Yecheon Smart Orchard IoT System

스마트 과수원 관수 시스템
사용자 운용 매뉴얼

본 시스템은 예천 과수원 현장의 물탱크 수위, 과수 토양 수분(A/B구역), 대기 온습도를 실시간 정밀 수집하고, 과수원 관수 펌프를 3가지 모드(수분 자동 연동 / 1일 3회 정시 예약 / 1시간 원터치 수동)로 안전하게 제어하는 스마트 영농 솔루션입니다.

제어 방식 LS 마그네트 스위치 유선 직결

무선 통신망 434MHz 산업용 RF + ESP-NOW

무선 센서 배터리 수명 1회 충전 3년 이상 (15µA 슬립)

원격 대시보드 모바일 / PC 웹 실시간 모니터링

시스템 하드웨어 구성 및 설치 개요

과수원 전역에 분산 설치된 4개의 초절전 독립 노드가 중앙 게이트웨이와 100% 무선으로 통신하여 데이터를 통합 관리합니다.

중앙 허브

중앙 게이트웨이

• 물탱크 옆 상시전원(5V 3A) 위치
• 과수원 Wi-Fi 및 모바일 대시보드 구동
• 24V 관수 펌프 마그네트 릴레이 직접 제어

초고속 감시

물탱크 수위 센서

• 물탱크 상단 방수 초음파 센서 장착
• ESP-NOW 초고속 통신 (3초 실시간 갱신)
• 10% 이하 시 펌프 공회전 방지 자동 차단

무선 배터리

토양 수분 1·2호

• 과수원 A구역 / B구역 독립 매설
• 434MHz RF 무선 통신 (15분 주기 갱신)
• 18650 충전지 1알로 3년 초장기 운용

기상 감시

대기 온습도 센서

• 과수원 중심 백엽상/지주대 설치 (50m)
• 봄철 3°C 이하 개화기 냉해 알림
• 여름철 35°C 이상 폭염/열풍 모니터링

스마트폰 대시보드 화면 및 지표 읽는 법

스마트폰 또는 PC 웹 브라우저에서 게이트웨이 주소(또는 Cloudflare 도메인)로 접속하면 아래와 같은 실시간 통합 대시보드가 표시됩니다.

▲ 스마트 과수원 모바일 반응형 다크 글래스모피즘 대시보드 실제 화면

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물탱크 수위 바 (잔여 용량)

0% ~ 100% 게이지: 센서와 물 표면 사이의 거리를 계산하여 실시간 표출
안전 데드존 (25cm): 만수위(100%) 시 센서 침수를 방지하는 안전 버퍼
공회전 방지 경보: 수위 10% 이하로 떨어지면 펌프가 자동으로 즉시 정지되어 모터 손상을 원천 방지

🌱

토양 수분 A·B구역 게이지

적정 수분 구간 (40% ~ 60%): 과수 뿌리에 가장 이상적인 수분 상태 (녹색 표시)
건조 주의보 (30% 이하): 관수가 필요한 시점 (자동 모드 시 관수 가동)
과습 경보 (80% 이상): 뿌리 과습 및 병해 주의 상태 (자동 관수 차단)

🌡️

대기 온습도 및 기상 알림

외기 온도 & 습도: 15분마다 정밀 계측하여 서리/냉해 위험 감시
개화기 냉해 알림: 기온이 3.0°C 이하로 급락 시 저온 피해 주의
고온 피해 알림: 한여름 35.0°C 이상 지속 시 과수 일소 피해 대비

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24시간 4단 트렌드 차트

96개 슬롯 기록: 하루 24시간을 15분 단위로 쪼개어 정밀 궤적 기록
독립 4단 레인 분리: 온도(빨강) / 습도(파랑) / 토양1(녹색) / 토양2(보라)가 겹치지 않고 한눈에 직관적으로 비교
정전 복구 안전망: 전원이 꺼졌다 켜져도 당일 수집 데이터가 자동 보존됨

관수 펌프 3대 제어 모드 설정 및 활용법

농장주의 영농 스타일에 맞추어 대시보드에서 [자동 모드] / [예약 모드] / [수동 모드] 중 원하는 방식을 원터치로 전환할 수 있습니다.

MODE 1 (추천)

수분 자동 관수

• 작동 원리: 토양 수분이 설정 하한치(예: 30%) 이하로 떨어지면 펌프가 스스로 가동하고, 물이 충분히 들어가 설정 상한치(예: 70%)에 도달하면 자동으로 정지합니다.
• 특징: 날씨와 계절에 상관없이 항상 최적의 과수원 토양 수분을 전자동으로 유지합니다.

MODE 2

1일 3회 정시 예약

• 작동 원리: 사용자가 지정한 시각(예: 아침 07:00, 점심 12:30, 저녁 18:00)에 정해진 시간 동안 관수하고 자동 정지합니다.
• 특징: 수분 센서 수치와 무관하게 규칙적인 정시 관수나 양액 공급을 선호하시는 농가에 적합합니다.

MODE 3 (비상/작업)

1시간 원터치 수동

• 작동 원리: 대시보드의 [수동 가동] 버튼을 누르면 즉시 펌프가 가동되며, 정확히 1시간(60분) 뒤 자동으로 전원이 차단됩니다.
• 특징: 현장 작업 중 펌프를 켜두고 깜빡 잊고 귀가하더라도 과수원 침수나 모터 과열을 100% 방지합니다.

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이중 펌프 보호 페일세이프 (하드웨어 고장 원천 차단)

1. 물 부족 공회전 방지: 물탱크 수위가 10% 이하이면 어떤 모드에서도 펌프가 켜지지 않으며, 가동 중에도 즉시 강제 정지됩니다.
2. 60분 최대 연속 가동 제한: 밸브 고장이나 호스 파손 등으로 물이 계속 채워지지 않아도, 펌프가 60분 이상 연속 가동되면 화재 및 모터 소손을 막기 위해 비상 락(Emergency Lock)이 체결되며 펌프가 즉시 차단됩니다.

농장 관리자 비상 대처 및 점검 요령 (SOP)

현장에서 통신이 일시 지연되거나 센서 노드를 재부팅/점검해야 할 때, 전화로 현장 작업자에게 아래 3단계만 안내하시면 10초 만에 해결됩니다.

방수 박스 열기

센서 노드 방수 케이스의 양쪽 걸쇠를 열고 기판의 C타입 단자 주변을 확인합니다.

BOOT 누른 채 RST 딸깍

BOOT 버튼을 누른 채로 옆의 RST(리셋) 버튼을 0.5초 딸깍 누른 다음 BOOT 버튼에서 손을 뗍니다.

Wi-Fi 자동 복구 완료

파란 불이 점멸하며 Wi-Fi를 통해 최신 펌웨어를 자동 다운로드하고 통신망을 100% 자가 복구합니다.

💡 배터리 교체 주기 안내: 대시보드 하단 배터리 게이지에서 전압이 3.40V 미만으로 떨어지면 [배터리 경보]가 뜹니다. 상용 18650 보호회로 리튬이온 배터리(3500mAh)를 완충하여 1년에 한 번 봄철 영농 시작 시 교체해 주시면 365일 내내 무중단으로 운용됩니다.

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