톈진 샤오잔 벼 재배지 스마트 농지 기상 모니터링 시스템

프로젝트 배경

샤오잔 쌀은 중국 톈진의 잘 알려진 지역 쌀 품종입니다. 보다 표준화된 데이터 기반 재배를 지원하기 위해 샤오잔 벼 재배 시범단지에는 현장의 기상 정보를 지속적으로 제공하는 농경지 자동 기상 관측 시스템이 도입되었습니다. 기존 농업에서는 기상 조건을 판단할 때 재배자의 경험에 의존하는 경우가 많아 분얼기와 등숙기 등 주요 생육 단계의 환경 변화를 추적하기 어려웠습니다.

Yantai Sensor는 기온, 상대습도, 풍속, 풍향, 강우량 및 조도를 수집하는 태양광 전원 관측 시스템을 공급했습니다. 수집된 데이터는 4G를 통해 클라우드 플랫폼으로 전송되어 원격 조회와 과거 데이터 검토가 가능하며, 옥외 LED 디스플레이는 시범 현장의 실시간 기상 관측값을 표시하여 일상적인 현장 관리와 스마트 농업 시연을 지원합니다.

프로젝트 위치: 중국 톈진 샤오잔진
적용 분야: 스마트 벼농사 및 농경지 기상 관측
관측 항목: 기온, 상대습도, 풍속, 풍향, 강우량 및 조도

현장 설치 과정

설치 부지 선정 및 설치 준비

관측소는 벼 재배 시범단지 내 대표성을 갖춘 위치에 설치되었습니다. 부지 선정 시 주변 농경지의 배치를 고려하고 센서의 통풍, 풍속·풍향 측정 또는 일조를 방해할 수 있는 인근 장애물을 피했습니다.

설치 지주와 부속 자재는 논 환경에서 실외 사용에 적합한 제품으로 선정되었습니다. 연약한 지반, 높은 습도 및 잦은 빗물 노출을 고려하여 설치 안정성과 케이블 보호에도 주의를 기울였습니다. 태양광 패널의 방향은 일조 확보를 개선하고 관측소의 독립 전원 공급을 지원하도록 조정했습니다.

기상 관측소 및 LED 디스플레이 설치

설치 구조물을 준비한 후 기상 센서, 태양광 전원 장치, 데이터 수집 및 전송 장비, 보호 함체를 설치했습니다. 장기간 실외 운용 시 물이 유입될 위험을 줄이기 위해 케이블 연결부를 밀봉하여 습기와 빗물을 차단했습니다.

LED 정보 표시기는 농경지 관람로 옆에 별도로 설치했습니다. 고휘도 적색 디지털 화면을 통해 농업 담당자와 방문객이 현장에서 현재 기상 측정값을 직접 확인할 수 있습니다.

시스템 시운전 및 데이터 전송

설치 후 센서 연결 상태, 전원 공급, 데이터 수집 및 4G 통신을 점검했습니다. 기상 데이터의 자동 수집, 현장 표시 및 클라우드 기반 데이터 전송이 가능하도록 시스템을 시운전했습니다.

시운전 후 사용자는 컴퓨터나 모바일 기기를 통해 모니터링 플랫폼에서 현재 측정값과 과거 기상 기록을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 농업 담당자는 포장 상태를 검토하고 벼 재배 작업을 계획할 때 추가적인 정보를 활용할 수 있습니다.

사용 장비

이 프로젝트에는 실외 농경지 환경에 맞게 설계된 소형 자동 기상 모니터링 구성이 적용되었습니다.

자동 기상 관측소: 기온, 상대습도, 홀 효과식 풍속 및 풍향 센서, 전도형 강우량계, 조도 센서를 통합하여 포장 관측에 필요한 주요 기상 요소를 수집합니다.
풍속 센서: 홀 효과 측정 원리, 측정 범위 0–60 m/s, 명시된 정확도 ±(0.3 + 0.03V) m/s.
풍향 센서: 홀 효과 측정 원리, 측정 범위 0–360°, 명시된 정확도 ±3°.
태양광 발전 시스템: 태양광 패널과 에너지 저장 배터리가 전력망에 직접 연결하지 않고도 전력을 공급합니다.
실외용 LED 정보 표시기: 방수 알루미늄 합금 함체와 고휘도 적색 디지털 화면을 갖춘 2주식 설치 구조로, 실시간 기상 측정값을 표시합니다.
데이터 수집 및 통신함: 측정값을 수집하고 클라우드 플랫폼에 데이터를 업로드하기 위한 데이터 수집 모듈과 4G 무선 통신 모듈이 포함되어 있습니다.
설치 및 보호 부속품: 아연도금 설치 지주, 방수 케이블 및 낙뢰 보호 부품을 사용하여 농경지 환경에 실외 설치할 수 있습니다.

모니터링 플랫폼은 설정된 모니터링 요구사항에 따라 원격 데이터 조회, 과거 데이터 내보내기 및 임계값 기반 알림을 지원합니다.

프로젝트 현장:

프로젝트 하이라이트

벼 재배를 위한 기상 모니터링: 온도, 습도, 풍속, 풍향, 강수량 및 광량 데이터를 수집하여 농업 종사자가 벼의 생육 단계별로 변화하는 농경지 환경을 파악할 수 있도록 지원합니다.
태양광 전원을 이용한 실외 운영: 태양광 패널과 배터리 저장 장치를 사용하여 상용 전력망에 직접 연결되지 않은 농경지에서도 운영할 수 있습니다.
현장 데이터 표시: 실외 LED 화면이 관람로 옆에서 현재 기상 측정값을 표시하여 현장 직원과 방문객이 모니터링 정보를 확인할 수 있습니다.
4G 데이터 전송: 수집된 측정값을 클라우드 플랫폼에 업로드하여 사용자가 현재 데이터를 확인하고 과거 기록을 원격으로 조회할 수 있습니다.
논 환경에 적합한 설계: 방수 케이블 연결부, 설치 보호 부품 및 실외 설치 구조물을 사용하여 벼 재배 환경의 습기와 비에 대한 노출에 대응합니다.
저전력 시스템 구성: 명시된 장비 작동 온도 범위는 -20°C~80°C로, 다양한 계절 조건에서 실외 모니터링을 지원합니다.

프로젝트 결과

구축된 기상 모니터링 시스템은 Xiaozhan 쌀 시범 재배 지역에서 기온, 상대습도, 풍속, 풍향, 강수량 및 조도를 지속적으로 측정합니다. 데이터는 현장의 실외 LED 화면에 표시되고 4G 모듈을 통해 클라우드 플랫폼으로 전송되므로, 농업 종사자는 수동 관측에 전적으로 의존하지 않고도 현재 측정값과 과거 기록을 확인할 수 있습니다.

이 기록은 벼의 주요 생육 단계별 기상 변화를 검토하고 관개 및 기타 영농 작업을 계획하는 데 실질적인 참고 자료로 활용됩니다. 또한 LED 디스플레이를 통해 모니터링 시스템이 시범단지의 대외 농업 정보 제공 수단으로 활용되어, 방문객들이 스마트 농업에서 기상 데이터가 어떻게 활용되는지 이해할 수 있습니다.

고객 피드백

프로젝트 발주처는 농지 기상 관측을 위한 시스템의 실용적 가치와 모니터링 데이터에 원격으로 접근할 수 있는 편의성을 인정했습니다. 또한 실외 LED 디스플레이를 통해 직원과 방문객이 현장 기상 정보를 쉽게 확인할 수 있습니다. 설치 및 시운전 과정에서 제공된 Yantai Sensor의 기술 지원을 통해 시스템 구축을 완료하고 모니터링 기능을 가동할 수 있었습니다.