WO2018034387A1 - 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법 - Google Patents

3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법 Download PDF

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WO2018034387A1
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feeding
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    • A01K61/00—Culture of aquatic animals
    • A01K61/80—Feeding devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish

Definitions

  • the present invention relates to a farm feed system and method using the three-dimensional analysis, more specifically, the observation sensor unit for observing the amount of feed in the culture tank and transmits the corresponding information to a specific terminal, in the observation sensor unit It consists of a user terminal that receives and reads or records the observed information, so that the user can know the real-time feed feeding status of the farmed fish by calculating the feed feeding amount of the farmed fish and the feed supply supplied to the culture tank.
  • the present invention relates to a farm feeding system and a method using a three-dimensional analysis that can predict how long it is appropriate to feed.
  • aquaculture is the creation or cultivation of aquatic organisms for use in edible or other purposes.
  • Seawater farming can be broadly divided into terrestrial aquarium and marine cages.
  • the land tanks are gradually increasing due to easy seawater exchange and water treatment and mass production.However, it is a method of artificially controlling the aquatic environment by moving aquatic organisms to land tanks. Monitoring is required.
  • Korean Patent Publication No. 10-2005-0038929 published on April 29, 2005, such as a "farm farm monitoring apparatus", by installing an underwater camera in the farm to monitor the image data taken by the underwater camera, the Underwater surveillance was possible.
  • the above method was unable to monitor the inside of the tank because the underwater camera has a short viewing distance, and there was a problem in analyzing the image due to the noise of the image due to the water waves.
  • Patent Document 1 Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2005-0038929 (published date: April 29, 2005), title of the invention: "Fish farm monitoring device"
  • the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, a farm farm using a three-dimensional analysis so that the user can know if the feed intake amount is more than a certain value compared to the past feed intake data It is to provide a feed system and a method thereof.
  • Another object of the present invention there is a notification function that the user can know when the feed amount is less than a certain value or more than the feed intake amount, and then three-dimensional analysis to predict how much it is appropriate to feed the feed It is to provide a farm feed system and a method used.
  • the present invention provides a system for feeding farms using a three-dimensional analysis and a method, the observation sensor unit for observing the amount of feed in the culture tank and transmit the corresponding information to a specific terminal And a user terminal for receiving or reading the information observed by the observation sensor unit.
  • the observation sensor unit a camera unit for photographing the water surface in the culture tank, a measurement sensor unit for measuring the position of an object at a certain depth from the water surface in the culture tank, using a communication technology
  • a communication unit for communicating with the user terminal and an observation sensor control unit for controlling the camera unit, the measurement sensor unit, and the communication unit, wherein the user terminal includes an object positioned within a predetermined depth from the water surface and the water surface through the camera unit and the measurement sensor unit. It characterized in that it comprises a three-dimensional analysis unit for reconstructing the real-time information in three dimensions based on the information on.
  • the user terminal a calculation analysis unit for calculating the feed intake or feed amount with the amount of feed observed in the observation sensor unit, a database for recording the feed intake and feed amount, communication It characterized in that it comprises a terminal communication unit for communicating with the observation sensor unit and the three-dimensional analysis unit, calculation analysis unit, database and the terminal communication unit using a technology.
  • the calculation analysis unit calculates the amount of feed measured from the observation sensor unit at a point in time and the amount of feed measured from the observation sensor unit at another point in time elapsed.
  • the user terminal characterized in that it further comprises a notification unit for notifying the user of the occurrence of a problem when the feed intake or feed amount calculated from the calculation analysis unit a predetermined criterion do.
  • the notification unit, the feed intake amount calculation module includes a feed intake notification module for notifying the occurrence of a problem when the amount of feed intake calculated by the feed more than a predetermined amount compared to the previous data; It is characterized by.
  • the notification unit when the feed amount calculated in the feed amount calculation module is less than the feed amount calculated in the feed amount calculation module notification of supply shortage to inform the occurrence of a problem
  • the module and the feed amount calculated from the feed amount calculation module is characterized in that it comprises a feed amount excessive notification module for informing the occurrence of a problem when the feed amount calculated by the feed amount calculated by the module.
  • the farm feed system may further include a feeder capable of evenly spraying feeds fed by the farmed fish into the tank, wherein the feeder is used to store the feed.
  • a feed reservoir a launch propeller that launches feed into a culture tank, a conveyor that feeds feed from the feed reservoir to the launch propeller, a launch motor that provides power to rotate the launch propeller, and a user launches into the tank
  • the control box includes a feed feeder communication unit for transmitting a signal for measuring the amount of feed immediately before and immediately after feeding to the user terminal at the time of feed It is characterized by.
  • the feed feeding step of supplying the feed to the aquaculture tank, calculating the feed amount by calculating the feed amount immediately after the feed and the feed amount just before the feed is calculated
  • the feed intake calculation step of calculating the feed intake amount by calculating the amount of feed measured at the point in time and the feed time measured at another point after a certain period of time, the feed intake amount calculated in the feed intake calculation step and Based on the average amount of feed intake of the previous data, the average amount of feed intake and the amount of feed intake of the previous data are compared, and based on the amount of feed calculated in the feed supply calculation step and the amount of feed intake calculated in the feed consumption calculation step Comparison step of comparing the value of the feed amount and the feed intake amount, the feed intake amount calculated in the feed intake calculation step or the comparison in the comparison step Feed indicating the problem to the user about it during the escape from the respective set reference feeding amount and the difference between the feed supply is characterized by including the notification step.
  • the notification step the feed to inform the user of the occurrence of a problem if the feed intake measured in the feed intake calculation step more than a predetermined value compared to the average of the average amount of feed intake of the previous data Characterized in that it comprises a higher amount notification step.
  • the feed amount is determined to be larger than the feed intake amount
  • the notification step to inform the user of the occurrence of a problem.
  • the method may further include a database recording step of recording the feed intake amount calculated in the feed intake calculation step in a database.
  • the present invention has the effect of allowing the user to know if the feed intake amount is more than a predetermined value compared to the past feed intake data.
  • 1 is a view showing the configuration of the feed system for aquaculture farms using three-dimensional analysis according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of an observation sensor unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view of the feeder according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an operation flowchart showing a farm feed feeding method using three-dimensional analysis according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an operation flowchart showing a farm feed feeding method using three-dimensional analysis according to another embodiment of the present invention.
  • observation sensor unit 11 camera unit
  • calculation analysis unit 221 feed intake calculation module
  • feed supply calculation module 23 database
  • feed feeder 31 feed storage
  • the term "incident” as used throughout this specification is defined to mean the event of feeding the feed once in the aquaculture tank before feeding the next feed. Throughout the specification, when a part is said to "include” a certain component, it means that it may further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.
  • FIG. 1 illustrates an embodiment of a farm feed feeding system and method using the three-dimensional analysis performed according to the present invention.
  • Aquaculture feed feeding system using a three-dimensional analysis according to an embodiment of the present invention the observation sensor unit 10, the user terminal 20, and comprises a feed feeder (30).
  • the observation sensor unit 10 is configured to observe the amount of feed inside the culture tank and transmit the corresponding information to a specific terminal.
  • the camera unit 11, the measurement sensor unit 12, Communication unit 13, observation sensor control unit 14 is included.
  • the observation sensor unit 10 is preferably installed at a position capable of effectively photographing the water surface inside the culture tank, for example, may be installed on the top of the culture tank.
  • the camera unit 11 is a configuration capable of generating image information by photographing the surface of the aquaculture tank, it is common to use a CCTV capable of taking a picture, in particular to identify feed and farmed fish inside the aquaculture surface at night CCTV with an infrared detector is desirable.
  • the measuring sensor unit 12 is a configuration capable of generating position information by measuring the position of an object at a predetermined depth from the surface of the aquaculture tank, and a sensor technology capable of measuring the position of a conventional object is infrared to a subject.
  • the "TOF (Top of Flight) sensor method” which calculates the distance to the subject by measuring the time reflected from the subject and then returns from the subject, and the object that irradiates the subject with an infrared pattern in a predetermined pattern
  • the communication unit 13 is a device for communicating with the user terminal 20, and the image information observed by the camera unit 11 and the position information observed by the measurement sensor unit 12 to the user terminal 20. Can transmit The communication between the communication unit 13 and the user terminal 20 generally uses Bluetooth, and it is also possible to communicate using a normal Internet (communication network or a wired / wireless company network).
  • Observation sensor control unit 14 is a device for controlling the camera unit 11, the measurement sensor unit 12 and the communication unit 13, the camera unit 11 to obtain the image information and position information generated at the same time
  • the measurement sensor unit 12 operates together when the communication unit 13 and the user terminal 20 communicate with each other, and the image information generated by the camera unit 11 and the measurement sensor unit 12 when the communication unit 13 and the user terminal 20 communicate with each other.
  • the location information may be transmitted to the user terminal 20.
  • the user terminal 20 is configured to receive, read or record the information observed by the observation sensor unit 10.
  • the 3D analysis unit 21, the calculation analysis unit 22, The database 23, the terminal communication unit 24, the terminal control unit 25 and the notification unit 26 may be included.
  • the three-dimensional analysis unit 21 is for an object located within a predetermined depth (generally 20 cm) from the surface of the water and the water through the image information and position information generated by the camera unit 11 and the measurement sensor unit 12 Based on the information, it is a structure that reconstructs the information about feed and farmed fish in real time in three dimensions.
  • the process of generating information on feed and farmed fish by the 3D analyzer 21 generates a 3D information by synthesizing the image information and location information, and the feed and aquaculture from the 3D information.
  • Filtering step for recognizing the fish (can recognize the object having a preset size and shape, the size and shape is preferably the size and shape of the feed and farmed fish), the feed recognized in the filtering step It may be composed of a counting step of calculating the amount of feed by counting.
  • the information of the cultured fish recognized by the 3D analyzer 21 (which may include the amount of exercise through time coordinates of the time-dependent position of the cultured fish) and the feed amount may be stored in the database 23.
  • the feed amount is preferably recorded in units of kilograms.
  • the calculation analysis unit 22 is configured to calculate the feed intake amount or feed amount by the feed amount calculated by the three-dimensional analysis unit 21, feed intake calculation module 221 and feed supply calculation module 222 ) May be included.
  • the feed intake amount calculation module 221 calculates the feed intake amount by calculating values of the feed amount calculated by the three-dimensional analysis unit 21.
  • the amount of feed fed by farmed fish can be obtained by subtracting the amount of feed after a certain time from the amount of feed immediately after feeding.
  • the feed amount calculation module 222 calculates the feed amount by calculating the values of the feed amount calculated by the 3D analyzer 21.
  • the amount of feed supplied to aquaculture tanks in certain cases can be obtained by subtracting the amount of feed just after feeding and immediately before feeding.
  • the database 23 is configured to record the feed intake amount and the feed amount, and the feed intake amount and the feed amount calculated by the calculation analysis unit 22 and the value of the feed amount used to calculate the feed amount and You can record together.
  • the feed feeding amount average which is the average of the feed feeding amount values recorded in the database 23.
  • the database 23 measures the information of the farmed fish (which may include the amount of exercise through the time coordinates of the time zone of the farmed fish) or the image information generated from the camera unit 11 by the user's selection. You can record with time.
  • the terminal communication unit 24 is configured to communicate with the communication unit 13 of the observation sensor unit 10 by using a communication technology, and the image information and position information generated by the observation sensor unit 10 to the user terminal ( 20) can be received.
  • the communication between the communication unit 13 and the terminal communication unit 24 generally uses Bluetooth, and it is also possible to communicate using a general Internet (communication network or a wired / wireless company network).
  • the terminal controller 25 controls the three-dimensional analyzer 21, the calculation analyzer 22, the database 23, and the terminal communication unit 24, and the terminal communication unit 24 observes the specific time.
  • the communication unit 13 communicates with the communication unit 13 of the sensor unit 10, and transmits the image information and the position information of the specific event received from the observation sensor unit 10 to the 3D analysis unit 21 during communication.
  • the terminal control unit 25 is Feed amount calculated by the dimensional analysis unit 21 can be delivered to the calculation analysis unit 22 and the database 23, the feed intake amount and the feed amount calculated by the calculation analysis unit 22 to the database 23 When the feed intake amount transmitted to the database 23 differs from the average feed intake amount by a predetermined value or more, when the feed intake amount of the same event is more than a predetermined value or the feed intake amount of the same event If less than a certain value than the notification unit 26 operates.
  • the notification unit 26 is a configuration for informing the user of a problem when the feeding amount or feed amount calculated from the calculation analysis unit 22 is out of a predetermined standard, the feeding amount of the notification module 261, the supply amount The shortage notification module 262 and the supply amount of excess notification module 263 may be included.
  • the feeding amount notification module 261 when the feed amount calculated by the feed amount calculation module 221 is different from the average feed amount recorded in the database 23 by more than a certain amount of occurrence of an alarm and Together with the configuration to inform the user of the problem, the alarm received SMS (text message), push notifications, music files stored in the user terminal 20, recorded voice file playback, vibration, user terminal 20 of the screen At least one of a brightness change and a saturation change of the screen of the user terminal 20 may be selected, and a message for transmitting the contents to the user as to how much the feed intake of the event in which the problem occurs differs from the average feed intake. It is desirable to display on the screen of the user terminal 20.
  • the supply shortage notification module 262 generates an alarm when the feed amount calculated by the feed amount calculation module 222 is less than a predetermined value compared to the feed amount calculated by the feed amount calculation module 221. Together with the configuration for informing the user of the problem, it is preferable to display a message to the user terminal screen 20 to convey the contents to the user how much the feed amount of the problem occurred compared to the feed intake amount. (The description of the alarm is the same as the description of the alarm mentioned in the above dose notification module 261, and thus a detailed description thereof will be omitted.)
  • the excess amount notification module 263, and the alarm is generated when the feed amount calculated by the feed amount calculation module 222 is higher than a predetermined amount compared to the feed amount calculated by the feed amount calculation module 221 and Together with the configuration for informing the user of the problem, it is preferable to display a message to the user terminal screen 20 to convey the contents to the user how much the feed amount of the problem occurred compared to the feed intake amount.
  • the description of the alarm is the same as the description of the alarm mentioned in the feeding amount notification module 261, and the detailed description thereof will be omitted.
  • the user terminal 20 may include a monitor unit for reproducing the image information transmitted from the observation sensor unit 10, through which the situation inside the culture tank at a location away from the culture tank at the time desired by the user. can confirm.
  • the feed feeder 30 is configured to evenly spray feed fed by the farmed fish in the culture tank, the feed reservoir 31, the launch propeller 32, the conveyor 33, and the launch. It may include a motor 34 and a control box 35.
  • the feed reservoir 31 is a case for storing the feed, it may be provided with a discharge port for discharging the feed to the conveyor 33 at the bottom.
  • the firing propeller 32 is configured to launch the feed into the culture tank, it can be pushed to spread the feed evenly into the culture tank using the rotational force.
  • the conveyor 33 is configured to transfer the feed from the feed reservoir 31 to the firing propeller 32, and there is an attachment member at a predetermined interval so that a predetermined amount of the feed falls to the firing propeller 32.
  • the firing motor 34 is a configuration that provides power for the firing propeller 32 to rotate, it is preferable that the firing propeller 32 is connected to the rotating shaft of the configuration to transmit the rotational force.
  • the control box 35 is a configuration that allows the user to adjust the amount of feed fired into the culture tank, the user can input the amount of feed, that is, the feed amount to be supplied into the culture tank in a specific event, when the event Feed is launched into the culture tank by the amount of feed entered.
  • the user inputs a random cycle into the control box 35 to allow the feeder 30 to feed the feed every corresponding cycle, and the minimum rotational force required to evenly feed the feed according to the size of the culture tank is Since it may be different, the operation of the launch propeller 32, that is, by adjusting the rotational force of the firing motor 34 can adjust the force to be launched into the feed tank. (The larger the tank, the greater the rotational force required to evenly distribute the feed.)
  • the control box 35 may include a configuration of a feed feeder communication unit 351 that can communicate with the user terminal 20, the feed feeder communication unit 351 is a user terminal 20 at the feed feed A specific signal can be transmitted with The specific signal is used to inform the user terminal 20 that the feeder 30 has fed the feed, and when the user terminal 20 receives this signal, operates the observation sensor unit 10. The image information and the position information is received from the observation sensor unit 10 to measure the amount of feed, feed feeding amount and feed amount.
  • control box communication unit 351 may transmit the feed amount input by the user from the control box 35 to the user terminal 20 when communicating with the user terminal 20, the feed amount calculation module ( It is possible to use instead of the feeding amount calculated in 222).
  • feed feeding step (S1) feed supply calculation step (S2), feed feeding amount calculation step (S3), comparison step (S4) It may include a notification step (S5) and a database recording step (S6).
  • the feed feeding step (S1) is a step of supplying the feed to the culture tank by operating the feed feeder 30, the feed feeder communication unit 351 to the user terminal 20 during the feed feeder 30 operation After the signal is transmitted, a signal is transmitted from the user terminal 20 to the observation sensor unit 10 immediately before the feed grade and immediately after the feed grade, so that the feed amount is observed, which is to calculate the feed amount.
  • the feed amount calculating step (S2) is a step of calculating the feed amount by calculating the feed amount immediately after the feed and the feed amount immediately before the feed, measured in the feed feeding step (S1),
  • the feed amount may be calculated by the feed amount calculation module 222 of the user terminal 20.
  • the feed amount can be calculated by subtracting the feed amount measured immediately before the feed from the feed amount measured 30 seconds after the feed is started.
  • the 30 seconds is a time when the feed is launched into the culture tank in the feeder 30, the feed can be evenly placed in a place up to 20 cm deep from the water surface.
  • the feed feeding amount calculating step (S3), the feed amount measured after a predetermined time after the feed feeding step (S1), and the feed amount immediately after the feed measured in the feed feeding step (S1) Computing the feed intake amount by calculating the, the feed intake amount may be calculated in the feed intake amount calculation module 221 of the user terminal 20.
  • the feed intake amount can be calculated by subtracting the feed amount measured 30 minutes after the feed is started from the feed amount measured 30 seconds after the feed is started.
  • the 30 minutes is a time at which all farmed fish in the culture tank can feed the feed, the user can set directly to the user terminal (20). 30 minutes after the user terminal 20 receives the signal from the feeder 30, or after the time set by the user can operate the observation sensor unit 10.
  • the comparison step (S4), the feed consumption amount calculated in the feed amount calculation step (S3) and the standard feed amount (average of previous data feed amount) is compared, and calculated in the feed amount calculation step (S2)
  • the feed amount, feed supply amount and database (23) calculated by the terminal controller 25 in the calculation analysis unit 22 The standard feeding amount recorded in the) is received and compared to determine whether the feeding of the farmed fish is properly performed or whether the amount of feed is properly supplied.
  • the notification step (S5), the difference between the feed and the standard feed amount (average of the previous data feed amount) compared in the comparison step (S4) is a predetermined value or more, or the comparison step (S4)
  • This step informs the user by operating. For example, when the standard feeding amount is 5kg and the set error range value is ⁇ 0.2kg, when the feeding amount exceeds 4.8 to 5.2kg, the feeding amount notification module 261 is operated.
  • the error range value may be set differently according to factors such as species of farmed fish, the number of fish of the fish, the size of the farm.
  • the difference between feed intake and feed supply is within a certain error range, the two values are considered to be identical. For example, when the feed amount is 5kg and the error range is ⁇ 0.2kg, if the feed intake amount is 5.2kg or more, the shortage notification module 262 is activated and the value of the insufficient feed amount is displayed on the screen of the user terminal 20. Users can be informed via The error range value may also be set differently depending on factors such as species of farmed fish, the number of fish of the fish, the size of the farm.
  • the feed feeding amount and the feed feeding amount do not coincide in the comparison step (S4), if the feed feeding amount is determined to be higher than the feeding amount, it is determined that the feed feeding amount is less, the user The step of informing the user by operating the excessive amount notification module 263 of the terminal 20.
  • the two values are considered to be identical. For example, when the feed amount is 5kg and the error range is ⁇ 0.2kg, when the feed intake is less than 4.8kg, the overfeed notification module 263 is operated and the value of the excessively fed feed amount is supplied to the user terminal (20). You can notify the user through the screen of).
  • the error range value may also be set differently depending on factors such as species of farmed fish, the number of fish of the fish, the size of the farm.
  • the database recording step (S6) is a step of recording the feed intake amount and feed amount of the event, and calculating the standard feed amount by combining the feed intake amounts of the previous data, calculated in the feed amount calculation step (S2) Feed feeding amount and feed feeding amount calculated in the feed feeding amount calculation step (S3) are recorded together with the time each event occurred (date and time the feed was fed), and from the feed feeding amounts of the previous data and the current event Compute and record the average value by combining the calculated feed intake.
  • the farm feed feeding method using the three-dimensional analysis using the system according to another embodiment of the present invention may include a feed amount transmission step (S7) instead of the feed amount calculation step (S2) of the embodiment.
  • the feeding amount transmitting step (S7) when the specific event occurs, the feeder 30 and the user terminal 20 communicates the value of the feed amount of the event that was input to the feeder (30) the user terminal ( In step 20), the transmitted feed amount may be used instead of the feed amount calculated by the feed amount calculation module 222.

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Abstract

본 발명은 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 양식수조 내부의 사료량을 관측하여 해당 정보를 특정 단말기로 송신하는 관측센서부, 상기 관측센서부에서 관측한 정보를 송신 받아 판독 또는 기록하는 사용자단말기로 구성함으로써, 양식어류의 사료섭이량과 양식수조 내부로 공급되는 사료공급량을 산출하여 사용자가 양식어류의 실시간 사료 섭이 상태를 알 수 있고, 더 나아가 이후에 사료를 얼마나 공급하는 것이 적당한지 예측할 수 있도록 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법
본 발명은 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 양식수조 내부의 사료량을 관측하여 해당 정보를 특정 단말기로 송신하는 관측센서부, 상기 관측센서부에서 관측한 정보를 송신 받아 판독 또는 기록하는 사용자단말기로 구성함으로써, 양식어류의 사료섭이량과 양식수조 내부로 공급되는 사료공급량을 산출하여 사용자가 양식어류의 실시간 사료 섭이 상태를 알 수 있고, 더 나아가 이후에 사료를 얼마나 공급하는 것이 적당한지 예측할 수 있도록 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 양식은 식용이나 기타 목적에 이용하기 위하여 수산생물을 만들거나 기르는 것으로, 해수에 의한 양식은 육상 수조식 및 해상 가두리식으로 크게 구분할 수 있다.
그 중 육상 수조식은 해수교환 및 수처리가 용이하고 대량생산이 가능하여 점차 증가하고 있는 추세이나, 육상의 수조에 수산생물을 옮겨 서식환경을 인위적으로 조절하여 양식하는 방법인 바, 수산생물에 대한 지속적인 모니터링을 필요로 한다.
종래에는 한국공개특허 제10-2005-0038929호(2005.04.29. 공개) "양식장 감시장치"와 같이 양식장에 수중 카메라를 설치하여 상기 수중 카메라에서 촬영한 화상데이터를 모니터링 함으로써, 외부 단말기에서 양식장의 수중을 감시할 수 있도록 하였다.
그러나, 상기의 방법은 수중카메라의 가시거리가 짧기때문에 수조 내부의 상세한 모니터링이 불가능했으며, 수면의 물결로 인한 영상의 노이즈로 인하여 영상을 분석하는데 문제점이 있었다.
또한, 영상을 육안으로 확인하는것 만으로는 수산생물의 질병발생여부 및 섭이사료량과 같은 사항을 구체적으로 측정하기 힘든 바, 양식수조의 상황을 더 객관적으로 분석할 수 있는 구체적인 시스템이 필요한 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2005-0038929호 (공개일: 2005.04.29.), 발명의 명칭: "양식장 감시장치"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 사료섭이량이 과거의 사료섭이량 데이터와 비교하여 일정 수치 이상 벗어날 경우 사용자가 알 수 있도록 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 사료공급량이 사료섭이량과 대비하여 일정 수치 이상 적거나 많을 시 사용자가 알 수 있는 알림기능이 있어, 이후 사료를 얼마나 공급하는것이 적당한지 예측할 수 있도록 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법에 있어서, 양식수조 내부의 사료량을 관측하여 해당 정보를 특정 단말기로 송신할 수 있는 관측센서부와 상기 관측센서부에서 관측한 정보를 송신 받아 판독 또는 기록하는 사용자단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 관측센서부는, 양식수조 내 수면을 촬영하는 카메라부, 양식수조 내 수면으로부터 일정 깊이에 있는 물체의 위치를 측정할 수 있는 측정센서부, 통신기술을 이용하여 상기 사용자단말기와 통신하는 통신부 및 상기 카메라부, 측정센서부 및 통신부를 제어하는 관측센서제어부를 포함하며, 상기 사용자단말기는, 상기 카메라부 및 측정센서부를 통해 수면과 수면으로부터 일정 깊이 내에 위치하는 물체에 대한 정보를 토대로 3차원으로 실시간 정보를 재구성 하는 3차원분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 사용자단말기는, 상기 관측센서부에서 관측된 사료량으로 사료섭이량 또는 사료공급량을 산출하는 산출분석부, 사료섭이량 및 사료공급량을 기록하는 데이터베이스, 통신기술을 이용하여 상기 관측센서부와 통신하는 단말기통신부 및 상기 3차원분석부, 산출분석부, 데이터베이스 및 단말기통신부를 제어하는 단말기제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 산출분석부는, 일시점에서의 상기 관측센서부로부터 측정된 사료량과 일정시간이 경과한 타시점에서의 상기 관측센서부로부터 측정된 사료량을 연산하여 사료섭이량을 산출하는 사료섭이량산출모듈과, 사료가 공급된 직후의 상기 관측센서부로부터 측정된 사료량과 사료가 공급되기 직전의 상기 관측센서부로부터 측정된 사료량을 연산하여 사료공급량을 산출하는 사료공급량산출모듈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 사용자단말기는, 상기 산출분석부로부터 산출된 사료섭이량 또는 사료공급량이 일정 기준을 벗어날 시 사용자에게 문제발생을 알려주는 알림부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 알림부는, 상기 사료섭이량산출모듈에서 산출된 사료섭이량이 이전 데이터 대비 일정 이상의 차이가 날 경우 이에 대한 문제발생을 알려주는 섭이량이상알림모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 알림부는, 상기 사료공급량산출모듈에서 산출된 사료공급량이 상기 사료섭이량산출모듈에서 산출된 사료섭이량 대비 적을 시 이에 대한 문제발생을 알려주는 공급량부족알림모듈와, 상기 사료공급량산출모듈에서 산출된 사료공급량이 상기 사료섭이량산출모듈에서 산출된 사료섭이량 대비 많을 시 이에 대한 문제발생을 알려주는 공급량과다알림모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 양식장 사료 급이 시스템은 양식어류가 섭이하는 사료를 양식수조 내부에 골고루 분사할 수 있는 사료급이기를 추가로 포함하며, 상기 사료급이기는, 사료를 보관하는 사료저장고, 사료를 양식수조 내부로 발사하는 발사프로펠러, 상기 사료저장고에서 상기 발사프로펠러로 사료를 이송시키는 컨베이어, 상기 발사프로펠러가 회전할 수 있는 동력을 제공하는 발사모터 및 사용자가 양식수조 내부로 발사되는 사료의 양을 조절할 수 있는 컨트롤박스를 포함하고, 상기 컨트롤박스는 사료급이시 사용자단말기로 사료공급 직전과 직후의 사료량을 측정하기 위한 신호를 송신할 수 있는 사료급이기통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 사료를 양식수조로 공급하는 사료급이단계, 사료가 공급된 직후의 사료량과 사료가 공급되기 직전의 사료량을 연산하여 사료공급량을 산출하는 사료공급량 산출단계, 일시점에서 측정된 사료량과 일정기간이 경과한 타시점에서 측정한 사료량을 연산하여 사료섭이량을 산출하는 사료섭이량 산출단계, 상기 사료섭이량 산출단계에서 산출한 사료섭이량 및 이전 데이터의 사료섭이량 평균을 기준으로 사료섭이량과 이전 데이터의 사료섭이량 평균을 비교하고, 상기 사료공급량 산출단계에서 산출한 사료공급량 및 상기 사료섭이량 산출단계에서 산출한 사료섭이량을 기준으로 사료공급량과 사료섭이량의 수치를 비교하는 비교단계, 상기 사료섭이량 산출단계에서 산출한 사료섭이량 또는 상기 비교단계에서 비교한 사료섭이량과 사료공급량의 차이가 각각의 설정된 기준에서 벗어날 시 이에 대한 문제발생을 사용자에게 알려주는 알림단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 알림단계는, 상기 사료섭이량 산출단계에서 측정한 사료섭이량이 이전 데이터의 사료섭이량 평균 대비 일정 수치 이상 벗어날 경우 이에 대한 문제발생을 사용자에게 알려주는 섭이량이상알림단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 알림단계는, 상기 비교단계에서 사료공급량이 상기 사료섭이량 대비 적다고 판단되었을 시 이에 대한 문제발생을 사용자에게 알려주는 공급량부족알림단계 및 상기 비교단계에서 사료공급량이 상기 사료섭이량 대비 많다고 판단되었을 시 이에 대한 문제발생을 사용자에게 알려주는 공급량과다알림단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 사료섭이량 산출단계에서 산출한 사료섭이량을 데이터베이스에 기록하는 데이터베이스 기록 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 사료섭이량이 과거의 사료섭이량 데이터와 비교하여 일정 수치 이상 벗어날 경우 사용자가 알 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 사료공급량이 사료섭이량과 대비하여 일정 수치 이상 적거나 많을 시 사용자가 알 수 있는 알림기능이 있어, 이후 사료를 얼마나 공급하는것이 적당한지 예측할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관측센서부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자단말기의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사료급이기에 대한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
*도면에 사용되는 부호의 설명
10 : 관측센서부 11 : 카메라부
12 : 측정센서부 13 : 통신부
20 : 사용자단말기 21 : 3차원분석부
22 : 산출분석부 221 : 사료섭이량산출모듈
222 : 사료공급량산출모듈 23 : 데이터베이스
24 : 단말기통신부 25 : 단말기제어부
26 : 알림부 261 : 섭이량이상알림모듈
262 : 공급량부족알림모듈 263 : 공급량과다알림모듈
30 : 사료급이기 31 : 사료저장고
32 : 발사프로펠러 33 : 컨베이어
34 : 발사모터 35 : 컨트롤박스
이하에서는 본 발명에 따른 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 본 명세서 전체에서 사용된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 사용된 "양식수조"라는 용어는 수산생물을 기르는 일반적인 육상 수조라는 의미로 정의하도록 한다. 또한, 본 명세서 전체에서 사용된 "사건"이라는 용어는 양식수조 내에 사료를 한 번 급여한 후 다음 사료를 급여하기 전까지의 사건이라는 의미로 정의하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따라서 실행된 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템 및 그 방법의 일 실시 예를 도시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템은, 관측센서부(10), 사용자단말기(20), 사료급이기(30)를 포함하여 이루어진다.
도 2를 참조하면, 상기 관측센서부(10)는, 양식수조 내부의 사료량을 관측하여 해당 정보를 특정 단말기로 송신할 수 있는 구성으로, 카메라부(11), 측정센서부(12), 통신부(13), 관측센서제어부(14)를 포함한다. 상기 관측센서부(10)는 양식수조 내부의 수면을 효과적으로 촬영할 수 있는 위치에 설치하는 것이 바람직하며, 예를 들어 양식수조의 상단에 설치될 수 있다.
상기 카메라부(11)는, 양식수조 내 수면을 촬영하여 영상정보를 생성 할 수 있는 구성으로서, 영상 촬영이 가능한 CCTV를 사용하는 것이 보편적이며, 특히 야간에도 양식수면 내부의 사료 및 양식어류를 식별할 수 있도록 적외선 감지기를 내장하고 있는 CCTV가 바람직하다.
상기 측정센서부(12)는, 양식수조 내 수면으로부터 일정 깊이에 있는 물체의 위치를 측정하여 위치정보를 생성 할 수 있는 구성으로, 종래 물체의 위치를 측정할 수 있는 센서 기술로는 피사체에 적외선을 전송한 후 피사체로부터 반사되어 되돌아오는 시간을 측정하여 해당 피사체까지의 거리를 계산하는 "TOF(Top of Flight)센서 방식"과 피사체에 적외선을 일정한 패턴으로 조사하고 조사된 적외선 패턴에 대응하는 사물의 형태를 인식하는 "적외선 패턴 방식"이 있는데, 상대적으로 피사체 인식 방법이 간단하고 정보의 처리속도가 빠른 TOF(Top of Flight)센서 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 TOF(Top of Flight)센서 방식으로 수면을 측정할 시 전송한 적외선이 수면으로부터 20cm의 깊이까지 도달할 수 있는 바, 수면으로부터 20cm 내의 물체를 측정할 수 있다.
상기 통신부(13)는, 상기 사용자 단말기(20)와 통신하는 장치로, 상기 카메라부(11)에서 관측한 영상정보와 측정센서부(12)에서 관측한 위치정보를 상기 사용자 단말기(20)로 전송할 수 있다. 상기 통신부(13)와 사용자 단말기(20)의 통신은, 일반적으로 블루투스를 사용하며, 통상의 인터넷(통신사망 또는 유·무선 사내망)을 이용하여 통신하는 것도 가능하다.
관측센서제어부(14)는, 상기 카메라부(11), 측정센서부(12) 및 통신부(13)를 제어하는 장치로서, 동일한 시간에 생성된 영상정보 및 위치정보를 얻기 위하여 상기 카메라부(11)가 작동할 시 측정센서부(12)가 함께 작동하도록 하며, 상기 통신부(13) 및 사용자단말기(20)가 통신 시 카메라부(11)에서 생성한 영상정보 및 측정센서부(12)에서 생성한 위치정보를 사용자단말기(20)로 송신할 수 있도록 한다.
도 3을 참조하면, 상기 사용자단말기(20)는, 상기 관측센서부(10)에서 관측한 정보를 송신받아 판독 또는 기록하는 구성으로, 3차원분석부(21), 산출분석부(22), 데이터베이스(23), 단말기통신부(24), 단말기제어부(25) 및 알림부(26)를 포함할 수 있다.
상기 3차원분석부(21)는, 상기 카메라부(11) 및 측정센서부(12)에서 생성한 영상정보 및 위치정보를 통해 수면과 수면으로부터 일정 깊이(일반적으로 20cm) 이내에 위치하는 물체에 대한 정보를 토대로, 3차원으로 실시간의 사료 및 양식어류에 대한 정보를 재구성하는 구성이다. 상기 3차원분석부(21)가 사료 및 양식어류에 대한 정보를 생성하는 과정은 상기 영상정보와 위치정보를 합성하여 3차원정보를 생성하는 3차원정보생성단계, 상기 3차원정보로부터 사료와 양식어류를 인식(미리 설정된 크기 및 모양을 가진 객체를 인식할 수 있으며, 상기 크기 및 모양은 사료 및 양식어류의 크기 및 모양으로 하는것이 바람직하다.)하는 필터링단계, 상기 필터링단계에서 인식 된 사료를 카운트하여 사료량을 산출하는 카운트단계로 구성될 수 있다. 상기 3차원분석부(21)에서 인식한 양식어류의 정보(양식어류의 시간대별 위치좌표를 통한 운동량을 포함할 수 있다.) 및 사료량은 데이터베이스(23)에 저장될 수 있다. 사료량은 Kilogram의 단위로 기록되는 것이 바람직하다.
상기 산출분석부(22)는, 상기 3차원분석부(21)에서 산출한 사료량으로 사료섭이량 또는 사료공급량을 산출하는 구성으로, 사료섭이량산출모듈(221) 및 사료공급량산출모듈(222)을 포함할 수 있다.
상기 사료섭이량산출모듈(221)은 상기 3차원분석부(21)에서 산출한 사료량의 값들을 연산하여 사료섭이량을 산출한다. 사료를 급여한 직후의 사료량에서 사료를 급여한 시간에서 일정 시간 이후의 사료량을 차감하여 양식어류가 섭이한 사료량을 구할 수 있다.
상기 사료공급량산출모듈(222)은 상기 3차원분석부(21)에서 산출한 사료량의 값들을 연산하여 사료공급량을 산출한다. 사료를 급여한 직후의 사료량에서 사료를 급여하기 직전의 사료량을 차감하여 특정 사건시 양식수조로 공급된 사료량을 구할 수 있다.
상기 데이터베이스(23)는 사료섭이량 및 사료공급량을 기록하는 구성으로, 상기 산출분석부(22)에서 연산한 사료섭이량 및 사료공급량을 사료가 공급된 시간 및 연산하는데 사용된 사료량의 값과 함께 기록할 수 있다. 후술할 섭이량이상알림모듈(261)의 작동을 위해, 상기 데이터베이스(23)에 기록된 사료섭이량 값들의 평균인 사료섭이량 평균 또한 기록하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 데이터베이스(23)는 사용자의 선택에 의해 양식어류의 정보(양식어류의 시간대별 위치좌표를 통한 운동량을 포함할 수 있다.) 또는 카메라부(11)로부터 생성된 영상정보를 각각의 측정 시간과 함께 기록할 수 있다.
상기 단말기통신부(24)는, 통신기술을 이용하여 상기 관측센서부(10)의 통신부(13)와 통신하는 구성으로, 상기 관측센서부(10)에서 생성한 영상정보 및 위치정보를 사용자단말기(20)로 전송받을 수 있다. 상기 통신부(13)와 단말기통신부(24)의 통신은, 일반적으로 블루투스를 사용하며, 통상의 인터넷(통신사망 또는 유·무선 사내망)을 이용하여 통신하는 것도 가능하다.
상기 단말기제어부(25)는, 상기 3차원분석부(21), 산출분석부(22), 데이터베이스(23) 및 단말기통신부(24)를 제어하는 구성으로, 특정 시간에 단말기통신부(24)가 관측센서부(10)의 통신부(13)와 통신하도록 하며, 통신 시 상기 관측센서부(10)로부터 송신받은 특정 사건의 영상정보 및 위치정보를 3차원분석부(21)로 전송한다. (상기 특정 시간은 한 사건당 사료를 급여하기 직전, 사료를 급여한 직후, 사료를 급여한 시간에서 일정 시간이 지난 이후를 포함하는 것이 바람직하다.) 또한, 상기 단말기제어부(25)는 상기 3차원분석부(21)에서 산출한 사료량을 산출분석부(22) 및 데이터베이스(23)로 전달할 수 있으며, 상기 산출분석부(22)에서 산출한 사료섭이량 및 사료공급량을 데이터베이스(23)로 전달할 수 있고, 데이터베이스(23)로 전송한 사료섭이량이 평균 사료섭이량과 일정 값 이상 차이가 날 경우, 동일 사건의 사료섭이량이 사료공급량보다 일정 값 이상 많을 경우 또는 동일 사건의 사료섭이량이 사료공급량보다 일정 값 이상 적을 경우 알림부(26)를 작동한다.
상기 알림부(26)는, 상기 산출분석부(22)로부터 산출된 사료섭이량 또는 사료공급량이 일정 기준을 벗어날 시 사용자에게 문제발생을 알려주는 구성으로, 섭이량이상알림모듈(261), 공급량부족알림모듈(262) 및 공급량과다알림모듈(263)를 포함할 수 있다.
상기 섭이량이상알림모듈(261)은, 상기 사료섭이량산출모듈(221)에서 산출된 사료섭이량이 데이터베이스(23)에 기록된 평균 사료섭이량과 대비하여 일정 이상의 차이가 날 경우 알람의 발생과 함께 사용자에게 문제발생을 알려주는 구성으로, 상기 알람은 SMS(문자 메시지) 수신, 푸시 알림, 사용자단말기(20) 내에 저장된 음악 파일 재생, 녹음된 음성 파일 재생, 진동, 사용자단말기(20) 화면의 명도 변화, 사용자단말기(20) 화면의 채도 변화 중 적어도 어느 하나로 선택될 수 있으며, 문제가 발생한 사건의 사료섭이량이 평균 사료섭이량과 대비하여 어느 수치만큼 차이가 나는지 사용자에게 내용을 전달하는 메세지를 사용자단말기(20) 화면에 표시하도록 하는것이 바람직하다.
상기 공급량부족알림모듈(262)은, 상기 사료공급량산출모듈(222)에서 산출된 사료공급량이 상기 사료섭이량산출모듈(221)에서 산출된 사료섭이량 대비 일정 이상의 값만큼 적을 시 알람의 발생과 함께 사용자에게 문제발생을 알려주는 구성으로, 문제가 발생한 사건의 사료공급량이 사료섭이량 대비 얼마나 차이가 나는지 사용자에게 내용을 전달하는 메세지를 사용자단말기(20) 화면에 표시하도록 하는것이 바람직하다. (상기 알람에 대한 설명은 상기 섭이량이상알림모듈(261)에서 언급한 알람의 설명과 동일한 바, 구체적인 설명은 생략한다.)
상기 공급량과다알림모듈(263)은, 상기 사료공급량산출모듈(222)에서 산출된 사료공급량이 상기 사료섭이량산출모듈(221)에서 산출된 사료섭이량 대비 일정 이상의 값만큼 높을 시 알람의 발생과 함께 사용자에게 문제발생을 알려주는 구성으로, 문제가 발생한 사건의 사료공급량이 사료섭이량 대비 얼마나 차이가 나는지 사용자에게 내용을 전달하는 메세지를 사용자단말기(20) 화면에 표시하도록 하는것이 바람직하다. (상기 알람에 대한 설명은 상기 섭이량이상알림모듈(261)에서 언급한 알람의 설명과 동일한 바, 역시 구체적인 설명은 생략한다.)
추가적으로, 상기 사용자단말기(20)는, 상기 관측센서부(10)에서 송신받은 영상정보를 재생하는 모니터부를 포함할 수 있으며, 이를 통하여 사용자가 원하는 시간에 양식수조와 떨어진 위치에서 양식수조 내부의 상황을 확인할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 사료급이기(30)는 양식어류가 섭이하는 사료를 양식수조 내에 골고루 분사할 수 있는 구성으로, 사료저장고(31), 발사프로펠러(32), 컨베이어(33), 발사모터(34) 및 컨트롤 박스(35)를 포함할 수 있다.
상기 사료저장고(31)는 사료를 보관하는 케이스로, 하단에 컨베이어(33)로 사료를 배출할 수 있는 배출구를 구비할 수 있다.
상기 발사프로펠러(32)는 사료를 양식수조 내부로 발사할 수 있도록 하는 구성으로서, 회전력을 이용하여 사료가 양식수조 내부로 골고루 퍼지도록 밀어 넣을 수 있다.
상기 컨베이어(33)는 상기 사료저장고(31)에서 상기 발사프로펠러(32)로 사료를 이송시키는 구성으로, 일정 간격마다 부착부재가 있어 발사프로펠러(32)로 일정량의 사료가 떨어지도록 할 수 있다.
상기 발사모터(34)는 상기 발사프로펠러(32)가 회전할 수 있는 동력을 제공하는 구성으로, 발사프로펠러(32)의 회전축과 연결되어 회전력을 전달할 수 있는 구성인 것이 바람직하다.
상기 컨트롤 박스(35)는 사용자가 양식수조 내부로 발사되는 사료의 양을 조절할 수 있는 구성으로, 사용자가 특정 사건에 양식수조 내부로 공급할 사료량, 즉 사료공급량을 입력할 수 있으며, 해당 사건 시 입력된 사료공급량 값만큼 사료가 양식수조 내부로 발사된다. 상기 컨트롤박스(35)에 사용자가 임의의 주기를 입력하여 해당 주기마다 사료급이기(30)가 사료를 급이하도록 할 수도 있으며, 양식 수조의 크기에 따라 사료를 골고루 발사하는데 필요한 최소한의 회전력이 다를 수 있으므로 발사프로펠러(32)의 작동, 즉 발사모터(34)의 회전력을 조절하여 사료가 양식수조 내부로 발사되는 힘을 조절할 수 있다. (양식수조의 크기가 클수록 사료를 골고루 분사하기 위해 더 큰 회전력을 필요로 한다.)
상기 컨트롤 박스(35)는 사용자단말기(20)와 통신할 수 있는 사료급이기통신부(351)의 구성을 포함할 수 있으며, 사료급이시 상기 사료급이기통신부(351)는 사용자단말기(20)로 특정 신호를 송신할 수 있다. 상기 특정 신호는 사용자단말기(20)에 사료급이기(30)가 사료를 급이했다는 사실을 알리는 용도이며, 사용자단말기(20)가 이 신호를 송신받았을 시 관측센서부(10)를 작동하게 하여 상기 관측센서부(10)로부터 영상정보 및 위치정보를 송신받아 사료량, 사료섭이량 및 사료공급량을 측정하게 된다.
또한, 상기 컨트롤박스통신부(351)는 사용자단말기(20)와 통신할 시 상기 컨트롤박스(35)에서 사용자가 입력한 사료공급량을 사용자단말기(20)에 송신할 수 있어, 상기 사료공급량산출모듈(222)에서 산출한 사료공급량 대신 사용하는 것이 가능하다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 앞서 설명한 상기 시스템을 이용한 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법이 이루어지는 과정에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법은, 사료급이단계(S1), 사료공급량 산출단계(S2), 사료섭이량 산출단계(S3), 비교단계(S4), 알림단계(S5) 및 데이터베이스 기록단계(S6)를 포함할 수 있다.
상기 사료급이단계(S1)는 사료급이기(30)를 작동하여 사료를 양식수조로 공급하는 단계로, 사료급이기(30) 작동 시 사료급이기통신부(351)에서 사용자단말기(20)로 신호가 송신된 후, 사료급이 직전 및 사료급이 직후에 사용자단말기(20)에서 관측센서부(10)로 신호가 송신되어 사료량이 관측되는데, 이는 사료공급량을 산출하기 위함이다.
상기 사료공급량 산출단계(S2)는, 상기 사료급이단계(S1)에서 측정된, 사료가 공급된 직후의 사료량과 사료가 공급되기 직전의 사료량을 연산하여 사료공급량을 산출하는 단계로, 상기 사료공급량은 사용자단말기(20)의 사료공급량산출모듈(222)에서 연산될 수 있다. 사료가 공급되기 시작하고나서 30초 후 측정한 사료량에서 사료가 공급되기 직전 측정한 사료량을 차감하면, 사료공급량을 산출할 수 있다. 상기 30초는 사료가 사료공급기(30)에서 양식수조 내부로 발사되어 수면에서 깊이 20cm까지의 장소에 사료가 골고루 위치할 수 있는 시간이다.
상기 사료섭이량 산출단계(S3)는, 상기 사료급이단계(S1) 이후 일정 시간이 지난 후에 측정된 사료량과, 상기 사료급이단계(S1)에서 측정된 사료가 공급된 직후의 사료량을 연산하여 사료섭이량을 산출하는 단계로, 상기 사료섭이량은 사용자단말기(20)의 사료섭이량산출모듈(221)에서 연산될 수 있다. 사료가 공급되기 시작하고나서 30초 후 측정했던 사료량에서 사료가 공급되기 시작한 후 30분 후 측정한 사료량을 차감하면, 사료섭이량을 산출할 수 있다. 상기 30분은 양식수조 내의 모든 양식어류가 사료를 섭이할 수 있는 시간이며, 사용자가 사용자단말기(20)로 직접 설정할 수 있다. 사용자단말기(20)가 사료공급기(30)에서 신호를 받은지 30분 후, 또는 사용자가 설정한 시간 이후 관측센서부(10)를 작동시킬 수 있다.
상기 비교단계(S4)는, 상기 사료섭이량 산출단계(S3)에서 연산한 사료섭이량 과 표준섭이량(이전 데이터 사료섭이량의 평균)을 비교하고, 상기 사료공급량 산출단계(S2)에서 연산한 사료공급량과 상기 사료섭이량 산출단계(S3)에서 연산한 사료섭이량을 비교하는 단계로, 단말기제어부(25)가 산출분석부(22)에서 산출한 사료섭이량, 사료공급량 및 데이터베이스(23)에 기록되어 있는 표준섭이량을 전달받아 비교하여, 양식어류의 사료섭이가 제대로 이루어지고 있는지 또는 사료의 양이 적절히 공급되고 있는지 판단한다.
상기 알림단계(S5)는, 상기 비교단계(S4)에서 비교한 사료섭이량과 표준섭이량(이전 데이터 사료섭이량의 평균)과의 차이값이 일정 수치 이상일 경우, 또는 상기 비교단계(S4)에서 비교한 사료섭이량과 사료공급량의 차이값이 일정수치 이상일 경우 사용자에게 알려주는 단계로, 섭이량이상알림단계(S51), 공급량부족알림단계(S52) 및 공급량과다알림단계(S53)를 포함한다.
상기 섭이량이상알림단계(S51)는, 상기 비교단계(S4)에서 사료섭이량과 표준섭이량을 비교하여 일정 수치 이상의 차이값를 보일 경우, 사용자단말기(20)의 섭이량이상알림모듈(261)을 작동하여 사용자에게 알리는 단계이다. 예를 들어, 표준섭이량이 5kg이고 설정된 오차범위값이 ±0.2kg일 시, 사료섭이량이 4.8 내지 5.2kg를 벗어날 경우 섭이량이상알림모듈(261)이 작동하게 된다. 상기 오차범위값은 양식어류의 종(種), 양식어류의 마릿수, 양식수조의 크기등의 요인에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 공급량부족알림단계(S52)는, 상기 비교단계(S4)에서 사료섭이량과 사료공급량이 일치하지 않은 경우, 사료섭이량이 사료공급량보다 많은지 연산하여 사료섭이량이 더 많다고 판단될 경우, 사용자단말기(20)의 공급량부족알림모듈(262)을 작동하여 사용자에게 알리는 단계이다. 단, 사료섭이량과 사료공급량의 차이가 특정 오차범위값 이내일 경우, 두 값은 일치하다고 판단된다. 예를 들어, 사료공급량이 5kg이고 오차범위가 ±0.2kg일 시, 사료섭이량이 5.2kg이상일 경우 공급량부족알림모듈(262)이 작동하게 되며 부족한 사료공급량의 수치를 사용자단말기(20)의 화면을 통해 사용자에게 알릴 수 있다. 상기 오차범위값은 역시 양식어류의 종(種), 양식어류의 마릿수, 양식수조의 크기등의 요인에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 공급량과다알림단계(S53)는, 상기 비교단계(S4)에서 사료섭이량과 사료공급량이 일치하지 않는 경우, 역시 사료섭이량이 사료공급량보다 많은지 연산하여 사료섭이량이 더 적다고 판단될 경우, 사용자단말기(20)의 공급량과다알림모듈(263)을 작동하여 사용자에게 알리는 단계이다. 단, 사료섭이량과 사료공급량의 차이가 특정 오차범위값 이내일 경우, 두 값은 일치하다고 판단된다. 예를 들어, 사료공급량이 5kg이고 오차범위가 ±0.2kg일 시, 사료섭이량이 4.8kg이하일 경우 공급량과다알림모듈(263)이 작동하게 되며 과다하게 급이된 사료공급량의 수치를 사용자단말기(20)의 화면을 통해 사용자에게 알릴 수 있다. 상기 오차범위값은 역시 양식어류의 종(種), 양식어류의 마릿수, 양식수조의 크기등의 요인에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 데이터베이스 기록단계(S6)는, 해당 사건의 사료섭이량 및 사료공급량을 기록하고, 이전 데이터의 사료섭이량들을 종합하여 표준섭이량을 구하는 단계로, 상기 사료공급량산출단계(S2)에서 산출한 사료공급량과 상기 사료섭이량산출단계(S3)에서 산출한 사료섭이량을 각 사건이 일어난 시간(사료가 급이된 날짜 및 시간)과 함께 기록하고, 이전 데이터의 사료섭이량들과 현 사건에서 산출된 사료섭이량을 종합하여 평균값을 연산하고 기록한다.
이하에서는 도 6를 참조하여, 앞서 설명한 상기 시스템을 이용한 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법이 이루어지는 다른 과정에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템을 이용한 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법은, 상기 일 실시예의 사료공급량 산출단계(S2) 대신 사료공급량 송신단계(S7)를 포함할 수 있다.
상기 사료공급량 송신단계(S7)는, 특정 사건 발생 시 상기 사료급이기(30)와 사용자단말기(20)가 통신하여 사료급이기(30)에 입력되었던 그 사건의 사료공급량의 값을 사용자단말기(20)로 전송하는 단계로, 전송된 사료공급량은 사료공급량산출모듈(222)에서 산출한 사료공급량 대신 사용하는 것이 가능하다.
이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 양식수조 내부의 사료량을 관측하여 해당 정보를 특정 단말기로 송신할 수 있는 관측센서부(10);와
    상기 관측센서부(10)에서 관측한 정보를 송신 받아 판독 또는 기록하는 사용자단말기(20);를 포함하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관측센서부(10)는, 양식수조 내 수면을 촬영하는 카메라부(11), 양식수조 내 수면으로부터 일정 깊이에 있는 물체의 위치를 측정할 수 있는 측정센서부(12), 통신기술을 이용하여 상기 사용자단말기(20)와 통신하는 통신부(13) 및 상기 카메라부(11), 측정센서부(12) 및 통신부(13)를 제어하는 관측센서제어부(14)를 포함하며,
    상기 사용자단말기(20)는, 상기 카메라부(11) 및 측정센서부(12)를 통해 수면과 수면으로부터 일정 깊이 내에 위치하는 물체에 대한 정보를 토대로 3차원으로 실시간 정보를 재구성 하는 3차원분석부(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사용자단말기(20)는, 상기 관측센서부(10)에서 관측된 사료량으로 사료섭이량 또는 사료공급량을 산출하는 산출분석부(22), 사료섭이량 및 사료공급량을 기록하는 데이터베이스(23), 통신기술을 이용하여 상기 관측센서부(10)와 통신하는 단말기통신부(24) 및 상기 3차원분석부(21), 산출분석부(22), 데이터베이스(23) 및 단말기통신부(24)를 제어하는 단말기제어부(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석 센서를 이용한 양식장 사료 급이 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 산출분석부(22)는, 일시점에서의 상기 관측센서부(10)로부터 측정된 사료량과 일정시간이 경과한 타시점에서의 상기 관측센서부(10)로부터 측정된 사료량을 연산하여 사료섭이량을 산출하는 사료섭이량산출모듈(221)과, 사료가 공급된 직후의 상기 관측센서부(10)로부터 측정된 사료량과 사료가 공급되기 직전의 상기 관측센서부(10)로부터 측정된 사료량을 연산하여 사료공급량을 산출하는 사료공급량산출모듈(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석 센서를 이용한 양식장 사료 급이 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 사용자단말기(20)는, 상기 산출분석부(22)로부터 산출된 사료섭이량 또는 사료공급량이 일정 기준을 벗어날 시 사용자에게 문제발생을 알려주는 알림부(26)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 알림부(26)는, 상기 사료섭이량산출모듈(221)에서 산출된 사료섭이량이 이전 데이터 대비 일정 이상의 차이가 날 경우 이에 대한 문제발생을 알려주는 섭이량이상알림모듈(261)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 알림부(26)는, 상기 사료공급량산출모듈(222)에서 산출된 사료공급량이 상기 사료섭이량산출모듈(221)에서 산출된 사료섭이량 대비 적을 시 이에 대한 문제발생을 알려주는 공급량부족알림모듈(262)와, 상기 사료공급량산출모듈(222)에서 산출된 사료공급량이 상기 사료섭이량산출모듈(221)에서 산출된 사료섭이량 대비 많을 시 이에 대한 문제발생을 알려주는 공급량과다알림모듈(263)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 양식장 사료 급이 시스템은 양식어류가 섭이하는 사료를 양식수조 내부에 골고루 분사할 수 있는 사료급이기(30)를 추가로 포함하며,
    상기 사료급이기(30)는, 사료를 보관하는 사료저장고(31), 사료를 양식수조 내부로 발사하는 발사프로펠러(32), 상기 사료저장고에서 상기 발사프로펠러로 사료를 이송시키는 컨베이어(33), 상기 발사프로펠러가 회전할 수 있는 동력을 제공하는 발사모터(34) 및 사용자가 양식수조 내부로 발사되는 사료의 양을 조절할 수 있는 컨트롤박스(35)를 포함하고,
    상기 컨트롤박스(35)는 사료급이시 사용자단말기(20)로 사료공급 직전과 직후의 사료량을 측정하기 위한 신호를 송신할 수 있는 사료급이기통신부(351)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 시스템.
  9. 사료를 양식수조로 공급하는 사료급이단계(S1);
    사료가 공급된 직후의 사료량과 사료가 공급되기 직전의 사료량을 연산하여 사료공급량을 산출하는 사료공급량 산출단계(S2);
    일시점에서 측정된 사료량과 일정기간이 경과한 타시점에서 측정한 사료량을 연산하여 사료섭이량을 산출하는 사료섭이량 산출단계(S3);
    상기 사료섭이량 산출단계(S3)에서 산출한 사료섭이량 및 이전 데이터의 사료섭이량 평균을 기준으로 사료섭이량과 이전 데이터의 사료섭이량 평균을 비교하고, 상기 사료공급량 산출단계(S2)에서 산출한 사료공급량 및 상기 사료섭이량 산출단계(S3)에서 산출한 사료섭이량을 기준으로 사료공급량과 사료섭이량의 수치를 비교하는 비교단계(S4);
    상기 사료섭이량 산출단계(S3)에서 산출한 사료섭이량 또는 상기 비교단계(S4)에서 비교한 사료섭이량과 사료공급량의 차이가 각각의 설정된 기준에서 벗어날 시 이에 대한 문제발생을 사용자에게 알려주는 알림단계(S5);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 알림단계(S5)는, 상기 사료섭이량 산출단계(S3)에서 측정한 사료섭이량이 이전 데이터의 사료섭이량 평균 대비 일정 수치 이상 벗어날 경우 이에 대한 문제발생을 사용자에게 알려주는 섭이량이상알림단계(S51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 알림단계(S5)는, 상기 비교단계(S4)에서 사료공급량이 상기 사료섭이량 대비 적다고 판단되었을 시 이에 대한 문제발생을 사용자에게 알려주는 공급량부족알림단계(S52) 및 상기 비교단계(S4)에서 사료공급량이 상기 사료섭이량 대비 많다고 판단되었을 시 이에 대한 문제발생을 사용자에게 알려주는 공급량과다알림단계(S53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 사료섭이량 산출단계(S3)에서 산출한 사료섭이량을 데이터베이스에 기록하는 데이터베이스 기록 단계(S6)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 분석을 이용한 양식장 사료 급이 방법.
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