• 제목/요약/키워드: 재배시설 제어

검색결과 104건 처리시간 0.022초

플라스틱온실 내부 환경 인자 다중센서 설치 위치 최적화 전략 (Strategies about Optimal Measurement Matrix of Environment Factors Inside Plastic Greenhouse)

  • 이정규;강동현;오상훈;이동훈
    • 생물환경조절학회지
    • /
    • 제29권2호
    • /
    • pp.161-170
    • /
    • 2020
  • 국내 시설 농업의 99.2%를 차지하는 플라스틱온실의 내부 환경인자는 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하고 온실 공간 내부에서 편차가 발생한다. 온도, 습도, CO2, 광도의 환경인자를 계측하기 위한 지점을 3 × 3 × 5로 구성하여 데이터를 취득하고 내부 공간을 수직, 수평적인 측면으로 분할하여 환경 인자의 분포를 확인하였다. 계측지점의 최적점을 선정하고자 계측 공간을 수직, 수평적인 방향으로 분할하고, 측정 데이터와 이를 활용한 예측지점의 선형회귀분석 결과로 성능평가를 실시하였다. 일반적인 상황에서는 온도와 습도 인자의 경우 1개의 센서로 플라스틱온실 내부 환경의 계측이 가능할 수 있으나, 특정구간의 경우 다수의 센서를 활용하여 내부공간의 정밀성을 확보하는 것이 필요하다. CO2의 경우 실험기간 내의 계측 매트릭스의 증가에도 불구하고 변이를 정의하는데 한계가 있음을 발견하였다. 조도 분포의 경우 일출 이후 지속적으로 회귀분석 결과가 작아짐을 발견하였다. 구조물의 간섭 등을 고려해 동일한 수평적인 방향에서 미계측 지점의 결정계수가 감소하였고, 센서 매트릭스 배치를 작물 높이 위로 위치하여 다수의 센서 노드 설치로 개선 가능하다고 예상된다. 외부 환경의 변화에 따라 온실 내부 환경이 불규칙하게 변화되며, 이 구간은 시설의 규격을 고려하여 계측 매트릭스를 구성해야 한다. 반대로 안정적인 구간에서는 최소한의 센서 노드로 내부 환경의 예측이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 측정하고자 하는 환경인자와 시설의 구조 등 연구 및 재배자의 목적에 맞는 계측 매트릭스 위치 선정의 유동성이 요구되며, 덕트의 개폐위치를 조절하여 필요한 곳에 에너지를 투입하는 국소냉난방 및 생육제어 모델링 설계에 적용 가능하다고 판단된다.

마이크로컴퓨터에 의한 시설재배의 자동화에 관한 기초연구(III) -양지붕형 하우스의 창 개방방법에 따른 온.습도의 변화- (A Fundamental Study for the Automatic Control System in Greenhouse Using Microcomputer(III) -A variation of temperature and humidity by the window opening ways of the even-Span type house-)

  • 김진현;김철수;구건효;이기명
    • Journal of Biosystems Engineering
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.162-172
    • /
    • 1995
  • The ventilation in greenhouse have been important for such as adjustment of temperature, supplying of the oxygen, prevention of the overhumidity, density adjustment of $CO_2$, discharge of harmfulness gas, etc. However, the general ventilation which had been used the quantitative control method in discharge of a property of air mechanism in greenhouse, and caused mainly in waste of the heating energy and growth obstacle of the vegetable. Therefore, this study was peformed to obtain more scientific ventilation method using by analysis and measurement of the isothermal lines according to opening of window ventilation in greenhouse, and the results are summarized as follows. 1. The ventilating amount was more influenced by rather opening amount of window than the ventilating time. 2. In window ventilation, the temperature in greenhouse was mostly changed within 5 minutes after ventilating not regard to the spot of opening, after about 10 minutes temperature became to equilibrium state under the respective ventilating conditions. 3. In opening of the skylight only, isothermal lines were complicated, therefore, a tall vegetable may be possible to damage by a cold-weather from the lower central port in greenhouse. 4. Isothermal lines were a tendency to simply in opening of a side window that may be more effective ventilation in kinds of the short vegetable. 5. In conditions of internal temperature>setting temperature>external temperature, a skylight can be suitable to open 10~20cm in order to the optimum ventilation in greenhouse. 6. In conditions of internal temperature>external temperature>setting temperature, opening of all the windows or both the side windows that can be suitable in order to obtain the optimum ventilation in greenhouse. 7. An effect of ventilation was the most excellent to open of all the windows or both the side windows, and it were also found orderly excellent to open of the side window and the skylight or the skylight only, to open of the side window only. 8. Temperature was varied as the equation of T=Tc+ (To-Tc)e-at, and the ranges of (a) values were limited within 0.34~0.68. 9. A variations of humidity were similar to that of temperature, s.

  • PDF

스마트팜 전기 사용에 대한 웹기반 실시간 모니터링 시스템 운영 및 전력사용량 분석 (A Web-based Monitoring of Electrical Energy Consumption and Data Analysis of Smart Farm Facilities)

  • 이무열;심소정;김은정;한영수
    • 생물환경조절학회지
    • /
    • 제31권4호
    • /
    • pp.366-375
    • /
    • 2022
  • 사물인터넷(IoT) 기술을 활용한 전력 사용량 모니터링은 스마트팜 운영비 절감 기술 개발을 위한 기초자료로 필요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 멜론 생산 스마트팜 운영 중 실시간 전력사용량 모니터링 시스템을 설치한 예를 소개하고 이를 이용하여 수집된 데이터를 실시간으로 활용하는 방법을 제안한다. 전력사용량 모니터링 시스템의 실증을 위하여 멜론 스마트팜에서 3개월의 멜론 재배기간 동안 보일러, 양분분배 시스템, 자동제어기, 순환팬, 보일러제어기, 기타 IoT 관련 유틸리티 등 스마트팜 시설에서 사용하는 개별 전원 기구들의 전력사용량 데이터를 수집하였다. 모니터링 결과를 이용하여 전기에너지 소비패턴의 예시를 분석하고, 측정 데이터를 최적으로 활용하기 위해 필요한 고려사항을 제시하였다. 본 논문은 전력사용량 모니터링 시스템을 새로이 구축하고자 하는 유저들에게 기술적 진입장벽을 낮추고 생성된 데이터 활용 시 시행착오를 줄이는 데 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

스마트온실 배양액 관리를 위한 클라우드 기반 데이터 분석시스템 설계 (Design of Cloud-Based Data Analysis System for Culture Medium Management in Smart Greenhouses)

  • 허정욱;박경훈;이재수;홍승길;이공인;백정현
    • 한국환경농학회지
    • /
    • 제37권4호
    • /
    • pp.251-259
    • /
    • 2018
  • 스마트온실에서 사용하고 있는 다양한 종류의 수경배양액 관리와 관련하여 ICT 기술을 활용한 작물생육 기반 배양액 제어시스템 개발을 위하여, 본 연구에서는 작물 생육단계별 시용배양액의 성분변화를 모니터링하고 이들 실측 데이터를 바탕으로 한 클라우드 기반 데이터 분석시스템을 설계하였다. 수집한 데이터 분석 및 시스템 구축을 위하여 인공광 스마트 온실에서 사용하는 관행의 무기 배양액, 기존 액비 및 폐기 농업부산물 유래 제조액비 등 수종의 배양액을 공시하였으며, 수경재배 작물 생육단계별 시용 배양액내 성분 변화패턴을 모니터링하였다. 발색법에 의한 흡광광도법을 활용하여 $NH_3-N$, $NO_3-N$, $NO_2-N$, $SiO_2$, $PO_4^{3-}$ 및 Cu 등 총 9종의 성분농도 변화를 산출하고 작물의 기초 생육량을 조사하였다. 각 작물의 기초 생육량 데이터는 오픈스택 클라우드 시스템에서 생성된 가상머신(Virtual machine)에 관계형 데이터베이스를 구축하여 수집 항목별로 분류 저장하였다. 저장된 작물별 배양액의 성분변화와 생육량 데이터는 노드제이에스(Node. js) 웹 프레임워크(Framework)를 통해 매주 수집된 데이터를 가시화하여 제공한다. 클라우드 기반 데이터베이스를 구축을 통하여 배양액 성분 실측치 비교와 작물 생육상황은 사용자 스마트 디바이스(Smart devices)를 활용, 작물종과 배양액 성분을 순차적 선택하고, 각 데이터의 비교 및 분석을 시계열 그래프로 실험 결과를 가시화할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 개발한 클라우드 기반 데이터 분석시스템 스마트온실내 수경배양액 성분변화 및 재배 작물의 생육을 정기적으로 모니터링한 실측치를 기반으로 데이터베이스를 구축한 것으로 시설재배지나 인공광 스마트온실 등 다양한 농업현장에서 생육관리를 위하여 활용할 수 있다.