KR101356583B1

KR101356583B1 - Active type irrigation method based on soil potential force and irrigation apparatus thereof

Info

Publication number: KR101356583B1
Application number: KR1020110117175A
Authority: KR
Inventors: 김학진; 최진용; 허승오; 전상호; 정선옥; 하상건
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2014-02-04
Also published as: KR20130051816A

Abstract

본 발명은 토양의 수분장력을 근거로 이루어지는 능동형 관수 제어방법 및 관수 제어장치에 관한 것으로, 토양의 수분장력을 텐시오미터로 측정하여 정확한 시점에 관수를 개시하고 재배작물에 따라 토양에 필요한 최적의 관개수량을 결정하며, 공급관의 압력손실률을 고려하여 관수시간을 결정함으로써 최적의 관수가 이루어질 수 있다.
이러한 본 발명은 관수 제어방법의 경우, 토양에 수분을 공급하기에 앞서 토양의 수분장력을 측정하는 제1단계와; 상기 토양의 수분장력 값이 재배하는 작물에 따른 목표치에 도달하였는지 여부에 대한 판정이 이루어지는 제2단계와; 상기 토양의 수분장력 값이 상기 목표치에 미달하는 경우, 토양의 수분장력 값을 수분함량 값으로 변환하는 제3단계와; 상기 수분함량 값을 이용하여 토양에 필요한 필요 관개수량을 결정하는 제4단계와; 토양에 수분을 공급하는데 사용되는 수분 공급관의 시작단과 끝단의 수압을 각각 측정 및 비교하여 공급관의 압력손실률을 계산하는 제5단계와; 상기 필요 관개수량에 비례하고, 상기 공급관에 따른 공급유량 및 상기 압력손실률에 반비례하도록 관수시간을 결정하는 제6단계와; 상기 제6단계에서 결정된 관수시간동안 상기 토양에 수분을 공급하는 제7단계를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to an active watering control method and watering control device based on the water tension of the soil, by measuring the water tension of the soil with a tensiometer to start watering at the exact time and optimum for the soil according to the cultivated crops Determination of the irrigation water, the optimum irrigation can be achieved by determining the irrigation time in consideration of the pressure loss rate of the supply pipe.
In the case of the watering control method, the present invention includes a first step of measuring the moisture tension of the soil prior to supplying the soil; A second step of determining whether the moisture tension value of the soil has reached a target value according to the crop to be grown; A third step of converting the moisture tension value of the soil into a moisture content value if the moisture tension value of the soil is less than the target value; A fourth step of determining the required irrigation water amount for the soil using the moisture content value; A fifth step of calculating a pressure loss rate of the supply pipe by measuring and comparing the pressures of the start end and the end of the water supply pipe used to supply water to the soil; Determining a watering time in proportion to the required irrigation water and in inverse proportion to the supply flow rate and the pressure loss rate according to the supply pipe; And a seventh step of supplying moisture to the soil during the irrigation time determined in the sixth step.

Description

토양의 수분장력을 근거로 이루어지는 능동형 관수 제어방법 및 관수 제어장치{Active type irrigation method based on soil potential force and irrigation apparatus thereof}Active type irrigation method based on soil potential force and irrigation apparatus

본 발명은 관수 제어에 관한 것으로, 특히, 토양의 수분장력을 텐시오미터로 측정하여 정확한 시점에 관수를 개시하고 재배작물에 따라 토양에 필요한 최적의 관개수량을 결정하며, 공급관의 압력손실률을 고려하여 관수시간을 결정함으로써 최적의 관수가 이루어질 수 있도록 한 능동형 관수 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to irrigation control, in particular, to measure the water tension of the soil with a tensiometer to start the irrigation at the exact time and determine the optimum irrigation amount required for the soil according to the cultivated crop, taking into account the pressure loss rate of the supply pipe The present invention relates to an active irrigation control method for determining an optimal irrigation time.

최근 지구의 이상기후는 예년과 비슷한 강수량을 보이지만 연중 강수량이 매우 높은 편차를 발생시켜 지역적으로나 계절적으로 홍수 또는 가뭄 문제를 발생시킨다. 따라서 지하수 또는 지표수의 비점오염을 최소화하고 물의 사용효율을 최적화하는 연구에 대한 요구는 과거에 비해 급속히 증가하고 있는 실정이다.Recent climate abnormalities show similar rainfall rates as in previous years, but annual rainfall causes very high deviations, causing flood or drought problems locally and seasonally. Therefore, the demand for research to minimize the non-point pollution of groundwater or surface water and to optimize the use efficiency of water is increasing rapidly compared to the past.

작물재배를 위한 적정 관수 관리는 작물의 수분 스트레스와 과도한 물의 사용을 최소화하고 작물생장에 필요한 양만 적소 적시에 투입하는 것을 의미한다. 필요 이상의 과다관수는 토양 침식을 가중시키고 이동과 용탈에 의해서 지표수와 지하수의 오염을 발생시킬 가능성이 있다. 반면에 부족관수는 재배작물의 생산성과 품질을 저하시킬 수 있다. 미세 또는 점적라인을 이용하는 정밀관수(Precision Irrigation)는 작물 근권부 주변에만 물을 공급할 수 있기 때문에 토양증발 및 지하배수에 의한 손실이 적으면서 작물 생육에 필요한 양만 투입할 수 있는 장점이 있다. 이러한 정밀관수를 위한 시스템은 센서를 이용하여 토양 수분의 함량 또는 장력을 측정하여 변량 관수를 하는 즉, 위치별, 시기별 필요한 시기에 필요 수분량을 투입하는 정밀농업(Precision Agriculture) 개념을 기반으로 한다.Proper irrigation management for crop cultivation means minimizing the water stress and excessive water use of the crop, and injecting only the amount needed for crop growth in a timely manner. Excessive irrigation can increase soil erosion and cause surface and groundwater contamination by migration and leaching. On the other hand, insufficient irrigation can reduce the productivity and quality of crops. Precision Irrigation using fine or drip lines can supply water only around the crop root zone, so that only the amount necessary for crop growth can be added while the loss due to soil evaporation and underground drainage is small. This system for precision irrigation is based on the concept of Precision Agriculture, which measures the soil moisture content or tension using sensors to perform variable irrigation. .

한편, 농업용 시설 하우스 등에서 사용하는 수분 또는 양분 공급의 방식 중에서 근래에 보급이 확대되고 있는 정밀 관수 시스템으로서는 점적관수 시스템 있는데, 상기 점적관수 시스템은 하우스 내의 토양이나 인공 배지에서 필요로 하는 수분이나 양분의 양만큼을 지정하여 그 양이 도달할 때까지 액체를 자동으로 공급하고 목표가 달성이 되면 공급을 중단하는 자동화된 제어 시스템이다. On the other hand, as a precision irrigation system that has recently been expanded in the water or nutrient supply system used in agricultural facility houses, such as drip irrigation system, the drip irrigation system is a water or nutrient required by the soil or artificial medium in the house It is an automated control system that assigns an amount and automatically supplies the liquid until the amount is reached and stops supply when the goal is achieved.

이러한 자동화된 점적관수 제어 시스템은 사용자가 지정한 일정한 수분의 포화도 또는 그로부터 계산 가능한 기준에 따라 점적호스의 개폐를 결정하여 공급호스에 연결된 개별 점적관들의 수분 공급 여부를 일괄적으로 결정하는 방식이다. The automated drip irrigation control system determines the opening and closing of the drop hose based on a predetermined moisture saturation level or a calculation standard from the user to determine whether to supply water to individual drop tubes connected to the supply hose.

하지만 이러한 종래의 방식은 수분 공급관의 공급 유량에 따른 압력손실률을 전혀 고려하지 않고 타이머에 의해 정해진 시간동안 획일적이고 수동적인 방식으로 이루어지는 관계로 필요한 수분의 공급이 정확하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.However, this conventional method has a problem in that the supply of the necessary water is not made accurately, since the pressure loss rate according to the supply flow rate of the water supply pipe is not considered at all and is made in a uniform and manual manner for a predetermined time period by the timer.

또한, 하루 중 시간, 계절, 기후 등과 같이 수분증발량에 영향을 주는 주변요인들이 전혀 고려되고 있지 않기 때문에 이들 주변요인들에 따라 시시각각 변화하는 토양의 필요 관개수량에 능동적으로 대처하지 못하는 문제점도 있었다.In addition, because the factors that affect the water evaporation, such as time of day, season, climate, etc. are not considered at all, there was also a problem that can not actively cope with the required irrigation volume of the soil that changes depending on these peripheral factors.

뿐만 아니라, 토양의 수분 침투 특성에 따라 토양내의 수분함량이 과도하게 포화되거나 적정 깊이의 수분 함유의 정도를 고르게 유지하기 어려운 단점이 발견되었다. 특히 토양의 수분 침투 속도가 빠른 경우 충분히 수분이 공급되었음에도 수분 공급을 지속적으로 수행하는 경우가 큰 문제점이었으며, 토양의 수분 침투 특성이 토양의 상태에 따라 변화하는 상황에 효과적으로 대처하기 어려운 단점이 있다고 할 수 있다.
In addition, it was found that it is difficult to maintain the moisture content in the soil excessively saturated or evenly in a proper depth depending on the water permeation characteristics of the soil. Particularly, when the water penetration rate of soil is fast, the problem is that the water supply is continuously performed even though water is sufficiently supplied, and it is difficult to effectively cope with the situation where the water penetration characteristics of the soil change according to the soil condition. Can be.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 토양의 수분장력을 텐시오미터로 측정하여 정확한 시점에 관수를 개시하고 재배작물에 따라 토양에 필요한 최적의 관개수량을 결정하며, 공급관의 압력손실률을 고려하여 관수시간을 결정함으로써 최적의 관수가 이루어질 수 있도록 한 능동형 관수 제어방법 및 관수 제어장치를 제공하는데 있다.
Therefore, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to measure the water tension of the soil with a tensiometer to start watering at the exact time and optimum for the soil according to the cultivated crops The present invention provides an active irrigation control method and an irrigation control device for determining an irrigation amount of water and for determining an irrigation time in consideration of a pressure loss rate of a supply pipe so that an optimal irrigation can be achieved.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 관수 제어방법은, 토양에 수분을 공급하기에 앞서 토양의 수분장력을 측정하는 제1단계와; 상기 토양의 수분장력 값이 재배하는 작물에 따른 목표치에 도달하였는지 여부에 대한 판정이 이루어지는 제2단계와; 상기 토양의 수분장력 값이 상기 목표치에 미달하는 경우, 토양의 수분장력 값을 수분함량 값으로 변환하는 제3단계와; 상기 수분함량 값을 이용하여 토양에 필요한 필요 관개수량을 결정하는 제4단계와; 토양에 수분을 공급하는데 사용되는 수분 공급관의 시작단과 끝단의 수압을 각각 측정 및 비교하여 공급관의 압력손실률을 계산하는 제5단계와; 상기 필요 관개수량에 비례하고, 상기 공급관에 따른 공급유량 및 상기 압력손실률에 반비례하도록 관수시간을 결정하는 제6단계와; 상기 제6단계에서 결정된 관수시간동안 상기 토양에 수분을 공급하는 제7단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the watering control method according to the technical idea of the present invention includes a first step of measuring the moisture tension of the soil prior to supplying the soil; A second step of determining whether the moisture tension value of the soil has reached a target value according to the crop to be grown; A third step of converting the moisture tension value of the soil into a moisture content value if the moisture tension value of the soil is less than the target value; A fourth step of determining the required irrigation water amount for the soil using the moisture content value; A fifth step of calculating a pressure loss rate of the supply pipe by measuring and comparing the pressures of the start end and the end of the water supply pipe used to supply water to the soil; Determining a watering time in proportion to the required irrigation water and in inverse proportion to the supply flow rate and the pressure loss rate according to the supply pipe; And a seventh step of supplying moisture to the soil during the irrigation time determined in the sixth step.

여기서, 상기 토양의 수분장력을 측정하기 위하여 텐시오미터를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the tensiometer may be used to measure the moisture tension of the soil.

또한, 상기 필요 관개수량(NW)의 결정은, 관개면적을 TA, 관개깊이를 TH, 관개효율을 TE, 현재 토양의 수분함량 값을 W1, 목표치에 해당하는 적정 수분함량 값을 W0이라고 할 때, 필요 관개수량(NW)을 구하는 수학식,In addition, the determination of the required irrigation water (NW), when the irrigation area TA, irrigation depth TH, the irrigation efficiency TE, the current water content value of the soil W1, the appropriate water content value corresponding to the target value W0 , To obtain the required irrigation water (NW),

로부터 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.It can be characterized in that it is calculated from.

또한, 상기 제4단계에서 필요 관개수량을 결정하기 위하여 상기 토양에 대한 수분 증발량을 추가적으로 고려하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in order to determine the required irrigation water amount in the fourth step, it may be characterized in that the additional amount of water evaporation to the soil.

또한, 상기 수분 증발량을 예측하기 위하여 대기 중 습도 및 기압을 측정하되, 대기 중에 습도센서와 압력센서를 설치하여 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, while measuring the humidity and air pressure in the air in order to predict the amount of water evaporation, it may be characterized in that by installing a humidity sensor and a pressure sensor in the air.

또한, 상기 수분 증발량을 예측하기 위하여, GPS 수신기를 통해 위치정보를 수신하고, 통신모듈을 통해 상기 위치정보에 상응하는 기상정보 및 시간정보를 요청하여 제공받는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in order to predict the amount of water evaporation, the location information is received through a GPS receiver, and through the communication module may be provided by requesting weather information and time information corresponding to the location information.

또한, 상기 관수시간동안 수분의 공급이 이루어진 후 상기 토양의 수분장력을 재차 측정하는 제8단계와; 상기 토양의 수분장력 값이 재배하는 작물에 따른 목표치에 도달하였는지 여부에 대한 판정이 재차 이루어지는 제9단계와; 상기 토양의 수분장력 값이 목표치에 미달하는 경우에 추가 관수시간을 결정하는 제10단계와; 상기 추가 관수시간동안 추가적인 수분의 공급이 이루어지도록 하는 제11단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the eighth step of measuring the water tension of the soil again after the supply of water during the watering time; A ninth step of determining whether or not the moisture tension value of the soil reaches a target value according to the crop to be grown; A tenth step of determining an additional watering time when the moisture tension value of the soil does not reach a target value; The method may further include an eleventh step of supplying additional moisture during the additional irrigation time.

또한, 상기 추가 관수시간을 결정하는데에는 토양에 대한 수분의 침투속도를 고려하여 가중치를 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, to determine the additional watering time may be characterized by applying a weight in consideration of the penetration rate of water to the soil.

또한, 상기 수분의 침투속도는, 상기 토양에 대하여 일정시간동안 수분의 공급이 이루어졌을 때 서로 다른 깊이의 두 지점에서 측정된 수분장력 값의 차이를 근거로 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the penetration rate of the water may be calculated based on the difference between the water tension values measured at two points at different depths when water is supplied to the soil for a predetermined time.

또한, 상기 추가 관수시간(△Ta)의 결정은, 상기 관수시간을 △T, 상기 목표치를 P0, 상기 제1단계에서 측정된 토양의 수분장력 중 제2단계의 판정을 위하여 사용되는 표면 부근 수분장력(P1)과 구분되도록 토양 표면 부근으로부터 깊이 방향으로 일정 거리 이격된 근권부의 수분장력 값을 P2, 상기 관수시간동안 수분의 공급이 이루어진 직후 수분공급이 멈춘 시점의 근권부의 수분장력 값을 P2_t1, 수분공급을 멈춘 시간이 경과한 시점에 측정한 근권부의 수분장력 값을 P2_t2, 사용자가 입력하는 가중치를 A라고 할 때, 추가 관수시간(△Ta)을 구하는 수학식,In addition, the determination of the additional watering time (ΔTa), the watering near the surface used for the determination of the second step of the water tension of the soil measured in the first step, ΔT, the target value P0, the first step. P2 is the water tension value of the root zone separated from the soil surface in the depth direction so as to be distinguished from the tension (P1), and P2 _{t1 is} the water tension value of the root zone at the time when the water supply stops immediately after the water supply is made during the irrigation time. Equation for calculating the additional watering time (ΔTa) when P2 _t2 is the water tension value measured at the time of stopping the water supply and A is the weight input by the user.

로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.Watering control method, characterized in that calculated from.

또한, 서로 다른 깊이의 두 지점에서 수분장력을 측정하기 위하여, 토양 내부의 표면 부근에 위치하여 삼투압 효과를 발생시키는 제1다공질컵과, 상기 제1다공질컵 상부에 구비되며 다공물질의 삼투압 효과에 의해 수위가 변화하는 비압축성 액체 및 공기가 내부 일정 공간에 수용되는 제1튜브관과, 상기 제1튜브관 내의 수위 변화에 따른 압력신호를 압력센서로 전달할 수 있도록 설치되는 제1압력유도관을 포함하는 제1수분장력측정기와; 토양 내부의 근권부에 위치하여 삼투압 효과를 발생시키는 제2다공질컵과, 상기 제2다공질컵 상부에 구비되며 다공물질의 삼투압 효과에 의해 수위가 변화하는 비압축성 액체 및 공기가 내부 일정 공간에 수용되는 제2튜브관과, 상기 제2튜브관내의 수위 변화에 따른 압력신호를 압력센서로 전달할 수 있도록 설치되는 제2압력유도관을 포함하는 제2수분장력측정기;를 포함하되, 상기 제1수분장력측정기는 제2수분장력측정기 위에 수분장력 측정 지점의 간극 조절이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 깊이 조절형 텐시오미터를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, in order to measure the water tension at two points of different depths, the first porous cup positioned near the surface of the soil to generate an osmotic effect, and the upper portion of the first porous cup, is provided on the osmotic effect of the porous material. A first tube tube in which the incompressible liquid and air, the water level of which is changed, are accommodated in a predetermined internal space, and a first pressure induction tube installed to transmit a pressure signal according to the change in the water level in the first tube tube to a pressure sensor. A first moisture tension measuring unit; A second porous cup located in the root zone of the soil to generate an osmotic effect, and an incompressible liquid and air, which is provided on an upper portion of the second porous cup and whose water level is changed by the osmotic effect of the porous material, is accommodated in a predetermined space And a second water tension gauge including a second tube pipe and a second pressure induction pipe installed to transmit a pressure signal according to a change in the water level in the second tube pipe to a pressure sensor. The measuring device may be characterized by using a depth-adjustable tensiometer, characterized in that it is installed on the second moisture tension measuring device so as to adjust the gap of the measurement point of the moisture tension.

또한, 상기 제1수분장력측정기와 제2수분장력측정기와의 간극 조절은, 상기 제1수분장력측정기 하단부에 너트형 인입부가 형성되고, 상기 제2수분장력측정기 상단부에 볼트형 관입부가 형성되어, 상기 너트형 인입부에 볼트형 관입부가 조립됨에 따라 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the gap adjustment between the first moisture tension meter and the second moisture tension meter, the nut-shaped inlet portion is formed in the lower end of the first moisture tension meter, the bolt-shaped penetration portion is formed in the upper end of the second moisture tension meter, It may be characterized in that the bolt-shaped inlet portion is assembled as the nut-shaped inlet portion.

한편, 본 발명에 의한 관수 제어장치는, 작물이 재배되는 토양으로 수분을 펌핑하는 공급펌프와; 상기 공급펌프와 연결되어 펌핑되는 수분을 상기 토양으로 수송하는 공급관과; 상기 공급관 상에 설치되어 수분이 공급되거나 차단될 수 있도록 상기 공급관을 개폐시켜주는 개폐밸브와; 상기 공급관의 시작단에 설치되어 유량을 측정하는 유량 측정센서와; 상기 공급관의 시작단과 끝단에 각각 설치되어 압력손실률을 계산하는데 사용될 각각의 수압을 측정하는 한 쌍의 압력 측정센서와; 상기 토양에 삽입되도록 설치되어 토양의 수분장력을 측정하는 텐시오미터와; 대기 중에 설치되어 대기 중 습도를 측정하는 습도센서와; 대기 중에 설치되어 기압을 측정하는 압력센서와; 위치정보를 수신하는 GPS 수신기와; 상기 GPS에서 수신된 위치정보에 상응하는 기상정보 및 시간정보를 요청하여 제공받는 통신모듈과; 상기 유량 측정센서와, 한 쌍의 압력 측정센서와, 텐시오미터와, 습도센서와, 압력센서와, GPS 수신기와, 통신모듈과 연결되어 이들로부터 측정 및 수신된 측정값과 정보를 전달받으며, 이를 근거로 토양의 수분함량 값, 필요 관개수량, 압력손실률, 관수시간을 결정한 후, 상기 관수시간동안 상기 토양에 수분을 공급하도록 상기 공급펌프 및 개폐밸프를 제어하는 제어기를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
On the other hand, the watering control device according to the present invention, the supply pump for pumping water into the soil in which the crop is grown; A supply pipe connected to the supply pump to transport the pumped water to the soil; An opening / closing valve installed on the supply pipe to open and close the supply pipe so that water may be supplied or blocked; A flow rate measuring sensor installed at a start end of the supply pipe and measuring a flow rate; A pair of pressure measuring sensors which are respectively installed at the beginning and the end of the supply pipe to measure respective water pressures to be used for calculating the pressure loss rate; A tensiometer installed to be inserted into the soil to measure moisture tension of the soil; A humidity sensor installed in the air and measuring humidity in the air; A pressure sensor installed in the atmosphere and measuring air pressure; A GPS receiver for receiving location information; A communication module for requesting and providing weather information and time information corresponding to the location information received from the GPS; Connected to the flow rate sensor, a pair of pressure measuring sensors, a tensiometer, a humidity sensor, a pressure sensor, a GPS receiver, and a communication module to receive measured values and information measured and received therefrom, Based on this, after determining the soil water content value, required irrigation water amount, pressure loss rate, watering time, and including a controller for controlling the supply pump and the opening and closing valve to supply water to the soil during the watering time. It is characterized by technical configuration.

본 발명에 의한 토양의 수분장력을 근거로 이루어지는 능동형 관수 제어방법 및 관수 제어장치는, 관수시간과 멈춤시간을 조절하는 방식만으로는 최적의 기준을 찾기 어렵고 대부분 경험과 시행착오적인 접근의 한계가 있었던 문제를 극복하고, 텐시오미터를 이용하여 정확한 관수시점을 찾을 수 있는 장점이 있다.Active watering control method and watering control device based on the water tension of the soil according to the present invention, it is difficult to find the optimal standard only by the method of adjusting the watering time and stopping time, and most of the problems had limitations of experience and trial and error approach To overcome this, there is an advantage to find the exact time of irrigation using the tensiometer.

또한, 본 발명은 관개수량을 재배작물과 토양의 특성을 고려하여 결정하기 때문에 종래 자동관수기술의 과습, 관수시간과 멈춤시간 변경의 애로점을 해결할 수 있다.In addition, since the present invention determines the irrigation water in consideration of the characteristics of cultivated crops and soil, it is possible to solve the difficulties of changing the humidification, irrigation time and stop time of the conventional automatic irrigation technology.

또한, 본 발명은 공급관의 압력손실률을 측정하고 이를 필요 관개수량의 결정에 반영하는 간단한 방법으로 공급관에서 야기될 수 있는 다양한 손실분에 대하여 보상하는 최적의 관수가 이루어진다.In addition, the present invention provides an optimum irrigation for compensating for various losses that can be caused in the supply line in a simple manner by measuring the pressure loss rate of the supply line and reflecting it in the determination of the required irrigation water.

또한, 본 발명은 대기 중 습도 및 기압을 측정하여 토지에 대한 수분 증발량을 예측하고 이를 필요 관개수량의 결정에 반영함으로써 최적의 관수가 이루어진다.In addition, the present invention by measuring the humidity and air pressure in the air to predict the amount of water evaporation on the land and reflects this in the determination of the required irrigation water is achieved optimal water.

또한, 본 발명은 기상정보를 제공받아 이를 필요 관개수량의 결정에 반영함으로써 최적의 관수가 이루어진다.In addition, the present invention receives the weather information and reflects it in the determination of the required irrigation water, the optimum irrigation is achieved.

또한, 본 발명은 일차적인 수분의 공급이 이루어진 상태에서 수분장력이 목표치에 도달하였는지 여부를 재차 측정하고 추가적인 수분의 공급을 시행함으로써 토양에 대한 능동적인 수분의 관리가 이루어진다.In addition, the present invention is active management of the soil to the soil by measuring again whether or not the moisture tension has reached the target value in the state of the primary water supply is made and the additional water supply.

또한, 본 발명은 추가적인 수분의 공급을 위해 추가 관수시간을 결정할 때 깊이 조절형 텐시오미터에 의해 토양에 대한 수분의 침투속도를 정밀하게 산출하고 이를 반영함으로써 추가 관수시간의 결정시 수치적인 기준을 마련하였다.
In addition, the present invention precisely calculates the penetration rate of the water into the soil by the depth-adjustable tensiometer when determining the additional watering time for the supply of additional water, and reflects this numerical value in determining the additional watering time Prepared.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법이 이루어지는 개념을 설명하기 위한 참조도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법을 위한 토양 깊이별 수분장력의 측정원리를 설명하기 위한 참조도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법에 의한 토양 깊이별 수분장력의 변화를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법의 구성을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법에 적용되는 관수 제어장치의 전체 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어장치에서 토양에 대한 수분의 공급 구조 및 공급관의 압력 측정센서의 배치상태를 보여주는 참조도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 깊이 조절형 텐시오미터의 구성을 설명하기 위한 단면도(가) 및 분해사시도(나). 1 is a reference diagram for explaining the concept of a watering control method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a reference diagram for explaining the principle of measurement of the water tension by soil depth for the watering control method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the change in moisture tension for each soil depth by the watering control method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flow chart for explaining the configuration of the watering control method according to an embodiment of the present invention.
5 is an overall configuration diagram of a watering control device applied to the watering control method according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a reference diagram showing the arrangement state of the pressure supply sensor and the supply structure of the water supply to the soil in the watering control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view (A) and exploded perspective view (B) for explaining the configuration of the depth-adjustable tensiometer according to the embodiment of the present invention.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법이 이루어지는 개념을 설명하기 위한 참조도이다. 1 is a reference diagram for explaining a concept of a watering control method according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법은 토양의 수분장력을 측정하여 재배작물별로 필요한 수분장력 및 생육시기 등을 고려하여 적정 관수시점을 개시하되, 공급관의 압력손실을 고려하여 관수시간을 결정하는 한편, 대기 중 습도 및 기압과 기상정보 등을 종합적으로 고려함으로써 토양에 대한 수분 증발량을 미리 예측하여 필요 관개수량을 결정하여 최적의 관수제어가 이루어질 수 있도록 구성된다.As shown, the watering control method according to an embodiment of the present invention by measuring the water tension of the soil to start the appropriate irrigation time in consideration of the water tension and growth time required for each cultivation crop, in consideration of the pressure loss of the supply pipe While determining the watering time, by comprehensively considering the humidity, air pressure and weather information in the air, it is configured to predict the amount of water evaporation to the soil in advance to determine the required irrigation water to achieve optimal watering control.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법은, 토양이 필요로 하는 수분의 함량이 최적의 상태로 유지될 수 있도록 토질을 고려한 추가적인 수분의 공급이 이루어지도록 구성된다. In addition, the watering control method according to an embodiment of the present invention, is configured so that the supply of additional water in consideration of the soil so that the content of water required by the soil can be maintained in an optimal state.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the configuration of the watering control method according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법을 위한 토양 깊이별 수분장력의 측정원리를 설명하기 위한 참조도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법에 의한 토양 깊이별 수분장력의 변화를 나타낸 그래프이다. Figure 2 is a reference diagram for explaining the measurement principle of the water tension by soil depth for the watering control method according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is the water by soil depth by the watering control method according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the change in tension.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법은, 재배작물이 심어진 토양에서 일정거리(d) 이격된 표면 부근과 근권부의 수분장력(P1,P2)을 텐시오미터(10)를 사용하여 최초 측정하는 것으로부터 시작되어, 수분 공급이 일차로 이루어진 후 멈춘 시점에서 토양의 수분장력(P1_t1,P2_t1)을 재차 측정하여 재배작물에 따른 목표치(P0)에 도달하였을 때 끝나게 된다. 또한 이를 보완하여 만일 수분 공급이 이루어진 후에 이루어진 토양의 수분장력(P1_t2,P2_t2)이 재배작물에 따른 목표치(P0)에 도달하지 못했을 때에는 추가적인 수분의 공급을 통해 토양의 수분장력(P1_t1,P2_t1)이 상기 목표치(P0)에 도달할 수 있도록 구성된다(단, 본 발명의 실시예에서는 관수개시를 위해 최초 측정되는 수분장력 값으로는 표면 부근의 수분장력인 P1이 사용되며, 수분 공급이 이루어지고 나서 목표치(P0)에 도달하였는지 여부를 판정하기 위해 비교 측정되는 수분장력 값으로는 근권부의 수분장력인 P2_t1 과 P2_t2가 사용됨).As shown, the watering control method according to an embodiment of the present invention, the tensiometer 10 to the water tension (P1, P2) of the vicinity of the surface and the root region of the circumference of the cultivated crop planted in the soil planted a certain distance (d) It starts from the initial measurement by using, and when the water supply stops after the first time, it ends when the water tension (P1 _t1 , P2 _t1 ) of the soil is measured again and reaches the target value (P0) according to the cultivated crop. In addition, if the moisture tension (P1 _t2 , P2 _t2 ) of the soil made after the water supply is not reached the target value (P0) according to the cultivated crops, the water tension of the soil (P1 _t1 , P2 _t1 ) is configured to reach the target value (P0) (However, in the embodiment of the present invention, the water tension value P1 near the surface is used as the water tension value initially measured for the start of irrigation. Water tension values P2 _t1 and P2 _{t2, which} are the relative tension of the water tension portion, are used to determine whether or not the target value P0 has been reached after the determination.

아래에서는 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법을 단계별로 설명하기로 한다. Hereinafter, a step of the watering control method according to an embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법의 구성을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법에 적용되는 관수 제어장치의 전체 구성도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어장치에서 토양에 대한 수분의 공급 구조 및 공급관의 압력 측정센서의 배치상태를 보여주는 참조도이다. 4 is a flow chart for explaining the configuration of the watering control method according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an overall configuration diagram of the watering control device applied to the watering control method according to an embodiment of the present invention. And, Figure 6 is a reference diagram showing the arrangement of the water supply structure and the pressure measuring sensor of the supply pipe to the soil in the watering control device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법을 전체적으로 살펴보면, 수분장력(P1)을 측정하는 제1단계(S1)와, 토양의 수분장력(P1) 값이 목표치(P0)에 도달하였는지 판정이 이루어지는 제2단계(S2)와, 토양의 수분장력(P1) 값을 수분함량(W1) 값으로 변환하는 제3단계(S3)와, 토양에 필요한 필요 관개수량(NW)을 결정하는 제4단계(S4)와, 공급관(51)의 압력손실률(△H)을 계산하는 제5단계(S5)와, 관수시간(△T)을 결정하는 제6단계(S6)와, 토양에 수분을 공급하는 제7단계(S7)와; 토양의 수분장력(P2_t1)을 재차 측정하는 제8단계(S8)와, 재차 측정된 토양의 수분장력P2_t1) 값이 재배하는 작물에 따른 목표치(P0)에 도달하였는지 판정하는 제9단계(S9)와, 추가 관수시간(△Ta)을 결정하는 제10단계(S10)와, 추가적으로 수분을 공급하는 제11단계(S11)를 포함하여 이루어진다.
Looking at the watering control method according to an embodiment of the present invention as a whole, the first step (S1) for measuring the water tension (P1), and the determination is made whether the water tension (P1) value of the soil has reached the target value (P0) Step 2 (S2), the third step (S3) of converting the soil water tension (P1) value to the water content (W1) value, and the fourth step (S4) of determining the required irrigation water (NW) required for the soil. ), A fifth step (S5) of calculating the pressure loss rate (ΔH) of the supply pipe (51), a sixth step (S6) of determining the watering time (ΔT), and a seventh of supplying moisture to the soil. Step S7; Eighth step (S8) of measuring the water tension (P2 _t1 ) of the soil again, and the ninth step (determining whether the measured value of the water tension P2 _t1 of the soil again reached the target value (P0) according to the crops grown ( S9), a tenth step S10 of determining an additional watering time ΔTa, and an eleventh step S11 of additionally supplying water.

상기 제1단계(S1)에서는 토양에 수분을 공급하기에 앞서 토양의 표면 부근 수분장력(P1)을 측정한다. 여기서 토양의 수분장력(P1)을 측정하기 위해서는 텐시오미터(10)(tensiometer)를 사용한다. 일반적으로 텐시오미터(10)는 대기압(1.0 atm)을 기준으로 수분상태를 측정하기 때문에 1.0atm 이상으로 올라가는 높은 영역의 수분상태를 측정하지 못하고 1.0atm 이내의 낮은 영역의 수분상태를 측정할 수 있다. 이 텐시오미터(10)는 다공질 컵(Ceramic cup)을 폐쇄 관으로 연결하여 다공질 컵에 걸리는 부압(負壓) 즉, 수분장력(P1)을 직접 읽는 기구로 관개 시점을 읽는 데 매우 편리한 기구이다.
In the first step S1, before the water is supplied to the soil, the moisture tension P1 near the surface of the soil is measured. In this case, to measure the water tension (P1) of the soil, a tensiometer (10) is used. In general, since the tensiometer 10 measures the moisture state based on the atmospheric pressure (1.0 atm), the tensiometer 10 cannot measure the moisture state of the high region rising above 1.0 atm, but can measure the moisture state of the lower region within 1.0 atm. have. The tensiometer 10 is a device that directly reads the irrigation time by connecting a porous cup to a closed tube and directly reading the negative pressure applied to the porous cup, that is, the water tension (P1). .

상기 제2단계(S2)에서는 상기 토양의 수분장력(P1) 값이 재배하는 작물에 따른 목표치(P0)에 도달하였는지 여부에 대한 판정이 제어기(40)에 의해 이루어진다. 이를 위해서는 상기 텐시오미터(10)의 게이지로 표시되는 토양의 수분장력(P1) 값이 상기 제어기(40)로 전달되고, 상기 제어기(40)는 측정된 토양의 수분장력(P1) 값을 통해 재배작물의 적정 관수시점에 이르렀는지 확인한다. 지금까지 보고된 작물별 적정 관수시점은 표 1에 나타나 있으며, 이는 2002년 발간된 농촌진흥청 영농활용 자료에서 인용된 것이다. In the second step (S2), the controller 40 determines whether the moisture tension P1 value of the soil reaches the target value P0 according to the crop to be grown. To this end, the moisture tension P1 value of the soil represented by the gauge of the tensiometer 10 is transmitted to the controller 40, and the controller 40 uses the measured soil tension P1 value of the soil. Check that the crop has been properly irrigated. The optimal irrigation times reported so far are shown in Table 1, which is quoted from the 2002 Rural Agriculture data.

작물명Crop name (봄)배추(Spring) Chinese cabbage (가을)배추(Autumn) Chinese cabbage 무우radish (봄)상추(Spring) lettuce (가을)상추(Autumn) lettuce 고추pepper 토마토
(노지)tomato
(Outdoor) 토마토
(하우스)tomato
(House) 관수시점
(kPa)Watering time
(kPa) 20-3020-30 3030 3030 3030 5050 30-5030-50 3030 2020 작물명Crop name 수수Sorghum 땅콩peanut 오이cucumber 당근carrot 콩bean 옥수수corn 방울
토마토Bell
tomato 참깨Sesame 관수시점
(kPa)Watering time
(kPa) 6060 5050 1515 40-5040-50 5050 6060 3030 7070

본 발명의 실시예에서는 표 1과 같이 보고된 재배작물에 따른 수분장력의 목표치(P0)를 미리 설정하여 미도시된 데이터베이스에 저장하고 있다가 상기 제어기(40)에 의해 토양의 수분장력(P1) 값이 상기 목표치(P0)에 미달하는 것으로 판정된 경우 다음의 단계들을 통하여 관수를 개시한다.
In the embodiment of the present invention is set in advance in the target value (P0) of the water tension according to the cultivated crops reported as shown in Table 1 and stored in the database not shown, the moisture tension of the soil (P1) by the controller 40 If it is determined that the value is below the target value P0, watering is started through the following steps.

상기 제3단계(S3)에서는 전 단계를 통하여 토양의 수분장력(P1) 값이 상기 목표치(P0)에 미달하는 것으로 판정된 경우, 토양의 수분장력(P1) 값을 수분함량(W1) 값으로 변환하는 작업이 진행된다. 여기서, 측정된 토양의 수분장력(P1) 값을 수분함량(W1) 값으로 변환하기 위해서는 토양의 종류에 따른 수분함량과 수분장력과의 관계가 정립되어 있는 신뢰할만한 자료가 필요한데 이같은 자료들은 아래 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이 이미 공지되어 있기 때문에 그 자료를 단순히 활용하기만 하면 된다. 이같이 토양의 수분장력(P1) 값을 수분함량(W1) 값으로 변환하는 작업은 토양의 수분장력(P1) 값에 대응하는 수분함량(W1) 값을 데이터베이스에 미리 저장하고 있다가 상기 제어기(40)가 토양의 수분장력(P1) 값에 대응하는 수분함량(W1) 값을 찾아내는 방식에 따른다.In the third step S3, when it is determined that the soil moisture tension P1 is less than the target value P0 through the previous stage, the soil moisture tension P1 value is converted into the moisture content W1 value. The conversion is in progress. Here, in order to convert the measured soil moisture (P1) value into the moisture content (W1) value, reliable data that establishes the relationship between water content and moisture tension according to the soil type is required. As you can see in Figure 2, it's already known, so simply use the data. As described above, the operation of converting the soil moisture tension (P1) value into the moisture content (W1) value stores the moisture content (W1) value corresponding to the soil moisture tension (P1) value in the database in advance, and then the controller 40 ) Determines the water content (W1) value corresponding to the soil water tension (P1) value.

토성Saturn 토양의 수분장력Soil moisture tension 1010 1515 2020 3030 4040 5050 8080 100100 사토Sato 8.18.1 7.57.5 7.17.1 6.66.6 6.26.2 5.95.9 5.25.2 4.94.9 양질사토Good quality Sato 12.212.2 11.411.4 10.810.8 10.010.0 9.49.4 9.09.0 8.08.0 7.57.5 사양토Specifications 22.122.1 20.420.4 19.319.3 17.717.7 16.516.5 15.615.6 13.713.7 12.812.8 양토Loam 29.129.1 27.027.0 25.525.5 23.323.3 21.821.8 20.720.7 18.218.2 17.017.0 미사질 양토Silt Loam 34.834.8 32.332.3 30.630.6 28.128.1 26.426.4 25.125.1 22.222.2 20.920.9 사질식 양토Sandy loam 26.826.8 24.924.9 23.623.6 21.721.7 20.420.4 19.419.4 17.217.2 16.216.2 식양토Soil 32.632.6 30.630.6 29.129.1 27.127.1 25.725.7 24.524.5 22.222.2 21.121.1 미사질 식양토Silt loam 37.337.3 35.335.3 33.833.8 31.731.7 30.330.3 29.129.1 26.726.7 25.625.6 미사질 식토Silty clay 44.044.0 41.741.7 40.040.0 38.738.7 37.437.4 36.236.2 34.334.3 33.733.7 식토Earth 43.543.5 41.741.7 40.540.5 38.738.7 37.437.4 36.436.4 34.334.3 33.333.3

상기 제4단계(S4)에서는 전 단계에서 산출된 수분함량(W1) 값을 이용하여 토양에 필요한 필요 관개수량(NW)을 결정하게 된다. 상기 필요 관개수량(NW)의 결정은, 관개면적을 TA, 관개깊이를 TH, 관개효율을 TE, 현재 토양의 수분함량 값을 W1, 수분장력 목표치(P0)에 해당하는 적정 수분함량 값을 W0이라고 할 때, In the fourth step S4, the required irrigation amount NW for the soil is determined by using the moisture content W1 value calculated in the previous step. The determination of the required irrigation amount (NW), the irrigation area TA, the irrigation depth TH, the irrigation efficiency TE, the current soil moisture value W1, the appropriate moisture content value corresponding to the water tension target value (P0) W0 When we say,

로부터 계산된다. Is calculated from

일반적으로 관개수량을 결정하는 방식은 두 종류로 나누어 볼 수 있다. 그 중 한 가지는 토양의 수분함량을 가지고 결정하는 방식이며, 다른 한 가지는 작물의 수분 소모량을 기준으로 결정하는 방식으로 임의적이며 경험적이다. 이 중 토양의 수분함량을 가지고 결정하는 방식은 토양의 수분 특성곡선을 활용해야 하며 텐시오미터(10)를 이용하는 방법과 수분센서를 이용하는 방법이 가능하지만, 본 발명의 실시예와 같이 텐시오미터(10)를 활용하는 경우 토양의 수분장력에 의한 작물별 적정 관수시점에서의 토양의 수분함량과 관수종점(대부분 10kPa)에서의 토양의 수분함량을 가지고 간단히 계산할 수 있다.In general, there are two ways to determine the irrigation volume. One of them is determined by the moisture content of the soil, the other is arbitrary and empirical by determining it based on the water consumption of the crop. Of these, the method of determining the moisture content of the soil should utilize the soil moisture characteristic curve and the method of using the tensiometer 10 and the method of using the moisture sensor, but the tensiometer as in the embodiment of the present invention. In the case of (10), the soil water content at the time of proper irrigation by crops due to the soil moisture tension and the soil water content at the watering end point (mostly 10 kPa) can be calculated simply.

예컨대, 과수원의 관개면적이 300평(1,000m²)인 경우를 기준으로 토양의 관개깊이를 30cm로 가정하고, 적정 수분함량을 25%, 현재 토양의 수분함량을 15%, 관계효율을 100%라고 한다면, For example, assuming that an orchard's irrigation area is 300 pyeong (1,000 m ² ), assuming that the soil's irrigation depth is 30 cm, the appropriate water content is 25%, the current water content is 15%, and the relationship efficiency is 100%. If you say,

1000m²*0.3m*(0.25-0.15)*(100/100) = 30m³ 1000 m ² * 0.3 m * (0.25-0.15) * (100/100) = 30 m ³

으로 계산되어 300평의 토양에 30톤의 관개수량이 필요하다는 것을 알 수 있다. It can be seen that 30 tons of irrigated water is required for 300 pyeong of soil.

참고로, 토양의 수분센서를 활용하는 경우에는 수분센서로 읽혀진 수분함량이 어느 수분장력에 해당되는지를 파악하고 그 수분장력이 관수시점에서의 수분함량이라면 10kPa에서의 수분함량을 관개종점의 수분함량으로 삼아 그 차이만큼을 관개수량으로 계산하도록 한다. 단, 수분센서를 활용할 시에는 토성을 반드시 구분해야 한다.For reference, in the case of using the soil moisture sensor, grasp which moisture tension corresponds to the moisture content read by the moisture sensor. The difference is calculated as the irrigation volume. However, Saturn must be distinguished when using moisture sensors.

나아가, 본 발명의 실시예에서는 상기 제4단계(S4)에서 필요 관개수량(NW)을 보다 정확하게 결정할 수 있도록 필요 관개수량(NW)에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인들까지도 고려한다. 필요 관개수량(NW)에 영향을 미치는 요인들 중 최우선적으로 고려할 것은 토양에 대한 수분 증발량이다. 따라서 상기 수분 증발량을 예측하기 위하여 대기 중에 습도센서(90a) 및 압력센서(90b)를 설치하여 대기 중 습도 및 기압을 측정한다. 그러면 상기 제어기(40)는 상기 습도센서(90a)와 압력센서(90b)에 의해 측정된 대기 중 습도 및 기압을 이용하여 일정시간동안 토양으로부터 증발되어 소모될 수분 증발량을 근사치까지 예측하여 이를 필요 관계수량(NW)을 결정하는데 반영할 수 있게 된다. 이로써, 예측되는 수분 증발량이 클수록 필요 관개수량(NW)을 늘리는 반면, 예측되는 수분 증발량이 적을수록 필요 관개수량(NW)을 줄일 수 있게 된다. 또한, 예측되는 상기 수분 증발량은 관수 간격을 조절하는데도 반영될 수 있다. Furthermore, the embodiment of the present invention considers various factors that may affect the required irrigation amount NW so that the required irrigation amount NW can be more accurately determined in the fourth step S4. Among the factors affecting the required irrigation water (NW), the first consideration is the amount of water evaporation to the soil. Therefore, in order to predict the amount of water evaporation, the humidity sensor 90a and the pressure sensor 90b are installed in the air to measure the humidity and air pressure in the air. Then, the controller 40 predicts the amount of water evaporated to be consumed by evaporation from the soil for an approximate value by using the atmospheric humidity and air pressure measured by the humidity sensor 90a and the pressure sensor 90b, and this is necessary relationship. This can be reflected in determining the quantity (NW). As a result, the larger the predicted amount of water evaporation, the higher the required amount of irrigation water, whereas the smaller the predicted amount of moisture evaporation, the lower the required amount of irrigation water. In addition, the predicted moisture evaporation amount may also be reflected in adjusting the watering interval.

한편, 상기 수분 증발량을 예측하기 위하여, 습도센서(90a)와 압력센서(90b)를 사용하는 대신 기상정보를 제공받아 활용할 수도 있다. 이를 위해 GPS 수신기(70)를 통해 위치정보를 수신하고, 통신모듈(80)을 통해 상기 위치정보에 상응하는 기상정보를 요청하여 제공받으면 된다. 이렇게 제공받은 기상정보는 상기 제어기(40)에 의해 필요 관개수량(NW)을 결정하고, 관수 간격을 조절하는데 반영될 수 있다. 여기서 상기 기상정보는 지역별 현재 습도 및 기압에 대한 데이터뿐만 아니라 향후 예상되는 습도 및 기압에 대한 데이터와 예상 강우량에 대해서도 포함하기 때문에 상기 필요 관개수량(NW)을 결정하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다.Meanwhile, in order to predict the moisture evaporation amount, instead of using the humidity sensor 90a and the pressure sensor 90b, weather information may be provided. To this end, the location information is received through the GPS receiver 70, and the weather module corresponding to the location information is requested and provided through the communication module 80. The weather information thus provided may be reflected by the controller 40 to determine the required irrigation water amount NW and to adjust the watering interval. Here, the weather information may be very useful for determining the required irrigation water quantity (NW) because it includes not only data on current humidity and air pressure by region, but also data on expected humidity and air pressure and expected rainfall.

또한, 상기 통신모듈(80)을 통해 기상정보와 함께 시간정보를 제공받기 때문에 상기 제어기(40)가 낮과 밤, 계절적 요인을 고려하여 필요 관개수량(NW)을 결정하는 것까지 가능해진다.
In addition, since the time information is provided together with the weather information through the communication module 80, the controller 40 may be able to determine the required irrigation water amount NW in consideration of seasonal factors such as day, night and night.

상기 제5단계(S5)에서는 토양에 수분을 공급하는데 사용되는 수분 공급관(51)의 시작단과 끝단의 수압을 한 쌍의 압력 측정센서(30a,30b)가 측정하고 제어기(40)가 측정된 수압을 비교하여 공급관(51)의 압력손실률(△H)을 계산하게 된다. 이같은 압력손실률(△H)은 매우 간단히 구해질 수 있지만 수분이 공급되는 동안 발생할 수 있는 모든 종류의 손실분을 측정할 수 있는 매우 간편한 방법이라 할 수 있다. 이로써 다음 단계에서 관수시간(△T)을 결정할 때 압력손실률(△H)을 통해 구해진 손실분을 반영하여 보상하는 것이 가능해진다. 상기 압력손실률(△H)은 상기 공급관(51)의 시작단과 끝단에서 측정된 수압을 각각 H1과 H2라 할 때, In the fifth step S5, a pair of pressure measuring sensors 30a and 30b measure the water pressure at the start and end of the water supply pipe 51 used to supply water to the soil, and the controller 40 measures the water pressure. By comparing the pressure loss rate (ΔH) of the supply pipe 51 is calculated. This pressure loss ratio (ΔH) is very simple, but it is a very simple way to measure all kinds of losses that can occur while water is being supplied. This makes it possible to compensate for the loss calculated by the pressure loss rate ΔH when determining the irrigation time ΔT in the next step. The pressure loss rate (ΔH) is when the water pressure measured at the start and end of the supply pipe 51 is H1 and H2, respectively,

의 수학식으로 계산된다.
It is calculated by

상기 제6단계(S6)에서는 상기 필요 관개수량(NW)에 비례하고, 상기 공급관(51)에 따른 공급유량(Q) 및 상기 압력손실률(△H)에 반비례하도록 관수시간(△T)을 결정하게 된다. 상기 관수시간(△T)은 필요 관개수량을 NW, 공급관(51)에 따른 공급유량을 Q, 공급관(51)의 압력손실률을 △H 라 할 때, In the sixth step S6, the irrigation time ΔT is determined so as to be proportional to the required irrigation amount NW and inversely proportional to the supply flow rate Q and the pressure loss rate ΔH according to the supply pipe 51. Done. The watering time (ΔT) is when the required irrigation water NW, the supply flow rate according to the supply pipe 51 Q, the pressure loss rate of the supply pipe 51 is ΔH,

의 수학식에 의해 구해진다. 단, 상기 공급유량(Q)의 측정은 공급관(51)의 시작단에 설치된 유량 측정센서(20)에 의해 측정될 수도 있고, 상기 유량 측정센서(20) 없이 공급펌프(50)의 펌핑능력 및 공급관(51)의 관경을 근거로 산출될 수도 있다. It is obtained by the following equation. However, the measurement of the supply flow rate Q may be measured by the flow rate measuring sensor 20 installed at the start of the supply pipe 51, and the pumping capacity of the supply pump 50 without the flow rate measuring sensor 20 and It may be calculated based on the diameter of the supply pipe 51.

본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법은 이처럼 압력손실률(△H)을 반영하여 관수시간(△T)을 결정함으로써 토양에 필요한 관개수량에 부합되는 최적의 관개수량(NW)으로 수분을 공급할 수 있는 것이다.
The watering control method according to the embodiment of the present invention can supply water with an optimal irrigation water (NW) corresponding to the irrigation water required for the soil by determining the irrigation time (△ T) by reflecting the pressure loss rate (△ H). It is.

상기 제7단계(S7)에서는 공급펌프(50)가 작동된 상태에서 개폐밸브(60)를 열어줌으로써 전 단계에서 결정된 관수시간(△T)동안 토양에 수분을 공급하게 된다. 이 단계가 진행되고 나면 토양에 대한 수분 공급이 일차적으로 이루어진 상태가 되어 멈춤시간(△Tp)을 갖는다.In the seventh step (S7) by opening the on-off valve 60 in the state in which the supply pump 50 is operated to supply water to the soil for the irrigation time (ΔT) determined in the previous step. After this step, the water supply to the soil is primarily made and has a stopping time (ΔTp).

하지만, 본 발명의 실시예에서는 전술된 제7단계(S7)까지의 방법으로 만족하지 않고, 토양에 추가적으로 수분을 공급하는 추가 단계들을 통해 선행 단계들을 보완할 수 있도록 구성된다.
However, in the embodiment of the present invention is not satisfied with the method until the seventh step (S7) described above, it is configured to supplement the preceding steps through additional steps of supplying additional moisture to the soil.

상기 제8단계(S8)에서는 전 단계에서 수분의 공급이 일차적으로 이루어진 후 토양의 근권부까지 수분이 흡수되도록 멈춤시간(△Tp)을 가진 후, 텐시오미터(10)에 의해 수분장력(P2_t1)을 측정한다. 이때는 토양의 표면 부근의 수분장력(P1_t1)이 아닌 근권부의 수분장력(P2_t1)을 측정하는 것에 주의해야 한다.
In the eighth step (S8) has a stop time (△ Tp) so that the water is absorbed to the root zone of the soil after the supply of water in the previous step is primarily, the water tension (P2) by the tensiometer 10 _t1 ) is measured. At this time, care should be taken to measure the water tension (P2 _t1 ) of the root zone, not the water tension (P1 _t1 ) near the surface of the soil.

상기 제9단계(S9)에서는 상기 토양의 수분장력(P2_t1) 값이 재배하는 작물에 따른 목표치(P0)에 도달하였는지 여부에 대한 판정이 재차 이루어진다. 이 단계에서 토양의 수분장력(P2_t1) 값이 목표치(P0)에 미달하는 경우 추가적인 수분의 공급을 위해 다음 단계로 넘어가지만, 토양의 수분장력(P2_t1)이 목표치(P0)에 도달한 경우에는 더 이상의 단계를 진행하지 않고 일단 종료된다.
In the ninth step S9, a determination is made again as to whether or not the moisture tension P2 _t1 of the soil has reached the target value P0 according to the crop to be grown. If the soil moisture tension (P2 _t1 ) is below the target value (P0) at this stage, the soil water tension (P2 _t1 ) reaches the target value (P0). There is no end before proceeding once.

상기 제10단계(S10)에서는 상기 토양의 수분장력(P2_t1) 값이 목표치(P0)에 미달하는 경우에 추가 관수시간(△Ta)을 결정하게 된다. 주목할 점은 관수개시를 위한 수분장력의 측정은 표면 부근에서 이루어지지만, 추가 관수시간(△Ta)을 결정하기 위한 수분장력은 근권부에서 이루어진다는 점이다. 따라서, 관수시간을 △T, 상기 목표치를 P0, 상기 제1단계에서 측정된 토양의 수분장력 중 제2단계의 판정을 위하여 사용되는 표면 부근 수분장력(P1)과 구분되도록 토양 표면 부근으로부터 깊이 방향으로 일정 거리 이격된 근권부의 수분장력 값을 P2, 상기 관수시간동안 수분의 공급이 이루어진 직후 수분공급이 멈춘 시점의 근권부의 수분장력 값을 P2_t1, 수분공급을 멈춘 시간이 경과한 시점에 측정한 근권부의 수분장력 값을 P2_t2, 사용자가 입력하는 가중치를 A라고 할 때,In the tenth step (S10), when the water tension (P2 _t1 ) value of the soil is less than the target value (P0) to determine the additional irrigation time (ΔTa). Note that the measurement of the water tension for the start of watering is made near the surface, while the water tension to determine the additional watering time (ΔTa) is in the root zone. Therefore, the watering time is ΔT, the target value P0, and the depth direction from the vicinity of the soil surface to be distinguished from the water tension P1 near the surface used for the determination of the second step among the water tensions of the soil measured in the first step. Moisture tension value of the root wound part spaced apart by a certain distance P2, the moisture tension value of the root wound part P2 _t1 when the water supply stops immediately after the water supply is stopped during the watering time P2 _t1 , the time when the water supply stops When the moisture tension value of the root zone is P2 _t2 and the weight input by the user is A,

의 수학식으로부터 계산된다.Is calculated from the equation of.

참고로, 상기 사용자가 입력하는 가중치(A)는 관수시간의 범위(span)을 사용자의 성향 및 판단에 따라 조절하는 개념을 기반으로 한다. 이는 설계로 치면 안전계수에 해당하는 개념으로 예컨대, 수분을 흠뻑(가중치 1.2), 수분을 보통 수준(가중치 1.0), 수분을 조금 덜(가중치 0.8) 식으로 사용자의 성향 또는 선호도를 근거로 입력할 수 있다. 또한, 상기 추가 관수시간(△Ta)을 결정하는데에는 토양에 대한 수분의 침투속도를 고려하여 가중치를 적용함으로써 더욱 정확도를 높일 수 있다. 이를 위해 상기 수분의 침투속도는, 도 2를 참조로 볼 수 있는 것처럼, 토양에 대하여 일정시간동안 수분의 공급이 이루어졌을 때 서로 다른 깊이의 두 지점에서 측정된 수분장력(P1,P2) 값의 차이를 근거로 계산된다. 이때 토양의 표면부근의 수분장력(P1)과 토양 표면으로부터 깊이 방향으로 일정 거리(d) 이격된 근권부의 수분장력(P2)을 측정하는 것이 바람직하다. 이와 관련하여 부연하여 설명하면, 수분장력(P1,P2) 값의 변화를 통해 수분이 어느 정도 도달했는지 충분히 인지할 수 있다는 점이 핵심이다. 예를 들어 수분(물)을 공급하였을 때 점토 토양의 경우 모래 토양보다 침투속도가 늦을 것이고 그에 따라 텐시오미터 값이 늦게 변하게 된다. 따라서 텐시오미터가 변화되는 시간을 시간의 개념으로 이용한다면 거리는 일정하게 정해져 있으므로 시간과 속도의 선형적 반비례 관계를 통해 수분의 침투속도를 산출할 수 있다. 이와 관련하여 다양한 환경 및 토양에서의 반복적인 실험을 통해 데이터를 축적해야 하지만 그렇게 한다면 수분장력(P1,P2) 값의 변화를 통해 수분의 침투속도를 보다 정확히 산출하는 것이 가능할 것이다. 이같은 작업을 편리하게 하기 위해서 제1수분장력측정기와 제2수분장력측정기가 쌍을 이루면서 간극조절이 가능하도록 한 본 발명에 따른 깊이 조절형 텐시오미터(10)를 적용하는 것이 편리하다. 본 발명에 따른 깊이 조절형 텐시오미터(10)의 구성에 대해서는 차후에 상세하게 설명하기로 한다.
For reference, the weight A input by the user is based on the concept of adjusting the span of irrigation time according to the propensity and judgment of the user. This is a concept of safety factor in terms of design, such as water soak (weight 1.2), water level (weight 1.0), and water less (weight 0.8) based on the user's preference or preference. Can be. In addition, in determining the additional irrigation time ΔTa, the accuracy may be further increased by applying a weight in consideration of the penetration rate of water into the soil. For this purpose, the penetration rate of the moisture, as can be seen with reference to Figure 2, when the moisture is supplied to the soil for a certain time of the water tension (P1, P2) value measured at two points of different depths Calculated based on the difference. At this time, it is preferable to measure the water tension (P1) of the vicinity of the surface of the soil and the water tension (P2) of the root portion spaced apart a certain distance (d) in the depth direction from the soil surface. In detail, the key point is that the water tension (P1, P2) can be sufficiently recognized by the change in the value of the moisture. For example, clay soils will be slower to penetrate than sandy soils when water is supplied, resulting in a slower tensiometer reading. Therefore, if the time when the tensiometer changes is used as the concept of time, the distance is fixed, so the penetration rate of water can be calculated through the linear inverse relationship between time and speed. In this regard, it is necessary to accumulate data through repeated experiments in various environments and soils, but if so, it will be possible to calculate the water penetration rate more accurately by changing the water tension (P1, P2) values. In order to facilitate such a task, it is convenient to apply the depth-adjustable tensiometer 10 according to the present invention, which allows the first moisture tension meter and the second moisture tension meter to be paired with each other. The configuration of the depth adjustable tensiometer 10 according to the present invention will be described in detail later.

상기 제11단계(S11)에서는 전 단계에서 결정된 추가 관수시간(△Ta)동안 추가적인 수분의 공급이 이루어지도록 개폐밸브(60)를 열어준다.In the eleventh step S11, the on-off valve 60 is opened to supply additional moisture during the additional watering time ΔTa determined in the previous step.

이후 추가 관수시간(△Ta)동안 추가적인 수분의 공급이 완료되면 다시 제8단계(S8)로 되돌아가 토양에 대한 수분장력을 다시 측정하는 작업부터 시작되어 추가적인 수분의 공급이 필요한지 여부를 판정하게 된다. 만일 추가적인 수분의 공급이 필요없다는 판정이 내려지면 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법에 의한 동작은 일단 종료된다.
After the additional water supply is completed during the additional irrigation time (△ Ta), the process returns to the eighth step (S8) and starts again from measuring the water tension of the soil to determine whether additional water supply is necessary. . If it is determined that no additional water supply is required, the operation by the watering control method according to the embodiment of the present invention is ended once.

계속해서, 전술된 본 발명의 실시예에 의한 관수 제어방법에 적용되도록 고안된 본 발명에 따른 깊이 조절형 텐시오미터(10)에 대해 설명한다. Subsequently, the depth adjustable tensiometer 10 according to the present invention, which is designed to be applied to the watering control method according to the embodiment of the present invention described above, will be described.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 깊이 조절형 텐시오미터의 구성을 설명하기 위한 단면도(가) 및 분해사시도(나)이다. 6 is a cross-sectional view (a) and an exploded perspective view (b) for explaining the configuration of the depth-adjustable tensiometer according to the embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 깊이 조절형 텐시오미터(10)는, 토양의 표면 부근에서 토양의 수분장력(P1)을 측정하기 위한 제1수분장력측정기(1a)와, 제1수분장력측정기(1a)에 대해 간격 조절 가능하게 결합되며 토양 근권부의 수분장력(P2)을 측정하기 위한 제2수분장력측정기(1b)로 이루어진다.As shown, the depth-adjustable tensiometer 10 according to the embodiment of the present invention, the first moisture tension measuring device (1a) for measuring the moisture tension (P1) of the soil in the vicinity of the surface of the soil, It is coupled to the first moisture tension measuring device (1a) adjustable intervals and consists of a second moisture tension measuring device (1b) for measuring the water tension (P2) of the soil root zone.

상기 제1수분장력측정기는, 토양 내부의 표면 부근에 위치하여 삼투압 효과를 발생시키는 제1다공질컵(10a)과, 상기 제1다공질컵(10a) 상부에 구비되며 다공물질의 삼투압 효과에 의해 수위가 변화하는 비압축성 액체인 물 및 공기가 내부 일정 공간에 수용되는 제1튜브관(10b)과, 상기 제1튜브관(10b) 내의 수위 변화에 따른 압력신호를 검출하는 압력센서(수분 증발량을 예측하기 위하여 대기 중에 설치되는 것으로 언급된 압력센서(90b)와는 별도의 압력센서임)로 전달할 수 있도록 설치되는 제1압력유도관(10c)을 포함하여 구성된다. The first moisture tension measuring device, the first porous cup (10a) is located in the vicinity of the surface inside the soil to generate an osmotic effect, the first porous cup (10a) is provided on the top of the water level by the osmotic effect of the porous material Is a pressure sensor (predicting water evaporation amount) that detects a pressure signal according to a water level change in the first tube tube 10b in which water and air, which are incompressible liquids, which are changed are accommodated in a predetermined internal space. It is configured to include a first pressure induction pipe (10c) that is installed to be delivered to the pressure sensor (b) separate from the pressure sensor (90b) mentioned to be installed in the air.

그리고, 제2수분장력측정기(1b)는, 토양 내부의 근권부에 위치하여 삼투압 효과를 발생시키는 제2다공질컵(11a)과, 상기 제2다공질컵(11a) 상부에 구비되며 다공물질의 삼투압 효과에 의해 수위가 변화하는 비압축성 액체 및 공기가 내부 일정 공간에 수용되는 제2튜브관(11b)과, 상기 제2튜브관(11b)내의 수위 변화에 따른 압력신호를 압력센서(90b)로 전달할 수 있도록 설치되는 제2압력유도관(11c)을 포함하여 구성된다.In addition, the second moisture tension measuring device (1b), the second porous cup (11a) located in the root zone of the soil to generate an osmotic effect, and is provided on the second porous cup (11a) and the osmotic pressure of the porous material The second tube tube 11b in which the incompressible liquid and air whose water level is changed by the effect is accommodated in a predetermined internal space, and the pressure signal according to the change in the water level in the second tube tube 11b are transmitted to the pressure sensor 90b. It is configured to include a second pressure induction pipe (11c) is installed to be.

한편, 상기 제1수분장력측정기(1a)는 상기 제2수분장력측정기(1b) 위에 간극 조절이 가능하도록 설치되는바, 상기 제1수분장력측정기(1a)와 제2수분장력측정기(1b)와의 간극 조절은 상기 제1수분장력측정기(1a) 하단부에 너트형 인입부(10d)가 형성되고, 상기 제2수분장력측정기(1b) 상단부에 볼트형 관입부(11d)가 형성되어, 상기 너트형 인입부(10d)에 볼트형 관입부(11d)가 조립되도록 구성된다.
On the other hand, the first moisture tension measuring unit (1a) is installed on the second moisture tension measuring unit (1b) so as to adjust the gap, the first moisture tension measuring unit (1a) and the second moisture tension measuring unit (1b) In the gap adjustment, a nut-shaped inlet portion 10d is formed at a lower end of the first moisture tension measuring instrument 1a, and a bolt-shaped penetration portion 11d is formed at an upper end of the second moisture tension measuring instrument 1b. The bolt-shaped penetration part 11d is assembled to the inlet part 10d.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.

1a : 제1수분장력측정기 1b:제2수분장력측정기
10 : 텐시오미터 10a : 제1다공질컵
10b : 제1튜브관 10c : 제1압력유도관
10d : 너트형 인입부 11a : 제2다공질컵
11b : 제2튜브관 11c : 제2압력유도관
11d : 볼트형 관입부 20 : 유량 측정센서
30a,30b : 압력 측정센서 40 : 제어기
50 : 공급펌프 60 : 개폐밸브
70 : GPS 수신기 80 : 통신모듈
90a : 습도센서 90b : 압력센서1a: 1st moisture tension meter 1b: 2nd moisture tension meter
10: tensiometer 10a: first porous cup
10b: first tube 10c: first pressure induction tube
10d: nut type inlet 11a: second porous cup
11b: second tube 11c: second pressure induction tube
11d: bolted penetration 20: flow sensor
30a, 30b: pressure measuring sensor 40: controller
50: supply pump 60: on-off valve
70: GPS receiver 80: communication module
90a: humidity sensor 90b: pressure sensor

Claims

토양에 수분을 공급하기에 앞서 토양의 수분장력을 측정하는 제1단계와;
상기 토양의 수분장력 값이 재배하는 작물에 따른 목표치에 도달하였는지 여부에 대한 판정이 이루어지는 제2단계와;
상기 토양의 수분장력 값이 상기 목표치에 미달하는 경우, 토양의 수분장력 값을 수분함량 값으로 변환하는 제3단계와;
상기 수분함량 값을 이용하여 토양에 필요한 필요 관개수량을 결정하는 제4단계와;
토양에 수분을 공급하는데 사용되는 수분 공급관의 시작단과 끝단의 수압을 각각 측정 및 비교하여 공급관의 압력손실률을 계산하는 제5단계와;
상기 필요 관개수량에 비례하고, 상기 공급관에 따른 공급유량 및 상기 압력손실률에 반비례하도록 관수시간을 결정하는 제6단계와;
상기 제6단계에서 결정된 관수시간동안 상기 토양에 수분을 공급하는 제7단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.A first step of measuring the moisture tension of the soil prior to supplying the soil;
A second step of determining whether the moisture tension value of the soil has reached a target value according to the crop to be grown;
A third step of converting the moisture tension value of the soil into a moisture content value if the moisture tension value of the soil is less than the target value;
A fourth step of determining the required irrigation water amount for the soil using the moisture content value;
A fifth step of calculating a pressure loss rate of the supply pipe by measuring and comparing the pressures of the start end and the end of the water supply pipe used to supply water to the soil;
Determining a watering time in proportion to the required irrigation water and in inverse proportion to the supply flow rate and the pressure loss rate according to the supply pipe;
And a seventh step of supplying water to the soil during the irrigation time determined in the sixth step.

제1항에 있어서,
상기 토양의 수분장력을 측정하기 위하여 텐시오미터를 사용하는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.The method of claim 1,
Watering control method, characterized in that for using the tensiometer to measure the moisture tension of the soil.

제1항에 있어서,
상기 필요 관개수량(NW)의 결정은,
관개면적을 TA, 관개깊이를 TH, 관개효율을 TE, 현재 토양의 수분함량 값을 W1, 목표치에 해당하는 적정 수분함량 값을 W0이라고 할 때, 필요 관개수량(NW)을 구하는 수학식,

로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.The method of claim 1,
The determination of the required irrigation water (NW),
When the irrigation area is TA, the irrigation depth is TH, the irrigation efficiency is TE, the current soil moisture value is W1, and the appropriate moisture content value corresponding to the target value is W0,

Watering control method, characterized in that calculated from.

제1항에 있어서,
상기 제4단계에서 필요 관개수량을 결정하기 위하여 관수시간동안 예상되는 상기 토양으로부터의 수분 증발량을 추가적으로 고려하는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.The method of claim 1,
In order to determine the required irrigation amount in the fourth step, the irrigation control method, characterized in that further considering the amount of water evaporation from the soil expected during the irrigation time.

제4항에 있어서,
상기 수분 증발량을 예측하기 위하여 대기 중 습도 및 기압을 측정하되, 대기 중에 습도센서와 압력센서를 설치하여 측정하는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.5. The method of claim 4,
In order to predict the amount of water evaporation, while measuring the humidity and air pressure in the air, the water supply control method characterized in that by measuring the humidity sensor and pressure sensor installed in the air.

제4항에 있어서,
상기 수분 증발량을 예측하기 위하여, GPS 수신기를 통해 위치정보를 수신하고, 통신모듈을 통해 상기 위치정보에 상응하는 기상정보 및 시간정보를 요청하여 제공받는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.5. The method of claim 4,
In order to predict the amount of water evaporation, receiving position information through a GPS receiver, and through the communication module characterized in that the request to receive and provide weather information and time information corresponding to the position information.

제1항에 있어서,
상기 관수시간동안 수분의 공급이 이루어진 후 멈춤시간을 갖고 상기 토양의 수분장력을 재차 측정하는 제8단계와;
상기 토양의 수분장력 값이 재배하는 작물에 따른 목표치에 도달하였는지 여부에 대한 판정이 재차 이루어지는 제9단계와;
상기 토양의 수분장력 값이 목표치에 미달하는 경우에 추가 관수시간을 결정하는 제10단계와;
상기 추가 관수시간동안 추가적인 수분의 공급이 이루어지도록 하는 제11단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.The method of claim 1,
An eighth step of measuring the water tension of the soil again with a stop time after the water supply is made during the watering time;
A ninth step of determining whether or not the moisture tension value of the soil reaches a target value according to the crop to be grown;
A tenth step of determining an additional watering time when the moisture tension value of the soil does not reach a target value;
And an eleventh step of supplying additional water during the additional watering time.

제7항에 있어서,
상기 추가 관수시간을 결정하는데에는 토양에 대한 수분의 침투속도를 고려하여 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.8. The method of claim 7,
In determining the additional watering time, the watering control method characterized in that the weight is applied in consideration of the penetration rate of water into the soil.

제8항에 있어서,
상기 수분의 침투속도는, 상기 토양에 대하여 일정시간동안 수분의 공급이 이루어졌을 때 서로 다른 깊이의 두 지점에서 측정된 수분장력 값의 차이를 근거로 계산되는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.9. The method of claim 8,
The penetration rate of the water, the water supply control method, characterized in that calculated on the basis of the difference in the water tension value measured at two points of different depths when water is supplied for a predetermined time.

제9항에 있어서,
상기 추가 관수시간(△Ta)의 결정은,
상기 관수시간을 △T, 상기 목표치를 P0, 상기 제1단계에서 측정된 토양의 수분장력 중 제2단계의 판정을 위하여 사용되는 표면 부근 수분장력(P1)과 구분되도록 토양 표면 부근으로부터 깊이 방향으로 일정 거리 이격된 근권부의 수분장력 값을 P2, 상기 관수시간동안 수분의 공급이 이루어진 직후 수분공급이 멈춘 시점의 근권부의 수분장력 값을 P2_t1, 수분공급을 멈춘 시간이 경과한 시점에 측정한 근권부의 수분장력 값을 P2_t2, 사용자가 입력하는 가중치를 A라고 할 때, 추가 관수시간(△Ta)을 구하는 수학식,

로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.10. The method of claim 9,
The determination of the additional irrigation time (ΔTa),
The irrigation time is ΔT, the target value P0, in the depth direction from the vicinity of the soil surface so as to be distinguished from the water tension P1 near the surface used for the determination of the second step among the water tensions of the soil measured in the first step. Root wound value measured at the time when the water tension value at the time when the water supply stops after P2 _t1 , and the water tension value at the time when water supply stops immediately after the water supply is stopped for the irrigation time Assuming that the negative water tension value is P2 _t2 and the weight input by the user is A, an equation for obtaining an additional irrigation time (ΔTa),

Watering control method, characterized in that calculated from.

제10항에 있어서,
서로 다른 깊이의 두 지점에서 수분장력을 측정하기 위하여,
토양 내부의 표면 부근에 위치하여 삼투압 효과를 발생시키는 제1다공질컵(10a)과, 상기 제1다공질컵(10a) 상부에 구비되며 다공물질의 삼투압 효과에 의해 수위가 변화하는 비압축성 액체 및 공기가 내부 일정 공간에 수용되는 제1튜브관(10b)과, 상기 제1튜브관(10b)내의 수위 변화에 따른 압력신호를 압력센서로 전달할 수 있도록 설치되는 제1압력유도관(10c)을 포함하는 제1수분장력측정기(1a)와;
토양 내부의 근권부에 위치하여 삼투압 효과를 발생시키는 제2다공질컵(11a)과, 상기 제2다공질컵(11a) 상부에 구비되며 다공물질의 삼투압 효과에 의해 수위가 변화하는 비압축성 액체 및 공기가 내부 일정 공간에 수용되는 제2튜브관(11b)과, 상기 제2튜브관(11b)내의 수위 변화에 따른 압력신호를 압력센서로 전달할 수 있도록 설치되는 제2압력유도관(11c)을 포함하는 제2수분장력측정기(1b);를 포함하되,
상기 제1수분장력측정기(1a)는 제2수분장력측정기(1b) 위에 수분장력 측정 지점의 간극 조절이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 깊이 조절형 텐시오미터를 사용하는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.11. The method of claim 10,
To measure the water tension at two points of different depths,
The first porous cup 10a positioned near the surface of the soil and generating an osmotic effect, and an incompressible liquid and air provided at an upper portion of the first porous cup 10a and whose water level is changed by the osmotic effect of the porous material are It includes a first tube pipe 10b accommodated in a predetermined space, and the first pressure induction pipe 10c is installed so as to transmit a pressure signal according to the water level change in the first tube pipe (10b) to the pressure sensor. A first moisture tension meter 1a;
The second porous cup 11a which is located in the root zone of the soil and generates an osmotic effect, and an incompressible liquid and air, which is provided above the second porous cup 11a and whose water level is changed by the osmotic effect of the porous material, The second tube pipe 11b accommodated in a predetermined space, and the second pressure guide pipe (11c) is installed so as to transmit a pressure signal according to the water level change in the second tube pipe (11b) to the pressure sensor. Including a second moisture tension measuring device (1b),
The first moisture tension measuring unit (1a) is a watering control, characterized in that the use of a depth-adjustable tensiometer, characterized in that the gap between the moisture tension measuring point is installed on the second moisture tension measuring unit (1b). Way.

제11항에 있어서,
상기 제1수분장력측정기(1a)와 제2수분장력측정기(1b)와의 간극 조절은, 상기 제1수분장력측정기(1a) 하단부에 너트형 인입부(10d)가 형성되고, 상기 제2수분장력측정기(1b) 상단부에 볼트형 관입부(11d)가 형성되어, 상기 너트형 인입부(10d)에 볼트형 관입부(11d)가 조립됨에 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는 관수 제어방법.12. The method of claim 11,
In the gap adjustment between the first moisture tension measuring unit 1a and the second moisture tension measuring unit 1b, a nut-shaped inlet portion 10d is formed at a lower end of the first moisture tension measuring unit 1a, and the second moisture tension is formed. A bolt-type penetration part (11d) is formed at the upper end of the measuring device (1b), the bolt-type penetration part (11d) is formed by assembling the nut-shaped inlet (10d).

작물이 재배되는 토양으로 수분을 펌핑하는 공급펌프(50)와;
상기 공급펌프(50)와 연결되어 펌핑되는 수분을 상기 토양으로 수송하는 공급관(51)과;
상기 공급관(51) 상에 설치되어 수분이 공급되거나 차단될 수 있도록 상기 공급관(51)을 개폐시켜주는 개폐밸브(60)와;
상기 공급관(51)의 시작단에 설치되어 유량을 측정하는 유량 측정센서(20)와;
상기 공급관(51)의 시작단과 끝단에 각각 설치되어 압력손실률을 계산하는데 사용될 각각의 수압을 측정하는 한 쌍의 압력 측정센서(30a,30b)와;
상기 토양에 삽입되도록 설치되어 토양의 수분장력을 측정하는 텐시오미터(10)와;
대기 중에 설치되어 대기 중 습도를 측정하는 습도센서(90a)와;
대기 중에 설치되어 기압을 측정하는 압력센서(90b)와;
위치정보를 수신하는 GPS 수신기(70)와;
상기 GPS에서 수신된 위치정보에 상응하는 기상정보 및 시간정보를 요청하여 제공받는 통신모듈(80)과;
상기 유량 측정센서(20)와, 한 쌍의 압력 측정센서(30a,30b)와, 텐시오미터(10)와, 습도센서(90a)와, 압력센서(90b)와, GPS 수신기(70)와, 통신모듈(80)과 연결되어 이들로부터 측정 및 수신된 측정값과 정보를 전달받으며, 이를 근거로 토양의 수분함량 값, 필요 관개수량, 압력손실률, 관수시간을 결정한 후, 상기 관수시간동안 상기 토양에 수분을 공급하도록 상기 공급펌프(50) 및 개폐밸프(60)를 제어하는 제어기(40)를 포함하여 구성되는 관수 제어장치.A supply pump 50 for pumping moisture into soil in which crops are grown;
A supply pipe 51 connected to the supply pump 50 to transport the pumped water to the soil;
An on / off valve (60) installed on the supply pipe (51) to open and close the supply pipe (51) so that water can be supplied or blocked;
A flow rate measuring sensor 20 installed at a start end of the supply pipe 51 and measuring a flow rate;
A pair of pressure measuring sensors (30a, 30b) installed at each of the start and end of the supply pipe (51) for measuring the respective water pressures to be used for calculating the pressure loss rate;
A tensiometer 10 installed to be inserted into the soil to measure the moisture tension of the soil;
A humidity sensor 90a installed in the air to measure humidity in the air;
A pressure sensor 90b installed in the atmosphere and measuring air pressure;
A GPS receiver 70 for receiving location information;
A communication module 80 for receiving and providing weather information and time information corresponding to the location information received from the GPS;
The flow rate measuring sensor 20, a pair of pressure measuring sensors (30a, 30b), the tensiometer 10, the humidity sensor (90a), the pressure sensor (90b), the GPS receiver 70 and , And connected with the communication module 80 receives the measured values and information received and measured from them, and based on this, the water content value, the required irrigation amount, the pressure loss rate, the irrigation time of the soil is determined, and during the irrigation time Watering control device comprising a controller (40) for controlling the supply pump (50) and the opening and closing valve (60) to supply water to the soil.