KR20240097759A - Ict기반 돈사 관리 시스템 - Google Patents

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KR20240097759A
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현상환
강병철
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(주)터보소프트
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Abstract

본 발명은 ICT(Information and Communications Technology)기반 돈사 관리 시스템에 관한 것으로, 온도 감지부로부터 돈사 내 온도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 온도 감지 데이터를 기초로 설정 온도를 유지하도록 상기 돈사 온도 조절부를 제어하며, 습도 감지부로부터 돈사 내 습도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 습도 감지 데이터를 기초로 설정 습도를 유지하도록 돈사 환기 조절부를 제어하며, 열화상 획득부, 암모니아 감지부 및 메탄 감지부로부터 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 수신하고, 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 기초로 AI 분석하여 돼지 질병 데이터를 획득하고, 획득된 질병 데이터를 관리자 단말에 제공하도록 구성된다.

Description

ICT기반 돈사 관리 시스템{ICT-based pig farming management system}
본 발명은 ICT(Information and Communications Technology)기반 돈사 관리 시스템에 관한 것으로, 특히 돈사 내의 온도 및 습도를 감지하여 이를 기초로 설정 온도 및 습도를 유지하도록 돈사 온도 조절부 및 돈사 환기 조절부를 제어하고, 돼지 개체의 열화상 데이터, 돈사 내 수용액의 암모니아 감지 데이터 및 돈사 내 메탄 감지 데이터를 기초로 AI 분석하여 질병 데이터를 획득하고 관리자 단말에 제공할 수 있는 ICT기반 돈사 관리 시스템에 관한 것이다.
최근, 경제성 위주의 밀식사육 및 예찰, 방역 미흡 등에 의한 가축질병 발병으로 인해 국민 피해가 가중되고 있으며, 국내 전염성 가축질병의 10년(2008년~2017년) 간 발생건수는 총 13,731건으로, 약 6,400마리의 가축에 대해 살처분 및 치료 등의 처리가 실시되고 있다. 국내 동물전염병 예찰체계는 중점방역관리지구를 중심으로 운영되고 있으며, 예찰을 위한 검색건수는 미국 등 선진국보다 압도적으로 많으나 위험성 평가 등 통계학적 기법기반 위험요인 집중 예찰이 부족한 실정이다.
종래 예찰기술, 예방기술, 방역기술, 동물용 백신 및 의약품 연구에 더불어 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 및 차세대 정보통신기술(Information and Communication Technology, ICT) 접목을 통해, 동물전염병 발생과 확산에 대한 모니터링 및 예측을 수행하는 통합 플랫폼의 구축이 필요한 상황이다.
대한민국 등록특허공보 제10-2243047호(발명의 명칭:돈사관리 환기제어시스템 및 그 제어방법)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 상황을 고려하여 이루어진 것으로서, 돈사 내의 온도 및 습도를 자동조절함과 아울러 돼지의 질병 데이터를 관리자 단말에 제공해줄 수 있는 ICT기반 돈사 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시형태에 의한 ICT기반 돈사 관리 시스템은 돈사 내의 온도를 감지하도록 구성된 온도 감지부; 상기 돈사 내의 습도를 감지하도록 구성된 습도 감지부; 상기 돈사 내의 돼지 개체에 대한 열화상 데이터를 획득하도록 구성된 열화상 획득부; 상기 돈사 내의 수용액에 포함된 암모니아를 감지하도록 구성된 암모니아 감지부; 상기 돈사 내의 메탄을 감지하도록 구성된 메탄 감지부; 상기 돈사 내의 온도를 조절하도록 구성된 돈사 온도 조절부; 상기 돈사 내의 환기를 조절하도록 구성된 돈사 환기 조절부; 및 상기 온도 감지부로부터 돈사 내 온도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 온도 감지 데이터를 기초로 설정 온도를 유지하도록 상기 돈사 온도 조절부를 제어하며, 상기 습도 감지부로부터 돈사 내 습도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 습도 감지 데이터를 기초로 설정 습도를 유지하도록 상기 돈사 환기 조절부를 제어하며, 상기 열화상 획득부, 암모니아 감지부 및 메탄 감지부로부터 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 수신하고, 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 기초로 AI 분석하여 돼지 질병 데이터를 획득하고, 획득된 질병 데이터를 관리자 단말(M)에 제공하도록 구성된 돈사 관리 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실시형태에 의한 ICT기반 돈사 관리 시스템에 있어서, 상기 돈사 관리 서버는 상기 온도 감지부로부터 돈사 내 온도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 온도 감지 데이터를 기초로 설정 온도를 유지하도록 상기 돈사 온도 조절부를 제어하는 온도 관리부; 상기 습도 감지부로부터 돈사 내 습도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 습도 감지 데이터를 기초로 설정 습도를 유지하도록 상기 돈사 환기 조절부를 제어하는 환기 관리부; 및 상기 열화상 획득부, 암모니아 감지부 및 메탄 감지부로부터 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 수신하고, 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 기초로 AI 분석하여 돼지 질병 데이터를 획득하고, 획득된 돼지 질병 데이터를 상기 관리자 단말에 제공하는 질병 관리부;를 포함할 수 있다.
상기 실시형태에 의한 ICT기반 돈사 관리 시스템에 있어서, 상기 질병 관리부는 상기 열화상 획득부, 암모니아 감지부 및 메탄 감지부로부터 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를, 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터, 메탄 감지 데이터 및 돼지 질병 데이터의 데이터 세트에 의해 학습된 기계학습모델에 입력시켜 돼지 질병 데이터를 획득하도록 더욱 구성될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 ICT기반 돈사 관리 시스템에 있어서, 학습시키기 위한 상기 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터, 메탄 감지 데이터 및 돼지 질병 데이터의 데이터 세트는 빅데이터 플랫폼으로부터 수신될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 ICT기반 돈사 관리 시스템에 있어서, 상기 돈사 관리 서버는 상기 온도 감지부, 습도 감지부, 상기 열화상 획득부, 암모니아 감지부 및 메탄 감지부로부터 수신된 돈사 내 온도 감지 데이터, 돈사 내 습도 감지 데이터, 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 상기 관리자 단말에 실시간으로 제공하도록 더욱 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의한 ICT기반 돈사 관리 시스템에 의하면, 온도 감지부로부터 돈사 내 온도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 온도 감지 데이터를 기초로 설정 온도를 유지하도록 상기 돈사 온도 조절부를 제어하며, 습도 감지부로부터 돈사 내 습도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 습도 감지 데이터를 기초로 설정 습도를 유지하도록 돈사 환기 조절부를 제어하며, 열화상 획득부, 암모니아 감지부 및 메탄 감지부로부터 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 수신하고, 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 기초로 AI 분석하여 돼지 질병 데이터를 획득하고, 획득된 질병 데이터를 관리자 단말에 제공하도록 구성됨으로써, 돈사 내의 온도 및 습도를 자동조절함과 아울러 돼지의 질병 데이터를 관리자 단말에 제공해줄 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 ICT 돈사 관리 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 ICT 돈사 관리 시스템의 작용을 설명하기 위한 동작 플로우챠트이다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예를 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도면에서 도시된 각 시스템에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수가 있음을 시사할 수 있다. 그러나 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여지거나 기술된 시스템 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.
본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송', ‘전달’ 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 ICT 돈사 관리 시스템의 블록 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 ICT 돈사 관리 시스템의 작용을 설명하기 위한 동작 플로우챠트이다.
본 발명의 실시예에 의한 ICT 돈사 관리 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 온도 감지부(100), 습도 감지부(110), 열화상 획득부(120), 암모니아 감지부(130), 메탄 감지부(140), 돈사 온도 조절부(300), 돈사 환기 조절부(310) 및 돈사 관리 서버(200)를 포함한다. 온도 감지부(100), 습도 감지부(110), 열화상 획득부(120), 암모니아 감지부(130), 메탄 감지부(140), 돈사 온도 조절부(300), 돈사 환기 조절부(310)는 돈사 내에 설치되며, 돈사 관리 서버(200)와 무선 통신 가능하도록 연결되어 있으며, 통신 방식은 특별히 제한되지는 않는다.
온도 감지부(100)는 돈사 내의 온도를 감지하는 온도 센서이다.
습도 감지부(110)는 돈사 내의 습도를 감지하는 습도 센서이다.
열화상 획득부(120)는 돈사 내의 돼지 개체에 대한 열화상 데이터를 획득하는 역할을 하며, 비접촉식 적외선 온도 센서가 사용될 수 있다.
암모니아 감지부(130)는 돈사 내의 수용액(예컨대, 돈사 바닥에 흐르는 배설물)에 포함된 암모니아 량을 감지하는 역할을 한다.
메탄 감지부(140)는 돈사 내의 메탄을 감지하는 역할을 한다.
돈사 온도 조절부(300)는 돈사 관리 서버(200)에 의해 원격으로 제어되어 돈사 내의 온도를 조절하는 역할을 하며, 에어컨디셔너와 같은 공조기기가 사용될 수 있다.
돈사 환기 조절부(310)는 돈사 관리 서버(200)에 의해 원격으로 제어되어 돈사 내의 환기를 조절하는 역할을 한다. 환기 조절에 의해 돈사 내의 습도가 조절될 수 있다.
관리자 단말(M)은 돈사를 관리하는 직원이 소지한 이동 단말로서, 스마트폰, 테블릿 PC, 노트북 등이 사용될 수 있다. 관리자 단말(M)에는 돈사 관리 서버(200)에서 다운로드된 돈사 관리 앱이 저장될 수 있다.
돈사 관리 서버(200)는 온도 관리부(210), 환기 관리부(220) 및 질병 관리부(230)를 포함한다.
온도 관리부(210)는 온도 감지부(100)로부터 돈사 내 온도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 온도 감지 데이터를 기초로 설정 온도를 유지하도록(추종하도록) 돈사 온도 조절부(300)를 제어하는 역할을 한다.
환기 관리부(220)는 습도 감지부(110)로부터 돈사 내 습도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 습도 감지 데이터를 기초로 설정 습도를 유지하도록(추종하도록) 돈사 환기 조절부(310)를 제어하는 역할을 한다.
질병 관리부(230)는 열화상 획득부(120), 암모니아 감지부(130) 및 메탄 감지부(140)로부터 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 수신하고, 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를, 빅데이터 플랫폼으로부터 획득된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터, 메탄 감지 데이터 및 돼지 질병 데이터의 데이터 세트에 의해 학습된 기계학습모델에 입력시켜 돼지 질병 데이터를 획득하는 역할을 한다.
돈사 관리 서버(200)는 온도 감지부(100), 습도 감지부(110), 열화상 획득부(120), 암모니아 감지부(130) 및 메탄 감지부(140)로부터 수신된 돈사 내 온도 감지 데이터, 돈사 내 습도 감지 데이터, 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 관리자 단말(M)에 실시간으로 제공할 수 있다.
위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 ICT기반 돈사 관리 시스템의 작용을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 ICT 돈사 관리 시스템의 작용을 설명하기 위한 동작 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 나타낸다.
먼저, 돈사 관리 서버(200)는 온도 감지부(100)로부터 돈사 내 온도 감지 데이터를 수신하면(S10), 수신된 돈사 내 온도 감지 데이터를 기초로 설정 온도를 유지하도록 돈사 온도 조절부(300)를 제어한다(S20).
다음, 돈사 관리 서버(200)는 습도 감지부(110)로부터 돈사 내 습도 감지 데이터를 수신하고(S30), 수신된 돈사 내 습도 감지 데이터를 기초로 설정 습도를 유지하도록 돈사 환기 조절부(310)를 제어한다(S40).
다음, 돈사 관리 서버(200)는 열화상 획득부(120), 암모니아 감지부(130) 및 메탄 감지부(140)로부터 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 수신하고(S50), 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 기초로 AI 분석하여 돼지 질병 데이터를 획득한다(S60).
다음, 돈사 관리 서버(200)는 스텝(S60)에서 획득된 질병 데이터를 관리자 단말(M)에 제공함으로써 관리자는 돼지의 질병 데이터를 모니터링 할 수 있다(S70).
본 발명의 일 실시예에 의한 ICT기반 돈사 관리 시스템에 의하면, 온도 감지부로부터 돈사 내 온도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 온도 감지 데이터를 기초로 설정 온도를 유지하도록 상기 돈사 온도 조절부를 제어하며, 습도 감지부로부터 돈사 내 습도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 습도 감지 데이터를 기초로 설정 습도를 유지하도록 돈사 환기 조절부를 제어하며, 열화상 획득부, 암모니아 감지부 및 메탄 감지부로부터 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 수신하고, 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 기초로 AI 분석하여 돼지 질병 데이터를 획득하고, 획득된 질병 데이터를 관리자 단말에 제공하도록 구성됨으로써, 돈사 내의 온도 및 습도를 자동조절함과 아울러 돼지의 질병 데이터를 관리자 단말에 제공해줄 수 있다.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 온도 감지부
110: 습도 감지부
120: 열화상 획득부
130: 암모니아 감지부
140: 메탄 감지부
200: 돈사 관리 서버
210: 온도 관리부
220: 환기 관리부
230: 질병 관리부
300: 돈사 온도 조절부
310: 돈사 환기 조절부
M: 관리자 단말

Claims (5)

  1. 돈사 내의 온도를 감지하도록 구성된 온도 감지부(100);
    상기 돈사 내의 습도를 감지하도록 구성된 습도 감지부(110);
    상기 돈사 내의 돼지 개체에 대한 열화상 데이터를 획득하도록 구성된 열화상 획득부(120);
    상기 돈사 내의 수용액에 포함된 암모니아를 감지하도록 구성된 암모니아 감지부(130);
    상기 돈사 내의 메탄을 감지하도록 구성된 메탄 감지부(140);
    상기 돈사 내의 온도를 조절하도록 구성된 돈사 온도 조절부(300);
    상기 돈사 내의 환기를 조절하도록 구성된 돈사 환기 조절부(310); 및
    상기 온도 감지부로부터 돈사 내 온도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 온도 감지 데이터를 기초로 설정 온도를 유지하도록 상기 돈사 온도 조절부를 제어하며, 상기 습도 감지부로부터 돈사 내 습도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 습도 감지 데이터를 기초로 설정 습도를 유지하도록 상기 돈사 환기 조절부를 제어하며, 상기 열화상 획득부, 암모니아 감지부 및 메탄 감지부로부터 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 수신하고, 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 기초로 AI 분석하여 돼지 질병 데이터를 획득하고, 획득된 질병 데이터를 관리자 단말(M)에 제공하도록 구성된 돈사 관리 서버(200);를 포함하는 ICT기반 돈사 관리 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 돈사 관리 서버(200)는
    상기 온도 감지부(100)로부터 돈사 내 온도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 온도 감지 데이터를 기초로 설정 온도를 유지하도록 상기 돈사 온도 조절부(300)를 제어하는 온도 관리부(210);
    상기 습도 감지부(110)로부터 돈사 내 습도 감지 데이터를 수신하고, 이 돈사 내 습도 감지 데이터를 기초로 설정 습도를 유지하도록 상기 돈사 환기 조절부(310)를 제어하는 환기 관리부(220); 및
    상기 열화상 획득부(120), 암모니아 감지부(130) 및 메탄 감지부(140)로부터 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 수신하고, 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 기초로 AI 분석하여 돼지 질병 데이터를 획득하고, 획득된 돼지 질병 데이터를 상기 관리자 단말(M)에 제공하는 질병 관리부(230);를 포함하는 ICT기반 돈사 관리 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 질병 관리부(230)는
    상기 열화상 획득부(120), 암모니아 감지부(130) 및 메탄 감지부(140)로부터 수신된 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를, 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터, 메탄 감지 데이터 및 돼지 질병 데이터의 데이터 세트에 의해 학습된 기계학습모델에 입력시켜 돼지 질병 데이터를 획득하도록 더욱 구성된 ICT기반 돈사 관리 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    학습시키기 위한 상기 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터, 메탄 감지 데이터 및 돼지 질병 데이터의 데이터 세트는 빅데이터 플랫폼으로부터 수신되는 ICT기반 돈사 관리 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 돈사 관리 서버(200)는
    상기 온도 감지부(100), 습도 감지부(110), 상기 열화상 획득부(120), 암모니아 감지부(130) 및 메탄 감지부(140)로부터 수신된 돈사 내 온도 감지 데이터, 돈사 내 습도 감지 데이터, 열화상 데이터, 암모니아 감지 데이터 및 메탄 감지 데이터를 상기 관리자 단말(M)에 실시간으로 제공하도록 더욱 구성된 ICT기반 돈사 관리 시스템.
KR1020230183458A 2022-12-19 2023-12-15 Ict기반 돈사 관리 시스템 KR20240097759A (ko)

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