KR101507615B1 - Method for counting the number of the work performed by heavy equipment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건설용 중장비의 작업을 행하는 복수 개의 작동 요소로부터의 변위 신호로부터 각 작업의 특징을 추출하여 작업 유형별 레퍼런스 패턴(reference pattern)을 작성하고, 현재 수행 중인 작업으로부터 획득하는 변위 신호와 레퍼런스 패턴을 비교함으로써 어느 작업이 수행되었는지를 판단하고 각 작업 유형별 작업 수행 횟수를 계수한다. The present invention extracts characteristics of each operation from a displacement signal from a plurality of actuating elements that perform heavy construction work for construction, creates a reference pattern for each operation type, generates a displacement signal obtained from a currently performed operation, To determine which job has been performed, and counts the number of times the job is performed for each job type.

Description

건설용 중장비의 작업 수행 횟수 계수 방법{METHOD FOR COUNTING THE NUMBER OF THE WORK PERFORMED BY HEAVY EQUIPMENT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for counting the number of times a work is performed in heavy equipment for construction,

본 발명은 건설용 중장비의 작업 유형별 수행 횟수를 계수하는 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 건설용 중장비의 현재 수행되는 작업에 대한 패턴 인식을 통해 현재 수행되는 작업 유형을 판단하고 수행된 작업 횟수를 계수(counting)하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for counting the number of times of execution for each work type of heavy equipment for construction. More specifically, the present invention relates to a method for determining a currently performed job type through pattern recognition of a currently performed job of a heavy equipment for construction and counting the number of performed jobs.

굴삭기, 휠로더 등과 같은 건설 장비는 높은 작업 자유도로 인하여 작업장에서 어떤 종류의 작업이 얼마만큼 이루어지고 있는지 파악하기가 용이하지 않다. 작업자와 고용인 사이에서 임금 및 목표 작업량을 결정하기 위해서 실제로 수행된 작업량을 정확히 파악할 필요가 있고, 사용자와 제작자 사이에서 장비의 파손시에 제작자가 보장하는 적정 수준의 작업이 이루어졌는지 여부를 파악할 근거가 필요하다. 또한, 설계자 입장에서는 필드에서의 작업 하중 이력을 알게 되면 정확한 하중을 고려하여 경량화된 설계를 할 수 있다. Construction equipment such as excavators and wheel loaders is not easy to understand how much work is done in the workplace due to high work freedom. There is a need to accurately determine the amount of work actually performed to determine the wage and target workload between the worker and the employee, and there is a basis for determining whether the worker has done the appropriate level of work need. In addition, for designers, it is possible to design light weight considering the accurate load when knowing the working load history in the field.

본 발명은 건설용 중장비를 이용하여 수행되는 작업 유형 각각에 대한 작업 수행 횟수를 파악하기 위한 방법을 제공하려는 것으로, 구체적으로 중장비의 특정 작업에 대한 패턴 인식을 통해 그 중장비의 수행 작업을 자동적으로 계수(counting)하고, 장비의 누적 피로도를 산출하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 건설용 중장비 제작 업체나 장비 대여업자가 본 발명을 통해 장비의 사용이력 관리 및 품질 보증에 대한 데이터로 활용할 수 있도록 하려는 것이다. The present invention provides a method for determining the number of times of performing a job for each type of job performed using a heavy equipment for construction. More specifically, and a method for calculating the cumulative fatigue of the equipment. In addition, it is intended that a heavy equipment maker or equipment lender can utilize the present invention as data for use history management and quality assurance of equipment.

전술한 과제를 해결하는 수단으로서, 본 발명은 건설용 중장비의 수행 작업에 대한 패턴을 인식하여 작업 유형별로 작업 수행 횟수를 계수하는 방법을 제공한다. 본 발명은, 건설용 장비의 복수 개의 작업 유형별로 작업 수행 횟수를 계수하는 방법은 건설용 장비의 작업을 행하는 복수의 작동 요소로부터 각각의 변위 신호를 수신하는 단계, 수신된 변위 신호로부터 복수 개의 샘플 데이터를 추출하는 단계, 추출된 복수 개의 샘플 데이터를 건설용 장비의 각각의 작업 유형에 상응하는 미리 결정된 레퍼런스 패턴 데이터(reference pattern data)와 비교함으로써, 복수 개의 작업 유형 중 어느 작업이 수행되었는가를 판단하는 단계 및 판단 단계에서 수행된 것으로 판단된 특정 작업에 대해 작업 수행 횟수를 계수하는 단계를 포함한다.As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a method of counting the number of times of performing a job by a job type by recognizing a pattern of a job for heavy construction equipment for construction. A method for counting the number of times of performing a task in a plurality of types of operations of a construction equipment includes receiving each of the displacement signals from a plurality of operation elements performing work of a construction equipment, Extracting the plurality of pieces of sample data and comparing the extracted plurality of sample data with predetermined reference pattern data corresponding to each operation type of the equipment for construction to determine which of the plurality of operation types is performed And counting the number of times the job is performed for a specific job determined to have been performed in the determination step.

또한, 상기 작업 수행 횟수 계수 방법은 건설용 장비의 작업을 행하는 복수 의 작동 요소에서의 실린더 압력을 측정하는 단계 및 측정된 실린더 압력을 미리 결정된 기준값과 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 계수 단계에서는 상기 측정된 실린더 압력이 미리 결정된 기준값보다 큰 경우에만 상기 작업 수행 횟수를 계수할 수 있다.Further, the method for counting the number of times of performing operations may further include the steps of measuring a cylinder pressure in a plurality of operating elements that perform operations of the construction equipment, and comparing the measured cylinder pressure with a predetermined reference value, The number of times of performing the work can be counted only when the measured cylinder pressure is greater than a predetermined reference value.

또한, 상기 방법들을 통해 획득한 복수 개의 작업 유형 각각에 대한 작업 수행 횟수 및 미리 결정된 복수 개의 작업 유형 각각에 대한 작업 피로도에 기초하여 건설용 장비의 누적 피로도를 산출할 수 있다.In addition, the cumulative fatigue of the construction equipment can be calculated based on the number of times of performing the operation for each of the plurality of operation types acquired through the methods and the operation fatigue for each of the predetermined plurality of operation types.

본 발명에 의하면 건설용 중장비를 이용하여 작업 유형 각각에 대한 작업 수행 횟수를 파악할 수 있다. 따라서, 본 발명을 통해 건설용 중장비를 통한 중장비의 작업량이 자동적으로 계수되고, 장비의 누적 피로도를 산출할 수 있다. 또한, 건설용 중장비 제작 업체나 장비 대여업자는 본 발명을 통해 장비의 사용이력 관리 및 품질 보증에 대한 데이터로 활용할 수 있다. According to the present invention, it is possible to grasp the number of times the work is performed for each type of work using the heavy equipment for construction. Accordingly, through the present invention, the workload of the heavy equipment through the heavy equipment for construction can be automatically counted, and the cumulative fatigue of the equipment can be calculated. Also, the heavy equipment maker or the equipment lender can use the present invention as the data on the use history management and the quality assurance of the equipment.

기존 건설용 장비의 주요 작업들은 시각적 모습으로 판별할 수 있다. 예컨대, 굴삭기의 주요 작업인 굴삭 작업이나 잭 업(Jack Up), 잭 해머링(Jack Hammering) 등 필드에서 사용하는 작업은 프론트(front) 부를 구성하는 붐(boom), 암(arm), 버켓(bucket)이 작업하는 동작의 모습을 통해 규정할 수 있다. 따라서, 중장비의 복수의 작업들은 붐, 암, 버켓 실린더와 같은 복수의 작동 요소 각각의 위치 변화, 이동 범위, 회전각 및 회전 범위 등과 같은 모션 특징에 의해 구별되어 규정될 수 있다. 또한, 복수 개의 작업 유형을 분별할 수 있는 모션 특징은 건설용 장비의 작업을 행하는 붐, 암, 버켓과 같은 복수의 작동 요소로부터 수신된 실린더의 변위 신호, 회전 관련 신호 등으로부터 추출될 수 있다. Major works of existing construction equipment can be identified by visual appearance. For example, the work used in fields such as excavation work, jack-up, jack hammering, and the like, which are the main works of an excavator, includes a boom, an arm, a bucket ) Can be defined through the appearance of the operation. Accordingly, the plurality of jobs of the heavy equipment can be separately defined by the motion characteristics such as the position change, the movement range, the rotation angle, and the rotation range of each of the plurality of operation elements such as the boom, the arm, and the bucket cylinder. Further, the motion characteristic capable of discriminating a plurality of operation types can be extracted from a displacement signal of a cylinder, a rotation related signal, etc., received from a plurality of operating elements such as a boom, an arm, and a bucket that perform work of a construction equipment.

도 1은 건설용 중장비의 복수 개의 작업 유형별 레퍼런스 패턴(reference pattern)을 작성하는 방법을 도시한다. 첫째로, 복수 개의 작업에 대해 데이터를 획득하는 과정이 수행된다(단계 101). 예컨대, 굴삭기의 주요 작업인 굴삭 작업에 대한 패턴을 인식하기 위한 경우, 굴삭 작업 모션을 규정하는 붐, 암, 버켓 등의 이동 요소로부터 변위 신호 데이터를 수신하여 필요한 데이터를 획득할 수 있다. 이러한 변위 신호 데이터는 붐, 암, 버켓에 설치된 측정 센서로부터 생성될 수 있으며, 거리 신호 및 변위 각 데이터를 포함할 수 있다. 특정 작업에 대해 패턴을 인식하기 위해서는 동일한 작업이라도 데이터를 반복하여 획득하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 반복된 데이터 획득을 통해 특정 작업에 대한 동작 패턴을 더 정확하게 패턴화하여 레퍼런스 패턴을 작성할 수 있기 때문이다. 1 shows a method of creating a reference pattern for a plurality of job types of heavy construction equipment. First, a process of acquiring data for a plurality of jobs is performed (step 101). For example, in order to recognize a pattern of a digging operation, which is a main operation of an excavator, it is possible to receive necessary data by receiving displacement signal data from a moving element such as a boom, an arm, a bucket or the like that defines excavation work motion. The displacement signal data may be generated from a measurement sensor installed in the boom, arm, bucket, and may include the distance signal and the displacement angle data. In order to recognize a pattern for a specific job, it is desirable to repeatedly acquire data even in the same job. This is because it is possible to generate a reference pattern by patterning motion patterns for a specific task more precisely through repeated data acquisition.

복수 개의 작업에 대한 데이터가 획득되면, 각 작업에 대한 모션 특징을 규정하는 특징 추출이 이루어진다(단계 102). 특징 추출은 특정 작업을 행하는 각 이동요소로부터 수신된 신호로부터 극대점(peak)과 극소점(valley), 진폭의 크기 및 시간축 등을 고려함으로써 이루어지며, 특징 추출 방법에 대해서는 이후에 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다. Once data for a plurality of jobs is obtained, feature extraction is performed that defines motion characteristics for each job (step 102). Feature extraction is performed by considering peaks, valleys, amplitude magnitudes, and time axes from the signals received from each moving element that performs a specific task. The feature extraction method will be described later with reference to FIG. 2 This will be described in detail.

복수 개의 작업 각각에 대해서 특징 추출이 이루어지면, 각 작업에서 추출된 특징을 비교하고 분류함으로써 패턴 분류가 수행된다(단계 103). 상이한 작업에 대해 각각의 특징을 추출함으로써 각각의 작업 패턴을 분류할 수 있다. 예컨대, 굴삭 모드 패턴, 적재(loading) 모드 패턴, 해머링(hammering) 모드 패턴, 지반 프레스(ground press) 모드 패턴 등 각 유형별 작업에 대해서 각각의 작업 패턴이 형성될 수 있다. 또한, 동일한 작업이라도 작업 강도에 따라 패턴 분류가 이루어질 수 있다. 예컨대, 굴삭 모드 패턴이 작업 강도에 따라 굴삭 로우(low) 모드 패턴, 굴삭 노멀(normal) 모드 패턴, 굴삭 하이(high) 모드 패턴 등으로 재분류될 수 있을 것이다.When feature extraction is performed for each of the plurality of tasks, pattern classification is performed by comparing and classifying the extracted features in each task (step 103). Each task pattern can be classified by extracting each feature for different tasks. For example, each work pattern can be formed for each type of work such as an excavation mode pattern, a loading mode pattern, a hammering mode pattern, and a ground press mode pattern. Further, even in the same operation, pattern classification can be performed according to the work intensity. For example, the excavation mode pattern may be reclassified into a digging low mode pattern, a digging normal mode pattern, a digging high mode pattern, etc. according to the work intensity.

상기 패턴 분류로 인해 중장비의 작업 유형별 레퍼런스 패턴이 작성된다(단계 104). 이와 같이 작성된 레퍼런스 패턴을 기초로 하여 현재 수행되는 작업이 어느 작업 유형에 해당하는가를 판단하는 패턴 인식이 수행되며, 작업 패턴 인식 방법에 대해서는 이후에 설명한다.Due to the pattern classification, a reference pattern for each work type of heavy equipment is created (step 104). Based on the reference pattern thus generated, pattern recognition is performed to determine which task type is currently performed, and the operation pattern recognition method will be described later.

도 2는 건설용 중장비의 특정 작업에 대한 레퍼런스 패턴을 작성하기 위해 신호 패턴의 특징을 추출하는 일 예시로서, 굴삭 작업이 수행될 때 암 실린더, 붐 실린더, 버켓 실린더로부터 수신된 변위 신호를 도시한다. Figure 2 is an example of extracting features of a signal pattern to create a reference pattern for a particular task of heavy construction equipment for construction and shows displacement signals received from an arm cylinder, a boom cylinder, and a bucket cylinder when an excavation operation is performed .

특정 작업을 행하는 복수 개의 작동 요소로부터 수신된 신호로부터 극대점(peak)과 극소점(valley), 진폭의 크기 및 시간축 등을 고려하여 작업 동작에 대한 특징을 추출할 수 있다. 도 2에서는 굴삭 작업의 패턴 특징을 추출하기 위해서 암, 붐, 버켓 실린더로부터 수신된 각각의 변위 신호 데이터에서 샘플링 데이터를 추출하는 모습을 도시한다. 일 실시예로서, 각 구성요소의 변위 신호의 극소값 및 극대값이 나타나는 지점에서 샘플링 데이터를 추출하고, 측정된 극소값과 극대값과 의 차이를 계산함으로써 신호의 진폭을 계산할 수 있다. 따라서, 굴삭 작업의 패턴 특징을 추출하기 위해 암, 붐, 버켓 실린더의 극소값, 극대값 및 진폭값을 획득한다. 또한, 본 신호 패턴에서 0-40초 구간에서 암 실린더 극소점, 붐 실린더 극소점, 버켓 실린더 극대점의 순서로 굴삭 작업 패턴이 규정될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 작업의 패턴 특징을 규정하기 위해 시간축을 고려하여 각 구성요소의 변위 신호의 극소점, 극대점이 나타나는 선후 관계를 고려할 수 있을 것이다.The characteristics of the work operation can be extracted from the signals received from the plurality of operation elements performing the specific operation in consideration of the peak and the valley, the magnitude of the amplitude, and the time axis. FIG. 2 shows a manner of extracting sampling data from respective displacement signal data received from an arm, a boom, and a bucket cylinder in order to extract a pattern feature of an excavation operation. In one embodiment, the amplitude of the signal can be calculated by sampling data at a point where the minimum and maximum values of the displacement signal of each component appear, and calculating the difference between the measured minimum value and the maximum value. Thus, the minimum, maximum, and amplitude values of the arm, boom, and bucket cylinder are obtained to extract pattern features of the excavation operation. In addition, it can be seen that the excavation operation pattern can be defined in the order of the arm cylinder minimum point, the boom cylinder minimum point, and the bucket cylinder maximum point in the 0-40 second interval in this signal pattern. Therefore, in order to define the pattern characteristics of the work, it is possible to consider the posterior relationship in which the minimum point and the maximum point of the displacement signal of each constituent element appear in consideration of the time axis.

도 2는 굴삭 작업의 패턴의 특징을 추출하기 위해, 암, 붐, 버켓 실린더로부터 수신된 각각의 변위 신호 데이터로부터 샘플링 데이터를 추출하고 있지만, 특정 작업의 패턴 특징을 추출하기 위해 암, 붐, 버켓 실린더 외에도 모션 특징을 규정할 수 있는 다른 작동 요소로부터 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 변위 신호 데이터는 변위 거리뿐만 아니라 변위각을 나타낼 수 있으며, 특정 작업의 모션 특징을 규정할 수 있는 임의의 데이터가 변위 신호 데이터 대신에 사용되거나, 변위 신호 데이터와 함께 사용될 수 있다. 2 extracts sampling data from each displacement signal data received from the arm, boom, and bucket cylinder to extract the characteristics of the pattern of the excavation operation. However, in order to extract pattern characteristics of a specific operation, In addition to cylinders, data may be received from other actuating elements that may define motion characteristics. In addition, the displacement signal data may represent displacement angles as well as displacement angles, and any data capable of defining the motion characteristics of a particular job may be used in place of, or in conjunction with, the displacement signal data.

도 3은 건설용 장비의 복수 개의 작업 유형별로 작업 수행 횟수를 계수하는 방법을 도시한다. 건설용 중장비의 작업 수행 횟수를 계수하기 위해서는 현재 수행 작업이 복수 개의 작업 유형 중 어느 작업에 해당하는 것인지 판단하는 대한 패턴 인식 단계가 선행된다. 현재 수행 작업의 패턴을 인식하기 위해 건설용 장비의 작업을 행하는 복수의 작동 요소로부터 각각의 변위 신호를 수신하는 단계가 수행된다(단계 301). 예컨대, 굴삭기의 주요 작업인 굴삭 작업에 대한 패턴을 인식하기 위해 프론트 부를 구성하는 붐, 암, 버켓으로부터 각각 변위 신호를 수신할 수 있다. 이러한 변위 신호는 붐, 암, 버켓에 설치된 측정 센서로부터 수신할 수 있으며, 거리 신호 및 변위 각 신호를 포함할 수 있다. Fig. 3 shows a method for counting the number of times of performing the work for each of a plurality of job types of the construction equipment. In order to count the number of times of performing the work in the heavy equipment for construction, the pattern recognition step for determining which one of the plurality of job types corresponds to the current performing job is preceded. A step of receiving a respective displacement signal from a plurality of actuating elements that perform the work of the construction equipment to recognize the pattern of the current performing operation is performed (step 301). For example, a displacement signal may be received from a boom, a rock, and a bucket, which constitute the front portion, to recognize a pattern of a digging operation, which is a main operation of an excavator. Such a displacement signal can be received from a measurement sensor installed in a boom, arm, bucket, and may include a distance signal and a displacement angle signal.

그 후, 건설용 중장비의 특정 작업 패턴 인식에 있어 시간 블록(block)을 설정하는 단계가 수행된다(단계 302). 연속적인 신호 또는 데이터로부터 새롭게 입력 패턴을 검출하기 위해서는 특정 구간을 설정해야 하므로, 패턴 인식은 특정 구간으로 설정된 시간 블록 단위로 수행한다. 시간 블록 설정 방법은 이후에 도 4를 참조하여 설명한다.Thereafter, a step of setting a time block in recognition of the specific working pattern of the heavy equipment for construction is performed (step 302). In order to detect a new input pattern from a continuous signal or data, a specific section must be set. Therefore, the pattern recognition is performed in block units set in a specific section. The time block setting method will be described later with reference to FIG.

그 후, 설정된 시간 블록 내에서 수신된 변위 신호로부터 복수 개의 샘플 데이터를 추출하는 특징 추출 단계가 수행된다(단계 303). 각 작동 요소로부터 수신한 신호에서 극대점(peak)와 극소점(valley), 진폭의 크기, 및 시간축 등을 고려하여 작업 동작에 대한 특징을 추출할 수 있다. 특징 추출 방법은 전술한 바와 같이, 레퍼런스 패턴 작성시 신호 패턴 특징을 추출하는 방법과 동일하게 수행될 수 있다.Then, a feature extraction step is performed (step 303) in which a plurality of pieces of sample data are extracted from the displacement signal received within the set time block. The characteristics of the operation can be extracted from the signals received from each actuating element, taking into account the peak, the valley, the magnitude of the amplitude, and the time base. As described above, the feature extraction method can be performed in the same manner as the method of extracting the signal pattern feature at the time of creating the reference pattern.

수신된 변위 신호로부터 복수 개의 샘플 데이터를 추출한 후에는, 추출된 샘플 데이터들과 미리 결정된 작업 유형별 레퍼런스 패턴 데이터들을 비교함으로써, 특정 작업에 대한 레퍼런스 패턴과 동일한지 여부를 판단한다(단계 304). 여기서, 작업 유형별 레퍼런스 패턴 데이터들은 전술한 레퍼런스 패턴 작성 방법을 통해 미리 작성될 수 있다. 추출된 복수 개의 샘플 데이터를 복수 개의 작업 유형별 레퍼런스 패턴들과 비교함으로써, 현재 수행 작업이 복수 개의 작업 유형 중 어느 작업과 매칭되는지를 판단한다. 건설용 중장비의 실제 작업은 준정적(quasi static) 거동으로서, 건설용 중장비의 각 구성요소로부터 수신된 신호값들이 극대점 또는 극소점이 지나가는 타이밍 변화가 빠르지 않다. 따라서, 매 극대점 또는 극소점에서 레퍼런스 패턴과 비교함으로써, 매칭되는 작업 유형을 판단할 수 있다. 또한, 복수의 작동 요소로부터 수신한 신호 데이터들의 비교가 이루어지는 경우, 시간축을 고려하여 각 작동 요소의 변위 신호의 극소점, 극대점이 나타나는 선후 관계를 고려해야 한다.After extracting the plurality of sample data from the received displacement signal, the extracted sample data is compared with predetermined reference pattern data for each operation type to determine whether the reference pattern is the same as the reference pattern for the specific operation (step 304). Here, the reference pattern data for each job type can be created in advance through the above-described reference pattern creation method. And compares the extracted plurality of sample data with a plurality of reference patterns for each operation type to determine which operation among the plurality of operation types is matched with the current operation. The actual work of construction heavy equipment is quasi static, and the timing change of signal values received from each component of heavy equipment for construction is not fast. Therefore, by comparing with the reference pattern at every maximum or minimum point, it is possible to determine the type of operation to be matched. When the signal data received from the plurality of actuating elements are compared, consideration should be given to the posterior relationship in which the minimum point and the maximum point of the displacement signal of each actuating element appear in consideration of the time axis.

상기 판단 결과 추출된 샘플 데이터들이 복수 개의 작업 유형 중 특정 작업에 대한 레퍼런스 패턴 데이터와 매칭된다고 판단된 경우, 즉 현재 수행 동작이 특정 유형의 작업과 매칭되는 경우, 현재 수행되는 동작 패턴이 인식된다(단계 305).If it is determined that the extracted sample data is matched with the reference pattern data for a specific task among a plurality of job types, that is, if the current performing operation is matched with a specific type of operation, the currently performed operation pattern is recognized Step 305).

이러한 패턴 인식에 있어서, 중장비에 작업 하중이 작용하지 않은 상태로 실제 작업이 수행되지 않고 작업 모션만 취해지는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 경우에 실질적으로 작업이 수행되지 않은 것으로 판단하여 특정 작업 횟수를 계수하는데 있어서 제외시키기 위해, 특정 실린더 압력을 미리 결정된 기준치와 비교하는 압력 비교 단계(306)가 추가될 수 있다. In such a pattern recognition, there may be a case where only the work motion is taken without performing the actual work in a state where the work load is not applied to the heavy equipment. Therefore, in this case, a pressure comparing step 306 may be added to compare the specific cylinder pressure with a predetermined reference value, in order to judge that the operation has not been performed substantially and exclude it from counting a specific number of operations.

압력 비교 단계(306)에서는 특정 실린더 압력, 예컨대 붐 실린더 압력을 미리 결정된 기준치와 비교한 후, 붐 실린더 압력이 기준치보다 큰 경우에는 실제 작업이 수행된 것으로 보고 특정 작업 횟수를 계수하는 반면, 붐 실린더 압력이 기준치보다 작은 경우에는 특정 작업 횟수를 계수하지 않고, 패턴 인식 개시 단계(301)로 돌아간다. 여기서, 기준치는 실제 작업이 수행될 때 특정 실린더에 가해지는 압력을 고려하여 적절한 값으로 설정될 수 있을 것이다.In the pressure comparison step 306, after comparing the specific cylinder pressure, for example, the boom cylinder pressure with a predetermined reference value, if the boom cylinder pressure is larger than the reference value, the actual operation is performed and the specific operation frequency is counted, If the pressure is smaller than the reference value, the routine returns to the pattern recognition start step 301 without counting the number of times of the specific operation. Here, the reference value may be set to an appropriate value in consideration of the pressure applied to the specific cylinder when the actual operation is performed.

대안적으로, 특정 실린더 압력을 기준치와 비교하는 단계는 패턴 인식 단계(305) 이전에 수행될 수 있다. 예컨대, 패턴 인식을 개시하기 전에 특정 실린더 압력 또는 실린더 축력(axial force)을 측정하는 단계를 추가할 수 있다. 이 측정 단계에서 패턴 인식 개시 전에 측정된 특정 실린더 압력(또는 실린더 축력)이 미리 결정된 기준치보다 작은 경우 패턴 인식 절차를 수행하지 않게 할 수 있다.Alternatively, the step of comparing the specific cylinder pressure with the reference value may be performed prior to the pattern recognition step 305. For example, a step may be added to measure a specific cylinder pressure or axial force before initiating the pattern recognition. In this measuring step, if the specific cylinder pressure (or cylinder axial force) measured before the start of pattern recognition is smaller than a predetermined reference value, the pattern recognition procedure may not be performed.

카운팅 단계(307)에서는 작업 유형별 작업 수행 횟수를 계수한다. 계수 동작이 반복되면 레퍼런스 패턴이 작성된 각각의 작업에 대해 누적된 작업 횟수를 산출할 수 있다. 여기서, 각각의 작업에 대한 작업 횟수는 예컨대 메모리와 같은 기억 매체를 통해 저장됨으로써, 각각의 작업에 대해 누적된 작업 횟수를 업데이트할 수 있다.In the counting step 307, the number of times the job is performed by the job type is counted. If the counting operation is repeated, the cumulative number of operations for each job in which the reference pattern is created can be calculated. Here, the number of operations for each job is stored through a storage medium such as a memory, for example, so that the cumulative number of jobs for each job can be updated.

이하에서는, 도 4를 참조하여 건설용 중장비의 특정 작업 패턴 인식에 있어 시간 블록(block)을 설정하는 방법에 대해 기술한다. 연속적인 신호로부터 패턴 인식을 수행하기 위해서는 작업 패턴을 검출하기 위해 연속적인 신호로부터 특정 구간을 설정해야 한다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 신호를 받는 시점(T)보다 일정구간 작은 기준 시점 (T-ΔT)을 설정하여 ΔT 만큼의 시간 블록을 설정한 후에 시간 블록 단위로 패턴 인식을 수행할 수 있다.  Hereinafter, a method of setting a time block in recognition of a specific working pattern of heavy equipment for construction will be described with reference to FIG. In order to perform pattern recognition from a continuous signal, a specific interval must be set from a continuous signal to detect a working pattern. For example, as shown in FIG. 4, a reference time (T-AT) smaller than a time point (T) to receive a current signal is set and a time block corresponding to? T is set. .

일 실시예에서, 수신 신호의 극대점(peak) 또는 극소점(valley)에 기초하여 기준 시점을 설정할 수 있다. 이 경우, 수신 신호의 극대점 또는 극소점이 지나가는 시점을 파악함으로써 극대점이 반복되는 주기, 또는 극소점이 반복되는 주기를 하나의 시간 블록으로 설정할 수 있다. 따라서, 매 시간 블록 별로 특정 작업의 수행 여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, the reference time point can be set based on the peak or valley of the received signal. In this case, it is possible to set a period in which the maximum point is repeated or a period in which the minimum point is repeated as one time block by grasping the maximum point of the received signal or the point at which the minimum point passes. Accordingly, it is possible to determine whether or not a specific job is performed for each block of time.

다른 실시예로서, 수신 신호의 극대점 또는 극소점의 데이터 값을 반복하여 수신하고 이 값들을 비교함으로써, 신호의 큰 변화가 발생하는 시점을 시간 블록으로 설정할 수 있다. 예컨대, 도 4를 참조하면, 시간축 상에서 160-180초 사이에 신호의 주기가 짧아지고 신호의 극대값이 작게 나타나므로, 이러한 변화가 발생하기 시작한 시점을 기준 시점으로 설정할 수 있다. 도 4에서는 신호의 급격한 변화가 나타나기 바로 이전의 극대값이 나타나는 시점(140-150초 사이)을 기준 시점으로 설정하였음을 알 수 있다. 이러한 경우, 설정된 시간 블록 내에서 여러 횟수의 작업이 수행될 수 있으므로, 단일 시간 블록 내의 복수 개의 극대점 및 극소점 등을 이용하여 반복된 작업 횟수를 판단할 수 있다.In another embodiment, the time point at which a large change in the signal occurs can be set as a time block by repeatedly receiving data values of the maximum or minimum points of the received signal and comparing these values. For example, referring to FIG. 4, since the period of the signal is shortened in the time axis from 160 to 180 seconds, and the maximum value of the signal is small, a time point at which such a change starts to occur can be set as a reference time point. In FIG. 4, it can be seen that the time point (between 140 and 150 seconds) at which the maximum value immediately before the rapid change of the signal appears is set as the reference time point. In this case, since a plurality of operations can be performed within a set time block, it is possible to determine the number of repeated operations using a plurality of maximum points and minimum points in a single time block.

본 발명은 또한 전술한 방법을 통해 획득한 복수 개의 작업 유형 각각에 대한 작업 수행 횟수에 기초하여 건설용 중장비의 누적 피로도를 산출할 수 있다. 예컨대, 아래의 식을 통해 간단하게 누적 피로도를 산출할 수 있다.The present invention can also calculate the cumulative fatigue of the heavy equipment for construction on the basis of the number of times of performing the work for each of the plurality of job types acquired through the above-described method. For example, the cumulative fatigue can be easily calculated by the following equation.

누적 피로도 = Σ(일회 작업당의 피로도 × 수행 횟수)Cumulative fatigue = Σ (fatigue per work × times of execution)

여기서, 작업 유형별 각각의 작업에 대한 일회 작업당 피로도는 각 작업 별로 중장비 제조 업체에서 일반적으로 보장하는 작업 횟수를 고려하여 각 작업에 대한 표준 피로도를 계산함으로써 확보할 수 있다. 또한, 전술한 특정 작업에 대한 패턴 인식을 통한 각 작업 유형별 카운팅을 통해 특정 작업의 수행 횟수를 얻을 수 있다. 따라서, 상기 식을 통해 건설용 중장비의 누적 피로도를 선형적으로 산출할 수 있다.Here, the fatigue per job for each job by the job type can be obtained by calculating the standard fatigue for each job considering the number of jobs generally guaranteed by the heavy equipment manufacturer for each job. In addition, the number of times of execution of a specific job can be obtained through counting for each job type through pattern recognition for the specific job. Therefore, the cumulative fatigue of the heavy equipment for construction can be linearly calculated through the above equation.

예컨대, 주요 작업 모드를 굴삭 모드, 적재(loading) 모드, 해머링(hammering) 모드, 지반 프레스(ground press) 모드 등과 같은 다양한 작업 모드로 분류하고 각 작업 모드에 대한 일회 작업당 피로도를 확보함으로써, 각 작업에 대한 누적 피로도를 산출할 수 있다. 또한, 굴삭 모드를 굴삭 로우(low) 모드, 굴삭 노멀(normal) 모드, 굴삭 하이(high) 모드로 그 작업 강도를 세분화하여, 동일한 굴삭 작업을 수행하는 경우라도 각각의 모드에 대한 피로도를 세분화하여 별개로 설정할 수 있을 것이다.For example, by classifying the main operation mode into various operation modes such as an excavation mode, a loading mode, a hammering mode, a ground press mode, etc., and securing fatigue per operation for each operation mode, The cumulative fatigue of the work can be calculated. In addition, even if the excavation mode is subdivided into the excavation low mode, excavation normal mode, and excavation high mode to perform the same digging operation, the fatigue for each mode is subdivided You can set it separately.

이와 같이 산출된 누적 피로도를 이용하여, 건설용 중장비의 현재 상태 및 품질을 수치화하여 나타낼 수 있고, 작업 이력 또는 누적 피로도를 산출함으로써 건설용 장비 업체에서 제공하는 품질 보증 한도와 비교할 수 있다.Using the cumulative fatigue calculated in this way, the current state and quality of the heavy equipment for construction can be expressed numerically and compared with the quality guarantee limit provided by the construction equipment company by calculating the work history or cumulative fatigue.

본원에서 본 발명의 특정 실시예들이 예시의 목적으로 설명되었고, 본원 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변경들이 행해질 수 있다. 따라서, 이상에서 설명된 실시예들은 모든 점에서 예시적인 것으로서, 또한 제한적이지 않은 것으로서 고려된다. 그러므로, 본원 발명의 범위는 이상의 설명에 의해서가 아니라 특허청구범위에 의해서만 정해진다. Certain embodiments of the invention have been described herein for purposes of illustration and various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the embodiments described above are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims, not by the above description.

도 1은 건설용 중장비의 작업 유형별로 레퍼런스 패턴(reference pattern)을 작성하는 흐름도이다.FIG. 1 is a flowchart for creating a reference pattern for each type of work of heavy construction equipment for construction.

도 2는 건설용 중장비의 작업 유형별로 레퍼런스 패턴을 작성하기 위해 신호 패턴의 특징을 추출하는 모습을 도시한다.FIG. 2 shows a feature of extracting the characteristics of a signal pattern to create a reference pattern for each operation type of heavy equipment for construction.

도 3은 건설용 중장비의 작업 유형별로 수행 횟수를 계수하는 방법을 도시하는 흐름도이다.3 is a flowchart showing a method of counting the number of times of execution for each type of work of heavy equipment for construction.

도 4는 건설용 중장비의 복수 개의 작업 유형 중 어느 작업이 수행되었는가를 판단하기 위해 시간 블록(block)을 설정하는 방법을 도시한다.FIG. 4 illustrates a method of setting a time block to determine which of a plurality of job types of heavy construction equipment for construction has been performed.

Claims (3)

건설용 장비의 복수 개의 작업 유형별로 작업 수행 횟수를 계수하는 방법에 있어서,A method for counting the number of times of performing a job according to a plurality of job types of a construction equipment, 상기 건설용 장비의 작업을 행하는 복수 개의 작동 요소로부터 각각의 변위 신호를 수신하는 단계;Receiving respective displacement signals from a plurality of actuating elements that perform work of the construction equipment; 상기 수신된 변위 신호로부터 복수 개의 샘플 데이터를 추출하는 단계;Extracting a plurality of sample data from the received displacement signal; 상기 추출된 복수 개의 샘플 데이터를 상기 건설용 장비의 각각의 작업 유형에 상응하는 미리 결정된 레퍼런스 패턴 데이터(reference pattern data)와 비교함으로써, 상기 복수 개의 작업 유형 중 어느 작업이 수행되었는가를 판단하는 단계; 및Comparing the extracted plurality of sample data with predetermined reference pattern data corresponding to each operation type of the construction equipment to determine which one of the plurality of operation types was performed; And 상기 판단 단계에서 수행된 것으로 판단된 특정 작업에 대해 작업 수행 횟수를 계수하는 단계Counting the number of times of performing a job for a specific job determined to have been performed in the determination step 를 포함하는 작업 수행 횟수 계수 방법.The number of times the job is performed. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 건설용 장비의 작업을 행하는 복수 개의 작동 요소에서의 실린더 압력을 측정하는 단계; 및Measuring a cylinder pressure in a plurality of operating elements that perform the operation of the construction equipment; And 상기 측정된 실린더 압력을 미리 결정된 기준값과 비교하는 단계를 더 포함하고,Further comprising the step of comparing the measured cylinder pressure with a predetermined reference value, 상기 계수 단계에서는 상기 측정된 실린더 압력이 미리 결정된 기준값보다 큰 경우에만 상기 작업 수행 횟수를 계수하는 것인, 작업 수행 횟수 계수 방법.Wherein the counting step counts the number of times the job is performed only when the measured cylinder pressure is greater than a predetermined reference value. 삭제delete
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