KR20220069277A - 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템 - Google Patents

비닐하우스 창 개폐 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 팜에 사용되는 비닐하우스의 온습도 조절을 위한 환기를 위해 외부의 수동 제어반이나 원격 제에반에서 제공되는 개폐 제어신호에 따라 비닐하우스 창의 개폐를 자동으로 정확하게 제어하는 시스템에 관한 것으로서, 모터(100), 회전봉(200), 개폐 제어장치(300), 복수의 위치 태그(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

비닐하우스 창 개폐 제어 시스템{A open-close control system of windows for a vinyl greenhouse}
본 발명은 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트 팜에 사용되는 비닐하우스의 온습도 조절을 위한 환기를 위해 비닐하우스 창의 개폐를 제어하는 시스템에 관한 것으로서, 외부의 수동 제어반이나 원격 제에반에서 제공되는 개폐 제어신호에 따라 비닐하우스 창의 개폐를 자동으로 정확하게 제어하기 위한 기술에 관한 것이다.
현대시대는 과학기술이 발전하면서 농업분야를 포함한 많은 산업분야의 변화가 시작되고 있는데, 최근에 요구되는 농업분야의 기술 트렌드는 단순히 소품종 대량생산 방식으로 농산물을 공급하는 것이 아닌, 건강하고 풍족한 웰빙(well-being) 식단을 위한 다품종 소량생산 방식으로 고급 식재료를 공급하는 추세로 변모하고 있다.
일반적으로 많은 농가에서는 쌀과 같은 곡물류부터, 과일류, 채소류까지 다양한 농산물을 경작하고 있으며, 최근에는 고부가가치의 농산물을 경작하기 위해 수경재배기, 스마트 팜과 같은 첨단기술 방식의 경작법이 도입되고 있는 실정이다.
특히, 현재 농업분야는 점차 고령화되는 농촌 사정을 감안하여 저 비용 고 부가가치 개념의 스마트 팜을 적극적으로 도입하여 최소의 인력으로도 각종 작물 재배를 진행하고 있는 추세이다.
한편, 스마트 팜을 통한 작물 재배에서 각각의 작물별로 생장조건에 따라 적절하게 온도와 습도를 조절하고 필요에 따라 공기를 환기시켜야 하는 것은 공통된 사항이다.
이를 위해, 스마트 팜에 사용되는 비닐하우스에 창(측창, 천창)을 형성하고, 비닐하우스 창의 개폐를 통해 비닐하우스의 내부 온습도 조절 및 외부 공기 순환을 시키고 있다.
하지만, 종래의 비닐하우스 창 자동개폐장치는 현장에 설치된 수동 제어반을 통해 사용자가 비닐하우스 창 개폐 정도를 육안으로 확인하면서 조절하는 수동 방식과 원격지에 설치된 원격 제어반을 통해 원격으로 비닐하우스 창 개폐를 제어하는 자동 원격 방식이 있으며, 상기 수동 방식은 현장에서 육안으로 비닐하우스 창 개폐 정도를 확인하면서 조절하는 방식이어서 정확한 개폐 제어가 곤란하고, 자동 원격 방식은 원하는 개방율로 비닐하우스 창이 개방되었는지 확인하기가 곤란했다.
또한, 상기 비닐하우스 창에 이물질 등이 끼는 경우, 이를 인지하지 못한 상태에서의 무리한 개폐 동작에 의해 비닐하우스 창이나 구동 모터가 파손되는 문제가 발생했다.
따라서 본 발명은 수동 방식이든 자동 원격 방식이든 상관없이 수신된 개폐 제어신호에 따라 정확한 비닐하우스 창의 개폐 제어가 가능하고, 혹 비닐하우스 창에 이물질 등이 끼는 비상 상황이 발생하는 경우 이를 감지하여 사용자에게 알려주는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템을 제안하고자 한다.
다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-0965535호 비닐하우스 자동 개폐장치 2. 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0084479호 비닐하우스 측창개폐기의 모터 제어장치 3. 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0119525호 비닐하우스 자동 개폐장치
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
본 발명은 스마트 팜에 사용되는 비닐하우스의 온습도 조절을 위한 환기를 위해 외부의 수동 제어반이나 원격 제에반에서 제공되는 개폐 제어신호에 따라 비닐하우스 창의 개폐를 자동으로 정확하게 제어하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 비닐하우스 창에 이물질 등이 끼는 비상 상황이 발생하는 경우 이를 감지하여 사용자에게 알려주는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템은,
비닐하우스 창 개폐를 위해 개폐 제어장치(300)의 제어에 따라 정, 역 회전하는 모터(100)와;
창 부재가 권취 되고, 상기 모터(100)에 연결되어 모터(100)의 회전에 따라 정, 역 회전하여 권취된 창 부재를 감거나 풀면서 비닐하우스 프레임을 따라 이동하는 회전봉(200)과;
상기 모터(100) 일측에 설치되고, 외부 제어반에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 태그 정보를 이용해 모터(100)의 회전을 제어하여 비닐하우스의 창 개폐를 제어하는 개폐 제어장치(300)와;
모터(100)에 인접한 비닐하우스 프레임상 복수 개소에 설치되고, 개방율에 관한 태그 정보가 기록되어 있는 복수의 위치 태그(400)를 포함하는 것을 특징으로 하고,
또한, 본 발명의 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템의 또 다른 실시예는,
비닐하우스 창 개폐를 위해 개폐 제어장치(300)의 제어에 따라 정, 역 회전하는 모터(100)와;
창 부재가 권취 되고, 상기 모터(100)에 연결되어 모터(100)의 회전에 따라 정, 역 회전하여 권취된 창 부재를 감거나 풀면서 비닐하우스 프레임을 따라 이동하는 회전봉(200)과;
상기 모터(100) 일측에 설치되고, 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 사전 저장된 개폐 매뉴얼 정보를 이용해 모터(100)의 회전을 제어하여 비닐하우스의 창 개폐를 제어하는 개폐 제어장치(300)와;
모터(100)에 인접한 비닐하우스 프레임상 복수 개소에 설치되고, 개방율에 관한 태그 정보가 기록되어 있는 복수의 위치 태그(400)를 포함하되,
상기 개폐 매뉴얼 정보는 정, 역 회전수와 개방율이 매칭 된 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 스마트 팜에 사용되는 비닐하우스의 온습도 조절을 위한 환기를 위해 외부의 수동 제어반이나 원격 제에반에서 제공되는 개폐 제어신호에 따라 비닐하우스 창의 개폐를 자동으로 정확하게 제어하기 때문에, 현장에서 비닐하우스 창 개폐 정도를 육안으로 확인하는 수동 방식의 단점을 해결하고, 원하는 개방율로 비닐하우스 창이 개방되었는지 확인해야 하는 자동 원격 방식의 단점을 해결하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 비닐하우스 창에 이물질 등이 끼는 비상 상황이 발생하는 경우 이를 감지하여 사용자에게 알려주기 때문에, 잘못된 개폐로 비닐하우스에서 생장중인 농작물의 피해가 발생하거나 구동 모터가 파손되는 문제를 해결하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 개념도
도 2는 본 발명의 작동 상태도 1
도 3은 본 발명의 세부 구성도
도 4는 본 발명의 구성 블록도
도 5는 본 발명의 위치 태그 상태도
도 6은 본 발명의 실시예 1 기능 블록도
도 7은 본 발명의 작동 상태도 2
도 8은 본 발명의 실시예 2 기능 블록도
본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템(이하 ‘본 발명’)은 스마트 팜에 사용되는 비닐하우스(1)의 온습도 조절을 위한 환기를 위해, 현장에 설치된 수동 제어반(40)이나 원격지의 사용자 단말기(50)에서 제공되는 개폐 제어신호에 따라 비닐하우스 창의 개폐를 자동으로 정확하게 제어하는 발명이다.
본 발명은 비닐하우스(1)의 창 개폐 제어 방식에 따라 실시예 1과 실시예 2로 구분된다.
이하에서는 본 발명의 실시예 1에 대해 설명한다.
도 3, 4와 같이, 본 발명의 실시예 1은 모터(100), 회전봉(200), 개폐 제어장치(300), 복수의 위치 태그(400)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템의 실시예 1은, 도 3에 도시된 바와 같이,
비닐하우스 창 개폐를 위해 개폐 제어장치(300)의 제어에 따라 정, 역 회전하는 모터(100)와;
창 부재가 권취 되고, 상기 모터(100)에 연결되어 모터(100)의 회전에 따라 정, 역 회전하여 권취된 창 부재를 감거나 풀면서 비닐하우스 프레임을 따라 이동하는 회전봉(200)과;
상기 모터(100) 일측에 설치되고, 외부 제어반에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 태그 정보를 이용해 모터(100)의 회전을 제어하여 비닐하우스의 창 개폐를 제어하는 개폐 제어장치(300)와;
모터(100)에 인접한 비닐하우스 프레임상 복수 개소에 설치되고, 개방율에 관한 태그 정보가 기록되어 있는 복수의 위치 태그(400)를 포함하여 구성된다.
상기 모터(100)는 비닐하우스 창 개폐를 위해 개폐 제어장치(300)의 제어에 따라 정회전 또는 역회전하는 모터로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 모터(100)의 모터 축에는 창 부재(20)가 권취 된 회전봉(200)이 연결되고, 모터(100) 일측에는 모터 지지봉(60)이 연결되어 있다.
따라서 상기 모터(100)의 정 회전 또는 역 회전에 따라 회전봉(200)이 정,역 회전하게 되고, 이에 따라 회전봉(200)에 권취 된 창 부재(20)가 전개되거나 감기게 되고, 창 부재(20)가 전개되거나 감김에 따라 회전봉(200)이 비닐하우스 프레임(30)을 따라 이동하게 되어 비닐하우스 창이 개폐되는 것이다. 이때, 회전봉에 축 연결된 모터(100)도 이동하게 되며, 모터(100) 일측에 연결된 모터 지지봉(60)에 의해 모터 이동이 지지된다.
이때, 상기 모터(100)는 AC 모터, DC 모터 모두 적용할 수 있는데, 본 발명 은 비닐하우스 창 개폐를 위해 모터(100)를 사용하므로 큰 구동력이 필요하지 않기 때문에, 구조가 간단하며 회전 제어가 용이한 DC 모터를 적용하는 것이 바람직하다.
상기 회전봉(200)은 창 부재가 권취 되고, 상기 모터(100)에 연결되어 모터(100)의 회전에 따라 정, 역 회전하여 권취된 창 부재를 감거나 풀면서 비닐하우스 프레임을 따라 이동하는 구성이다.
회전봉(200)은 모터(100)의 모터축에 축 결합되어 모터(100)의 회전 동력에 의해 정,역 회전하면서 비닐하우스 프레임(30)을 따라 상승 이동하거나 하강 이동되고, 상기 회전봉(200)에는 일정 크기와 면적을 갖는 비닐이나 차단막 같은 창 부재(20)가 권취되어 있다.
따라서 상기 회전봉(200)이 권취된 창 부재(20)를 감거나 풀면서 비닐하우스 프레임(30)을 따라 이동하는 것을 통해 비닐하우스 창이 개방 또는 폐쇄된다.
도 3을 참조하면, 상기 개폐 제어장치(300)는 모터(100)의 일측에 설치되고, 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 태그 정보를 이용해 모터(100)의 회전을 제어하여 비닐하우스(1)의 창 개폐를 제어하는 구성으로, 제어모듈(310), 태그리더 모듈(320), 통신모듈(330)을 포함하여 구성된다.
상기 제어모듈(310)은 외부의 수동 제어반이나 사용자 단말기로부터 개폐 제어신호가 수신되면, 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 기억된 현재 개방율을 참조하여 비닐하우스 창을 더 개방할 것이지 아니면 더 폐쇄할 것인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 모터(100)를 정 회전 또는 역 회전 시킨다.
이후, 태그리더 모듈(320)이 리딩하여 획득한 태그 정보에 의한 개방율이 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 일치하면 모터(100)를 정지시키고, 상기 모터(100)의 정지 직전 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 개방율을 현재 개방율로 기억함과 동시에 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송시킨다.
상기 태그리더 모듈(320)은 비닐하우스 프레임(30)을 따라 이동하는 회전봉 이동에 연동하여 이동하면서 비닐하우스 프레임(30)에 설치된 위치 태그(400)를 리딩하여 태그 정보를 습득하고, 습득된 태그 정보를 제어모듈(310)로 제공한다.
상기 통신모듈(330)은 외부의 수동 제어반(40) 또는 사용자 단말기(50)로부터 개폐 제어신호를 수신하여 제어모듈(310)로 제공하고, 제어모듈(310)의 제어에 따라 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송한다.
또한, 상기 제어모듈(310)은 개폐 제어신호에 따라 모터(100)를 정 회전 또는 역 회전 시킨 후, 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 일치하는 개방율에 해당하는 태그 정보가 리딩 되지 않으면 비닐하우스 개폐에 이상이 발생한 것으로 판단하여 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송되도록 제어한다.
상기 개폐 제어장치(300)의 구체적 동작 특성은 후술하기로 한다.
도 5를 참조하면, 상기 복수의 위치 태그(400)는 모터(100)에 인접한 비닐하우스 프레임(30)상 복수 개소에 설치되고, 개방율에 관한 태그 정보가 기록되어 있는 전자 태그(RFID Tag: Radio Frequency Identification Tag)로서, 상단 태그(410), 하단 태그(420), 복수의 중간 태그(430)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 복수의 위치 태그(400)는,
일정 길이의 비닐하우스 프레임 상측에 설치되고, 100% 개방율이란 태그 정보가 기록된 상단 태그(410)와,
일정 길이의 비닐하우스 프레임 하측에 설치되고, 0% 개방율이란 태그정보가 기록된 하단 태그(420)와,
상단 태그(410)와 하단 태그(420) 사이의 비닐하우스 프레임상에 설치되고, 개방 위치에 따른 각기 다른 개방율에 관한 태그 정보가 기록된 복수의 중간 태그(430)를 포함한다.
도 5를 참조하면, 상기 상단 태그(410)는 일정 길이의 비닐하우스 프레임(30) 상측에 설치되고, 상기 하단 태그(420)는 일정 길이의 비닐하우스 프레임(30) 하측에 각각 설치된다.
상기 개폐 제어장치(300)의 제어모듈(310)이 모터(100)를 정 회전 또는 역 회전시켜 태그리더 모듈(320)이 비닐하우스 프레임(30)상 상단 태그(410) 또는 하단 태그(420)가 설치된 위치에 도달하면, 상기 태그리더 모듈(320)은 상단 태그(410) 또는 하단 태그(420)의 태그 정보를 리딩(획득)하게 되는데, 100% 개방율이란 태그 정보가 기록된 상단 태그(410)를 태그리더 모듈(320)이 리딩한다는 것은 비닐하우스 창이 100% 개방된 것을 의미하고, 0% 개방율이란 태그 정보가 기록된 하단 태그(420)를 태그리더 모듈(320)이 리딩한다는 것은 비닐하우스 창이 0% 개방 즉, 완전 폐쇄된 것을 의미한다.
또한, 상기 상단 태그(410)와 하단 태그(420) 사이의 비닐하우스 프레임(30) 상 개방 위치별로 복수의 중간 태그(430)가 설치되는데, 상기 중간 태그(430)들에는 개방 위치에 따른 각기 다른 개방율에 관한 태그 정보가 기록되어 있다.
특히, 중간 태그(430)가 설치되는 비닐하우스 프레임(30)상 위치는 10% 개방 위치, 20% 개방 위치, 30% 개방 위치, 40% 개방 위치, 50% 개방 위치, 60% 개방 위치, 70% 개방 위치, 80% 개방 위치, 90% 개방 위치이다.
상기 개폐 제어장치(300)의 제어모듈(310)이 모터(100)를 정 회전 또는 역 회전시켜 태그리더 모듈(320)이 비닐하우스 프레임(30)상 중간 태그(430)가 설치된 위치에 도달하면, 상기 태그리더 모듈(320)은 중간 태그(430)의 태그 정보를 리딩(획득)하게 되는데, 10% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430)의 태그 정보를 리딩한다는 것은 비닐하우스 창이 10% 개방된 것을 의미하고, 50% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430)의 태그 정보를 리딩한다는 것은 비닐하우스 창이 50% 개방된 것을 의미하고, 90% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430)의 태그 정보를 리딩한다는 것은 비닐하우스 창이 90% 개방된 것을 의미한다.
본 발명에서는 중간 태그(430)의 설치 위치를 10% 단위의 개방 위치로 설명하고 있으나, 이 보다 더 세밀하게 중간 태그(430)를 설치할 수 있음을 알아야 한다.
이하에서는, 본 발명 실시예 1의 비닐하우스 창 개폐 제어 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 6을 참조하면, 개폐 제어장치(300)의 제어모듈(310)은 통신모듈(330)을 통해 외부의 수동 제어반(40) 또는 사용자단말기(50)로부터 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호가 수신되면, 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 기억된 현재 개방율을 참조하여 비닐하우스 창을 더 개방할 것이지 아니면 더 폐쇄할 것인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 모터(100)를 정회전 또는 역회전 시킨다.
상기 기억된 현재 개방율은 직전 개폐 동작에 의해 현재 비닐하우스 창이 개방된 정도를 나타내는 정보로서 직전 개폐 동작 후, 개폐 제어장치(300)의 제어모듈(310)이 기억하고 있는 정보로서 직전 개폐 동작 시, 모터(100)의 정지 직전 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 개방율이다.
예를 들어, 도 7의 상단 그림과 같이, 기억된 현재 개방율이 30%이고, 외부의 수동 제어반(40) 또는 사용자단말기(50)로부터 수신된 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율이 80%라고 가정하는 경우, 제어모듈(310)은 개방율 30%에서 개방율 80%로 더 개방해야 하는 것으로 판단하여 모터(100)를 정회전 또는 역회전 시킨다. 만일, 모터(100)의 정 회전이 비닐하우스 창을 개방시키는 회전이고, 역 회전이 비닐하우스 창을 폐쇄시키는 회전이라면, 제어모듈(310)은 개방율 30%에서 개방율 80%로 더 개방시키기 위해 모터(100)를 정 회전 시킨다.
모터(100)의 정 회전에 따라 도 7의 하단 그림과 같이, 모터 일측에 부착 설치된 개폐 제어장치(300)는 모터에 인접한 비닐하우스 프레임(30) 주변을 따라 모터와 함께 상승 이동하게 되며, 상승 과정에서 개폐 제어장치(300)의 태그리더 모듈(320)은 복수의 위치 태그(400)들을 순서대로 리딩하게 된다. 즉, 40% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430), 50% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430), 60% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430) 등을 리딩하게 되는 것이다.
이때, 태그리더 모듈(320)이 위치 태그(상단태그(410), 하단태그(420), 중간 태그(430))들을 리딩하면서 획득하는 태그 정보가 목표 개방율에 해당하는 태그 정보이면 제어모듈(310)은 모터(100)를 정지시킨다.
예를 들어, 기억된 현재 개방율이 30%이고, 외부의 수동 제어반(40) 또는 사용자단말기(50)로부터 수신된 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율이 80%라고 가정하는 경우, 도 7의 하단 그림을 참조하면, 모터 회전 후, 태그리더 모듈(320)이 획득하는 태그 정보가 80% 개방율이란 정보이면 상기 제어모듈(310)은 비닐하우스 창이 개폐 제어신호에 해당하는 목표 개방율 80%에 해당하는 개방 상태로 판단하고 모터(100)를 정지시킨다.
이때, 상기 제어모듈(310)은 모터(100)의 정지 직전 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 개방율을 현재 개방율로 기억함과 동시에, 통신모듈(330)을 통해 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자단말기(50)로 전송하여 사용자에게 통지한다.
예를 들어, 모터(100)의 정지 직전 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 태그 정보가 80% 개방율이라면 현재 개방율을 80%로 기억함과 동시에, 통신모듈(330)을 통해 현재 개방율 80%란 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자단말기(50)로 전송하여 사용자에게 통지한다.
한편, 상기 제어모듈(310)은 개폐 제어신호에 따라 모터(100)를 정 회전 또는 역 회전 시킨 후에 해당 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 일치하는 개방율에 해당하는 태그 정보가 리딩 되지 않으면, 비닐하우스(1)의 창 개폐에 이상이 발생한 것으로 판단하여 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반(40) 또는 사용자단말기(50)로 전송한다.
예를 들어, 도 7과 같이, 현재 개방율이 30%이고, 목표 개방율이 80%라고 가정하는 경우, 상기 제어모듈(310)은 모터(100)를 회전시켜 목표 개방율 80%가 되도록 제어하게 되는데, 정상적이라면 모터 회전 후, 태그리더 모듈(320)은 80% 개방율이란 태그 정보가 기록된 중간 태그(430)를 리딩하게 된다.
그러나 어떠한 이유로 80% 개방율이란 태그 정보가 기록된 중간 태그(430)를 리딩하지 못하게 되면, 상기 제어모듈(310)은 비닐하우스 창 개폐에 이상이 발생한 것으로 판단하여 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반이나 사용자단말기로 전송한다.
비닐하우스 창 개폐에 이상을 발생시키는 요인으로는 모터(100) 고장, 비닐하우스 프레임(30) 파손, 창 부재(30)에 이물질 유입 등일 수 있으며, 이러한 경우 제어모듈(310)은 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반이나 사용자단말기로 전송하여 관리자가 적절한 현장 조치를 취할 수 있도록 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예 2에 대해 설명한다.
도 3, 4와 같이, 본 발명의 실시예 2는 실시예 1과 마찬가지로 모터(100), 회전봉(200), 개폐 제어장치(300), 복수의 위치 태그(400)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템의 실시예 2는, 도 3에 도시된 바와 같이,
비닐하우스 창 개폐를 위해 개폐 제어장치(300)의 제어에 따라 정, 역 회전하는 모터(100)와;
창 부재가 권취 되고, 상기 모터(100)에 연결되어 모터(100)의 회전에 따라 정, 역 회전하여 권취된 창 부재를 감거나 풀면서 비닐하우스 프레임을 따라 이동하는 회전봉(200)과;
상기 모터(100) 일측에 설치되고, 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 사전 저장된 개폐 매뉴얼 정보를 이용해 모터(100)의 회전을 제어하여 비닐하우스의 창 개폐를 제어하는 개폐 제어장치(300)와;
모터(100)에 인접한 비닐하우스 프레임상 복수 개소에 설치되고, 개방율에 관한 태그 정보가 기록되어 있는 복수의 위치 태그(400)를 포함하되,
상기 개폐 매뉴얼 정보는 정, 역 회전수와 개방율이 매칭 된 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예 1은 비닐하우스 창 개폐 제어를 위해 상술한 바와 같이, 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 태그 정보를 이용하는 반면, 본 발명의 실시예 2는 비닐하우스 창 개폐 제어를 위해 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 사전 저장된 개폐 매뉴얼 정보를 이용한다는 점에서 차이가 있다.
상기 모터(100)는 비닐하우스 창 개폐를 위해 개폐 제어장치(300)의 제어에 따라 정회전 또는 역회전하는 모터로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 모터(100)의 모터 축에는 창 부재(20)가 권취 된 회전봉(200)이 연결되고, 모터(100) 일측에는 모터 지지봉(60)이 연결되어 있으며, 실시예 2의 모터(100)는 실시예 1의 모터(100)와 동일한 동작 특성을 갖는 구성으로서, 실시예 1에서 상세히 설명된바 실시예 2의 모터(100)에 대한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
상기 회전봉(200)은 창 부재가 권취 되고, 상기 모터(100)에 연결되어 모터(100)의 회전에 따라 정, 역 회전하여 권취된 창 부재를 감거나 풀면서 비닐하우스 프레임을 따라 이동하는 구성으로서, 실시예 2의 회전봉(200)은 실시예 1의 회전봉(200)과 동일한 동작 특성을 갖는 구성으로서, 실시예 1에서 상세히 설명된바 실시예 2의 회전봉(200)에 대한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 개폐 제어장치(300)는 모터(100)의 일측에 설치되고, 외부의 수동 제어반(40)이나 원격지의 사용자 단말기(50)에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 사전 저장된 개폐 매뉴얼 정보를 이용해 모터(100)의 회전을 제어하여 비닐하우스(1)의 창 개폐를 제어하는 구성으로, 제어모듈(310), 태그리더 모듈(320), 통신모듈(330)을 포함하여 구성된다.
상기 제어모듈(310)은 외부의 수동 제어반이나 사용자 단말기로부터 개폐 제어신호가 수신되면, 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 기억된 현재 개방율을 참조하여 비닐하우스 창을 더 개방할 것이지 아니면 더 폐쇄할 것인지를 판단하여 모터(100)의 정 회전 또는 역 회전을 결정하고, 개폐 매뉴얼 정보를 이용해 현재 개방율에서 목표 개방율이 되도록 하는 모터(100)의 회전수를 결정하고, 결정된 모터(100)의 정 회전수 또는 역 회전수만큼 상기 모터(100)를 회전시킨 후 정지 시킨다.
이후, 상기 모터(100)의 정지 직전 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 개방율을 현재 개방율로 기억함과 동시에 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송시킨다.
상기 태그리더 모듈(320)은 비닐하우스 프레임(30)을 따라 이동하는 회전봉 이동에 연동하여 이동하면서 비닐하우스 프레임(30)에 설치된 위치 태그(400)를 리딩하여 태그 정보를 습득하고, 습득된 태그 정보를 제어모듈(310)로 제공한다.
상기 통신모듈(330)은 외부의 수동 제어반(40) 또는 사용자 단말기(50)로부터 개폐 제어신호를 수신하여 제어모듈(310)로 제공하고, 제어모듈(310)의 제어에 따라 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송한다.
또한, 상기 제어모듈(310)은 모터(100)가 정 회전 또는 역 회전된 후, 정지될 때까지 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 일치하는 개방율에 해당하는 태그 정보가 리딩 되지 않으면 비닐하우스 개폐에 이상이 발생한 것으로 판단하여 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송되도록 제어한다.
상기 개폐 제어장치(300)의 구체적 동작 특성은 후술하기로 한다.
도 5를 참조하면, 상기 복수의 위치 태그(400)는 모터(100)에 인접한 비닐하우스 프레임(30)상 복수 개소에 설치되고, 개방율에 관한 태그 정보가 기록되어 있는 전자 태그(RFID Tag: Radio Frequency Identification Tag)로서, 상단 태그(410), 하단 태그(420), 복수의 중간 태그(430)를 포함하여 구성되며, 실시예 2의 위치 태그(400)는 실시예 1의 위치 태그(400)와 동일한 구성적 특징을 갖는 구성으로서, 실시예 1에서 상세히 설명된바 실시예 2의 위치 태그(400)에 대한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 본 발명 실시예 2의 비닐하우스 창 개폐 제어 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 8을 참조하면, 개폐 제어장치(300)의 제어모듈(310)은 통신모듈(330)을 통해 외부의 수동 제어반이나 사용자 단말기로부터 개폐 제어신호가 수신되면, 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 기억된 현재 개방율을 참조하여 비닐하우스 창을 더 개방할 것이지 아니면 더 폐쇄할 것인지를 판단하여 모터(100)의 정 회전 또는 역 회전을 결정하고, 개폐 매뉴얼 정보를 이용해 현재 개방율에서 목표 개방율이 되도록 하는 모터(100)의 회전수를 결정하고, 결정된 모터(100)의 정 회전수 또는 역 회전수만큼 상기 모터(100)를 회전시킨 후 정지 시킨다.
상기 기억된 현재 개방율은 직전 개폐 동작에 의해 현재 비닐하우스 창이 개방된 정도를 나타내는 정보로서 직전 개폐 동작 후, 개폐 제어장치(300)의 제어모듈(310)이 기억하고 있는 정보로서, 직전 개폐 동작 시, 모터(100)의 정지 직전 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 개방율이다.
예를 들어, 도 7의 상단 그림과 같이, 기억된 현재 개방율이 30%이고, 외부의 수동 제어반(40) 또는 사용자단말기(50)로부터 수신된 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율이 80%라고 가정하는 경우, 제어모듈(310)은 개방율 30%에서 개방율 80%로 더 개방해야 하는 것으로 판단하여 모터(100)를 정회전 또는 역회전을 결정한다. 만일, 모터(100)의 정 회전이 비닐하우스 창을 개방시키는 회전이고, 역 회전이 비닐하우스 창을 폐쇄시키는 회전이라면, 제어모듈(310)은 개방율 30%에서 개방율 80%로 더 개방시키기 위해 모터(100)를 정 회전 시킬 것으로 결정한다.
또한, 개폐 매뉴얼 정보를 이용해 현재 개방율에서 목표 개방율이 되도록 하는 모터(100)의 회전수를 결정하게 되는데, 상기 개폐 매뉴얼 정보는 정, 역 회전수와 개방율이 매칭 된 정보이다.
예를 들어, 개방율 30%에서 개방율 80%로 더 개방시켜야 하는 상황이라면, 개폐 매뉴얼 정보에 의해 개방율 30%에서 개방율 80%로 더 개방시키기 위한 정회전수 50회란 결과를 도출하게 된다.
이후, 제어모듈(310)은 결정된 모터(100)의 정 회전수 또는 역 회전수만큼 모터(100)를 회전시킨 후 정지 시킨다.
모터(100)가 회전을 시작하여 정지될 때까지 도 7의 하단 그림과 같이, 모터 일측에 부착 설치된 개폐 제어장치(300)는 모터에 인접한 비닐하우스 프레임(30) 주변을 따라 모터와 함께 상승 이동하게 되며, 상승 과정에서 개폐 제어장치(300)의 태그리더 모듈(320)은 복수의 위치 태그(400)들을 순서대로 리딩하게 된다. 즉, 40% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430), 50% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430), 60% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430) 등을 리딩하게 되는 것이다.
예를 들어, 개폐 매뉴얼 정보에 의해 개방율 30%에서 개방율 80%로 더 개방시키기 위한 정회전수 또는 역회전수만큼 모터가 회전한 후 정지하는 경우, 정상적이라면, 모터(100)의 정지 직전, 태그리더 모듈(320)은 80% 개방 위치에 설치된 중간 태그(430)를 리딩하게 되며, 제어모듈(310)은 모터(100)의 정지 직전 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 개방율을 현재 개방율로 기억함과 동시에, 통신모듈(330)을 통해 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자단말기(50)로 전송하여 사용자에게 통지한다.
한편, 상기 제어모듈(310)은 모터(100)가 정 회전 또는 역 회전된 후, 정지될 때까지 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 일치하는 개방율에 해당하는 태그 정보가 리딩 되지 않으면 비닐하우스 개폐에 이상이 발생한 것으로 판단하여 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송되도록 제어한다.
예를 들어, 도 7과 같이, 현재 개방율이 30%이고, 목표 개방율이 80%라고 가정하는 경우, 상기 제어모듈(310)은 개폐 매뉴얼 정보에 따라 결정된 회전수만큼 모터를 회전시킨 후 정지시키게 되는데, 정상적이라면 모터 회전 후, 태그리더 모듈(320)은 80% 개방율이란 태그 정보가 기록된 중간 태그(430)를 리딩하게 된다.
그러나 어떠한 이유로 80% 개방율이란 태그 정보가 기록된 중간 태그(430)를 리딩하지 못하게 되면, 상기 제어모듈(310)은 비닐하우스 창 개폐에 이상이 발생한 것으로 판단하여 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반이나 사용자단말기로 전송한다.
비닐하우스 창 개폐에 이상을 발생시키는 요인으로는 모터(100) 고장, 비닐하우스 프레임(30) 파손, 창 부재(30)에 이물질 유입 등일 수 있으며, 이러한 경우 제어모듈(310)은 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반이나 사용자단말기로 전송하여 관리자가 적절한 현장 조치를 취할 수 있도록 한다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
1 : 비닐 하우스
100 : 모터
200 : 회전봉
300 : 개폐 제어장치
400 : 위치 태그

Claims (10)

  1. 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템에 있어서,
    비닐하우스 창 개폐를 위해 개폐 제어장치(300)의 제어에 따라 정, 역 회전하는 모터(100)와;
    창 부재가 권취 되고, 상기 모터(100)에 연결되어 모터(100)의 회전에 따라 정, 역 회전하여 권취된 창 부재를 감거나 풀면서 비닐하우스 프레임을 따라 이동하는 회전봉(200)과;
    상기 모터(100) 일측에 설치되고, 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 태그 정보를 이용해 모터(100)의 회전을 제어하여 비닐하우스의 창 개폐를 제어하는 개폐 제어장치(300)와;
    모터(100)에 인접한 비닐하우스 프레임상 복수 개소에 설치되고, 개방율에 관한 태그 정보가 기록되어 있는 복수의 위치 태그(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개폐 제어장치(300)는,
    외부의 수동 제어반이나 사용자 단말기로부터 개폐 제어신호가 수신되면, 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 기억된 현재 개방율을 참조하여 비닐하우스 창을 더 개방할 것이지 아니면 더 폐쇄할 것인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 모터(100)를 정 회전 또는 역 회전 시킨 후, 태그리더 모듈(320)이 리딩하여 획득한 태그 정보에 의한 개방율이 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 일치하면 모터(100)를 정지시키고, 상기 모터(100)의 정지 직전 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 개방율을 현재 개방율로 기억함과 동시에 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송되도록 제어하는 제어모듈(310)과,
    비닐하우스 프레임(30)을 따라 이동하는 회전봉 이동에 연동하여 이동하면서 비닐하우스 프레임(30)에 설치된 위치 태그(400)를 리딩하여 태그 정보를 습득하고, 습득된 태그 정보를 제어모듈(310)로 제공하는 태그리더 모듈(320)과,
    외부의 수동 제어반(40) 또는 사용자 단말기(50)로부터 개폐 제어신호를 수신하여 제어모듈(310)로 제공하고, 제어모듈(310)의 제어에 따라 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송하는 통신모듈(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어모듈(310)은,
    모터(100)를 정 회전 또는 역 회전 시킨 후, 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 일치하는 개방율에 해당하는 태그 정보가 리딩 되지 않으면 비닐하우스 개폐에 이상이 발생한 것으로 판단하여 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 위치 태그(400)는,
    일정 길이의 비닐하우스 프레임 상측에 설치되고, 100% 개방율이란 태그 정보가 기록된 상단 태그(410)와,
    일정 길이의 비닐하우스 프레임 하측에 설치되고, 0% 개방율이란 태그정보가 기록된 하단 태그(420)와,
    상단 태그(410)와 하단 태그(420) 사이의 비닐하우스 프레임상에 설치되고, 개방 위치에 따른 각기 다른 개방율에 관한 태그 정보가 기록된 복수의 중간 태그(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중간 태그(430)가 설치되는 비닐하우스 프레임상 개방 위치는,
    10% 개방 위치, 20% 개방 위치, 30% 개방 위치, 40% 개방 위치, 50% 개방 위치, 60% 개방 위치, 70% 개방 위치, 80% 개방 위치, 90% 개방 위치인 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
  6. 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템에 있어서,
    비닐하우스 창 개폐를 위해 개폐 제어장치(300)의 제어에 따라 정, 역 회전하는 모터(100)와;
    창 부재가 권취 되고, 상기 모터(100)에 연결되어 모터(100)의 회전에 따라 정, 역 회전하여 권취된 창 부재를 감거나 풀면서 비닐하우스 프레임을 따라 이동하는 회전봉(200)과;
    상기 모터(100) 일측에 설치되고, 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)에서 제공된 목표 개방율에 관한 개폐 제어신호와 사전 저장된 개폐 매뉴얼 정보를 이용해 모터(100)의 회전을 제어하여 비닐하우스의 창 개폐를 제어하는 개폐 제어장치(300)와;
    모터(100)에 인접한 비닐하우스 프레임상 복수 개소에 설치되고, 개방율에 관한 태그 정보가 기록되어 있는 복수의 위치 태그(400)를 포함하되,
    상기 개폐 매뉴얼 정보는 정, 역 회전수와 개방율이 매칭 된 정보인 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 개폐 제어장치(300)는,
    외부의 수동 제어반이나 사용자 단말기로부터 개폐 제어신호가 수신되면, 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 기억된 현재 개방율을 참조하여 비닐하우스 창을 더 개방할 것이지 아니면 더 폐쇄할 것인지를 판단하여 모터(100)의 정 회전 또는 역 회전을 결정하고, 개폐 매뉴얼 정보를 이용해 현재 개방율에서 목표 개방율이 되도록 하는 모터(100)의 회전수를 결정하고, 결정된 모터(100)의 정 회전수 또는 역 회전수만큼 상기 모터(100)를 회전시킨 후 정지시키고, 상기 모터(100)의 정지 직전 위치 태그(400)를 리딩하여 획득한 개방율을 현재 개방율로 기억함과 동시에 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송되도록 제어하는 제어모듈(310)과,
    비닐하우스 프레임(30)을 따라 이동하는 회전봉 이동에 연동하여 이동하면서 비닐하우스 프레임(30)에 설치된 위치 태그(400)를 리딩하여 태그 정보를 습득하고, 습득된 태그 정보를 제어모듈(310)로 제공하는 태그리더 모듈(320)과,
    외부의 수동 제어반(40) 또는 사용자 단말기(50)로부터 개폐 제어신호를 수신하여 제어모듈(310)로 제공하고, 제어모듈(310)의 제어에 따라 현재 개방율 정보를 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송하는 통신모듈(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어모듈(310)은,
    모터(100)가 정 회전 또는 역 회전된 후, 정지될 때까지 개폐 제어신호에 의한 목표 개방율과 일치하는 개방율에 해당하는 태그 정보가 리딩 되지 않으면 비닐하우스 개폐에 이상이 발생한 것으로 판단하여 이상 발생 이벤트 정보를 생성하여 외부의 수동 제어반(40)이나 사용자 단말기(50)로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 위치 태그(400)는,
    일정 길이의 비닐하우스 프레임 상측에 설치되고, 100% 개방율이란 태그 정보가 기록된 상단 태그(410)와,
    일정 길이의 비닐하우스 프레임 하측에 설치되고, 0% 개방율이란 태그정보가 기록된 하단 태그(420)와,
    상단 태그(410)와 하단 태그(420) 사이의 비닐하우스 프레임상에 설치되고, 개방 위치에 따른 각기 다른 개방율에 관한 태그 정보가 기록된 복수의 중간 태그(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 중간 태그(430)가 설치되는 비닐하우스 프레임상 개방 위치는,
    10% 개방 위치, 20% 개방 위치, 30% 개방 위치, 40% 개방 위치, 50% 개방 위치, 60% 개방 위치, 70% 개방 위치, 80% 개방 위치, 90% 개방 위치인 것을 특징으로 하는 비닐하우스 창 개폐 제어 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100965535B1 (ko) 2008-06-26 2010-06-23 주식회사 엠파인 비닐하우스 자동 개폐장치
KR20130084479A (ko) 2012-01-17 2013-07-25 (주)에스티엠 비닐하우스 측창개폐기의 모터 제어장치
KR20200119525A (ko) 2019-04-10 2020-10-20 주식회사 금산코리아 비닐하우스 자동 개폐장치

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