KR20200004637A - Performance evaluation system and method for environment measurement sensor - Google Patents

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농업기술실용화재단
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Abstract

The present invention relates to a performance evaluation system for an environment measuring sensor and a method therefor. More specifically, the method comprises the steps of: measuring, by a reference sensor, a voltage value for standard gas for different concentrations introduced into a measuring chamber multiple times; generating, by a controller, a correction curve for the reference sensor by using the voltage value for the standard gas for the different concentrations; setting, by the control unit, a target concentration of production gas used for performance evaluation of a test sensor; adjusting, by a gas supply unit, the flow rate of the standard gas and base gas supplied to a gas mixing unit to produce the production gas having the target concentration; mixing, by the gas mixing unit, the standard gas and the base gas introduced into the inside to produce the production gas having the target concentration set by the controller; measuring, by the reference sensor, the voltage value for the production gas; determining, by the controller, whether the voltage value for the production gas falls within a preset error range by substituting the voltage value for the production gas into the correction curve; when the controller determines that the voltage value for the production gas falls within the preset error range, measuring, by the test sensor, the voltage value for the production gas multiple times; and determining, by the controller, whether the voltage value for the production gas measured by the test sensor is within the preset error range, and evaluating the performance for the test sensor according to the result. Therefore, the cultivation efficiency of crops can be improved.

Description

환경 측정 센서의 성능 평가 시스템 및 방법{Performance evaluation system and method for environment measurement sensor}Performance evaluation system and method for environment measurement sensor

본 발명은 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온실 또는 스마트팜의 내부 환경을 측정하기 위해 사용되는 환경 측정 센서의 성능을 보다 정밀하게 평가할 수 있는 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a performance evaluation system and method of the environmental measurement sensor, and more particularly, the performance of the environmental measurement sensor that can more accurately evaluate the performance of the environmental measurement sensor used to measure the internal environment of the greenhouse or smart farm An evaluation system and method are provided.

농업 분야에서는 농작물의 생산성 향상이 주요 관심 대상이고, 이를 위해 많은 연구가 진행되고 있는데, 최근에는 스마트팜 기술분야가 많은 각광을 받고 있다. In agriculture, productivity of crops is a major concern, and many studies have been conducted for this purpose. Recently, smart farm technology has received much attention.

스마트팜(smart farm)이란, 농사 기술에 정보통신기술(ICT)을 접목하여 제작된 지능화된 농장으로서, 사물 인터넷(IoT: Internet of Things) 기술을 이용하여 농작물 재배시설 내 온도, 습도, 일조량, 이산화탄소량, 토양 상태 등을 측정 및 분석하고, 그 분석결과에 따라 제어장치를 통해 농작물 재배시설 내 환경을 제어한다. 이러한 스마트팜을 통해 농업의 생산, 유통, 소비 과정에 있어서 작물의 생산성, 효율성, 품질 향상 등의 효과를 기대할 수 있다. A smart farm is an intelligent farm made by combining ICT with agricultural technology. It uses the Internet of Things (IoT) technology to produce temperature, humidity, sunlight, Measure and analyze the amount of carbon dioxide, soil condition, etc., and control the environment in the crop cultivation facility through the control device according to the analysis result. Such smart farms can be expected to improve crop productivity, efficiency and quality in agricultural production, distribution and consumption.

그러므로, 스마트팜에서 재배 중인 재배작물의 생장 속도를 더욱 향상시키기 위해서는 스마트팜의 내부 환경을 더욱 정밀하게 파악하고, 조절하는 것이 중요하므로, 스마트팜 내부에 구비되는 환경 측정 센서의 신뢰성 문제가 대두되고 있다.Therefore, in order to further improve the growth rate of the cultivated crops grown in the smart farm, it is important to more precisely understand and control the internal environment of the smart farm. Therefore, the reliability problem of the environmental measurement sensor provided in the smart farm is raised. have.

이에 따라, 별도의 센서 검사 장치를 사용하여, 환경 측정 센서의 센싱 정확도를 측정한다. 하지만, 상기 환경 측정 센서의 측정 대상의 농도가 변화하는 경우 예를 들면, 스마트팜 내 이산화탄소의 농도가 400 ppm 에서 1000 ppm 으로 변하는 경우에 이를 센싱하는 검사 장치에 오류가 발생할 수 있어, 환경 측정 센서의 성능을 정확하게 평가하기 어려운 문제점이 발생했다.Accordingly, the sensing accuracy of the environmental measurement sensor is measured using a separate sensor inspection device. However, when the concentration of the measurement target of the environmental sensor changes, for example, when the concentration of carbon dioxide in the smart farm is changed from 400 ppm to 1000 ppm, an error may occur in the inspection device sensing the environmental sensor. A problem arises that makes it difficult to accurately evaluate the performance of.

한국 공개특허공보 10-2018-0055989 (2018.05.28.)Korean Unexamined Patent Publication 10-2018-0055989 (2018.05.28.)

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 환경 측정 대상의 농도 변화에 따라 기준센서에 대한 보정곡선을 생성하고, 환경 측정 대상의 농도 변화가 발생하더라도 상기 기준센서의 보정곡선을 이용하여 성능을 평가하고자 하는 환경 측정 센서의 측정 정확도를 정밀하게 검사할 수 있는 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.Therefore, the present invention is to solve such a problem, the problem to be solved of the present invention is to generate a correction curve for the reference sensor according to the concentration change of the environmental measurement object, even if the concentration change of the environmental measurement object occurs The present invention relates to a system and method for evaluating the performance of an environmental sensor that can precisely inspect the measurement accuracy of an environmental sensor to evaluate its performance using a calibration curve of the sensor.

본 발명의 일 실시 예에 의한 환경 측정 센서의 성능 평가 방법은 기준센서가 측정챔버로 유입된 서로 다른 농도별 표준가스에 대한 전압값을 다수 회 측정하는 단계, 제어부가 상기 서로 다른 농도별 표준가스에 대한 전압값을 이용하여 상기 기준센서에 대한 보정곡선을 생성하는 단계, 상기 제어부가 시험센서의 성능 평가에 사용되는 제조가스의 목표농도를 설정하는 단계, 가스공급부가 상기 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하도록 가스혼합부로 공급되는 표준가스 및 바탕가스의 유량을 조절하는 단계, 가스혼합부가 내부로 유입된 표준가스 및 바탕가스를 혼합하여 상기 제어부가 설정한 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하는 단계, 상기 기준센서가 상기 제조가스에 대한 전압값을 측정하는 단계, 상기 제어부가 상기 제조가스에 대한 전압값을 상기 보정곡선에 대입하여 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 속하는지 판단하는 단계, 상기 제어부가 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내에 속한다고 판단하면, 시험센서가 상기 제조가스에 대한 전압값을 다수 회 측정하는 단계 및 상기 제어부가 상기 시험센서가 측정한 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하고, 그 결과에 따라 상기 시험센서에 대한 성능을 평가하는 단계를 포함한다. In the performance evaluation method of the environmental measurement sensor according to an embodiment of the present invention, the reference sensor measures a voltage value for different standard gases for different concentrations introduced into the measurement chamber a plurality of times, and the controller controls the standard gases for different concentrations. Generating a correction curve for the reference sensor by using a voltage value for the step, the control unit setting a target concentration of the production gas used for the performance evaluation of the test sensor, a gas supply unit manufacturing gas having the target concentration Adjusting a flow rate of the standard gas and the base gas supplied to the gas mixing unit to generate a gas, and mixing the standard gas and the base gas introduced into the gas mixing unit to generate a manufacturing gas having a target concentration set by the controller; Measuring, by the reference sensor, a voltage value for the production gas, and the control unit voltage value for the production gas. Determining whether a voltage value for the manufacturing gas falls within a preset error range by substituting the correction curve, and when the controller determines that the voltage value for the manufacturing gas falls within a preset error range, the test sensor determines Measuring a voltage value for a manufacturing gas a plurality of times; and determining whether the voltage value for the manufacturing gas measured by the test sensor is within a predetermined error range, and determining the performance of the test sensor according to the result. Evaluating.

상기 제어부가 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내에 속하지 않는다고 판단하면, 상기 가스공급부가 상기 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하도록 가스혼합부로 공급되는 상기 표준가스 및 바탕가스의 유량을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. If the controller determines that the voltage value for the production gas does not fall within a preset error range, the flow rate of the standard gas and the base gas supplied to the gas mixing unit is adjusted to generate the production gas having the target concentration. It may further comprise the step.

상기 제어부가 상기 시험센서가 측정한 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하고, 그 결과에 따라 상기 시험센서에 대한 성능을 평가하는 단계는 상기 시험센서가 측정한 제조가스에 대한 복수 개의 전압값의 평균값을 계산하는 단계, 상기 평균값을 상기 보정곡선에 대입하여 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하는 단계 및 상기 평균값이 오차범위 내 포함된다고 판단하면, 상기 시험센서가 정상이라고 판단하는 단계를 포함할 수 있다. The control unit determines whether the voltage value for the production gas measured by the test sensor is within a predetermined error range, and evaluating the performance of the test sensor according to the result is in the production gas measured by the test sensor Calculating an average value of the plurality of voltage values, determining whether the average value is included in a predetermined error range by substituting the average value into the correction curve, and determining that the average value is included in the error range. It may include the step.

본 발명의 다른 실시 예에 의한 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템은 서로 다른 농도를 갖는 표준가스가 측정챔버로 공급되도록 표준가스의 유량을 조절하고, 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하기 위해 가스혼합부로 공급되는 표준가스 및 바탕가스의 유량을 각각 조절하는 가스공급부, 상기 가스공급부로부터 공급된 표준가스 및 바탕가스를 혼합하여 제어부에 의해 설정된 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하고, 상기 제조가스를 상기 측정챔버로 공급하는 가스혼합부, 상기 측정챔버로 유입된 서로 다른 농도를 갖는 표준가스에 대한 전압값을 다수 회 측정하고, 상기 제조가스에 대한 전압값을 측정하는 기준센서, 상기 제조가스에 대한 전압값을 다수 회 측정하는 시험센서 및 상기 기준센서가 측정한 상기 서로 다른 농도를 갖는 표준가스에 대한 전압값을 이용하여 상기 기준센서에 대한 보정곡선을 생성하고, 상기 제조가스의 목표농도를 설정하며, 상기 기준센서가 측정한 제조가스에 대한 전압값을 상기 보정곡선에 대입하여 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 속하는지 판단하고, 상기 시험센서가 측정한 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하여 그 결과에 따라 상기 시험센서에 대한 성능을 평가하는 제어부를 포함한다. The performance evaluation system of the environmental measurement sensor according to another embodiment of the present invention is to adjust the flow rate of the standard gas so that the standard gas having a different concentration is supplied to the measuring chamber, and to the gas mixing unit to generate a production gas having a target concentration A gas supply unit for adjusting the flow rate of the supplied standard gas and the base gas, respectively, the standard gas and the base gas supplied from the gas supply unit are mixed to generate a production gas having a target concentration set by the controller, and measure the production gas Gas mixing unit for supplying to the chamber, a reference sensor for measuring a voltage value for the standard gas having a different concentration introduced into the measuring chamber a plurality of times, the voltage value for the production gas, the voltage for the production gas For a test sensor measuring multiple values and the standard gas having different concentrations measured by the reference sensor. A calibration curve for the reference sensor is generated using a voltage value, a target concentration of the manufacturing gas is set, and a voltage value for the manufacturing gas measured by the reference sensor is substituted into the calibration curve for the manufacturing gas. The controller determines whether the voltage value is within a preset error range, determines whether the voltage value for the manufactured gas measured by the test sensor is within the preset error range, and evaluates the performance of the test sensor according to the result. Include.

상기 가스공급부는 표준가스를 저장하는 표준가스저장부, 바탕가스를 저장하는 바탕가스저장부 및 상기 표준가스 및 바탕가스가 출력되는 유량을 조절하는 유량조절부를 포함할 수 있다. The gas supply unit may include a standard gas storage unit for storing the standard gas, a base gas storage unit for storing the base gas, and a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate at which the standard gas and the base gas are output.

상기 표준가스는 이산화탄소(CO2)이고, 상기 바탕가스는 질소(N2)일 수 있다.The standard gas may be carbon dioxide (CO 2 ), and the base gas may be nitrogen (N 2 ).

이와 같이, 본 발명에 의한 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템 및 방법은 스마트팜의 농도별 내부 환경에 대한 기준센서의 보정곡선을 생성하고, 상기 기준센서의 보정곡선을 이용하여 측정 대상의 농도가 변화하더라도 환경 측정 센서의 성능 평가를 정확하게 수행할 수 있다. As described above, the system and method for evaluating the performance of the environmental sensor according to the present invention generates a calibration curve of the reference sensor for the internal environment for each concentration of the smart farm, and the concentration of the measurement target is changed using the calibration curve of the reference sensor. However, it is possible to accurately perform performance evaluation of environmental measuring sensors.

또한, 본 발명에 의한 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템 및 방법은 높은 성능 평가를 갖는 환경 측정 센서를 이용하여 스마트팜 내 환경 측정을 정확하게 수행함에 따라 스마트팜에서 재배 중인 작물의 생장 조건에 부합하도록 스마트팜 내 환경 조건을 정밀하게 제어하여 작물의 재배효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the performance evaluation system and method of the environmental measurement sensor according to the present invention by using the environmental measurement sensor having a high performance evaluation accurately performing the environmental measurement in the smart farm smart to meet the growth conditions of the crops cultivated in the smart farm Precise control of environmental conditions within the farm can improve crop cultivation efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템의 블록도이다.
도 2a, 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 환경 측정 센서의 성능 평가 방법의 순서도이다.
도 3은 농도별 환경 측정 대상에 대한 기준센서의 보정곡선을 나타낸 그래프이다. 1 is a block diagram of a performance evaluation system of an environmental measurement sensor according to an exemplary embodiment.
2A and 2B are flowcharts illustrating a performance evaluation method of an environmental measurement sensor according to another exemplary embodiment.
3 is a graph showing a calibration curve of the reference sensor for the environmental measurement target by concentration.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, these examples are intended to illustrate the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The configuration of the invention for clarifying the solution to the problem to be solved by the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings based on the preferred embodiment of the present invention, the same in the reference numerals to the components of the drawings The same reference numerals are given to the components even though they are on different drawings, and it is to be noted that in the description of the drawings, components of other drawings may be cited if necessary. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in describing the operation principle of the preferred embodiment of the present invention in detail, when it is determined that the detailed description of the known function or configuration and other matters related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, The detailed description is omitted.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' to another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element in between. Include. In addition, the term 'comprising' a certain component means that the component may be further included, without excluding the other component unless specifically stated otherwise.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may be referred to as the first component.

본 발명에서 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. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is practiced, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.

특별히 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless specifically defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. .

스마트팜에서 작물을 효율적으로 재배하기 위해서는 스마트팜의 내부 환경 조건을 정확하게 측정하고 정밀하게 제어하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 스마트팜의 내부 환경 조건을 측정하는 환경 측정 센서의 정확성이 매우 높아야 한다. 하지만 스마트팜의 내부 환경 조건이 수시로 변하고, 이러한 상황에서 환경 측정 센서의 센싱 정확도는 센서마다 편차가 심해 스마트팜 내 환경 조건을 정확하게 파악하기 어렵다. In order to grow crops efficiently in smart farms, it is important to accurately measure and precisely control the internal environmental conditions of smart farms. To do this, the accuracy of the environmental sensors that measure the internal environmental conditions of the smart farm must be very high. However, the internal environmental conditions of the smart farm change frequently, and in this situation, the sensing accuracy of the environmental measurement sensor varies widely from sensor to sensor, making it difficult to accurately identify the environmental conditions within the smart farm.

따라서, 상술한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 스마트팜 내 환경 조건 그 중에서도 이산화탄소의 농도를 민감하고 정확하게 파악하는데 그 목적이 있다. Therefore, in order to solve the above problems, the present invention has an object to grasp the concentration of carbon dioxide sensitive and accurate among the environmental conditions in the smart farm.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다. Hereinafter, a performance evaluation system of an environmental measurement sensor according to an exemplary embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a performance evaluation system of an environmental measurement sensor according to an exemplary embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템(100)은 가스공급부(110), 가스혼합부(120), 기준센서(140), 시험센서(150) 및 제어부(160)를 포함한다. As shown in Figure 1, the performance evaluation system 100 of the environmental measurement sensor according to an embodiment of the present invention is a gas supply unit 110, gas mixing unit 120, reference sensor 140, test sensor 150 ) And the controller 160.

가스공급부(110)는 서로 다른 농도를 갖는 표준가스가 측정챔버(130)로 공급되도록 표준가스의 유량을 조절하고, 제어부(160)에 의해 설정된 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하기 위해 가스혼합부(120)로 공급되는 표준가스 및 바탕가스의 유량 또한 각각 조절한다. 이러한 가스공급부(110)는 저장탱크 형태로 이루어져 표준가스를 저장하는 표준가스저장부, 바탕가스를 저장하는 바탕가스저장부를 포함하며, 또한 밸브 형태로 이루어져 상기 표준가스저장부 및 바탕가스저장부의 출력단에 구비되어, 상기 표준가스 및 바탕가스가 출력되는 유량을 조절하는 유량조절부를 포함한다. 이때, 표준가스는 이산화탄소(CO2)이고, 상기 바탕가스는 질소(N2)일 수 있다. The gas supply unit 110 adjusts the flow rate of the standard gas so that standard gases having different concentrations are supplied to the measurement chamber 130, and the gas mixing unit to generate a production gas having a target concentration set by the controller 160. The flow rates of the standard gas and the base gas supplied to the 120 are also adjusted. The gas supply unit 110 is formed in the form of a storage tank includes a standard gas storage unit for storing the standard gas, the base gas storage unit for storing the base gas, and also in the form of a valve output end of the standard gas storage unit and the base gas storage unit It is provided with, the flow rate control unit for adjusting the flow rate of the standard gas and the base gas is output. In this case, the standard gas may be carbon dioxide (CO 2 ), and the base gas may be nitrogen (N 2 ).

가스혼합부(120)는 상기 가스공급부(110)로부터 공급된 표준가스 및 바탕가스를 혼합하여 제어부(160)에 의해 설정된 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하고, 생성한 제조가스를 상기 측정챔버(130)로 공급한다. 이러한 가스혼합부(120)는 내부에 팬을 구비하여 내부로 유입되는 가스를 인위적으로 교반하거나, 또는 유입되는 가스가 내부를 통과하면서 와류 현상에 의해 자연 교반이 이루어지도록 함으로써, 표준가스와 바탕가스를 혼합하여 목표농도를 갖는 제조가스를 생성할 수 있다. The gas mixing unit 120 mixes the standard gas and the base gas supplied from the gas supply unit 110 to generate a manufacturing gas having a target concentration set by the controller 160, and generates the produced gas into the measuring chamber ( 130). The gas mixing unit 120 has a fan therein to artificially stir the gas introduced into the inside, or to allow the natural gas to be naturally stirred by the vortex phenomenon while the incoming gas passes through the inside, thereby the standard gas and the base gas. Mixing may produce a production gas having a target concentration.

기준센서(140)는 측정챔버(130)의 내부에 구비되어, 상기 가스공급부(110)로부터 상기 측정챔버(130)로 유입되는 서로 다른 농도를 갖는 표준가스에 대한 전압값을 각각의 농도별로 다수 회 측정하고, 또한 상기 가스혼합부(120)로부터 유입되는 상기 제조가스에 대한 전압값을 측정한다. The reference sensor 140 is provided inside the measurement chamber 130, and a plurality of voltage values for standard gases having different concentrations flowing from the gas supply unit 110 into the measurement chamber 130 are provided for each concentration. It measures once, and also measures the voltage value for the production gas flowing from the gas mixing unit 120.

시험센서(150)는 상기 측정챔버(130)의 내부에 구비되어, 상기 가스혼합부(120)로부터 유입되는 상기 제조가스에 대한 전압값을 다수 회 측정한다. The test sensor 150 is provided inside the measurement chamber 130 to measure a voltage value for the manufactured gas flowing from the gas mixing unit 120 a plurality of times.

제어부(160)는 상기 기준센서(140)가 측정한 서로 다른 농도를 갖는 표준가스에 대한 복수 개의 전압값을 이용하여 상기 기준센서(140)에 대한 보정곡선을 생성하고, 또한 시험센서(150)의 성능 평가에 사용되는 제조가스의 목표농도를 설정하며, 상기 기준센서(140)가 측정한 제조가스에 대한 전압값을 상기 보정곡선에 대입하여 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 속하는지 판단하고, 시험센서(150)가 측정한 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하여 그 결과에 따라 상기 시험센서(150)에 대한 성능을 평가한다. The controller 160 generates a correction curve for the reference sensor 140 by using a plurality of voltage values for standard gases having different concentrations measured by the reference sensor 140, and also test sensor 150. Set a target concentration of the manufacturing gas used for the performance evaluation of the, and the voltage value for the manufacturing gas by substituting the voltage value for the manufacturing gas measured by the reference sensor 140 in the correction curve within the preset error range It is determined whether the belonging, and whether the voltage value for the manufacturing gas measured by the test sensor 150 is included in the predetermined error range to evaluate the performance of the test sensor 150 according to the result.

이러한 구성을 통해 본 발명의 일 실시 예에 따른 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템은 스마트팜의 내부 환경 조건이 실시간으로 변화함에 따라 측정챔버의 내부 환경을 다양한 농도로 변경하고 이를 측정함으로써, 환경 측정 센서를 스마트팜에 실제 적용하기 전에 보다 정확한 성능 평가를 수행할 수 있다. Through such a configuration, the performance evaluation system of the environmental measurement sensor according to an exemplary embodiment of the present invention changes the internal environment of the measurement chamber to various concentrations as the internal environmental conditions of the smart farm changes in real time, and measures the environmental measurement sensor. Can be used to perform a more accurate performance assessment before actually applying it to a smart farm.

이하에서는 도 2a 내지 2b를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 환경 측정 센서의 성능 평가 방법에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다. Hereinafter, a method for evaluating the performance of an environmental measurement sensor according to another exemplary embodiment of the present disclosure will be described in more detail with reference to FIGS. 2A through 2B.

도 2a 내지 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 환경 측정 센서의 성능 평가 방법의 순서도이다. 2A to 2B are flowcharts illustrating a performance evaluation method of an environmental measurement sensor according to another exemplary embodiment.

도 2a 내지 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 환경 측정 센서의 성능 평가 방법은 먼저, 성능을 평가하고자 하는 환경 측정 센서 즉, 시험센서가 아닌 상기 시험센서와 비교대상이 되는 기준센서에 대한 보정곡선을 생성하는 과정을 수행한다. As shown in Figures 2a to 2b, the performance evaluation method of the environmental measurement sensor according to another embodiment of the present invention, first to be compared with the test sensor, not the environmental measurement sensor, that is, the test sensor to evaluate the performance A process of generating a calibration curve for the reference sensor is performed.

이를 위해, 기준센서(140)가 측정챔버(130)로 유입된 서로 다른 농도별 표준가스에 대한 전압값을 농도별로 각각 다수 회 측정한다(S210). 이때, 측정되는 표준가스는 이산화탄소일 수 있다. To this end, the reference sensor 140 measures the voltage values for the standard gases of different concentrations introduced into the measuring chamber 130 each time a plurality of times (S210). In this case, the measured standard gas may be carbon dioxide.

이때, 상기 측정챔버(130)로부터 유입되는 표준가스의 농도는 성능을 평가하고자 하는 시험센서의 측정범위에 따라 달라지는데, 일 예로서, 500 ppm과 1000 ppm의 농도를 갖는 두 가지의 표준가스에 대한 전압값을 각각 다수 회 측정할 수 있다. At this time, the concentration of the standard gas flowing from the measuring chamber 130 depends on the measurement range of the test sensor to evaluate the performance, for example, for two standard gases having a concentration of 500 ppm and 1000 ppm Each voltage can be measured multiple times.

먼저, 전압값을 측정하고자 하는 500 ppm과 1000 ppm의 농도를 갖는 두 가지의 표준가스 중에서 상대적으로 저농도에 해당하는 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스가 먼저 가스공급부(110)를 통해 측정챔버(130)로 유입된다. First, a standard gas having a concentration of 500 ppm corresponding to a relatively low concentration among the two standard gases having a concentration of 500 ppm and 1000 ppm to measure a voltage value is first measured through the gas supply unit 110. Flows into).

이후, 기준센서(140)가 측정챔버(130)로 유입된 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스의 전압값을 다수 회 측정하고, 측정값 중에서 값의 변화가 크지 않고 일정하게 유지되는 측정값 정보를 저장한다. (1회 저장) 이때, 상기 측정한 전압값이 일정하게 유지되는 경우는 측정한 전압값의 변동량이 1% 이내에 해당한 경우를 나타낸 것으로, 이러한 상태의 전압값이 안정화 상태에 있다고 정의할 수 있다. Subsequently, the reference sensor 140 measures the voltage value of the standard gas having a concentration of 500 ppm introduced into the measurement chamber 130 a plurality of times, and the measured value information of the measured value is not constant and is kept constant. Save it. In this case, when the measured voltage value is kept constant, the variation in the measured voltage value corresponds to less than 1%, and it can be defined that the voltage value in this state is in a stabilized state. .

이후, 측정값 저장 과정을 다수 회 반복해야 하므로, 가스공급부(110)를 통해 바탕가스가 측정챔버(130) 내부로 유입되어 상기 측정챔버(130) 내 존재하는 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스를 제거한다. 이때, 상기 바탕가스는 질소일 수 있다. Then, since the measurement value storage process must be repeated a plurality of times, the base gas is introduced into the measurement chamber 130 through the gas supply unit 110 to obtain a standard gas having a concentration of 500 ppm present in the measurement chamber 130. Remove In this case, the base gas may be nitrogen.

이어서, 상기 가스공급부(110)를 통해 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스가 다시 상기 측정챔버(130)로 유입되고, 기준센서(140)가 유입된 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스의 전압값을 다수 회 측정하고, 측정한 전압값 중에서 값의 변화가 크지 않고 일정하게 유지되는 측정값 정보를 저장한다. (2회 저장)Subsequently, the standard gas having a concentration of 500 ppm is introduced into the measurement chamber 130 again through the gas supply unit 110, and the reference sensor 140 receives the voltage value of the standard gas having a concentration of 500 ppm. The measurement is performed a plurality of times, and the measured value information in which the change of the value is not large and kept constant is stored. (Save twice)

측정의 정확성을 위해 바탕가스가 가스공급부(110)를 통해 상기 측정챔버(130) 내부로 유입되어 측정챔버(130) 내 남아있는 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스를 제거하고, 다시 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스가 유입되어 상기 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스에 대한 측정값의 변화가 크지 않고 일정하게 유지되는 측정값 정보를 다시 저장한다. (3회 저장) Background gas is introduced into the measuring chamber 130 through the gas supply unit 110 to remove the standard gas having the concentration of 500 ppm remaining in the measuring chamber 130 for the accuracy of the measurement. The standard gas having a flow rate is introduced to store the measured value information in which the change of the measured value for the standard gas having the concentration of 500 ppm is not large and kept constant. (Save 3 times)

이와 같이, 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스에 대한 기준센서(140)의 측정이 완료되면, 상기 기준센서(140)는 앞서 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스에 대한 측정과 동일한 방법 및 순서로 1000 ppm의 농도를 갖는 표준가스에 대한 전압값을 측정한다. As such, when the measurement of the reference sensor 140 for the standard gas having a concentration of 500 ppm is completed, the reference sensor 140 is the same as the method for the standard gas having the concentration of 500 ppm. Measure the voltage values for standard gases with concentrations in ppm.

이에 따라, 상기 기준센서(140)는 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스에 대한 측정값 정보 3개와, 1000 ppm의 농도를 갖는 표준가스에 대한 측정값 정보 3개 즉, 총 6개의 표준가스에 대한 측정값 정보를 저장한다. Accordingly, the reference sensor 140 has three measured value information for the standard gas having a concentration of 500 ppm, and three measured value information for the standard gas having a concentration of 1000 ppm, that is, for a total of six standard gases. Save measured value information.

제어부(160)가 앞서 기준센서(140)가 측정한 서로 다른 농도별 표준가스에 대한 전압값 정보를 이용하여 상기 기준센서(140)에 대한 보정곡선을 생성한다(S220). The controller 160 generates a correction curve for the reference sensor 140 by using the voltage value information of the standard gas for each concentration measured by the reference sensor 140 previously (S220).

즉, 상기 제어부(160)가 기준센서(140)에서 각각 저장된 총 6개의 표준가스에 대한 측정값 정보를 상기 기준센서(140)로부터 수신하여, 수신한 측정값을 기초로 하여 농도별로 표준가스를 측정한 기준센서(140)에 대한 보정곡선(calibration curve)을 생성할 수 있다. 이때, 생성되는 기준센서(140)에 대한 보정곡선은 도 3과 같이 나타낼 수 있다. That is, the control unit 160 receives the measured value information for the six standard gases stored in each of the reference sensor 140 from the reference sensor 140, and based on the received measured value to the standard gas for each concentration A calibration curve for the measured reference sensor 140 may be generated. In this case, a correction curve for the generated reference sensor 140 may be represented as shown in FIG. 3.

이러한 기준센서(140)에 대한 보정곡선은 표준가스가 아닌 환경 측정 대상 즉, 제조가스가 향후 각 농도에 따라 그 측정값이 어떻게 변화하는지 알 수 있는 기준이 된다. The correction curve for the reference sensor 140 is not a standard gas, but an environmental measurement target, that is, a reference for knowing how the measured value of the manufactured gas changes with each concentration in the future.

다시 도 2a로 돌아가서, 제어부(160)가 시험센서(150)의 성능 평가에 사용되는 제조가스의 목표농도를 설정한다(S230). 2A, the control unit 160 sets a target concentration of the production gas used to evaluate the performance of the test sensor 150 (S230).

이를 위해, 앞서, 500 ppm의 농도를 갖는 표준가스에 대한 전압값과 1000 ppm의 농도를 갖는 표준가스에 대한 전압값을 각각 측정하여 기준센서(140)에 대한 보정곡선을 생성함에 따라 상기 제어부(160)는 상기 보정곡선에 포함되는 500 ppm과 1000 ppm 사이의 농도 중 하나의 농도를 상기 제조가스의 목표농도로서 선택할 수 있다. To this end, the control unit (3) generates a correction curve for the reference sensor 140 by measuring a voltage value for a standard gas having a concentration of 500 ppm and a voltage value for a standard gas having a concentration of 1000 ppm, respectively. 160 may select one of concentrations between 500 ppm and 1000 ppm included in the correction curve as a target concentration of the production gas.

예를 들어, 상기 제어부(160)는 700 ppm을 제조가스의 목표농도로서 설정할 수 있다. For example, the controller 160 may set 700 ppm as a target concentration of the production gas.

이후, 상기 제어부(160)는 설정한 제조가스의 목표농도 정보를 가스공급부(110)로 전송한다. Thereafter, the controller 160 transmits the set target concentration information of the manufactured gas to the gas supply unit 110.

이에 따라, 상기 가스공급부(110)가 상기 제어부(160)로부터 수신한 목표농도 정보에 대응하여 상기 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하도록 가스혼합부(120)로 공급되는 표준가스 및 바탕가스의 유량을 조절한다(S240). Accordingly, the flow rate of the standard gas and the base gas supplied to the gas mixing unit 120 to generate the production gas having the target concentration in response to the target concentration information received by the gas supply unit 110 from the control unit 160. To adjust (S240).

이때, 상기 가스혼합부(120)가 하기의 수학식 1을 참조하여 표준가스 및 바탕가스의 유량을 조절할 수 있다. In this case, the gas mixing unit 120 may adjust the flow rates of the standard gas and the ground gas with reference to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 x0는 현재 사용 중인 표준가스의 원래 농도를 나타내고, MA는 가스혼합부(120)로 공급되는 표준가스의 유량을 나타내며 MB는 가스혼합부(120)로 공급되는 바탕가스의 유량을 나타내고, x는 제조가스의 목표농도를 나타낸다. The x 0 represents the original concentration of the standard gas currently in use, M A represents the flow rate of the standard gas supplied to the gas mixing unit 120 and M B represents the flow rate of the base gas supplied to the gas mixing unit 120 X represents a target concentration of the production gas.

이후, 가스혼합부(120)가 가스공급부(110)로부터 내부로 유입된 표준가스 및 바탕가스를 혼합하여 상기 제어부(160)가 설정한 목표농도를 갖는 제조가스를 생성한다(S250). 특히, 상기 가스혼합부(120)가 상기 표준가스와 바탕가스를 혼합하는 과정에서, 내부에 구비된 팬을 회전시켜 상기 표준가스와 바탕가스를 인위적으로 교반하거나, 또는 상기 표준가스와 바탕가스를 통과시켜 와류 현상에 의해 자연 교반하는 과정을 통해 목표농도를 갖는 제조가스를 생성할 수 있다. Thereafter, the gas mixing unit 120 mixes the standard gas and the base gas introduced into the gas supply unit 110 to generate a manufacturing gas having a target concentration set by the controller 160 (S250). In particular, in the process of the gas mixing unit 120 to mix the standard gas and the base gas, by rotating a fan provided therein artificially stirring the standard gas and the base gas, or the standard gas and the base gas By passing through the natural stirring by the vortex phenomenon can produce a production gas having a target concentration.

이후, 기준센서(140)가 상기 제조가스에 대한 전압값을 측정하고(S260) 측정한 전압값을 제어부(160)로 전송한다. Then, the reference sensor 140 measures the voltage value for the manufacturing gas (S260) and transmits the measured voltage value to the controller 160.

이에 따라, 상기 제어부(160)가 상기 기준센서(140)로부터 수신한 상기 제조가스에 대한 전압값을 앞서 S220 단계에서 생성한 기준센서(140)에 대한 보정곡선에 대입하여 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 속하는지 판단한다(S270). Accordingly, the controller 160 substitutes the voltage value for the manufactured gas received from the reference sensor 140 into a correction curve for the reference sensor 140 generated in step S220, thereby providing a voltage for the manufactured gas. It is determined whether the value is within a preset error range (S270).

예를 들어, 목표농도가 700 ppm으로 설정된 제조가스에 대해 목표농도 700 ppm의 오차범위를 10 ppm으로 설정한 경우에 기준센서가 측정한 전압값이 690 ppm에서의 전압값인 27.8451 mV 와 710 ppm에서의 전압값이 28.6711 mV 사이에 속하는지 여부를 판단할 수 있다. For example, if the error range of the target concentration of 700 ppm is set to 10 ppm for the manufacturing gas having the target concentration of 700 ppm, the voltage measured by the reference sensor is 27.8451 mV and 710 ppm, which are the voltage values at 690 ppm. It can be determined whether the voltage value at s is between 28.6711 mV.

상기 제어부(160)가 상기 제조가스에 대해 측정한 전압값이 기설정된 오차범위 내에 속한다고 판단하면(S280), 시험센서(150)가 상기 제조가스에 대한 전압값을 다수 회 반복 측정한다(S290). When the controller 160 determines that the voltage value measured for the manufactured gas is within a preset error range (S280), the test sensor 150 repeatedly measures the voltage value for the manufactured gas (S290). ).

만약, 상기 기준센서(140)가 목표농도 700 ppm일 때 측정한 전압값이 28.2581 mV 라면, 690 ppm 제조가스에서의 전압값인 27.8451 mV 와 710 ppm 제조가스에서의 전압값인 28.6711 mV 사이에 속하므로, 상기 제어부(160)는 제조가스가 정상적으로 생성되었다고 판단한다. 따라서, 정상적으로 생성되었다고 판단한 제조가스를 이용하여 시험센서(150)의 성능 평가를 할 수 있다. 이를 위해, 상기 시험센서(150)가 정상적으로 제조되었다고 판단된 제조가스에 대한 전압값을 다수 회 측정할 수 있다. If the reference sensor 140 measures 28.2581 mV when the target concentration is 700 ppm, the voltage falls between 27.8451 mV, which is a voltage of 690 ppm, and 28.6711 mV, which is a voltage of 710 ppm. The controller 160 determines that the production gas is normally generated. Therefore, the performance of the test sensor 150 can be evaluated using the manufacturing gas determined to be generated normally. To this end, the test sensor 150 may be measured a plurality of times the voltage value for the manufacturing gas determined to be normally manufactured.

특히, 상기 시험센서(150)가 목표농도로 제조된 제조가스의 전압값을 다수 회 측정하기 위해서는 먼저, 가스혼합부(120)에서 생성되어 측정챔버(130)로 유입된 700 ppm으로 제조된 제조가스의 전압값을 다수 회 측정한다. 이때, 상기 시험센서(150)가 측정한 전압값 중에서 값의 변화가 크지 않고 일정하게 유지되는 측정값 정보를 저장한다. (1회 저장) 이때, 상기 측정한 전압값이 일정하게 유지되는 경우는 측정한 전압값의 변동량이 1% 이내에 해당한 경우를 나타낸 것으로, 이러한 상태의 전압값이 안정화 상태에 있다고 정의할 수 있다. In particular, in order for the test sensor 150 to measure the voltage value of the manufactured gas manufactured at the target concentration a plurality of times, first, the manufacturing is performed at 700 ppm generated in the gas mixing unit 120 and introduced into the measuring chamber 130. The voltage value of the gas is measured several times. In this case, among the voltage values measured by the test sensor 150, the measured value information that is kept constant and not large is stored. In this case, when the measured voltage value is kept constant, the variation in the measured voltage value corresponds to less than 1%, and it can be defined that the voltage value in this state is in a stabilized state. .

이후, 측정한 전압값의 정확성을 높이기 위해 목표농도를 갖도록 제조된 제조가스에 대한 다수의 측정값 중 일정하게 유지되는 측정값 정보를 저장하는 과정을 다수 회 수행해야 한다. Thereafter, in order to increase the accuracy of the measured voltage value, a process of storing measured value information which is kept constant among a plurality of measured values for a manufactured gas manufactured to have a target concentration should be performed a plurality of times.

따라서, 가스공급부(110)를 통해 바탕가스가 측정챔버(130)로 유입되어 상기 측정챔버(130) 내 잔존하는 목표농도로 제조된 제조가스를 제거한다. Therefore, the base gas is introduced into the measurement chamber 130 through the gas supply unit 110 to remove the manufactured gas produced at the target concentration remaining in the measurement chamber 130.

이후, 가스공급부(110)를 통해 목표농도를 갖도록 제조된 제조가스가 상기 측정챔버(130)로 다시 유입되고, 시험센서(150)가 설정된 목표농도를 갖는 제조가스에 대한 전압값을 다수 회 측정하고, 일정하게 유지되는 측정값 정보를 저장하는 과정을 반복 수행한다. Thereafter, the manufacturing gas manufactured to have the target concentration through the gas supply unit 110 is introduced into the measuring chamber 130 again, and the test sensor 150 measures the voltage value for the manufacturing gas having the set target concentration a plurality of times. And repeating the process of storing constant measured value information.

이후, 제어부(160)가 상기 시험센서(150)가 측정한 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하고(S300), 그 결과에 따라 상기 시험센서(150)에 대한 성능을 평가한다. Thereafter, the controller 160 determines whether the voltage value for the manufacturing gas measured by the test sensor 150 is within a preset error range (S300), and according to the result, the performance of the test sensor 150 is determined. Evaluate.

특히 이때, 상기 시험센서(150)가 측정하여 저장한 제조가스에 대한 복수 개의 전압값 정보의 평균값을 계산하고, 상기 평균값을 앞서 생성한 기준센서에 대한 보정곡선에 대입하여 상기 평균값이 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단한다. 예를 들면, 시험센서(150)의 성능 평가를 위해 설정된 오차범위를 목표농도의 3%라고 설정한다면, 679 ppm 내지 721 ppm 사이의 농도를 갖는 제조가스가 오차범위 내 포함된다고 판단할 수 있다. In particular, at this time, the average value of the plurality of voltage value information for the manufacturing gas measured and stored by the test sensor 150 is calculated, and the average value is pre-set by substituting the average value into a correction curve for the reference sensor previously generated. Determine if it is within the range. For example, if the error range set for the performance evaluation of the test sensor 150 is set to 3% of the target concentration, it can be determined that the manufacturing gas having a concentration between 679 ppm and 721 ppm is included in the error range.

이후, 상기 평균값을 기준센서의 보정곡선에 대입하여, 상기 평균값이 679 ppm에 해당하는 전압값과 721 ppm 에 해당하는 전압값 사이에 존재한다면, 상기 시험센서(150)가 정상이라고 판단한다(S310). Subsequently, the average value is substituted into the calibration curve of the reference sensor, and if the average value exists between the voltage value corresponding to 679 ppm and the voltage value corresponding to 721 ppm, it is determined that the test sensor 150 is normal (S310). ).

하지만 이와 달리, 상기 평균값이 679 ppm에 해당하는 전압값과 721 ppm 에 해당하는 전압값 사이에 존재하지 않는다면, 상기 시험센서(150)가 불량이라고 판단한다(S320). However, unlike this, if the average value does not exist between the voltage value corresponding to 679 ppm and the voltage value corresponding to 721 ppm, it is determined that the test sensor 150 is defective (S320).

또한, 상기 S280 단계에서 상기 제어부(160)가 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내에 속하지 않는다고 판단하면, 상기 제조가스가 정확하게 제조되지 않았다고 판단하여 단계 S240으로 되돌아가 상기 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하도록 상기 가스공급부(110)가 가스혼합부(120)로 공급되는 표준가스 및 바탕가스의 유량을 다시 조절(S240)하고, 이후 과정을 수행한다. In addition, when the controller 160 determines that the voltage value for the manufactured gas does not fall within a preset error range in step S280, the controller 160 determines that the manufactured gas is not manufactured correctly and returns to step S240 to have the target concentration. The gas supply unit 110 again adjusts the flow rates of the standard gas and the base gas supplied to the gas mixing unit 120 to generate a production gas (S240), and then performs the process.

이와 같이, 본 발명에 의한 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템 및 방법은 스마트팜의 농도별 내부 환경에 대한 기준센서의 보정곡선을 생성하고, 상기 기준센서의 보정곡선을 이용하여 측정 대상의 농도가 변화하더라도 환경 측정 센서의 성능 평가를 정확하게 수행할 수 있다. As described above, the system and method for evaluating the performance of the environmental sensor according to the present invention generates a calibration curve of the reference sensor for the internal environment for each concentration of the smart farm, and the concentration of the measurement target is changed using the calibration curve of the reference sensor. However, it is possible to accurately perform performance evaluation of environmental measuring sensors.

또한, 본 발명에 의한 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템 및 방법은 높은 성능 평가를 갖는 환경 측정 센서를 이용하여 스마트팜 내 환경 측정을 정확하게 수행함에 따라 스마트팜에서 재배 중인 작물의 생장 조건에 부합하도록 스마트팜 내 환경 조건을 정밀하게 제어하여 작물의 재배효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the performance evaluation system and method of the environmental measurement sensor according to the present invention by using the environmental measurement sensor having a high performance evaluation accurately performing the environmental measurement in the smart farm smart to meet the growth conditions of the crops cultivated in the smart farm Precise control of environmental conditions within the farm can improve crop cultivation efficiency.

110: 가스공급부 120: 가스혼합부
130: 측정챔버 140: 기준센서
150: 시험센서 160: 제어부110: gas supply unit 120: gas mixing unit
130: measuring chamber 140: reference sensor
150: test sensor 160: control unit

Claims (6)

기준센서가 측정챔버로 유입된 서로 다른 농도별 표준가스에 대한 전압값을 다수 회 측정하는 단계;
제어부가 상기 서로 다른 농도별 표준가스에 대한 전압값을 이용하여 상기 기준센서에 대한 보정곡선을 생성하는 단계;
상기 제어부가 시험센서의 성능 평가에 사용되는 제조가스의 목표농도를 설정하는 단계;
가스공급부가 상기 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하도록 가스혼합부로 공급되는 표준가스 및 바탕가스의 유량을 조절하는 단계;
가스혼합부가 내부로 유입된 표준가스 및 바탕가스를 혼합하여 상기 제어부가 설정한 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하는 단계;
상기 기준센서가 상기 제조가스에 대한 전압값을 측정하는 단계;
상기 제어부가 상기 제조가스에 대한 전압값을 상기 보정곡선에 대입하여 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 속하는지 판단하는 단계;
상기 제어부가 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내에 속한다고 판단하면, 시험센서가 상기 제조가스에 대한 전압값을 다수 회 측정하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 시험센서가 측정한 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하고, 그 결과에 따라 상기 시험센서에 대한 성능을 평가하는 단계;
를 포함하는 환경 측정 센서의 성능 평가 방법.
Measuring, by the reference sensor, a plurality of times the voltage values for the standard gases of different concentrations introduced into the measurement chamber;
Generating, by the controller, a correction curve for the reference sensor by using voltage values of the standard gases for different concentrations;
Setting, by the control unit, a target concentration of manufactured gas used for performance evaluation of a test sensor;
Adjusting a flow rate of the standard gas and the base gas supplied to the gas mixing unit to generate a production gas having the target concentration;
Generating a manufacturing gas having a target concentration set by the controller by mixing the standard gas and the base gas introduced into the gas mixing unit;
Measuring, by the reference sensor, a voltage value for the manufactured gas;
Determining, by the controller, whether the voltage value for the production gas falls within a preset error range by substituting the voltage value for the production gas into the correction curve;
If the controller determines that the voltage value for the production gas falls within a preset error range, the test sensor measures the voltage value for the production gas multiple times; And
Determining, by the controller, whether a voltage value for the manufactured gas measured by the test sensor is within a preset error range, and evaluating the performance of the test sensor according to the result;
Performance evaluation method of the environmental measurement sensor comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제어부가 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내에 속하지 않는다고 판단하면, 상기 가스공급부가 상기 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하도록 가스혼합부로 공급되는 상기 표준가스 및 바탕가스의 유량을 조절하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 측정 센서의 성능 평가 방법.
The method of claim 1,
If the controller determines that the voltage value for the production gas does not fall within a preset error range, the flow rate of the standard gas and the base gas supplied to the gas mixing unit is adjusted to generate the production gas having the target concentration. Doing;
Performance evaluation method of the environmental measurement sensor further comprises.
제1항에 있어서,
상기 제어부가 상기 시험센서가 측정한 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하고, 그 결과에 따라 상기 시험센서에 대한 성능을 평가하는 단계는
상기 시험센서가 측정한 제조가스에 대한 복수 개의 전압값의 평균값을 계산하는 단계;
상기 평균값을 상기 보정곡선에 대입하여 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하는 단계; 및
상기 평균값이 오차범위 내 포함된다고 판단하면, 상기 시험센서가 정상이라고 판단하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 측정 센서의 성능 평가 방법.
The method of claim 1,
The control unit determines whether the voltage value for the production gas measured by the test sensor is within a predetermined error range, and evaluating the performance of the test sensor according to the result
Calculating an average value of a plurality of voltage values for the manufactured gas measured by the test sensor;
Determining whether the average value falls within a predetermined error range by substituting the average value into the correction curve; And
Determining that the average value is within an error range, determining that the test sensor is normal;
Performance evaluation method of the environmental measurement sensor comprising a.
서로 다른 농도를 갖는 표준가스가 측정챔버로 공급되도록 표준가스의 유량을 조절하고, 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하기 위해 가스혼합부로 공급되는 표준가스 및 바탕가스의 유량을 각각 조절하는 가스공급부;
상기 가스공급부로부터 공급된 표준가스 및 바탕가스를 혼합하여 제어부에 의해 설정된 목표농도를 갖는 제조가스를 생성하고, 상기 제조가스를 상기 측정챔버로 공급하는 가스혼합부;
상기 측정챔버로 유입된 서로 다른 농도를 갖는 표준가스에 대한 전압값을 다수 회 측정하고, 상기 제조가스에 대한 전압값을 측정하는 기준센서;
상기 제조가스에 대한 전압값을 다수 회 측정하는 시험센서; 및
상기 기준센서가 측정한 상기 서로 다른 농도를 갖는 표준가스에 대한 전압값을 이용하여 상기 기준센서에 대한 보정곡선을 생성하고, 상기 제조가스의 목표농도를 설정하며, 상기 기준센서가 측정한 제조가스에 대한 전압값을 상기 보정곡선에 대입하여 상기 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 속하는지 판단하고, 상기 시험센서가 측정한 제조가스에 대한 전압값이 기설정된 오차범위 내 포함되는지 판단하여 그 결과에 따라 상기 시험센서에 대한 성능을 평가하는 제어부;
를 포함하는 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템.
A gas supply unit for adjusting a flow rate of the standard gas so that standard gases having different concentrations are supplied to the measurement chamber, and adjusting the flow rates of the standard gas and the base gas supplied to the gas mixing unit to generate a production gas having a target concentration;
A gas mixing unit mixing the standard gas and the base gas supplied from the gas supply unit to generate a manufacturing gas having a target concentration set by the controller, and supplying the manufacturing gas to the measurement chamber;
A reference sensor measuring a voltage value for a standard gas having different concentrations introduced into the measurement chamber a plurality of times, and measuring a voltage value for the manufacturing gas;
A test sensor for measuring a voltage value for the manufactured gas a plurality of times; And
The calibration curve for the reference sensor is generated using the voltage values for the standard gases having different concentrations measured by the reference sensor, the target concentration of the manufacturing gas is set, and the manufacturing gas measured by the reference sensor. It is determined whether the voltage value for the manufacturing gas falls within a preset error range by substituting the voltage value for the calibration curve, and whether the voltage value for the manufacturing gas measured by the test sensor is within the preset error range. A control unit for evaluating the performance of the test sensor according to the result;
Performance evaluation system of the environmental measurement sensor comprising a.
제1항에 있어서,
상기 가스공급부는
표준가스를 저장하는 표준가스저장부;
바탕가스를 저장하는 바탕가스저장부; 및
상기 표준가스 및 바탕가스가 출력되는 유량을 조절하는 유량조절부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템.
The method of claim 1,
The gas supply unit
Standard gas storage unit for storing the standard gas;
A base gas storage unit for storing a base gas; And
Flow rate control unit for adjusting the flow rate of the standard gas and the base gas output;
Performance evaluation system of the environmental measurement sensor comprising a.
제5항에 있어서,
상기 표준가스는 이산화탄소(CO2)이고,
상기 바탕가스는 질소(N2)인 것을 특징으로 하는 환경 측정 센서의 성능 평가 시스템. The method of claim 5,
The standard gas is carbon dioxide (CO 2 ),
The background gas is nitrogen (N 2 ), the performance evaluation system of the environmental measurement sensor.
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