KR20040022968A - remote management system for construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설기계 원격관리시스템에 관한 것으로, 특히 기계 가동정보를 관리하는 수단을 가진 건설기계 주제어장치를 포함한 건설기계 원격관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a construction machine remote management system, and more particularly to a construction machine remote management system including a construction machine main control unit having a means for managing machine operation information.
일반적으로 건설기계 원격관리시스템은 굴삭기, 휠로더 등의 건설기계내 엔진, 펌프, 변속기, 메인 컨트롤밸브를 포함한 유압시스템 등에 장착된 각종 디지털, 아날로그 센서 신호를 주제어장치가 받아들여 통신망을 통해 웹서버로 데이터 전송이 이루어지며, 상기한 건설기계 가동 데이터는 데이터베이스화되어 기계 관리자나, 기계 수리자가 관심 있는 건설기계의 가동정보나 이력관리 내용을 인터넷망을 통해 쉽게 인지할 수 있도록 하여 기계가 최적의 가동조건을 유지 관리토록 지원하는 시스템이다.In general, the remote control system of construction machinery receives various digital and analog sensor signals installed in the hydraulic system including the engine, pump, transmission, and main control valve in the construction machinery such as excavators and wheel loaders. Data transfer is made, and the construction machine operation data is databased so that the machine manager or the machine repairer can easily recognize the operation information or the history management contents of the construction machine of interest through the internet network so that the machine can operate optimally. A system that supports condition maintenance.
여기서, 상기한 건설기계의 가동정보라 함은 건설기계 운전석 내 모니터에 표시되는 냉각수 온도, 작동유 온도, 연료잔량, 배터리 전압, 엔진 속도, 주행 속도, 경고 및 밸브 구동상태 등의 각종 운전상태정보와 혼용되기도 하나, 기계의 관리측면에서 필요한 가동정보는 엄밀히 구분된다.Herein, the operation information of the construction machine includes various operation state information such as the coolant temperature, the hydraulic oil temperature, the fuel level, the battery voltage, the engine speed, the running speed, the warning, and the valve driving state displayed on the monitor of the construction machine driver's seat. Although often used interchangeably, the operational information required in terms of machine management is strictly distinguished.
즉, 건설기계 원격관리 시스템을 이용할 대상자(기계 관리자나 기계 수리자)에게 필요한 데이터들만을 추출하여 쉽게 인지할 수 있도록 정보로서 가공하여 제공하여야 한다.That is, only the data necessary for the target person (machine manager or machine repairman) to use the construction machine remote management system should be processed and provided as information for easy recognition.
또한, 건설기계 원격관리시스템은 건설기계마다 장착되어 있는 주 제어장치(별도 전용장치 설치도 가능)로부터 허가된 무선통신 유료 서비스망을 이용하여 웹서버로 데이터전송이 이루어지는데, 동일한 정보라도 시스템 사용자에게 경제적으로 제공하여야 한다.In addition, the construction equipment remote management system transmits data to a web server using a licensed wireless telecommunication service network, which is licensed from the main control unit (separately dedicated device can be installed) installed for each construction machine. Should be provided economically.
일례로 기계의 가동시간 정보를 위해 기계의 엔진 가동 시작 및 중단할 때마다 데이터를 전송토록 시스템이 구성된다면, 작업의 종류에 따라 또는 불특정인의 고의적인 조작에 의해 엔진 가동조작 회수가 증대되었을 때, 통신서비스를 이용하는 데이터 량에 비례하게 부과되는 통신비용은 상당한 부담으로 작용하는 문제점이 있다.For example, if the system is configured to transmit data every time the machine starts and stops the engine for information on the machine's uptime, if the number of engine start-up operations is increased according to the type of work or by unintentional manipulation However, there is a problem that the communication cost imposed in proportion to the amount of data using the communication service acts as a significant burden.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기계 관리자나 기계 수리자에게 필요하다고 판단되는 가동정보를 건설기계내 주 제어장치가 관리하는 수단을 가짐으로써, 저렴한 통신비용으로 해당 기계의 유지 관리를 지원할 수 있도록 한 건설기계 원격관리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, and has a low communication cost by having a means for the main control device in the construction machine to manage the operation information that is deemed necessary for the machine manager or machine repairer The purpose is to provide a construction machine remote management system that can support the maintenance of the machine.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계 원격관리시스템은 굴삭기, 휠로더 등으로 대표되는 건설기계에 기계의 운전과 관련된 모든 전기 입출력을 관장하는 주 제어장치와, 운전자에게 기계 가동상태를 알리고, 운전자가 조작입력을 수행할 수 있는 모니터와, 원격지와의 데이터 송수신을 위한 무선통신 단말기가 구비되어 기계의 가동정보를 송출하는 정보 취득/송출부와;The construction machine remote management system according to the present invention for achieving the above object is a main control device that manages all the electrical input and output associated with the operation of the machine to the construction machine represented by excavators, wheel loaders, etc., and informs the driver the machine operation state An information acquisition / transmission unit configured to provide a monitor for allowing a driver to perform an operation input, and a wireless communication terminal for transmitting and receiving data to and from a remote site, for transmitting operation information of the machine;
지상의 건설기계로부터 취득/송출된 가동정보 데이터를 받아 지상으로 다시중계 역할을 하는 통신위성과, 이 통신위성으로부터 데이터를 받아 메일 형식 등의 정해진 포맷으로 데이터를 재 가공하여 지상의 다른 곳으로 데이터를 중계 관리하는 통신위성기지 관문국과, 이 통신위성기지 관문국으로부터 지상의 다른 곳으로 데이터가 전달될 수 있도록 설치된 전용회선 또는 공용회선으로 이루어지는 정보 전달부와;Receives and transmits operation information data acquired from construction equipment on the ground and relays it back to the ground. Receives data from this communications satellite and reprocesses the data in a predetermined format such as an e-mail format. An information transmission unit comprising a communication satellite base station for relay management and a dedicated line or a public line installed to transmit data from the communication satellite base station to another place on the ground;
통신위성기지 관문국과의 데이터 교환을 통해 각 건설기계의 가동정보를 컴퓨터 모니터에 표시하고, 그 가동이력을 데이터베이스를 통해 관리하는 웹서버로 이루어지는 정보 표시/관리부로 구성되어,It consists of an information display / management unit consisting of a web server that displays the operation information of each construction machine on the computer monitor and exchanges the operation history through a database through data exchange with the gateway station of the communication satellite base.
시스템 사용자에 의해 임의의 컴퓨터에서 인터넷을 통해 건설기계의 가동 및 이력정보에 접근할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.It is characterized in that the system user is configured to access the operation and history information of the construction machine through the Internet from any computer.
도 1은 본 발명에 따른 건설기계 원격관리시스템을 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a construction machine remote management system according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 건설기계 원격관리시스템 중 건설기계 주 제어장치2 is a construction machine main control device of the construction machine remote management system according to the present invention
에서 일일 연료소모량 데이터를 관리하기 위한 흐름도.Flow chart for managing daily fuel consumption data in a.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing
1 : 건설기계2 : 통신위성1: Construction machine 2: Communication satellite
3 : 통신위성기지 관문국4 : 전용회선 또는 공용회선3: gateway for communication satellite base 4: leased line or shared line
5 : 건설기계 관리 웹서버6 : 시스템 사용자5: construction machine management web server 6: system user
7 : 건설기계 주 제어장치8 : 모니터7: construction machine main control unit 8: monitor
9 : 무선통신 단말기11 : 마이크로프로세서9: wireless communication terminal 11: microprocessor
12 : 신호처리부 13 : 연료센서12: signal processor 13: fuel sensor
14 : 엔진속도센서15 : 아이들 압력스위치14: engine speed sensor 15: idle pressure switch
16 : 기억장치17 : 통신 인터페이스부16: storage device 17: communication interface unit
18 : 통신 인터페이스부19 : 표시창18: communication interface unit 19: display window
20 : 버튼20: button
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 건설기계 원격관리시스템을 도시한 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 건설기계 원격관리시스템 중 건설기계 주 제어장치에서 일일 연료소모량 데이터를 관리하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram showing a construction machine remote management system according to the present invention, Figure 2 is a flow chart for managing the daily fuel consumption data in the construction machine main control device of the construction machine remote management system according to the present invention.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건설기계 원격관리시스템은 굴삭기, 휠로더 등으로 대표되는 건설기계(1)에 기계의 운전과 관련된 모든 전기 입출력을 관장하는 주 제어장치(7)와, 운전자에게 기계 가동상태를 알리고, 운전자가 조작입력을 수행할 수 있는 모니터(8)와, 원격지와의 데이터 송수신을 위한 무선통신 단말기(9)가 구비되어 기계의 가동정보를 송출하는 정보 취득/송출부와;As shown in these drawings, the construction machine remote management system according to the present invention includes a main control device (7) for managing all the electrical input and output associated with the operation of the machine to the construction machine (1) represented by excavators, wheel loaders, etc., A monitor 8 for informing the driver of the machine operation state and allowing the driver to perform an operation input, and a wireless communication terminal 9 for transmitting and receiving data to and from a remote site, are provided for acquiring and transmitting information for operating the machine. Wealth;
지상의 건설기계(1)로부터 취득/송출된 가동정보 데이터를 받아 지상으로 다시 중계 역할을 하는 통신위성(2)과, 이 통신위성(2)으로부터 데이터를 받아 메일 형식 등의 정해진 포맷으로 데이터를 재 가공하여 지상의 다른 곳으로 데이터를 중계 관리하는 통신위성기지 관문국(3)과, 이 통신위성기지 관문국(3)으로부터 지상의 다른 곳으로 데이터가 전달될 수 있도록 설치된 전용회선 또는 공용회선(4)으로 이루어지는 정보 전달부와;A communication satellite (2) which acts as a relay to the ground by receiving operation information data acquired / sent from the construction equipment (1) on the ground, receives data from the communication satellite (2), and stores the data in a predetermined format such as an e-mail format. Communication satellite base gateway station (3), which reprocesses and relays data to other places on the ground, and dedicated or shared circuits installed so that data can be transferred from this satellite station gateway station (3) to other places on the ground. An information transfer section comprising (4);
통신위성기지 관문국(3)과의 데이터 교환을 통해 각 건설기계(1)의 가동정보를 컴퓨터 모니터에 표시하고, 그 가동이력을 데이터베이스를 통해 관리하는 웹서버(5)로 이루어지는 정보 표시/관리부로 구성되어,An information display / management unit comprising a web server (5) for displaying the operation information of each construction machine (1) on a computer monitor and exchanging data with the communication satellite base station (3), and managing the operation history through a database. Consist of
시스템 사용자에 의해 임의의 컴퓨터에서 인터넷을 통해 건설기계(1)의 가동 및 이력정보에 접근할 수 있도록 구성된다.The system user can access the operation and history information of the construction machine 1 from any computer through the Internet.
한편, 상기 주 제어장치(7)는 마이크로프로세서(11)를 기반으로 건설기계(1)내에 설치된 각종 센서로부터의 신호를 필터링 하는 신호처리부(12)가 있어, 연료센서(13), 엔진속도센서(14), 아이들 압력스위치(15), 이외에 다양한 센서 신호를 입력받아 마이크로프로세서(11)에서 처리할 수 있는 신호레벨로 변환하는 역할을 수행한다.On the other hand, the main control device 7 has a signal processor 12 for filtering signals from various sensors installed in the construction machine 1 based on the microprocessor 11, the fuel sensor 13, the engine speed sensor 14, the idle pressure switch 15, and receives a variety of sensor signals are input to convert to a signal level that can be processed by the microprocessor (11).
그리고, 상기 마이크로프로세서(11)는 신호처리부(12)로부터 입력받은 신호를 판독 연산하여 가동정보로서 관리하면서 주요 가동정보는 전원이 오프 시에도 분실되지 않도록 비휘발성 메모리인 기억장치(16)에 저장토록 구성된다.The microprocessor 11 reads a signal received from the signal processing unit 12 and manages it as operation information, while storing main operation information in the storage device 16, which is a nonvolatile memory, so that power is not lost even when the power is turned off. It is made up all the time.
또한, 상기 주 제어장치(7)에는 운전자에게 기계 가동상태나 선택메뉴를 표시하는 표시창(19)과 운전자나 기계 수리자가 메뉴선택 및 설정입력을 수행할 수 있는 버튼(20)을 구비한 모니터(8)와의 데이터 통신을 위한 통신 인터페이스부1(17)과 상기 무선통신 단말기(9)와의 데이터 통신을 위한 통신 인터페이스부2(18)가 구비된다.In addition, the main control device (7) has a monitor (19) for displaying the machine operating status or selection menu to the driver and a monitor (20) having buttons (20) for the operator or machine repairer to perform menu selection and setting input ( A communication interface unit 1 (17) for data communication with 8) and a communication interface unit 2 (18) for data communication with the wireless communication terminal 9 are provided.
상기 무선통신 단말기(9)에는 위치정보를 파악할 수 있도록 GPS 수신기가 내장되는데, 설치공간 등을 고려하여 GPS 수신기능과 데이터 무선통신 단말 기능을 포함한 건설기계 원격관리 시스템 전용의 건설기계 주 제어장치(7)를 제작하여 설치하는 것도 동일한 기능을 수행할 수 있다.The wireless communication terminal 9 has a built-in GPS receiver to grasp the location information, the construction machine main control device dedicated to the construction machine remote management system including the GPS reception function and data wireless communication terminal function in consideration of the installation space ( 7) Manufacturing and installing can perform the same function.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 건설기계 원격관리시스템은 저렴한 통신비용으로 건설기계 가동정보를 제공함을 목적으로 하고 있으며, 주 제어장치(7)에는 기계 관리측면에서 필요한 주요 가동정보를 관리하는 수단을 가지도록 구성된다.As described above, the construction machine remote management system according to the present invention aims to provide construction machine operation information at a low communication cost, the main control unit 7 means for managing the main operation information required in terms of machine management It is configured to have.
상기 주요 가동정보는 주 제어장치(7)에서 가동일을 기준 데이터로 관리되며, 특별한 사건 발생이 없는 한 건설기계 가동일 에만 소정의 횟수만큼 데이터 전송을 수행하므로 수시로 데이터를 전송하는 것에 비해 상당한 통신비용을 절감할 수가 있다.The main operation information is managed by the main control unit 7 as reference data, and unless there is a special event, data transmission is performed a predetermined number of times only on the operation date of the construction machine, which is a considerable amount of communication. The cost can be reduced.
상기한 바와 같이 수신한 가동일자별 해당 정보를 웹서버(5)에서 데이터베이스화 관리함으로써 시스템 사용자가 관심 건설기계의 일자별 기간별 가동정보를 제공받을 수 있다.As described above, the database user manages the corresponding information for each operation date received in the web server 5 so that the system user can receive operation information for each period of the construction machine of interest.
그러나, 상기한 건설기계(1)로부터의 데이터 송신주기로는 시스템 사용자(6)가 실제 웹서버에 접속한 시간에서의 가동정보를 알 수 없기 때문에 웹화면 상에서 선택에 의해 현재 가동정보를 볼 수 있도록 양방향 통신이 이루어지도록 구성한다.However, since the operation information at the time when the system user 6 is actually connected to the web server is not known as the data transmission cycle from the construction machine 1, the current operation information can be viewed by selection on the web screen. Configure bidirectional communication.
즉, 상기 주 제어장치(7)는 자체 관리한 일일 가동정보를 가동일 마다 송신하되, 시스템 사용자(6)의 요구가 가동정보 송신루트 역순의 신호전달에 의해 발생하면 현재 가동정보를 송신하는 양방향 통신이 가능한 건설기계 원격관리시스템으로 구성한다.That is, the main control unit 7 transmits the self-managed daily operation information every operation day, but transmits the current operation information when the request of the system user 6 is generated by the signal transmission in the reverse order of the operation information transmission route. It consists of construction machine remote management system that can communicate.
이하, 상기 주 제어장치(7)의 가동정보 관리 수단에 대하여 설명한다.The operation information management means of the main control device 7 will be described below.
상기 가동정보 중 가동일의 경우, 일반적으로 주 제어장치(7) 자체가 가동일과 시각을 알 수 없으므로, 내부 기억장치(16)에 있는 현지 시각 보정치와, GPS 수신기를 내장한 무선통신 단말기(9)로부터의 데이터 통신을 통해 얻은 절대 일자와 시각으로부터 인지할 수 있도록 한다.In the case of the operation date of the operation information, since the main control device 7 itself cannot know the operation date and time, the local time correction value in the internal storage device 16 and the wireless communication terminal 9 having a built-in GPS receiver 9 From the absolute date and time obtained through data communication.
상기한 바와 같은 실시예로 건설기계 가동을 위해 키온 전원이 입력되면 주 제어장치(7)는 무선통신 단말기(9)로부터 절대 일자와 시각 데이터를 수신한다.In the above-described embodiment, when the key-on power source is input to operate the construction machine, the main controller 7 receives the absolute date and time data from the wireless communication terminal 9.
이는 GMT(Greenwich Mean Time)로 불리는 그리니치 표준시로 해당 건설기계가 있는 장소에 따라 현지시각으로의 보정이 필요하기 때문이다.This is because Greenwich Mean Time, called GMT (Greenwich Mean Time), requires local time corrections depending on where the construction machinery is located.
건설기계(1) 출고시 초기 해당 보정치를 주 제어장치(7)에 기억시키지만(한국 GMT +9시간 보정치), 건설기계(1)가 전 세계 어느 곳이든 이동될 수 있으며, 지역에 따라 일정기간 서머타임을 적용하기도 하므로, 해당 지역의 시간에 맞춰 보정해야 할 경우를 고려해 모니터(8)상의 버튼(20) 조작에 의해 현지시각 보정치를 설정하는 수단을 구비하여 설정된 현지시각 보정치를 기억장치(16)에 기억시켜 필요시에 무선통신 단말기(9)로부터의 절대 일자와 시각을 기준으로 해당 보정치를 가감하여 현지 가동일과 시각을 결정한다.While the construction machinery (1) is initially shipped with the correction value stored in the main control unit (7 GMT +9 hours), the construction equipment (1) can be moved anywhere in the world, depending on the region Since the summer time is also applied, the local time correction value may be stored in the storage device 16 by a means for setting the local time correction value by operating a button 20 on the monitor 8 in consideration of the need to correct the time according to the local time. ), The local operating date and time are determined by adding or subtracting the correction value based on the absolute date and time from the radio communication terminal 9 when necessary.
상기 가동정보중 연료소모량은 기계 관리자 입장에서 주요 관심 정보이며, 도 2에 도시된 바와 같은, 실시 예를 참조하여 설명한다.Fuel consumption of the operation information is the main interest information from the machine manager's point of view, and will be described with reference to the embodiment, as shown in FIG.
주 제어장치(7)에 키온 전원 입력 후, 먼저 절대 일자와 시각(TA)을 읽어 현지 가동일과 시각(TC)을 결정하고, 연료측정을 위한 경과시간(TL)을 초기화한다.After inputting the keyon power to the main control unit 7, the absolute date and time TA are first read to determine the local operating date and time TC, and the elapsed time TL for fuel measurement is initialized.
경과시간(TL)을 연료측정 기준시간(TF)과 비교하여 TL > TF 일 때 현재 연료잔량(FC)을 입력 확인하고, 경과시간(TL)을 초기화한다.The elapsed time TL is compared with the fuel measurement reference time TF to check the current fuel residual amount FC when TL> TF, and initialize the elapsed time TL.
이전 연료잔량(FP)과 비교하여 FC < FP 일 때만 해당 차(FP-FC)를 일일 누적 관리한 연료소모량(FT)에 합산한 후 이전 연료잔량(FP)을 현재 연료잔량(FC)값으로 변경 저장한다.Only when FC <FP compared to the previous fuel level (FP), the vehicle (FP-FC) is added to the daily accumulated fuel consumption (FT), and then the previous fuel level (FP) is replaced with the current fuel level (FC) value. Save your changes.
FC >= FP 일 때는 연료보충의 경우로 보며, 상기 연료측정 기준시간(TF)은 연료소모량 측정오차와 관련하므로 적절한 값을 선정한다.When FC> = FP, it is regarded as a fuel replenishment, and the fuel measurement reference time TF is related to the fuel consumption measurement error so that an appropriate value is selected.
키오프시에는 가동일에 누적한 연료소모량(FT)과 이전 연료잔량(FP)을 기억장치에 저장하며, 일자변경이 확인된 경우와 같이 소정의 데이터 전송조건 발생시 이때까지 누적 기억된 일일 연료소모량을 가동일과 함께 최종 기억하고, 해당 정보를 원격의 웹서버(5)로 송출토록 한다.When the key is off, the fuel consumption amount FT and the previous fuel residual amount FP stored in the operating day are stored in the storage device, and the daily fuel consumption accumulated up to this time when a predetermined data transmission condition occurs, such as when the date change is confirmed, is stored. Is finally memorized together with the operating date, and the information is sent to the remote web server 5.
상기 가동일과 연료소모량 외에도 기계 관리측면에서 중요한 정보들(일례로 폴트코드 등)을 주 제어장치(7)에서 관리하며, 기억장치(16)에 기록 보관토록 한다.In addition to the operation date and fuel consumption, important information (for example, fault codes, etc.) in terms of machine management is managed by the main control device 7 and stored in the storage device 16.
이외에도 또 다른 실시 예로 주 제어장치(7)의 프로그램 수정만을 통해 일일 작업량, 일일 주행거리, 엔진속도와 펌프토출 압력의 일정시간 취득 데이터 등 유용한 건설기계 가동관리 정보를 추가한다.In addition, as another embodiment, useful construction equipment operation management information such as daily work amount, daily mileage, engine speed, and constant time acquisition data of the pump discharge pressure are added only through program modification of the main control device 7.
또한, 본 발명의 설명에서는 생략하였으나, 해당 건설기계의 고장 수리일지 등 수리 관련 이력정보도 건설기계 원격관리 시스템으로부터 관리하도록 구성됨을 밝혀둔다.In addition, although omitted in the description of the present invention, it is clear that the repair-related history information, such as the failure log of the construction machine is also configured to be managed from the construction machine remote management system.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 건설기계 원격관리시스템은 건설기계의 다양한 가동정보를 기반으로 기계를 원격 관리하는 시스템에 있어서, 주 제어장치가 일일 가동정보를 관리하는 수단을 구비함으로써, 저렴한 통신비용으로 시스템을 효율적으로 사용할 수 있다.As described above, the construction machine remote management system according to the present invention in the system for remotely managing the machine based on the various operation information of the construction machine, the main control device having a means for managing the daily operation information, Communication cost can be used efficiently.
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