KR101199290B1

KR101199290B1 - 증강현실을 이용한 플랜트 관리 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101199290B1
Application number: KR1020110029484A
Authority: KR
Inventors: 정지은; 송병훈
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-09
Also published as: US8834176B2; US20120251996A1; KR20120111145A

Abstract

증강현실을 이용한 플랜트 관리 방법이 제공된다. 본 플랜트 관리 화면 제공 방법은, 플랜트 내에 마련된 설비를 촬영한 실제 영상에, 점검 대상 설비를 나타내기 위한 가상 영상을 오버랩하여 디스플레이한다. 이에 의해, 증강현실을 통해 플랜트 내에 마련된 설비들을 표시하여, 설비 점검자가 문제가 발생한 설비를 보다 쉽게 찾아 접근할 수 있게 된다.

Description

증강현실을 이용한 플랜트 관리 방법 및 시스템{Method and System for Plant Management by Augmentation Reality}

본 발명은 플랜트 관리 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플랜트 내의 설비들에 문제가 발생하였는지 모니터링하고 조치하기 위한 플랜트 관리 방법 및 시스템에 관한 것이다.

플랜트 산업은 고열, 고압 공정으로 이루어져 있기 때문에 화재, 폭발과 같은 중대사고가 발생하였을 경우 그 피해규모가 굉장히 커 고위험군 산업으로 분류되고 있다.

이에 따라 플랜트 업체들은 주요 설비에 안전 센서(e.g. 압력, 누출, 진동 센서 등)을 부착하여 플랜트에서 야기되는 여러 위험 요인들을 지속적으로 모니터링 하도록 하는 방법을 적극 도입하고 있다.

그러나, 앞서 설명한 안전 센서들을 통해 대용량의 플랜트 상태 정보들을 수집한다고 할지라도 이를 신속하고 효과적으로 보여줄 수 있는 응용 시스템이 없는 실정이어서, 관리자가 각 공정별 운전 현황을 효율적으로 판단 및 관리하는데 어려움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 증강현실을 통해 플랜트 내에 마련된 설비들을 쉽게 찾을 수 있도록 한 플랜트 관리 화면 제공 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 플랜트 관리 화면 제공 방법은, 플랜트 내에 마련된 설비를 촬영하는 단계; 상기 촬영 단계를 통해 촬영된 실제 영상에, 점검 대상 설비를 나타내기 위한 가상 영상을 오버랩하는 단계; 및 가상 영상이 오버랩된 실제 영상을 디스플레이하는 단계;를 포함한다.

그리고, 상기 오버랩 단계는, 현재 위치를 측정하는 단계; 상기 측정단계에서 측정된 현재 위치 주변에 존재하는 점검 대상 설비들에 대한 정보를 획득하는 단계; 상기 획득단계에서 측정된 점검 대상 설비들에 대한 정보를 기초로, 가상 영상을 생성하는 단계; 및 상기 생성단계에서 생성된 가상 영상을 실제 영상에 오버랩하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가상 영상에서, 점검 대상 설비는, 종류에 따라 각기 다른 방식으로 나타나는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 가상 영상에서, 문제가 발생한 점검 대상 설비는, 문제가 발생하지 않은 점검 대상 설비와 다른 방식으로 나타나는 것이 바람직하다.

또한, 본 플랜트 관리 화면 제공 방법은, 발생한 문제로 인해 필요한 조치 명령을 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

그리고, 본 플랜트 관리 화면 제공 방법은, 상기 조치 명령에 대한 조치 내용을 입력받는 단계; 및 상기 입력단계를 통해 입력된 조치 내용을 전송하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 점검 대상 설비는, 센서일 수 있다.

한편, 본 발명에 따른, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에는, 플랜트 내에 마련된 설비를 촬영하는 단계; 상기 촬영 단계를 통해 촬영된 실제 영상에, 점검 대상 설비를 나타내기 위한 가상 영상을 오버랩하는 단계; 및 가상 영상이 오버랩된 실제 영상을 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트 관리 화면 제공 방법을 수행할 수 있는 프로그램이 수록된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 증강현실을 통해 플랜트 내에 마련된 설비들을 표시하여, 문제가 발생한 설비를 보다 쉽게 찾아 접근할 수 있게 된다.

그리고, 설비 점검자가 항상 휴대하고 다니는 스마트폰 또는 타블렛과 같은 모바일 기기를 이용하기 때문에 휴대성을 극대화하는 장점도 있다.

또한, 설비 점검자는 증강현실을 이용한 보다 직관적인 GUI를 통해 업무 효율이 높아지고, 사고 조치 내용이 서버에 바로 저장된다는 이점도 있다.

도 1은 본 발명이 적용가능한 플랜트 설비 관리 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜트 설비 관리 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 3a 내지 도 3h는, 모바일 기기에 설치된 플랜트 설비 관리용 어플리케이션이 실행되면서 제공하는 GUI들이 나타난 도면들, 그리고,
도 4는, 도 1에 도시된 모바일 기기의 상세 블럭도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용가능한 플랜트 설비 관리 시스템을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 플랜트 설비 관리 시스템은 모바일 기기(100), 플랜트 관제 서버(200) 및 증강현실 제공 서버(300)가 통신망을 통해 상호 통신가능하도록 연결되어 구축된다.

통신망은 인터넷, 인트라넷, 이동통신망, 위성통신망 등 다양한 유선 통신망과 무선 통신망을 포함한다.

모바일 기기(100)는 플랜트 설비 관리용 어플리케이션이 설치되어 실행되며, 증강현실(Augmentation Reality) 서비스를 지원할 수 있는 스마트폰, 타블렛 PC 등의 기기이다.

플랜트 설비 관리용 어플리케이션은, 플랜트 내에 설치된 센서들(250-1 내지 250-n)의 위치를 증강현실로 안내하고, 센서들(250-1 내지 250-n)에 대한 세부 정보를 함께 제공하는데 이용되는 어플리케이션이다.

플랜트 관제 서버(200)는 센서들(250-1 내지 250-n)을 통해 플랜트 설비들의 상태를 모니터링 한다. 모니터링 과정에서 사고와 같은 문제가 발생한 것으로 판단되면, 플랜트 관제 서버(200)는 사고 조치 계획을 모바일 기기(100)로 전달한다.

증강현실 제공 서버(300)는 센서들(250-1 내지 250-n)에 대한 1) 위치, 2) 상세 정보 및 3) 점검 항목 등의 정보를 플랜트 관제 서버(200)로부터 획득하여 DB로 보유하고, DB에 보유된 정보들을 모바일 기기(100)로 전송한다.

이하에서는, 도 1에 도시된 플랜트 설비 관리 시스템을 통해 플랜트 설비를 관리하는 시나리오를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜트 설비 관리 방법의 설명에 제공되는 도면이다.

센서들(250-1 내지 250-n)의 실시간 센싱(S410)에 의해 생성된 센싱 데이터들이 플랜트 관제 서버(200)로 전달되고(S420), 플랜트 관제 서버(200)는 S420단계를 통해 수신되는 센싱 데이터들로 플랜트 내에 마련된 설비들의 상태를 모니터링한다(S430).

모니터링 과정에서 사고 상황이 발생한 것으로 판단되면(S440), 관리자가 CCTV 등을 통해 사고 상황이 실제로 발생하였는지 확인한 후(S450), 사고 조치 계획을 수립한다(S460).

사고 상황이 발생한 경우란, 센싱 데이터 값이 임계값을 벗어난 경우를 말하며, 벗어난 정도에 따라 사고의 등급이 결정될 수 있다.

사고 조치 계획은 관리자가 직접 수립하여 플랜트 관제 서버(200)에 입력할 수 있지만, 센싱 데이터의 종류와 사고 등급을 참조하여 증강현실 제공 서버(300)가 자동으로 수립할 수 있도록 구현 가능하다.

예를 들어, 온도 센서(250-n)에 의해 측정된 온도가 임계값인 80°를 20% 초과한 경우에는 사고 조치 계획으로 "현장 점검"을 자동 수립하고, 온도 센서(250-n)에 의해 측정된 온도가 임계값인 80°를 80% 초과한 경우에는 사고 조치 계획으로 "안전 장비를 착용하고 현장 점검"을 자동 수립하도록 구현가능하다.

한편, 플랜트 관제 서버(200)는 사고 조치 명령을 설비 점검자의 모바일 기기(100)로 전달한다(S480). S480단계를 통해 사고 조치 명령을 수신한 모바일 기기(100)는 긴급 메세지를 표시하여, 설비 점검자에게 사고 정보를 제공한다(S490).

S490단계를 통해 제공되는 사고 정보에는, 1) 사고를 감지한 센서의 위치, 2) 센싱 데이터 및 3) 사고 조치 계획 등이 포함된다.

이후, 모바일 기기(100)는 설비 점검자에게 증강현실로 사고 발생을 감지한 센서의 위치를 안내한다(S490). S490단계는 구체적으로 아래의 절차로 수행된다.

1) 모바일 기기(100)가 촬영을 시작하여 실제 영상 생성

2) 모바일 기기(100)가 GPS 신호를 수신하여 자신의 현재 위치를 측정

3) 모바일 기기(100)가 측정된 현재 위치를 증강현실 제공 서버(300)로 전달

4) 증강현실 제공 서버(300)는 수신된 위치 주변에 존재하는 센서들에 대한 a) 위치, b) 상세 정보 및 c) 점검 항목 등을 모바일 기기(100)로 전달

5) 증강현실 제공 서버(300)로부터 수신한 센서들에 대한 정보를 이용하여, 센서들에 대한 가상 영상 생성

6) 촬영된 실제 영상에 가상 영상을 오버랩

7) 가상 영상이 오버랩된 실제 영상을 디스플레이

사고 조치 완료 후에 설비 점검자가 모바일 기기(100)를 통해 사고 조치 내용을 입력하면(S500), 모바일 기기(100)는 S500단계를 통해 입력된 사고 조치 내용을 플랜트 관제 서버(200)로 전달한다(S510).

그러면, 플랜트 관제 서버(200)는 S510단계를 통해 수신한 사고 조치 내용을 DB에 저장한다(S520). S520단계에서 저장된 사고 조치 내용은, 추후에 검색 및 확인이 가능하다.

도 3a 내지 도 3h에는, 모바일 기기(100)에 설치된 플랜트 설비 관리용 어플리케이션이 실행되면서 제공하는 GUI들이 나타난 도면이다.

도 3a에는 플랜트 설비 관리용 어플리케이션 실행 초기에 나타나는 로그-인 화면이, 도 3b에는 로그-인 후에 나타나는 플랜트 내의 센서들에 대한 종합 안내화면이 도시되어 있다.

도 3c에는 도 3b에 도시된 화면에서 선택된 센서에 대한 세부 정보를 팝업으로 안내하는 화면이, 도 3d에는 플랜트 내의 센서들을 나열한 리스트가 표시된 화면이 도시되어 있다.

도 3e에는 도 2의 S490단계에서 표시되는 긴급 메세지가 나타난 화면이, 도 3f와 도 3g에는 증강현실로 사고 발생을 감지한 센서의 위치를 안내하기 위한 화면들이 도시되어 있다.

도 3f와 도 3g에서 제공되는 화면에 나타나는 가상 영상에서의 센서들은 종류에 따라 각기 다른 방식(예를 들면, 다른 색상, 다른 무늬 등)으로 나타낼 수 있다.

뿐만 아니라, 사고를 감지한 센서는 사고를 감지하지 않은 센서와 다르게(예를 들면, 다른 색상, 다른 무늬)로 나타낼 수도 있다.

도 3h에는 도 2의 S500단계에서 이용될 수 있는 사고 조치 내용 입력 화면이 도시되어 있다.

도 4는, 도 1에 도시된 모바일 기기(100)의 상세 블럭도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 모바일 기기(100)는 기능 블럭(110), 터치 스크린(120), 제어부(130), 저장부(140), 통신부(150), GPS 모듈(160) 및 촬영부(170)를 구비한다.

기능 블럭(110)은 모바일 기기(100) 본연의 기능을 수행한다. 모바일 기기(100)가 모바일폰인 경우 기능 블럭(110)은 전화통화, SMS 등을 수행하고, 모바일 기기(100)가 타블렛 PC인 경우, 기능 블럭(110)은 컴퓨팅 기능을 수행한다.

터치 스크린(120)은 도 3a 내지 도 3h에 도시된 실행화면이 표시되는 디스플레이로서의 기능과, 터치를 통해 명령을 입력받는 입력 수단으로서의 기능을 수행한다.

저장부(140)는 전술한 플랜트 설비 관리용 어플리케이션과 플랜트 관제 서버(200) 및 증강현실 제공 서버(300)로부터 수신한 정보가 저장되는 저장공간을 제공한다.

통신부(150)는 통신망을 통해 플랜트 관제 서버(200) 및 증강현실 제공 서버(300)와 통신을 수행한다. GPS 모듈(160)은 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 현재 위치를 측정하는 모듈이다.

촬영부(170)는 플랜트 내부의 설비들을 촬영하여 실제 영상을 생성한다. 제어부(130)는 모바일 기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(130)는 도 2에 도시된 단계들 중 모바일 기기(100)가 수행하여야 할 단계들이 실행되도록 모바일 기기(100)에 마련된 구성들을 제어한다.

지금까지, 플랜트 설비 관리 방법과 시스템에 대해, 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다. 위 실시예에서 증강 현실을 통해 제공한 것은 센서들의 위치이다. 하지만, 이는 설명의 편의를 위해 든 예에 불과한 것으로, 센서들 외에 다른 점검 대상 설비들을 증강 현실을 통해 제공하는 것도 가능함은 물론이다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 모바일 기기 110 : 기능 블럭
120 : 터치 스크린 130 : 제어부
140 : 저장부 150 : 통신부
160 : GPS 모듈 170 : 촬영부
200 : 플랜트 관제 서버 250-1 내지 250-n : 센서들
300 : 증강현실 제공 서버

Claims

플랜트 내에 마련된 설비를 촬영하는 단계;
상기 촬영 단계를 통해 촬영된 실제 영상에, 점검 대상 설비를 나타내기 위한 가상 영상을 오버랩하는 단계; 및
가상 영상이 오버랩된 실제 영상을 디스플레이하는 단계;를 포함하고,
상기 가상 영상에서,
문제가 발생한 점검 대상 설비는, 문제가 발생하지 않은 점검 대상 설비와 다른 방식으로 나타나는 것을 특징으로 하는 플랜트 관리 화면 제공 방법.
제 1항에 있어서,
상기 오버랩 단계는,
현재 위치를 측정하는 단계;
상기 측정단계에서 측정된 현재 위치 주변에 존재하는 점검 대상 설비들에 대한 정보를 획득하는 단계;
상기 획득단계에서 측정된 점검 대상 설비들에 대한 정보를 기초로, 가상 영상을 생성하는 단계; 및
상기 생성단계에서 생성된 가상 영상을 실제 영상에 오버랩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트 관리 화면 제공 방법.
제 1항에 있어서,
상기 가상 영상에서,
점검 대상 설비는, 종류에 따라 각기 다른 방식으로 나타나는 것을 특징으로 하는 플랜트 관리 화면 제공 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
발생한 문제로 인해 필요한 조치 명령을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트 관리 화면 제공 방법.
제 5항에 있어서,
상기 조치 명령에 대한 조치 내용을 입력받는 단계; 및
상기 입력단계를 통해 입력된 조치 내용을 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트 관리 화면 제공 방법.
제 1항에 있어서,
상기 점검 대상 설비는, 센서인 것을 특징으로 하는 플랜트 관리 화면 제공 방법.
플랜트 내에 마련된 설비를 촬영하는 단계;
상기 촬영 단계를 통해 촬영된 실제 영상에, 점검 대상 설비를 나타내기 위한 가상 영상을 오버랩하는 단계; 및
가상 영상이 오버랩된 실제 영상을 디스플레이하는 단계;를 포함하고,
상기 가상 영상에서,
문제가 발생한 점검 대상 설비는, 문제가 발생하지 않은 점검 대상 설비와 다른 방식으로 나타나는 것을 특징으로 하는 플랜트 관리 화면 제공 방법을 수행할 수 있는 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.