KR20210027963A - System and method for managing environment of equipment house using mobile device - Google Patents

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KR20210027963A KR1020190109084A KR20190109084A KR20210027963A KR 20210027963 A KR20210027963 A KR 20210027963A KR 1020190109084 A KR1020190109084 A KR 1020190109084A KR 20190109084 A KR20190109084 A KR 20190109084A KR 20210027963 A KR20210027963 A KR 20210027963A
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Abstract

The present invention discloses an environment management system. In more detail, the present invention relates to a facility house environment management system using a mobile and a method thereof, which collect environmental information about a facility house where crops are grown by using various sensors and the like, and provide a monitoring service for the amount of electricity production information. According to an embodiment of the present invention, the present invention is as one of the energy, ICT, and agricultural convergence technologies, and performs more efficient energy management by connecting each facility of the facility house, the central control server, and a manager′s mobile terminal to each other, and analyzing and continuously monitoring the power generation and usage of the facility house and the energy efficiency of internal facilities.

Description

모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING ENVIRONMENT OF EQUIPMENT HOUSE USING MOBILE DEVICE}Facility house environment management system and method using mobile {SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING ENVIRONMENT OF EQUIPMENT HOUSE USING MOBILE DEVICE}

본 발명은 환경 관리 시스템에 관한 것으로, 특히 각종 센서 등을 이용하여 농작물을 재배하는 시설 하우스에 대한 환경 정보를 수집하고 전력량 생산정보에 대한 모니터링 서비스를 제공하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an environmental management system, and in particular, a facility house environment management system and method using a mobile that collects environmental information on a facility house where crops are grown using various sensors, and provides a monitoring service for power generation information. It is about.

국내 농업 기술은 농촌인구 고령화, 지구촌 기후변동성 확대 등으로 자연 노지 환경에 의존적인 농법은 첨차 시설 농업화, 스마트 팜, 식물공장 형태로 진화하는 중이라 할 수 있다.Domestic agricultural technology is evolving in the form of farming facilities, smart farms, and plant factories, depending on the natural outdoor environment due to the aging of the rural population and the expansion of climate variability in the global village.

최근에는 국내 선도 농가를 중심으로 파프리카, 토마토 및 딸기 등의 주요 작물에 외산 및 국내산 장비를 이용한 스마트 팜이 구축되고 있다. 특히 장비의 경우 외산 장비에 의존하고 있는 현재의 스마트 팜 기술은 점차 주요 장비들의 국산화와 더불어 농가의 수요자 특성에 맞는 한국형 ICT 농업기술이 정착되는 방향으로 기술의 중심이 이동하고 있다. 이에 따라, 장비 국산화, 표준화, 타산업과의 융복합 등이 과제가 제시되고 있다.Recently, smart farms using foreign and domestic equipment are being built for major crops such as paprika, tomatoes and strawberries, centered on leading domestic farmers. In particular, in the case of equipment, the current smart farm technology, which relies on foreign equipment, is gradually moving toward the localization of major equipment and the establishment of Korean ICT agricultural technology that fits the characteristics of farmers' consumers. Accordingly, tasks such as localization of equipment, standardization, and convergence with other industries are being presented.

현재, 농촌 현실에서 가장 큰 에너지 문제는 시설 하우스의 겨울철 난방비 문제이다. 이러한 문제를 극복하여 생산 비용 절감을 위해서는 태양광 발전과 같은 신 재생 에너지 기반의 전력공급 시스템을 적극 도입하고, 시설 하우스 내의 에너지 효율을 극대화하여 전력비용 절감, 농산물의 고품질화, 생산성 및 효율성을 향상시켜 단순 노동력에 의존하는 전통적인 방식의 생산 중심 종래 농업을 고부가가치 산업으로 발전시켜 미래 성장 산업화가 가능하도록 함과 아울러 기후 변동성 확대 등에 대한 대비가 필요하다.Currently, the biggest energy problem in rural realities is the winter heating cost problem of facility houses. In order to overcome these problems and reduce production costs, we actively introduce a power supply system based on renewable energy such as photovoltaic power generation, and maximize energy efficiency within the facility house to reduce power costs, improve the quality of agricultural products, and improve productivity and efficiency. It is necessary to prepare for the expansion of climate variability, as well as to enable future growth industrialization by developing conventional agriculture into a high value-added industry.

특히, 관광, 물류 등과 대비하여 볼 때, 에너지, ICT 및 농업 융합기술은 생육 환경 정보의 센싱과 양액 재배, 유통 및 소비 등 농산물의 전주기에 걸쳐 기술적 향상을 가져오고 있는 중이다.In particular, compared to tourism and logistics, energy, ICT, and agricultural convergence technologies are bringing technological improvement over the entire cycle of agricultural products such as sensing of growing environment information, nutrient solution cultivation, distribution and consumption.

본 발명에서는 에너지, ICT, 농업 융합 기술 중 하나로서 시설 하우스의 각 시설과 중앙 관제서버 및 관리자의 모바일 단말기를 서로 연결하여 전력량 생산정보 및 환경정보 등의 시설 하우스를 운영하는 데 있어서 필요한 다양한 정보를 수집 및 모니터링할 수 있는 영농 관제 시스템을 제시 하고자 한다.In the present invention, as one of energy, ICT, and agricultural convergence technologies, various information necessary for operating the facility house, such as power generation information and environment information, is provided by connecting each facility of the facility house with the central control server and the mobile terminal of the manager. We would like to present a farming control system that can be collected and monitored.

공개특허공보 제10-2017-0084834호(공개일자: 2017.07.21.)Unexamined Patent Publication No. 10-2017-0084834 (Publication date: 2017.07.21.)

시설 하우스 내 에너지원을 바탕으로 한 영농 관제 시스템을 구현하기 위해, 관리자가 자신이 소지한 모바일 단말을 통해 시설 하우스 내 설치된 복수의 설비 및 센서부와 데이터 통신을 통해 현재 시설 하우스에 대한 전력 생산정보, 환경정보 등의 에너지 현황정보를 수집 및 모니터링하는 시스템을 제공하는 데 과제가 있다.In order to implement the farming control system based on the energy source in the facility house, the manager uses a mobile terminal in the facility house to communicate power generation information for the current facility house through data communication with a plurality of facilities and sensors installed in the facility house. There is a problem in providing a system that collects and monitors energy status information such as environmental information, etc.

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템은, 전력 공급원 및 복수의 센서를 포함하는 센서부가 설치되고, 내부에 농작물의 재배를 위한 운영시설이 설치되는 시설 하우스, 상기 전력 공급원 및 센서부와 유무선으로 연결되고, 클라우드 망에 접속하는 게이트웨이 및 상기 클라우드 망을 통해 상기 시설 하우스에 대한 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 수집하는 중앙 관제 서버를 포함하고, 상기 중앙 관제 서버는, 상기 시설 하우스로부터 수집된 전력정보 및 환경정보와 관련된 정보를 해당 관리자의 모바일 단말에 제공할 수 있다.In order to solve the above-described problem, in the facility house environment management system using a mobile according to a preferred embodiment of the present invention, a sensor unit including a power supply source and a plurality of sensors is installed, and an operating facility for cultivation of crops is installed therein. It includes a facility house to be installed, a gateway connected to the cloud network, connected to the power supply source and sensor unit by wire or wireless, and a central control server that collects power information and environment information for the facility house in real time through the cloud network. , The central control server may provide information related to power information and environment information collected from the facility house to a mobile terminal of a corresponding manager.

상기 전력 공급원은, 태양광 모듈, 상기 태양광 모듈로부터 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 출력하는 PV 인버터 및 상기 PV 인버터로부터 입력되는 교류 전력을 상기 운영시설에 공급 또는 저장하는 ESS를 포함할 수 있다.The power supply source includes a solar module, a PV inverter that converts and outputs DC power input from the solar module into AC power, and an ESS that supplies or stores AC power input from the PV inverter to the operating facility. I can.

상기 ESS는, 상기 태양광 모듈로부터 출력되는 직류 전력을 저장하는 배터리, 상기 교류 전력 또는 외부로부터 공급되는 계통 전력 중, 어느 하나를 선택적으로 상기 운영시설에 공급하는 AC 트랜스퍼 스위치, 상기 배터리에 상기 직류 전력을 저장하거나, 상기 배터리에 충전된 전력을 계통 또는 상기 PV 인버터로 출력하는 PCS 및 상기 배터리의 충방전량을 관리하는 BMS를 포함할 수 있다.The ESS is a battery for storing DC power output from the solar module, an AC transfer switch for selectively supplying any one of the AC power or system power supplied from the outside to the operating facility, and the DC power to the battery It may include a PCS that stores power or outputs the power charged in the battery to the grid or the PV inverter, and a BMS that manages the charge/discharge amount of the battery.

상기 ESS는, 상기 PCS를 제어 및 BMS를 감시하여, 상기 시설 하우스에 대한 에너지 현황 정보에 기초하여 도출된 시간별 열손실을 최소화하는 구간에 따라 상기 배터리의 충방전 시점 및 충방전 전력량을 제어하는 GEMS를 더 포함할 수 있다.The ESS controls the PCS and monitors the BMS, and controls the charging/discharging timing and charging/discharging power amount of the battery according to a section that minimizes heat loss by time derived based on the energy status information for the facility house. It may further include.

상기 운영시설은, 상기 시설 하우스에 설치된 문 개폐시설, 급수시설, 조명시설, 환풍시설 및 온도조절시설 중, 하나 이상을 포함할 수 있다.The operating facility may include one or more of a door opening and closing facility, a water supply facility, a lighting facility, a ventilation facility, and a temperature control facility installed in the facility house.

상기 중앙 관제 서버는, 상기 클라우드 망에 접속하여 각 지역의 시설 하우스로부터 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 수신하는 통신부, 상기 전력정보 및 환경정보에 기초하여 상기 시설 하우스에 이상 유무를 모니터링하고, 이상 발생으로 판단시 알림신호를 생성하는 관제부 및 상기 시설 하우스 별로 수신한 전력정보 및 환경정보를 누적 저장하는 데이터 베이스를 포함할 수 있다.The central control server, a communication unit that accesses the cloud network and receives power information and environment information from facility houses in each region in real time, monitors the presence or absence of an abnormality in the facility house based on the power information and environment information, and It may include a control unit that generates a notification signal when it is determined to occur, and a database that accumulates and stores power information and environment information received for each facility house.

상기 중앙 관제 서버는, 상기 데이터 베이스에 저장된 전력정보 및 환경정보를 분석하여 각 시설 하우스별 에너지 현황 정보를 생성하는 분석부를 더 포함할 수 있다.The central control server may further include an analysis unit for generating energy status information for each facility house by analyzing power information and environment information stored in the database.

상기 모바일 단말은, 상기 클라우드 망에 접속하고, 상기 중앙 관제 서버로부터 해당 시설 하우스에 대한 전력정보 및 환경정보를 수신하는 서버 접속부, 수신된 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 화면상에 표시하는 정보 표시부 및 상기 중앙 관제 서버로부터 알림신호 수신시, 경고를 발생시키는 알림부를 포함할 수 있다.The mobile terminal is connected to the cloud network, a server connection unit for receiving power information and environment information for the facility house from the central control server, an information display unit for displaying the received power information and environment information on the screen in real time And a notification unit for generating a warning when a notification signal is received from the central control server.

또한, 전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템에 의한 시설 하우스 관리 방법으로서, 시설 하우스에 설치된 전력 공급원 및 복수의 센서가 측정한 전력정보 및 환경정보를 게이트웨이에 전송하는 단계, 상기 게이트웨이가 클라우드 망을 통해 수신한 전력정보 및 환경정보를 중앙 관제 서버에 전송하는 단계 및 상기 중앙 관제 서버가 해당 시설 하우스로부터 수집된 전력정보 및 환경정보에 관련된 정보를 해당 관리자의 모바일 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, as a facility house management method using a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, a power supply source installed in the facility house and power information measured by a plurality of sensors And transmitting the environmental information to the gateway, transmitting the power information and environment information received by the gateway through the cloud network to the central control server, and the central control server to the power information and environment information collected from the corresponding facility house. It may include transmitting related information to the mobile terminal of the corresponding manager.

본 발명의 실시예에 따르면, 에너지, ICT, 농업 융합 기술 중 하나로서 시설 하우스의 각 시설과 중앙 관제서버 및 관리자의 모바일 단말기를 서로 연결하고, 시설 하우스의 전력 생산 및 사용량과, 내부 설비의 에너지 효율을 분석 및 지속적으로 모니터링 함으로써, 보다 효율적인 에너지 관리를 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, as one of energy, ICT, and agricultural convergence technologies, each facility of the facility house, the central control server, and the mobile terminal of the manager are connected to each other, and the power generation and consumption of the facility house and the energy of the internal facility are connected to each other. By analyzing and continuously monitoring the efficiency, there is an effect that enables more efficient energy management.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템을 구성하는, 시설 하우스, 중앙 관제 서버 및 모바일 단말의 연결 형태 및 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템의 ESS를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템에 의한 시설 하우스 환경 관리 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템의 전력 계통도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템의 ESS 충방전 특성을 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the overall structure of a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a connection form and configuration of a facility house, a central control server, and a mobile terminal configuring a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an ESS of a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a facility house environment management method using a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a power system diagram of a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the ESS charging and discharging characteristics of the facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부(Unit)" 및 "...시스템(System)" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When a part of the specification says that a certain component is "equipped" or "included", it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit" and "... system" described in the specification mean units that process one or more functions or operations, which are hardware, software, or hardware. And software.

또한 본 명세서에서 "실시예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 또한 "포함하는", "구비하는", "갖는" 및 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(Transition word)로서 "포함하는(Comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용될 수 있다.In addition, in the present specification, the term "example" means serving as an illustration, example, or illustration, but the subject of the invention is not limited by such an example. In addition, "comprising", "having", "having" and other similar terms are used, but when used in the claims, "included" as an open transition word that does not exclude any additional or other elements. It may be used generically in a manner similar to the term "comprising".

본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현되거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "...부(Unit)" 및 "...시스템(System)" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 또한, 본 발명의 프로그램에서 실행되는 각 기능은 모듈단위로 구성될 수 있고, 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 및 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.The various techniques described herein may be implemented with hardware or software, or, where appropriate, with a combination of both. As used herein, terms such as "... unit" and "... system" are likewise a computer-related entity, i.e. a combination of hardware, hardware and software, software or execution. It can be treated as equivalent to the city's software. In addition, each function executed in the program of the present invention may be configured in a module unit, and may be recorded in one physical memory, or distributed between two or more memories and a recording medium.

이하의 설명에서, 본 발명의 '모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템 '을 가리키는 용어는, 설명의 편의상 '시설 하우스 환경 관리 시스템' 또는 '시스템' 등 단어가 일부 생략된 형태로 혼용, 기재될 수 있다.In the following description, the term referring to the'facility house environment management system using mobile' of the present invention may be mixed and described in a form in which words such as'facility house environment management system' or'system' are partially omitted for convenience of description. have.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템을 설명한다.Hereinafter, a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the overall structure of a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시설 하우스 환경 관리 시스템은 내부에 농작물의 재배를 위한 운영시설이 설치되는 시설 하우스(10), 전력 공급원 및 센서부와 유무선으로 연결되고, 클라우드 망(80)에 접속하는 게이트웨이(50) 및 클라우드 망(80)을 통해 시설 하우스에 대한 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 수집하는 중앙 관제 서버(200) 및 클라우드 망(80)을 통해 중앙 관제 서버(200)와 연결되어 해당 시설 하우스(10)에 대한 정보를 수신하는 모바일 단말(300)을 포함할 수 있다.1, a facility house environment management system according to an embodiment of the present invention is connected to a facility house 10 in which an operating facility for cultivation of crops is installed, a power supply source, and a sensor unit through wired or wireless connection, and a cloud network The central control server 200 through the gateway 50 connected to the 80 and the cloud network 80 and the central control server 200 that collects power information and environmental information about the facility house in real time and the cloud network 80 200) may include a mobile terminal 300 for receiving information about the facility house 10.

본 발명의 시설 하우스 에너지 효율성 관리 시스템이 적용되는 시설 하우스(10)는 토마토, 오이 및 기타 육묘를 재배하는 농장에서 운영하는 하우스 시설일 수 있다.The facility house 10 to which the facility house energy efficiency management system of the present invention is applied may be a house facility operated by a farm where tomatoes, cucumbers and other seedlings are grown.

이러한 시설 하우스(10)는 신재생 에너지 기술을 통해 생산된 에너지를 통해 운영될 수 있고, 시설 하우스 내 다수의 시설, 예를 들면 조명시설, 환풍기, 관수 시설과, 내부 온도 팀 냉방기 및 난방기 등의 여러 운영시설의 구동을 위한 전력을 자체 생산하여 오프 그리드(off-grid) 형태로 운영될 수 있다.The facility house 10 may be operated using energy produced through renewable energy technology, and a number of facilities in the facility house, for example, lighting facilities, ventilation fans, irrigation facilities, and internal temperature team air conditioners and heaters, etc. It can be operated in off-grid form by self-producing power for driving various operating facilities.

게이트웨이(50)는 시설 하우스(10)에 설치된 각종 운영시설들로부터 측정된 환경정보 및 각 시설과, 전력 공급원으로부터 측정된 전력 사용량을 포함하는 전력정보를 수신하고, 이를 중앙 관제 서버(200)에 전송할 수 있다. The gateway 50 receives environmental information measured from various operating facilities installed in the facility house 10 and power information including each facility and power consumption measured from a power supply source, and sends it to the central control server 200. Can be transmitted.

전술한 환경정보로는 시설 하우스(10)내 온도, 습도, 조도, CO2 농도 등이 있고, 전력정보는 계통 및 ESS로부터 공급된 전력 공급량 또는 운영시설의 전력 사용량 등이 있다.The above-described environmental information includes temperature, humidity, illuminance, and CO 2 concentration in the facility house 10, and the power information includes the amount of power supplied from the system and ESS, or the power consumption of the operating facility.

그리고, 게이트웨이(50)와 운영시설간 통신은 BLE4.0 및 RS485 방식이 이용될 수 있고, 클라우드 망(80)과, 3G, LTE 방식으로 통신할 수 있다.In addition, communication between the gateway 50 and the operating facility may use BLE4.0 and RS485 methods, and may communicate with the cloud network 80, 3G, and LTE methods.

특히, 각 장치와 클라우드 망(80)과의 통신 방식으로는 LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.In particular, communication methods between each device and the cloud network 80 include long-term evolution (LTE), LTE-A (LTE Advance), code division multiple access (CDMA), wideband CDMA (WCDMA), and universal mobile (UMTS). telecommunications system), WiBro (Wireless Broadband), or GSM (Global System for Mobile Communications).

중앙 관제 서버(200)는 각 지역의 시설 하우스(10)와 원격지에 설치되고, 클라우드 망(80)을 통해 연결되어 각 시설 하우스(10)로부터 전력정보 및 환경정보를 전송받아 모니터링 및 분석을 수행함과 아울러, 분석결과에 따른 시설 하우스(10)에 대한 에너지 현황 정보를 생성할 수 있다.The central control server 200 is installed in a remote location with the facility house 10 in each area, and is connected through a cloud network 80 to receive power information and environmental information from each facility house 10 to perform monitoring and analysis. In addition, it is possible to generate energy status information for the facility house 10 according to the analysis result.

이러한 중앙 관제 서버(200)로는 다수의 시설 하우스(10)로부터 측정된 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 지연 및 오류없이 수신 및 분석을 수행해야 함에 따라 고성능의 마이크로 프로세서, 대용량 메모리 및 저장장치가 탑재되는 서버 장치가 이용될 수 있다.The central control server 200 is equipped with a high-performance microprocessor, a large-capacity memory, and a storage device as it is necessary to receive and analyze power information and environmental information measured from a plurality of facility houses 10 in real time without delay and error. A server device can be used.

모바일 단말(400)은 각 시설 하우스(10)의 운영 관리자가 소지한 모바일 단말로서, 클라우드 망(80)을 통해 중앙 관제 서버(200)와 연결되고, 중앙 관제 서버(200)로부터 시설 하우스(10)에 대한 모니터링 결과 및 에너지 현황 정보를 제공받을 수 있다.The mobile terminal 400 is a mobile terminal possessed by the operation manager of each facility house 10, and is connected to the central control server 200 through the cloud network 80, and is connected to the facility house 10 from the central control server 200. ), and energy status information can be provided.

이에, 관리자는 자신이 담당하는 시설 하우스(10)의 에너지 사용량, 열손실에 따른 에너지 효율 등을 용이하게 확인할 수 있어, 시설 하우스(10)에 관한 정보를 용이하게 획득하고, 운영에 적극적으로 참여할 수 있다. Accordingly, the manager can easily check the energy consumption of the facility house 10 in charge of the facility house 10, energy efficiency due to heat loss, etc., so that the manager can easily obtain information on the facility house 10 and actively participate in the operation. I can.

이러한 모바일 단말(300)로는 개인 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일폰, PDA, 미디어 플레이어, 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.Such mobile terminals 300 include personal computers, handheld or laptop devices, mobile phones, PDAs, media players, multiprocessor systems, consumer electronics, mini computers, computing environments including any of the aforementioned systems or devices, and the like. However, it is not limited to this.

또한, 모바일 단말(300)은 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 모바일 단말(300)은 추가적인 스토리지를 포함할 수 있다. 스토리지는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 어플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛에 의해 실행되기 위해 메모리에 로딩될 수 있다. In addition, the mobile terminal 300 may include at least one processing unit and a memory. Here, the processing unit may include, for example, a central processing unit (CPU), a graphic processing unit (GPU), a microprocessor, an application specific integrated circuit (ASIC), field programmable gate arrays (FPGA), and the like, It can have multiple cores. The memory 1120 may be a volatile memory (eg, RAM, etc.), a nonvolatile memory (eg, ROM, flash memory, etc.), or a combination thereof. In addition, the mobile terminal 300 may include additional storage. Storage includes, but is not limited to magnetic storage, optical storage, and the like. The storage may store computer-readable instructions for implementing one or more embodiments disclosed herein, and other computer-readable instructions for implementing an operating system, an application program, and the like. Computer-readable instructions stored in storage can be loaded into memory for execution by the processing unit.

전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템은 태양광 발전을 통해 오프 그리드 영농 시스템을 구현함과 아울러, 센서 등을 통해 시설 하우스에 관한 전력정보 및 환경정보를 중앙 관제 서버에 제공하여 중앙에서 모니터링 되도록 함과 아울러, 에너지 현황 정보를 관리자의 모바일 단말에 제공함으로써 관리자가 시설 하우스 운영에 유용한 정보를 쉽게 획득할 수 있도록 한다.According to the above-described structure, the facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention implements an off-grid farming system through solar power generation, and power information and environment information about the facility house through sensors, etc. In addition to providing information to the central control server for central monitoring, and providing energy status information to the manager's mobile terminal, the manager can easily obtain useful information for the operation of the facility house.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템을 구성하는, 시설 하우스, 중앙 관제 서버 및 모바일 단말의 연결 형태 및 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing a connection form and configuration of a facility house, a central control server, and a mobile terminal configuring a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템은 전력 공급원(100) 및 복수의 센서(21 ~ 23)를 포함하는 센서부(20)가 설치되고, 내부에 농작물의 재배를 위한 운영시설이 설치되는 시설 하우스(10), 전력 공급원(100) 및 센서부(20)와 유무선으로 연결되고, 클라우드 망(80)에 접속하는 게이트웨이(50), 클라우드 망(80)을 통해 시설 하우스(10)에 대한 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 수집하는 중앙 관제 서버(200)를 포함할 수 있고, 특히 중앙 관제 서버(200)는 시설 하우스(10)로부터 수집된 전력정보 및 환경정보와 관련된 정보를 해당 관리자의 모바일 단말(300)에 제공할 수 있다.Referring to FIG. 2, in the facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention, a power supply source 100 and a sensor unit 20 including a plurality of sensors 21 to 23 are installed, and therein A gateway 50 connected to the cloud network 80, the gateway 50 connected to the cloud network 80, and the cloud network 80 connected to the facility house 10, the power supply source 100, and the sensor unit 20, in which an operation facility for cultivation of agricultural crops is installed. ) Through a central control server 200 that collects power information and environmental information for the facility house 10 in real time, and in particular, the central control server 200 is the power information collected from the facility house 10 And information related to environmental information may be provided to the mobile terminal 300 of the corresponding manager.

시설 하우스(10)는 발전을 위한 태양광 모듈 및 ESS를 포함하는 전력 공급원(100)과 연결될 수 있다. 이러한 전력 공급원(100)은 태양광 발전을 통해 생성한 전력을 ESS에 저장하고, 시설 하우스(10) 내 조명시설, 환풍기 등의 운영시설뿐만 아니라, 센서부(20)의 구동에 필요한 전력을 공급함으로써, 시설 하우스(10)에 대한 온도, 습도 등의 각종 환경정보를 측정할 수 있도록 한다.The facility house 10 may be connected to a power supply source 100 including a solar module for power generation and an ESS. This power supply source 100 stores power generated through solar power generation in the ESS, and supplies power necessary for driving the sensor unit 20 as well as operating facilities such as lighting facilities and ventilation fans in the facility house 10. By doing so, it is possible to measure various environmental information such as temperature and humidity for the facility house 10.

여기서, 센서부(20)는 시설 하우스(10)의 각 영역에 복수개 센서를 포함할 수 있고, 시설 하우스(10) 내부의 온도, 습도, CO2 농도 및 pH 농도 등을 실시간으로 측정할 수 있다. 이러한 센서부(20)에 포함되는 센서로는 온도 측정을 위한 온도 센서(21), 습도 측정을 위한 습도 센서(22) 및 CO2 농도를 측정하기 위한 CO2 센서(23) 등이 있고, 측정결과를 유, 무선 방식으로 게이트웨이(50)에 전송할 수 있다.Here, the sensor unit 20 may include a plurality of sensors in each area of the facility house 10, and may measure temperature, humidity, CO 2 concentration, and pH concentration inside the facility house 10 in real time. . Sensors included in the sensor unit 20 include a temperature sensor 21 for measuring temperature, a humidity sensor 22 for measuring humidity, and a CO 2 sensor 23 for measuring CO 2 concentration. The result can be transmitted to the gateway 50 in a wired or wireless manner.

게이트웨이(50)는 전력 공급원(100)에서 저장 및 공급하는 전력 사용량, 전력 저장량 등을 포함하는 전력정보와, 전술한 센서부(20)가 측정한 온도, 습도 등의 환경정보를 수신하고, 클라우드 망(80)에 접속하여 수신한 정보들을 중앙 관제 서버(200)에 전송할 수 있다. The gateway 50 receives power information including power consumption and power storage amount stored and supplied by the power supply source 100, and environmental information such as temperature and humidity measured by the sensor unit 20, and The information received by accessing the network 80 may be transmitted to the central control server 200.

중앙 관제 서버(200)는 클라우드 망(80)을 통해 각 지역의 시설 하우스(10) 로부터 수집된 전력정보 및 환경정보를 전송받아 모니터링 및 분석을 수행할 수 있다. 또한, 중앙 관제 서버(200)는 전성된 전력정보 및 환경정보를 시설 하우스별로 저장하고, 이를 분석하여 각 시설 하우스(10)에 대한 에너지 현황 정보를 생성할 수 있다.The central control server 200 may receive power information and environmental information collected from the facility house 10 in each region through the cloud network 80 and perform monitoring and analysis. In addition, the central control server 200 may store the power information and environmental information generated for each facility house, and generate energy status information for each facility house 10 by analyzing them.

상세하게는, 중앙 관제 서버(200)는 클라우드 망(80)에 접속하여 각 지역의 시설 하우스(10)로부터 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 수신하는 통신부(210), 전력정보 및 환경정보에 기초하여 시설 하우스에 이상 유무를 모니터링하고, 이상 발생으로 판단시 알림신호를 생성하는 관제부(220), 시설 하우스(10) 별로 수신한 전력정보 및 환경정보를 누적 저장하는 데이터 베이스(230) 및 데이터 베이스(230)에 저장된 전력정보 및 환경정보를 분석하여 각 시설 하우스(10)별 에너지 현황 정보를 생성하는 분석부(240)를 포함할 수 있다.In detail, the central control server 200 connects to the cloud network 80 and receives power information and environment information from the facility house 10 in each area in real time, based on power information and environment information. Thus, the control unit 220 that monitors the presence or absence of an abnormality in the facility house and generates a notification signal when it is determined that an abnormality occurs, a database 230 that accumulates and stores the power information and environmental information received for each facility house 10, and data It may include an analysis unit 240 that analyzes power information and environment information stored in the base 230 to generate energy status information for each facility house 10.

통신부(210)는 클라우드 망(80)을 통해 외부 시스템과 데이터 통신을 수행하는 것으로, 원격지의 게이트웨이(50) 연결되어 시설 하우스(10)에서 측정된 전력정보 및 환경정보를 중앙 관리서버를 수신하거나, 분석된 에너지 현황정보를 실시간으로 모바일 단말(300) 및 전력 공급원(100)에 전송할 수 있다.The communication unit 210 performs data communication with an external system through the cloud network 80, and is connected to the gateway 50 at a remote location to receive the power information and environment information measured at the facility house 10 to receive a central management server or , The analyzed energy status information may be transmitted to the mobile terminal 300 and the power supply 100 in real time.

관제부(220)는 각 지역의 시설 하우스(10)로부터 전송된 전력정보 및 환경정보에 기초하여 해당 시설 하우스(10)가 정상적으로 운영되고 있는지를 모니터링할 수 있다.The control unit 220 may monitor whether the corresponding facility house 10 is normally operated based on the power information and environment information transmitted from the facility house 10 in each area.

데이터 베이스(230)는 각 지역별 시설 하우스(10)에 대하여 일, 월, 년 단위의 전력 사용량, 전력 저장량, 온도, 습도, C02 농도 등에 대한 각종 정보가 저장되어 있고, 관제부(220)는 가장 최근에 수신된 전력정보 및 환경정보를 데이터 베이스(230)에 누적 저장함과 동시에, 동일 시기의 이전 정보와 비교하여 기준치 이상의 전력 사용량 변동, 온도 변화 등이 발생한 경우, 해당 시설 하우스(10)에 이상이 발생한 것으로 판단하여 해당 시설 하우스(10)의 관리자가 소지한 모바일 단말(300)에 이상 발생에 대한 알림신호를 전송할 수 있다.The database 230 stores various information on the daily, monthly, and yearly power usage, power storage amount, temperature, humidity, C0 2 concentration, etc. for each regional facility house 10, and the control unit 220 The most recently received power information and environmental information are accumulated and stored in the database 230, and at the same time, compared with previous information at the same time, when a change in power usage or a temperature change more than the reference value occurs, the corresponding facility house 10 It is determined that the abnormality has occurred, and a notification signal for the occurrence of the abnormality may be transmitted to the mobile terminal 300 possessed by the manager of the corresponding facility house 10.

데이터 베이스(230)는 통신부(210)로부터 전송되는 각 시설 하우스(10)의 전력정보 및 환경정보를 시설 하우스별로 저장할 수 있다. 또한, 데이터 베이스(230)에는 각 지역의 시설 하우스(10), 그 관리자의 개인정보 및 관리자의 모바일 단말(300)에 대한 정보가 등록되어 있고, 정보 전송시 해당 정보를 제공하여 시설 하우스(10)를 식별하도록 하거나, 모바일 단말(300)의 연락처를 제공할 수 할 수 있다.The database 230 may store power information and environment information of each facility house 10 transmitted from the communication unit 210 for each facility house. In addition, in the database 230, the facility house 10 of each area, personal information of the manager, and information on the mobile terminal 300 of the manager are registered, and when information is transmitted, the corresponding information is provided to the facility house 10 ), or a contact information of the mobile terminal 300 may be provided.

또한, 데이터 베이스(230)에는 중앙 관제 서버(200)를 운영하기 위한 각종 설정값 등이 저장될 수 있다.In addition, the database 230 may store various set values for operating the central control server 200.

분석부(240)는 데이터 베이스(230)에 저장된 각 시설 하우스(10)에 대한 전력정보 및 환경정보를 일정 주기마다 분석하여 시설 하우스에 대한 전반적인 에너지 현황에 대한 현황정보를 생성할 수 있다.The analysis unit 240 may analyze power information and environment information for each facility house 10 stored in the database 230 at regular intervals to generate status information on the overall energy status of the facility house.

이러한 분석부(240)는 전력정보에 포함되는 전력 생산량, 사용량 및 저장량과, 하우스 내부의 온도, 습도, CO2 농도 및 pH 농도 등에 대응하여 해당 시설 하우스의 에너지 현황을 도출할 수 있고, 이러한 에너지 현황 정보는 관리자에게 제공되어 시설 하우스의 전반적인 운영에 대한 검토 근거가 된다.The analysis unit 240 can derive the energy status of the corresponding facility house in response to the amount of power generation, usage, and storage included in the power information, and the temperature, humidity, CO2 concentration and pH concentration inside the house, and such energy status The information is provided to the manager and serves as the basis for review of the overall operation of the facility house.

이러한 에너지 현황 정보는, 오프 그리드 농장의 운영에 따른 영농 활동과 태양광 발전 설치, 운영 활동에 관한 정보로서, 신 재생 에너지와, 농업 연계형 ESS의 현장 적용시 문제점 및 성능 분석을 통한 모듈 최적화를 도출하는 활용될 수 있다. 또한, 에너지 현황개발 제품에 대한 인증을 통해 모듈의 성능 검증 및 보급화를 위한 제품 개선에 반영될 수 있다.This energy status information is information on farming activities, solar power generation installation, and operation activities according to the operation of off-grid farms, and module optimization through analysis of problems and performance in field application of renewable energy and agricultural-linked ESS. It can be utilized to derive. In addition, it can be reflected in product improvement to verify the performance of the module and popularize it through certification for the energy status development product.

모바일 단말(300)은 클라우드 망(80)을 통해 중앙 관제 서버(200)로부터 시설 하우스의 에너지와 관련된 모니터링 결과 및 분석된 에너지 현황 정보를 수신 및 표시할 수 있다. 이러한 기능은 어플리케이션 프로그램 형태로 구현될 수 있고, 모바일 단말(300)에 탑재되는 기록매체에 기록될 수 있다.The mobile terminal 300 may receive and display a monitoring result related to energy of the facility house and analyzed energy status information from the central control server 200 through the cloud network 80. These functions may be implemented in the form of an application program, and may be recorded on a recording medium mounted on the mobile terminal 300.

상세하게는, 모바일 단말(300)은 클라우드 망(80)에 접속하고 중앙 관제 서버(200)로부터 해당 시설 하우스에 대한 전력정보 및 환경정보를 수신하는 서버 접속부(310), 수신된 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 화면상에 표시하는 정보 표시부(320) 및 중앙 관제 서버(200)로부터 알림신호 수신시, 경고를 발생시키는 알림부(330)를 포함할 수 있다.Specifically, the mobile terminal 300 connects to the cloud network 80 and receives the power information and environment information for the facility house from the central control server 200, the server connection unit 310, received power information and environment. It may include an information display unit 320 that displays information on the screen in real time, and a notification unit 330 that generates a warning when a notification signal is received from the central control server 200.

서버 접속부(310)는 모바일 단말(300)의 실행시, 설정되어 있는 IP주소를 참조하여 클라우드 망(80)에 접속하고, 중앙 관제 서버(200)와 데이터 통신을 수행하여 시설 하우스(10) 운영과 관련된 각종 정보를 수신할 수 있다.When the mobile terminal 300 is executed, the server connection unit 310 connects to the cloud network 80 by referring to the set IP address, and operates the facility house 10 by performing data communication with the central control server 200 You can receive various information related to.

정보 표시부(320)는 중앙 관제 서버(200)로부터 제공되는 모니터링 결과 또는 에너지 현황 정보의 수신시, 이를 모바일 단말(300)의 화면을 통해 표시할 수 있다. 관리자는 정보 표시부(320)에 표시되는 정보를 참조하여 현재 시설 하우스(10)가 안정적으로 운영되고 있는지, 충분한 전력이 공급되고 있는지, 각 운영시설은 정상적으로 구동하고 있는지 등의 정보를 확인할 수 있다.When receiving the monitoring result or energy status information provided from the central control server 200, the information display unit 320 may display it through the screen of the mobile terminal 300. The manager can check information such as whether the current facility house 10 is stably operated, whether sufficient power is being supplied, and whether each operating facility is operating normally, by referring to information displayed on the information display unit 320.

알림부(330)는 중앙 관제 서버(200)로부터 시설 하우스(10)에 대한 이상 발생에 대한 알림신호를 수신하면 이에 따른 알림을 화면 또는 사운드를 재생하여 알릴 수 있다. 이러한 알림신호는 시설 하우스 내 특정 요소, 일례로서 온도가 순식간에 오르거나 내리는 경우 전송될 수 있고, 알림부(330)는 수신한 알림신호에 따라 적절한 알림을 출력할 수 있다.When the notification unit 330 receives a notification signal about the occurrence of an abnormality in the facility house 10 from the central control server 200, the notification unit 330 may notify the corresponding notification by playing a screen or sound. Such a notification signal may be transmitted when a specific element in the facility house, for example, the temperature rises or falls in an instant, and the notification unit 330 may output an appropriate notification according to the received notification signal.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템에 이용되는 ESS를 상세히 설명한다.Hereinafter, an ESS used in a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템의 ESS를 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing an ESS of a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시설 하우스 환경 관리 시스템은 오프 그리드 형태로 운영되는 영동 관제 시스템으로서, 신재생 에너지 발전을 위한 태양광 모듈 및 그로부터 발전된 전력을 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System; ESS)를 포함할 수 있다.3, a facility house environment management system according to an embodiment of the present invention is a Yeongdong control system operated in an off-grid form, which enables efficient use of solar modules for generating renewable energy and power generated therefrom. It may include an Energy Storage System (ESS).

상세하게는, 본 발명의 시설 하우스 환경 관리 시스템의 전력 공급원(100)은 태양광 모듈(110), 태양광 모듈(110)로부터 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 출력하는 PV 인버터(120) 및 PV 인버터(120)로부터 입력되는 교류 전력을 운영시설에 공급 또는 저장하는 ESS(130)을 포함할 수 있다.Specifically, the power supply source 100 of the facility house environment management system of the present invention is a photovoltaic module 110, a PV inverter 120 that converts DC power input from the photovoltaic module 110 into AC power and outputs it. And an ESS 130 for supplying or storing AC power input from the PV inverter 120 to an operating facility.

태양광 모듈(110)은 시설 하우스 구축 지역에 적합하게 설계된 모듈로서, PV시스템에 의한 독립된 전원을 사용하고, ESS(130)와 연계하여 설치될 수 있다. 특히, 태양광 모듈(110)은 장마철 또는 겨울철 장기간 에너지 충전 미비시 대기전력 연결될 수 있고, 지역별 날씨, 토양, 바람, 지형적 특징, 목적에 따라 시스템이 적응적으로 구성될 수 있으며, 케이스 분석을 통해 고효율 발전 시스템을 구현할 수 있도록 설계될 수 있다.The solar module 110 is a module designed to be suitable for a facility house construction area, and uses an independent power source by a PV system, and may be installed in connection with the ESS 130. In particular, the solar module 110 can be connected to standby power when energy is not charged for a long period of time in the rainy season or winter, and the system can be adaptively configured according to regional weather, soil, wind, geographic features, and purpose, and through case analysis. It can be designed to implement a high-efficiency power generation system.

또한, 태양광 모듈(110)은 간격, 배치, 높이 등의 모듈 구조가 설치 형태에 따른 음영, 방위각, 경사각, 일조량 등의 시뮬레이션 후 실증 적용되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the module structure such as spacing, arrangement, and height is applied to the solar module 110 after simulation of shading, azimuth angle, inclination angle, sunlight amount, etc. according to the installation type.

PV 인버터(120)는 태양광 모듈(110)로부터 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 출력할 수 있다. 이러한 PV 인버터(120)는 독립형 양방향 인버터가 이용될 수 있다. 이러한 PV 인버터(120)는 정현파를 만들기 위해 PWM 제어를 수행할 수 있고, 시설 하우스(10)의 각 운영시설에서 이용되는 교류 전력을 출력하게 된다.The PV inverter 120 may convert DC power produced from the solar module 110 into AC power and output it. The PV inverter 120 may be a stand-alone two-way inverter. The PV inverter 120 may perform PWM control to create a sine wave, and output AC power used in each operating facility of the facility house 10.

ESS(130)는 태양광 모듈(110) 및 PV 인버터(120)에서 출력하는 직류 및 교류 전력을 시설 하우스(10)에 공급하거나, 내장된 배터리(134)에 저장하여 전력 공급 및 그 공급량을 제어할 수 있다. The ESS 130 supplies DC and AC power output from the photovoltaic module 110 and the PV inverter 120 to the facility house 10 or stores it in the built-in battery 134 to control power supply and the amount of supply thereof. can do.

상세하게는, ESS(130)는 교류 전력 또는 외부로부터 공급되는 계통 전력 중, 어느 하나를 선택적으로 시설 하우스(10)의 운영시설에 공급하는 ATS(AC Transfer Switch; 131), 배터리(134)에 직류 전력을 저장하거나, 배터리에 충전된 전력을 계통 또는 PV 인버터(120)로 출력하는 PCS(Power Conditioning System; 132), 배터리(134)의 충방전량을 관리하는 BMS(Battery Management System; 133), 태양광 모듈(110)로부터 출력되는 직류 전력을 저장하는 배터리(134) 등으로 이루어 질 수 있다.In detail, the ESS 130 selectively supplies any one of AC power or system power supplied from the outside to the operating facility of the facility house 10 (AC Transfer Switch; 131), to the battery 134 PCS (Power Conditioning System; 132) that stores DC power or outputs power charged in the battery to the grid or PV inverter 120, BMS (Battery Management System; 133) that manages the charge/discharge amount of the battery 134, It may be made of a battery 134 or the like that stores DC power output from the solar module 110.

여기서, PCS(132)는 배터리(134)와 계량기의 상태 정보를 통합적으로 수집, 관리, 제어 및 운영해주는 역할을 하며, BMS(133)는 통신 프로토콜을 연계한 ESS(130)의 효율적 운전을 제어하는 역할을 한다.Here, the PCS 132 plays a role of collectively collecting, managing, controlling, and operating the status information of the battery 134 and the meter, and the BMS 133 controls the efficient operation of the ESS 130 in connection with a communication protocol. Plays a role.

이러한 ESS(130)는 전기 에너지 저장을 위한 배터리(134)와, 전력 계통으로부터 전기 에너지를 공급받아 배터리(134)를 충전하거나, 반대로 배터리(134)로부터 전기 에너지를 공급받아 전력 계통으로 전력을 전달하기 위한 양방향 전력 변환이 가능한 양방? PWM 컨버터를 탑재할 수 있다.The ESS 130 charges the battery 134 by receiving electrical energy from the battery 134 and the power system for storing electrical energy, or, conversely, receiving electrical energy from the battery 134 and delivering power to the power system. Two-way power conversion is possible for both sides? A PWM converter can be mounted.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 ESS(130)는 GEMS(Green House Energy Management System; 135)를 더 포함할 수 있다. 상기의 GEMS(135)는 통신을 통해 태양광 모듈(110)의 발전량을 실시간으로 모니터링 하면서, 계통에 안정적인 발전 전력량이 공급되도록 ESS(130)의 전력 공급을 제어함으로써 시간대별 전력 생산량의 불균일성을 개선할 수 있다. 일례로서, GEMS(135)는 태양광 모듈(110)의 발전시간을 오전 10시부터 오후 4시로 제어할 수 있고, 실시간 전력 감시를 통해 ESS(130) 전력을 피크 저감에 활용함으로써, 최대수요전력의 감소를 유도할 수 있다. In particular, the ESS 130 according to an embodiment of the present invention may further include a Green House Energy Management System (GEMS) 135. The GEMS 135 above monitors the power generation amount of the photovoltaic module 110 through communication in real time, while controlling the power supply of the ESS 130 so that a stable amount of power generation is supplied to the system, thereby improving the non-uniformity of the amount of power production over time. can do. As an example, the GEMS 135 can control the power generation time of the solar module 110 from 10 am to 4 pm, and by utilizing the ESS 130 power for peak reduction through real-time power monitoring, the maximum power demand Can induce a decrease in

특히, GEMS(135)는 PCS(132)를 제어 및 BMS(133)를 감시하여 시설 하우스에 대한 에너지 현황 정보에 기초하여 도출된 시간별 열손실을 최소화하는 구간에 따라 배터리(134)의 충방전 시점 및 충방전 전력량을 제어할 수 있다.In particular, the GEMS 135 controls the PCS 132 and monitors the BMS 133 to minimize the heat loss by time derived based on the energy status information for the facility house. And it is possible to control the amount of charge and discharge power.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for managing a facility house environment using a mobile according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템에 의한 시설 하우스 환경 관리 방법을 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서 각 단계별 실행주체는 별도의 기재가 없더라도 전술한 시설 하우스 환경 관리 시스템 및 이의 구성부가 된다.4 is a view showing a facility house environment management method using a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention. In the following description, the execution subject for each step becomes the above-described facility house environment management system and its constituent parts, even if there is no separate description.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 방법은, 전술한 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템에 의한 시설 하우스 관리 방법으로서, 시설 하우스에 설치된 전력 공급원 및 복수의 센서가 측정한 전력정보 및 환경정보를 게이트웨이에 전송하는 단계(S100), 게이트웨이가 클라우드 망을 통해 수신한 전력정보 및 환경정보를 중앙 관제 서버에 전송하는 단계(S110) 및 중앙 관제 서버가 해당 시설 하우스로부터 수집된 전력정보 및 환경정보에 관련된 정보를 해당 관리자의 모바일 단말에 전송하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a facility house environment management method using a mobile according to an embodiment of the present invention is a facility house management method using the facility house environment management system using a mobile. Transmitting the power information and environmental information measured by the sensor to the gateway (S100), the gateway transmitting the power information and environmental information received through the cloud network to the central control server (S110), and the central control server It may include transmitting the information related to the power information and environmental information collected from the house to the mobile terminal of the corresponding manager (S120).

시설 하우스에 설치된 전력 공급원 및 복수의 센서가 측정한 전력정보 및 환경정보를 게이트웨이에 전송하는 단계(S100)는 관리 대상인 시설 하우스에 설치된 태양광 모듈 및 ESS를 포함하는 전력 공급원으로부터 측정된 발전량, 전력 사용량, 전력 저장량 등의 전력정보와, 시설 하우스 내 온도센서, 습도센서, C02 센서 등에 의해 측정된 온도, 습도 등의 환경정보를 게이트웨이가 실시간으로 수집하는 단계이다. The step of transmitting the power information and environmental information measured by the power supply source installed in the facility house and a plurality of sensors to the gateway (S100) is the amount of generation and power measured from the power supply source including the photovoltaic module and ESS installed in the facility house to be managed. This is a step in which the gateway collects power information such as usage and power storage, and environmental information such as temperature and humidity measured by the temperature sensor, humidity sensor, and C0 2 sensor in the facility house in real time.

다음으로, 게이트웨이가 클라우드 망을 통해 수신한 전력정보 및 환경정보를 중앙 관제 서버에 전송하는 단계(S110)에서는, 게이트웨이가 수집된 전력정보 및 환경정보를 클라우드 망을 통해 원격지의 중앙 관제 서버에 전송하게 된다.Next, in the step (S110) of the gateway transmitting the power information and environment information received through the cloud network to the central control server, the gateway transmits the collected power information and environment information to the remote central control server through the cloud network. It is done.

이어서, 중앙 관제 서버가 해당 시설 하우스로부터 수집된 전력정보 및 환경정보에 관련된 정보를 해당 관리자의 모바일 단말에 전송하는 단계(S120)는 중앙 관제 서버가 수신한 정보에 기초하여 각 시설 하우스를 모니터링함과 아울러 분석을 수행하고, 그 결과를 관리자에게 제공하는 단계로서, 중앙 관제 서버는 전력정보 및 환경정보를 각 시설 하우스 별로 저장하고, 단기간의 급격한 전력 사용량 변동, 온도 및 습도 변경 등을 감지하여 이상 발생을 모니터링하고, 이상 발행 유무를 모바일 단말에 제공하게 된다.Subsequently, the step of transmitting the information related to the power information and environmental information collected from the facility house by the central control server to the mobile terminal of the corresponding manager (S120) monitors each facility house based on the information received by the central control server. In addition, analysis is performed and the result is provided to the manager.The central control server stores power information and environmental information for each facility house, and detects sudden changes in power usage and changes in temperature and humidity in a short period of time. The occurrence is monitored and the presence or absence of an abnormality is provided to the mobile terminal.

또한, 중앙 관제 서버는 저장된 전력정보 및 환경정보에 기초하여 해당 시설 하우스에 대한 에너지 사용량, 발생한 열손실 등을 종합적으로 분석하여 에너지 현황 정보를 생성하고, 이를 해당 모바일 단말에 제공함으로써, 관리자가 자신이 담당하는 시설 하우스에 대한 정보를 용이하게 확인할 수 있도록 한다.In addition, the central control server generates energy status information by comprehensively analyzing energy consumption and generated heat loss for the facility house based on the stored power information and environmental information, and provides it to the mobile terminal, so that the administrator can This makes it easy to check information about the facility house in charge.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템에 대한 전력관련 구성에 대한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings, the technical idea of the present invention will be described in detail with reference to the drawings for a power-related configuration for a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템의 전력 계통도를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a power system diagram of a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템은 태양광 모듈(110), 양방향 인버터(120), ESS(130) 및 ATS(131)간 유기적 연결을 통해 시설 하우스(10)의 에너지 사용량을 관리하는 것을 특징으로 한다.5, a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention is a facility through an organic connection between a solar module 110, a two-way inverter 120, an ESS 130, and an ATS 131. It is characterized in that the energy consumption of the house 10 is managed.

여기서, 전력 공급원으로서 계통 이외에 태양광 모듈(110)이 이용되고, 그로부터 출력된 DC 전력을 양방향 인버터가 AC 전력으로 변환하고, ESS(130)는 태양광 모듈(110)로부터 출력되는 DC 전력을 배터리에 저장하게 된다. 또한, 양방향 인버터가 출력하는 AC 전력은 ATS(131)에 의해 시설 하우스(10)에 설치된 시설들에 에너지 효율을 고려하여 계통 전력과 더불어 ESS(130)에 충전된 전력을 자동으로 적절하게 분배하여 제공하게 된다. Here, as a power supply source, the solar module 110 is used in addition to the grid, and the DC power output therefrom is converted into AC power, and the ESS 130 converts the DC power output from the solar module 110 into a battery. Will be saved in. In addition, the AC power output from the bidirectional inverter is automatically and appropriately distributed to the facilities installed in the facility house 10 by the ATS 131 in consideration of energy efficiency. Will be provided.

여기서, 생성한 전력은 시설 하우스 내 탄소 발생기, 송풍기, 양액 공급기, 열교반기 등에 공급될 수 있고, 태양광 모듈(110)은 이를 위한 약 10kw의 전력을 공급할 수 있다.Here, the generated power may be supplied to a carbon generator, a blower, a nutrient solution supplier, a heat stirrer, etc. in the facility house, and the solar module 110 may supply about 10 kw of power for this.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템의 ESS의 충방전 특성을 설명한다.Hereinafter, charging and discharging characteristics of an ESS of a facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템의 ESS 충방전 특성을 나타낸 도면이다.6 is a view showing the ESS charging and discharging characteristics of the facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템에 적용되는 에너지 저장 시스템(ESS)의 충방전 구동은 관리자의 모바일 단말을 통해 모니터링 되며, 시설 하우스에 설치된 전원 공급원의 태양광 모듈의 발전량을 실시간으로 모니터링하면서 계통에 안정적인 발전 전력량이 공급되도록 전력공급을 제어할 수 있다. 이를 통해 시간대별 전력 생산량의 불균일성을 개선할 수 있다. 도시된 바와 같이, 태양광 모듈에 의한 발전시간은 오전10시부터 오후4시로 설정되어 배터리를 충전하고, 피크 구간에서 계통전력과 더불어 배터리를 방전 구동함으로써 피크 부하에 대응할 수 있도록 하고, 타 시간대에는 계통전력을 충전 구동하게 된다. 여기서, 태양광 모듈의 일 평균 발전시간 3.6시간 정도가 된다.6, the charging and discharging operation of the energy storage system (ESS) applied to the facility house environment management system using a mobile according to an embodiment of the present invention is monitored through the mobile terminal of the manager, and the power supply source installed in the facility house It is possible to control the power supply so that a stable amount of generated power is supplied to the system while monitoring the power generation amount of the solar module in real time. Through this, it is possible to improve the non-uniformity of the amount of electricity produced over time. As shown, the power generation time by the photovoltaic module is set from 10 am to 4 pm to charge the battery, and discharge and drive the battery along with the grid power in the peak section so that it can respond to the peak load. System power is charged and driven. Here, the average daily power generation time of the solar module is about 3.6 hours.

전술한 구동은 본 발명의 ESS가 전기에너지 저장을 위한 배터리와, 전력계통으로부터 전기 에너지를 공급받아 배터리를 충전하거나, 반대로 배터리로부터 전기 에너지를 공급받아 계통으로 전력을 전달하기 위한 양방향 전력 변환이 가능한 양방? PWM 컨버터로 구성되며, 탑재된 GEMS를 통해 전술한 설비의 제어를 통해 충방전 시점을 조절함으로써 구현 가능하게 된다.In the above-described driving, the ESS of the present invention is capable of two-way power conversion for receiving electric energy from a battery and receiving electric energy from a power system to charge the battery or, conversely, receiving electric energy from a battery and delivering power to the system. Both sides? It is composed of a PWM converter, and can be implemented by controlling the charging/discharging timing through the control of the above-described facilities through the mounted GEMS.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Although many items are specifically described in the above description, this should be interpreted as an illustration of a preferred embodiment rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be determined by the described embodiments, but should be defined by the claims and equivalents to the claims.

10 : 시설 하우스 20 : 센서부
50 : 게이트웨이 80 : 클라우드 망
100 : 전력 공급원 110 : 태양광 모듈
120 : PV 인버터 130 : ESS
131 : ATS 132 : PCS
133 : BMS 134 : 배터리
135 : GEMS 200 : 중앙 관제 서버
210 : 통신부 220 : 관제부
230 : 데이터 베이스 240 : 분석부10: facility house 20: sensor unit
50: gateway 80: cloud network
100: power supply 110: solar module
120: PV inverter 130: ESS
131: ATS 132: PCS
133: BMS 134: battery
135: GEMS 200: central control server
210: communication unit 220: control unit
230: database 240: analysis unit

Claims (9)

전력 공급원 및 복수의 센서를 포함하는 센서부가 설치되고, 내부에 농작물의 재배를 위한 운영시설이 설치되는 시설 하우스;
상기 전력 공급원 및 센서부와 유무선으로 연결되고, 클라우드 망에 접속하는 게이트웨이; 및
상기 클라우드 망을 통해 상기 시설 하우스에 대한 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 수집하는 중앙 관제 서버를 포함하고,
상기 중앙 관제 서버는,
상기 시설 하우스로부터 수집된 전력정보 및 환경정보와 관련된 정보를 해당 관리자의 모바일 단말에 제공하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템.A facility house in which a sensor unit including a power supply source and a plurality of sensors is installed, and an operating facility for cultivation of crops is installed therein;
A gateway connected to the power supply source and the sensor unit via wired or wireless connection, and connected to a cloud network; And
It includes a central control server for collecting power information and environmental information for the facility house through the cloud network in real time,
The central control server,
A facility house environment management system using mobile that provides information related to power information and environmental information collected from the facility house to the mobile terminal of the corresponding manager. 제 1 항에 있어서,
상기 전력 공급원은,
태양광 모듈;
상기 태양광 모듈로부터 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 출력하는 PV 인버터; 및
상기 PV 인버터로부터 입력되는 교류 전력을 상기 운영시설에 공급 또는 저장하는 ESS
를 포함하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템.The method of claim 1,
The power supply source,
Solar modules;
A PV inverter converting DC power input from the photovoltaic module into AC power and outputting it; And
ESS that supplies or stores AC power input from the PV inverter to the operating facility
Facility house environment management system using a mobile comprising a. 제 2 항에 있어서,
상기 ESS는,
상기 태양광 모듈로부터 출력되는 직류 전력을 저장하는 배터리;
상기 교류 전력 또는 외부로부터 공급되는 계통 전력 중, 어느 하나를 선택적으로 상기 운영시설에 공급하는 AC 트랜스퍼 스위치;
상기 배터리에 상기 직류 전력을 저장하거나, 상기 배터리에 충전된 전력을 계통 또는 상기 PV 인버터로 출력하는 PCS;
상기 배터리의 충방전량을 관리하는 BMS
를 포함하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템.The method of claim 2,
The ESS is,
A battery for storing DC power output from the solar module;
An AC transfer switch for selectively supplying any one of the AC power or system power supplied from the outside to the operating facility;
A PCS that stores the DC power in the battery or outputs the power charged in the battery to the grid or the PV inverter;
BMS that manages the charge/discharge amount of the battery
Facility house environment management system using a mobile comprising a. 제 3 항에 있어서,
상기 ESS는,
상기 PCS를 제어 및 BMS를 감시하여, 상기 시설 하우스에 대한 에너지 현황 정보에 기초하여 도출된 시간별 열손실을 최소화하는 구간에 따라 상기 배터리의 충방전 시점 및 충방전 전력량을 제어하는 GEMS
를 더 포함하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템.The method of claim 3,
The ESS is,
GEMS that controls the charging/discharging timing and charging/discharging power amount of the battery according to the section in which the heat loss by time derived based on the energy status information for the facility house is minimized by controlling the PCS and monitoring the BMS
Facility house environment management system using a mobile further comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 운영시설은,
상기 시설 하우스에 설치된 문 개폐시설, 급수시설, 조명시설, 환풍시설 및 온도조절시설 중, 하나 이상을 포함하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템.The method of claim 1,
The above operating facilities,
A facility house environment management system using a mobile including at least one of door opening and closing facilities, water supply facilities, lighting facilities, ventilation facilities, and temperature control facilities installed in the facility house. 제 1 항에 있어서,
상기 중앙 관제 서버는,
상기 클라우드 망에 접속하여 각 지역의 시설 하우스로부터 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 수신하는 통신부;
상기 전력정보 및 환경정보에 기초하여 상기 시설 하우스에 이상 유무를 모니터링하고, 이상 발생으로 판단시 알림신호를 생성하는 관제부;
상기 시설 하우스 별로 수신한 전력정보 및 환경정보를 누적 저장하는 데이터 베이스
를 포함하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템.The method of claim 1,
The central control server,
A communication unit that accesses the cloud network and receives power information and environment information from facility houses in each area in real time;
A control unit that monitors the presence or absence of an abnormality in the facility house based on the power information and environmental information, and generates a notification signal when it is determined that an abnormality occurs;
A database that accumulates and stores power information and environmental information received for each facility house
Facility house environment management system using a mobile comprising a. 제 6 항에 있어서,
상기 중앙 관제 서버는,
상기 데이터 베이스에 저장된 전력정보 및 환경정보를 분석하여 각 시설 하우스별 에너지 현황 정보를 생성하는 분석부
를 더 포함하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템.The method of claim 6,
The central control server,
Analysis unit that generates energy status information for each facility and house by analyzing power information and environmental information stored in the database
Facility house environment management system using a mobile further comprising a. 제 6 항에 있어서,
상기 모바일 단말은,
상기 클라우드 망에 접속하고, 상기 중앙 관제 서버로부터 해당 시설 하우스에 대한 전력정보 및 환경정보를 수신하는 서버 접속부;
수신된 전력정보 및 환경정보를 실시간으로 화면상에 표시하는 정보 표시부; 및
상기 중앙 관제 서버로부터 알림신호 수신시, 경고를 발생시키는 알림부
를 포함하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템.The method of claim 6,
The mobile terminal,
A server connection unit that accesses the cloud network and receives power information and environment information for a corresponding facility house from the central control server;
An information display unit that displays the received power information and environment information on the screen in real time; And
Notification unit for generating a warning when receiving a notification signal from the central control server
Facility house environment management system using a mobile comprising a. 청구항 1에 기재된 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템에 의한 시설 하우스 관리 방법으로서,
시설 하우스에 설치된 전력 공급원 및 복수의 센서가 측정한 전력정보 및 환경정보를 게이트웨이에 전송하는 단계;
상기 게이트웨이가 클라우드 망을 통해 수신한 전력정보 및 환경정보를 중앙 관제 서버에 전송하는 단계; 및
상기 중앙 관제 서버가 해당 시설 하우스로부터 수집된 전력정보 및 환경정보에 관련된 정보를 해당 관리자의 모바일 단말에 전송하는 단계
를 포함하는 모바일을 이용한 시설 하우스 환경 관리 시스템.As a facility house management method by the facility house environment management system using a mobile according to claim 1,
Transmitting power information and environmental information measured by a power supply source installed in the facility house and a plurality of sensors to a gateway;
Transmitting, by the gateway, power information and environment information received through a cloud network to a central control server; And
Transmitting, by the central control server, information related to power information and environmental information collected from the facility house to the mobile terminal of the corresponding manager
Facility house environment management system using a mobile comprising a.
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