농림수산식품기술기획평가원 Korea Institute of Planning and Evalution for Technology of Food, Agriculture, Forestry and Fisherie
등록번호
TRKO200200019955
DB 구축일자
2013-04-18
초록▼
양액 조제, 공급, 관리의 자동화를 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였다. 1. 양액의 온도, 산도, 농도를 계측, 제어할 수 있는 장치를 구성하고, 정확한 양액의 조제와 취급의 용이성을 고려하여 원칩 마이크로컴퓨터를 이용한 양액 조제 전용 제어기를 제작하였으며, 이를 통한 양액의 자동 조제와 양액 공급시스템에 활용할 수 있는 센서를 선정할 수 있도록 하였다. 2. 농가 실증시험에서 나타난 문제점을 해결하고자 기 개발된 조제 제어기를 새롭게 수정한 양액 조제 및 공급 시스템을 개발하였다. 전용제어기를 개발하여 시스템의 호
양액 조제, 공급, 관리의 자동화를 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였다. 1. 양액의 온도, 산도, 농도를 계측, 제어할 수 있는 장치를 구성하고, 정확한 양액의 조제와 취급의 용이성을 고려하여 원칩 마이크로컴퓨터를 이용한 양액 조제 전용 제어기를 제작하였으며, 이를 통한 양액의 자동 조제와 양액 공급시스템에 활용할 수 있는 센서를 선정할 수 있도록 하였다. 2. 농가 실증시험에서 나타난 문제점을 해결하고자 기 개발된 조제 제어기를 새롭게 수정한 양액 조제 및 공급 시스템을 개발하였다. 전용제어기를 개발하여 시스템의 호환성 및 구동 알고리즘을 단순화시킴으로써 시스템 구성의 어려움을 해결하였으며, 시스템 각 부의 재질을 내화학성, 내환경성을 고려하여 내환경성 미흡이라는 문제점을 해결하였다. 또한, 자동 조제 공급 알고리즘을 추가하여 반복적인 사용자 노동시간을 경감시켰으며, 고가의 상용 정량펌프를 대체할 수위센서식 액제 정밀 계량 장치와 오버플로우식 액제 정밀 계량 장치를 개발하여 양액 조제 공급시스템의 생산원가를 감소시키고, 반복사용에 따른 편차를 감소시켰다. 3. 자료조사를 통하여 작물의 생육에 영향을 미치는 인자를 일사량, 온도, 습도, 생육단계로 설정하였으며, 이를 이용하여 개발한 양액 관리 시스템은 대상작물에 따른 양액의 상태를 예측하고 이에 따른 양액의 전기전도도 및 공급량을 사용자에게 표시해줄 수 있으며, 새로운 작물에 대한 규칙과 함수를 추가함으로써 다른 작물의 양액 재배에도 응용할 수 있다.
Abstract▼
This study was conducted to develop an automatic nutrient-solution control system and its application technology. Temperature, electronic conductivity(EC), and pH were selected as control variables. The nutrient-solution mixing system consisted of a low-cost and precise metering device, AJDC and mic
This study was conducted to develop an automatic nutrient-solution control system and its application technology. Temperature, electronic conductivity(EC), and pH were selected as control variables. The nutrient-solution mixing system consisted of a low-cost and precise metering device, AJDC and microcomputer with a F8680A. The overflow type metering device was composed of three parts those were supply pumps, metering cylinders and venturi tube. The usefulness of overflow type metering device was certified by regression between A and B device and comparing the amount of discharge. Nutrient-solution system uses metering device instead of high price metering pumps. The system controlled electric conductivity(EC) and pH of nutrient-solution based on the fuzzy logic controller by fuzzy control algorithm in control and supply routine. Fuzzy controller was ceπified by simulation and experiment. Also an experimental cultivation of tomato was conducted to verify and to improve the developed system. The major results of the study are summarized as floows. 1. By Measuring of the nutrient-solution state sensors were selected. Selected sensors were temperature sensor, electronic conductivity sensor, pH snesor and environmental sensor which were solar radiation sensor, temperature and humidity sensor. 2. Low-cost and precise metering device which reduced supply error between A and B liquid was developed. And controller which determine supply amount and control actuator was developed. 3. A low-cost and precise overflow type metering device was developed for the automatic nutrient-solution mixing system for small hydroponic growers. The accuracy of the overflow type metering device in terms of the FS error was 0.2％ by using solenoid valve and flow control valve together. But two type commercial pump was $\pm$2.45％ and $\pm$1.38％ FS error respectively. 4. The developed nutrient-solution control system showed $\pm$0.05mS/cm of deviation from the setting EC value over the experimental cultivation period. And the deviation from the average values of Ca and Mg mass content in the several nutrient-solution were 0.5％ and 1.8％ respectively. 5. By developing a controller considering EC, pH and environmental factors, It was possible to use fuzzy prediction algorithm in nutrient-solution system. Fuzzy Inference makes us prediction of EC and supply amount with better rule-base. and This information can be used to the automatic nutrient-solution mixing system. 6. Fuzzy Inference makes us control EC. and showed a satisfactory control performance with the max overshooting of 0.035mS/cm and max settling time of 15minute within 0.7mS/cm EC error range.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.