KR20200123529A

KR20200123529A - Solar photovoltaic system for orchard

Info

Publication number: KR20200123529A
Application number: KR1020190046471A
Authority: KR
Inventors: 전병채; 김미영; 박영님; 이온찬
Original assignee: 주식회사 이안이엔지; (주)에스엠소프트; 김미영
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2020-10-30
Also published as: KR102272495B1

Abstract

The present invention relates to a solar power generation system for an orchard and, more specifically, to a solar power generation system for an orchard which is installed in the orchard to perform solar power generation and, at the same time, control an amount of insolation supplied to crops, automatically performs agricultural water supply and pesticide spraying on the crops, and performs panel protection and crop protection by adjusting an angle of a solar panel in accordance with weather.

Description

Solar photovoltaic system for orchard}

본 발명은 과수원용 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 과수원에 설치되어 태양광 발전을 수행함과 동시에 작물로 공급되는 일사량을 조절할 수 있고, 작물에 농업 용수 공급, 농약 살포를 자동으로 수행할 수 있으며 날씨에 따라 태양광 패널의 각도를 조절하여 패널 보호 및 작물 보호를 수행할 수 있는 과수원용 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar power generation system for an orchard, and more specifically, it is installed in an orchard to perform photovoltaic power generation and at the same time control the amount of insolation supplied to crops, supply agricultural water to crops, and automatically perform pesticide spraying It is possible, and it relates to a solar power generation system for an orchard that can perform panel protection and crop protection by adjusting the angle of the solar panel according to the weather.

석유 등 화석에너지의 고갈과 환경오염에 대한 우려로 인하여 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양광 패널을 이용하여 전기를 대규모로 생산하는 태양광발전이 각광받고 있다. Interest in alternative energy is increasing due to concerns about the depletion of fossil energy such as oil and environmental pollution. Among them, solar power generation, which generates electricity on a large scale using solar panels, is in the spotlight.

태양광발전은 무한정, 무공해의 태양광 에너지를 이용하므로 연료비가 들지 않고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없다는 장점이 있다. Photovoltaic power generation has the advantage of no fuel cost and no air pollution or waste generation because it uses unlimited, non-polluting solar energy.

한편, 최근 지구 온난화에 따른 기후변화는 생태계는 물론 다양한 산업 활동에 영향을 미치고 있으며, 특히 기후에 민감한 농작물의 생육에 미치는 영향은 매우 크다.Meanwhile, recent climate change caused by global warming is affecting not only ecosystems but also various industrial activities, and in particular, the impact on the growth of climate-sensitive crops is very large.

특히, 월평균 최고기온 27℃ 이상에서 일사량이 클 경우 과수에 착색 불량이나 낙과가 발생하는데 이 경우 일사량을 차폐할 수 있는 차일(sunshade)이나 쿨링 루프(cooling roof)를 설치하여 피해를 줄여야 한다.In particular, when the solar radiation is high at a monthly average maximum temperature of 27℃ or higher, coloration defects or falling fruits occur in the fruit tree. In this case, a sunshade or cooling roof that can shield the solar radiation should be installed to reduce damage.

따라서 과수원에 태양광 패널을 설치하여 과수의 일사량을 조절하는 동시에 태양광 발전을 수행할 수 있는 태양광 발전 시스템의 요구가 있다.Therefore, there is a need for a solar power generation system capable of performing photovoltaic power generation while controlling the amount of solar radiation of the fruit trees by installing solar panels in an orchard.

본 발명은 상술한 요구를 충족시키기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 과수원에 설치되어 그늘을 형성함으로써 과수로 공급되는 일사량을 조절하는 동시에 태양광 발전을 수행할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been conceived to meet the above-described requirements, and an object of the present invention is to provide a solar power generation system capable of performing solar power generation while controlling the amount of insolation supplied to the fruit trees by forming a shade by being installed in an orchard. will be.

또한, 본 발명의 다른 목적은 폭우나 폭설, 강풍과 같은 날씨 변화에 따라 패널의 각도를 자동으로 조절하여 작물과 패널을 보호할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a solar power generation system capable of protecting crops and panels by automatically adjusting the angle of the panel according to weather changes such as heavy rain, heavy snow, and strong wind.

또한, 본 발명의 다른 목적은 다양한 종류의 센서장치를 이용하여 농업용수와 농약을 자동살포하고 살포 전후의 이미지를 촬영하여 저장함으로써 전자 영농일지를 자동으로 작성할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a solar power generation system capable of automatically creating an electronic farm log by automatically spraying agricultural water and pesticides using various types of sensor devices, and photographing and storing images before and after spraying. .

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 작물의 상부에 태양광 패널을 설치하여, 태양광 발전을 수행함과 함께 작물로 공급되는 일사량을 조절할 수 있는 태양광 구조물; 기상상황에 따라 상기 태양광 패널을 회동시켜 농작물을 보호하거나 패널을 보호하며 태양광 발전을 할 수 있게 하는 패널 구동 모터; 지면이나 상기 태양광 구조물에 설치되어 작물로 농업용수 또는 농약을 분사하거나 상기 태양광 패널로 세척수를 분사하는 분사 노즐; 상기 분사 노즐로 물이나 농약을 공급하는 펌프; 작물 주변의 풍향, 일사량을 측정하고, 작물의 이미지를 촬영하는 센서 장치; 및 상기 패널 구동 모터, 상기 펌프 및 상기 센서 장치와 연결되며, 상기 패널 구동 모터, 상기 펌프 및 상기 센서 장치를 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 과수원용 태양광 발전 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a solar structure capable of controlling the amount of insolation supplied to the crops while performing solar power generation by installing a solar panel on the top of the crop; A panel drive motor that rotates the solar panel according to weather conditions to protect crops or protect the panel and enable solar power generation; A spray nozzle installed on the ground or on the solar structure to spray agricultural water or pesticides onto crops or to spray washing water onto the solar panel; A pump for supplying water or pesticide to the spray nozzle; A sensor device that measures wind direction and insolation around crops, and captures images of crops; And a controller connected to the panel driving motor, the pump, and the sensor device, and controlling the panel driving motor, the pump, and the sensor device.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 태양광 구조물:은, 농지에 서로 격자상으로 이격되어 세워지며, 하단의 아치형 프레임의 끝단부가 삽입될 수 있는 프레임 삽입홈이 형성된 복수의 기둥; 제1 방향으로 설치되는 이웃한 기둥들 사이에서 양 끝단이 각각 프레임 삽입홈에 삽입되어 아치형으로 설치되는 복수의 제1 아치형 프레임; 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 설치되는 이웃한 기둥들 사이에서 양 끝단이 각각 프레임 삽입홈에 삽입되어 아치형으로 설치되는 복수의 제2 아치형 프레임; 상기 제1 방향으로 설치되는 기둥들의 상단을 서로 연결하여 지지하는 제1 방향 연결바; 상기 제2 방향으로 설치되는 기둥들의 상단을 서로 연결하여 지지하는 제2 방향 연결바; 상기 제1 아치형 프레임들의 중앙 최상단을 서로 연결하여 지지하는 아치형 프레임 연결바; 상기 제2 방향 연결바와 상기 아치형 프레임 연결바에 회전가능 하도록 나란하게 체결되며 설치되며, 각각 상기 태양광 패널을 장착하는 복수 개의 패널 거치용 회전봉; 상기 패널 거치용 회전봉들의 끝단에 각각 체결되며, 상기 패널 거치용 회전봉과 함께 회전할 수 있는 회전봉 연결바; 및 상기 회전봉 연결바들을 함께 연결하고, 상기 회전용 연결바들에서 회전할 수 있으며 평면상에서 이동함으로써 상기 회전봉 연결바를 회전시켜 상기 태양광 패널을 회전시키는 연결바 회동용 바;를 포함한다.In a preferred embodiment, the solar structure: a plurality of pillars that are erected to be spaced apart from each other in a grid shape on farmland, and have a frame insertion groove into which the end of the arched frame at the bottom is inserted; A plurality of first arcuate frames having both ends inserted into the frame insertion grooves between adjacent columns installed in the first direction and installed in an arcuate shape; A plurality of second arcuate frames having both ends inserted into the frame insertion grooves between adjacent pillars installed in a second direction perpendicular to the first direction and installed in an arc shape; A first direction connecting bar connecting and supporting upper ends of the pillars installed in the first direction; A second direction connecting bar for connecting and supporting upper ends of the pillars installed in the second direction; An arcuate frame connection bar connecting and supporting the upper central ends of the first arcuate frames; A plurality of panel mounting rotating rods which are installed and fastened in parallel so as to be rotatable to the second direction connecting bar and the arc-shaped frame connecting bar, each mounting the solar panel; A rotating rod connecting bar fastened to the ends of the rotating rods for mounting the panel and rotatable together with the rotating rods for mounting the panel; And a connecting bar rotating bar that connects the rotating rod connecting bars together and rotates in the rotating connecting bars and rotates the rotating rod connecting bar by moving in a plane to rotate the solar panel.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어기는 스케쥴링 제어 모드 또는 사용자 수동 제어모드로 상기 패널 구동 모터, 상기 펌프 및 상기 센서 장치를 제어하고, 상기 스케쥴링 제어 모드일 경우, 기상청 서버로부터 기상청 예보 데이터를 수신하여 강우가 예정되어 있지 않고, 풍속이 5m/s를 이하일 경우 상기 태양광 패널이 상기 분사노즐을 바라보게 하여 세척을 실시한 후, 농업용수 공급 또는 농약 살포를 수행하게 하고, 상기 사용자 수동 제어모드일 경우, 제어 이벤트에 따라 농업용수 공급, 농약 살포 또는 패널 세척을 수행하게 한다.In a preferred embodiment, the controller controls the panel drive motor, the pump, and the sensor device in a scheduling control mode or a user manual control mode, and in the scheduling control mode, receives rainfall forecast data from the Meteorological Agency server. If is not scheduled and the wind speed is less than 5m/s, the solar panel faces the spray nozzle to perform washing, and then supplies agricultural water or spraying pesticides, and in the case of the user manual control mode, Depending on the control event, the supply of agricultural water, spraying of pesticides, or cleaning of panels is performed.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어기는 영농 제어 모드 또는 패널 제어 모드로 상기 패널 구동 모터, 상기 펌프 및 상기 센서 장치를 제어하고, 상기 영농 제어 모드일 경우, 상기 영농 제어 모드의 농업 용수 공급 또는 농약 살포를 수행하되, 농업 용수 공급 또는 농약 살포 전후의 작물 이미지를 촬영하여 사용자가 접근할 수 있는 서버에 업로드하고, 전자 영농일지를 작성하며, 상기 패널 제어 모드일 경우, 현재 운용 모드를 확인하고 현재 모드와 새롭게 발생한 이벤트의 신규 모드 간에 충돌이 발생할 경우 사용자에게 오류발생을 알리고 리턴하고, 그렇지 않을 경우 현재 모드를 신규 모드로 변경한 후, 전자 영농일지를 작성한다.In a preferred embodiment, the controller controls the panel drive motor, the pump and the sensor device in a farming control mode or a panel control mode, and in the farming control mode, supplying agricultural water or spraying pesticides in the farming control mode However, by taking pictures of crops before and after supplying agricultural water or spraying pesticides and uploading them to a server accessible to the user, creating an electronic farming log, and in the case of the panel control mode, check the current operating mode and the current mode. If there is a conflict between the new mode of the event and the new event, it notifies the user of the error and returns. If not, the current mode is changed to the new mode and an electronic farm log is created.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.

본 발명의 일 실시예에 따른 과수원용 태양광 발전 시스템에 의하면, 태양광 패널을 이용하여 과수로 공급되는 일사량을 조절하는 동시에 태양광 발전을 수행할 수 있는 장점이 있다.According to the solar power generation system for an orchard according to an embodiment of the present invention, there is an advantage of performing solar power generation while controlling the amount of insolation supplied to the fruit tree using a solar panel.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 과수원용 태양광 발전 시스템에 의하면, 폭우나 폭설, 강풍과 같은 날씨 변화에 따라 패널의 각도를 자동으로 조절하여 작물과 패널을 보호할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the solar power generation system for an orchard according to an embodiment of the present invention, there is an advantage of protecting crops and panels by automatically adjusting the angle of the panel according to weather changes such as heavy rain, heavy snow, and strong wind.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 과수원용 태양광 발전 시스템에 의하면, 다양한 종류의 센서장치를 이용하여 농업용수와 농약을 자동살포하고 살포 전후의 이미지를 촬영하여 저장함으로써 전자 영농일지를 자동으로 작성할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the solar power generation system for an orchard according to an embodiment of the present invention, the electronic farming journal is automatically sprayed by using various types of sensor devices to automatically spray agricultural water and pesticides and photograph and store images before and after spraying. There is an advantage to be able to write.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과수원용 태양광 발전 시스템의 구성을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 구조물의 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 구조물을 정면에서 바라본 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 구조물을 측면에서 바라본 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기가 스케줄링 제어를 수행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기가 영농 제어를 수행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view showing the configuration of a solar power generation system for an orchard according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing a solar structure according to an embodiment of the present invention,
3 is a view as viewed from the front of the solar structure according to an embodiment of the present invention,
4 is a side view of a solar structure according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart for explaining a process in which a controller performs scheduling control according to an embodiment of the present invention;
6 is a flowchart illustrating a process of performing farming control by a controller according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.As for terms used in the present invention, general terms that are currently widely used are selected, but in certain cases, some terms are arbitrarily selected by the applicant. In this case, the meanings described or used in the detailed description of the invention are considered rather than the simple names Therefore, its meaning should be grasped.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention will be described in detail with reference to exemplary embodiments shown in the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. The same reference numbers throughout the specification indicate the same elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과수원용 태양광 발전 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a solar power generation system for an orchard according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 과수원용 태양광 발전 시스템(100,이하, '태양광 발전 시스템'이라 함)은 태양광 구조물(110), 패널 구동 모터(120), 분사 노즐(130), 펌프(140), 센서 장치(150) 및 제어기(160)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, a solar power generation system for an orchard 100 (hereinafter, referred to as a'solar power generation system') according to an embodiment of the present invention includes a solar structure 110, a panel drive motor 120, and spray It comprises a nozzle 130, a pump 140, a sensor device 150 and a controller 160.

상기 태양광 구조물(110)은 배나무와 같은 작물의 상부에 설치되어 태양광 발전을 수행하는 동시에 작물에 그늘이 지는 정도를 조절함으로써 작물로 공급되는 일사량을 조절하는 기능을 수행한다.The solar structure 110 is installed on top of a crop such as a pear tree to perform solar power generation, and at the same time, performs a function of controlling the amount of insolation supplied to the crop by controlling the degree of shade on the crop.

도 2 내지 도 4를 참조하여 더욱 자세하게 설명하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 구조물의 보여주는 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 구조물을 정면에서 바라본 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 구조물을 측면에서 바라본 도면이다.Referring to FIGS. 2 to 4 in more detail, FIG. 2 is a view showing a solar structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front view of a solar structure according to an embodiment of the present invention. , FIG. 4 is a side view of a solar structure according to an embodiment of the present invention.

상기 태양광 구조물(110)은 작물(10)의 상부에 태양광 패널(120)이 회동할 수 있도록 지지하는 기능을 수행하며, 작물(10)이 생육시 타고 올라갈 수 있고 비닐 등을 덮을 수 있다.The solar structure 110 performs a function of supporting the solar panel 120 on the top of the crop 10 so that it can rotate, and when the crop 10 grows, it can rise and cover a vinyl, etc. .

또한, 상기 태양광 구조물(110)은 기둥(111), 제1 아치형 프레임(112), 제2 아치형 프레임(113), 제1 방향 연결바(114), 제2 방향 연결바(115), 아치형 프레임 연결바(116), 가지 묶음 수단(116a), 패널 거치용 회전봉(117), 회전봉 연결바(118), 연결바 회동용 바(119)를 포함하여 이루어진다.In addition, the solar structure 110 includes a column 111, a first arcuate frame 112, a second arcuate frame 113, a first direction connecting bar 114, a second direction connecting bar 115, and an arcuate shape. It comprises a frame connection bar 116, a branch bundling means (116a), a panel mounting rotating rod 117, a rotating rod connecting bar 118, a connecting bar rotating bar 119.

상기 기둥(111)은 농지에 세워지는 지지용 기둥으로 복수 개의 기둥(111)이 농지 상에 서로 이격되어 격자상으로 세워진다.The pillar 111 is a support pillar erected on farmland, and a plurality of pillars 111 are erected in a grid shape separated from each other on the farmland.

또한, 상기 기둥(111)의 하단에는 상기 아치형 프레임들(112,113)의 끝단부가 삽입될 수 있는 프레임 삽입홈(111h)이 형성된다.Further, a frame insertion groove 111h into which the end portions of the arched frames 112 and 113 can be inserted is formed at the lower end of the pillar 111.

또한, 상기 기둥(111)은 사각 기둥 형태로 제작되며, 상기 프레임 삽입홈(111h)은 상기 기둥(111)의 하단에 네면 또는 세면에 각각 형성된다.In addition, the pillar 111 is manufactured in the shape of a square pillar, and the frame insertion groove 111h is formed on four or three sides at the lower end of the pillar 111, respectively.

상기 제1 아치형 프레임(112)은 제1 방향(a)으로 설치되는 이웃한 기둥들(111a,111b) 사이에서 일측 끝단은 어느 한 쪽 기둥(111a)의 하단에 형성된 프레임 삽입홈에 삽입되고, 타측 끝단은 다른 한 쪽 기둥(111b)의 하단에 형성된 프레임 삽입홈에 삽입된다.The first arcuate frame 112 is inserted into a frame insertion groove formed at the lower end of one of the pillars 111a between neighboring pillars 111a and 111b installed in the first direction (a), The other end is inserted into the frame insertion groove formed at the lower end of the other pillar 111b.

상기 제2 아치형 프레임(113)은 상기 제1 방향과 수직방향인 제2 방향(b)으로 설치되는 이웃한 기둥들(111b,111c) 사이에서 일측 끝단은 어느 한 쪽 기둥(111b)의 하단에 형성된 프레임 삽입홈에 삽입되고, 타측 끝단은 다른 한 쪽 기둥(111c)의 하단에 형성된 프레임 삽입홈에 삽입된다.The second arcuate frame 113 has one end between the adjacent pillars 111b and 111c installed in the second direction b, which is a vertical direction to the first direction, at the lower end of either pillar 111b. It is inserted into the formed frame insertion groove, and the other end is inserted into the frame insertion groove formed at the lower end of the other pillar 111c.

즉, 상기 아치형 프레임들(112,113)은 아치형으로 형성되어 상부에 부착되는 태양광 패널(120)의 하중을 효과적으로 지탱할 수 있고, 작물(10)의 가지를 묶으며 생육시킬 수 있는 가이드로 이용되며, 사용자가 비닐을 덮을 수 있는 뼈대로도 이용된다.That is, the arcuate frames 112 and 113 are formed in an arcuate shape and can effectively support the load of the solar panel 120 attached thereto, and are used as a guide capable of tying and growing the branches of the crop 10, It is also used as a skeleton that the user can cover the vinyl.

상기 제1 방향 연결바(114)는 상기 제1 방향으로 설치되는 기둥들의 상단을 서로 연결하여 지지하는 바이며, 상기 제2 방향 연결바(115)는 상기 제2 방향으로 설치되는 기둥들의 상단을 서로 연결하여 지지하는 바이다.The first direction connecting bar 114 is a bar that connects and supports upper ends of the pillars installed in the first direction, and the second direction connecting bar 115 connects the upper ends of the pillars installed in the second direction. It is a bar that connects and supports each other.

또한, 상기 제1 방향 연결바(114)는 중앙 부분이 상기 제1 아치형 프레임(112)의 중앙 최상단에 추가로 체결되고, 상기 제2 방향 연결바(114)는 중앙 부분이 상기 제2 아치형 프레임(113)의 중앙 최상단에 추가로 체결된다.In addition, the first direction connecting bar 114 is additionally fastened to the central uppermost end of the first arcuate frame 112, and the second direction connecting bar 114 has a central portion of the second arcuate frame It is additionally fastened to the top of the center of (113).

상기 아치형 프레임 연결바(116)은 상기 제1 아치형 프레임(112)들의 중앙 최상단을 서로 연결하여 지지하는 바이다.The arcuate frame connection bar 116 is a bar that connects and supports the upper central ends of the first arcuate frames 112.

상기 가지 묶음 수단(116a)은 상기 아치형 프레임 연결바(115)와 나란하게 상기 제1 아치형 프레임(112)들을 서로 연결하며, 상기 제1 아치형 프레임(112)들에 가해지는 하중을 지지하거나, 작물의 가지를 묶을 수 있는 파이프이다.The branch bundling means (116a) connects the first arcuate frames 112 to each other in parallel with the arcuate frame connecting bar 115, and supports a load applied to the first arcuate frames 112, or It is a pipe that can tie the branches of a tree.

그러나 상기 가지 묶음 수단(116a)은 매쉬 망이나 매트 형태로도 제작이 가능하다.However, the branch bundling means 116a can be manufactured in the form of a mesh net or a mat.

상기 패널 거치용 회전봉(117)은 상기 태양광 패널(120)을 체결하여 회전할 수 있게 하는 봉으로 상기 제2 방향 연결바(115)들과 상기 상기 아치형 프레임 연결바(116)에 회전가능하도록 체결되며, 복수 개가 서로 나란하게 이격되어 체결된다.The rotating rod 117 for mounting the panel is a rod that enables rotation by fastening the solar panel 120 so as to be rotatable to the second direction connecting bars 115 and the arcuate frame connecting bar 116. It is fastened, and a plurality of them are spaced side by side and fastened.

상기 회전봉 연결바(118)는 상기 패널 거치용 회전봉(117)들의 끝단에 각각 체결되며, 상기 패널 거치용 회전봉(117)을 회전시킬 수 있는 바이다.The rotating rod connecting bar 118 is fastened to the ends of the rotating rods 117 for panel mounting, respectively, and is a bar capable of rotating the rotating rod 117 for mounting the panel.

상기 연결바 회동용 바(119)는 상기 회전봉 연결바(118)들의 끝단을 함께 연결하되, 상기 회전용 연결바(118)가 회전할 수 있도록 연결하고, 평면상에서 전후진할 때 상기 회전봉 연결바(118)들을 동시에 회전시킴으로써 상기 태양광 패널(120)이 회전하게 한다.The connecting bar rotating bar 119 connects the ends of the rotating rod connecting bars 118 together, but the rotating connecting bar 118 is connected so that it can be rotated, and the rotating rod connecting bar when moving forward and backward on a plane By rotating 118 simultaneously, the solar panel 120 rotates.

다시 도 1을 참조하면, 상기 패널 구동 모터(120)는 아래에서 설명할 제어기(160)에 의해 제어되며, 기상상황에 따라 상기 태양광 패널(120)을 회동시켜 농작물로 조사되는 일사량을 조절하여 농작물을 보호하거나 맑은 날 태양을 바라보도록 추적제어하여 태양광 발전을 효율을 높이는 역할을 한다.Referring back to FIG. 1, the panel drive motor 120 is controlled by the controller 160 to be described below, and adjusts the amount of insolation irradiated to the crop by rotating the solar panel 120 according to weather conditions. It plays a role of increasing the efficiency of solar power generation by protecting crops or tracking and controlling to look at the sun on a clear day.

또한, 상기 패널 구동 모터(120)는 상기 연결바 회동용 바(119)에 체결되어, 상기 연결바 회동용 바(119)를 전후진하게 하고, 상기 연결바 회동용 바(119)의 회전에 의해 상기 회전봉 연결바(118)가 회전하며, 종국적으로 상기 태양광 패널(120)이 회동하게 된다.In addition, the panel drive motor 120 is fastened to the connection bar rotation bar 119 to move the connection bar rotation bar 119 back and forth, and by the rotation of the connection bar rotation bar 119 The rotating rod connecting bar 118 rotates, and eventually the solar panel 120 rotates.

상기 분사 노즐(130)는 지면이나 상기 태양광 구조물(110)의 소정 부분에 설치되어 작물로 농업용수나 농약을 분사한다.The spray nozzle 130 is installed on the ground or on a predetermined portion of the solar structure 110 to spray agricultural water or pesticides onto crops.

또한, 상기 분사 노즐(130)은 상기 태양광 패널(120)로 세척수를 분사하여 상기 태양광 패널(120)을 세척하는 기능을 추가로 수행한다.In addition, the spray nozzle 130 additionally performs a function of washing the solar panel 120 by spraying the washing water onto the solar panel 120.

상기 펌프(140)는 상기 분사 노즐(130)로 물이나 농약을 공급한다.The pump 140 supplies water or pesticides to the spray nozzle 130.

상기 센서 장치(150)는 기상상황을 검출하거나 작물의 이미지를 촬영하는 장치이며, 풍속을 검출하는 풍속계(151), 일사량을 검출하는 일사량 센서(153) 및 작물의 이미지를 촬영하는 카메라(152)를 포함할 수 있다.The sensor device 150 is a device that detects weather conditions or captures images of crops, an anemometer 151 that detects wind speed, an insolation sensor 153 that detects insolation, and a camera 152 that captures images of crops It may include.

상기 제어기(160)는 상기 패널 구동 모터(120), 상기 펌프(140) 및 상기 센서 장치(150)와 연결되며, 상기 패널 구동 모터(120), 상기 펌프(140) 및 상기 센서 장치(150)를 제어한다.The controller 160 is connected to the panel drive motor 120, the pump 140, and the sensor device 150, and the panel drive motor 120, the pump 140, and the sensor device 150 Control.

또한, 상기 제어기(160)는 통신망을 통해 기상청 서버(170)와 직접 연결되거나 웹사이트를 통해 상기 기상청 서버(170)의 정보를 간접적으로 수신할 수 있다.In addition, the controller 160 may be directly connected to the Meteorological Agency server 170 through a communication network or may indirectly receive information from the Meteorological Agency server 170 through a website.

도 5는 상기 제어기(160)가 스케줄링 제어를 수행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a process in which the controller 160 performs scheduling control.

도 5를 참조하면, 상기 제어기(160)는 농업용수나 농약을 미리 정해진 스케줄에 따라 자동으로 분사하는 스케줄링 제어 모드와 사용자의 명령에 의해 수동으로 분사하는 사용자 수동 제어모드를 제공한다.Referring to FIG. 5, the controller 160 provides a scheduling control mode for automatically spraying agricultural water or pesticides according to a predetermined schedule and a user manual control mode for manually spraying agricultural water or pesticides according to a user's command.

먼저, 제어를 위한 이벤트가 발생하면(S1000), 발생한 이벤트가 스케줄링에 의한 이벤트인지 확인하고(S2000), 스케줄링에 의한 이벤트가 아닐 경우, 사용자 수동 제어모드로 동작하고(S2100), 대기상태로 리턴한다.First, when an event for control occurs (S1000), it checks whether the event is due to scheduling (S2000), and if the event is not due to scheduling, operates in the user manual control mode (S2100), and returns to the standby state. do.

또한, 상기 사용자 수동 제어모드는 사용자가 스마트기기나 별도의 단말을 통해 입력한 명령에 의해 제어되는 모드로써 사용자의 명령에 따라 농업 용수 공급, 농약 살포 및 패널 세척을 수행할 수 있는 모드이다.In addition, the user manual control mode is a mode controlled by a command input by a user through a smart device or a separate terminal, and is a mode capable of supplying agricultural water, spraying pesticides, and washing panels according to the user's command.

만약, 발생한 이벤트가 스케줄링에 의한 이벤트일 경우, 기상청 예보를 분석하여(S3000), 1일 내에 강우가 예정일 경우(S4000), 이벤트를 취소하고 대기상태로 리턴하며, 그렇지 않을 경우 현재 풍속이 5m/s인지 판단한다(S5000).If the event occurred is a scheduling event, the weather forecast is analyzed (S3000), and if rainfall is scheduled within one day (S4000), the event is canceled and returned to the standby state. Otherwise, the current wind speed is 5m/ It is determined whether it is s (S5000).

한편, 강우 예정을 판단할 때 외기 온도에 따라 달라질 수 있으며, 온도가 30℃ 이상에서는 1일 29℃ 이하에서는 2일 내지 3일 내에 강우가 예정인지 판단한다.On the other hand, when determining the rainfall schedule, it may vary depending on the outside temperature, and if the temperature is 30°C or higher, it is determined whether the rainfall is scheduled within 2 to 3 days when the temperature is less than 29°C per day.

이 강우 예정의 판단은 상기 태양광 패널(120)의 세척기준을 설정하기 위함이다.The determination of this rainfall schedule is to set the cleaning standard of the solar panel 120.

다음, 풍속이 5m/s를 초과할 경우 이벤트를 취소하고 대기 상태로 리턴한다.Next, if the wind speed exceeds 5m/s, the event is canceled and returned to standby.

이는 풍속이 강할 경우 상기 태양광 패널(120)의 각도는 0°즉, 수평상태로 되어야 하는데 세척을 위해 태양광 패널(120)의 각도를 조절할 경우 태양광 패널(120)이 파손될 수 있으므로 수평상태를 유지하고 대기하게 된다.This means that when the wind speed is strong, the angle of the solar panel 120 should be 0°, that is, in a horizontal state. However, if the angle of the solar panel 120 is adjusted for cleaning, the solar panel 120 may be damaged. And wait.

그러나 풍속이 5m/s 이하일 경우 상기 태양광 패널(120)의 각도를 상기 분사 노즐(130)을 향하도록 조절하고(S5100), 상기 펌프(140)를 동작시켜 세척 장치가 가동되게 한다(S5200).However, when the wind speed is less than 5m/s, the angle of the solar panel 120 is adjusted to face the spray nozzle 130 (S5100), and the pump 140 is operated to operate the washing device (S5200). .

또한, 상기 태양광 패널(120)의 세척은 3분 동안 수행되며(S5300), 세척이 완료되는 세척 장치의 가동을 중지하고(S5400), 상기 태양광 패널(120)의 각도를 원상 복귀 시킨다(S5000).In addition, the cleaning of the solar panel 120 is performed for 3 minutes (S5300), and the operation of the cleaning device for which the cleaning is completed is stopped (S5400), and the angle of the solar panel 120 is restored ( S5000).

다음, 스케줄에 따라 농업용수 및 농약을 살포하고(S6000), 대기상태로 리턴한다.Next, according to the schedule, agricultural water and pesticides are sprayed (S6000) and returned to the standby state.

도 6은 상기 제어기(160)가 영농 제어를 수행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a process in which the controller 160 performs farming control.

도 6을 참조하면, 상기 제어기(160)는 영농 제어 모드 또는 패널 제어 모드를 제공하는데 이 영농 제어 모드는 작물로 농업 용수를 공급하거나 농약을 살포하는 자동제어 모드 이고, 패널 제어 모드는 사용자가 임의로 패널의 각도를 조작할 수 있는 수동 제어 모드이다.6, the controller 160 provides a farming control mode or a panel control mode. This farming control mode is an automatic control mode for supplying agricultural water to crops or spraying pesticides. This is a manual control mode that allows you to manipulate the angle of the panel.

먼저, 영농 제어 이벤트가 발생하였는지 확인하고(S100), 영농 제어 이벤트가 발생하였을 경우 영농 제어 상태를 활성화하며(S110), 상기 카메라(152)를 통해 작물의 이미지를 촬영하여 서버(도시하지 않음)로 전송한다(S400).First, it checks whether a farming control event has occurred (S100), and when a farming control event occurs, activates the farming control state (S110), and a server (not shown) by photographing an image of a crop through the camera 152 It is transmitted to (S400).

또한, 상기 서버는 통신망에 연결된 서버용 컴퓨터일 수 있고, 사용자의 스마트기기일 수도 있다.In addition, the server may be a server computer connected to a communication network or a user's smart device.

다음, 영농 제어 상태가 활성화되어있으면(S500), 발생한 영농제어 이벤트에 따라 농업 용수 공급 또는 농약 살포를 수행한다(S600).Next, when the farming control state is activated (S500), agricultural water supply or pesticide spraying is performed according to the farming control event that has occurred (S600).

또한, 농업 용수 공급이나 농약 살포 후, 작물의 이미지를 촬영하여 상기 서버로 전송하고(S700), 전자 기록 문서인 전자 영농일지를 작성하여(S800) 상기 서버에 업데이트하고 대기 상태로 리턴한다.In addition, after supplying agricultural water or spraying pesticides, images of crops are photographed and transmitted to the server (S700), and an electronic farming journal, which is an electronic record document, is created (S800), and updated to the server and returned to the standby state.

한편, 상기 영농 제어 이벤트가 발생하지 않았을 경우 패널 제어 이벤트가 발생하였는지 확인하고(S200), 상기 패널 제어 이벤트가 발생하지 않았을 경우 이미지 전송 주기에 따라(S300), 작물의 이미지를 촬영하고 상기 서버로 전송하는 단계(S400)로 이동한다.On the other hand, when the farming control event does not occur, it is checked whether a panel control event has occurred (S200), and when the panel control event does not occur, according to an image transmission period (S300), an image of a crop is photographed and sent to the server. It moves to the transmitting step (S400).

만약, 상기 패널 제어 이벤트가 발생하였을 경우 현재 운용 모드를 확인한다(S210).If the panel control event occurs, the current operation mode is checked (S210).

또한, 상기 운용모드란 기상 상황에 따라 상기 태양광 패널(120)의 각도를 조절하는 모드이며, 폭우 상황에서 태양광 패널의 각도가 수직이 되는 농작물 보호 모드(이는 태양광 패널의 양측 모서리에서 지속적으로 빗물이 낙하할 경우 농작물이 손상될 수 있으므로 이 위험을 방지하기 위함), 폭우/우박/폭설의 상황에서 태양광 패널의 각도가 수직이 되는 제1 패널 보호 모드, 강풍의 상황에서 태양광 패널 각도가 수평이 되는 제2 패널 보호 모드, 일반적인 맑은 날씨에서 패널이 태양을 바라보도록 태양광 패널의 각도가 제어되는 태양광 발전 모드, 일반적인 맑은 날씨에서 작물별 광포화점에 따른 채광량이 작물에 공급되도록 태양광 패널의 각도를 제어하여 작물에 그늘이 지는 것을 조절하는 농작물 생육 모드가 제공된다.In addition, the operation mode is a mode in which the angle of the solar panel 120 is adjusted according to weather conditions, and a crop protection mode in which the angle of the solar panel is vertical in a heavy rain situation (this is continuous at both corners of the solar panel). In order to prevent this risk as rainwater falls, crops may be damaged), the first panel protection mode in which the angle of the solar panel is vertical in heavy rain / hail / heavy snow, and the solar panel in strong winds The second panel protection mode in which the angle is horizontal, the solar power generation mode in which the angle of the solar panel is controlled so that the panel looks at the sun in general sunny weather, so that the amount of sunlight is supplied to crops according to the light saturation point of each crop in general sunny weather A crop growth mode is provided that controls the shade of the crop by controlling the angle of the solar panel.

만약, 새롭게 발생한 이벤트의 모드인 신규 모드가 현재 운용 모드인 기존 모드와 충돌이 발생할 경우(S220), 오류발생을 사용자의 스마트기기등 단말로 알리거나 별도로 설치된 알람장치(도시하지 않음)를 통해 알린 후(S230), 대기 상태로 리턴한다.If the new mode, which is the mode of the newly occurring event, conflicts with the existing mode, which is the current operation mode (S220), the occurrence of an error is notified to a terminal such as a user's smart device or through a separately installed alarm device (not shown). After (S230), it returns to the standby state.

또한, 모드들간에 충돌이 발생하는 경우는 예를 들면, 폭우 상황에서 기존 모드가 제1 패널 보호 모드로 동작하고 있는데 사용자가 패널이 수평이 되도록 제어하는 경우를 예로들수 있다.In addition, when a conflict occurs between modes, for example, a case in which the user controls the panel to be horizontal while the existing mode is operating as the first panel protection mode in a heavy rain situation.

그러나 모드들간에 충돌이 발생하지 않을 경우 기존 모드를 신규 모드로 변경하고(S240), 모드의 변경을, 사용자의 스마트기기나 상기 알람장치로 알린 후, 상기 전자 영농일지를 작성하여(S800) 상기 서버에 업데이트하고 대기 상태로 리턴한다.However, if there is no conflict between the modes, the existing mode is changed to a new mode (S240), the change of the mode is notified to the user's smart device or the alarm device, and the electronic farming journal is created (S800). Update to server and return to standby.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.As described above, the present invention has been illustrated and described with a preferred embodiment, but is not limited to the above-described embodiment, and within the scope of the spirit of the present invention, those of ordinary skill in the art Various changes and modifications will be possible.

100:과수원용 태양광 발전 시스템 110:태양광 구조물
111:기둥 112:제1 아치형 프레임
113:제2 아치형 프레임 114:제1 방향 연결바
115:제2 방향 연결바 116:아치형 프레임 연결바
117:패널 거치용 회전봉 118:회전봉 연결바
119:연결바 회동용 바 120:패널 구동 모터
130:분사 노즐 140:펌프
150:센서 장치 160:제어기100: solar power generation system for an orchard 110: solar structure
111: pillar 112: first arched frame
113: second arched frame 114: first direction connecting bar
115: second direction connecting bar 116: arched frame connecting bar
117: rotating rod for panel mounting 118: rotating rod connecting bar
119: connection bar rotation bar 120: panel drive motor
130: injection nozzle 140: pump
150: sensor device 160: controller

Claims

A solar structure capable of controlling the amount of insolation supplied to the crops while performing solar power generation by installing a solar panel on the top of the crop;
A panel drive motor that rotates the solar panel according to weather conditions to protect crops or protect the panel and enable solar power generation;
A spray nozzle installed on the ground or on the solar structure to spray agricultural water or pesticides onto crops or to spray washing water onto the solar panel;
A pump for supplying water or pesticide to the spray nozzle;
A sensor device that measures wind direction and insolation around crops, and captures images of crops; And
And a controller connected to the panel driving motor, the pump, and the sensor device, and controlling the panel driving motor, the pump, and the sensor device.

The method of claim 1,
The solar structure: silver,
A plurality of pillars that are erected to be spaced apart from each other in a grid on farmland, and have frame insertion grooves into which the ends of the arched frame at the bottom are inserted;
A plurality of first arcuate frames having both ends inserted into the frame insertion grooves between adjacent columns installed in the first direction and installed in an arcuate shape;
A plurality of second arcuate frames having both ends inserted into the frame insertion grooves between adjacent columns installed in a second direction perpendicular to the first direction and installed in an arcuate shape;
A first direction connecting bar connecting and supporting upper ends of the pillars installed in the first direction;
A second direction connecting bar for connecting and supporting upper ends of the pillars installed in the second direction;
An arcuate frame connecting bar connecting and supporting the upper central ends of the first arcuate frames;
A pipe or mesh net-shaped branch bundling means for connecting the first arcuate frames to each other and supporting a load applied to the first arcuate frames or tying the branches of crops;
A plurality of panel mounting rotating rods which are installed and fastened in parallel so as to be rotatable to the second direction connecting bar and the arcuate frame connecting bar, each mounting the solar panel;
A rotating rod connecting bar fastened to the ends of the rotating rods for mounting the panel and rotatable together with the rotating rods for mounting the panel; And
An orchard comprising: a connecting bar rotating bar that connects the rotating rod connecting bars together, rotates in the rotating connecting bars, and rotates the rotating rod connecting bar by moving in a plane to rotate the solar panel; For solar power system.

The method according to claim 1 or 2,
The controller controls the panel drive motor, the pump and the sensor device in a scheduling control mode or a user manual control mode,
In the scheduling control mode, when rainfall is not scheduled by receiving weather forecast data from the Meteorological Agency server, and the wind speed is less than 5m/s, the solar panel looks at the spray nozzle to perform washing, and then agricultural water To carry out supply or spraying of pesticides,
In the case of the user manual control mode, the solar power generation system for an orchard, characterized in that to perform agricultural water supply, pesticide spraying, or panel cleaning according to a control event.

The method of claim 3,
The controller controls the panel drive motor, the pump, and the sensor device in a farming control mode or a panel control mode,
In the case of the farming control mode, agricultural water supply or pesticide spraying in the farming control mode is performed, but crop images before and after supplying agricultural water or spraying pesticides are captured and uploaded to a server accessible to the user, and an electronic farming journal Write,
In the case of the panel control mode, the current operating mode is checked, and if there is a conflict between the current mode and the new mode of a newly occurring event, the user is notified of an error and returned. If not, the current mode is changed to the new mode, and the electronic Solar power generation system for an orchard, characterized in that to write a farming journal.