KR20200055509A - Liquid supply integrated control system for smart farm - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액비공급 제어 시스템에 관한 것으로, 자세하게는 온습도, 토양수분, CO2, 양액 상태 pH + EC 등과 같은 작물의 생육환경 및 운영 현황의 확인 및 관리가 관리자의 단말기를 통해 원격으로 이루어지고 작물에 공급 후 흡수되지 못한 양액 폐수의 농도를 측정하여 양액의 과다 공급을 방지할 수 있는 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid fertilizer supply control system, in detail, the temperature and humidity, soil moisture, CO2, nutrient solution pH + EC, etc., the growth environment and operation status of crops are remotely controlled and managed through the terminal of the manager. It relates to a smart farm liquid fertilizer supply integrated interlocking control system that can prevent excessive supply of nutrient solution by measuring the concentration of nutrient solution wastewater that cannot be absorbed after supply.
현재 국내의 온실용 스마트팜은 온도, 습도 등을 모니터링하며 재배기술을 반영하여 기계적으로 환경을 조절하는 하드웨어 자동화 기술이 적용되고 있다. 즉, 원격의 단말기를 통해 비닐하우스 내부 상황을 확인하고 스프링클러/보온덮개/커튼/환풍기 등을 제어하며 농작업의 편의를 도모하고 있다.Currently, in the domestic greenhouse smart farm, hardware automation technology that monitors temperature, humidity, etc. and reflects the cultivation technology to mechanically adjust the environment is applied. That is, through the remote terminal, it checks the inside of the vinyl house, controls the sprinkler / thermal cover / curtain / ventilator, etc., and promotes the convenience of farming.
이러한 스마트팜은 적용 작물에 따라 생육환경이 달라 적기적소에 정확한 양의 양액을 공급하는 것이 관건이나 설정된 양과 실제 작물에 주어지는 양에 차이가 있어 수시로 수작업으로 확인이 이루어져야 했다.The growth conditions of these smart farms are different depending on the applied crops, so supplying the correct amount of nutrient solution in a timely manner is different in terms of the key or the set amount and the amount given to the actual crop, so it had to be checked manually from time to time.
또한, 우리나라의 농가 사용되는 양액기와 관수기 대부분의 부품이 수입품 내지는 외국산 제품을 기본으로 조금씩 변형된 제품이 설치되어 프로그램의 완성도도 높지 않아서 자주 고장이 발생하며, 장비 제공업체의 사후서비스도 적절히 제공되지 않아서 장비 운용불가에 따른 많은 손해를 감수하는 실정이다.In addition, most of the parts used in farming and irrigation equipment used in farms in Korea are installed with slightly modified products based on imported or foreign-made products, so the program is not perfected and frequently breaks down, and equipment providers provide after-sales service appropriately. It is not possible to take a lot of damages due to the inability to operate the equipment.
또한, 작물에 공급되는 양액이 과소하게 투입되어 조성상태에 민감하게 반응하는 재배 식물의 생산성이 감소하고, 또한 작물의 흡수 여부를 고려하지 않고 양액이 과다 투입되어 양액 생산 비용이 증가하고 하수 및 토양에 오염을 발생시키는 문제가 있었다.In addition, the productivity of cultivated plants that are sensitive to the composition state is reduced due to the excessive amount of nutrient solution supplied to the crop, and the amount of nutrient solution production is increased due to excessive nutrient solution production without considering whether or not the crop is absorbed, and sewage and soil There was a problem causing pollution.
양액 재배는 기본적으로 시스템의 종류나, 사용하는 배지 및 관비장치의 종류에 따라 관리방법이 달라지며 특히 작물의 종류나 생육단계에 따라 양액의 온도, 농도, 산도 등의 수치가 상이하므로 분야별로 기술적인 노하우의 축적이 필요하며, 다수의 농민이 고령임을 감안하여 이들에게 최적화된 액비관리/공급시스템의 개발이 절실하다. The cultivation of nutrient solution basically varies depending on the type of system or the type of medium and fertilizer used, and in particular, the number, temperature, concentration, and acidity of the nutrient solution differ depending on the type or growth stage of the crop. It is necessary to accumulate phosphorus know-how, and it is urgent to develop an optimized manure management / supply system for them, considering that many farmers are elderly.
특히 농촌 ICT 분야는 실사용자(농민)에게서 나오는 정보를 기반으로 해야 하며, 이러한 정보를 빠르게 업데이트하며 분석 처리할 수 있는 시스템이 필요하나 기본 제품은 영세한 중소기업의 한계로 부분적인 기술과 기자재의 개발/공급으로 기자재/부품 간의 호환이 되지 않아 보급된 ICT 장비 및 S/W에 대한 유지보수에 어려움이 있었다.In particular, the rural ICT field needs to be based on information from real users (farmers), and a system capable of quickly updating and analyzing such information is needed, but the basic products are limited by small and medium-sized SMEs to develop partial technologies and equipment. There was a difficulty in maintenance of the supplied ICT equipment and S / W due to incompatibility between equipment / parts due to supply.
본 발명은 상기와 같은 목적을 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 온습도, 토양수분, CO2, 양액 상태 pH + EC 등과 같은 작물의 생육환경 및 운영 현황을 수시로 통보하고 관리자의 단말기를 통해 언제 어디에서든 원격관리를 할 수 있는 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was created for the above purposes, and the purpose of the present invention is to inform the growing environment and operation status of crops such as temperature and humidity, soil moisture, CO2, and nutrient solution pH + EC at any time, and when and where through the manager's terminal. It is to provide a comprehensive interlocking control system for smart farm manure supply that can perform remote remote management.
이와 더불어 본 발명은 작물에 공급 후 흡수되지 못한 양액 폐수의 농도를 측정하여 양액의 과다 공급을 방지할 수 있는 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a smart farm liquid manure supply integrated interlocking control system that can prevent excessive supply of nutrient solution by measuring the concentration of nutrient solution wastewater that is not absorbed after being supplied to the crop.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 실내 환경의 스마트팜 액비공급 제어 시스템에 있어서, 실내공기의 온도 및 습도를 측정하는 제1온습도센서와, 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소센서와, 실내의 광량을 측정하는 제1광량센서와, 배지의 온도 및 수분을 측정하는 배지감시모듈을 구비하는 제1환경감시부; 복수의 양액이 각각 저장되되 복수의 저장탱크와, 수용된 혼합액의 pH 및 전기전도도를 포함하는 화학 수치값을 측정하는 측정모듈부와 혼합액의 교반을 위한 교반기를 구비하는 공급탱크와, 상기 저장탱크에 수용된 양액을 선택적으로 상기 공급탱크에 설정된 양으로 이송하는 조제부로 구성되는 액비관리부; 상기 저장탱크의 혼합액을 실내 배지로 공급하는 펌프와, 공급되는 혼합액의 양을 측정하는 유량계 및 공급을 차단하는 솔레노이드밸브를 구비하는 액비공급부; 상기 배지감시모듈의 측정결과에 대응하여 상기 액비관리부를 제어하는 연동제어부; 상기 제1환경감시부의 측정값을 관리자가 소지한 단말기로 전송하는 모니터링부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다. For the above object, the present invention provides a smart farm liquid manure supply control system for an indoor environment, a first temperature and humidity sensor for measuring the temperature and humidity of indoor air, a carbon dioxide sensor for measuring carbon dioxide concentration, and a measure of the amount of light in the room. A first environmental monitoring unit having a first light quantity sensor and a medium monitoring module for measuring temperature and moisture of the medium; A plurality of nutrient solutions are stored, but a plurality of storage tanks, a supply module having a measuring module unit for measuring a chemical numerical value including pH and electrical conductivity of the mixed solution accommodated, and a supply tank provided with a stirrer for stirring the mixed solution, and the storage tank A liquid fertilizer management unit consisting of a dispensing unit that selectively transfers the accommodated nutrient solution in a quantity set in the supply tank; A liquid fertilizer supply unit including a pump for supplying the mixed liquid of the storage tank to an indoor medium, a flow meter for measuring the amount of the mixed liquid supplied, and a solenoid valve for blocking supply; An interlocking control unit controlling the liquid manure management unit in response to the measurement result of the medium monitoring module; A monitoring unit transmitting the measured value of the first environmental monitoring unit to a terminal possessed by an administrator; It is characterized by consisting of .
이때 외기의 실내 유입 및 내기 배출이 이루어지도록 하는 환풍기와, 전동으로 개폐되어 실내 일사량을 제어하는 개폐기와, 이산화탄소를 실내에 공급하는 이산화탄소공급기와, 실내의 온도 및 습도를 조절하는 공조기를 구비하는 환경제어부; 상기 관리자가 소지한 단말기로부터 전송된 제어명령에 의해 상기 액비관리부 및 액비공급부를 제어하는 원격제어부; 를 더 포함하고, 상기 연동제어부는 상기 제1환경감시부의 측정결과에 대응하여 상기 환경제어부를 제어할 수 있다. At this time, an environment including a ventilator that allows indoor air to enter and exhaust the air, a switch that is electrically opened and closed to control the amount of indoor radiation, a carbon dioxide supply to supply carbon dioxide to the room, and an air conditioner to control the temperature and humidity in the room. Control unit; A remote control unit controlling the liquid manure management unit and the liquid manure supply unit by a control command transmitted from the terminal carried by the administrator; Further comprising, the interlocking control unit may control the environmental control unit in response to the measurement result of the first environmental monitoring unit .
또한, 외부의 강우량을 측정하는 강우센서와, 외부의 온도 및 습도를 측정하는 제2온습도센서와, 외부의 일사량을 측정하는 제2광량센서와, 외부의 풍향 및 풍속을 측정하는 풍향속센서를 구비하는 제2환경감시부; 를 더 포함하되, 상기 연동제어부는 상기 제2환경감시부의 측정결과를 반영하여 상기 환경제어부를 제어할 수 있다. In addition, a rain sensor to measure the external rainfall, a second temperature and humidity sensor to measure the outside temperature and humidity, a second light amount sensor to measure the amount of external solar radiation, and an external wind direction and wind speed sensor to measure the wind speed A second environmental monitoring unit provided; In addition, the interlocking control unit may control the environmental control unit by reflecting the measurement result of the second environmental monitoring unit .
또한, 상기 연동제어부의 제어명령에 대응한 상기 제1환경감시부의 측정값과, 상기 제2환경감시부의 측정결과를 시간경과에 따라 저장하는 데이터베이스; 상기 데이터베이스를 분석하여 상기 제1환경감시부 및 제2환경감시부에 대응한 연동제어부의 제어값을 보정하는 분석모듈부; 를 더 포함할 수 있다. In addition, a database for storing the measured values of the first environmental monitoring unit and the measurement results of the second environmental monitoring unit corresponding to the control command of the interlocking control unit over time; An analysis module unit for analyzing the database and correcting control values of the interlocking control unit corresponding to the first environmental monitoring unit and the second environmental monitoring unit; It may further include .
또한, 상기 개폐기는 우천시 개방되어 빗물을 유입시키는 제1개폐부, 일광 시간대 개방되어 태양광을 유입시키는 제2개폐부, 외부 및 내부의 공기 유출입이 이루어지도록 하는 제3개폐부로 구분될 수 있다. In addition, the switch may be divided into a first opening and closing part for opening rain in the rain, a second opening and closing part for opening sunlight during the daylight hours, and a third opening and closing part for air in and out .
본 발명을 통해 온습도, 토양수분, CO2, 양액 상태 pH + EC 등과 같은 작물의 생육환경 및 운영 현황의 확인 및 관리가 관리자의 단말기를 통해 원격으로 이루어질 수 있고 작물에 공급 후 흡수되지 못한 양액 폐수의 농도를 측정하여 양액의 과다 공급을 방지할 수 있으며, 다양한 실내외 환경을 제어함으로 최적의 작물 생장 조건을 도출 및 유지하여 효율적인 작황관리가 이루어질 수 있다.Through the present invention, the temperature and humidity, soil moisture, CO2, nutrient solution pH + EC, etc. can be remotely checked and managed by the manager's terminal, such as the growth environment and operation status of the crop, and the nutrient wastewater that is not absorbed after being supplied to the crop By measuring the concentration, it is possible to prevent excessive supply of nutrient solution, and by controlling various indoor and outdoor environments, efficient crop management can be achieved by deriving and maintaining optimal crop growth conditions.
도 1은 본 발명의 전반적인 개념도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액비 관리 및 공급 구조를 나타낸 개념도이다.1 is an overall conceptual diagram of the present invention,
Figure 2 is a block diagram showing the configuration and connection relationship according to an embodiment of the present invention,
3 is a conceptual diagram showing a liquid manure management and supply structure according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템의 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the smart farm liquid manure supply integrated interlocking control system of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 전반적인 개념도로서, 본 발명은 비닐하우스로 대표되는 실내 환경의 스마트팜에 적용되는 액비공급 제어 시스템으로 기존 보급된 양액 재배기 등에 센서를 부착하고 작물의 생육에 알맞은 액비 관리를 위한 액비 공급 및 조제 알고리즘을 적용하여 과다 공급되는 양액을 절감시켜 비용을 획기적으로 줄일 수 있으며 하수 및 토양 오염을 방지할 수 있도록 하고 있다..1 is an overall conceptual diagram of the present invention, the present invention is a liquid manure supply control system applied to a smart farm in an indoor environment represented by a vinyl house. By applying the liquid fertilizer supply and dispensing algorithm, it is possible to drastically reduce the cost by reducing the excess nutrient solution and prevent sewage and soil contamination.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도로서, 본 발명은 제1환경감시부(1)와, 제2환경감시부(2)와, 액비관리부(3)와, 액비공급부(4)와, 환경제어부(5)와, 연동제어부(6)와, 분석모듈부(7)와, 모니터링부(8)와, 원격제어부(9) 및 데이터베이스(DB)의 주요구성을 구비한다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration and connection relationship according to an embodiment of the present invention, the present invention is the first environmental monitoring unit (1), the second environmental monitoring unit (2), and the manure management unit (3), The main components of the liquid
상기 제1환경감시부(1)는 스마트팜이 위치한 실내환경, 즉 작물의 생장조건을 감시하기 위한 구성으로, 세부구성으로 제1온습도센서(11)와, 이산화탄소센서(12)와, 제1광량센서(13)와, 배지감시모듈(14)을 구비하게 된다.The first environmental monitoring unit 1 is a configuration for monitoring the indoor environment where the smart farm is located, that is, the growth conditions of the crops, the first temperature and
상기 제1온습도센서(11)는 실내공기의 온도 및 습도를 측정하고, 상기 이산화탄소센서(12)는 실내 공기의 이산화탄소 농도를 측정한다. 또한, 상기 제1광량센서(13)는 실내의 광량을 측정하고, 상기 배지감시모듈(14)은 배지의 온도 및 수분을 측정한다.The first temperature and
이러한 제1환경감시부(1)는 작물의 생장과 밀접한 환경조건을 감시하기 위한 것으로 재배하는 작물의 생장특성에 따른 온습도를 비롯하여 작물의 양분 공급 및 광합성 등에 밀접한 영향을 주는 이산화탄소의 농도, 일조량에 대응하는 광량, 배지의 양액 및 액비 공급상태 및 온도를 실시간으로 측정하게 된다.The first environmental monitoring unit (1) is intended to monitor the growth and close environmental conditions of the crops, including temperature and humidity according to the growth characteristics of the crops to be grown, and to the concentration and sunshine amount of carbon dioxide, which closely affects the nutrient supply and photosynthesis of the crops. The corresponding light quantity, nutrient solution and liquid fertilizer supply status and temperature of the medium are measured in real time.
실내환경의 스마트팜에서 상기 제1환경감시부(1)를 통해 측정되는 인자는 후술되는 바와 같이 인위적인 제어가 가능한 항목이다.The factors measured by the first environmental monitoring unit 1 in the smart farm in an indoor environment are items that can be artificially controlled as described below.
상기 제2환경감시부(2)는 실외환경을 감시하기 위한 구성으로, 측정되는 요소들은 상기 제1환경감시부(1)와는 달리 인위적인 제어가 실질적으로 불가능할 뿐 아니라 실내환경의 스마트팜의 작물 재배조건과는 상관관계도 매우 낮다고 할 수 있다.The second
실실적으로 스마트팜은 작물의 재배에 필요한 거의 모든 요건을 충족시킬 수 있지만 밀폐된 조건으로 인해 실외에서 재배된 작물과의 차이가 존재할 수 있음에 따라 본 발명에서는 태양광, 빗물, 통풍 등 외부로부터 작물 재배에 필요한 요소를 선택적으로 지원받을 수 있도록 하므로 이를 위한 실외환경에 대한 감시도 이루어지도록 한다.In fact, the smart farm can meet almost all the requirements for cultivation of crops, but in the present invention, there may be differences from crops grown outdoors due to sealed conditions. Since it is possible to selectively support the elements necessary for cultivation, it is also necessary to monitor the outdoor environment for this.
이를 위한 제2환경감시부(2)는 세부구성으로 제2온습도센서(21)와, 강우센서(22)와, 제2광량센서(23)와, 풍향속센서(24)를 구비한다.The second
상기 강우센서(22)는 외부의 실시간 강우상황을 비롯하여 시간별 강우량을 측정하고, 상기 제2온습도센서(21)는 외부의 온도 및 습도를 측정한다. 또한, 상기 제2광량센서(23)는 날씨의 맑음, 즉 태양광이 존재하는 상황에서 외부의 일사량을 측정하고, 상기 풍향속센서(24)는 외부의 풍향 및 풍속을 측정한다.The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액비 관리 및 공급 구조를 나타낸 개념도로서, 상기 액비관리부(3)와 액비공급부(4)의 구성을 도시하고 있다.3 is a conceptual view showing a liquid manure management and supply structure according to an embodiment of the present invention, showing the configuration of the liquid
상기 액비관리부(3)는 작물의 주요 영양공급원인 양액, 액비를 관리하기 위한 구성으로 저장탱크(31)와, 측정모듈부(32)와 교반기(331)를 포함한 공급탱크(33)와, 조제부(34)의 세부구성을 구비한다.The liquid
상기 저장탱크(31)는 복수의 양액이 각각 저장되도록 복수로 구비되는 탱크로, 작물의 생장에 필요한 다양한 종류의 액비의 원액이 구분되어 투입, 저장된다.The
상기 공급탱크(33)는 복수의 저장탱크로부터 적정량의 액비를 공급받아 이를 혼합하여 배지로 공급될 최종 혼합액을 제조, 수용하기 위한 구성으로, 이를 위해 상기 조제부(34)는 상기 저장탱크(31)에 수용된 양액을 선택적으로 상기 공급탱크(33)에 설정된 양으로 이송하도록 구성된다.The
이때 상기 측정모듈부(32)를 통해 공급탱크에 수용된 혼합액의 pH 및 전기전도도를 포함하는 화학 수치값을 측정하며 설정된 범위의 값을 갖도록 상기 조제부(34)에서 공급되는 액비의 양을 제어하게 되며, 공급탱크(33)에서 저장되는 복수의 액비가 잘 혼합될 수 있도록 상기 교반기(331)를 통해 혼합액의 교반이 이루어지게 된다.At this time, the
상기 액비공급부(4)는 상기 액비관리부(3)를 통해 만들어진 혼합액을 실내 배지로 정액 공급하기 위한 구성으로 펌프(41)와, 유량계(42)와, 솔레노이드밸브(43)의 세부구성을 구비한다.The liquid
상기 펌프(41)는 상기 저장탱크의 혼합액을 실내 배지로 공급하는 역할을 하며, 상기 유량계(42)를 통해 공급되는 혼합액의 양을 실시간으로 측정하게 된다. 이때 공급배관에는 상기 유량계(42)와 인접하도록 솔레노이드밸브(43)가 설치되어 혼합액의 공급을 차단제어할 수 있다.The
상기 환경제어부(5)는 액비와 더불어 작물의 생장에 필요한 환경요인을 제어하기 위한 구성으로 기본적으로 환풍기(51)와, 개폐기(52)와, 이산화탄소공급기(53)와, 공조기(54)를 구비하게 된다.The
상기 환풍기(51)는 외기의 실내 유입 및 내기 배출이 이루어지도록 하여 스마트팜의 환기를 돕는 구성이며, 상기 개폐기(52)는 전동으로 개폐되어 실내 일사량의 조절을 비롯하여 빗물의 유입 등도 조절할 수 있도록 하는 구성이다. 상기 이산화탄소공급기(53)는 인위적으로 이산화탄소를 발생시켜 실내에 공급하게 되며, 상기 공조기(54)는 냉난방기로서 실내의 온도 및 습도를 조절하게 된다.The
이때 상기 개폐기(52)는 환기, 일사량 제어 및 빗물 유입 등 다양한 용도로 사용될 수 있으므로 본 발명에서는 다단방식으로 개폐될 수 있도록 구성하며, 구체적으로 우천시 개방되어 작물 측으로 빗물을 유입시키는 제1개폐부(521)와, 일광 시간대 개방되어 작물 측으로 태양광을 유입시키는 제2개폐부(522)와, 외부 및 내부의 공기 유출입이 이루어지도록 하는 제3개폐부(523)로 구분 설치하며, 필요에 따라 상기 제1개폐부(521), 제2개폐부(522), 제3개폐부(523)를 선택적으로 개폐하거나 전체를 모두 개폐할 수 있도록 구성하게 된다.At this time, the
이러한 구성 외에도 태양광을 대체하여 식물의 생장에 필요한 파장을 발산하는 조명 등도 상기 환경제어부(5)에 포함될 수 있음은 자명하다.In addition to this configuration, it is obvious that the
상기 모니터링부(8)는 관리자가 생장상황을 원격에서 확인할 수 있도록 지원하는 구성으로 기본적으로 상기 제1환경감시부(1)의 측정값을 수집하여 실시간으로 관리자가 소지한 단말기(M)로 전송하게 되며, 설정된 범위 이상의 측정값 발생시 알람 등의 부가 기능을 통해 이상발생시 관리자가 즉각적으로 인지하여 조치할 수 있도록 돕게 된다. The
상기 연동제어부(6)는 스마트팜의 작물 재배환경을 제어하기 위한 구성으로 기본적으로 상기 배지감시모듈(14)의 측정결과에 대응하여 상기 액비관리부(3)를 제어하여 정량의 액비의 혼합액이 배지로 공급되도록 제어함과 더불어, 상기 제1환경감시부(1)의 측정결과에 대응하여 상기 환경제어부(5)를 제어하게 된다.The interlocking
즉 상기 제1환경감시부(1)를 통해 측정되는 수치는 기본적으로 작물의 원활한 생장을 위한 범위 값이 지정되며 이러한 범위값을 벗어날 경우 상기 환경제어부(5)를 통해 정상 범위 내에 위치할 수 있도록 제어하는 것이다. 이를테면 온습도 범위를 맞출 수 있도록 공조기(54)를 제어하거나 작물 재배의 필요에 따라 주기적으로 이산화탄소의 공급, 물과 액비의 공급을 제어하는 것이다.That is, the numerical value measured through the first environmental monitoring unit 1 is basically assigned a range value for smooth growth of the crop, and if it deviates from the range value, it can be located within a normal range through the
이와 더불어 상기 연동제어부(6)는 상기 제2환경감시부(2)의 측정결과를 반영하여 상기 환경제어부를 제어할 수 있다. 즉 외부의 빗물, 태양광 상태가 양호할 시 실내환경에 대응하여 이를 유입시켜 생장에 도움을 줄 수 있으며 미세먼지 수치가 낮은 상황에서 적절한 환기를 통해 작물의 저항력을 높일 수 있다.In addition, the interlocking
이를 위해 상기 연동제어부(6)에는 상기 제1환경감시부(1) 및 제2환경감시부(2)의 측정결과에 대응하여 상기 환경제어부를 제어하기 위한 적절한 알고리즘이 미리 프로그래밍이 되어 작물 생장을 위한 최적의 조건으로 자동제어가 이루어지게 된다.To this end, an appropriate algorithm for controlling the environmental control unit in advance is programmed in the interlocking
상기 원격제어부(9)는 앞서 언급한 자동제어 방식 외에 원격의 관리자를 통한 재배 환경의 제어가 이루어질 수 있도록 지원하는 구성으로, 기본적으로 상기 단말기(M)로부터 전송된 제어명령에 의해 상기 액비관리부(3) 및 액비공급부(4)를 제어하게 되며, 환경제어부(5)의 제어도 이루어질 수 있다.The
이러한 원격제어부(9)는 상기 모니터링부(8)와 함께 관리자가 소지한 단말기(M)에 설치된 애플리케이션을 기반으로 하되, 상기 연동제어부(6)로 제어명령을 전송 및 입력하도록 구성될 수 있다.The
이때 상기 연동제어부(6)에 설정되는 알고리즘은 기본적으로 재배되는 작물의 특성을 반영한 실험 등을 반영한 제어값이 반영될 수 있으나, 스마트팜의 세부적인 요인을 반영한 정밀한 제어가 요구될 수 있음에 따라 환경적인 측정값이 제어값을 지속적으로 수집, 분석하여 최적의 제어값 조정이 이루어지도록 할 수 있다. At this time, the algorithm set in the interlocking
이를 위해 상기 데이터베이스(DB)는 상기 연동제어부의 제어명령에 대응한 상기 제1환경감시부(1) 및 제2환경감시부(2)의 측정결과를 시간경과에 따라 저장, 수집하게 된다.To this end, the database DB stores and collects the measurement results of the first environmental monitoring unit 1 and the second
이에 대응하여 상기 분석모듈부(7)는 상기 데이터베이스(DB)에 저장된 정보를 분석하게 되며, 이러한 분석결과를 반영하여 상기 제1환경감시부(1) 및 제2환경감시부(2)에 대응한 연동제어부(6)의 제어값을 보정하게 된다. 대표적으로 연동제어부(6)의 특정 제어에 대응하여 제1환경감시부(1)의 변화가 바람직한 수준이 아니거나 미미할 경우 제어값을 소정의 범위에서 변동시켜 제1환경감시부(1)의 측정값 변화를 모니터링하며 최적의 제어값을 찾아갈 수 있다.In response to this, the
더불어 스마트팜이 위치한 지리적 조건을 반영하여 제2환경감시부(2)로부터 수집되는 추세를 반영 외부환경과 적절히 연동하며 최적의 생장환경을 조성할 수 있다.In addition, by reflecting the geographical conditions in which the smart farm is located, the trend collected from the second
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. It is self-evident.
1: 제1환경감시부
11: 제1온습도센서
12: 이산화탄소센서
13: 제1광량센서
14: 배지감시모듈
2: 제2환경감시부
21: 제2온습도센서
22: 강우센서
23: 제2광량센서
24: 풍향속센서
3: 액비관리부
31: 저장탱크
32: 측정모듈부
33: 공급탱크
331: 교반기
34: 조제부
4: 액비공급부
41: 펌프
42: 유량계
43: 솔레노이드밸브
5: 환경제어부
51: 환풍기
52: 개폐기
521: 제1개폐부
522: 제2개폐부
523: 제3개폐부
53: 이산화탄소공급기
54: 공조기
6: 연동제어부
7: 분석모듈부
8: 모니터링부
9: 원격제어부
DB: 데이터베이스
M: 단말기1: 1st environmental monitoring unit 11: 1st temperature and humidity sensor
12: carbon dioxide sensor 13: first light sensor
14: badge monitoring module 2: second environmental monitoring unit
21: second temperature and humidity sensor 22: rainfall sensor
23: second light sensor 24: wind speed sensor
3: Liquid manure management unit 31: Storage tank
32: measuring module 33: supply tank
331: stirrer 34: preparation part
4: Liquid fertilizer supply unit 41: Pump
42: flow meter 43: solenoid valve
5: environmental control unit 51: ventilator
52: switch 521: first opening and closing part
522: second opening and closing 523: third opening and closing
53: carbon dioxide supply unit 54: air conditioner
6: Interlocking control unit 7: Analysis module unit
8: Monitoring unit 9: Remote control unit
DB: Database M: Terminal
Claims (5)
실내공기의 온도 및 습도를 측정하는 제1온습도센서(11)와, 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소센서(12)와, 실내의 광량을 측정하는 제1광량센서(13)와, 배지의 온도 및 수분을 측정하는 배지감시모듈(14)을 구비하는 제1환경감시부(1);
복수의 양액이 각각 저장되되 복수의 저장탱크(31)와, 수용된 혼합액의 pH 및 전기전도도를 포함하는 화학 수치값을 측정하는 측정모듈부(32)와 혼합액의 교반을 위한 교반기(331)를 구비하는 공급탱크(33)와, 상기 저장탱크(31)에 수용된 양액을 선택적으로 상기 공급탱크(33)에 설정된 양으로 이송하는 조제부(34)로 구성되는 액비관리부(3);
상기 저장탱크(31)의 혼합액을 실내 배지로 공급하는 펌프(41)와, 공급되는 혼합액의 양을 측정하는 유량계(42) 및 공급을 차단하는 솔레노이드밸브(43)를 구비하는 액비공급부(4);
상기 배지감시모듈(14)의 측정결과에 대응하여 상기 액비관리부(3)를 제어하는 연동제어부(6);
상기 제1환경감시부(1)의 측정값을 관리자가 소지한 단말기(M)로 전송하는 모니터링부(8); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템.
In the smart farm liquid supply control system in an indoor environment,
The first temperature and humidity sensor 11 for measuring the temperature and humidity of the indoor air, the carbon dioxide sensor 12 for measuring the carbon dioxide concentration, the first light quantity sensor 13 for measuring the amount of light in the room, and the temperature and moisture of the medium A first environmental monitoring unit (1) having a medium monitoring module 14 for measuring the;
Each of a plurality of nutrient solutions is stored, but a plurality of storage tanks 31, a measurement module unit 32 for measuring chemical values including pH and electrical conductivity of the mixed solution, and a stirrer 331 for stirring the mixed solution are provided. A liquid fertilizer management unit (3) consisting of a supply tank (33) and a dispensing unit (34) that selectively transfers the nutrient solution contained in the storage tank (31) to an amount set in the supply tank (33);
A liquid fertilizer supply unit (4) comprising a pump (41) for supplying the mixed liquid of the storage tank (31) to an indoor medium, a flow meter (42) for measuring the amount of the mixed liquid supplied, and a solenoid valve (43) for blocking supply. ;
An interlocking control unit (6) for controlling the liquid manure management unit (3) in response to the measurement result of the medium monitoring module (14);
A monitoring unit (8) for transmitting the measured value of the first environmental monitoring unit (1) to a terminal (M) possessed by an administrator; Smart farm liquid fertilizer supply integrated interlocking control system characterized by consisting of .
외기의 실내 유입 및 내기 배출이 이루어지도록 하는 환풍기(51)와, 전동으로 개폐되어 실내 일사량을 제어하는 개폐기(52)와, 이산화탄소를 실내에 공급하는 이산화탄소공급기(53)와, 실내의 온도 및 습도를 조절하는 공조기(54)를 구비하는 환경제어부(5);
상기 관리자가 소지한 단말기(M)로부터 전송된 제어명령에 의해 상기 액비관리부(3) 및 액비공급부(4)를 제어하는 원격제어부(9); 를 더 포함하고,
상기 연동제어부(6)는 상기 제1환경감시부(1)의 측정결과에 대응하여 상기 환경제어부(5)를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템.
According to claim 1,
A ventilator (51) that allows indoor air to enter and exhaust the air, a switch (52) that is electrically opened and closed to control indoor solar radiation, and a carbon dioxide supply (53) to supply carbon dioxide to the room, and indoor temperature and humidity Environmental control unit 5 having an air conditioner 54 for adjusting the;
A remote control unit 9 for controlling the liquid manure management unit 3 and the liquid manure supply unit 4 by a control command transmitted from the terminal M carried by the administrator; Further comprising,
The interlocking control unit (6) controls the environmental control unit (5) in response to the measurement result of the first environmental monitoring unit (1) .
외부의 강우량을 측정하는 강우센서(22)와, 외부의 온도 및 습도를 측정하는 제2온습도센서(21)와, 외부의 일사량을 측정하는 제2광량센서(23)와, 외부의 풍향 및 풍속을 측정하는 풍향속센서(24)를 구비하는 제2환경감시부(2); 를 더 포함하되,
상기 연동제어부(6)는 상기 제2환경감시부(2)의 측정결과를 반영하여 상기 환경제어부(5)를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템.
According to claim 2,
Rainfall sensor 22 to measure external rainfall, second temperature and humidity sensor 21 to measure external temperature and humidity, second light quantity sensor 23 to measure external solar radiation, wind direction and wind speed outside A second environmental monitoring unit 2 having a wind direction sensor 24 for measuring temperature; Including more,
The interlocking control unit (6) controls the environmental control unit (5) by reflecting the measurement results of the second environmental monitoring unit (2) .
상기 연동제어부(6)의 제어명령에 대응한 상기 제1환경감시부(1)의 측정값과, 상기 제2환경감시부(2)의 측정결과를 시간경과에 따라 저장하는 데이터베이스(DB);
상기 데이터베이스(DB)를 분석하여 상기 제1환경감시부(1) 및 제2환경감시부(2)에 대응한 연동제어부(6)의 제어값을 보정하는 분석모듈부(7); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템.
According to claim 3,
A database (DB) for storing measured values of the first environmental monitoring unit (1) corresponding to control commands of the interlocking control unit (6) and measurement results of the second environmental monitoring unit (2) over time;
An analysis module unit 7 for analyzing the database DB and correcting control values of the interlocking control unit 6 corresponding to the first environment monitoring unit 1 and the second environment monitoring unit 2; Smart farm liquid fertilizer supply integrated interlocking control system further comprising a .
상기 개폐기(52)는 우천시 개방되어 빗물을 유입시키는 제1개폐부(521), 일광 시간대 개방되어 태양광을 유입시키는 제2개폐부(522), 외부 및 내부의 공기 유출입이 이루어지도록 하는 제3개폐부(523)로 구분되는 것을 특징으로 하는 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템. The method of claim 4,
The switch 52 is opened in rainy weather, the first opening and closing part 521 for introducing rain water, the second opening and closing part 522 for opening sunlight during the daylight hours, and the third opening and closing for allowing air flow in and out of the interior and exterior ( 523) Smart farm liquid fertilizer supply integrated interlocking control system .
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KR1020180139231A KR20200055509A (en) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | Liquid supply integrated control system for smart farm |
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-
2018
- 2018-11-13 KR KR1020180139231A patent/KR20200055509A/en not_active Application Discontinuation
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