190)는 상기 수집디바이스(140)로부터 현재 해조류 컨테이너양식장시설의 환경측정정보를 전송받고, 미리 설정되어 있는 환경기준정보와 비교하게 된다. 이때, 상기 수집디바이스(140)의 측정값은 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 중 적어도 하나를 측정한 값이다. 상기와 같이 수집디바이스(140)로부터 측정된 환경측정정보와 미리 설정되어 있는 환경기준정보를 비교했을 때 차이가 생긴다면, 상기 시설관리자서버(190)는 미리 설정되어 있는 환경기준정보를 가질 수 있도록 하는 제어조건에 따라 상기 제어수단(170)을 통하여 시설 장비를 제어한다.At this time, the
이하, 상기 시설관리자서버(190)가 제어수단(170)을 통하여 시설을 제어하는 일실시예를 살펴본다.Hereinafter, an embodiment in which the
도 5는 본 발명인 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템에서 제어수단의 개폐장치를 제어하는 자동화 로직의 일실시예를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing an embodiment of the automation logic for controlling the opening and closing device of the control means in the environmental control system of the seaweed container farm facility of the present invention.
도 5를 참조하면, 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템에서 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, LED조명에 설치된 상기 제어수단(170) 개폐장치의 자동화 조건은, 온도 조건에 따라 제어되는 것으로, 온도 조건 외에서 환경조건이 발생하면 무시하고, 온도 조건 내에서 환경조건이 발생하면 논리 합 연산형태로 처리하는 것을 나타낸다.Referring to Figure 5, in the environmental control system of the seaweed container farm facility, the automation conditions of the
좀 더 상세하게 설명하면, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 수집디바이스(140)에 의한 측정된 환경측정정보에 따라 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, LED조명에 설치된 상기 제어수단(170) 개폐장치의 열림 조건과 닫힘 조건이 발생하는 구간을 설정하고, 상기 열림조건과 닫힘조건이 적용되는 온도 구간을 설정한다. 도 5을 참조하면, A지점은 환경정보에 따라 열림조건이 발생하였지만 작동설정 온도 외에 발생한 조건이기 때문에 열림조건에 해당하지 않게 되는 것이다. 한편, B지점은 열림구간에서 유지구간으로 내려온 상태를 나타낸 것으로, 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, LED조명에 설치된 상기 제어수단(170) 개폐장치의 열린상태로 유지되게 된다. 그리고, C지점은 닫힘구간에서 유지구간으로 올라온상태를 나타낸 것으로, 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, LED조명에 설치된 상기 제어수단(170) 개폐장치가 닫힘상태로 유지되게 된다.In more detail, as shown in FIG. 5, the control means 170 installed in a container farm, a boiler, a wastewater purification facility, a septic tank effluent, and an LED light according to the environmental measurement information measured by the
상기 LED조명은 제어수단의 개폐장치의 열림 조건과 닫힘 조건이 켜짐 조건과 꺼짐 조건이 동일한 상태로 제어된다.The LED lighting is controlled such that the open condition and the close condition of the switching device of the control means are the same on and off conditions.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템에서 제어시설을 제어하는 제어로직의 실행순서를 나타낸 순서도이다.6 is a flow chart showing an execution procedure of the control logic for controlling the control facility in the environmental control system of the seaweed container farm facility according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 수집디바이스(140)로부터 수집된 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 등 환경측정정보가 시설관리자가 설정한 임계치 이상이 되는 이상 상황이 발생했을때 알람을 발생하는 단계(S410)을 수행한다. 이때, 알람 상황 해소를 위한 상기 환경기준DB(361)에서 제어 우선순위를 도출하고, 상기 환경측정DB(364)에서 측정된 데이터를 비교하는 문제발생 단계(S420)을 수행한다.Referring to FIG. 6, when an abnormal situation occurs in which the environmental measurement information such as seawater temperature, nutrient status, illuminance, salinity, dissolved oxygen amount, dissolved nitrogen amount, etc. collected from the
만일 상기 단계에서 문제가 없으면 환경측정 및 시설제어결과 저장하는 단계(S460)를 수행하고 종료하며, 상기 단계에서 문제가 발생하면 상기 관리자PC(500)에서 상기 시설관리자서버(190)로 문제 해결을 지시하면 상기 시설관리자서버(190)에서는 제어수단(170)을 통하여 시설제어실시 단계(S430)를 수행하며, 수집디바이스(140)는 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 등 센서 환경측정 재수집 단계(S440)을 수행한다. 상기 단계에서 재수집된 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 측정 값과 상기 환경기준DB(361)에서 관리되는 환경기준정보와 비교하여 문제해결 여부를 판단하는 단계(S450)을 수행한다.If there is no problem in the step, and performing the step (S460) of storing the environmental measurement and facility control results, if the problem occurs in the step, the manager PC (500) to solve the problem to the
만일 상기 단계에서 문제가 없으면 환경측정 및 시설제어결과 저장하는 단계(S460)를 수행하고 종료하며, 상기 단계에서 문제가 해결되지 않았으면 시설제어실시 단계(S430)을 수행한다.If there is no problem in this step, the step of storing the environmental measurement and facility control results (S460) is terminated, and if the problem is not solved in the step, the facility control step (S430) is performed.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이동단말기에서 제어수단의 설비를 제어하도록 하는 화면의 예시를 나타내는 도면이다.7 is a view showing an example of a screen to control the equipment of the control means in the mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 해조류 컨테이너양식장시설에 설치되어 있는 상기 제어수단(170)인 상기 컨테이너양식장(110)에 설치된 해수온도제어기, 상기 배출수정화시설(120)에 설치된 해수온도제어기, 상기 정화조 방류수(130)에 설치된 해수온도제어기 등을 이동단말기(550)에서 제어할 수 있다. 상기 이동단말기(550)에서 제어하고자 하는 시설 장비를 선택하여 열림, 닫힘 등에 시설제어실시 단계(S430)을 수행하면 컨테이너양식장환경제어서버(300)에서는 상기 이동단말기(550)를 통해 입력된 시설관리자서버(130)에 전송하고 상기 시설관리자서버(130)에서 제어메시지를 기준으로 제어수단(170)을 통하여 시설을 제어하고, 그 결과를 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)에 제어결과를 저장하는 환경측정 및 시설제어결과 저장 단계(S460)를 수행하게 된다.Referring to FIG. 7, the seawater temperature controller installed in the
도 8은 본 발명인 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템을 복수개의 컨테이너양식장에서 도입하여 적용한 일실시예를 나타낸 도면이다.8 is a view showing an embodiment in which the present invention is introduced and applied to the environmental control system of the present invention seaweed container farm facilities in a plurality of container farms.
도 8을 참조하면, 복수개의 컨테이너양식장에서 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템을 도입하여 적용하더라도 상기 인터넷/이동통신망/LPWA(600)을 통하여 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)와 연결되어 관리자가 해당 제어상황을 모니터링하고 또 제어명령을 입력할 수 있는 관리자PC(500)와, 상기 컨테이너양식장환경제어서버(300)로부터 상기 해조류 컨테이너양식장시설 내부의 환경상황 및 상기 제어수단의 동작상황을 전송받고, 상기 제어수단을 제어하기 위한 제어명령 신호를 전송할 수 있는 이동단말기(550)를 이용하여 커넥티드팜 형태의 자료처리가 가능하다.Referring to FIG. 8, even if a plurality of container farms are introduced and applied to an environmental control system of an algae container farm facility, the manager is connected to the container farm
이와 같이 본 발명은 해조류 컨테이너양식장시설에서 발생되는 상황을 인터넷 연결을 통하여 PC 또는 스마트폰으로 확인하고 제어할 수 있도록 함으로써 시설관리자가 해조류 컨테이너양식장시설 내부의 상황을 한눈에 알 수 있도록 하고, 해조류 컨테이너양식장시설 내부의 상황에 따라 해조류 컨테이너양식장시설의 제어수단을 용이하게 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다. 따라서, 시설관리자가 인터넷과 연결된 PC를 사용하여 원거리에서도 원격 제어가 가능하고, 시설관리자가 외출할 경우 스마트폰을 사용하여 해조류 컨테이너양식장시설의 상황 확인 및 제어수단의 제어를 할 수 있기 때문에 해조류 컨테이너양식장시설의 환경상황으로 인한 해조류의 손실과 같은 재해 및 피해를 미연에 방지하여 시설관리자로 하여금 안심하게 생활할 수 있는 효과를 가진다. 그러므로, 컨테이너양식장의 생산성 및 경제성이 향상되고, 사용상의 신뢰도를 극대화할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.As described above, the present invention enables the facility manager to know the situation inside the algae container farm facility at a glance, and to check and control the situation occurring in the seaweed container farm facility with a PC or a smartphone through an Internet connection. It is effective to easily control the control means of the seaweed container farm facility according to the situation inside the farm facility. Therefore, the facility manager can remotely control from a distance using a PC connected to the Internet, and when the facility manager goes out, the algae container can check the status of the seaweed container farm facility and control the control means by using a smartphone. Disasters and damages such as seaweed loss due to environmental conditions of aquaculture facilities are prevented in advance, and facility managers can live safely. Therefore, the productivity and economics of the container farm is improved, and the effect of maximizing the reliability in use can be obtained.
상술한 바와 같은, 본 발명인 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템은 육상양식분야에 적용될 수 있는 것이다.As described above, the present invention is an environmental control system of the seaweed container farm facility can be applied to the land culture field.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
100 : 해조류 컨테이너양식장시설
110: 컨테이너양식장
120 : 배출수정화시설
130 : 정화조 방류수
140 : 수집디바이스
150 : 카메라부
160 : 외부기상대
170 : 제어수단
180 : IoT Gateway
190 : 시설관리자서버
191 : 경고알람부
192 : 중앙제어패넬
193 : 보일러
194 : LED조명
195 : 나노산소버블발생장치
196 : 너울발생기
300 : 컨테이너양식장환경제어서버
310 : 제어부
320 : 인터페이스부
330 : 정보분석부
340 : 기준관리부
350 : 자료제공부
360 : 데이터베이스
500 : 관리자PC
550 : 이동단말기
600 : 인터넷/이동통신망/LPWA100: seaweed container farm facility 110: container farm
120: effluent purification plant 130: septic tank effluent
140: collection device 150: camera unit
160: external weather station 170: control means
180: IoT Gateway 190: facility manager server
191: warning alarm unit 192: central control panel
193: Boiler 194: LED lighting
195: nano oxygen bubble generation device 196: shoulder generator
300: container farm environment control server 310: control unit
320: interface unit 330: information analysis unit
340: reference management unit 350: data provider
360: Database 500: Administrator PC
550: mobile terminal 600: Internet / mobile communication network / LPWA
Claims (6)
컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, 수집디바이스, 카메라부, 외부기상대, 제어수단, IoT Gateway, 시설관리자서버, 경고알람부, 중앙제어패널, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기로 구성되어 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, 외부기상대, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기와 같은 컨테이너양식장 운영을 위한 시설을 포함하는 해조류 컨테이너양식장시설과;
이동통신망 및 유선/무선인터넷 또는 사물인터넷에 활용되는 저전력 장거리통신 기술 또는 LTE-M 기술이나 LoRa와 같은 중장거리 무선통신 네트워크를 포함하며, 상기 해조류 컨테이너양식장시설과 이동단말기와 컨테이너양식장환경제어서버와 연결하는 기능을 갖는 인터넷/이동통신망/LPWA와;
상기 해조류 컨테이너양식장시설 내부에 설치된 시설관리자서버와 연결되어 카메라부로부터 촬영된 영상정보와, 수집디바이스로부터 측정된 환경측정정보와 다른 컨테이너양식장에 측정한 환경관찰정보를 저장하고, 이를 관리자PC 및 이동단말기로 전송하는 기능과, 시설관리자에 의해 확정된 컨테이너양식장 및 배출수정화시설, 정화조 방류수의 관리기준이 되는 환경기준, 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 측정된 환경관찰기준 정보를 네트워크를 통해 시설관리자서버에 전송하는 기능을 갖는 컨테이너양식장환경제어서버와;
상기 인터넷/이동통신망/LPWA를 통하여 일방 또는 쌍방 통신할 수 있도록 서로 연결되어 있고, 적어도 카메라, GPS모듈, 센서모듈을 구비한 단말기이며, 상기 컨테이너양식장환경제어서버로부터 상기 해조류 컨테이너양식장시설의 환경측정정보 및 제어상황을 모니터링하고 또 제어명령을 입력하는 기능을 갖는 이동단말기와;
상기 컨테이너양식장환경제어서버와 연결되어 시설관리자가 해당 제어상황을 모니터링하고 제어명령을 입력하는 기능을 갖는 시설관리자서버; 를 포함함을 특징으로 하는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템.
In the environmental control system of the seaweed container farm facility,
Container farm, boiler, discharge water purification facility, septic tank effluent, collection device, camera part, external weather station, control means, IoT gateway, facility manager server, warning alarm part, central control panel, LED lighting, nano oxygen bubble generator, scale generator Algae container farming facility comprising a facility for container farming, such as container farms, boilers, discharge water purification facilities, septic tank effluent, external weather station, LED lighting, nano-oxygen bubble generating device, a scale generator;
It includes low power long distance communication technology used for mobile communication network and wired / wireless internet or IoT, or medium to long distance wireless communication network such as LTE-M technology or LoRa, and includes the seaweed container farm facility, mobile terminal, container farm environment control server, An internet / mobile network / LPWA having a function of connecting;
It is connected to the facility manager server installed inside the seaweed container farm facility to store the image information taken from the camera unit, the environmental measurement information measured from the collection device and the environmental observation information measured in the other container farm, and the manager PC and mobile Facility manager server through the network to transmit the information to the terminal, the container farm and discharge purification facility determined by the facility manager, the environmental standard for management of septic tank effluent, and the environmental observation standard information measured in a plurality of seaweed container farm facilities. Container farm environment control server having a function for transmitting to;
It is a terminal which is connected to each other or both sides through the Internet / mobile communication network / LPWA, and has at least a camera, a GPS module, a sensor module, and environmental measurement of the seaweed container farm facility from the container farm environment control server. A mobile terminal having a function of monitoring information and control conditions and inputting control commands;
A facility manager server connected to the container farm environment control server, the facility manager having a function of monitoring a corresponding control situation and inputting a control command; Environmental control system of the seaweed container farm facility, comprising a.
상기 해조류 컨테이너양식장시설은 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량 등의 환경을 측정할 수 있는 센서가 포함된 수집디바이스에 설치되어 있는 컨테이너양식장과;
해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량을 측정하는 센서가 포함된 수집디바이스가 설치된 배출수정화시설과;
정화조 방류수의 해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량을 측정하는 센서가 포함된 수집디바이스가 설치된 정화조 방류수와;
상기 해조류 컨테이너양식장시설의 영상을 촬영한 후 카메라부를 통하여 촬영된 영상을 컨테이너양식장환경제어서버로 전송되며, 수집디바이스에서 측정된 환경측정정보와 함께 관리자PC 또는 이동단말기로 전송하는 카메라부와;
해조류 컨테이너양식장시설 외부에 설치하여 시설 외부의 온도, 습도, 일사량, 감우, 풍향, 풍속과 같은 기상 환경상태를 측정할 수 있는 센서가 포함된 수집디바이스가 설치되어 있는 외부기상대와;
양식장에 설치된 해수온도제어기, 상기 배출수정화시설에 설치된 해수온도제어기, 상기 정화조 방류수에 설치된 해수온도제어기와 같은 해조류 컨테이너양식장시설의 환경을 제어하는 제어수단과;
컨테이너양식장환경제어서버와 연동하며, 인터넷/이동통신망/LPWA를 이용하여 전송하거나 사물인터넷 네트워크를 이용하여 전송하는 IoT Gateway와;
상기 수집디바이스 및 IoT Gateway, 카메라부, 외부기상대, 제어수단 중 적어도 하나의 문제가 발생했을 경우 경고 메시지를 발생시키는 경고알람부를 더 포함하는 시설관리자서버와;
해조류 컨테이너양식장시설의 보일러와 나노산소버블발생장치, 너울발생기를 제어하는 방법에 있어서 자동모드와 수동모드를 전환하며, 상기 제어수단의 구동을 수동으로 제어하고, 인터넷 또는 이동통신망의 불량으로 인하여 원격제어가 불가능할 경우 현장에서 수동모드로 전환하여 상기 보일러와 나노산소버블발생장치, 너울발생기를 제어하는 중앙제어패널; 상기 컨테이너양식장 내의 수조의 해수 온도를 조절할 수 있도록 해수를 온열/냉열 시켜 해수를 순환 시키는 보일러; 상기 컨테이너양식장 내에 태양광이 부족한 경우 보조광으로써 조도를 높일 수 있는 LED조명; 상기 컨테이너양식장 내에 해수 정화 및 해조류 성장을 촉진시키는 나노산소버블발생장치; 상기 컨테이너양식장 내에 해조류 성장을 촉진시키기위해 해수의 너울을 발생시키는 너울발생기;를 포함함을 특징으로 하는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템.
The method of claim 1,
The seaweed container farm facility includes a container farm installed in a collection device including a sensor capable of measuring an environment such as sea water temperature, nutrition status, illuminance, salt, dissolved oxygen, and dissolved nitrogen;
An exhaust water purification facility equipped with a collection device including sensors for measuring sea temperature, nutrient status, illuminance, salt, dissolved oxygen, and dissolved nitrogen;
A septic tank effluent with a collecting device including a sensor for measuring seawater temperature, nutrition status, illuminance, salt, dissolved oxygen, and dissolved nitrogen of the septic tank effluent;
A camera unit for capturing the image of the algae container farm facility and transmitting the image taken through the camera unit to the container farm environment control server, and transmitting the image to the manager PC or the mobile terminal together with the environmental measurement information measured by the collection device;
An external weather station installed outside the seaweed container farm facility and having a collection device including a sensor capable of measuring weather conditions such as temperature, humidity, insolation, wind down, wind speed, and the like outside the facility;
Control means for controlling an environment of a seaweed container farm facility such as a seawater temperature controller installed in a farm, a seawater temperature controller installed in the discharge water purification facility, and a seawater temperature controller installed in the septic tank effluent;
An IoT gateway interworking with the container farm environment control server and transmitting using the Internet / mobile communication network / LPWA or using an IoT network;
A facility manager server further comprising a warning alarm unit generating a warning message when at least one of the collection device and the IoT gateway, the camera unit, the external weather station, and the control unit occurs;
In the method of controlling the boiler, nano oxygen bubble generator, and scale generator of the seaweed container farm facility, switching between automatic mode and manual mode, manually controlling the driving of the control means, and A central control panel for controlling the boiler, the nano-oxygen bubble generator, and the scale generator by switching to a manual mode in the field when control is impossible; A boiler for circulating the seawater by heating / cooling the seawater to control the seawater temperature of the water tank in the container farm; LED lighting that can increase the illuminance as auxiliary light when there is a lack of sunlight in the container farm; Nano oxygen bubble generation device for promoting seawater purification and algae growth in the container farm; And a generator for generating a bed of seawater to promote algae growth in the container farm.
상기 컨테이너양식장환경제어서버는 프로그램상의 각 구성 모듈들을 구동 및 제어하도록 컨테이너양식장환경제어서버 내부에 위치하여 데이터 처리하며, 생성된 자료를 데이터베이스에 저장하거나 저장되어 있는 자료를 불러오도록 명령하는 제어부와;
인터넷/이동통신망/LPWA를 통하여 시설관리자서버에 환경기준DB 정보 및 환경관찰기준DB 정보를 제공하거나 시설관리자서버에서 해조류 컨테이너양식장시설에서 수집된 측정정보를 수신하여 제어부의 제어에 따라 데이터베이스에 제공하는 인터페이스부와;
환경진단모듈, 환경제어분석모듈, 오작동진단모듈로 구성되어, 환경을 진단하고 환경제어를 분석하며 오작동을 진단하는 정보분석부와;
데이터베이스의 환경기준DB, 환경관찰기준DB, 시설관리DB 데이터를 생성하고 관리하고, 데이터베이스의 기준 데이터를 검토하고 평가하는 기준설정모듈과, 데이터베이스의 기준 데이터를 변경하기 위한 의사결정 기능을 수행하며, 변경된 기준정보 데이터로 데이터베이스를 수정하는 기준변경모듈을 포함하는 기준관리부와;
관리자가 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템을 관리할수 있도록 웹페이지가 제공되며, 컨테이너양식장정보관리, 기준정보관리, 수집정보관리, 정보전송 관리, 사이트 및 회원 관리할 수 있는 기능이 관리자PC 또는 이동단말기을 통하여 제공되게 하는 시스템관리자Web과, 시설관리자가 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템을 사용할 수 있도록 웹페이지가 제공되며, 대시보드, 환경관찰일지, 문의사항, 분석보고서 등의 정보를 활용할 수 있는 기능을 관리자PC 또는 이동단말기을 통하여 제공되게 하는 시설관리자Web을 포함하는 자료제공부와;
해조류 컨테이너양식장시설관리에 기준이 되는 정보를 관리하는 환경기준DB, 환경관찰기준DB, 시설관리DB데이터를 생성하고 관리하고, 해조류 컨테이너양식장시설로부터 측정된 측정정보를 관리하는 환경측정DB, 환경관찰DB, 시설제어DB로 구성되어 있는 데이터베이스; 를 포함함을 특징으로 하는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템.
The method of claim 1,
The container farm environment control server is a control unit for processing data located in the container farm environment control server to drive and control the respective components of the program, and to control the data stored in the database or to call the stored data;
Providing environmental standard DB information and environmental observation standard DB information to facility manager server through internet / mobile communication network / LPWA or receiving measurement information collected from seaweed container farm facility from facility manager server and providing it to database under control of control unit. An interface unit;
An information analysis unit comprising an environmental diagnosis module, an environmental control analysis module, and a malfunction diagnosis module, for diagnosing the environment, analyzing the environment control, and diagnosing a malfunction;
It creates and manages data of environmental standard DB, environmental observation standard DB, facility management DB of the database, reviews and evaluates the standard data of the database, and performs the decision-making function to change the standard data of the database. A reference management unit including a reference change module for modifying a database with changed reference information data;
A web page is provided for the administrator to manage the environmental control system of the seaweed container farm facility, and the container farm information management, standard information management, collection information management, information transmission management, site and member management functions are available on the administrator PC or mobile. Web pages are provided for the system manager Web to be provided through the terminal, and facility managers to use the environmental control system of the seaweed container farm facilities, and information such as dashboards, environmental observation logs, inquiries, and analysis reports can be used. A data providing unit including a facility manager Web for allowing a function to be provided through a manager PC or a mobile terminal;
Environmental standard DB for managing information that is the standard for managing algae container farm facilities, environmental observation standard DB, facility management DB data generation and management, and environmental measurement DB for managing measurement information measured from seaweed container farm facilities, environmental observation A database consisting of a DB and a facility control DB; Environmental control system of the seaweed container farm facility, comprising a.
상기 인터페이스부는 해조류 컨테이너양식장시설 관리에 필요한 해조류 컨테이너양식장시설의 환경기준DB 정보 및 복수개의 컨테이너양식장의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경관찰기준DB 정보를 인터넷/이동통신망/LPWA를 통하여 관리자PC 또는 이동단말기에 제공하는 자료송신모듈과, 해조류 컨테이너양식장시설에서 측정된 환경정보(해수온도, 영양상태, 조도, 염분, 용존산소량, 용존질소량)와 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, 나노산소버블발생장치, 너울발생기의 환경측정정보, 외부기상대정보, 제어수단을 통하여 시설을 제어한 시설제어정보를 수신하여 데이터베이스에 제공하는 자료수신모듈과, 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 시설관리자가 이동단말기로부터 입력된 컨테이너양식장, 보일러, 배출수정화시설, 정화조 방류수, LED조명, 나노산소버블발생장치, 너울발생기의 환경관찰정보를 수신하여 데이터베이스에 제공하는 App처리모듈; 을 포함함을 특징으로 하는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템.
The method of claim 3, wherein
The interface unit provides the environmental standard DB information of the algae container farm facility and the environmental observation standard DB information of the seaweed container farm facility of the plurality of container farms to the manager PC or mobile terminal through the Internet / mobile communication network / LPWA. Provided data transmission module, environmental information (sea water temperature, nutrition status, roughness, salinity, dissolved oxygen, dissolved nitrogen), container farm, boiler, effluent purification plant, septic tank effluent, nano oxygen bubble generation The facility manager inputs data from the mobile terminal in the data receiving module that receives and provides the facility control information that controls the facility through the device, the scale generator, external weather information, and control means to the database. Container plant, boiler, drainage App processing module receives the facilities, septic tank effluent, LED lights, environmental information of the observed oxygen nano-bubble generation apparatus, swell generator for providing a database; Environmental control system of the seaweed container farm facility, comprising a.
상기 데이터베이스는 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경기준정보 데이터를 저장하는 환경기준DB와, 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설 및 제어수단 데이터를 저장하는 시설관리DB와, 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경 측정정보 데이터를 저장하는 환경측정DB와, 복수개 컨테이너양식장 해조류 컨테이너양식장시설의 환경진단 결과를 분석한 기준정보 데이터를 저장하는 환경관찰DB 와, 하나 이상의 해조류 컨테이너양식장시설에서 제어수단에 의해 제어된 시설의 제어정보 데이터를 저장하는 시설제어DB; 를 포함함을 특징으로 하는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템.
The method of claim 3, wherein
The database includes an environmental standard DB for storing environmental reference information data of one or more seaweed container farm facilities, a facility management DB for storing one or more seaweed container farm facilities and control means data, and environmental measurement information of one or more seaweed container farm facilities. Environmental measurement DB for storing data, environmental observation DB for storing data of analysis of environmental diagnosis results of plural container farm seaweed container farm facilities, and control of facilities controlled by control means in one or more seaweed container farm facilities Facility control DB for storing information data; Environmental control system of the seaweed container farm facility, comprising a.
상기 정보분석부는 데이터베이스의 환경관찰기준DB에서 관리하는 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 환경관찰기준데이터와 상기 데이터베이스에서 관리되는 환경관찰DB의 각 컨테이너양식장에서 수집된 환경관찰데이터를 비교분석하여 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설에서 해조류 양식 관리 상황을 평가하고 해수온도의 증감 사유를 찾아내어 그 결과를 자료제공부의 시스템관리자Web이나 시설관리자Web을 통하여 복수개의 해조류 컨테이너양식장시설의 환경진단정보를 제공하는 환경진단모듈과, 데이터베이스의 환경기준DB에서 관리하는 환경기준데이터와 상기 데이터베이스에서 관리되는 상기 환경측정DB에서 수집된 환경측정 데이터와, 상기 시설제어DB에서 관리되는 시설제어데이터를 비교분석하여 해조류 컨테이너양식장시설의 환경에 따른 시설제어 정도를 평가하고 해수온도의 증감 사유를 찾아내어 그 결과를 자료제공부의 시스템관리자Web이나 시설관리자Web을 통하여 환경제어분석정보를 제공하는 환경제어분석모듈과, 데이터베이스의 환경기준DB에서 관리하는 환경기준데이터와, 상기 데이터베이스의 시설관리DB에서 관리하는 시설기준데이터와, 상기 데이터베이스에서 관리되는 상기 환경측정DB에서 수집된 환경측정 데이터를 비교분석하여 환경측정 데이터의 정상 여부를 평가하고, 상기 수집디바이스내의 센서의 오작동을 진단한 후 그 결과를 시스템관리자Web에 제공하는 오작동진단모듈; 을 포함함을 특징으로 하는 해조류 컨테이너양식장시설의 환경제어시스템.
The method of claim 3, wherein
The information analyzing unit compares and analyzes environmental observation data in a plurality of seaweed container farm facilities managed by the environmental observation standard DB of the database and environmental observation data collected in each container farm of the environmental observation DB managed by the database. An environmental diagnosis module that evaluates the situation of algae farming management in container farm facilities, finds the reason for the increase and decrease of seawater temperature, and provides the results through the system administrator web or facility manager web of the data provider. And comparing and analyzing the environmental reference data managed by the environmental reference database of the database, the environmental measurement data collected by the environmental measurement DB managed by the database, and the facility control data managed by the facility control DB. ring Environmental control analysis module that evaluates the degree of facility control according to the environment, finds the reason for the increase and decrease of seawater temperature, and provides the results of the environmental control analysis through the system manager Web or the facility manager Web of the data provider and the database. Evaluate the normality of the environmental measurement data by comparing and analyzing the environmental reference data managed by, the facility reference data managed by the facility management DB of the database, and the environmental measurement data collected by the environmental measurement DB managed by the database. A malfunction diagnosis module for diagnosing a malfunction of a sensor in the collection device and providing the result to a system manager Web; Environmental control system of the seaweed container farm facility, comprising a.
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2018
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