KR100499263B1 - 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그방법 - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명은 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 유압시스템에 의해 구동되는 굴삭기에 있어서, 그 내부를 순환하는 오일에 센서광을 투과시기면, 오일 내에 섞여 있는 오염입자의 양에 따라 투과되는 광의 세기가 달라진다는 점을 이용하여 복잡한 유압장치 들의 결합체인 굴삭기의 오일상태를 실시간으로 원격에서 진단하여 오일의 교체시점 및 유압시스템에서의 이상상태를 알려주는 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법은 굴삭기 내부의 유압시스템에 센서부를 설치하여 오일 오염 여부에 관한 센서값을 측정한 후, 진단 프로그램에 의해 센서값으로부터 결과값을 산출하여 그 결과값을 오일오염진단 서버에서 굴삭기 아이디별로 저장 관리함으로써 굴삭기의 내구성, 수명을 증진시키며 아울러 작업 현장에서의 작업 효율을 높이며 굴삭기의 오동작으로 인한 안전사고를 예방하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 유압시스템에 의해 구동되는 굴삭기에 있어서, 그 내부를 순환하는 오일에 센서광을 투과시기면, 오일 내에 섞여 있는 오염입자의 양에 따라 투과되는 광의 세기가 달라진다는 점을 이용하여 복잡한 유압장치 들의 결합체인 굴삭기의 오일상태를 실시간으로 원격에서 진단하여 오일의 교체시점 및 유압시스템에서의 이상상태를 알려주는 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기는 공사현장에서 토사나 암석을 굴착하는데 사용하는 기계로서, 대표적인 구동제어 방식으로서는 유압방식에 의한 구동 전달 방식이 사용되며, 이러한 굴삭기는 사용환경이 고부하, 장시간 운전 상태에서 구동되기 때문에 굴삭기의 내구성과 정비 용이성은 굴삭기 성능 판단의 중요한 비교 항목이 된다.
굴삭기의 주요 동작을 담당하는 유압시스템의 내부에서 흐르는 유압오일은 주요 컴포넌트인 유압펌프, 유압모터(트랙, 선회), MCV(main control vlave), RCV(remote control valve), 파이프, 호스, 유압탱크, 오일쿨러 등의 유압회로라인의 직접적인 구성요소들의 가혹한 사용조건에 의한 산화, 열화, 첨가제의 소모등으로 윤할기능을 상실하게 되어, 유압시스템의 내구성이 저하된다. 이 때, 적절하게 유압오일 필터의 교환 및 오일의 교환이 이루어지면, 굴삭기 컴포넌트의 정상 상태가 유지되어 작업 현장에서 장비의 능률을 높이며, 또한 전체적으로 유압시스템의 내구성이 유지되어 장비의 수명이 연장된다.
이와 같은 굴삭기 유압시스템의 상태 진단 방법으로서, 장비로부터 직접적인 오일의 채취를 통한 샘플링된 오일의 정량/정성적인 분석은 유압시스템의 상태를 판단하는데 직접적이면서 정확한 오일의 상태 진단 방법으로 선호된다. 일반적으로 오일의 상태진단은 인간의 혈액채취를 통한 샘플분석을 통하여 여러 가지 질병의 진단에 이용하듯이 샘플링된 오일의 동점도, 점도지수, 산화안정성, 방청성, 소포성 등의 물성평가와 스펙트로스코피(spectroscopy) 분석을 통한 금속입자의 정량산출 및 ICP 분석에 의한 첨가제 및 금속입자의 미량의 정량적 분석, 입자계수기(particle counter) 분석에 의한 입자크기들의 정량적인 분석, ferrography 분석 및 입자의 SEM/EDM 분석에 의한 정성적인 분석을 통하여 장비요소들의 상태를 파악할 수 있다.
종래의 오프라인에서 이루어진 오일 오염도 평가 작업은 일단 작업현장에서 샘플링이 취해져야 하고, 샘플링오일의 공수, 분석기관에서의 샘플 오일 분석에 따른 과다 기간 및 비용, A/S센터에의 피드백 등의 일련의 절차가 있어, 비용과 기간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
또한 종래의 샘플링 작업은 전문적인 작업자에 의해 인위적 채취작업이 이루어져야 했기 때문에 작업자에 대한 의존도가 컸으며, 작업자의 오류로 인한 문제가 발생할 수 있었으며, 개별 굴삭기의 오일오염상태 및 그 이력을 관리하는 작업은 인력과 시간 소모적인 작업이라는 문제점이 있었다.
또한 오일 오염 진단에 따른 굴삭기 장비의 점검은 굴삭기의 내구성을 보호하고 수명을 연장시키며, 제 때 후속 조취를 취해주지 않는 경우에는 굴삭기의 작업 효율이 저하되며 심지어는 운전중 오동작으로 인한 안전사고를 불러일으킨다는 문제점이 있었다.
따라서 종래의 오일 오염도를 평가하는 작업 환경에 있어서, 보다 효율적이고 간편하면서도 직접적으로 오일의 상태진단을 정확하게 진단하고, 개개의 굴삭기에 대한 오일 오염 현황 및 그 이력은 중앙 서버에서 관리함으로써 실시간으로 필터의 교체 시점 및 오일의 플러싱(flushing)시점, 교환시점, 장비의 이상상태 감지 기능을 제시할 수 있는 시스템 및 방법이 요구되었다.
상기와 같은 종래 굴삭기의 오일 오염도 측정에 관한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법은, 굴삭기의 유압시스템에 오일의 상태를 감지하는 센서 유니트를 내장시키고, 원격에서 그 센서값을 수신하여 필터의 교체시점과 오일의 flushing 시점, 교환시점, 이상상태의 감지에 따른 오일상태를 진단한 후, 다시 굴삭기의 표시부에 표시하여 운전자에게 알림으로써 복수개의 굴삭기를 대상으로 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템은, 온라인상에서 굴삭기 및 오일오염진단 서버간에 오일 오염도를 원격으로 측정/진단하는 시스템으로서, 상기 굴삭기에 내장된 유압회로상의 소정의 위치에서 센서광을 투과하여 오일오염상태 센서값을 측정하는 센서부와, 상기 센서부를 통해 인지된 상기 센서값에 대하여 소정의 알고리즘으로 구성된 오일오염상태 진단프로그램에 의해 상기 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 진단하여 오일오염상태 결과값을 결정하는 제어부와, 상기 센서부 및 제어부로부터 상기 센서값 및 상기 결과값을 전달받아 상기 서버로 전송하며, 상기 서버로부터 처리 결과의 리턴값을 전송받는 통신부와, 상기 센서부의 센서값, 상기 제어부의 결과값, 상기 통신부의 리턴값을 토대로 오일오염상태를 운전자에게 알리는 표시부를 구비한 유압식 굴삭기; 및 복수개의 상기 굴삭기의 통신부로부터 고유한 굴삭기ID, 상기 센서값 및 상기 결과값을 포함하는 수신데이터를 전송받고, 상기 굴삭기 ID에 해당하는 굴삭기의 통신부로 처리 결과에 해당하는 리턴값을 전송하는 서버통신부와, 상기 서버통신부를 통해 수신된 상기 굴삭기ID에 따른 엔진가동시간, 측정횟수, 상기 센서값 및 상기 결과값을 포함하는 상기 수신데이터를 저장하는 저장부와, 상기 수신데이터를 처리하고자 상기 서버통신부 및 상기 저장부를 제어하는 서버제어부를 구비한 오일오염진단 서버;를 포함하여 이루어져, 상기 굴삭기는 오일오염상태를 센서값으로 측정하여 결과값을 결정한 후 상기 오일오염진단 서버로 전송하고, 상기 오일오염진단 서버는 복수개의 굴삭기로부터 데이터를 수신하여 저장한 후 결과 리턴값을 다시 해당하는 개별 굴삭기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람적인 특징에 따르면, 온라인상에서 굴삭기 및 오일오염진단 서버간에 오일 오염도를 원격으로 측정/진단하는 방법으로서, (1) 굴삭기 소정의 위치에 내장된 유압회로상의 센서부에서 센서광을 투과하여 오일오염상태 센서값을 측정하는 단계; (2) 상기 센서값은 굴삭기의 제어부에서 소정의 오일오염상태 진단 프로그램에 의해 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 판단하여 오일오염상태 결과값을 결정하는 단계; (3) 상기 굴삭기의 통신부로부터 상기 센서값 및 결과값을 오일오염진단 서버의 서버통신부가 수신받는 단계; (4) 상기 오일오염진단 서버의 서버제어부의 제어하에서 수신된 상기 굴삭기ID에 따른 엔진가동시간, 측정횟수, 상기 센서값 및 상기 결과값 데이터를 저장부에 저장하는 단계; (5) 상기 서버통신부는 상기 서버제어부가 처리한 그 처리결과를 리턴값으로 상기 굴삭기의 통신부로 전송하는 단계; (6) 상기 굴삭기의 제어부는 전송한 상기 센서값 및 결과값과 전송받은 상기 리턴값을 토대로 오일오염상태를 표시부에 표시하는 단계;를 포함하여 이루어져, 상기 굴삭기는 오일오염상태를 센서값으로 측정하여 결과값을 결정한 후 상기 오일오염진단 서버로 전송하고, 상기 오일오염진단 서버는 복수개의 굴삭기로부터 데이터를 수신하여 저장한 후 결과 리턴값을 다시 해당하는 개별 굴삭기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 온라인상에서 굴삭기 및 오일오염진단 서버간에 오일 오염도를 원격으로 측정/진단하는 시스템으로서, 상기 굴삭기에 내장된 유압회로상의 소정의 위치에서 센서광을 투과하여 오일오염상태 센서값을 측정하는 센서부와, 상기 센서부의 센서값을 상기 서버로 전송하며, 상기 서버로부터 오일오염상태를 진단한 처리 결과값을 전송받는 통신부와, 상기 센서부의 센서값, 상기 통신부의 처리 결과값을 토대로 오일오염상태를 운전자에게 알리는 표시부와, 상기 센서부, 상기 통신부 및 상기 표시부를 제어하는 제어부를 구비한 유압식 굴삭기; 및 복수개의 상기 굴삭기의 통신부로부터 고유한 굴삭기ID, 상기 센서값을 포함한 수신데이터를 전송받고, 상기 굴삭기 ID에 해당하는 굴삭기의 통신부로 처리결과에 해당하는 결과값을 전송하는 서버통신부와, 상기 서버통신부가 수신한 상기 센서값에 대하여 소정의 알고리즘으로 구성된 오일오염상태 진단프로그램에 의해 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 진단하여 오일오염상태 결과값을 결정하여 상기 서버통신부로 상기 결과값을 전달하는 서버제어부와, 상기 서버통신부를 통해 수신된 상기 굴삭기ID에 따른 엔진가동시간, 측정횟수, 상기 센서값을 포함하는 상기 수신데이터 및 상기 서버제어부의 결과값 데이터를 저장하는 저장부를 구비한 오일오염진단 서버;를 포함하여 이루어져, 상기 굴삭기는 오일오염상태를 센서값으로 측정한 후 상기 오일오염진단 서버로 전송하고, 상기 오일오염진단 서버는 복수개의 굴삭기로부터 데이터를 수신하여 오일오염상태 결과값을 결정한 후 상기 결과값을 다시 해당하는 개별 굴삭기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 온라인상에서 굴삭기 및 오일오염진단 서버간에◎오일 오염도를 원격으로 측정/진단하는 방법으로서, (1) 굴삭기 소정의 위치에 내장된 유압회로상의 센서부에서 센서광을 투과하여 오일오염상태 센서값을 측정하는 단계; (2) 상기 굴삭기의 통신부로부터 상기 센서값을 오일오염진단 서버의 서버통신부가 수신받는 단계; (3) 상기 센서값은 오일오염진단 서버의 서버제어부에서 소정의 오일오염상태 진단 프로그램에 의해 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 판단하여 오일오염상태 결과값을 결정하는 단계; (4) 상기 오일오염진단 서버의 서버제어부의 제어하에서 수신된 상기 굴삭기ID에 따른 엔진가동시간, 측정횟수, 상기 센서값 및 상기 결과값 데이터를 저장부에 저장하는 단계; (5) 상기 서버통신부는 상기 서버제어부가 처리한 그 처리결과를 결과값으로 상기 굴삭기의 통신부로 전송하는 단계; (6) 상기 굴삭기의 제어부는 전송한 상기 센서값과 전송받은 상기 결과값을 토대로 오일오염상태를 표시부에 표시하는 단계;를 포함하여 이루어져, 상기 굴삭기는 오일오염상태를 센서값으로 측정한 후 상기 오일오염진단 서버로 전송하고, 상기 오일오염진단 서버는 복수개의 굴삭기로부터 데이터를 수신하여 오일오염상태 결과값을 결정한 후 상기 결과값을 저장부에 저장하고 상기 결과값을 다시 해당하는 개별 굴삭기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법은, 굴삭기의 동작을 위한 유압시스템에서 그 내부의 유압 오일을 센서부를 통해 오염 여부를 측정하고, 그 측정값을 기초로 오염도를 진단한 후, 각 굴삭기의 오일 오염 여부의 이력은 중앙의 서버측에 저장되어 그 오염 여부의 결과를 작업자에게 알림으로써 작업 현장에서의 복수개의 굴삭기의 안전 운행을 통합 관리한다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법은, 굴삭기의 동작을 위한 유압시스템에서 그 내부의 유압 오일을 센서부를 통해 오염 여부를 측정하고, 그 측정값을 기초로 오염도를 진단한 후, 현재 오일오염상태에 대한 결과 및 과거 이력은 중앙의 서버측에 저장되어 관리되며, 최종적으로 오일오염진단 결과를 작업자에게 알림으로써 작업 현장에서의 복수개의 굴삭기의 안전 운행을 통합 관리한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따라 굴삭기에서 오일 오염도 여부를 판단하는 오일 오염도 측정시스템의 개략적인 블록도이고, 도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따라 오일오염진단 서버에서 오일 오염도 여부를 판단하는 오일 오염도 측정시스템의 구성도이고, 도 4는 센서부가 설치된 굴삭기 유압회로이고, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 처리 순서도이고, 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 처리 순서도이다.
이하, 이상과 같은 구성요소 들을 포함하여 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 통하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 굴삭기(2) 및 오일오염진단 서버(3)가 온라인상에서 무선통신 방식으로 구성되는 오일 오염도 측정시스템(1)의 구성을 도시한다. 본 발명에서는 굴삭기(2) 유압시스템에서 그 내부를 순환하는 유압 오일에 대하여 광센서를 투사하는 센서부(22)를 통해 불순물 정도를 나타내는 센서값을 측정한다. 그 다음 센서값을 입력값으로 하여 소정의 알고리즘으로 구성된 오일오염상태 진단프로그램에 의해 오일 오염도를 판단한다.
본 발명에서의 실시예로서, 오일 오염도를 판단하는 오일오염상태 진단프로그램에 따라 제 1실시예에서는 진단프로그램이 클라이언트에 해당하는 굴삭기의 제어부(21) 위치하는 구성을 제시하고, 제 2실시예에서는 그 진단프로그램이 서버측에 해당하는 오일오염진단 서버의 제어부(31)에 위치하는 구성을 제시한다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따라 굴삭기(2)에서 오일 오염도 여부를 진단하는 오일 오염도 측정시스템(1)의 개략적인 구성 요소를 도시한다. 제 1실시예에서의 굴삭기의 제어부(21)는 굴삭기의 센서부(22), 표시부(24), 통신부(23)를 제어할 뿐만 아니라 센서부(22)가 측정한 센서값에 대하여 오염도를 판단하는 소정의 알고리즘으로 구성된 오일오염상태 진단프로그램을 이용하여 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 판단한다.
굴삭기(2)가 클라이언트로서 자체적으로 판단한 오염도는 중앙의 서버(3)측으로 전송되어 오일오염진단 서버(3)에서 복수개의 굴삭기로부터 수신된 결과값을 각 굴삭기 고유 아이디에 따라 저장부(32)에 저장함으로써 통합 관리한다. 작업 현장에서 운전되는 복수개의 굴삭기(2)에 대해 중앙의 서버(3)는 오일 오염도를 통합 관리함으로써 굴삭기의 성능을 최선으로 유지시킬 수 있어 작업 효율을 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따라 오일오염진단 서버(3)에서 오일 오염도 여부를 진단하는 오일 오염도 측정시스템(1)의 개략적인 구성 요소를 도시한다. 제 2실시예에서의 서버측의 서버제어부(31)는 서버통신부(33) 및 저장부(32)를 제어할 뿐만 아니라 개별 굴삭기(2)로부터 수신받은 센서값에 대하여 오염도를 판단하는 소정의 알고리즘으로 구성된 오일오염상태 진단프로그램을 이용하여 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 판단하여 다시 그 결과를 굴삭기(2)로 되돌린다.
굴삭기(2)의 센서부가 측정한 센서값은 중앙의 오일오염진단 서버(3)측으로 전송되고, 서버제어부(31)에서 오일오염상태 진단프로그램에 따라 오일 오염도를 판단한 후 그 판단 결과값을 각 굴삭기 고유 아이디에 따라 저장부(32)에 저장함으로써 통합 관리한다.
제 1실시예에서는 오일오염상태의 진단을 각 굴삭기(2)가 하기에 굴삭기마다 각 제어부에서 개별적으로 진단프로그램이 운영되나, 제 2실시예에서는 중앙의 서버(3)에서 복수개의 굴삭기(2)가 전송한 센서값을 수신하여 단일의 서버제어부(31)가 통합적으로 진단을 하기 때문에 제 1실시예에 도시한 굴삭기 제어부(21)의 부담을 줄일 수 있는 경제적 장점이 있다.
따라서, 제 1실시예 및 제 2실시예의 전환은 작업 현장의 규모에 따라서 선택적으로 조절하는 것이 바람직하다. 비교적 굴삭기 장비의 대수가 적게 투입되는 소규모 작업장에서는 제 1실시예를 구성하는 것이 선호되며, 플랜트, 도로공사, 항만, 공항과 같은 대규모 작업장에서는 제 2실시예를 구성하여 운영하는 것이 선호된다. 물론, 굴삭기의 표시부에 제 1실시예 또는 제 2실시예 전환 선택 스위치를 구비하여 작업현장에 따라 진단프로그램을 어디에서 실행할 것인지 선택하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 실시에서 굴삭기(2)에 내장된 센서부(22)가 설치된 유압회로의 구성을 도시한다. 굴삭기 유압회로시스템에서 오일이 유압탱크에서, 유압펌프, MCV, 유압액츄에이터를 거쳐 오일탱크로 리턴라인의 오일쿨러(222) 출력라인에 본 발명에 따른 실시간 오일 오염도 측정장치의 센서부(22)를 설치하여 일정량의 오일을 모니터링하여 그 오일의 오염도를 측정하는 예를 도시한다.
또한, 센서부(22) 설치 위치는 오일쿨러 입력라인 또는 오일쿨러의 바이패스라인(221)과 리턴필터(223)의 입,출력측 또는 파이패스라인부(224)에 설치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 굴삭기와 오일오염진단 서버간의 처리 순서를 도시한다. 굴삭기 오일오염상태 센서값 측정단계(S11)에서 굴삭기의 센서부(22)는 굴삭기의 시동과 동시에 소정 시간 간격마다 내부에 흐르는 오일에 광을 투사하여 불순물질에 따른 센서값을 측정한다. 굴삭기 오일오염상태 결과값 결정단계(S12)에서 굴삭기의 제어부(21)는 센서값에 대하여 오일 오염도를 진단하여 결과값을 생성한다.
오일오염진단 서버 센서값 및 결과값 수신단계(S13)에서 오일오염진단 서버의 통신부(33)는 굴삭기의 통신부(23)에서 보내는 굴삭기 ID, 센서값 및 결과값을 포함한 수신데이터를 전송받는다. 오일오염진단서버 오일오염상태 저장단계(S14)에서 서버제어부(31)의 제어하에 굴삭기로부터 수신받은 수신데이터를 굴삭기 아이디에 따라 저장부(32)에 저장한다. 다음은, 오일오염진단 서버 처리결과 리턴값 전송단계(S15)에서 서버측의 처리 결과 및 굴삭기에 알릴 메시지 사항에 대한 리턴값을 전송한다.
굴삭기 오일오염상태 표시단계(S16)에서는 통신부(23)가 서버통신부(33)로부터 수신한 데이터를 전달받아 미리 구해진 센서값과 결과값에 기초하여 굴삭기의 표시부(24)에 표시하여 운전자에게 오일오염상태를 안내한다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 굴삭기와 오일오염진단 서버간의 처리 순서를 도시한다. 굴삭기 오일오염상태 센서값 측정단계(S21)에서 굴삭기의 센서부(22)는 굴삭기의 시동과 동시에 소정 시간 간격마다 내부에 흐르는 오일에 광을 투사하여 불순물질에 따른 센서값을 측정한다. 다음에, 제 1실시예에서와는 달리 측정된 센서값을 바로 서버로 송신하여 결과값을 오일오염진단 서버(3)에서 계산한다.
오일오염진단 서버 센서값 수신단계(S22)에서 오일오염진단 서버의 통신부(33)는 굴삭기의 통신부(23)에서 보내는 굴삭기 ID, 센서값을 포함한 수신데이터를 전송받는다. 다음에, 오일오염진단 서버 오일오염상태 결과값 결정단계(S23)에서 서버제어부(31)는 진단프로그램에 의해 수신받은 센서값에 대한 오일 오염도 결과값을 산출한다.
오일오염진단서버 오일오염상태 저장단계(S24)에서 서버제어부(31)의 제어하에 굴삭기로부터 수신받은 수신데이터 및 서버제어부(31)가 진단한 결정값을 굴삭기 아이디에 따라 저장부(32)에 저장한다. 다음은, 오일오염진단 서버 처리결과 결과값 전송단계(S25)에서 서버측의 처리 결과 및 굴삭기에 알릴 메시지 사항에 대한 리턴값을 전송한다.
굴삭기 오일오염상태 표시단계(S26)에서는 통신부(23)가 서버통신부(33)로부터 수신한 결과값 데이터 및 미리 구해진 센서값에 기초하여 굴삭기의 표시부(24)에 표시하여 운전자에게 오일오염상태를 안내한다.
제 2실시예의 경우 굴삭기와 서버간의 통신 데이터양은 늘어나지만 제 1실시예에서와 같이 굴삭기마다 개별적으로 진단 설치프로그램에 의해 결과값을 산출할 필요없이 중앙의 오일오염진단 서버에서 진단을 한다는 경제성이 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 진단한 오일 오염도 결과값에 대하여 텍스트 데이터 및 그래프 데이터로 표현한 예를 도시한다.
제어부에 로딩되어 실행되는 오일오염상태 진단프로그램은 센서부가 측정한 센서값을 입력값으로 받아들여 오일오염상태를 진단하여 결과값을 출력한다. 그 결과값은 진단 알고리즘의 처리에 따라 오염상태에 따른 등급(G1, G2, G3, G4), 필터점검/교체(Y1, Y2), 오일교체(R1), 비상정지(R2) 등의 단계에 따라 결과값을 출력하고 표시부는 이 값을 전달받아 텍스트 또는 그래프 형식으로 표현한다.
도 7을 참조하면, 오프라인에서 샘플링을 통해 작업자가 직접 채취한 결과 항목(분석종류의 최하단 항목을 제외한 전부)과 본 발명의 실시예의 구성으로 실험한 결과(세로축 최하단 항목인 온라인 모티터링 경고단계) 항목을 도시한다.
I구간에서 본 발명에서는 정상상태의 경고(G1~G3)를 나타내고 있으며, 오프라인에서의 샘플링 분석값은 본 실시예에 따른 실험 결과값의 신뢰성을 뒷받침해 준다. II구간에서 오프라인 분석값은 오일의 첨가제의 소모(Zn), Particle counter수치 증가, Fe, Cu 등의 금속마모분의 입자가 증가하여 유압오일의 성능이 저하함을 나타내주고 있으며, 본 실시예의 실험값 역시 G3등급에 Y1으로 오염도 증가 및 필터점검을 요구하고 있다. III구간에서는 양쪽 실험값 모두 오일의 오염도 및 금속 마모분이 급격히 증가한 것을 나타내며, 오일의 기능 상실로 인한 오일의 교체시점을 판정할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 이 결과값에 대해 표시부에서 램프경고 또는 알람경고 등을 통해 경고를 발생시킴으로써 운전자에게 오일의 오염상태 및 향후 조치사항인 오일교체(R1)를 주지시킬 수 있었다.
도 8은 본 발명의 센서부에서 이상상태를 감지할 때 비상정지를 내리는 예를 도시한다. 도 7의 III구간에서는 서서히 오일 오염도가 증가하여 일정시간 계속 오염도 값이 높게 나왔을 때 오일교체(R1)를 알린다. 반면에, 도 8은 센서부로부터 오일 오염도 센서값이 A구간에서와 같이 정상등급(G1~G3)으로 판별되다가 굴삭기 주요 콤포넌트의 마모입자 발생 등으로 인해 유압시스템에 이상이 생기는 경우, 순간적으로 B구간과 같이 오일 오염도가 증가하였다가 다시 정상으로 돌아오게 된다. 이러한 때 본 발명에서의 측정시스템에서는 이상상태로 판단하여 비상정지(R2) 등급을 표시하여 운전자에게 알린다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법의 실시예가 구성된다. 본 발명의 기술적인 범위는 반드시 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 범위를 해치지 않는 범위에서 다양한 변형이나 응용예가 가능하다.
본 발명에 따른 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템 및 그 방법은 굴삭기 내부의 유압시스템에 센서부를 설치하여 오일 오염 여부에 관한 센서값을 측정한 후, 진단 프로그램에 의해 센서값으로부터 결과값을 산출하여 그 결과값을 오일오염진단 서버에서 굴삭기 아이디별로 저장 관리함으로써 굴삭기의 내구성, 수명을 증진시키며 아울러 작업 현장에서의 작업 효율을 높이며 굴삭기의 오동작으로 인한 안전사고를 예방하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따라 굴삭기에서 오일 오염도 여부를 진단하는 오일 오염도 측정시스템의 개략적인 블록도.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따라 오일오염진단 서버에서 오일 오염도 여부를 진단하는 오일 오염도 측정시스템의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서부가 설치된 굴삭기 유압회로의 개략적 구성도.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 굴삭기와 오일오염진단 서버간의 처리 순서도.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 굴삭기와 오일오염진단 서버간의 처리 순서도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오일 오염도 진단 결과값을 텍스트 및 그래프 형태로 표시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 시스템 2 : 굴삭기
3 : 서버 21 : 제어부
22 : 센서부 23 : 통신부
24 : 표시부 31 : 서버제어부
32 : 저장부 33 : 서버통신부
Claims (4)
- 온라인상에서 굴삭기 및 오일오염진단 서버간에 오일 오염도를 원격으로 측정/진단하는 시스템으로서,상기 굴삭기는,상기 굴삭기에 내장된 유압회로상의 복수의 위치에서 미리 설정된 시간 간격으로 센서광을 투과하여 오일오염상태 센서값을 출력하는 굴삭기의 센서부;상기 센서부를 통해 출력된 상기 센서값에 대하여 소정의 알고리즘으로 구성된 오일오염상태 진단프로그램에 의해 상기 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 진단하여 오일오염상태 결과값을 결정하는 굴삭기의 제어부;상기 굴삭기의 센서부 및/또는 상기 굴삭기의 제어부로부터 전달받은 데이터를 서버로 전송하는 통신부; 및상기 오일오염상태를 운전자에게 알리는 굴삭기의 표시부를 포함하며,상기 서버는,복수개의 상기 굴삭기의 통신부로부터 고유한 굴삭기ID, 상기 센서값 및/또는 상기 결과값을 포함하는 수신데이터를 전송받고, 오일오염상태 결과값을 수신한 경우, 상기 굴삭기의 통신부로 처리 결과에 해당하는 리턴값을 전송하며, 센서값을 수신한 경우, 상기 통신부로 처리 결과에 해당하는 결과값을 전송하는 굴삭기의 서버통신부;상기 서버통신부가 오일오염상태 결과값을 수신한 경우, 상기 서버통신부로 리턴값을 전달하며, 상기 서버통신부가 센서값을 수신한 경우, 상기 센서값에 대하여 소정의 알고리즘으로 구성된 오일오염상태 진단프로그램에 의해 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 진단하여 오일오염상태 결과값을 결정하는 굴삭기의 서버 제어부; 및상기 서버통신부를 통해 수신된 상기 굴삭기ID에 따른 엔진가동시간, 측정횟수, 상기 센서값 및 상기 결과값을 저장하는 저장부를 포함하되,상기 굴삭기는 전환 선택 스위치를 구비하여 사용자가 오일오염상태 결정을 위한 진단프로그램을 상기 굴삭기의 제어부 및 상기 서버 제어부 중 어느 것이 실행할지 여부를 결정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정시스템.
- 제1항에 있어서,상기 센서부는 상기 굴삭기의 오일쿨러의 입출력라인, 바이패스라인, 리턴필터의 입출력라인 중 적어도 어느 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 시스템.
- 전환 선택 스위치, 센서부, 굴삭기의 제어부, 통신부 및 표시부를 포함하는 굴삭기, 및 서버 통신부, 서버 제어부 및 저장부를 포함하는 서버를 통해 오일 오염도를 원격으로 측정/진단하는 방법으로서,상기 전환 선택 스위치를 통해 소정의 알고리즘으로 이루어진 오일오염상태 진단프로그램의 실행 위치를 선택하는 제 1 단계;상기 굴삭기 유압회로상의 복수의 위치에 제공된 센서부에서 미리 설정된 시간 간격으로 센서광을 투과하여 오일오염상태 센서값을 출력하는 제 2 단계;상기 제 1 단계에서, 상기 진단프로그램이 상기 굴삭기의 제어부에서 실행되도록 설정된 경우, 상기 굴삭기의 제어부가 상기 센서값을 통해 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 판단하여 오일오염상태 결과값을 결정하는 제 3 단계;상기 굴삭기의 통신부로부터 상기 센서값 및/또는 결과값을 오일오염진단 서버의 서버통신부가 수신하는 제 4 단계;상기 제 1 단계에서 상기 진단프로그램이 상기 굴삭기 제어부에서 실행되도록 설정된 경우, 상기 오일오염진단 서버의 서버 제어부의 제어 하에서 수신된 상기 굴삭기ID에 따른 엔진가동시간, 측정횟수, 상기 센서값 및 상기 결과값 데이터를 저장부에 저장하고, 상기 결과값에 대한 리턴값을 상기 서버통신부로 전달하는 제 5 단계;상기 제 1 단계에서, 상기 진단프로그램이 상기 서버 제어부에서 실행되도록 설정된 경우, 상기 서버 제어부가 상기 수신된 센서값을 통해 굴삭기 유압시스템의 정상/이상 여부, 필터 점검/교체, 오일교체, 비상정지 등을 판단하여 오일오염상태 결과값을 결정하여 결과값 데이터를 저장하고, 상기 결과값을 상기 서버통신부로 전달하는 제 6 단계;상기 센서값, 결과값 및 리턴값을 토대로 오일오염상태를 상기 표시부에 표시하는 제 7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인상에서의 굴삭기의 오일 오염도 측정방법.
- 삭제
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