KR20140034704A - The aquarium system with remote control and alarm - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수족관 내의 환경 조건을 실시간 감지하여 환경 변화에 취약한 어류의 생태를 적극 보호하기 위한 수족관 관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 완벽한 무인화 시스템을 구축하여 원격으로 해당 수족관의 관리 및 제어가 가능하게 할 뿐만 아니라, 나아가 이러한 원격 감시 및 제어를 위해 스마트폰 앱 연동 체제를 구축함으로써 수족관 내외부 영상을 실시간으로 확보하는 촬영수단에 의해 근거리는 물론 원거리에서도 보다 적절하고 신속하게 관리가 실시될 수 있는 실시간 원격제어 및 경보가 가능한 수족관 무인관리시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an aquarium management system for real-time detection of environmental conditions in an aquarium to positively protect the ecology of fishes vulnerable to environmental changes, and more particularly, to a system for managing and controlling the aquarium remotely by establishing a completely unmanned system In addition, by establishing a smartphone application linkage system for remote surveillance and control, it is possible to acquire images in real time inside and outside the aquarium, To an aquarium unmanned management system capable of remote control and alarm.
수질은 식수, 공업용수, 농업용수 등 거의 모든 분야에서 중요하게 다뤄지고 있는 분야이나, 특히 수족관의 수질은 수족관 내에 서식하고 있는 어류의 건강 및 생명에 직접적인 영향을 주므로 각별하고 세심한 관리 및 점검이 필요하다. 더군다나 계절적으로 여름철에 계속되는 장마와 고온으로 식중독발생 가능성이 높아짐에 따라 활어를 취급하는 음식점에서 운용하는 수족관의 수질이 변질 시에는 음식점 이용 소비자에게 식중독 및 위생상 불쾌함을 초래할 수 있어 그 심각성은 이루 말할 필요도 없다. 이에 따라 수족관의 수질 및 관리 환경을 원격으로 제어하는 수족관 관리 시스템에 대한 개발이 활발히 진행되고 있는 실정이다.
Water quality is an important field in almost all fields such as drinking water, industrial water, agricultural water, etc. Especially, the water quality of aquarium directly affects the health and life of fish in aquarium, . Furthermore, seasonal changes in the water quality of aquariums operated by restaurants serving live fish may lead to food poisoning and hygiene discomfort to consumers using restaurants as the possibility of food poisoning increases due to the rainy season and high temperatures that continue in the summer season. Needless to say. Accordingly, development of an aquarium management system for remotely controlling the water quality and management environment of an aquarium has been progressing actively.
한국공개특허 제10-2012-0070186호(지능형 수족관 관리 장치 및 방법)에서는 수족관의 내부 환경을 측정하고, 측정된 환경정보와 수족관에 서식하는 수중생물 중 선택된 수중생물에 대응되는 기저장된 환경 정보를 근거로 수족관의 내부 환경을 조정하거나, 수족관의 물을 갈아줘 선택된 수중생물의 서식환경을 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수족관 관리방법을 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0070186 (intelligent aquarium management apparatus and method) measures the internal environment of an aquarium and measures the environment information and pre-stored environment information corresponding to a selected aquatic organism in aquarium The present invention discloses an aquarium management method characterized in that the internal environment of an aquarium is adjusted or the water of an aquarium is changed so as to maintain a habitat environment of a selected aquatic creature.
상기 특허는 환경정보의 각 구성 요소의 정상범위 이탈에 따른 구체적인 시나리오적 접근이 이루어지지 않아, 계절별, 기상별로 다양한 수족관 환경 변화에 따른 제어 방법이 제공되고 있지 않다.
The patent does not provide a specific scenario approach according to departure of the normal range of each constituent element of environmental information, and thus no control method according to various aquarium environment changes by season and weather has been provided.
한국등록특허 제10-0694421호(수족관의 제어 방법)에서는 수족관의 물을 정화시키는 여과 유니트의 순환 펌프 및 산소를 공급하는 에어 펌프의 작동 모드를 선택할 수 있고, 수족관이 설치된 곳의 밝기와 사람의 존재 또는 움직임 여부에 따라 조명 부재를 점멸시킬 수 있는 수족관의 제어방법을 개시하고 있다.In Korean Patent No. 10-0694421 (control method of aquarium), it is possible to select the operation mode of the circulation pump of the filtration unit and the air pump that supplies the oxygen to purify the water of the aquarium, And the lighting member can be blinked according to the presence or motion of the aquarium.
상기 특허는 수족관 관리 요소 중에 물의 순환 및 여과와 산소의 공급 과정만 구성되어 있어 수온 및 pH, 어류의 건강 상태, 수족관 구성 설비의 고장을 대비한 제어 방법에 대한 언급이 없으며 작동모드가 에어펌프 및 순환펌프의 작동에 대한 경우로만 한정되어 통합적인 수족관 제어가 다소 곤란한 점이 엿보인다.
The patent does not mention the water temperature and pH, the health condition of the fish, the control method against malfunction of the aquarium constitution facility, and the operation mode is the air pump, It seems that the integrated aquarium control is somewhat difficult because the operation of the circulation pump is limited only to the case.
본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 수족관 내의 수질에 관련된 화학적 지표를 센서를 통해 검출하고, 검출된 측정값과 정상범위와의 비교를 통해 이상 발생시 수질을 개선하기 위한 관련 설비를 수족관 내외부에 구성하되, 상기 센서와 설비가 하나의 시스템 내에서 원격으로 제어가 가능할 수 있도록 근거리무선통신과 양방향이동통신이 형성되고, 수족관 환경뿐만 아니라 어류의 건강상태도 실시간으로 원격 확인이 가능하게 하는 실시간 원격제어 및 경보가 가능한 수족관 무인관리시스템을 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.
The present invention is created to more positively solve the above problems, and it is an object of the present invention to detect a chemical index related to a water quality in an aquarium through a sensor and to compare the measured value with a normal range to improve water quality A near-field wireless communication and a bidirectional mobile communication are established so that the sensor and the facility can be remotely controlled within a single system, and the health state of the fish as well as the aquarium environment is realized in real time by the remote It is an object of the present invention to provide an aquarium unmanned management system capable of real-time remote control and alarm enabling confirmation.
상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 수족관 무인관리시스템을 구성함에 있어서,
In order to achieve the above object, in the construction of the aquarium unmanned management system of the present invention,
상기 수족관 무인관리시스템은 원격제어가 가능한 수조관 관리 체계로서, 수온, 수소이온농도, 용존산소량, 조도, 산화환원전위, 탁도로 구성되는 상태변수를 매초 내지 매분 간격으로 측정하여 센서 값을 산출하는 센서부(110)와, 수질 개선과 수온 조절을 가능케하고 수족관의 조도를 조절하도록 5가지의 모드로 구성된 제어모드의 활성화 여부와 제어모드 간의 우선순위에 따라 상태변수값을 어류의 서식환경에 적합하게 설정된 제어기준 값에 근접하게 기기부(130)의 동작을 통제하는 제어부(120)와, 제어부(120)에 전기적으로 연결되어 수족관 내의 수온과 수질을 조절하는 에어펌프, 히터기, 냉각기, 이산화탄소발생기, 오조나이저, 순환펌프, 여과기와 조명등이 구비된 기기부(130)로 이루어지되, 센서 값을 서버부(200)로 전송하고, 제어모드의 동작 여부와 제어모드 간의 우선순위에 관한 결정을 서버부(200)에게 요청하게 근거리무선통신모듈이 형성되는 수족관부(100);와, 내부에 구비된 데이터베이스(210)를 통해 센서 값과, 기본세팅을 위해 제어부(120)에 전송되는 제어기준 값과, 제어모드의 우선순위를 저장 관리하고, 제어모드의 우선순위를 재설정하는 모드알고리즘에 의해 수족관부(100)를 원격 제어하고, 상태변수의 제어기준 값 이탈 시 경보메시지를 단말기(300)에 전송하게 구비되는 서버부(200);와, 서버부(200)와 양방향이동통신이 가능하고 센서 값의 제어기준 값 이탈 여부에 따라 서버부(200)에서 전송하는 경보메시지를 판독하고 서버부(200)에 실시간으로 센서 값과 제어모드의 동작에 대한 정보를 요구하는 단말기(300);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
The aquarium unmanned management system is a water control system capable of remotely controlling a water tank, and the sensor value is calculated by measuring the state variable consisting of water temperature, hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, illuminance, redox potential and turbidity at every second or every minute A sensor unit 110 and a control unit 120. The sensor unit 110 is configured to adjust the water quality and the temperature of the aquarium and to adjust the illuminance of the aquarium according to whether the control mode is activated or not, An air pump, a heater, a cooler, and a carbon dioxide generator (not shown), which are electrically connected to the controller 120 to control water temperature and water quality in the aquarium, , An ozonizer, a circulation pump, a filter, and an illumination unit. The controller 130 transmits the sensor value to the server unit 200, And a
상기 제어모드는 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드, 점검모드, 비상모드로 이루어지되, 냉온모드는 수온이 제어기준 값인 24 내지 28 ℃를 이탈 시 활성화되는 모드로서, 28 ℃ 초과 시에는 냉각기로 10 내지 20 ℃의 냉수를 수족관 전체 용량의 10 내지 30%의 양을 투입하되 다수 차례 냉수량을 배분하여 순차냉각하고, 24 ℃ 미만 시에는 히터기로 30 내지 40 ℃의 온수를 수족관 전체 용량의 5 내지 30%의 양을 투입하되 다수 차례 온수량을 배분하여 순차가온되게 구성되고, 기계순환모드는 수소이온농도, 용존산소량, 산화환원전위, 탁도가 각각의 제어기준 값인 pH 6.5 내지 8.2, 7 내지 14 ppm, 200 내지 700 mV, 0.5 내지 1.5 NTU의 범위를 10 내지 20% 이상 이탈 시 활성화되는 모드로서, 순환펌프와 에어펌프를 통해 수족관 전체 용량의 10 내지 30 % 미만의 물과 수족관 전체 체적의 5 내지 25 %의 산소가 공급 순환되게 구성되고, 화학순환모드는 수소이온농도, 용존산소량, 산화환원전위, 탁도가 상기 제어기준 값의 범위를 20 내지 50% 이상 이탈 시 활성화되는 모드로서, 이산화탄소발생기와 오조나이저를 통해 수족관 내의 중탄산칼슘을 증가시키고, 질화세균을 감소시키게 구성되고, 점검모드는 상기 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드의 실행을 통한 수족관의 환경 제어 수행 후에도 상태변수값이 제어기준 값의 범위 내에 미도달 시 활성화되는 모드로서, 기기부(130)를 구성하는 각 설비의 최대허용 운전범위로 30분 내지 2시간 동안 운전하여 수온, 수소이온농도, 용존산소량, 조도, 산화환원전위, 탁도가 대응되게 변동하는지의 여부를 파악하여, 미변동 시 수족관의 가동이 중지되게 구성되고, 비상모드는 기기부(130)에 구비된 설비의 갑작스런 운전 정지와 어류의 폐사발생 시 활성화되는 모드로서, 제어부(120)에서 서버부(200)로 상기 이상 내용을 전송하고, 서버부(200)는 단말기(300)로 비상경보하는 것을 특징으로 한다.
The cooling mode is a mode in which the water temperature is activated when leaving the control reference value of 24 to 28 占 폚. When the temperature is higher than 28 占 폚, the cooling mode is a cooling mode, The cold water of 10 to 20 ° C is supplied in an amount of 10 to 30% of the total capacity of the aquarium, and the cold water is distributed in a plurality of consecutive cooling cycles. When the temperature is less than 24 ° C, hot water of 30 to 40 ° C 5 to 30%, and the number of times the hot water is distributed and the hot water is sequentially heated. In the mechanical circulation mode, the hydrogen ion concentration, the dissolved oxygen amount, the redox potential and the turbidity are adjusted to the respective control reference values of pH 6.5 to 8.2 and 7 To 14 ppm, 200 to 700 mV, and 0.5 to 1.5 NTU by 10 to 20% or more of the total volume of the aquarium, The chemical circulation mode is set so that 5 to 25% of the total volume of oxygen is supplied and the chemical circulation mode is set so that the hydrogen ion concentration, the dissolved oxygen amount, the redox potential and the turbidity are activated when the range of the control reference value is 20 to 50% Wherein the control mode is configured to increase the calcium bicarbonate in the aquarium through the carbon dioxide generator and the ozonizer and to reduce the nitrifying bacteria and to maintain the state after the environmental control of the aquarium through the execution of the cold mode, The hydrogen ion concentration, the dissolved oxygen amount, and the dissolved oxygen amount of the respective components constituting the device unit 130 for 30 minutes to 2 hours, The redox potential and the turbidity of the aquarium are fluctuated correspondingly, and the operation of the aquarium is stopped when the water level is not changed. In the emergency mode, The controller unit 120 transmits the abnormality contents to the server unit 200 and the server unit 200 transmits the abnormality contents to the
상기 서버부(200)는 각 상태변수값이 제어기준 값 범위폭의 20 내지 100%에 해당하는 변동폭을 15 내지 20 개의 변동등급으로 구분하여 가장 높은 등급에 해당하는 변동폭을 보이는 상태변수를 직접적으로 조절하는 기기부(130)의 운전이 수반되는 제어모드에 최우선순위를 부여하되, 상기 각 상태변수의 변동등급에 상이한 가중치를 부여하고 활성화되는 제어모드의 수를 2개 이상으로 복합구성하는 것을 특징으로 한다.
The server unit 200 divides the variation range in which each state variable value corresponds to 20 to 100% of the control reference value range width into 15 to 20 variation classes, and directly outputs the state variable showing the variation range corresponding to the highest class The control system is provided with a priority order for the control mode accompanied with the operation of the device unit 130 to be controlled and a different weight is assigned to the variation class of each state variable and the number of control modes activated is two or more .
상기 제어부(120)는 센서 값이 포함된 모드요청메시지를 서버부(200)에 전송하고, 서버부(200)는 활성되는 제어 모드수와 모드수 만큼의 모드ID로 이루어진 모드필드와, 모드의 동시 처리, 순차 처리, 복합 처리 상태가 명시된 처리코드와, 제어모드의 처리 순서가 정의된 처리필드로 구성된 모드처리메시지를 제어부(120)에 전송하는 것을 특징으로 한다.
The controller 120 transmits a mode request message including a sensor value to the server 200. The server 200 includes a mode field including a number of active control modes and mode IDs, To the control unit 120, a mode processing message including a processing code in which a concurrent processing, a sequential processing, a combined processing state is specified, and a processing field in which a processing order of the control mode is defined.
상기 제어부(120)는 기기부(130)를 구성하는 각 기기를 식별하는 기기ID와, 정지, 운전, 점검의 운전상태를 나타내는 운전모드와, 기기의 출력조작단위를 기기별 조정가능범위의 1 내지 20%에서 단계별로 지정하는 운전상수로 구성된 모드실행메시지를 기기부(130)에 전달하는 것을 특징으로 한다.
The control unit 120 controls the operation of the apparatus in such a manner that the apparatus ID for identifying each apparatus constituting the apparatus unit 130, the operation mode for indicating the operation state of the stop, To 20%, and transmits the mode execution message including the operation constant to the device unit 130.
상기 모드처리메시지는 각 제어모드 별로 상태변수에 대해 상이한 가중치가 부여된 모드처리테이블과, 모드처리메시지에 따라 제어부(120)가 수족관 내의 환경을 기기부(130)를 통해 제어한 후의 상태변수 결과치에 따라 제어모드의 실행 개수와 실행 순서를 재설정하는 모드알고리즘에 의해 생성되는 것을 특징으로 한다.
The mode processing message includes a mode processing table in which different weight values are assigned to state variables for each control mode, and a state variable indicating a result of state variable after the control unit 120 controls the environment in the aquarium through the device unit 130 according to the mode processing message. And a mode algorithm for resetting the number of execution of the control mode and the execution order according to the number of execution of the control mode.
상기의 구성으로 구현되는 본 발명에 의하면, 각 센서 측정값의 정상범위 이탈 유무에 따라 수족관의 제어 방법을 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드, 점검모드, 비상모드로 다양하게 구성함으로써 각 상황에 맞는 효율적인 수족관 관리가 이루어지게 하고, 수족관 내에 열화상카메라를 구비함으로써 어류의 건강상태를 체온변화를 통해 실시간으로 감시하여 집단 폐사와 같은 사고를 방지하게 하며, 수족관의 관리 상태를 단말기를 통해 실시간으로 감시하고 수족관 관리자가 단말기를 통해 수족관에 연결된 서버로 직접 수족관 내의 환경 및 설비에 대한 제어 값을 변경할 수 있게 함으로써 수족관의 관리환경변화에 따른 즉각적인 대처가 가능하게 하는 효과가 있다.
According to the present invention, the control method of the aquarium can be variously configured as the cold temperature mode, the mechanical circulation mode, the chemical circulation mode, the inspection mode, and the emergency mode depending on whether or not the sensor measurement values are deviated from the normal range, , And by providing an infrared camera in the aquarium, the health status of the fish can be monitored in real time by changing the body temperature to prevent accidents such as group deaths, and the management status of the aquarium can be monitored in real time So that the aquarium manager can directly change the control values of the environment and the facilities in the aquarium directly to the server connected to the aquarium through the terminal, thereby enabling immediate coping with the change in the management environment of the aquarium.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의하여 구성되는 수족관 무인관리시스템의 개략적인 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 수족관 관리의 처리 흐름을 상세 도시한 플로어 차트.
도 3은 모드알고리즘의 처리 흐름을 예시적으로 나타낸 플로어 차트.
도 4 내지 7은 본 발명에 따른 수족관 무인관리시스템의 실시 양태도.1 is a schematic flow diagram of an aquarium unmanned management system according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a flowchart detailing a processing flow of an aquarium management according to the present invention;
Fig. 3 is a floor chart exemplarily showing a processing flow of a mode algorithm; Fig.
Figures 4 to 7 illustrate embodiments of an aquarium unmanned management system according to the present invention.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims. And, throughout the specification, like reference numerals refer to like elements.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의하여 구성되는 수족관 무인관리시스템의 개략적인 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수족관 관리의 처리 흐름을 상세 도시한 플로어 차트이고, 도 3은 모드알고리즘의 처리 흐름을 예시적으로 나타낸 플로어 차트이고, 도 4 내지 7은 본 발명에 따른 수족관 무인관리시스템의 실시 양태도이다.
FIG. 1 is a schematic flowchart of an aquarium unmanned management system according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed flowchart of a process flow of an aquarium management according to the present invention. Figs. 4 to 7 are illustrations of an embodiment of an aquarium unmanned management system according to the present invention. Fig.
본 발명은 수족관 관리를 위한 무인화 시스템을 구축하여 원격으로 해당 수족관의 관리 및 제어가 가능하게 할 뿐만 아니라, 이러한 원격 감시 및 제어를 위해 스마트폰 앱 연동 체제를 구축함으로써 수족관 내외부 영상을 실시간으로 확보하는 촬영수단에 의해 근거리는 물론 원거리에서도 보다 적절하고 신속하게 관리가 실시될 수 있는 실시간 원격제어 및 경보가 가능한 수족관 무인관리시스템에 관련된 것임을 주지한다.
The present invention not only enables the management and control of the aquarium remotely by establishing an unmanned system for managing the aquarium, but also realizes the images inside and outside the aquarium by establishing a smartphone application linkage system for remote monitoring and control Real time remote control and alarm can be carried out more appropriately and quickly at a distance as well as at a near distance by the photographing means.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수족관 무인관리시스템은 그 구성상 크게 수족관부(100); 서버부(200); 단말기(300);로 구분될 수 있다.As shown in FIG. 1, the aquarium unmanned management system of the present invention comprises a large aquarium unit 100; A server unit 200; A
상세하게 기재하면, 수온 내지 수소이온농도, 산화환원전위차를 실시간 측정하고, 측정된 데이터에 기초하여 기설정된 각 기준값 대비 오차범위를 벗어난 변동 감지시 인지된 관련 상황 정보에 따라 해당 기기의 운용 여부가 제어되는 수족관부(100);와, 각 측정값을 정상화 유도할 수 있도록 수족관부로부터 전송된 데이터에 기인하여 관련 기기를 원격으로 제어하는 서버부(200);와, 서버부와 상호 호환되면서 수족관부의 변동 상황을 실시간 무선으로 획득하게 되는 단말기(300);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In detail, the water temperature, the hydrogen ion concentration, and the redox potential difference are measured in real time, and whether or not the corresponding device is operated according to the pertinent situation information that is detected when the variation is out of the error range with respect to each predetermined reference value, A server unit (200) for remotely controlling an associated device based on data transmitted from the aquarium unit so as to induce normalization of each measurement value; And a terminal (300) that acquires a variation status of a part in real time wireless.
특히, 상기 수족관부(100)에는 하나 이상의 카메라에 의해 촬영된 영상 정보를 실시간 무선 전송하기 위한 촬영수단(미도시함)이 부가 채택되는 것을 포함하고, 상기 촬영수단으로부터 획득된 영상은 서버부(200)로 송신되어 관리 및 저장된 후 이동통신 무선 데이터 망을 통한 스마트폰 앱으로 전송되어 단말기(300) 상에 제공되는 하나의 화면상에서 수족관의 라이브 영상과 수소이온농도, 산화환원전위차, 수온 정보를 동시에 일괄적으로 모니터링할 수 있도록 구성된다. 이와 관련한 것은 도 4 내지 7에서 상세 도시하였다.Particularly, the aquarium unit 100 may further include photographing means (not shown) for wirelessly transmitting image information photographed by one or more cameras, and the image obtained from the photographing means may be transmitted to the server unit 200, and then transmitted to the smartphone application through the mobile communication wireless data network and stored on the
여기서, 상기 촬영수단과 서버부로부터 전송된 관련 데이터는 단말기 화면상에서 그래프 도시화하여 디스플레이될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하고, 이는 도 7의 사진과 같은 형태일 수 있다.
Here, it is preferable that the related data transmitted from the photographing means and the server unit can be displayed in a graphical form on the screen of the terminal, and can be displayed as shown in FIG. 7.
보다 상세하게는, 본 발명은 원격제어가 가능한 수족관 관리 체계로서, 수온, 수소이온농도, 용존산소량, 조도, 산화환원전위, 탁도로 구성되는 상태변수를 매초 내지 매분 간격으로 측정하여 센서 값을 산출하는 센서부(110)와, 수질 개선과 수온 조절을 가능케하고 수족관의 조도를 조절하도록 5가지의 모드로 구성된 제어모드의 활성화 여부와 제어모드 간의 우선순위에 따라 상태변수값을 어류의 서식환경에 적합하게 설정된 제어기준 값에 근접하게 기기부(130)의 동작을 통제하는 제어부(120)와, 제어부(120)에 전기적으로 연결되어 수족관 내의 수온과 수질을 조절하는 에어펌프, 히터기, 냉각기, 이산화탄소발생기, 오조나이저, 순환펌프, 여과기와 조명등이 구비된 기기부(130)로 이루어지되, 센서 값을 서버부(200)로 전송하고, 제어모드의 동작 여부와 제어모드 간의 우선순위에 관한 결정을 서버부(200)에게 요청하게 근거리무선통신모듈이 형성되는 수족관부(100);와, 내부에 구비된 데이터베이스(210)를 통해 센서 값과, 기본세팅을 위해 제어부(120)에 전송되는 제어기준 값과, 제어모드의 우선순위를 저장 관리하고, 제어모드의 우선순위를 재설정하는 모드알고리즘에 의해 수족관부(100)를 원격 제어하고, 상태변수의 제어기준 값 이탈 시 경보메시지를 단말기(300)에 전송하게 구비되는 서버부(200);와, 서버부(200)와 양방향이동통신이 가능하고 센서 값의 제어기준 값 이탈 여부에 따라 서버부(200)에서 전송하는 경보메시지를 판독하고 서버부(200)에 실시간으로 센서 값과 제어모드의 동작에 대한 정보를 요구하는 단말기(300);로 구성된다.
More particularly, the present invention relates to an aquarium management system that can be remotely controlled, and it can measure a state variable composed of water temperature, hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, illuminance, redox potential and turbidity at intervals of every second or every minute, And a control unit configured to control the temperature of the aquarium and to adjust the illuminance of the aquarium according to the priority of the control mode and the control mode, A controller 120 electrically connected to the controller 120 to control the operation of the device unit 130 so as to approximate a control reference value appropriately set and an air pump for controlling water temperature and water quality in the aquarium, And a device unit 130 having a generator, an ozonizer, a circulation pump, a filter, and an illumination lamp. The sensor unit 200 transmits the sensor value to the server unit 200, The aquarium unit 100 in which the local wireless communication module is formed to request the server unit 200 to determine the priority among the control modes, and the
한편, 본 발명에서의 제어모드는 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드, 점검모드, 비상모드로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the control mode in the present invention may be a cold mode, a mechanical circulation mode, a chemical circulation mode, an inspection mode, or an emergency mode.
상기 냉온모드는 수온이 제어기준 값인 24 내지 28 ℃를 이탈 시 활성화되는 모드로서, 28 ℃ 초과 시에는 냉각기로 10 내지 20 ℃의 냉수를 수족관 전체 용량의 10 내지 30%의 양을 투입하되 다수 차례 냉수량을 배분하여 순차냉각하고, 24 ℃ 미만 시에는 히터기로 30 내지 40 ℃의 온수를 수족관 전체 용량의 5 내지 30%의 양을 투입하되 다수 차례 온수량을 배분하여 순차가온되게 구성된다. When the temperature exceeds 28 ° C, cold water of 10 to 20 ° C is supplied to the cooler in an amount of 10 to 30% of the total capacity of the aquarium, When the temperature is less than 24 ° C, hot water of 30 to 40 ° C is supplied to the aquarium in an amount of 5 to 30% of the total volume of the aquarium, and the hot water is sequentially heated by distributing the hot water.
상기 기계순환모드는 수소이온농도, 용존산소량, 산화환원전위, 탁도가 각각의 제어기준 값인 pH 6.5 내지 8.2, 7 내지 14 ppm, 200 내지 700 mV, 0.5 내지 1.5 NTU의 범위를 10 내지 20% 이상 이탈 시 활성화되는 모드로서, 순환펌프와 에어펌프를 통해 수족관 전체 용량의 10 내지 30 % 미만의 물과 수족관 전체 체적의 5 내지 25 %의 산소가 공급 순환되게 구성된다.Wherein the mechanical circulation mode is a mode in which the hydrogen ion concentration, the dissolved oxygen amount, the redox potential, and the turbidity are controlled to a range of pH 6.5 to 8.2, 7 to 14 ppm, 200 to 700 mV, 0.5 to 1.5 NTU, The mode is activated when the water is released. The water is circulated through the circulation pump and the air pump in an amount of 10 to 30% of the total volume of the aquarium and 5 to 25% of the volume of the aquarium.
또한, 상기 화학순환모드는 수소이온농도, 용존산소량, 산화환원전위, 탁도가 상기 제어기준 값의 범위를 20 내지 50% 이상 이탈 시 활성화되는 모드로서, 이산화탄소발생기와 오조나이저를 통해 수족관 내의 중탄산칼슘을 증가시키고, 질화세균을 감소시키게 구성된다.Also, the chemical circulation mode is a mode in which the hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, redox potential, and turbidity are activated when the control reference value is out of the range of 20 to 50% or more. The carbon dioxide generator and the ozonizer, And to reduce nitrifying bacteria.
상기 점검모드는 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드의 실행을 통한 수족관의 환경 제어 수행 후에도 상태변수값이 제어기준 값의 범위 내에 미도달 시 활성화되는 모드로서, 기기부(130)를 구성하는 각 설비의 최대허용 운전범위로 30분 내지 2시간 동안 운전하여 수온, 수소이온농도, 용존산소량, 조도, 산화환원전위, 탁도가 대응되게 변동하는지의 여부를 파악하여 미변동시 수족관의 가동이 중지되게 구성된다.The inspection mode is a mode that is activated when the state variable value is not reached within the range of the control reference value even after performing the environmental control of the aquarium through the execution of the cold temperature mode, the mechanical circulation mode, and the chemical circulation mode. It is operated for 30 minutes to 2 hours in the maximum permissible operating range of each facility to determine whether the water temperature, hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, illuminance, redox potential and turbidity are correspondingly fluctuated. .
상기 비상모드는 기기부(130)에 구비된 설비의 갑작스런 운전 정지와 어류의 폐사발생 시 활성화되는 모드로서, 제어부(120)에서 서버부(200)로 상기 이상 내용을 전송하고, 서버부(200)는 단말기(300)로 비상경보하는 것을 그 특징으로 한다.
The emergency mode is a mode activated when a facility in the device unit 130 is abruptly stopped and a fish is killed. The control unit 120 transmits the abnormal content to the server unit 200, and the server unit 200 ) Is an emergency alarm to the terminal (300).
본 발명의 서버부(200)는 각 상태변수값이 제어기준 값 범위폭의 20 내지 100%에 해당하는 변동폭을 15 내지 20 개의 변동등급으로 구분하여 가장 높은 등급에 해당하는 변동폭을 보이는 상태변수를 직접적으로 조절하는 기기부(130)의 운전이 수반되는 제어모드에 최우선순위를 부여하되, 상기 각 상태변수의 변동등급에 상이한 가중치를 부여하고 활성화되는 제어모드의 수를 2개 이상으로 복합 구성된다.
The server unit 200 of the present invention divides the variation range in which each state variable value corresponds to 20 to 100% of the control reference value range width into 15 to 20 variation classes, A priority is assigned to a control mode accompanied by the operation of the device 130 to be directly controlled and a different weight is assigned to the variation class of each state variable and the number of control modes activated is two or more .
상기 제어부(120)는 센서 값이 포함된 모드요청메시지를 서버부(200)에 전송하고, 서버부(200)는 활성되는 제어 모드수와 모드수 만큼의 모드ID로 이루어진 모드필드와, 모드의 동시 처리, 순차 처리, 복합 처리 상태가 명시된 처리코드와, 제어모드의 처리 순서가 정의된 처리필드로 구성된 모드처리메시지를 제어부(120)에 전송한다.The controller 120 transmits a mode request message including a sensor value to the server 200. The server 200 includes a mode field including a number of active control modes and mode IDs, To the control unit 120, a mode processing message including a processing code in which a concurrent processing, a sequential processing, a combined processing state is specified, and a processing field in which a processing order of the control mode is defined.
또한, 이러한 제어부(120)는 기기부(130)를 구성하는 각 기기를 식별하는 기기ID와, 정지, 운전, 점검의 운전상태를 나타내는 운전모드와, 기기의 출력조작단위를 기기별 조정가능범위의 1 내지 20%에서 단계별로 지정하는 운전상수로 구성된 모드실행메시지를 기기부(130)에 전달하게 된다.In addition, the control unit 120 may be configured to control the device ID to identify each device constituting the device unit 130, the operation mode indicating the operation state of the stop, the operation and the check, To the device unit 130, a mode execution message composed of 1 to 20% of an operation constant to be designated step by step.
여기서, 상기 모드처리메시지는 각 제어모드 별로 상태변수에 대해 상이한 가중치가 부여된 모드처리테이블과, 모드처리메시지에 따라 제어부(120)가 수족관 내의 환경을 기기부(130)를 통해 제어한 후의 상태변수 결과치에 따라 제어모드의 실행 개수와 실행 순서를 재설정하는 모드알고리즘에 의해 생성된다.
Here, the mode processing message includes a mode processing table in which different weight values are assigned to state variables for each control mode, and a state after the control unit 120 controls the environment in the aquarium through the device unit 130 according to the mode processing message Is generated by a mode algorithm that resets the number of execution of the control mode and the execution order according to the result of the variable.
상기와 같이 본 발명의 각 구성요소에 대한 전체적인 기술이 이루어졌으며, 이제 각 요소별로 구체적인 형상과 기능 및 역할에 대해 기술하고자 한다.
As described above, an overall description of each component of the present invention has been made, and specific features, functions, and roles will now be described for each component.
상기 센서부(110)는 수질과 관련된 화학적 지표를 측정하는 온도센서, 수소이온농도(pH)센서, 용존산소량(DO)센서, 산화환원전위(ORP)센서, 탁도센서와 수족관 내의 관상 측면에서 수족관 내의 밝기를 측정하는 조도센서로 구성된다. 수질 측정에 관련된 센서 중에서 탁도센서를 제외한 온도, pH, DO, ORP 측정은 일체형으로 제작된 센서로 구성되어 제어부(120)와의 전기적 연결이 효율적으로 이루어지게 함이 바람직하다. 탁도센서는 흡광광도법에 의해 고감도 측정이 가능한 제품으로 구성한다. 수질 센서의 측정 주기는 1초 내지 1분 단위로 다양하게 구성하여 수족관의 수질 및 환경 변화에 따라 탄력적인 제어가 가능하게 한다. 상기 제어기준 값은 아래 표 1에 나타난 바와 같다.The sensor unit 110 includes a temperature sensor, a pH sensor, a dissolved oxygen sensor (DO) sensor, a redox potential (ORP) sensor, a turbidity sensor, and a turbidity sensor for measuring a chemical index related to water quality, And an illuminance sensor for measuring the brightness in the light source. Among the sensors related to the water quality measurement, the temperature, pH, DO, and ORP measurements excluding the turbidity sensor are preferably composed of integrated sensors, so that electrical connection to the controller 120 is efficiently performed. The turbidity sensor is composed of a product capable of high sensitivity measurement by the absorption spectrophotometry. The measurement period of the water quality sensor can be varied from 1 second to 1 minute, enabling flexible control according to changes in water quality and environment of the aquarium. The control reference values are shown in Table 1 below.
상기 제어부(120)는 상기 센서를 통해 측정된 센서 값이 표 1에 제시된 제어기준 값의 범위를 이탈 시에 제어모드인 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드, 점검모드, 비상모드 중에서 어느 하나 이상을 선택적으로 사용하되, 각 모드의 활성화에 대한 우선 순위를 부여함으로써 기기부(130)의 동작을 제어하고 상기 센서부(110)의 센서 측정 주기를 변경하게 된다. 각 모드의 선택과 우선 순위 부여는 제어부(120)내에 구비된 근거리무선통신모듈을 통해 각 센서 값이 포함된 표 2와 같은 모드요청메시지로 서버부(200)에 전송하여, 서버부(200)에서 승인된 표 3, 4, 5와 같은 모드처리메시지를 수신받아 이에 따라 제어부(120)는 기기부(130)와 센서부(110)에 표 6과 같은 모드실행메시지를 전송하게 된다.When the sensor value measured through the sensor is out of the range of the control reference value shown in Table 1, the control unit 120 determines whether the sensor value is one of the cold mode, the mechanical circulation mode, the chemical circulation mode, the inspection mode, The control unit 130 controls the operation of the device unit 130 and changes the sensor measurement period of the sensor unit 110 by giving priority to activation of each mode. The selection and prioritization of each mode is transmitted to the server unit 200 as a mode request message as shown in Table 2 including the sensor values through the short range wireless communication module provided in the controller 120, The control unit 120 transmits a mode execution message as shown in Table 6 to the device unit 130 and the sensor unit 110 according to the received mode processing message.
모드요청메시지는 표 2에 도시된 바와 같이, 명령필드, 센서필드, 종료필드로 크게 구분되는데 명령필드는 2 bit 크기로 '00'-비상, '01'-이상변화감지, '10'-고장, '11'-점검 의 4가지 상태로 구성된다. 센서필드는 상기 온도, pH, DO, ORP, 탁도, 조도 의 센서 측정값이 이진코드(binary code)로 구성됨으로써 형성되며, 종료필드는 명령필드와 동일한 값으로 구성된다. 센서필드 중에서 pH, DO, 탁도는 소수자리이상값과 소수자리이하값을 구분하여 이진코드로 변환후 합성함으로써 형성되는 것이 바람직하다.The mode request message is roughly divided into a command field, a sensor field, and an end field, as shown in Table 2. The command field has a 2-bit size as '00'-emergency,' 01'- , And '11'-check. The sensor field is formed by configuring the sensor values of the temperature, pH, DO, ORP, turbidity, and illuminance in binary code, and the end field is configured to have the same value as the command field. Among the sensor fields, pH, DO, and turbidity are preferably formed by converting the values of decimal places and decimal places and converting them into binary codes and synthesizing them.
모드처리메시지는 모드필드, 처리코드, 처리필드, 종료필드로 구성되는데, 모드필드는 '모드수'코드와 다수의 모드ID로 구성되는데 예시에서는 모드1, 모드2, 모드3으로 표현된다. 상기 제어모드는 냉온모드-'000', 기계순환모드-'001', 화학순환모드-'010', 점검모드-'011', 비상모드-'111'로 표현되어 상기 모드필드에 삽입되게 된다. 처리코드는 2 bit의 이진코드로 이루어지며 '00'-동시처리, '01'-순차처리, '10'-복합처리, '11'-점검 의 4가지 상태로 구분된다. '11'-점검 시에는 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드의 조합과 함께 점검모드가 활성화되는 경우로서 점검이 이루어진다고 하여 수족관의 모든 기능이 점검상태에 돌입하는 것은 아님을 주지한다. 상기 점검의 경우에는 냉온모드는 정상적으로 가동하고, 기계순환모드를 점검하는 경우와, 기계순환모드 및 화학순환모드는 정상적으로 가동하고, 냉온모드를 점검하는 경우와 같이 다양한 조합이 가능하다. 상기에 근거하여 모드처리메시지는 표 3, 4, 5 와 같이 3가지의 형태를 지니게 된다.The mode processing message includes a mode field, a processing code, a processing field, and an end field. The mode field includes a 'number of modes' code and a plurality of mode IDs, which are represented by mode 1, mode 2 and mode 3 in the example. The control mode is represented by the cold mode -'000 ', the machine circulation mode''001', the chemical circulation mode'010', the check mode''011 ', and the emergency mode''111', and is inserted into the mode field . The processing code consists of 2 bits of binary code and is divided into four states: '00' - concurrent processing, '01' - sequential processing, '10' - combined processing, and '11' - checking. Note that all the functions of the aquarium do not go into the check state because the check is performed when the check mode is activated with the combination of the cold temperature mode, the mechanical circulation mode, and the chemical circulation mode at the time of the '11' -check. In the case of the above-mentioned check, various combinations such as the case where the cold-temperature mode is normally operated and the machine circulation mode is checked, and the case where the machine circulation mode and the chemical circulation mode are normally operated and the cold- Based on the above, the mode processing message has three types as shown in Tables 3, 4 and 5.
우선 상기 표 3을 보면, '동시처리'의 경우로서, 모드1, 모드2, 모드3을 동시에 적용하여 수족관 관리가 이루어지게 되는데, 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드가 모두 활성화됨으로써 활성화된 각 제어모드에 속한 기기부(130)의 구성 기기가 작동되게 구성되는 것을 보여준다.As shown in Table 3, the aquarium management is performed by simultaneously applying the mode 1, the mode 2, and the mode 3 as the case of the 'simultaneous processing'. The aquarium management is performed by activating both the cold temperature mode, the mechanical circulation mode, And the constituent devices of the device unit 130 belonging to each control mode are configured to operate.
상기 표 4는 '순차처리'의 경우로서, 전체 작동 모드는 모드1, 모드2, 모드3 으로 이루어지되, 모드 작동 순서를 모드3, 모드2, 모드1, 모드3 의 순서로 구성됨을 보여 준다. 이에 대한 순서 결정은 하기의 모드알고리즘에서 자세히 설명하기로 한다.Table 4 shows the case of the 'sequential processing', in which the overall operation mode is composed of mode 1, mode 2 and mode 3, and the mode operation sequence is composed of mode 3, mode 2, mode 1 and mode 3 . The determination of the order will be described in detail in the following mode algorithm.
상기 표 5는 '복합처리'의 경우로서, 처리필드 내에서 우선 모드수 I가 '001'로 1개의 모드가 활성화됨을 알려주고 모드1이 실행되게 된다. 모드1의 실행 후 모드수 Ⅱ가 '011'로 3개의 모드가 활성화됨을 알려주고 모드1, 모드2, 모드3 이 동시에 실행되게 된다. 상기 모드1의 단독실행단계에서 모드1, 2, 3의 동시실행단계로의 상태전이는 시점은 제어부(120)의 명령에 의한 기기부(130)의 작동을 통해 추후 측정되는 센서 값이 정해진 시간 내에 제어기준 값에 도달하지 않는 경우에 발생한다.In the case of 'compound processing' in Table 5, Mode 1 is executed while indicating that one mode is activated with priority mode number I '001' in the processing field. Mode 1, mode 2, and mode 3 are simultaneously executed when the number of modes after execution of mode 1 is '011' and three modes are activated. The state transition from the single execution phase of the mode 1 to the simultaneous execution of the modes 1, 2, and 3 is started when the sensor value measured subsequently through the operation of the device unit 130 by the instruction of the control unit 120 reaches a predetermined time When the control reference value is not reached.
모드실행메시지는 상기 표 6과 같은 다수 개의 운전필드 열로 이루어진 실행필드인데, 운전필드의 구성은 기기ID, 운전모드, 운전상수로 이루어진다. 기기ID는 표 7과 같이 5bit의 이진코드로 구성되고, 운전모드와 운전상수는 표 8과 같이 운전모드가 '정지', '운전', '점검'으로 구분되되, '운전' 모드는 기기 설정치의 증가를 지시하는 '증가운전'모드와 설정치의 감소를 지시하는 '감소운전'모드로 세분화된다.The mode execution message is an execution field having a plurality of operation field columns as shown in Table 6. The configuration of the operation field includes the device ID, the operation mode, and the operation constant. The device ID is composed of 5-bit binary code as shown in Table 7. The operation mode and operation constant are classified into 'stop', 'operation' and 'check' as in Table 8, And a 'reduced operation mode' for decreasing the set value.
또한, 운전상수는 수온, 수소이온농도, 용존산소량, 산화환원전위 등의 수치를 한 번에 얼마만큼 변경할 건지에 대한 단위 변위값을 의미하는데 그 범위는 기기별 전체조정가능범위의 1% 내지 20%에 해당하는 값으로 하되 세부 기준은 표 8과 같으며, 기본설정치는 서버부(200)의 데이터베이스부(210) 내에 저장 및 관리되게 된다.The operation constant means a unit displacement value of how much the water temperature, hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, redox potential and the like are changed at a time, and the range is 1% to 20 %, And detailed criteria are as shown in Table 8, and the default setting values are stored and managed in the
상기 기기부(130)는 에어펌프, 히터기, 냉각기, 이산화탄소발생기, 오조나이저, 조명등, 열화상카메라, 순환펌프, 여과기의 기기로 구성되는데, 에어펌프는 일반 AC 220V 전원에 연결되어 펌핑을 통해 산소를 공급하되, 정전 등의 비상 상황 발생 시에 내부에 구비된 배터리에 의해 수족관에 산소를 지속 공급하게 구성되는 것이 바람직하다. 히터기는 전기에 의해 열이 발생되는 봉 형태의 금속체로 이루어지되, 상기 금속은 티타늄이 적당하며 규격은 60W 내지 300W의 제품으로 구성하여 상기 금속체의 양 측에 수족관의 유리내벽과 흡착이 가능한 부착부재가 구비된 것이어야 한다. 냉각기는 0.5 내지 1.5 마력의 토출력을 갖는 것으로서, 설정된 온도의 ±0.5 ℃범위 내에서 운전과 정지를 선택적으로 반복할 수 있고, 수족관 내의 물이 유입되는 유입구과 수족관으로 물이 공급되는 유출구에는 밸브장치가 구비되어 유량을 조절할 수 있게 제작된 것이 바람직하다. 이산화탄소발생기는 수족관 내의 수초로 사용되는 산호초의 탄산칼슘 성분이 이산화탄소 및 물과 화학반응을 일으켜 중탄산칼슘이 발생되게 하는 장치로서, 수족관의 상부측 외부에 설치되되 레귤레이터, 솔레노이드밸브, 미세조절밸브가 일체형으로 구비되어 고압봄베에 확산기(diffuser)를 연결하면 이산화탄소가 수족관 내로 공급되게 구성된다. 오조나이저는 인공적으로 오존을 발생시키는 장비로서, 입력단자에는 기포발생기가 접속되어 공기를 공급하게 하고, 출력단자에는 스키머가 연결되어 스키머에 의해 어류의 배설물 또는 먹이 잔존물의 부패로 인해 생성된 암모니아가스를 분해시키는 기능을 수행하게 된다. 이로 인해 질화세균의 번식을 억제하여 물고기에 유해한 대사물인 질산과 아질산의 생성을 억제하여 탁도를 개선시키는 역할도 한다. 조명등은 관상효과를 증대하고 수초의 광합성을 촉진하여 수족관 내의 산소를 증가시키는 역할을 하는 장비로서, 3파장형광등 또는 바람직하게 메탈램프로 구성하도록 한다. 열화상카메라는 적외선으로 물체의 열을 탐지하여 구분되는 색상으로 표현하는 장비로서 수족관 상부의 외측에 부착되되, 스마트폰을 비롯한 정보단말기에 실시간으로 영상정보가 전송되게 구성되어야 한다. 또한, 열화상카메라 외에 수족관의 상태와 어류의 활동 상태를 단말기에 전송된 디스플레이화면으로 통해 육안으로 파악가능하게 가시광선영역에서 촬영하는 카메라가 1대 추가 구비될 수도 있다.The device unit 130 is composed of an air pump, a heater, a cooler, a carbon dioxide generator, an ozonizer, an illumination lamp, an infrared camera, a circulating pump, and a filter. The air pump is connected to a general AC 220 V power source, It is preferable that oxygen is continuously supplied to the aquarium by a battery provided therein when an emergency such as a power failure occurs. The heater is composed of a metal body in which heat is generated by electricity. The metal is suitably made of titanium and has a specification of 60W to 300W. The heater is attached to both sides of the metal body, It shall be equipped with a member. The cooler has a toe output of 0.5 to 1.5 horsepower and can selectively stop operation and stop within a set temperature range of 占 .5 占 폚. An outlet port through which water is introduced into the aquarium and an outlet through which water is supplied to the aquarium is provided with a valve device So that it is possible to control the flow rate. The carbon dioxide generator is a device for generating calcium bicarbonate by chemical reaction with the carbon dioxide component of the coral which is used as aquatic plants in aquarium. It is installed outside the upper part of the aquarium, and has a regulator, a solenoid valve, And a diffuser is connected to the high-pressure cylinder to supply carbon dioxide into the aquarium. Ozone generator is an apparatus that artificially generates ozone. A bubble generator is connected to the input terminal to supply air. A skimmer is connected to the output terminal. An ammonia gas generated due to decay of fish excrement or food remnants by a skimmer As shown in FIG. As a result, it inhibits the growth of nitrifying bacteria and inhibits the production of nitric acid and nitrite, which are harmful to fish, and improves the turbidity. The light is a device that increases the coronary effect and promotes the photosynthesis of a few seconds to increase the oxygen in the aquarium. It is composed of a 3-wavelength fluorescent lamp or preferably a metal lamp. The infrared camera is a device that detects the heat of an object by infrared rays and expresses it in a distinctive color. It is attached to the outside of the upper part of the aquarium, and should be configured to transmit image information in real time to an information terminal including a smart phone. In addition to the thermal imaging camera, one camera may be additionally provided for photographing the state of the aquarium and the activity state of the fish in the visible light region so as to grasp visually through a display screen transmitted to the terminal.
순환펌프는 600 내지 1000W의 출력에 최대양수량은 300 내지 400 l/min 이고 토출구는 50 내지 60 mm인 제품이 적당하며, 순환펌프는 상기 냉각기에 연결되어 냉각된 물이 순환펌프를 통해 공급되게 함이 바람직하다. 여과기는 부직포와 이온교환수지가 교차 적층된 구조가 적당하며, 수족관 내의 오염물질을 제거하는 미생물과 입자 형태의 이온교환수지가 구비된 것으로서 수족관 내의 물이 순환펌프로 유입되는 영역에 설치되는 것이 바람직하다.
The circulation pump is suitably a product having an output of 600 to 1000 W at a maximum amount of pumped water of 300 to 400 l / min and an outlet of 50 to 60 mm, and the circulation pump is connected to the cooler so that the cooled water is supplied through the circulation pump . The filter is suitably a structure in which a nonwoven fabric and an ion exchange resin are cross-laminated, and is equipped with an ion exchange resin in the form of microorganisms and particles in order to remove contaminants in the aquarium, and is preferably installed in a region where water in the aquarium flows into the circulation pump Do.
이상과 같이 수족관부(100)의 각 구성 요소에 대한 기술이 이루어졌으며, 이제 수족관을 통합 관리하는 서버부(200)에 대해 면밀히 살펴보고자 한다.As described above, the description of each component of the aquarium unit 100 has been made, and now, the server unit 200 that integrates and manages the aquarium will be described in detail.
상기 서버부(200)는 수질 및 수온에 따른 내부적 요인에 대응하여 수족관의 환경을 제어하는 요소이다. 서버부(200) 내의 데이터베이스부(210)는 상기 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드, 점검모드, 비상모드의 활성화를 위한 지표로 변동 등급을 이용하게 되는데, 상기 변동 등급은 수족관의 수질 및 수온을 반영하는 상태변수와 제어기준 값의 차이를 제어기준 값의 범위폭(최대치-최소치)으로 나눈 값(%)에 1에서 20 까지의 색인번호가 부여된 것이다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.The server unit 200 is an element for controlling the environment of the aquarium in response to internal factors such as water quality and water temperature. The
*변동 등급 <= |제어기준 값-상태변수|/(제어기준 값의 최대치 - 제어기준 값의 최소치)(%)* Variable rating <= | Control reference value - State variable | / (Maximum value of control reference value - Minimum value of control reference value) (%)
변동 등급(1 ~ 20)에 따른 각 상태변수[수온(온도), 수소이온농도(pH), 용존산소량(DO), 산화환원전위(ORP), 탁도, 조도]의 구체적인 변동 비율(percent:%)은 표 9와 같이 구성됨이 바람직하다.The specific variation ratio (percent:%) of each state variable (temperature, hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, DO reduction, ORP, turbidity, ) Is preferably configured as shown in Table 9. < tb > < TABLE >
상기 표 9에서 수온(온도)을 비롯한 각각의 상태변수는 변동등급 1 ~ 15에 대응되게 서로 상이하게 선정된 비율(%)값을 가지는데, 상기 비율값의 선정은 상태변수를 측정하는데 사용되는 측정기기의 내부측정사양과 상태변수의 물리, 화학적 특성을 고려하여 이루어졌다.In Table 9, each state variable including the water temperature (temperature) has a ratio (%) that is differently selected from each other corresponding to the variation classes 1 to 15, and the selection of the ratio value is used to measure the state variable The physical and chemical characteristics of the measuring instrument and the state variables were taken into account.
또한, 데이터베이스부(210)는 표 10과 같이 각 제어모드의 실행에 대한 우선순위를 결정하기 위해 상기 각각의 상태변수마다 각 제어모드별로 상이한 가중치가 부여된 모드처리테이블을 관리한다. 가중치의 총합은 10이 되는데, 표 10에 나타난 냉온모드에 있어서, 수온(온도)는 가중치가 5, 수소이온농도(pH)는 가중치가 1, 용존산소량(DO)은 가중치가 2, 산화환원전위(ORP)는 가중치가 1, 탁도는 가중치가 1, 조도는 가중치가 0 으로 부여되어 총 가중치는 10이 되게 구성된다.Also, as shown in Table 10, the
상기 표 10에 따른 모드처리테이블 구성을 살펴보면, 냉온모드는 온도에 가중치 5, 용존산소량(DO)에 가중치 2가 책정되었는데, 이는 온도가 직접적으로 냉각 및 히팅에 영향을 주고 온도의 변화에 따라 용존산소량이 변화하는 것을 반영한 것이다. 기계순환모드는 용존산소량(DO)에 가중치 4.5, 수소이온농도에 가중치 2.5가 책정되는데, 이는 순환펌프를 통해 물을 갈아주는 것이 수소이온농도의 중성 및 약알칼리화에 도움이 되고, 에어펌프를 통해 새로운 공기를 불어 넣어 줌으로써 용존산소량을 증가시킴을 반영한 결과이다. 또한, 화학순환모드는 수소이온농도(pH)와 용존산소량(DO)에 각각 4.0과 4.5의 가중치가 책정되었는데, 이는 물의 시간 경과에 따라 수소이온농도 증가로 인한 pH 감소와 용존산소량 감소가 발생하는데 이를 해결하기 위한 가장 효과적인 방법은 수족관 내의 질화세균을 억제하고 중탄산칼슘을 생성해 수소이온농도를 저하시키는 것이다. 따라서 이산화탄소발생기와 오조나이저를 사용하는 화학순환모드의 가중치 산정에 가장 높은 비율로 상기 두 요소가 반영되었다. 점검모드는 변동등급 11 단계 이상에 해당하는 각 상태변수의 변동등급 비율만 가중치 합산과정에 적용하게 되는데, 온도와 용존산소량 가중치를 각 2.8로서 가장 높게, 그 다음은 탁도를 1.9의 가중치로 책정하였는데, 이는 냉각기와 히터기의 고장에 따라 온도의 정상적인 관리가 이루어지지 않고, 에어펌프의 고장에 따라 용존산소량이 크게 저하될 수 있기 때문에 2.8의 가장 높은 가중치를 적용한 것이다. 또한, 탁도는 순환펌프의 고장시 급격히 올라가는데 이점을 반영하였다. 상기 비상모드는 변동등급 14 단계 이상에 해당하는 각 상태변수의 변동등급 비율만 가중치 합산과정에 적용하게 되는데, 용존산소량, 온도, 수소이온농도(pH)의 순으로 가중치가 반영되고, 어류의 생존에 가장 직접적인 영향을 끼치는 용존산소량과 그 다음의 요소인 온도가 우선 고려되었고, 물의 산성화가 어류의 건강 상태에 영향을 줄 수 있어 3번째 요소로 수소이온농도가 반영되게 된 것이다. 또한, 상기 모드처리테이블에 따라 표 11과 같이 각 제어모드별 가중치합산과정을 수행하되, 표 12의 모드별 적용범위 기준에 따라 비상모드의 가중치 합산값이 양수인 경우에는 비상모드만 활성화시키고, 점검모드의 가중치 합산값이 양수인 경우에는 점검모드를 무조건 우선순위 1에 올려 놓고, 나머지 냉온모드, 기계순환모드, 화학순환모드의 우선순위를 2 에서부터 4까지 선정하게 구성하는 것이 바람직하다. 아래의 예시 표 11은 각 상태변수의 변동등급이 온도가 5등급, pH가 2등급, DO가 9등급, ORP가 6등급, 탁도가 3등급, 조도가 1등급인 수족관 환경일 때, 각 제어모드의 가중치 합산과정을 나타낸 것이다.The temperature table has a weight of 5 and a weight of 2 for the DO (DO). This is because the temperature directly affects the cooling and heating, and the temperature is dissolved It reflects the change of oxygen amount. The mechanical circulation mode is set to a weight of 4.5 and a weight of 2.5 for dissolved oxygen (DO), which means that changing the water through the circulation pump will help neutralize and weakly alkalize the hydrogen ion concentration, This is a reflection of increasing dissolved oxygen by blowing in fresh air. In the chemical circulation mode, pH and dissolved oxygen (DO) were weighed at 4.0 and 4.5, respectively. This is due to pH decrease and dissolved oxygen decrease due to increase of hydrogen ion concentration with time The most effective way to solve this problem is to inhibit nitrifying bacteria in the aquarium and to produce calcium bicarbonate to lower the hydrogen ion concentration. Therefore, the above two factors are reflected in the weighting calculation of the chemical circulation mode using the carbon dioxide generator and the ozonizer. The test mode is applied to the weighted summation process only for the variable class ratio of each state variable corresponding to the variable level 11 or more. We set the temperature and dissolved oxygen weight to 2.8 and the turbidity to 1.9 This is because the temperature is not properly controlled according to the failure of the cooler and the heater, and the dissolved oxygen amount may be greatly decreased due to failure of the air pump. Therefore, the highest weight of 2.8 is applied. Turbidity also reflects the advantage that the turbidity rises sharply when the circulation pump fails. In the emergency mode, only the rate of change of each state variable corresponding to 14 or more steps of the variation level is applied to the weighting summing process. The weights are reflected in the order of dissolved oxygen amount, temperature and hydrogen ion concentration (pH) And the next element, temperature, was considered first, and the acidification of the water could affect the health status of the fish, and thus the hydrogen ion concentration was reflected as the third factor. In addition, according to the mode processing table, when the weighted summation value of the emergency mode is positive according to the application range range criterion of each mode in Table 12, only the emergency mode is activated and check It is preferable to set the check mode to unconditionally priority 1 and to select the remaining cold temperature mode, mechanical circulation mode, and chemical circulation mode from 2 to 4 in the case where the sum of weight values of the modes is positive. The following table shows the variation of each state variable when the temperature is in the 5th grade, the pH is in the 2nd grade, the DO is in the 9th grade, the ORP is in the 6th grade, the turbidity is in the 3rd grade, Mode weighting summing process.
상기 우선순위가중치 합산 과정에서 점검모드와 비상모드의 계산식에서 점검모드 계산식은 변동등급을 11단계부터 반영하기 위해 변동등급에 10을 차감하여 구성되고, 비상모드 계산식은 변동등급을 14단계부터 반영하기 위해 변동등급에 13을 차감하여 구성되는데 이는 변동등급의 숫자가 커질수록 수족관 환경의 심각성을 의미하므로, 두 모드에 차감상수인 10과 13을 적용함으로써 실제 수족관 환경이 극도로 저하되었을 때만 한시적으로 점검모드와 비상모드가 사용되도록 하기 위함이다.
In the calculation of the priority weighting sum in the calculation formula of the check mode and the emergency mode, the check mode calculation formula is formed by subtracting 10 from the change grade to reflect the change grade from the 11th step, and the emergency mode calculation formula reflects the change grade from the 14th step This means that as the number of variability increases, the severity of the aquarium environment increases. Therefore, applying the decimal constants, 10 and 13, to both modes will only allow a temporary check when the actual aquarium environment is extremely degraded. Mode and the emergency mode are used.
또한, 서버부(200)의 핵심구성요소가 되는 모드알고리즘은 상기 우선순위가 결정된 제어모드의 실행 개수와 실행 방법(동시처리, 순차처리, 복합처리)을 결정하게 되는데, 도 3을 통해 각 시나리오 별로 상세히 기술하고자 한다.The mode algorithm, which is a core component of the server unit 200, determines the number of executions of the control mode in which the priority is determined and the execution method (simultaneous processing, sequential processing, and complex processing) I will describe it in detail.
첫 번째 시나리오는 상태변수가 처음으로 제어기준 값의 범위를 벗어난 경우이다. 이 경우에는 가장 높은 우선순위가 부여된 제어모드 1개만 실행되는 ‘동시처리’모드처리메시지가 생성되고 제어부(120)로 전송되어 제어부(120)는 수족관 환경을 제어하게 된다. 두 번째 시나리오는 첫 번째 시나리오에 의해 제어부(120)가 해당 제어모드 수행을 한 이후에도 상태변수가 제어기준 값의 범위 밖에 있을 경우에 해당하는 것으로서, 동일한 ‘동시처리’모드처리메시지가 생성되되, 모드수는 ‘냉온모드’와 ‘기계순환모드’로 구성되어 2개가 된다. 세 번째 시나리오는 두 번째 시나리오 수행 후에도 상태변수가 개선되지 않는 경우에 시행되는 것으로서, 상기 ‘냉온모드’와 ‘기계순환모드’및‘점검모드’를 모두 수행하되 순차적으로 순서를 달리하여 수족관을 제어하게 구성된다. 이 때 순차처리 시의 제어모드 실행 순서는 상기에 기술한 우선순위에 의해 결정됨을 주지한다. 네 번째 시나리오는 세 번째 시나리오 수행에 의한 수족관 제어 후에 시행되는 것으로서, ‘냉온모드’와 ‘기계순환모드’ 및 ‘점검모드’를 모두 수행하되 한 모드만 실행되게 하거나, 2개 모드 또는 3개 모드를 동시에 시행하되 그 조합을 ‘냉온모드+기계순환모드’또는 ‘기계순환모드’+‘점검모드’로 다양하게 구성할 수 있는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 모드알고리즘이 구비되어 수족관 내의 상황에 맞는 모드처리메시지를 생성하여 제어부(120)에 전송하는 역할을 하게 되는 것이다. 그리고 상기 모드처리메시지와 제어부(120)로부터 넘겨받은 센서 값을 실시간으로 단말기(300)에 전송하여 수족관에 대한 원격모니터링이 가능하게 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 시나리오들을 수행하여 수족관 내의 상태변수값들이 제어기준 값 범위 내에 들어오면 수족관 제어부(120)의 제어모드는 도 2에 도시된 바와 같이, 대기모드로 일정시간(5분 내지 10분)동안 돌입할 수 있게 구성함으로써 수족관 설비의 전력소모를 효율적으로 구성함이 바람직하다.The first scenario is when the state variable is out of range of the control reference value for the first time. In this case, a 'concurrent processing' mode process message is generated in which only one control mode assigned the highest priority is executed and transmitted to the control unit 120 so that the control unit 120 controls the aquarium environment. The second scenario corresponds to a case where the state variable is out of the range of the control reference value even after the control unit 120 performs the control mode according to the first scenario. The same 'concurrent processing' mode processing message is generated, The number consists of 'cold mode' and 'machine circulation mode' to two. The third scenario is implemented when the state variable does not improve even after the second scenario is performed. It is necessary to perform both the 'cold mode', the 'machine circulation mode' and the 'check mode' . Note that the order of execution of the control mode at the time of sequential processing is determined by the priority order described above. The fourth scenario is implemented after the control of the aquarium by the third scenario. It is possible to perform both the 'cold mode', the 'machine circulation mode' and the 'check mode', but only one mode, And the combination thereof can be variously configured as 'cold mode + mechanical circulation mode' or 'machine circulation mode' + 'inspection mode'. The above-mentioned mode algorithm is provided to generate a mode processing message according to the situation in the aquarium and transmit the mode processing message to the controller 120. It is preferable that the mode process message and the sensor value passed from the control unit 120 are transmitted to the terminal 300 in real time to enable remote monitoring of the aquarium. When the state variables in the aquarium are within the control reference value range by performing the above-mentioned scenarios, the control mode of the aquarium control unit 120 is set to a standby mode for a predetermined time (5 to 10 minutes) It is preferable that the power consumption of the aquarium equipment is efficiently configured.
상기 단말기(300)는 상기와 같이 운용되는 서버부(200)로부터 실시간으로 수족관 내의 센서 값과 수족관의 제어모드 운영 상태를 파악할 수 있는 장비로서, 스마트폰, 데스크탑PC, 태블릿PC 등의 유형이 가능하다. 표 12는 활성화된 제어모드가 비상모드인 경우에 서버부(200)가 단말기(300)에 보내는 경보메시지의 구성을 나타낸 것인데, 현재 동작되고 있는 비상모드의 식별값인 제어모드ID와, 센서부(110)에 의해 측정된 상태변수필드로 형성되게 된다. 또한, 비상모드가 아닌 경우에도 주기적으로 서버부(200)는 현재의 상태변수값과 활성화 중인 제어모드ID를 하기 표13과 같은 형식으로 구성하여 단말기(300)에 전송함이 바람직하다.The terminal 300 is a device capable of detecting the sensor value in the aquarium and the control mode operation state of the aquarium in real time from the server unit 200 operated as described above, and can be a type of a smart phone, a desktop PC, a tablet PC, Do. Table 12 shows the configuration of the alarm message sent to the terminal 300 by the server unit 200 when the activated control mode is the emergency mode. The control mode ID, which is the identification value of the currently operated emergency mode, And a state variable field measured by the state variable field 110. Also, even in the case of not the emergency mode, the server unit 200 periodically transmits the current status variable and the active control mode ID to the terminal 300 in the format shown in Table 13 below.
상기와 같이 수족관의 환경 요소인 상태변수를 제어하기 위한 각 구성 요소의 세부 사항이 기술되었으며, 이제 도2를 바탕으로 시간의 흐름에 따라 본 발명의 구성을 전체적으로 요약해 보고자 한다. As described above, the details of each component for controlling the state variable, which is an environmental element of the aquarium, have been described. Hereinafter, the configuration of the present invention will be summarized according to the flow of time based on FIG.
우선, '시작'에서는 센서부(110)에 의해 각 상태변수인 수온, 수소이온농도, 용존산소량, 산화환원전위, 탁도, 조도를 온도센서, 수소이온농도(pH)센서, 용존산소량(DO)센서, 산화환원전위(ORP)센서, 탁도센서, 조도센서를 통해 측정한 센서 값이 제어부(120)로 전송된다. 제어부(120)는 전송된 센서 값과 제어기준 값의 범위를 비교하여 센서 값이 제어기준 값의 범위 밖에 있는 경우에는 서버부(200)에 상기에 언급된 모드요청메시지를 근거리무선통신모듈을 통해 전송한다. 이에 서버부(200)는 각 상태변수값에 따라 대응되는 변동등급을 산출하고 모드처리테이블을 참조하여 가중치합산 연산을 수행한다. 가중치합산 연산을 통해 각 제어모드의 우선순위가 결정되고 모드요청메시지의 수행 횟수에 따라 상기에 기술된 모드알고리즘의 실행을 통해 서버부(200)는 모드처리메시지를 생성하여 제어부(120)로 전송한다. 제어부(120)는 기존에 서버부(200)의 데이터베이스부(210)로부터 전송받은 기기부(130)를 구성하는 각 기기별(에어펌프, 히터기, 냉각기, 이산화탄소발생기, 오조나이저, 열화상카메라, 순환펌프, 여과기와 조명등) 운전모드와 운전상수에 따라 모드실행메시지를 생성한다. 제어부(120)로부터 모드실행메시지를 수신한 기기부(130)는 기기ID별로 구분된 운전모드와 운전상수값에 따라 기기의 운전조작을 시행하여 수족관의 환경을 조절한다. 운전 수행 후, 기기부(130)는 센서부(110)에 센서 값을 재측정하라는 신호를 보내고, 센서부(110)는 센서 값을 재측정하여 다시 제어부(120)로 센서 값을 전송하여 다시 상기의 제어기준 값 비교 과정을 통해 동일 과정을 반복하게 된다. 이 때, 센서 값 재측정 시도가 1회, 2회, 3회, 4회초과인 경우에 따라 구분되는 모드알고리즘에 의해 모드처리메시지가 동시처리, 순차처리, 복합처리의 3가지 형태로 생성되어 수족관의 환경 제어에 효율적으로 대처하게 수족관 시스템이 구성된다. 상기와 같은 수족관의 환경을 조절하여 센서 값이 제어기준 값 범위내로 복귀하면 제어부(120)는 대기모드(IDLE STATE)에 돌입하여 수족관 구성 기기의 전력소모를 효율적으로 할 수 있게 해준다. 또한 모드알고리즘 수행을 통해 비상모드가 활성화된 경우에는 서버부(200)가 단말기로(300) 상기에 언급한 경보메시지를 전송하여 단말기(300)에 접근가능한 관리자 및 사용자가 수족관의 비상사태에 대처할 수 있다.
First, in the 'start', the sensor unit 110 measures a temperature, a hydrogen ion concentration, a dissolved oxygen amount, a redox potential, a turbidity, and an illuminance by a temperature sensor, a hydrogen ion concentration (pH) sensor, A sensor value, an oxidation-reduction potential (ORP) sensor, a turbidity sensor, and an illuminance sensor are transmitted to the controller 120. The control unit 120 compares the transmitted sensor value with the range of the control reference value. If the sensor value is out of the range of the control reference value, the controller 120 transmits the above-mentioned mode request message to the server unit 200 through the near- send. The server unit 200 calculates a corresponding variation class according to each state variable value, and performs a weighted sum operation with reference to the mode processing table. The priority of each control mode is determined through the weighted sum operation, and the server unit 200 generates a mode processing message through execution of the above-described mode algorithm according to the number of times of execution of the mode request message and transmits it to the control unit 120 do. The control unit 120 controls the operation of each device (air pump, heater, cooler, carbon dioxide generator, ozonizer, thermal imager, etc.) constituting the device unit 130 transmitted from the
이상과 같이 본 발명의 구성에 따른 상세 설명이 이루어졌으며 다시 한번 본 발명의 권리 범위에 관련된 모든 사항은 본 원에 개시된 청구 범위에 의해 결정됨을 주지한다.
It is to be noted that the detailed description according to the constitution of the present invention has been made as above and all matters related to the scope of right of the present invention are determined by the claims disclosed in the present application.
100 : 수족관부 110 : 센서부
120 : 제어부 130 : 기기부
200 : 서버부 210 : 데이터베이스부
300 : 단말기100: aquarium part 110: sensor part
120: control unit 130:
200: server unit 210: database unit
300:
Claims (5)
수온, 수소이온농도, 산화환원전위차를 실시간 측정하고, 측정된 데이터에 기초하여 기설정된 각 기준값 대비 오차범위를 벗어난 변동 감지시 인지된 관련 상황 정보에 따라 해당 기기의 운용 여부가 제어되는 수족관부(100);와, 각 측정값을 정상화 유도할 수 있도록 수족관부로부터 전송된 데이터에 기인하여 관련 기기를 원격으로 제어하는 서버부(200);와, 서버부와 상호 호환되면서 수족관부의 변동 상황을 실시간 무선으로 획득하게 되는 단말기(300);로 이루어지되, 상기 수족관부에는 하나 이상의 카메라에 의해 촬영된 영상 정보를 실시간 무선 전송하기 위한 촬영수단이 부가 채택되는 것을 포함하고, 상기 촬영수단으로부터 획득된 영상은 서버부로 송신되어 관리 및 저장된 후 이동통신 무선 데이터 망을 통한 스마트폰 앱으로 전송되어 단말기 상에 제공되는 하나의 화면상에서 수족관의 라이브 영상과 수소이온농도, 산화환원전위차, 수온 정보를 동시에 모니터링할 수 있도록 구성되는 것에 특징이 있는 실시간 원격제어 및 경보가 가능한 수족관 무인관리시스템.
In the aquarium unmanned management system,
And a control unit for controlling the operation of the corresponding device according to the pertinent situation information that is detected when the variation is out of the error range with respect to each predetermined reference value based on the measured data, 100), a server unit (200) for remotely controlling an associated device based on data transmitted from the aquarium so as to induce normalization of each measurement value, and a server unit And a terminal (300) to be wirelessly acquired, wherein the aquarium unit includes a photographing unit for real-time wireless transmission of image information photographed by at least one camera, wherein the image acquired by the photographing unit Is transmitted to a server unit, managed and stored, and then transmitted to a smartphone app through a mobile communication wireless data network, One in aquarium live image on the screen, and the pH value, redox potential, temperature information at the same time the number of real-time remote control and capable of unattended aquarium alarm management system characterized by being configured to be monitored is provided to.
상기 촬영수단과 서버부로부터 전송된 관련 데이터는 단말기 화면상에서 그래프 도시화하여 디스플레이될 수 있도록 구성하는 것에 특징이 있는 실시간 원격제어 및 경보가 가능한 수족관 무인관리시스템.
The method of claim 1,
Relevant data transmitted from the photographing means and the server unit is an aquarium unmanned management system capable of real-time remote control and alarm, characterized in that configured to be displayed by graphing on the terminal screen.
상기 수족관부(100)는 수온, 수소이온농도, 산화환원전위를 실시간 측정하여 센서 값을 산출하는 센서부(110); 제어모드의 활성화 여부와 제어모드 간의 우선순위에 따라 상태변수 값이 어류의 서식환경에 적합한 제어기준 값에 근접할 수 있도록 통제하는 제어부(120); 수족관 내의 환경조건을 가변 조절하기 위하여 원격 제어가 되는 콘센트에 연계된 상태로 제어부를 통한 통제가 이루어짐에 따라 개별 운용 여부가 결정되는 기기부(130);를 포함하고,
상기 서버부(200)는 데이터베이스(210)를 통해 센서 값과, 기본세팅을 위해 제어부(120)에 전송되는 제어기준 값과, 제어모드의 우선순위를 저장 관리하고, 제어모드의 우선순위를 재설정하는 모드알고리즘에 의해 수족관부(100)를 원격 제어하며, 상태변수의 제어기준 값 이탈 시 경보메시지를 단말기(300)로 전송하는 것을 포함하고,
상기 단말기(300)는 서버부(200)와 양방향이동통신이 가능하고 센서 값의 제어기준 값 이탈 여부에 따라 서버부(200)에서 전송하는 경보메시지를 판독하면서 서버부(200)에 실시간으로 센서 값과 제어모드의 동작에 대한 정보를 요구할 수 있도록 구성하는 것을 포함하는 실시간 원격제어 및 경보가 가능한 수족관 무인관리시스템.
The method of claim 1,
The aquarium unit 100 includes a sensor unit 110 for measuring a water temperature, a hydrogen ion concentration, and a redox potential in real time to calculate a sensor value; A control unit (120) for controlling the state variable to be close to a control reference value suitable for the habitat environment of the fish according to whether the control mode is activated or not and the priority between the control mode and the control mode; And a device unit (130) which determines whether or not the individual operation is performed as the control is performed through the control unit in a state of being linked to an outlet to be remotely controlled in order to variably control environmental conditions in the aquarium,
The server unit 200 stores and manages the sensor value, the control reference value transmitted to the controller 120 for the basic setting, and the priority of the control mode through the database 210, and resets the priority of the control mode And transmitting an alarm message to the terminal 300 when the control value of the state variable is out of the reference value,
The terminal 300 is capable of bidirectional mobile communication with the server 200 and reads the alarm message transmitted from the server 200 according to whether the sensor value is deviated from the control reference value, Value and an operation of the control mode so as to request information on the operation of the aquarium unmanned management system.
상기 제어모드는 수온이 제어기준 값을 벗어남에 기인하여 활성화되고 스마트폰 앱을 통해 단말기로 경보의 전송이 이루어지되 변화된 측정 온도에 따라 냉각기 및 히터기의 선택적인 온오프 운용으로 실시간 보정이 실시되는 냉온모드;와, 수소이온농도와 산화환원전위차 각각의 제어기준 값을 벗어남에 기인하여 활성화되고 스마트폰 앱을 통해 단말기로 경보의 전송이 이루어지되 측정값의 변동 범위에 따라 순환펌프와 에어펌프 또는 이산화탄소발생기와 오조나이저의 선택적인 온오프 운용으로 실시간 보정이 실시되는 기계순환모드;를 포함하여서 구성되는 것에 특징이 있는 실시간 원격제어 및 경보가 가능한 수족관 무인관리시스템.
The method of claim 3,
The control mode is activated due to the water temperature being out of the control reference value, and the alarm is transmitted to the terminal through the smartphone application, and the cold temperature at which the real-time correction is performed by the selective on- Mode and the control reference value of each of the hydrogen ion concentration and the redox potential difference are activated and the alarm is transmitted to the terminal through the smartphone application, and the circulation pump and the air pump or the carbon dioxide And a machine circulation mode in which real-time correction is performed by selective on-off operation of the generator and the ozonizer; and a real-time remote control and alarm-enabled aquarium unmanned management system.
상기 제어부(120)는 센서 값이 포함된 모드요청메시지를 서버부(200)에 전송하고, 상기 서버부(200)는 활성되는 제어 모드수와 모드수 만큼의 모드 ID로 이루어진 모드필드;와, 모드의 동시 처리와 순차 처리, 복합 처리 상태가 명시된 처리코드;와, 제어모드의 처리 순서가 정의된 처리필드;로 구성된 모드처리메시지를 제어부(120)에 전송하는 것을 특징으로 하는 실시간 원격제어 및 경보가 가능한 수족관 무인관리시스템.The method of claim 3,
The control unit 120 transmits a mode request message including a sensor value to the server unit 200. The server unit 200 includes a mode field including a number of active control modes and mode IDs, And a processing field in which a processing order of the control mode is defined, to the controller 120. The real-time remote control and the real-time remote control can be realized by a control unit An aquarium unmanned management system capable of alarming.
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