KR102073135B1 - Abnormal status monitoring system for equipment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화학 공장, 발전소, 및 토목 또는 건설 현장에 설치되는 각종 제반 설비 등의 관리 대상 설비의 이상 상태 감지 결과를 각종 센서를 통해 수신하고, 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 영상 정보로서 디스플레이부를 통해 시각화함과 아울러, 무선 센서 디바이스 기반의 PdM 및 증강현실(AR) 솔루션 연동을 통해 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 정보, 추후 사고 상황으로 발생될 가능성이 있는 상황 정보, 및/또는 관리 대상 설비의 예상 수명 정보까지도 모니터링이 가능한 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormal condition monitoring system for a management target facility, and more particularly, to receive an abnormal state detection result of a management target facility such as a chemical plant, a power plant, and various facilities installed in a civil engineering or construction site through various sensors. In addition, the content related to the detection result is visualized through the display unit as image information, and the failure state information of the corresponding management target facility is generated through the connection of the wireless sensor device-based PdM and augmented reality (AR) solution and an accident situation later. It relates to a managed equipment abnormality status monitoring system that can monitor situational information that is likely to be, and / or estimated life span information of the equipment to be managed.

Description

관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템{Abnormal status monitoring system for equipment}Abnormal status monitoring system for equipment

본 발명은 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화학 공장, 발전소, 및 토목 또는 건설 현장에 설치되는 각종 제반 설비 등의 관리 대상 설비의 이상 상태 감지 결과를 각종 센서를 통해 수신하고, 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 영상 정보로서 디스플레이부를 통해 시각화함과 아울러, 무선 센서 디바이스 기반의 PdM 및 증강현실(AR) 솔루션 연동을 통해 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 정보, 추후 사고 상황으로 발생될 가능성이 있는 상황 정보, 및/또는 관리 대상 설비의 예상 수명 정보까지도 모니터링이 가능한 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormal condition monitoring system for a management target facility, and more particularly, to receive an abnormal state detection result of a management target facility such as a chemical plant, a power plant, and various facilities installed in a civil engineering or construction site through various sensors. In addition, the content related to the detection result is visualized through the display unit as image information, and the failure state information of the corresponding management target facility is generated through the connection of the wireless sensor device-based PdM and augmented reality (AR) solution and an accident situation later. It relates to a managed equipment abnormality status monitoring system that can monitor situational information that is likely to be, and / or estimated life span information of the equipment to be managed.

스마트 팩토리 내의 제조장비 및 설비의 상태 데이터를 확보하기 위해 다양한 센서군이 사용되고 디바이스 연결 및 데이터 저장/분석에 활용되는 다양한 플랫폼과 솔루션이 개발되고 있지만 최적의 PdM(제품정보 통합관리)을 위해 필수적인 전류(파형계측) 및 진동 등의 동적 데이터 모니터링을 위한 IoT 디바이스가 부족한 실정이다.Although various sensor families are used to obtain status data of manufacturing equipment and facilities in smart factories, and various platforms and solutions are being developed for device connection and data storage / analysis, currents essential for optimal integrated product information management (PdM) are developed. There is a lack of IoT devices for dynamic data monitoring such as waveform measurement and vibration.

한편, 최근에 진행된 IIoT PdM에 사용된 IoT 장치의 경우, 글로벌 산업설비 및 오일 공급인 SKF사의 무선 진동 분석 장비를 본떠서 개발되고 있으나 고가의 3축 digital MEMS 가속도계와 3D 가공형 STS 부품으로 인해 제품 단가가 1백만원을 훌쩍 넘는 수준이고, 내장 배터리 형태로 개발되어 제품 수명이 짧아 오히려 유지보수 비용이 증가하는 문제점이 있다.On the other hand, IoT devices used in IIoT PdM, which are recently developed, are being modeled after SKF's wireless vibration analysis equipment, a global industrial facility and oil supplier. It is much more than 1 million won, and developed in the form of an internal battery has a short product life, there is a problem that increases the maintenance cost.

최근 MEMS 기술 발달로 기존의 고정밀 산업용 센서에 비해 가격 대비 성능이 뛰어나며 저전력 소형화할 수 있는 센서들이 개발 및 출시되고 있어 저가의 센서 디바이스 제작이 가능해져 널리 보급되고 있는 추세이다.Recent advances in MEMS technology have resulted in the development and launch of low-power miniaturized sensors that are more cost effective than conventional high-precision industrial sensors, making it possible to manufacture low-cost sensor devices.

그러나, 현장의 작업자들이 스마트 팩토리 내의 장비/설비의 상태를 손쉽게 확인하여 이를 이해하고 작업할 수 있는 데이터 확인 및 운용 가이드(Guide)를 제공할 수 있는 수단들이 부족한 실정이다.However, there is a lack of means to provide a data confirmation and operation guide (Guide) for the workers in the field can easily check the status of the equipment / equipment in the smart factory to understand and work with it.

더욱이, 기존 스마트 팩토리 내의 장비/설비의 유지보수용 모니터링 시스템의 경우 PC 소프트웨어 및 모바일 기기와 연동한 단순 알림 메시지과 팝업 알람 등의 인지 기능에만 한정되는 문제점이 있었다.In addition, the monitoring system for the maintenance of equipment / facilities in the existing smart factory had a problem of being limited to cognitive functions such as simple notification messages and pop-up alarms linked with PC software and mobile devices.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제조 업체, 일반 공장, 화학 공장, 발전소, 및 토목 또는 건설 현장 등에 설치되는 각종 제반 설비 또는 부품 등과 같은 관리 대상 설비의 이상 상태 감지 결과를 각종 센서를 통해 수신하고, 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 영상 정보로서 디스플레이부를 통해 시각화하여 제시함으로써, 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 정보, 추후 사고 상황으로 발생될 가능성이 있는 상황 정보, 및/또는 관리 대상 설비의 예상 수명 정보까지도 모니터링이 가능한 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is an abnormality of the management target equipment, such as various general equipment or parts installed in manufacturers, general plants, chemical plants, power plants, and civil engineering or construction sites, etc. By receiving the status detection results through various sensors and visualizing and presenting the contents related to the detection results through the display unit as image information, the failure status information of the corresponding equipment to be managed, the situation information that may be generated as a future accident situation, And / or to provide a managed equipment abnormality condition monitoring system capable of monitoring the life expectancy information of the managed equipment.

본 발명의 다른 목적은, 작업자가 현장에서 서버로부터 수신된 이상 상태 신호에 따라 해당 설비의 형상 정보를 인식하고, 인식된 설비 형상 정보와 서버의 이상 상태 정보를 매칭하여 해당 센서의 위치 및 종류와 서버의 관리 대상 설비의 분석 상태를 증강 현실 상태의 화면을 통해 표시하여 작업자가 바로 이상이 발생한 설비를 유지보수할 수 있는 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, the operator recognizes the shape information of the corresponding equipment according to the abnormal state signal received from the server in the field, matching the recognized equipment shape information and the abnormal state information of the server and the position and type of the sensor By displaying the analysis status of the management target equipment of the server through the screen of the augmented reality state to provide a management target equipment abnormality status monitoring system that allows the operator to maintain the equipment in which the abnormality occurred.

본 발명의 또 다른 목적은, 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 획득된 영상과 합성하여 증강 현실 상태의 화면을 디스플레이하여, 증강 현실 기술에 따라 해당 관리 대상 설비의 입체 영상 입체 영상, 실시간으로 수집된 현재 데이터, 및 정상 작동 범위 값 등을 동시에 표시함으로써 위험상황 예방 및 예외 상황 추적이 가능한 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to synthesize the content related to the detection result with the obtained image to display a screen of the augmented reality state, the stereoscopic image stereoscopic image of the facility to be managed according to augmented reality technology, the current data collected in real time It is to provide a managed equipment abnormality status monitoring system that can prevent danger situations and track exceptions by simultaneously displaying the values of the operating system and the normal operating range.

본 발명의 또 다른 목적은, 서버의 분석 데이터를 토대로 해당 설비의 영상을 수신하여 서버의 이상 상태 정보와 매칭하여 현장에서 작업자가 설비 상태를 확인할 수 있고 이상이 발생한 설비는 상태 결과에 따라 유지보수할 수 있는 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to receive an image of the corresponding equipment based on the analysis data of the server and match the abnormal state information of the server, the operator can check the equipment state in the field and the equipment in which the abnormality is maintained according to the status result It is to provide a monitoring system for abnormal condition of the managed equipment.

본 발명의 또 다른 목적은, 무선 센서 디바이스 기반의 PdM 및 AR 솔루션 연동을 통해 무선 PdM 시장으로의 진출 및 사업화 확대를 추진하며，Factory내 MES와의 연동을 위한 기능을 추가해 스마트 팩토리에서의 사업활용도 확대 가능한 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to promote the expansion and commercialization of the wireless PdM market through the integration of wireless sensor device-based PdM and AR solutions, and to expand the business utilization in the smart factory by adding a function for interworking with the MES in the factory. It is possible to provide a system for monitoring the abnormal condition of the equipment to be managed.

본 발명의 또 다른 목적은, 스마트 팩토리의 제조장비 및 설비에 대한 PdM 시스템 구축을 위해 디바이스 연결 및 데이터 저장/분석에 활용되는 다양한 플랫폼과 솔루션을 제공할 수 있는 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a managed facility abnormal condition monitoring system that can provide various platforms and solutions utilized for device connection and data storage / analysis for PdM system construction of smart factory manufacturing equipment and facilities. It is.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템은, 적어도 하나의 관리 대상 설비의 일정 공간에 설치되어 각 관리 대상 설비의 상태 정보를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서; 상기 센서로부터 감지된 해당 관리 대상 설비의 센싱 데이터를 수신하여 이를 분석하여 이상 상태를 감지하는 서버; 및 상기 서버로부터 상기 이상 상태의 감지 결과를 수신하고, 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 영상 정보로서 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the management target facility abnormality state monitoring system according to the present invention includes: at least one sensor installed in a predetermined space of at least one management target facility to sense state information of each management target facility; A server configured to receive sensing data of the corresponding management target facility detected by the sensor and analyze the detected data to detect an abnormal state; And a display unit configured to receive a detection result of the abnormal state from the server and to display content related to the detection result as image information.

여기서, 상기 다수의 센서로부터 감지되는 각 관리 대상 설비의 센싱 데이터를 네트워크 망 또는 무선 통신망을 통해 상기 서버로 전송하는 게이트웨이를 더 포함하여 이루어짐이 바람직하다.Here, the sensor may further include a gateway for transmitting sensing data of each management target facility detected by the plurality of sensors to the server through a network network or a wireless communication network.

또한, 상기 센서는, 전류 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 및 온도 센서 중 적어도 어느 하나일 수 있다.The sensor may be at least one of a current sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, and a temperature sensor.

또한, 상기 서버는, 다수의 상기 관리 대상 설비에 존재하는 다수의 센서으로부터 획득된 센싱 데이터를 수집하고 저장하는 데이터 베이스부; 상기 센싱 데이터를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 이상 상태 및 위치를 분석하는 데이터 분석부; 및 상기 데이터 분석부에서의 감지 결과에 따라 해당 관리 대상 설비에서 발생될 수 있는 사고 상황을 예측하거나 그 수명을 예측하는 데이터 예측부를 포함함이 바람직하다.The server may further include: a database unit configured to collect and store sensing data obtained from a plurality of sensors existing in a plurality of the management target facilities; A data analysis unit analyzing the sensing data to analyze an abnormal state and a location of a corresponding management target facility; And a data predictor for predicting an accident situation that may occur in the corresponding management target facility or predicting the lifespan according to the detection result of the data analyzer.

또한, 상기 서버로부터 감지되는 상기 이상 상태는 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 정보, 추후 사고 상황으로 발생될 가능성이 있는 상황 정보, 또는 관리 대상 설비의 예상 수명 정보를 포함함이 바람직하다.In addition, the abnormal state detected from the server preferably includes failure status information of the corresponding management target equipment, situation information that may occur in a future accident situation, or life expectancy information of the management target equipment.

또한, 상기 센서로부터 수집된 센싱 데이터가 진동 데이터일 경우, 상기 데이터 분석부는 수집된 진동 데이터의 진폭과 고유 진동 주파수의 추이를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 및 예상 수명을 추정함이 바람직하다.In addition, when the sensing data collected from the sensor is vibration data, it is preferable that the data analyzer estimates a failure state and life expectancy of the corresponding facility to be managed by analyzing trends of amplitude and natural vibration frequency of the collected vibration data. .

또한, 상기 센서로부터 수집된 센싱 데이터가 전류 데이터일 경우, 상기 데이터 분석부는 수집된 전류 데이터로부터 설비 가동시 소모 전류량 및 전류 파형(주파수 및 사인파의 형상 정보)의 추이를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 및 예상 수명을 추정함이 바람직하다.In addition, if the sensing data collected from the sensor is current data, the data analysis unit analyzes the current consumption and current waveform (frequency and sine wave shape information) during the operation of the equipment from the collected current data to analyze It is desirable to estimate the fault condition and expected life.

또한, 상기 센서로부터 수집된 센싱 데이터가 온도 데이터일 경우, 상기 데이터 분석부는 수집된 온도 데이터로부터 해당 관리 대상 설비의 온도 피크값과 누적 온도 데이터의 추이를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 및 예상 수명을 추정함이 바람직하다.In addition, when the sensing data collected from the sensor is the temperature data, the data analysis unit analyzes the trend of the temperature peak value and the cumulative temperature data of the corresponding facility to be managed from the collected temperature data to determine the failure state and the expected condition of the facility to be managed. It is desirable to estimate the lifetime.

또한, 상기 디스플레이부는, 상기 서버와 네트워크 통신망을 통해 통신 가능하며 해당 관리 대상 설비와 연계된 작업자 또는 관리자의 모바일 장치 또는 PC에 구비된 디스플레이부일 수 있다.The display unit may be a display unit provided in a mobile device or a PC of a worker or a manager that can communicate with the server through a network communication network and is associated with a corresponding management target facility.

또한, 상기 모바일 장치는, 상기 서버로부터 감지되어 수신된 관리 대상 설비의 이상 상태 정보를 토대로 해당 관리 대상 설비의 형상을 인식하는 설비 형상 인식부; 상기 설비 형상 인식부를 통해 인식된 설비 형상 정보와 상기 서버의 이상 상태 정보를 매칭하여 증강 현실 상태의 화면을 통해 해당 센서의 위치 및 종류와 상기 서버의 관리 대상 설비의 분석 상태를 표시하는 스크린부를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.The mobile device may further include: a facility shape recognition unit recognizing a shape of the management target facility based on the abnormal state information of the management target facility detected and received from the server; A screen unit for displaying the location and type of the corresponding sensor and the analysis state of the facility to be managed by the server through a screen of augmented reality by matching facility shape information recognized by the facility shape recognition unit with abnormal state information of the server. It is preferable to make it.

또한, 상기 설비 형상 인식부는 해당 관리 대상 설비에 부착된 QR 코드를 인식하여 설비의 형상 정보를 인식함이 바람직하다.The facility shape recognition unit may recognize the QR code attached to the facility to be managed to recognize the shape information of the facility.

또한, 상기 모바일 장치는 해당 관리 대상 설비와 연계된 작업자가 현장에서 사용되며, 작업자가 해당 센서의 위치 및 종류와 상기 서버의 관리 대상 설비의 분석 상태에 따라 이상이 발생한 설비를 유지보수함이 바람직하다.In addition, the mobile device is used in the field by the worker associated with the management equipment, the operator is preferred to maintain the equipment in which the abnormality according to the location and type of the sensor and the analysis status of the management equipment of the server. Do.

또한, 상기 증강 현실 상태의 화면을 통한 해당 센서의 위치 및 종류와 상기 서버의 관리 대상 설비의 분석 상태가 상기 서버와 네트워크 통신망을 통해 통신 가능한 퍼스널 컴퓨터에 구비된 모니터에도 표시됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that the position and type of the corresponding sensor and the analysis state of the management target equipment of the server are displayed on the monitor provided in the personal computer that can communicate with the server through a network communication network through the screen of the augmented reality state.

또한, 상기 디스플레이부에 표시되는 내용은 해당 관리 대상 설비의 입체 영상, 실시간으로 수집된 현재 데이터, 및 작동 범위 값을 동시에 표시함이 바람직하다.In addition, the content displayed on the display unit preferably displays a stereoscopic image of a corresponding management target facility, current data collected in real time, and an operation range value at the same time.

또한, 상기 실시간 현재 데이터 및 작동 범위 값은 수치값, 그래프, 또는 영상으로 표시됨이 바람직하다.In addition, the real-time current data and operating range values are preferably displayed as numerical values, graphs, or images.

본 발명에 따른 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템에 따르면, 공장, 발전소, 및 토목 또는 건설 현장 등에 설치되는 각종 제반 설비 또는 부품 등과 같은 관리 대상 설비의 이상 상태 감지 결과를 각종 센서를 통해 수신하고, 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 영상 정보로서 디스플레이부를 통해 시각화하여 제시함으로써, 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 정보, 추후 사고 상황으로 발생될 가능성이 있는 상황 정보, 및/또는 관리 대상 설비의 예상 수명 정보까지도 모니터링이 가능한 장점이 있다.According to the target equipment abnormal condition monitoring system according to the present invention, the abnormal condition detection result of the management target equipment such as various facilities or parts installed in factories, power plants, civil engineering or construction sites, etc. are received through various sensors, and the detection By visualizing and presenting the content related to the result through the display unit, the monitoring of the failure status information of the corresponding facility to be managed, the situation information that may occur in a future accident situation, and / or the expected life information of the facility to be managed can be monitored. There are possible advantages.

또한, 작업자가 현장에서 서버로부터 수신된 이상 상태 신호에 따라 해당 설비의 형상 정보를 인식하고, 인식된 설비 형상 정보와 서버의 이상 상태 정보를 매칭하여 해당 센서의 위치 및 종류와 서버의 관리 대상 설비의 분석 상태를 증강 현실 상태의 화면을 통해 표시하여 작업자가 바로 이상이 발생한 설비를 유지보수할 수 있는 장점이 있다. In addition, the operator recognizes the shape information of the corresponding equipment according to the abnormal state signal received from the server in the field, and matches the recognized equipment shape information with the abnormal state information of the server to install the location and type of the sensor and the target equipment of the server. By displaying the analysis state of the screen through the augmented reality state has the advantage that the operator can immediately maintain the equipment in which the abnormality occurred.

또한, 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 획득된 영상과 합성하여 증강 현실 상태의 화면을 디스플레이하여, 증강 현실 기술에 따라 해당 관리 대상 설비의 입체 영상 및 고장 부위, 실시간으로 수집된 현재 데이터, 및 정상 작동 범위 값 등을 동시에 표시함으로써 위험상황 예방 및 예외 상황 추적이 가능한 장점도 있다.In addition, by synthesizing the content related to the detection result with the obtained image to display the screen of the augmented reality state, according to the augmented reality technology, the stereoscopic image and the failure site of the management equipment, the current data collected in real time, and the normal operating range Simultaneous display of values also provides the advantage of preventing risks and tracking exceptions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부에서 관리 대상 설비인 모터의 상태가 디스플레이되는 증강 현실 상태의 화면의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부에서 관리 대상 설비인 건물의 지진 상태가 디스플레이되는 증강 현실 상태의 화면의 예시도이다.1 is a configuration diagram of a management target facility abnormality monitoring system according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of a server according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile device according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram of a screen of an augmented reality state in which a state of a motor, which is a management target facility, is displayed in a display unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary diagram of a screen of an augmented reality state in which an earthquake state of a building, which is a management target facility, is displayed in a display unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.The present invention can be embodied in many different forms without departing from the spirit or main features thereof. Accordingly, the embodiments of the present invention are merely examples in all respects and should not be construed as limiting.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may be present in the middle. Should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "comprise", "comprise", "have", etc., are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, one Or other features or numbers, steps, operations, components, components or combinations thereof, or those in combination thereof should not be excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 상세 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram of a management target facility abnormality state monitoring system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a server according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view of the present invention A block diagram illustrating a configuration of a mobile device according to an embodiment.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템(1)은, 적어도 하나의 관리 대상 설비(2)의 일정 공간에 설치되어 각 관리 대상 설비(2)의 상태 정보를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서(10); 상기 센서(10)로부터 감지된 해당 관리 대상 설비(2)의 센싱 데이터를 수신하여 이를 분석하여 이상 상태를 감지하는 서버(20); 및 상기 서버(20)로부터 상기 이상 상태의 감지 결과를 수신하고, 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 영상 정보로서 디스플레이하는 디스플레이부(30)를 포함하여 이루어진다.As shown, the management target facility abnormality state monitoring system 1 according to an embodiment of the present invention is installed in a predetermined space of at least one management target facility 2 to provide status information of each management target facility 2. At least one sensor 10 for detecting the; A server 20 which receives sensing data of the corresponding management target facility 2 detected by the sensor 10 and analyzes the detected data to detect an abnormal state; And a display unit 30 that receives the detection result of the abnormal state from the server 20 and displays the content related to the detection result as image information.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템(1)은, 해당 관리 대상 설비(2)에 설치되며, 상기 다수의 센서(10)로부터 감지되는 각 관리 대상 설비의 센싱 데이터를 네트워크 망 또는 무선 통신망을 통해 상기 서버로 전송하는 게이트웨이(60)를 더 포함하여 이루어진다.Here, the management target facility abnormality state monitoring system 1 according to an embodiment of the present invention is installed in the management target facility 2, and sensing data of each management target facility detected by the plurality of sensors 10. It further comprises a gateway 60 for transmitting to the server via a network or wireless communication network.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템(1)은, 스마트 센서를 통하여 각종 산업 현장이나 건물에 설치되어 있는 구동 모터, 공조기, 냉동기, 보일러 등과 같은 관리 대상 설비에서 발생될 수 있는 실시간의 이상 상태 및 사고 상황을 감지 및 예측할 수 있을 뿐만 아니라, 해당 관리 대상 설비의 실시간의 디스플레이를 통해 정확한 이상 상태를 모니터링할 수 있다.On the other hand, the facility management condition abnormality monitoring system (1) according to an embodiment of the present invention occurs in the management target equipment such as drive motors, air conditioners, freezers, boilers, etc. installed in various industrial sites or buildings through smart sensors In addition to detecting and predicting real-time abnormalities and accidents, it is possible to monitor accurate abnormalities through the real-time display of the equipment to be managed.

물론, 도시된 예에서는 산업 설비로서의 관리 대상 설비의 예를 들고 있으나, 관리 대상이 되어 스마트 센서를 설치할 수 있는 모든 공간, 예를 들면 단순 제조업체부터 다양한 환경 기준(방폭, 방진, 및 방수 등)를 요구하는 화학 공장, 발전소 등에 설치되어 있는 각종 장비나 설비에 적용이 가능하다. 또한, 다양한 토목이나 건설 현장의 흙막이벽 가설 지지대 등에 적용되어 기울기 센서를 통해 이상 상태를 원격 모니터이 가능함은 물론이다. 또한, 사업장이나 제조 공장 등의 관리 대상 설비뿐만 아니라, 일반 건물이나 아파트 등과 같은 시설 자체이거나 그에 구비된 설비도 포함될 수 있음은 물론이다.Of course, in the illustrated example, there is an example of a management target facility as an industrial facility, but all the spaces where the smart sensor can be installed, for example, from simple manufacturers to various environmental standards (explosion-proof, dust-proof, and waterproof) It can be applied to various equipment and facilities installed in chemical plants and power plants as required. In addition, it is possible to remotely monitor the abnormal state through the inclination sensor is applied to a variety of earthwork wall construction support of civil engineering or construction sites. In addition, not only the facility to be managed such as a business place or a manufacturing plant, but also the facility itself or the facilities provided therein, such as a general building or an apartment, may be included.

상기 센서(10)는 관리 대상 설비(2)의 이상 상태를 감지하는 데 사용되는 센싱 데이터를 획득하는 스마트 장치로서, 예를 들어 해당 관리 대상 설비의 특징에 따라 달리 적용될 수 있으나, 상기 센서는, 전류 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 및 온도 센서 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에 있어 그 종류를 한정하는 것은 아니며, 가스 감지 센서뿐 아니라, 카메라, 캠코더 등과 같은 촬영 수단도 포함될 수 있다. The sensor 10 is a smart device for acquiring sensing data used to detect an abnormal state of the facility to be managed 2. For example, the sensor 10 may be differently applied according to the characteristics of the facility to be managed. It is preferably at least one of a current sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, and a temperature sensor. However, the present invention is not limited thereto, and may include not only a gas detection sensor but also a photographing means such as a camera, a camcorder, or the like.

상기 센서는 관리 대상 설비(2)의 센싱 공간 내에 존재하여 해당 설비의 이상 상태를 감지하는 각종 센싱 데이터를 획득할 수 있다. The sensor may be present in the sensing space of the management target facility 2 to obtain various sensing data for detecting an abnormal state of the corresponding facility.

상기 서버(20)는 현장 설비에 설치되는 게이트웨이(60)와 네트워크 망 또는 상용 무선망을 통해 상기 센서(10)로부터 감지된 해당 관리 대상 설비(2)의 센싱 데이터를 수신하여 이를 분석하게 된다.The server 20 receives and analyzes the sensing data of the corresponding management target facility 2 detected from the sensor 10 through the gateway 60 installed in the field facility and the network or commercial wireless network.

상기 서버(20)는 각 센서(10)로부터 센싱 데이터를 수집하고, 수집된 센싱 데이터를 분석하여 해당 관리 대상 설비(2)의 이상 상태를 감지한다.The server 20 collects sensing data from each sensor 10 and analyzes the collected sensing data to detect an abnormal state of the corresponding management target facility 2.

여기서, 상기 서버(20)는 다수의 관리 대상 설비(2)에 존재하는 다수의 센서(10)으로부터 획득된 센싱 데이터를 수집하고 저장하고, 관리 대상 설비별로 실시간의 설비 상황 정보와 다수의 관리 대상 설비를 구분하는 설비 식별 코드 등이 저장되는 데이터 베이스부(21); 및 상기 데이터 베이스부(20)에 저장된 실시간의 해당 센싱 데이터를 분석하여 해당 관리 대상 설비(2)의 이상 상태 및 위치를 분석하는 데이터 분석부(22)를 포함하여 이루어진다.Here, the server 20 collects and stores sensing data obtained from the plurality of sensors 10 present in the plurality of managed facilities 2, and provides real-time facility status information and a plurality of managed objects for each managed facility. A database unit 21 for storing facility identification codes for classifying facilities and the like; And a data analysis unit 22 analyzing the sensing data in real time stored in the database unit 20 to analyze the abnormal state and location of the management target facility 2.

상기 서버(20)의 데이터 분석부(22)는 수집된 센싱 데이터와 미리 저장된 학습 데이터 또는 통계 데이터를 비교함으로써 관리 대상 설비(2)의 이상 상태 및 그 위치를 감지할 수 있다. 여기서, 이상 상태는 해당 관리 대상 설비(2)가 그 용도 또는 목적을 달성하는 데 어려움을 겪거나 이후 사고 상황으로 발생될 가능성이 있는 상황이거나, 더 나아가 관리 대상 설비의 예상 수명 추정 및 고장 정보까지 포함할 수 있다. The data analysis unit 22 of the server 20 may detect an abnormal state and location of the management target facility 2 by comparing the collected sensing data with previously stored learning data or statistical data. Here, the abnormal condition may be a situation in which the equipment to be managed 2 has difficulty in achieving its use or purpose, or may be caused by an accident situation, or further, an estimated life expectancy and failure information of the equipment to be managed. It may include.

이때, 관리 대상 설비의 예상 수명 추정 및 고장의 진단은 예를 들면 모터의 경우, 그 전기기기의 소모 전류 패턴 분석을 통해 예상수명 추정 및 고장을 진단할 수 있게 되는 것이다.In this case, the life expectancy estimation and diagnosis of the failure of the management target equipment, for example, in the case of a motor, it is possible to estimate the life expectancy and failure through the analysis of the current consumption pattern of the electric equipment.

또한, 상기 서버(20)는 다양한 분석 기법 또는 알고리즘을 활용하여 관리 대상 설비(2)의 이상 상태를 감지할 수 있으며, 상기 분석 기법 또는 알고리즘은 관리 대상 설비(2)나 센싱 데이터의 종류 등에 따라 달라질 수 있다.In addition, the server 20 may detect an abnormal state of the management target facility 2 by using various analysis techniques or algorithms, and the analysis technique or algorithm may be determined according to the type of management target facility 2 or the sensing data. Can vary.

또한, 서버(20)는 이상 상태의 감지 결과에 따라 관리 대상 설비(2)의 예상 수명이나, 발생될 수 있는 사고 상황을 예측할 수 있다. 여기서, 사고 상황은 관리 대상 설비(2)가 그 용도 또는 목적을 달성할 수 없는 위험 상황으로서, 예를 들어 가스 폭발 상황, 화재 상황, 지진 발생 상황 등이 이에 해당할 수 있다. In addition, the server 20 may predict the expected life of the management target facility 2 or an accident situation that may occur according to the detection result of the abnormal condition. Here, the accident situation is a dangerous situation in which the facility to be managed 2 cannot achieve its use or purpose, for example, a gas explosion situation, a fire situation, an earthquake occurrence situation, and the like.

한편, 서버(20)는 자신의 분석 데이터를 토대로 해당 관리 대상 설비의 이상 상태를 확인하고 이상 상태 신호를 해당 설비의 작업자의 모바일 장치(50)로 전송하여 후술하는 바와 같이, 해당 설비의 QR 코드 등을 통한 설비의 형상 정보 인식에 따라 해당 센서 종류와 센서 위치 등을 확인하고, 증강 현실 화면을 통해 작업자가 설비 상태를 확인할 수 있고, 이상이 발생한 설비는 상태 결과에 따라 유지보수할 수 있게 된다.On the other hand, the server 20 checks the abnormal state of the facility to be managed based on its analysis data and transmits the abnormal state signal to the mobile device 50 of the operator of the facility, as will be described later, QR code of the facility In accordance with the recognition of the shape information of the equipment through the equipment, such as the sensor type and sensor location, and the operator can check the equipment status through the augmented reality screen, the equipment that has an abnormality can be maintained according to the status results .

상기 디스플레이부(30)는 서버(20)로부터 상기 이상 상태의 감지 결과를 수신하고, 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 영상 정보로서 디스플레이하는 역할을 수행한다.The display unit 30 receives a detection result of the abnormal state from the server 20 and displays a content related to the detection result as image information.

즉, 상기 디스플레이부(30)는 상기 센서(10)에 의해 촬영된 관리 대상 설비(20)의 영상을 획득하고, 획득된 영상을 상기 서버(20)로부터 수신된 감지 결과와 관련된 컨텐츠와 상호 매칭하여 디스플레이하도록 할 수 있다.That is, the display unit 30 acquires an image of the management target facility 20 photographed by the sensor 10, and mutually matches the obtained image with contents related to the detection result received from the server 20. Can be displayed.

이때, 상기 영상은 입체화된 영상으로 구현하고, 해당 영상에 대응되는 해당 관리 대상 설비(2)의 이상 상태에 대한 정보를 매칭시켜 화면을 통해 설비 코드 조회에 따라 입체적으로 모니터링할 수 있다. In this case, the image may be implemented as a stereoscopic image, and the information about the abnormal state of the management target facility 2 corresponding to the image may be matched and three-dimensionally monitored according to the facility code inquiry through the screen.

여기서, 가장 바람직하게는 상기 디스플레이부(30)는 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 획득된 영상과 합성하여 증강 현실 상태의 화면을 디스플레이할 수 있다. In this case, the display unit 30 may display the screen of the augmented reality state by synthesizing the content related to the detection result with the obtained image.

상기 증강 현실 기술에 따라, IoT 플랫폼 기반의 센서 데이터를 AR 컨텐츠 형태로 만들어 현실 공간에서 좀 더 직관적으로 IoT Visual 데이터를 제공(해당 관리 대상 설비의 입체 영상 및 고장 부위, 실시간으로 수집된 현재 데이터, 및 정상 작동 범위 값 등을 동시에 표시)함으로써 위험상황 예방 및 예외 상황 추적이 가능한 장점이 있다. According to the augmented reality technology, IoT platform-based sensor data is made in the form of AR content to provide IoT visual data more intuitively in the real space (stereoscopic images and failure sites of the corresponding target equipment, current data collected in real time, And the normal operating range value, etc.) at the same time, it is possible to prevent risks and track exceptions.

한편, 상기 디스플레이부(30)는 상기 서버(20)와 네트워크 통신망을 통해 통신 가능한 종합 관제소 등에 설치된 원격 모니터링 퍼스널 컴퓨터(40)에 구비된 모니터일 수 있다.On the other hand, the display unit 30 may be a monitor provided in the remote monitoring personal computer 40 installed in a general control center that can communicate with the server 20 via a network communication network.

또한, 상기 디스플레이부(30)는 상기 서버(20)와 네트워크 통신망을 통해 통신 가능한 해당 관리 대상 설비와 연계된 작업자 또는 관리자의 모바일 장치(50)에 구비된 스크린일 수 있다. In addition, the display unit 30 may be a screen provided in the mobile device 50 of a worker or a manager associated with a corresponding management target facility that can communicate with the server 20 through a network communication network.

이에 따라, 모바일 장치(50)를 소지하는 사용자는 자신이 현재 위치하고 있는 관리 대상 설비(2)에서 이상 상태가 발생하였는지, 또는 발생될 가능성이 있는지의 여부를 보다 직관적이고 간편하게 파악할 수 있다.Accordingly, the user possessing the mobile device 50 can more intuitively and easily determine whether an abnormal condition has occurred or is likely to occur in the management target facility 2 where he is currently located.

또한, 서버(20)는 모바일 장치(50)의 현재 위치 정보에 대응되는 관리 대상 설비(2)의 이상 상태를 감지하고, 상기 감지 결과에 따라 관리 대상 설비(2)에서 발생될 수 있는 사고 상황을 예측한 후, 사고 상황의 예측 결과를 상기 모바일 장치(50)로 전송할 수 있다. 모바일 장치(50)는 서버(20)로부터 사고 상황의 예측 결과를 수신하고, 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 획득된 영상과 합성하여 증강 현실 상태의 화면을 통해 디스플레이할 수 있다. 이에 따라, 모바일 장치(50)를 소지하는 사용자는 자신이 현재 위치하고 있는 관리 대상 설비(2)에서 사고 상황이 발생될 가능성이 있는지의 여부를 보다 직관적이고 간편하게 파악할 수 있다.In addition, the server 20 detects an abnormal state of the management target facility 2 corresponding to the current location information of the mobile device 50, and an accident situation that may occur in the management target facility 2 according to the detection result. After the prediction, the prediction result of the accident situation may be transmitted to the mobile device 50. The mobile device 50 may receive the prediction result of the accident situation from the server 20, synthesize the content related to the detection result with the obtained image, and display the result on the screen of the augmented reality state. Accordingly, the user possessing the mobile device 50 can more intuitively and easily determine whether or not an accident situation may occur in the management target facility 2 where he is currently located.

상기 모바일 장치(50)는 사용자가 소지하는 단말로서, 예를 들어 스마트폰, 노트북, 태블릿 PC, PDA 등과 같은 전자 기기, 스마트 안경, 스마트 고글, 스마트 헬멧 등과 같이 전방 영상을 획득하기 위한 촬영 수단 및 상기 영상을 디스플레이하기 위한 화면이 구비되는 헤드 마운티드 디스플레이(HMD : Head Mounted Display) 등을 모두 포함하는 넓은 의미로 사용된다.The mobile device 50 is a terminal possessed by a user, for example, an electronic device such as a smartphone, a notebook, a tablet PC, a PDA, or the like, photographing means for acquiring a front image such as smart glasses, smart goggles, a smart helmet, and the like; It is used in a broad sense to include all of a head mounted display (HMD) including a screen for displaying the image.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 모바일 장치(50)는, 상기 서버(20)로부터 감지되어 수신된 관리 대상 설비(2)의 이상 상태 정보를 토대로 해당 관리 대상 설비의 형상을 인식하는 설비 형상 인식부(51); 모바일 장치(50)의 현재 위치 정보를 획득하는 위치 획득부(52), 및 상기 설비 형상 인식부(51)를 통해 인식된 설비 형상 정보와 상기 서버의 이상 상태 정보를 매칭하여 증강 현실 상태의 화면을 통해 해당 센서(10)의 위치 및 종류와 상기 서버의 관리 대상 설비(2)의 분석 상태를 표시하는 스크린부(53)를 포함할 수 있다. That is, as shown in FIG. 3, the mobile device 50 of the present invention recognizes the shape of the management target facility based on the abnormal state information of the management target facility 2 detected and received from the server 20. Facility shape recognition unit 51; The position acquisition unit 52 for acquiring the current position information of the mobile device 50 and the screen of the augmented reality state by matching the facility shape information recognized by the facility shape recognition unit 51 with the abnormal state information of the server. The screen unit 53 may display a position and type of the corresponding sensor 10 and an analysis state of the management target facility 2 of the server.

한편, 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 획득된 영상과 합성하여 증강 현실 상태의 화면을 디스플레이되는 내용은 해당 관리 대상 설비의 입체 영상, 실시간으로 수집된 현재 데이터, 및 정상 작동 범위 값 등을 동시에 표시하는 것으로, 이상 예측 결과를 나타내는 수치값, 텍스트, 그래프, 이미지, 영상, 표, 도형 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the content displayed on the augmented reality screen by synthesizing the content related to the detection result with the acquired image simultaneously displays a stereoscopic image of the corresponding management target device, current data collected in real time, and a normal operating range value. It may be composed of a numerical value, a text, a graph, an image, an image, a table, a figure, or a combination thereof, indicating an abnormal prediction result.

즉, 본 발명의 실시예들에 따르면, 관리 대상 설비(2)의 사고 상황에 대한 예측 결과를 가상현실 상태의 화면으로 사용자에게 디스플레이하여 사고 상황이 발생될 가능성이 있는 지의 여부를 보다 직관적이고 간편하게 파악할 수 있다.That is, according to embodiments of the present invention, the prediction result of the accident situation of the management target facility 2 is displayed on the screen of the virtual reality state to the user to more intuitively and conveniently whether the accident situation is likely to occur. I can figure it out.

한편, 상기 설비 형상 인식부(51)는 상기 서버(20)로부터 관리 대상 설비의 이상 상태에 대한 신호를 수신한 경우, 해당 관리 대상 설비에 부착된 QR 코드 등을 통해 자신의 카메라 장치를 통해 인식하여 설비의 형상 정보를 인식하도록 함이 바람직하다.On the other hand, when the facility shape recognition unit 51 receives a signal for the abnormal state of the management target equipment from the server 20, the facility shape recognition unit 51 recognizes through its own camera device through a QR code attached to the management equipment It is preferable to recognize the shape information of the equipment.

즉, 상기 모바일 장치(50)는 해당 관리 대상 설비와 연계된 작업자가 현장에서 사용되며, 작업자가 현장에서 서버(20)로부터 수신된 이상 상태 신호에 따라 해당 설비의 형상 정보를 인식하고, 인식된 설비 형상 정보와 서버의 이상 상태 정보를 매칭하여 해당 센서(10)의 위치 및 종류와 상기 서버의 관리 대상 설비(2)의 분석 상태를 증강 현실 상태의 화면을 통해 표시하여 작업자가 바로 이상이 발생한 설비를 즉각적으로 유지보수할 수 있게 되는 것이다.That is, the mobile device 50 is used by a worker associated with the corresponding management target equipment in the field, the operator recognizes the shape information of the corresponding equipment according to the abnormal state signal received from the server 20 in the field, By matching the facility shape information with the abnormal state information of the server, the position and type of the corresponding sensor 10 and the analysis state of the management target facility 2 of the server are displayed on the screen of the augmented reality state, whereby an operator immediately generates an abnormality. The facility can be maintained immediately.

이때, 상기 증강 현실 상태의 화면을 통한 해당 센서의 위치 및 종류와 상기 서버의 관리 대상 설비의 분석 상태가 상기 서버(20)와 네트워크 통신망을 통해 통신 가능한 퍼스널 컴퓨터(40)에 구비된 모니터에도 동일하게 표시됨이 바람직하다.At this time, the position and type of the sensor and the analysis state of the management target equipment of the server through the screen of the augmented reality state is the same in the monitor provided in the personal computer 40 that can communicate with the server 20 through a network communication network. It is preferable to indicate.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버(20)는 데이터 베이스부(21), 데이터 분석부(22) 및 데이터 예측부(23)를 포함한다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the server 20 according to an embodiment of the present invention includes a database unit 21, a data analyzer 22, and a data predictor 23.

상기 데이터베이스부(21)는 관리 대상 설비(2)에 존재하는 센서(10) 각각으로부터 획득된 센싱 데이터를 수집하고 저장한다. 관리 대상 설비(2) 내 각 센서(10)는 네트워크를 통해 서버(20)와 연결되며, 데이터베이스부(21)는 각 센서(10)로부터 획득된 센싱 데이터를 실시간으로 수집하여 관리 대상 설비별로 실시간의 설비 상황 정보(센싱 데이터)와 다수의 관리 대상 설비를 구분하는 설비 식별 코드 등이 저장되어진다. The database unit 21 collects and stores sensing data obtained from each of the sensors 10 present in the management target facility 2. Each sensor 10 in the management target facility 2 is connected to the server 20 through a network, and the database unit 21 collects the sensing data obtained from each sensor 10 in real time for each management target facility. Equipment status information (sensing data) and equipment identification codes for distinguishing a plurality of equipment to be managed are stored.

상기 데이터 분석부(20)는 수집된 센싱 데이터를 분석하여 관리 대상 설비(2)의 이상 상태를 감지한다. 데이터 분석부(22)는 수집된 센싱 데이터와 미리 저장된 학습 데이터 또는 통계 데이터를 비교함으로써 관리 대상 설비(2)의 이상 상태를 감지할 수 있다. 일 예로서, 데이터 분석부(22)는 이전에 수집된 센싱 데이터들의 패턴을 학습하여 학습 데이터를 생성하고, 실시간으로 수집된 센싱 데이터와 상기 학습 데이터를 비교하여 관리 대상 설비(2)의 이상 상태를 감지할 수 있다. 다른 예로서, 데이터 분석부(22)는 이전에 수집된 센싱 데이터들을 통계적으로 분석하여 통계 데이터를 생성하고, 실시간으로 수집된 센싱 데이터와 상기 통계 데이터를 비교하여 관리 대상 설비(20)의 이상 상태를 감지할 수 있다.The data analysis unit 20 detects an abnormal state of the management target facility 2 by analyzing the collected sensing data. The data analyzer 22 may detect an abnormal state of the management target facility 2 by comparing the collected sensing data with previously stored learning data or statistical data. As an example, the data analyzer 22 generates learning data by learning a pattern of previously collected sensing data, compares the sensing data and the learning data collected in real time, and an abnormal state of the management target facility 2. Can be detected. As another example, the data analyzer 22 statistically analyzes previously collected sensing data to generate statistical data, and compares the collected sensing data with the statistical data in real time to an abnormal state of the management target facility 20. Can be detected.

상기 데이터 분석부(22)는 이상 상태의 감지 결과를 생성하여 데이터베이스(21)에 저장할 수 있다. 이때, 데이터 분석부(22)는 상기 감지 결과를 JSON(JavaScript Object Notation) 파일, XML(eXtensible Markup Language) 파일 등 의 형태로 변환하여 내부 데이터베이스에 저장할 수 있다. 이에 따라, 데이터 분석부(22)는 대량의 센싱 데이터로부터 획득된 감지 결과를 보다 효율적으로 저장할 수 있으며, 이로 인해 데이터 분석부(22)의 빅데이터 관리가 보다 용이해질 수 있다.The data analyzer 22 may generate a detection result of an abnormal state and store the result in the database 21. In this case, the data analyzer 22 may convert the detection result into a form of a JavaScript Object Notation (JSON) file, an eXtensible Markup Language (XML) file, and store the result in an internal database. Accordingly, the data analyzer 22 may more efficiently store the sensing result obtained from the large amount of sensing data, thereby facilitating big data management of the data analyzer 22.

상기 데이터 분석부(22)는 상기 감지 결과(컨텐츠와 영상)를 디스플레이 장치(30) 또는 모바일 장치(50)로 전송하고, 모바일 장치(50)는 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠와 영상을 합성하여 증강 현실 상태의 화면을 디스플레이할 수 있다.The data analyzer 22 transmits the detection result (content and image) to the display device 30 or the mobile device 50, and the mobile device 50 synthesizes the content and the image related to the detection result and augments it. The screen of the real state can be displayed.

상기 데이터 예측부(23)는 데이터 분석부(22)에서의 감지 결과에 따라 관리 대상 설비(2)에서 발생될 수 있는 사고 상황을 예측하거나 해당 전자기기의 수명 등을 예측한다. 데이터 예측부(23)는 이상 상태의 감지 결과를 통계적으로 분석함으로써 이후 발생되는 센싱 데이터 값을 예측하고, 예측된 센싱 데이터 값에 따라 사고 상황을 예측할 수 있다. The data predicting unit 23 predicts an accident situation that may occur in the management target facility 2 or predicts the life of the corresponding electronic device according to the detection result of the data analyzing unit 22. The data predicting unit 23 may predict the sensing data value generated later by statistically analyzing the detection result of the abnormal state, and predict the accident situation according to the predicted sensing data value.

여기서, 상기 센서(10)로부터 수집된 센싱 데이터가 진동 데이터일 경우, 상기 데이터 분석부(22)는 수집된 진동 데이터의 진폭과 고유 진동 주파수의 추이를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 및 예상 수명을 추정할 수 있다.In this case, when the sensing data collected from the sensor 10 is vibration data, the data analyzer 22 analyzes the trend of the amplitude and natural vibration frequency of the collected vibration data to determine a failure state and an expected condition of the corresponding facility to be managed. Life can be estimated.

또한, 상기 센서(10)로부터 수집된 센싱 데이터가 전류 데이터일 경우, 상기 데이터 분석부(22)는 수집된 전류 데이터로부터 설비 가동시 소모 전류량 및 전류 파형(주파수 및 사인파의 형상 정보; 찌그림 정도)의 추이를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 및 예상 수명을 추정할 수 있다.In addition, when the sensing data collected from the sensor 10 is current data, the data analyzer 22 may calculate the amount of current consumed and current waveforms (frequency and shape information of a sine wave when operating equipment) from the collected current data. Trends can be used to estimate the failure status and life expectancy of the plant under control.

또 다른 예로서, 상기 센서(10)로부터 수집된 센싱 데이터가 온도 데이터일 경우, 상기 데이터 분석부(22)는 수집된 온도 데이터로부터 해당 관리 대상 설비의 온도 피크값과 누적 온도 데이터의 추이를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 및 예상 수명을 추정할 수 있다.As another example, when the sensing data collected from the sensor 10 is temperature data, the data analyzer 22 analyzes the trend of the temperature peak value and the cumulative temperature data of the corresponding facility to be managed from the collected temperature data. It is then possible to estimate the fault condition and the expected life of the plant to be managed.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부에서 관리 대상 설비인 모터의 상태가 디스플레이되는 증강 현실 상태의 화면의 예시도이다.4 is an exemplary diagram of a screen of an augmented reality state in which a state of a motor, which is a management target facility, is displayed in a display unit according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 관리 대상 설비인 모터의 RPM 등을 감지하는 센서(10)가 설치되어 해당 모터의 구동 요소인 RPM 등을 감지할 수 있다. 이때, 상기 디스플레이부(30)는 상기 센서(10)에 의해 촬영된 모터의 영상을 획득하고, 획득된 영상을 상기 서버(20)로부터 수신된 감지 결과인 RPM 등을 나타내는 수치 및 그래프를 토대로 컨텐츠가 합성된 증강 현실 상태의 화면을 디스플레이하는 예를 시각적으로 표시하여 해당 모터의 구동과 관련된 이상 상태를 보다 직관적이고 간편하게 파악할 수 있게 된다.As shown in FIG. 4, a sensor 10 for detecting an RPM of a motor, which is a management target facility, may be installed to detect an RPM, which is a driving element of the corresponding motor. In this case, the display unit 30 acquires an image of the motor photographed by the sensor 10, and displays the acquired image based on a numerical value and a graph indicating RPM, which is a detection result received from the server 20. By visually displaying an example of displaying the synthesized augmented reality screen, it is possible to more intuitively and easily determine the abnormal state associated with the driving of the motor.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부에서 관리 대상 설비인 건물의 지진 상태가 디스플레이되는 증강 현실 상태의 화면의 예시도이다.FIG. 5 is an exemplary diagram of a screen of an augmented reality state in which an earthquake state of a building, which is a management target facility, is displayed in a display unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 관리 대상 설비인 테이블 위에 진동을 감지하는 센서(10)가 배치되어 있으며, 상기 센서(10)는 테이블 또는 상기 테이블에 놓여진 물컵의 진동을 감지할 수 있다. As shown in FIG. 5, a sensor 10 for detecting vibration is disposed on a table that is a facility to be managed, and the sensor 10 may detect vibration of a table or a water cup placed on the table.

이때, 상기 디스플레이부(30)는 상기 센서(10)에 의해 촬영된 테이블과 물컵의 영상을 획득하고, 획득된 영상을 상기 서버(20)로부터 수신된 감지 결과인 지진 강도를 나타내는 막대 그래프 및 그 수치값을 토대로 컨텐츠가 합성된 증강 현실 상태의 화면을 디스플레이하는 예를 나타내어 지진과 관련된 이상 상태를 보다 직관적이고 간편하게 파악할 수 있게 된다.At this time, the display unit 30 obtains an image of the table and the water cup photographed by the sensor 10, the bar graph indicating the seismic intensity that is a detection result received from the server 20 and the As an example of displaying an augmented reality screen in which contents are synthesized based on numerical values, an abnormal state related to an earthquake can be more intuitively and easily identified.

본 발명은 상기한 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.Although the present invention has been described with reference to the above-described preferred embodiments and the accompanying drawings, it is also possible to constitute different embodiments within the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and should be construed as not limited to the specific embodiments described herein.

1: 본 발명에 따른 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템
2: 관리 대상 설비
10: 센서
20: 서버
21: 데이터 베이스부 22: 데이터 분석부
23: 데이터 예측부
30: 디스플레이부
40: 원겨 모니터링 퍼스털 컴퓨터
50: 모바일 장치
51: 설비 형상 인식부 52: 위치 획득부
53: 스크린부1: System to monitor abnormal condition of the management target equipment according to the present invention
2: equipment to be managed
10: sensor
20: server
21: database unit 22: data analysis unit
23: data prediction unit
30: display unit
40: remote monitoring personal computer
50: mobile device
51: facility shape recognition unit 52: position acquisition unit
53: screen section

Claims (15)

적어도 하나의 관리 대상 설비의 일정 공간에 설치되어 각 관리 대상 설비의 상태 정보를 감지하기 위한 다수의 센서;
상기 센서로부터 감지된 해당 관리 대상 설비의 센싱 데이터를 수신하여 이를 분석하여 이상 상태를 감지하는 서버; 및
상기 서버로부터 상기 이상 상태의 감지 결과를 수신하고, 상기 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 영상 정보로서 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
상기 서버는,
다수의 상기 관리 대상 설비에 존재하는 다수의 센서로부터 획득된 센싱 데이터를 수집하고 저장하는 데이터 베이스부;
상기 센싱 데이터를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 이상 상태 및 위치를 분석하는 데이터 분석부; 및
상기 데이터 분석부에서의 감지 결과에 따라 해당 관리 대상 설비에서 발생될 수 있는 사고 상황을 예측하거나 그 수명을 예측하는 데이터 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 서버로부터 감지되는 상기 이상 상태는 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 정보, 추후 사고 상황으로 발생될 가능성이 있는 상황 정보, 또는 관리 대상 설비의 예상 수명 정보를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 센서로부터 수집된 센싱 데이터가 진동 데이터일 경우, 상기 데이터 분석부는 수집된 진동 데이터의 진폭과 고유 진동 주파수의 추이를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 및 예상 수명을 추정하는 것을 특징으로 하며,
상기 센서로부터 수집된 센싱 데이터가 전류 데이터일 경우, 상기 데이터 분석부는 수집된 전류 데이터로부터 설비 가동시 소모 전류량 및 전류 파형(주파수 및 사인파의 형상 정보)의 추이를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 및 예상 수명을 추정하는 것을 특징으로 하고,
상기 센서로부터 수집된 센싱 데이터가 온도 데이터일 경우, 상기 데이터 분석부는 수집된 온도 데이터로부터 해당 관리 대상 설비의 온도 피크값과 누적 온도 데이터의 추이를 분석하여 해당 관리 대상 설비의 고장 상태 및 예상 수명을 추정하는 것을 특징으로 하며,
상기 디스플레이부는, 상기 서버와 네트워크 통신망을 통해 통신 가능하며 해당 관리 대상 설비와 연계된 작업자 또는 관리자의 모바일 장치 또는 PC에 구비된 디스플레이부인 것을 특징으로 하며,
상기 모바일 장치는,
상기 서버로부터 감지되어 수신된 관리 대상 설비의 이상 상태 정보를 토대로 해당 관리 대상 설비의 형상을 인식하는 설비 형상 인식부; 및
상기 설비 형상 인식부를 통해 인식된 설비 형상 정보와 상기 서버의 이상 상태 정보를 매칭하여 증강 현실 상태의 화면을 통해 해당 센서의 위치 및 종류와 상기 서버의 관리 대상 설비의 분석 상태를 표시하는 스크린부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 설비 형상 인식부는 해당 관리 대상 설비에 부착된 QR 코드를 인식하여 설비의 형상 정보를 인식하고, 설비의 형상 정보 인식에 따라 해당 센서 종류와 센서 위치를 확인하는 것을 특징으로 하며,
상기 디스플레이부는 상기 서버와 네트워크 통신망을 통해 통신 가능한 종합 관제소에 설치된 원격 모니터링 퍼스널 컴퓨터에 구비된 모니터이며,
상기 디스플레이부는 상기 센서에 의해 촬영된 관리 대상 설비의 영상을 획득하고, 획득된 영상을 상기 서버로부터 수신된 감지 결과와 관련된 컨텐츠와 상호 매칭하여 디스플레이하도록 하며,
상기 디스플레이부는 관리 대상 설비의 영상을 입체화된 영상으로 구현하고, 해당 관리 대상 설비의 영상에 대응되는 해당 관리 대상 설비의 이상 상태에 대한 정보를 매칭시켜 화면을 통해 설비 코드 조회에 따라 입체적으로 모니터링할 수 있도록 하며,
상기 디스플레이부는 감지 결과와 관련된 컨텐츠를 획득된 영상과 합성하여 증강 현실 상태의 화면을 디스플레이하는 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템.
A plurality of sensors installed in a predetermined space of at least one management target facility to sense state information of each management target facility;
A server configured to receive sensing data of the corresponding management target facility detected by the sensor and analyze the detected data to detect an abnormal state; And
And a display unit configured to receive the detection result of the abnormal state from the server and to display the content related to the detection result as image information.
The server,
A database unit for collecting and storing sensing data obtained from a plurality of sensors present in a plurality of the management target facilities;
A data analysis unit analyzing the sensing data to analyze an abnormal state and a location of a corresponding management target facility; And
And a data estimator for predicting an accident situation that may occur in a corresponding management target device or predicting its lifespan according to the detection result of the data analyzer.
The abnormal state detected from the server is characterized in that it includes failure status information of the corresponding management target equipment, situation information that may occur in a future accident situation, or life expectancy information of the management target equipment,
When the sensing data collected from the sensor is vibration data, the data analysis unit analyzes the trend of the amplitude and natural vibration frequency of the collected vibration data to estimate the failure state and life expectancy of the corresponding equipment to be managed,
If the sensing data collected from the sensor is current data, the data analyzer analyzes the trend of current consumption and current waveforms (frequency and sine wave shape information) during facility operation from the collected current data to determine a fault state of the corresponding equipment to be managed. And estimating life expectancy,
When the sensing data collected from the sensor is temperature data, the data analyzer analyzes the temperature peak value and the cumulative temperature data of the corresponding management target equipment from the collected temperature data to determine the failure state and the expected lifespan of the management target equipment. Characterized by estimating,
The display unit may communicate with the server through a network communication network and is a display unit provided in a mobile device or a PC of an operator or manager associated with a corresponding management target facility.
The mobile device,
A facility shape recognition unit recognizing a shape of the management target facility based on the abnormal state information of the management target facility detected and received from the server; And
A screen unit for displaying the location and type of the corresponding sensor and the analysis state of the facility to be managed by the server through a screen of augmented reality by matching facility shape information recognized by the facility shape recognition unit with abnormal state information of the server. Characterized in that made,
The facility shape recognition unit recognizes the QR code attached to the corresponding management target facility to recognize the shape information of the facility, and confirms the sensor type and sensor position according to the shape information recognition of the facility,
The display unit is a monitor provided in a remote monitoring personal computer installed in a general control station that can communicate with the server through a network communication network,
The display unit acquires an image of a management target facility photographed by the sensor, and displays the acquired image by matching the contents related to the detection result received from the server with each other.
The display unit implements the image of the management equipment to be a three-dimensional image, match the information on the abnormal state of the management equipment corresponding to the image of the management equipment to monitor in three dimensions according to the equipment code inquiry through the screen To ensure that
And the display unit monitors an augmented reality condition screen by synthesizing content related to a detection result with an acquired image.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 센서로부터 감지되는 각 관리 대상 설비의 센싱 데이터를 네트워크 망 또는 무선 통신망을 통해 상기 서버로 전송하는 게이트웨이를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
And a gateway for transmitting sensing data of each management target facility detected by the plurality of sensors to the server through a network network or a wireless communication network.
제 1 항에 있어서,
상기 센서는, 전류 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 및 온도 센서 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The sensor is at least one of a current sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, and a temperature sensor, characterized in that the management target facility abnormal state monitoring system.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 모바일 장치는 해당 관리 대상 설비와 연계된 작업자가 현장에서 사용되며, 작업자가 해당 센서의 위치 및 종류와 상기 서버의 관리 대상 설비의 분석 상태에 따라 이상이 발생한 설비를 유지보수하는 것을 특징으로 하는 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The mobile device has a worker associated with a corresponding facility to be managed in the field, and the operator maintains a facility in which an abnormality occurs according to the location and type of the sensor and the analysis status of the facility to be managed by the server. Managed equipment abnormality status monitoring system.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 디스플레이부에 표시되는 내용은 해당 관리 대상 설비의 입체 영상 및 고장 부위, 실시간으로 수집된 현재 데이터, 및 작동 범위 값을 동시에 표시하는 것을 특징으로 하는 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The content displayed on the display unit is characterized in that the management equipment abnormal condition monitoring system, characterized in that the simultaneous display of the stereoscopic image and the failure site, the current data collected in real time, and the operating range value.
제 14 항에 있어서,
상기 실시간 현재 데이터 및 작동 범위 값은 수치값, 그래프, 또는 영상으로 표시되는 것을 특징으로 하는 관리 대상 설비 이상 상태 모니터링 시스템.The method of claim 14,
The real-time current data and the operating range value is a management equipment abnormality status monitoring system, characterized in that displayed as a numerical value, a graph, or an image.
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