KR20220133433A - 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법은, 물이 수용되는 용수저장탱크 또는 소독액이 수용되는 소독액 공급유닛으로부터 스마트팜 측으로 물 또는 소독액을 선택적으로 유동시키며, 압축공기를 발생시키는 컴프레서에 의해 발생한 압축공기를 상기 스마트팜 측으로 유동시켜 물과 압축공기의 혼합유체 또는 소독액과 압축공기의 혼합유체 중 어느 하나를 상기 스마트팜에 분무하는 배관 어셈블리와, 상기 배관 어셈블리를 제어하는 제어부와, 사용자의 조작을 입력받는 컨트롤 패널을 포함하는 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 있어서, 상기 제어부가 상기 컨트롤 패널로부터 입력된 자동/수동 모드를 판단하는 (a)단계, 상기 제어부가 상기 컨트롤 패널로부터 입력된 운용 모드를 판단하는 (b)단계, 상기 제어부가 상기 (a)단계에 의해 판단된 자동/수동 모드에 따라, 상기 (b)단계에 의해 판단된 운용 모드를 수행하는 (c)단계 및 상기 제어부가 상기 (c)단계가 수행된 이후 기 설정된 가동시간이 경과된 것으로 판단한 경우, 현재 수행되던 운용 모드를 종료하는 (d)단계를 포함한다.
Description
본 발명은 스마트팜에 적용되는 미세분무시스템의 운용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 합리적인 알고리즘에 따라 스마트팜 미세분무시스템을 효율적이고 효과적으로 운용 가능하도록 하는 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 관한 것이다.
최근에는 ICT(Information and Communications Technologies)가 크게 발전함에 따라 다양한 산업 분야에서 사물 인터넷, 빅데이터, 인공지능 등과 같은 기술을 사용하여 자동화를 구축하고 있는 추세이다.
이와 같은 경향은 기존 1차 산업 및 2차 산업 등에도 적용되고 있으며, 예컨대 기존의 농가에서도 농작물, 가축 및 수산물 등의 생육 환경을 적정하게 유지 · 관리하고, PC와 스마트폰 등으로 원격에서 자동 관리할 수 있도록 함으로써 생산성 및 편의성을 증가시키고 있다. 그리고 이와 같은 기술이 적용된 농업용 시스템을 일반적으로 스마트팜(Smart Farm)이라 칭하고 있다.
스마트팜에서는 많은 작업이 자동화되어 이루어지고 있으나, 일부 작업에 대해서는 아직까지도 수동 작업이 이루어지거나, 또는 제한적인 자동화 시스템만이 적용되고 있다.
예를 들어, 농업용 부지에 물과 소독액을 공급하는 과정은 아직까지도 작업자에 의해 수동으로 이루어지기도 하며, 또는 자동화된 고압용 노즐시스템을 이용하여 물과 소독액을 동시에 분무하는 방식이 적용되고 있다.
전자의 경우 작업자의 노동력이 많이 소요되는 것은 물론 작업자가 인체에 유해한 소독액을 직접적 또는 간접적으로 흡입하기 때문에 건강을 해칠 수가 있다는 문제가 있으며, 후자의 경우에는 고압용 노즐을 이용함에 따라 물과 소독액의 액적 사이즈를 작게 만드는데 한계가 존재할 수밖에 없다는 문제가 있다. 특히 소독액 또는 농약을 분무할 경우, 독성이 강하기 때문에 고압을 발생시키기 위한 펌프가 쉽게 손상되는 문제도 있다.
이에 따라 물과 소독액을 공급하는 과정 전체를 전면 자동화하여 상기한 문제점들을 해결하고, 효율적으로 스마트팜의 운용이 가능하도록 하는 합리적인 방법이 요구되는 상황이다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 스마트팜 내에 농업용수 또는 소독액을 분사하는 과정을 전면 자동화할 수 있으며, 또한 고압의 펌프 적용을 배제하면서도 분무되는 액적의 사이즈를 최소화할 수 있도록 하는 스마트팜 미세분무시스템을 효율적이고 효과적으로 운용 가능하도록 하는 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법을 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법은, 물이 수용되는 용수저장탱크 또는 소독액이 수용되는 소독액 공급유닛으로부터 스마트팜 측으로 물 또는 소독액을 선택적으로 유동시키며, 압축공기를 발생시키는 컴프레서에 의해 발생한 압축공기를 상기 스마트팜 측으로 유동시켜 물과 압축공기의 혼합유체 또는 소독액과 압축공기의 혼합유체 중 어느 하나를 상기 스마트팜에 분무하는 배관 어셈블리와, 상기 배관 어셈블리를 제어하는 제어부와, 사용자의 조작을 입력받는 컨트롤 패널을 포함하는 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 있어서, 상기 제어부가 상기 컨트롤 패널로부터 입력된 자동/수동 모드를 판단하는 (a)단계, 상기 제어부가 상기 컨트롤 패널로부터 입력된 운용 모드를 판단하는 (b)단계, 상기 제어부가 상기 (a)단계에 의해 판단된 자동/수동 모드에 따라, 상기 (b)단계에 의해 판단된 운용 모드를 수행하는 (c)단계 및 상기 제어부가 상기 (c)단계가 수행된 이후 기 설정된 가동시간이 경과된 것으로 판단한 경우, 현재 수행되던 운용 모드를 종료하는 (d)단계를 포함한다.
이때 상기 운용 모드는, 상기 스마트팜 내의 온도 및 습도 중 적어도 어느 하나 이상을 조절하기 위한 온습도 조절 모드 및 상기 스마트팜 내를 소독하기 위한 소독 모드를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제어부가 상기 (b)단계에서 상기 운용 모드를 온습도 조절 모드로 판단한 경우, 상기 (c)단계는, 상기 제어부가 상기 컴프레서를 작동시키는 동시에, 상기 소독액 공급유닛으로부터 공급되는 소독액의 유동경로가 차폐되도록 하고, 상기 용수저장탱크로부터 공급되는 물의 유동경로가 개방되도록 할 수 있다.
여기서 상기 제어부가 상기 (b)단계에서 상기 운용 모드를 소독 모드로 판단한 경우, 상기 (c)단계는, 상기 제어부가 상기 컴프레서를 작동시키는 동시에, 상기 소독액 공급유닛으로부터 공급되는 소독액의 유동경로가 개방되도록 하고, 상기 용수저장탱크로부터 공급되는 물의 유동경로가 차폐되도록 할 수 있다.
또한 제어부가 상기 (a)단계에서 수동 모드인 것으로 판단하거나, 상기 (b)단계에서 상기 운용 모드가 소독 모드인 것으로 판단된 경우, 상기 (d)단계 이후에는, 상기 제어부가 상기 배관 어셈블리를 세척하는 세척 모드를 수행하는 (e)단계가 더 수행될 수 있다.
그리고 상기 제어부가 상기 (a)단계에서 자동 모드인 것으로 판단한 경우, 상기 (c)단계는, 상기 컨트롤 패널의 세부 설정을 고려하지 않고 미리 설정된 자동 알고리즘에 따라 상기 운용 모드를 수행할 수 있다.
더불어 상기 제어부가 상기 (a)단계에서 수동 모드인 것으로 판단한 경우, 상기 (c)단계는, 상기 컨트롤 패널의 세부 설정에 따라 상기 운용 모드를 수행할 수 있다.
한편 상기 컨트롤 패널은 알람을 수행하는 경보부를 포함하며, 상기 스마트팜 미세분무시스템이 기 설정된 비상정지조건을 충족할 경우, 상기 제어부가 상기 스마트팜 미세분무시스템을 정지시키고, 상기 경보부를 통해 경보가 수행되도록 하는 (ex)단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법은, 제어부를 통해 컴프레서에 의해 공급되는 압축공기, 용수저장탱크에 의해 공급되는 물, 소독액 공급유닛에 의해 공급되는 소독액을 자동/수동 모드 및 운용 모드에 따라 기 설정된 알고리즘을 통해 공급 제어할 수 있어 스마트팜 미세분무시스템을 효율적이고 효과적으로 운용할 수 있다는 장점을 가진다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 소독액공급유닛의 세부 구조를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 사이펀노즐 및 분지배관의 세부 구조를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 컨트롤 패널의 모습을 자세히 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 있어서, 다양한 모드의 운용 과정을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 의해 수행되는 각 과정을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 온습도조절모드에서의 구동 모습을 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 소독모드에서의 구동 모습을 나타낸 도면;
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 스마트팜의 미세분무시스템에 있어서, 분지배관의 모습을 나타낸 도면; 및
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 스마트팜의 미세분무시스템에 있어서, 분지배관의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 소독액공급유닛의 세부 구조를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 사이펀노즐 및 분지배관의 세부 구조를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 컨트롤 패널의 모습을 자세히 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 있어서, 다양한 모드의 운용 과정을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 의해 수행되는 각 과정을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 온습도조절모드에서의 구동 모습을 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 소독모드에서의 구동 모습을 나타낸 도면;
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 스마트팜의 미세분무시스템에 있어서, 분지배관의 모습을 나타낸 도면; 및
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 스마트팜의 미세분무시스템에 있어서, 분지배관의 모습을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 포함된 전체 구성요소의 모습을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜의 미세분무시스템은 제어부(5), 용수저장탱크(10), 컴프레서(20), 소독액공급유닛(50), 배관 어셈블리를 포함한다.
용수저장탱크(10)는 용지 내에 분사할 RO수 등과 같은 물이 수용되며, 컴프레서(20)는 압축공기를 발생시키도록 구비된다.
그리고 배관 어셈블리는 세부적으로 제1메인배관(110), 제2메인배관(120) 및 분지배관(130)을 포함한다.
여기서 제1메인배관(110)은 용수저장탱크(10)로부터 공급되는 물을 유동시키도록 구비되고, 제2메인배관(120)은 컴프레서(20)에 의해 발생한 압축공기를 유동시키도록 구비된다.
이때 소독액공급유닛(50)의 경우, 제1메인배관(110)의 소정 위치에 구비되어, 제1메인배관(110)에 소독액을 선택적으로 공급할 수 있다. 즉 제1메인배관(110)을 통해서는 용수저장탱크(10)로부터 공급되는 물 또는 소독액공급유닛(50)으로부터 공급되는 소독액 중 어느 하나가 유동된다.
분지배관(130)은 제1메인배관(110) 및 제2메인배관(120)의 복수 개의 지점으로부터 분지되어 스마트팜의 소정 영역 방향으로 연장되며, 이와 같은 분지배관(130)의 개수 및 형태는 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.
또한 배관 어셈블리는 사이펀노즐(200)을 더 포함할 수 있으며, 이와같은 사이펀노즐(200)은 분지배관(130)의 길이 방향을 따라 구비되어, 컴프레서(20)에 의해 발생된 압축공기의 분사 압력에 의해 용수저장탱크(10)로부터 공급되는 물 또는 소독액공급유닛(50)으로부터 공급되는 소독액을 무화시켜 용지 내에 분무하는 구성요소이다.
그리고 제어부(5)는 컴프레서(20)와 소독액공급유닛(50)을 제어할 수 있도록 구비되며, 이는 자동 제어일 수 있으나 수동으로 제어되는 형태 역시 포함할 수 있다.
이하에서는 각 구성요소들에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜의 미세분무시스템에 있어서, 소독액공급유닛(50)의 세부 구조를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 소독액공급유닛(50)은 소독액이 수용되는 소독액수용공간(52)이 형성된 소독액탱크(51)와, 소독액탱크(51)와 제1메인배관(110)을 서로 연통시키는 연결배관(53)과, 제1메인배관(110)에 구비되는 솔레노이드밸브(54)를 포함한다.
이때 솔레노이드밸브(54)는 용수저장탱크(10)로부터 공급되는 물, 또는 소독액탱크(51)로부터 공급되는 소독액 중 어느 하나가 제1메인배관(110)으로 선택적으로 유동될 수 있도록 경로를 개폐하는 역할을 수행하며, 전술한 제어부(5)에 의해 제어될 수 있다.
그리고 본 실시예에서 소독액탱크(51)는 제1메인배관(110), 제2메인배관(120) 및 분지배관(130)보다 높은 위치에 구비될 수 있으며, 이는 사이펀 원리에 의해 소독액탱크(51)에 수용된 소독액이 모든 분지배관(130)에 완전히 채워질 수 있도록 하기 위한 것이다.
여기서 본 실시예의 경우 소독액탱크(51)의 높이는 약 1m인 것으로 하였으나, 소독액탱크(51)의 높이는 분지배관(130)의 형태, 개수 및 길이 등에 따라 본 실시예와 달리 적절하게 설정될 수 있다.
다음으로, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜의 미세분무시스템에 있어서, 사이펀노즐(200) 및 분지배관(130)의 세부 구조를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 분지배관(130)은 물 또는 소독액, 그리고 압축공기를 각각 유동시키기 위한 제1내부배관(132) 및 제2내부배관(133)을 포함하며, 또한 사이펀노즐(200)을 체결시키기 위해 측 방향으로 돌출된 체결부(131)를 포함한다.
제1내부배관(132)은 제1메인배관(110)을 통해 유동되는 물 또는 소독액을 사이펀노즐(200) 측으로 전달하도록 분지배관(130) 내부에 구비되며, 분지배관(130)의 길이 방향을 따라 길게 연장되는 액체유동부(132a) 및 액체유동부(132a)와 사이펀노즐(200)을 서로 연결시키는 제1연통배관(132b)을 포함한다.
그리고 제2내부배관(133)은 제2메인배관(120)을 통해 유동되는 압축공기를 사이펀노즐(200) 측으로 전달하도록 분지배관(130) 내부에 구비되며, 분지배관(130)의 길이 방향을 따라 길게 연장되는 공기유동부(133a) 및 공기유동부(133a)와 사이펀노즐(200)을 서로 연결시키는 제2연통배관(133b)을 포함한다.
또한 사이펀노즐(200)은, 분지배관(130)의 일측으로 연결되며, 전단부에 분사부(260)가 형성되고 후단부에 피체결부(220)가 형성된 노즐바디(210)와, 제1내부배관(132)과 연통되고, 노즐바디(210)의 중앙부를 관통하도록 형성되어 물 또는 소독액을 분사부(260)로 유동시키는 액체유로(250)와, 제2내부배관(133)과 연통되고, 노즐바디(210)의 둘레부를 관통하도록 형성되어 압축공기를 분사부(260)로 유동시키는 공기유로(240)를 포함한다.
이에 따라 사이펀노즐(200)은 공기유로(240)를 통해 분사되는 압축공기와 액체유로(250)를 통해 분사되는 물 또는 소독액이 분사부(260)에서 혼합되어 무화된 상태로 전방으로 분무될 수 있다.
여기서 본 실시예의 경우 사이펀노즐(200)은 외부혼합방식을 가지는 형태인 것으로 예시하였으나, 이와 달리 내부혼합방식의 사이펀노즐(200)이 적용될 수도 있음은 물론이다.
한편 컨트롤 패널(300) 사용자의 조작을 입력받도록 구비되며, 제어부(5)는 컨트롤 패널(300)을 통한 사용자의 입력에 따라 배관 어셈블리(100)를 비롯한 각 구성요소를 제어하여 스마트팜 미세분무시스템을 다양한 운용 모드로 운용하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템에 있어서, 컨트롤 패널(300)의 모습을 자세히 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 컨트롤 패널(300)은 제어부(5)를 통해 스마트팜 미세분무시스템의 각 구성요소를 제어하기 위한 복수 개의 표시패널 및 조작버튼을 포함할 수 있다.
먼저, 컨트롤 패널(300)은 메인 컨트롤 명령을 수행하는 메인 컨트롤부(340)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 메인 컨트롤부(340)는 세부적으로 현재 세팅을 기반으로 스마트팜 미세분무시스템이 동작되도록 하는 시작버튼(344)과, 동작 중인 스마트팜 미세분무시스템을 동작 중지시키는 정지버튼(346)과, 후술할 세척 기능을 수동으로 동작시키도록 하는 세척버튼(342)을 포함한다.
또한 컨트롤 패널(300)은 스마트팜 미세분무시스템을 자동 운용할 것인지 또는 임의로 설정한 세팅대로 운용할 것인지를 선택하도록 하는 선택노브(310)와, 배관 어셈블리(100)를 통해 물(RO수)을 공급할 것인지 소독액을 공급할 것인지를 선택하도록 하는 유체선택노브(320)를 포함한다.
더불어 컨트롤 패널(300)은 컴프레서(20)가 임의 작동되도록 하는 컴프레서 구동버튼(332)과, 시스템 내에 워터펌프가 구비될 경우워터펌프를 구동시키는 워터펌프 구동버튼(334)을 포함하는 보조 컨트롤부(330)를 포함할 수 있다.
다음으로, 컨트롤 패널(300)은 스마트팜 미세분무시스템의 주요 동작을 표시하기 위한 메인 디스플레이부(350)를 포함할 수 있다. 메인 디스플레이부(350)는 동작을 표시하는 기능과 더불어, 터치 방식으로 각각의 기능을 설정하는 터치 패널의 기능을 함께 수행할 수도 있다.
본 실시예에서 메인 디스플레이부(350)는 작동온도에 대한 설정을 표시하는 작동온도 표시패널(351)과, 작동습도에 대한 설정을 표시하는 작동습도 표시패널(351)을 포함한다.
더불어 본 실시예에서 메인 디스플레이부(350)는 현재 세팅을 기반으로 스마트팜 미세분무시스템이 동작하는 횟수를 표시하는 카운터패널(353)과, 반복되는 동작 간의 인터벌을 표시하는 인터벌패널(354)과, 1회의 동작에 소요되는 시간을 표시하는 시간표시패널(355)을 포함한다.
다음으로, 컨트롤 패널(300)은 스마트팜 미세분무시스템의 다양한 비상 상황에 대한 알람을 수행하는 경보부(360, 370)를 포함할 수 있으며, 경보부(360, 370)는 세부적으로 유체경보파트(360)과 필터경보파트(370)를 포함할 수 있다.
그리고 이와 같은 경보부(360, 370)는 소리, 빛 등 다양한 방식을 통해 관리자에게 알람을 수행할 수 있다. 본 실시예의 경우 경보부(360, 370)의 각 구성은 LED 등과 같은 발광모듈을 통해 빛을 발생시키는 동시에 소정의 경고음을 재생하는 방식으로 알람을 수행하는 것으로 예시하였으나, 알람 방식은 본 실시예만으로 제한되는 것은 아님은 물론이다.
세부적으로 유체경보파트(360)은 용수저장탱크(10)의 작동 상태가 비정상인 것을 경보하는 탱크동작경보램프(362)와, 용수저장탱크(10)에 저장된 물의 수위가 일정 미만으로 저하된 것을 경보하는 용수량경보램프(364)와, 소독액공급유닛(50)에 저장된 소독액의 수위를 경보하는 소독액량경보램프(366)를 포함한다.
또한 필터경보파트(370)는 용수저장탱크(10)의 필터의 오염도가 일정 수준에 도달했음을 경보하는 제1필터경보램프(372)와, 컴프레서(20)에 사용되는 필터의 오염도가 경비하는 일정 수준에 도달했음을 경보하는 제2필터경보램프(374)와, 워터펌프에 사용되는 필터의 오염도가 경비하는 일정 수준에 도달했음을 경보하는 제3필터경보램프(376)을 포함한다.
관리자는 이상과 같은 컨트롤 패널(300)을 조작하여 제어부(5)를 통해 스마트팜 미세분무시스템의 각 구성요소를 제어하게 되며, 이하에서는 본 발명에 따른 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 있어서, 다양한 모드의 운용 과정을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 의해 수행되는 각 과정을 나타낸 도면이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템은 다양한 모드로 운용될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템은 선택에 따라 자동 모드 또는 수동 모드 중 어느 하나의 모드로 운용될 수 있으며, 자동 모드 또는 수동 모드의 결정 이후에는 온습도 조절 모드 또는 소독 모드 중 선택된 하나의 운용 모드를 운용할 수 있다. 더불어, 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템은 세척 모드로 운용될 수도 있다.
이때 온습도 조절 모드는 스마트팜 내의 온도 및 습도 중 적어도 어느 하나 이상을 조절하기 위한 모드이며, 소독 모드는 스마트팜 내를 소독하기 위한 모드이다.
또한 자동 모드는 온습도 조절 모드 또는 소독 모드 중 어느 모드를 운용할 것인지, 또한 운용되는 모드의 소요시간 및 반복 횟수 등을 기 설정된 알고리즘에 기반하여 처리하게 되며, 수동 모드는 온습도 조절 모드 또는 소독 모드 중 어느 모드를 운용할 것인지, 또한 운용되는 모드의 소요시간 및 반복 횟수 등을 관리자의 수동 선택에 의해 처리하게 된다.
세척 모드는 배관 어셈블리(100)를 세척하기 위한 모드로서, 배관 어셈블리(100) 내에 잔류하고 있는 오염물질 또는 소독액을 제거하여 이후 배관 어셈블리(100)를 통해 유동되는 유체의 순도를 일정 이상으로 유지하고, 각 배관의 오염 및 노후를 방지하기 위해 운용된다.
다음으로 도 6을 참조하면 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법은, 제어부(5)가 컨트롤 패널(300)로부터 입력된 자동/수동 모드를 판단하는 (a)단계와, 제어부(5)가 컨트롤 패널(300)로부터 입력된 운용 모드를 판단하는 (b)단계와, 제어부(5)가 (a)단계에 의해 판단된 자동/수동 모드에 따라, (b)단계에 의해 판단된 운용 모드를 수행하는 (c)단계와, 제어부(5)가 (c)단계가 수행된 이후 기 설정된 가동시간이 경과된 것으로 판단한 경우, 현재 수행되던 운용 모드를 종료하는 (d)단계를 포함한다.
이때 제어부(5)가 (a)단계에서 자동 모드인 것으로 판단한 경우, (c)단계는, 컨트롤 패널(300)의 세부 설정을 고려하지 않고 미리 설정된 자동 알고리즘에 따라 운용 모드를 수행할 수 있으며, 제어부(5)가 (a)단계에서 수동 모드인 것으로 판단한 경우, (c)단계는, 컨트롤 패널(300)의 세부 설정에 따라 운용 모드를 수행할 수 있다.
더불어 제어부(5)가 (b)단계에서 운용 모드를 온습도 조절 모드로 판단한 경우, (c)단계는, 제어부(5)가 컴프레서(20)를 작동시키는 동시에, 소독액 공급유닛(50)으로부터 공급되는 소독액의 유동경로가 차폐되도록 하고, 용수저장탱크(10)로부터 공급되는 물의 유동경로가 개방되도록 한다.
즉 온습도 조절 모드는 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(5)는 소독액공급유닛(50)의 솔레노이드밸브(54)를 제어하여 소독액의 유동경로를 차폐하게 되며, 용수저장탱크(10)로부터 공급되는 물의 유동경로를 개방시켜 제1메인배관(110)으로 물이 유동되도록 한다.
또한 제어부(5)는 이와 동시에 컴프레서(20)를 작동시켜, 사이펀노즐(130)을 통해 물을 미립화하여 분사할 수 있다.
이와 달리 제어부(5)가 (b)단계에서 상기 모드를 소독 모드로 판단한 경우, (c)단계는, 제어부(5)가 컴프레서(20)를 작동시키는 동시에, 소독액 공급유닛(50)으로부터 공급되는 소독액의 유동경로가 개방되도록 하고, 용수저장탱크(10)로부터 공급되는 물의 유동경로가 차폐되도록 한다.
즉 소독 모드는 도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(5)는 소독액공급유닛(50)의 솔레노이드밸브(54)를 제어하여 소독액의 유동경로를 개방시키고, 용수저장탱크(10)로부터 공급되는 물의 유동경로를 차폐하여 제1메인배관(110)으로 소독액이 유동되도록 한다.
또한 제어부(5)는 이와 동시에 컴프레서(20)를 작동시켜, 사이펀노즐(130)을 통해 소독액을 미립화하여 분사할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 제어부(5)를 통해 컴프레서(20) 및 소독액공급유닛(50)의 솔레노이드밸브(54)을 제어하도록 하여 스마트팜 내에 농업용수 또는 소독액을 분사하는 과정을 전면 자동화하거나, 수동 조작을 통해 운용할 수 있는 장점이 있다.
한편 본 발명은 운용 모드를 수행한 이후, 세부 조건에 따라 세척 모드를 수행할 수 있다.
본 실시예에서는, 제어부(5)가 상기 (a)단계에서 수동 모드인 것으로 판단하거나, (b)단계에서 운용 모드가 소독 모드인 것으로 판단된 경우, (d)단계 이후 제어부(5)가 배관 어셈블리(100)를 세척하는 세척 모드를 수행하는 (e)단계가 더 수행된다.
이는 수동 모드의 경우 자동 모드에 비해 다수의 오염 요인을 가지고 있기 때문에, 수동 모드 운용 이후 세척이 필수적으로 요구되며, 또한 소독 모드가 수행된 이후에는 소독액이 배관 어셈블리(100) 내에 잔류하고 있을 수 있기 때문이다.
이상과 같은 각 모드와는 별도로, 스마트팜 미세분무시스템이 기 설정된 비상정지조건을 충족할 경우, 제어부(5)가 스마트팜 미세분무시스템을 정지시키고, 경보부(360, 370)를 통해 경보가 수행되도록 하는 (ex)단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 (ex)단계는 스마트팜 미세분무시스템의 운용 중 위해를 초래할 수 있는 상황, 즉 임의의 비상정지조건을 만족하는 경우 시스템의 운용을 중지시키는 동시에 관리자가 상황을 인식할 수 있도록 경보를 수행하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법은 제어부(5)를 통해 컴프레서(20)에 의해 공급되는 압축공기, 용수저장탱크(10)에 의해 공급되는 물, 소독액 공급유닛(50)에 의해 공급되는 소독액을 자동/수동 모드 및 운용 모드에 따라 기 설정된 알고리즘을 통해 공급 제어할 수 있어 스마트팜 미세분무시스템을 효율적이고 효과적으로 운용할 수 있다.
뿐만 아니라 본 발명은 스마트팜 미세분무시스템은 물 또는 소독액을 용지 내에 분사하는 과정에 있어서 사이펀 방식이 적용된 사이펀노즐(200)을 사용하기 때문에, 별도의 고압 펌프가 구비되지 않고도 액체를 용이하게 무화시켜 분사할 수 있으며, 이때 그 액적의 사이즈를 최소화하여 분사 효과를 극대화할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 스마트팜의 미세분무시스템에 있어서, 분지배관(130)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 본 발명의 제2실시예의 경우, 전술한 제1실시예와 전체적으로 동일한 구성요소를 그대로 포함하므로, 중복되는 구성요소들에 대한 설명은 생략하도록 한다. 그리고 본 실시예의 경우, 분지배관(130)의 끝단부에 소독액감지센서(140)가 추가적으로 구비된다는 특징을 가진다.
소독액감지센서(140)는 제어부(5)가 스마트팜 내를 소독하기 위한 소독모드로 운용될 경우, 복수 개의 분지배관(130) 전체 길이에 걸쳐 소독액이 고르게 공급되었는지를 판단할 수 있도록 한다.
즉 소독액감지센서(140)는 복수 개의 분지배관(130)의 끝단부마다 구비되므로, 해당 위치에 소독액이 도달할 경우 이를 감지하여 제어부(5)에 센싱데이터를 송신할 수 있다.
그리고 제어부(5)는 각 분지배관(130)마다 구비된 복수 개의 소독액감지센서(140)로부터 송신된 센싱데이터가 모두 수신될 경우, 컴프레서(20)를 작동시켜 소독액이 분무되도록 함으로써 전체 용지에 동시에 고른 분사가 이루어질 수 있도록 한다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 스마트팜의 미세분무시스템에 있어서, 분지배관(130)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 본 발명의 제3실시예의 경우, 전술한 제2실시예와 같이 분지배관(130)의 끝단부(134)에 소독액감지센서(140)가 구비된다는 점은 동일하다.
다만, 본 실시예는 분지배관(130)의 끝단부, 즉 소독액감지센서(140)가 장착되는 부분이 선택적으로 결합 또는 분리 가능한 커버(134) 형태로 형성된다는 특징을 가진다.
그리고 이를 위해 분지배관(130)과 커버(134) 사이에는, 서로 대응되어 결합시키거나 분리시킬 수 있는 결합부 및 피결합부(135a, 135b)가 형성될 수 있다. 결합부 및 피결합부(135a, 135b)의 결합 방식은 공지된 다양한 방식이 적용될 수 있을 것이다.
이와 같이 함으로써, 본 실시예는 커버(134) 부분을 따로 분리하여 세척을 수행하거나 또는 소독액감지센서(140)에 대한 유지보수를 용이하게 수행하도록 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
5: 제어부
10: 용수저장탱크
20: 컴프레서
50: 소독액공급유닛
51: 소독액탱크
54: 솔레노이드밸브
100: 배관 어셈블리
110: 제1메인배관
120: 제2메인배관
130: 분지배관
132: 제1내부배관
133: 제2내부배관
200: 사이펀노즐
210: 노즐바디
240: 공기유로
250: 액체유로
260: 분사부
300: 컨트롤 패널
310: 선택노브
320: 유체선택노브
330: 보조 컨트롤부
332: 컴프레서 구동버튼
334: 워터펌프 구동버튼
340: 메인 컨트롤부
342: 세척버튼
344: 시작버튼
346: 정지버튼
350: 메인 디스플레이부
351: 작동온도 표시패널
352: 작동습도 표시패널
353: 카운터패널
354: 인터벌패널
355: 시간표시패널
360: 유체경보파트
362: 탱크동작경보램프
364: 용수량경보램프
366: 소독액량경보램프
370: 필터경보파트
372: 제1필터경보램프
374: 제2필터경보램프
376: 제3필터경보램프
10: 용수저장탱크
20: 컴프레서
50: 소독액공급유닛
51: 소독액탱크
54: 솔레노이드밸브
100: 배관 어셈블리
110: 제1메인배관
120: 제2메인배관
130: 분지배관
132: 제1내부배관
133: 제2내부배관
200: 사이펀노즐
210: 노즐바디
240: 공기유로
250: 액체유로
260: 분사부
300: 컨트롤 패널
310: 선택노브
320: 유체선택노브
330: 보조 컨트롤부
332: 컴프레서 구동버튼
334: 워터펌프 구동버튼
340: 메인 컨트롤부
342: 세척버튼
344: 시작버튼
346: 정지버튼
350: 메인 디스플레이부
351: 작동온도 표시패널
352: 작동습도 표시패널
353: 카운터패널
354: 인터벌패널
355: 시간표시패널
360: 유체경보파트
362: 탱크동작경보램프
364: 용수량경보램프
366: 소독액량경보램프
370: 필터경보파트
372: 제1필터경보램프
374: 제2필터경보램프
376: 제3필터경보램프
Claims (8)
- 물이 수용되는 용수저장탱크 또는 소독액이 수용되는 소독액 공급유닛으로부터 스마트팜 측으로 물 또는 소독액을 선택적으로 유동시키며, 압축공기를 발생시키는 컴프레서에 의해 발생한 압축공기를 상기 스마트팜 측으로 유동시켜 물과 압축공기의 혼합유체 또는 소독액과 압축공기의 혼합유체 중 어느 하나를 상기 스마트팜에 분무하는 배관 어셈블리와, 상기 배관 어셈블리를 제어하는 제어부와, 사용자의 조작을 입력받는 컨트롤 패널을 포함하는 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법에 있어서,
상기 제어부가 상기 컨트롤 패널로부터 입력된 자동/수동 모드를 판단하는 (a)단계;
상기 제어부가 상기 컨트롤 패널로부터 입력된 운용 모드를 판단하는 (b)단계;
상기 제어부가 상기 (a)단계에 의해 판단된 자동/수동 모드에 따라, 상기 (b)단계에 의해 판단된 운용 모드를 수행하는 (c)단계; 및
상기 제어부가 상기 (c)단계가 수행된 이후 기 설정된 가동시간이 경과된 것으로 판단한 경우, 현재 수행되던 운용 모드를 종료하는 (d)단계;
를 포함하는,
스마트팜 미세분무시스템의 운용방법. - 제1항에 있어서,
상기 운용 모드는,
상기 스마트팜 내의 온도 및 습도 중 적어도 어느 하나 이상을 조절하기 위한 온습도 조절 모드 및 상기 스마트팜 내를 소독하기 위한 소독 모드를 포함하는,
스마트팜 미세분무시스템의 운용방법. - 제2항에 있어서,
상기 제어부가 상기 (b)단계에서 상기 운용 모드를 온습도 조절 모드로 판단한 경우,
상기 (c)단계는,
상기 제어부가 상기 컴프레서를 작동시키는 동시에, 상기 소독액 공급유닛으로부터 공급되는 소독액의 유동경로가 차폐되도록 하고, 상기 용수저장탱크로부터 공급되는 물의 유동경로가 개방되도록 하는,
스마트팜 미세분무시스템의 운용방법. - 제2항에 있어서,
상기 제어부가 상기 (b)단계에서 상기 운용 모드를 소독 모드로 판단한 경우,
상기 (c)단계는,
상기 제어부가 상기 컴프레서를 작동시키는 동시에, 상기 소독액 공급유닛으로부터 공급되는 소독액의 유동경로가 개방되도록 하고, 상기 용수저장탱크로부터 공급되는 물의 유동경로가 차폐되도록 하는,
스마트팜 미세분무시스템의 운용방법. - 제2항에 있어서,
상기 제어부가 상기 (a)단계에서 수동 모드인 것으로 판단하거나, 상기 (b)단계에서 상기 운용 모드가 소독 모드인 것으로 판단된 경우,
상기 (d)단계 이후에는,
상기 제어부가 상기 배관 어셈블리를 세척하는 세척 모드를 수행하는 (e)단계가 더 수행되는,
스마트팜 미세분무시스템의 운용방법. - 제1항에 있어서,
상기 제어부가 상기 (a)단계에서 자동 모드인 것으로 판단한 경우,
상기 (c)단계는,
상기 컨트롤 패널의 세부 설정을 고려하지 않고 미리 설정된 자동 알고리즘에 따라 상기 운용 모드를 수행하는,
스마트팜 미세분무시스템의 운용방법. - 제1항에 있어서,
상기 제어부가 상기 (a)단계에서 수동 모드인 것으로 판단한 경우,
상기 (c)단계는,
상기 컨트롤 패널의 세부 설정에 따라 상기 운용 모드를 수행하는,
스마트팜 미세분무시스템의 운용방법. - 제1항에 있어서,
상기 컨트롤 패널은 알람을 수행하는 경보부를 포함하며,
상기 스마트팜 미세분무시스템이 기 설정된 비상정지조건을 충족할 경우, 상기 제어부가 상기 스마트팜 미세분무시스템을 정지시키고, 상기 경보부를 통해 경보가 수행되도록 하는 (ex)단계를 더 포함하는,
스마트팜 미세분무시스템의 운용방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210038517A KR20220133433A (ko) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210038517A KR20220133433A (ko) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220133433A true KR20220133433A (ko) | 2022-10-05 |
Family
ID=83596882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210038517A KR20220133433A (ko) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 스마트팜 미세분무시스템의 운용방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220133433A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960016055U (ko) | 1994-11-17 | 1996-06-17 | 강성찬 | 농약살포 및 관수 분무장치 |
-
2021
- 2021-03-25 KR KR1020210038517A patent/KR20220133433A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960016055U (ko) | 1994-11-17 | 1996-06-17 | 강성찬 | 농약살포 및 관수 분무장치 |
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