KR101322339B1 - 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존 환경기초시설을 관리하는 시설관리시스템이 정적으로 구현된 자료 입력식 시스템으로 운영하고 있어, 현장을 돌아다니면서 사진, 데이터, 문제점 등을 수기로 작성한 후 사무실에서 전체 데이터를 추합 하는 여러 단계를 거쳐야 하는 문제점과, 접근하기 번거롭거나 위험한 곳에서의 계측기 관측이 어렵고, 환경기초시설이 복수개로 관리하는 상황에서 현장의 실시간 현황보고가 누락되고, 현장 순회 때 별도의 보조장비를 필히 소지해야 하는 문제점을 해결하고자, 로컬센싱모듈, 데이터로거부, 시설모니터링용 어플리케이션 모듈, 메인통합서버모듈로 구성됨으로서, 환경기초시설 어느 곳에서나 운영이 가능하도록 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시킬 수 있고, 메인통합서버모듈을 통한 정적인 중앙제어방식이 아닌 시설모니터링용 어플리케이션 모듈을 통한 동적인 다이렉트 현장감시제어방식으로 구현시킬 수 있으며, 실시간으로 환경기초시설의 이상유무 및 생명주기를 체크할 수 있고, 스마트폰에 시설모니터링용 어플리케이션 모듈을 액세스시킬 수 있어, 별도의 측정장비 또는 접속케이블 없이도, 환경기초시설을 감시하고 모니터링할 수 있으며, 무엇보다 스마트폰의 시설감시모니터링화면상에서 환경기초시설별로 시설증강현실을 구동시킬 수 있어 접근하기 번거롭거나 위험한 곳의 환경기초시설을 원격지에서 관측할 수 있는 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Description
본 발명은 환경기초시설 어느 곳에서나 운영이 가능하도록 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시킬 수 있고, 메인통합서버모듈을 통한 정적인 중앙제어방식이 아닌 시설모니터링용 어플리케이션 모듈을 통한 동적인 다이렉트 현장감시제어방식으로 구현시킨 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 운영하고 있는 환경기초시설의 통합시스템으로는 각 현장에서 운영하는 운영실무자와 통합센터의 운영자간의 상호 소통에 의해 작업을 진행해야 하는 부분이 많다.
특히 통합센터의 계측데이터와 현장의 실제 계측 값은 원격제어에 있어서 너무도 중요한 부분이라 수시로 현장 실 계측 값을 비교해야 하는데 이러한 상황에서 현장과 통합 센터간의 소통이 원할 하지 못할 때가 많은 것이 현실이다.
또한 여러 현장에서 사용되고 있는 환경기초시설을 관리하는 시설관리시스템은 정적으로 구현된 자료 입력식 시스템으로 운영하고 있어, 현장을 돌아다니면서 사진, 데이터, 문제점등을 수기로 작성한 후 사무실에서 전체 데이터를 추합 하는 여러 단계를 거쳐야 하는 문제점을 안고 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 국내공개특허공보 제10-2011-0125579호에서는 스마트단말기를 이용한 현장전력설비의 이상진단장치로 이루어지고, 상기 스마트단말기를 이용한 현장전력설비의 이상진단장치는, 현장전력설비의 상태를 나타내는 상태신호를 수신하고 상기 수신된 상태 신호를 신호처리하여 데이터통신장치 및 스마트단말기로 송신하는 로컬유닛과; 상기 신호처리된 데이터를 진단서버 및 스마트단말기와 송,수신하는 데이터통신장치와 상기 상태 신호를 진단알고리즘을 통하여 에러발생유무를 판단하고 발생된 센서위치를 파악하고 이를 웹서버에 전송하는 진단서버와 진단서버의 저장데이터를 웹으로 연결하여 웹상에서 원격감시 및 진단이 가능토록 하는 웹서버와, 상기 로컬유닛과 상기 데이터 통신 장치와 무선통신을 수행하고 수신된 현장진단데이터를 내장된 앱소프트웨어의 진단알고리즘을 통하여 상기 현장전력설비의 에러를 진단 및 디스플레이 할 수 있는 스마트단말기를 포함하는 스마트단말기를 이용한 현장전력설비의 이상진단장치가 제시된 바 있으나,
이는 등록이 완료된 계측 자료 포인트와 서로 동기화 되어 장비 생명 주기 및 여러 정보를 표시해 주어야 하나 자료 입력작업 종료와 동시에 자료 조회 수준에서 마무리 되는 정적인 시스템 구조로 되어 있다.
이런 정적인 구조의 관리 시스템은 서로 주기적으로 맞물려 운영하며 정보 교환을 해야 하므로, 활용도가 극히 낮아 자칫 자료 입력 작업에서 모든 작업이 끝나 실 활용에 도움이 안 되는 경우가 허다하다.
또한, 기존의 시설감시시스템으로는 환경기초시설의 각 처리장 현장에 직접 작업을 할 때 접근하기 번거롭거나 위험한 곳에서의 계측기 관측이 어렵고, 또한 십 수개의 처리장을 관리하는 상황에서 현장 구석 구석을 보고하고 보고받는 부분에서 단순한 서술적인 보고로는 많은 상세한 현황이 누락되는 경우가 많으며 현장 순회 때 별도의 보조장비를 필히 소지해야 하는 불편한 점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 환경기초시설 어느 곳에서나 운영이 가능하도록 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시킬 수 있고, 메인통합서버모듈을 통한 정적인 중앙제어방식이 아닌 시설모니터링용 어플리케이션 모듈을 통한 동적인 다이렉트 현장감시제어방식으로 구현시킬 수 있으며, 실시간으로 환경기초시설의 이상유무 및 생명주기를 체크할 수 있고, 스마트폰에 시설모니터링용 어플리케이션 모듈을 액세스시킬 수 있어, 별도의 측정장비 또는 접속케이블 없이도, 환경기초시설을 감시하고 모니터링할 수 있으며, 무엇보다 스마트폰의 시설감시모니터링화면상에서 환경기초시설별로 시설증강현실을 구동시킬 수 있어 접근하기 번거롭거나 위험한 곳의 환경기초시설을 원격지에서 관측할 수 있는 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치는
하수종말처리시설, 마을하수처리시설, 폐수종말처리시설로 이루어져 하수 및 폐수를 깨끗하게 정제시켜 배출시키는 환경기초시설부 일측에 연결되어 실시간으로 환경기초시설을 영상촬영하면서 영상데이터를 생성시키고, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 저장한 후, 영상데이터와 측량데이터를 데이터 로거부로 전송시키는 로컬센싱모듈과,
로컬센싱모듈로부터 10m~200m 떨어진 곳에 위치되어, 복수개의 로컬센싱모듈과 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시키고, 로컬센싱모듈로부터 전송된 영상데이터와 측량데이터를 전달받아 저장한 후, 블루트스(Bluetooth) 근접통신망을 통해 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 데이터로거부와,
스마트폰 내부에 액세스되어, 스마트폰의 화면상에 시설모니터링화면을 사용자 인터페이스(UI)로 활성화시키고, 데이터로거부 및 로컬센싱모듈로부터 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 기반으로 증강현실을 구동시켜서 실시간 시설감시하고, 원격리모컨형태로 시설제어를 실행시키며, 현장 환경기초시설과 인접한 스마트폰으로 시설위험알림통보를 실행시키는 시설모니터링용 어플리케이션 모듈과,
시설모니터링용 어플리케이션 모듈과 WiFi 통신망을 통해 연결되어, 시설모니터링용 어플리케이션 모듈에서 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 동기화시킨 후, 동기화된 영상데이터와 측량데이터를 통해 환경기초시설부의 결함을 검출하여 공정을 진단하고, 환경기초시설부의 생명주기를 분석해서 데이터베이스에 저장시키고, 환경기초시설부의 이상유무 및 생명주기 결과 정보를 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 메인통합서버모듈로 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 환경기초시설 어느 곳에서나 운영이 가능하도록 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시킬 수 있어, 장소에 구애받지 않고 환경기초시설의 측량데이터과 영상데이터의 수집이 용이하고, 동적인 다이렉트 현장감시제어방식으로 구현시킬 수 있어, 기존의 시설감시시스템에 비해 80% 향상된 환경기초시설의 이상유무 및 생명주기를 체크할 수 있고, 무엇보다 스마트폰의 시설감시모니터링화면상에서 환경기초시설별로 시설증강현실을 구동시킬 수 있어 접근하기 번거롭거나 위험한 곳의 환경기초시설을 원격지에서 관측할 수 있는 좋은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 로컬센싱모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 데이터로거부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 시설모니터링용 어플리케이션 모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 원격리모콘동작제어부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 시설위험출력제어부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 시설증강현실제어부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 메인통합서버모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 데이터동기화설정부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 시설공정진단부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 스마트폰에서 구동되는 시설증강현실제어부의 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리방법의 동작과정을 도시한 순서도,
도 13은 본 발명에 따른 메인통합서버모듈에서 환경기초시설부의 생명주기를 분석하는 과정을 도시한 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 로컬센싱모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 데이터로거부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 시설모니터링용 어플리케이션 모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 원격리모콘동작제어부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 시설위험출력제어부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 시설증강현실제어부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 메인통합서버모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 데이터동기화설정부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 시설공정진단부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 스마트폰에서 구동되는 시설증강현실제어부의 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리방법의 동작과정을 도시한 순서도,
도 13은 본 발명에 따른 메인통합서버모듈에서 환경기초시설부의 생명주기를 분석하는 과정을 도시한 순서도.
본 발명에서 설명되는 환경기초시설부의 시설정보는 환경기초시설의 제작년월, 환경기초시설의 구성설비, 설비일련번호, 설비제작사에 관한 제원정보 뿐만 아니라, 설비에 부가되어 설치되는 PLC 메인컨트롤러, 전력설비(차단기, 단로기, 탭, 가스절연 개폐장치)에 관한 모든 이력과 전기정보를 말한다.
본 발명에서 설명되는 환경기초시설부는 하수종말처리시설, 마을하수처리시설, 폐수종말처리시설, 분뇨종말처리시설로 이루어져 하수 및 폐수를 깨끗하게 정제시켜 배출시키는 역할을 한다.
이는 환경계측기, PLC 메인컨트롤러, 전력설비(차단기, 단로기, 탭, 가스절연 개폐장치), 동력장치(송풍기, 각종펌프 및 실험기기), 설비기기(스크린, 침사지, 침전지, 포기조, 살수여상, 염소처리)가 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 로컬센싱모듈(100), 데이터로거부(200), 시설모니터링용 어플리케이션 모듈(300), 메인통합서버모듈(400)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 로컬센싱모듈(100)에 관해 설명한다.
상기 로컬센싱모듈(100)은 하수종말처리시설, 마을하수처리시설, 폐수종말처리시설로 이루어져 하수 및 폐수를 깨끗하게 정제시켜 배출시키는 환경기초시설부 일측에 연결되어 실시간으로 환경기초시설을 영상촬영하면서 영상데이터를 생성시키고, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 저장한 후, 영상데이터와 측량데이터를 데이터 로거부로 전송시키는 역할을 한다.
이는 도 2에 도시한 바와 같이, 케이스몸체(110), QR코드형 시설정보표시부(120), 전원부(130), 일일처리량 검출부(140), 환경센서검출부(150), 카메라부(160), 식별ID 설정부(170), 제1 WiFi 통신모듈(180), 마이컴부(190)로 구성된다.
상기 케이스몸체(110)는 사각박스 형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.
이는 알루미늄재질로 이루어지고, 상단 일측에 태양전지셀이 구성되고, 후면에 마그네틱 또는 볼트체결부가 구성된다.
상기 QR코드형 시설정보표시부(120)는 케이스몸체 표면에 형성된 QR코드를 통해 환경기초시설부의 시설정보를 인식시키는 역할을 한다.
상기 QR코드는 케이스몸체 표면에 음각형태 또는 양각형태로 형성되어 시설정보를 새겨넣은 후 스마트폰 QR스캐너가 근접되면, 시설정보를 인식시키는 역할을 하는 것으로, 이는 사각형의 가로세로 격자무늬에 다양한 정보를 담고 있는 2차원(매트릭스) 형식의 코드로, ‘QR’이란 ‘Quick Response’의 머리글자이다.
그리고, QR코드는 숫자 최대 7,089자, 문자(ASCII) 최대 4,296자, 이진(8비트) 최대 2,953바이트, 한자 최대 1,817자를 저장할 수 있으며, 일반 바코드보다 인식속도와 인식률, 저장용량, 복원력이 뛰어난 특성을 가진다.
상기 전원부(130)는 케이스몸체의 내부에 위치되어, 각 기기에 전원을 공급하는 역할을 한다.
이는 상용전원 또는 태양전지셀로부터 전원을 인가받아, 각 기기에 공급시킨다.
상기 일일처리량 검출부(140)는 환경기초시설부의 PLC 메인컨트롤러와 연결되어 환경기초시설부에서 처리하는 일일처리량을 검출해서 메모리에 저장시키는 역할을 한다.
상기 환경센서검출부(150)는 환경기초시설부의 PLC 메인컨트롤러와 연결되어 온·습도, BOD, COD, DO, Ph를 검출하는 역할을 한다.
이는 온도센서, 습도센서, BOD센서, COD센서, DO센서, Ph센서가 구성된다.
여기서, BOD 센서(biochemical oxygen demand sensor : 생물학적 산소요구량)는 유기성 물질에 의한 수질오탁의 대표적인 지표로서 하수나 공장배수의 수질관리 등에서는 필수의 측정항목이다. 본 발명에 따른 BOD센서는 BOD값을 간단, 신속히 추정하기 위해 미생물 전극법으로 이루어진다. 미생물전극은 폐수 처리에서 사용되고 있는 미생물을 채취, 배양한 후 다공성 아세틸 셀룰로스막에 흡착 고정시킨 미생물막을 산소전극에 밀착시켜 만든다. 이 전극을 공기를 넣어 산소포화시킨 완충액속에 삽입하여 그 출력전류를 일정하게 한다. 이어서 완충액 속에 시료액을 가하면 시료액 속의 유기성 물질이 다공성 아세틸 셀룰로스막 내에 확산하고, 막속의 미생물이 산소를 소비하기 때문에 출력전류가 급격히 감소되어 약 20분 후에 시료액의 BOD값에 대응한 일정치를 나타낸다. 이러한 미생물전극을 내장한 BOD센서는 2검체/시간의 측정이 가능하고, BOD값 검출하한은 3㎎/ℓ, 미생물막은 연속 1개월간 사용할 수 있는 특성을 가진다.
상기 COD(Chemical Oxygen demand : 화학적 산소 요구량) 센서는 수중에 존재하는 유기물을 산화제를 이용하여 산화시킬 때 요구되는 산소량을 측정하는 센서로서, 이는 정지유체 박막 전기화학 셀을 이용하여 구성된다.
상기 DO (Dissolved Oxygen) 센서는 수중에 녹아있는 산소량을 측정하는 센서이다.
상기 Ph센서는 용액의 pH를 측정하기 위한 센서로서, 이는 백금흑이 있는 백금을 사용하는 수소전극과, 피검액에 킨하이드론을 가하여 백금과 기준전극을 담가 측정하는 킨하이드론 전극, 안티몬의 표면에 생성하는 산화물을 용액에 담그면 수산화물로 변화할 때 액체의 pH에 의하여 수산화물의 이온화평형이 변화하는 것을 이용하는 안티몬 전극, 폴리염화 비닐을 매트릭스로 하는 중성자 캐리어 유기감응물질을 사용하는 액체막형 전극, MOSFET의 금속 게이트 부분에 Al2O3나 Ta2Os 등의 무기절연막을 부착한 pH용 FET 센서, Li2O2를 포함한 pH감응 규산염 유리박막을 사용하는 유리전극 등으로 구성된다.
상기 카메라부(160)는 환경기초시설부를 영상촬영하는 역할을 한다.
이는 카메라 후단에 카메라를 360°로 회전시키는 회전모터가 포함되어 구성된다.
본 발명에 따른 카메라부를 통해 영상데이터가 생성된다.
상기 식별ID 설정부(170)는 고유의 식별 ID를 설정하는 역할을 한다.
이는 딥스위치 또는 터치패널을 통해 숫자와 영문의 조합으로 구성된다.
상기 제1 WiFi 통신모듈(180)은 데이터로거부 또는 시설모니터링용 어플리케이션 모듈과 WiFi 무선통신망을 형성시키는 역할을 한다.
상기 마이컴부(190)는 일일처리량 검출부, 환경센서검출부, 카메라부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 일일처리량 검출부, 환경센서검출부에서 측량한 측량데이터와, 카메라부에서 촬영한 영상데이터를 메모리에 저장 후, 데이터로거부 로 전송시키도록 제어하고, 근거리에 위치한 시설모니터링용 어플리케이션 모듈과 1:1로 반응하여 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로부터 시설감시명령신호와 시설제어명령신호를 수신받고, 이에 따른 응답신호로서 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 다이렉트 전송시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 데이터로거부(200)에 관해 설명한다.
상기 데이터로거부(200)는 로컬센싱모듈로부터 10m~200m 떨어진 곳에 위치되어, 복수개의 로컬센싱모듈과 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시키고, 로컬센싱모듈로부터 전송된 영상데이터와 측량데이터를 전달받아 저장한 후, 블루트스(Bluetooth) 근접통신망을 통해 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 역할을 한다.
이는 시간의 경과에 따라 물리적 또는 전기적 파라미터를 측정하고 레코딩하는 것으로, 센서와 함께 작동하여 물리적인 현상 및 자극을 전압 또는 전류와 같은 전기적인 신호로 변환된다.
이러한 전기적인 신호는 2진 데이터로 변환 또는 디지타이즈되고, 메모리부에 저장된다.
상기 데이터로거부는 도 3에 도시한 바와 같이, 로컬센싱모듈로부터 10m~200m 떨어진 곳에 위치되어, 복수개의 로컬센싱모듈과 유비쿼터스 센서 네트워크망(Ubiquitos Sensor Network)을 형성시키는 USN 형성부(210)가 구성된다.
즉, 식별 ID가 부여된 복수개의 로컬센싱모듈과 연결되어 하나로 그룹화하여 그룹핑시킨다.
이어서, 그룹화된 또 다른 위치의 데이터로거부와 연결되어, 환경기초시설부 내에서 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시킨다.
상기 데이터로거부는 복수개의 로컬센싱모듈로부터 전송된 측량데이터와 영상데이터를 식별ID별로 테이블화하여 메모리부(240)에 저장시킨다.
상기 데이터로거부는 근거리에서 접촉되는 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 메모리부에 저장된 측량데이터와 영상데이터를 전송시키는 블루투스모듈(220)과,
원격지에 위치한 메인통합서버모듈로 메모리부에 저장된 측량데이터와 영상데이터를 전송시키는 제2 WiFi통신모듈(230)이 구성된다.
상기 블루투스모듈이 장착된 데이터로거부에 스마트폰을 근접시키면, 스마트폰의 시설모니터링용 어플리케이션 모듈이 구동되어, 데이터로거부의 메모리부에 저장된 측량데이터와 영상데이터가 블루투스를 통해 이동되어 스마트폰으로 저장된다.
그리고, 스마트폰에 저장된 측량데이터와 영상데이터는 시설모니터링용 어플리케이션모듈을 통해 분석 및 파일변환되어 시설모니터링화면에 표출된다.
다음으로, 본 발명에 따른 시설모니터링용 어플리케이션 모듈(300)에 관해 설명한다.
상기 시설모니터링용 어플리케이션 모듈(300)은 스마트폰 내부에 액세스되어, 스마트폰의 화면상에 시설모니터링화면을 사용자 인터페이스(UI)로 활성화시키고, 데이터로거부 및 로컬센싱모듈로부터 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 기반으로 증강현실을 구동시켜서 실시간 시설감시하고, 원격리모컨형태로 시설제어를 실행시키며, 현장 환경기초시설과 인접한 스마트폰으로 시설위험알림통보를 실행시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 시설감시제어부(310), 원격리모콘동작제어부(320), 시설위험출력제어부(330), 시설증강현실제어부(340)로 구성된다.
상기 시설감시제어부(310)는 스마트폰 내부에 액세스되어, 스마트폰의 화면상에 시설감시모니터링화면을 사용자 인터페이스(UI)로 활성화시키고, 데이터로거부로부터 전송된 영상데이터와 측량데이터를 화면상에 표출시켜 환경기초시설을 모니터링하면서 감시하도록 제어하는 역할을 한다.
이는 스마트폰 전용 시설감시모니터링화면으로 구성되고, 현장 접근이 번거롭거나 위험한 곳에서는 스마트폰에 내장된 GPS와 위치센서에 연계시켜 근거리계측감시를 하도록 구성되고, 시설감시모니터링화면에 시설정보를 텍스트 또는 그래픽처리하여 표출시키도록 구성된다.
상기 원격리모콘동작제어부(320)는 로컬센싱모듈에 설정된 식별ID에 맞게 통신주파수를 동기화시킨 후, 해당 로컬센싱모듈로 시설감시명령신호와 시설제어명령신호를 출력시켜 원격리모콘으로 원격지에서 해당 로컬센싱모듈의 동작을 제어하는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 원격리모콘UI부(321), 주파수동기화부(322), 환경기초시설연계부(323)로 구성된다.
상기 원격리모콘UI부(321)는 시설감시모니터링화면상에 환경기초시설부의 구성요소를 원격리모콘형태로 제어하기 위해 원격리모콘형상의 사용자인터페이스를 생성시키는 역할을 한다.
상기 주파수동기부(322)는 원격리모콘UI부에서 설정된 환경기초시설부의 로컬센싱모듈과 주파수를 동기화시켜 연결되어, 로컬센싱모듈과 연결된 해당 환경기초시설부로 접근시키는 역할을 한다.
상기 환경기초시설연계부(323)는 환경기초시설의 구성요소인 PLC메인컨트롤러와 연계시켜, 환경기초시설의 동작을 제어시키는 역할을 한다.
즉, 주파수동기부를 통해 환경기초시설부의 로컬센싱모듈과 주파수가 동기화되면, 로컬센싱모듈과 연결된 환경기초시설로 들어가 환경기초시설의 PLC메인컨트롤러와 연계된다.
이때, PLC메인컨트롤러쪽에 로컬센싱모듈에 전달된 시설감시명령신호와 시설제어명령신호를 출력시켜 PLC메인컨트롤러의 동작을 제어한다.
여기서, 환경기초시설의 PLC 메인컨트롤러는 전력설비(차단기, 단로기, 탭, 가스절연 개폐장치), 스크린, 침사지, 침전지, 포기조, 살수여상, 염소처리와 연결되어, 각 기기의 동작상태를 제어하는 역할을 한다.
상기 시설위험출력제어부(330)는 WiFi통신망을 통해 현장 환경기초시설과 인접한 스마트폰을 GPS와 자이로센서를 통해 위치를 탐색해서 시설감시모니터링화면에 표출시킨 후, 환경기초시설과 인접한 해당 스마트폰으로 환경기초시설부의 시설위험신호를 출력시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 위치탐색부(331), 위치표시부(332), 위험신호출력부(333)로 구성된다.
상기 위치탐색부(331)는 현장작업 중 메인통합서버모듈에서 관리하는 '마을하수', '중계펌프장', '간이펌프장'로 이루어진 복수개의 관리구역 중 어느 한곳이라도 문제가 발생이 되면, 해당관리구역에서 가장 가까이에 위치한 스마트폰을 GPS와 자이로센서를 통해 위치 탐색하는 역할을 한다. 이는 스마트폰의 GPS와 자이로센서를 이용해서 위치 탐색하도록 구성된다.
상기 위치표시부(332)는 위치탐색한 해당 관리구역의 스마트폰 위치를 시설감시모니터링화면에 표출시키는 역할을 한다. 이는 위치탐색부에서 탐색된 스마트폰의 위치를 점발광으로 시설감시모니터링화면에 표출시킨다.
상기 위험신호출력부(333)는 환경기초시설과 인접한 해당 스마트폰으로 환경기초시설부의 시설위험신호를 출력시킨다.
이때, 시설위험신호는 환경기초시설과 인접한 해당 스마트폰상에서 알람이나 경고음이 출력되도록 구성된다.
이처럼, 상기 시설감시제어부, 원격리모콘동작제어부, 시설위험출력제어부로 이루어진 시설모니터링용 어플리케이션 모듈은 원거리에 위치한 메인통합서버모듈을 통한 중앙제어방식의 위치탐색이 아닌, 동적인 다이렉트 현장감시제어방식으로 구현시킬 수가 있다.
상기 시설증강현실제어부(340)는 미리 촬영된 환경기초시설의 시설영상데이터에다가 스마트폰에 장착된 캠카메라에서 촬영한 환경기초시설의 실제시설위치영상데이터를 혼합시켜, 시설감시모니터링화면상에서 환경기초시설별로 시설증강현실을 구동시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 도 7에 도시한 바와 같이, 트래킹모듈(341), 렌더링모듈(342), 측정모듈(343), 증강객체조작부(344)로 구성된다.
상기 트래킹모듈(341)은 실제시설위치영상데이터와 환경기초시설의 시설영상데이터 사이를 연결시키는 매개체를 지속적으로 추적하고 인식시켜 시설증강현실어플리케이션을 생성시키기 위한 기준좌표계를 설정하는 역할을 한다.
상기 렌더링모듈(342)은 트래킹 모듈을 통해 생성된 좌표계를 기반으로 시설증강현실어플리케이션을 생성 및 제거시킨 후, 시설증강현실어플리케이션의 좌표를 이동시키는 역할을 한다.
상기 측정모듈(343)은 시설감시모니터링화면상에 생성된 시설증강현실들간의 거리를 측정하고, 생성된 좌표계간의 거리와 방향을 측정하며, 시설증강현실어플리케이션과 실제시설위치영상데이터간의 간섭을 체크하는 역할을 한다.
상기 증강객체조작부(344)는 트래킹모듈, 렌더링모듈, 측정모듈과 연결되어 시설감시모니터링화면에 표출되는 시설증강현실어플리케이션을 편집·삭제시키고, 시설증강현실어플리케이션에 포함된 텍스트를 문자 인식 API함수를 통해 편집·삭제시킨 후 업데이트시켜 시설감시모니터링화면 상에 표출시키는 역할을 한다.
도 11에서 도시한 바와 같이, 상기 트래킹모듈, 렌더링모듈, 측정모듈, 증강객체조작부로 구성된 시설증강현실제어부를 스마트폰의 시설감시모니터링화면상에 구동시키면, 영상을 찍듯이 환경기초시설부의 현장을 비추면 설정되어 있는 거리내의 모든 시설설비내역이나 계측기의 값을 실시간으로 관측할 수 있다.
그리고, 환경기초시설부 중 접근이 용이하지 못한 시설에서도 스마트폰의 영상만 비추면 바로 측량데이터 및 환경기초시설의 설비내역(환경계측기, PLC 메인컨트롤러, 전력설비, 스크린, 침사지, 침전지, 포기조, 살수여상, 염소처리)을 별도로 조회할 필요없이, 시설감시모니터링화면상에서 표출된 환경기초시설의 설비내역을 터치만하면 바로 환경기초시설의 설비내역으로 링크제어시켜 상세한 환경기초시설의 설비내역을 볼 수 있도록 구성된다.
여기서, 링크제어는 사이트(URL) 하이퍼링크 또는 페이지 넘김 하이퍼링크로 제어하여 환경기초시설의 상세내역을 활성화시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 메인통합서버모듈(400)에 관해 설명한다.
상기 메인통합서버모듈(400)은 시설모니터링용 어플리케이션 모듈과 WiFi 통신망을 통해 연결되어, 시설모니터링용 어플리케이션 모듈에서 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 동기화시킨 후, 동기화된 영상데이터와 측량데이터를 통해 환경기초시설부의 결함을 검출하여 공정을 진단하고, 환경기초시설부의 생명주기를 분석해서 데이터베이스에 저장시키고, 환경기초시설부의 이상유무 및 생명주기 결과 정보를 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 데이터동기화설정부(410), 시설공단진단부(420), 시설생명주기분석부(430), 데이터출력부(440)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 데이터동기화설정부(410)에 관해 설명한다.
상기 데이터동기화설정부(410)는 시설모니터링용 어플리케이션 모듈에서 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 동기화시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, Ismi 버퍼(411), 자료비교기(412), 데이터삽입부(413), 데이터덧붙이기부(414)로 구성된다.
상기 Ismi 버퍼(411)는 WiFi통신망을 통해 전송된 시설모니터링용 어플리케이션 모듈의 영상데이터와 측량데이터를 임시로 저장하는 역할을 한다.
상기 자료비교기(412)는 Ismi 버퍼에 임시저장된 설모니터링용 어플리케이션 모듈의 영상데이터와 측량데이터의 일자와 동일한 데이터들이 메인통합서버모듈에 저장되어 있는지 여부를 비교하는 역할을 한다.
상기 데이터삽입부(413)는 자료비교기를 통해 Ismi 버퍼에 임시저장된 설모니터링용 어플리케이션 모듈의 영상데이터와 측량데이터의 일자와 동일한 데이터들이 없다면, 메인통합서버모듈에 미리 저장된 시설모니터링용 어플리케이션 모듈의 영상데이터와 측량데이터에다가, 신규의 영상데이터와 측량데이터를 삽입시키는 역할을 한다.
상기 데이터덧붙이기부(414)는 자료비교기를 통해 Ismi 버퍼에 임시저장된 설모니터링용 어플리케이션 모듈의 영상데이터와 측량데이터의 일자와 동일한 데이터들이 있다면, 메인통합서버모듈에 미리 저장된 시설모니터링용 어플리케이션 모듈의 영상데이터와 측량데이터에다가, 신규의 영상데이터와 측량데이터를 덧붙이는 역할을 한다.
둘째, 본 발명에 따른 시설공정진단부(420)에 관해 설명한다.
상기 시설공정진단부(420)는 데이터동기화설정부를 통해 동기화된 영상데이터와 측량데이터를 통해 환경기초시설부의 결함을 검출하여 공정을 진단하는 역할을 한다.
이는 도 10에 도시한 바와 같이, 사용전력량데이터기록부(421), 다중회귀분석알고리즘엔진(422)으로 구성된다.
상기 사용전력량데이터기록부(421)는 데이터동기화설정부를 통해 동기화된 측량데이터 중 환경기초시설부의 동력장치(송풍기, 각종펌프 및 실험기기)에 관한 사용전력량데이터과, 이에 따른 수질의 CO2발생량을 시간대별로 기록하는 역할을 한다.
즉, 시간당 송풍기 사용전력량, 시간당 잉여 슬러지 펌프 사용전력량, 시간당 반송펌프 사용전력량 등과 같이 시간당 소모된 전력량을 전력설비를 통해 전력 1Kwh를 사용하는데 배출되는 CO2의 양이 29g으로 설정된 값을 계산하여 시간당 환경기초시설부에서 처리하는 CO2 발생량을 연산시킨다.
상기 다중회귀분석알고리즘엔진(422)은 사용전력량데이터기록부에 전달된 사용전력량데이터를 바탕으로 축적된 환경기초시설부의 동력장치 전력소비량에 따른 수질의 상호 관련성을 분석한 후, 최소의 전력을 사용하여 최적의 수질 수치를 탐색하는 역할을 한다.
이는 축적된 환경기초시설부의 동력장치 전력소모량을 독립변수로 하고, 최적의 수질 수치를 종속변수로 하여 회귀분석을 통해 동력장치 전력소모량에 따른 최적의 수질값을 탐색한다.
상기 다중회귀분석알고리즘엔진은 사용자의 옵션에 따라 목표수질을 기준으로 전력소모량을 우선시하는 대기환경모드와, 목표수질 근사값을 우선시하는 경제모드로 나뉘어 선택제어된다.
셋째, 본 발명에 따른 시설생명주기분석부(430)에 관해 설명한다.
상기 시설생명주기분석부(430)는 데이터동기화설정부를 통해 동기화된 영상데이터와 측량데이터를 통해 환경기초시설부의 생명주기를 분석하는 역할을 한다.
이는 데이터베이스에 환경기초시설부의 구성요소인 환경계측기, PLC 메인컨트롤러, 전력설비(차단기, 단로기, 탭, 가스절연 개폐장치), 동력장치(송풍기, 각종펌프 및 실험기기), 설비기기(스크린, 침사지, 침전지, 포기조, 살수여상, 염소처리)의 사용연혁, 기기수명, 기기제작회사에 관한 사양을 저장하는 시설물 관리 DB가 구성된다. 이하, 환경기초시설부의 구성요소를 '기기'로 칭한다.
여기서, 기기수명은 최종적으로 시간으로 환산이 되며, 화면태그와 연동이 되어 메인통합서버모듈의 화면에 기기수명을 연산 표시한다.
상기 데이터베이스에 저장된 시설물 관리 DB는 화면 저작툴에서 각각 오브젝트(Object : 기기 그림)화 되어 그려지는 기기 그림과 연동이 되며, 실시간 계측시 기기 가동시간과 연동이 되어 기기 생명주기를 표시하도록 구성된다.
또한, 상기 시설생명주기분석부는 태그별로 경보 레벨을 설정시키는 태그별 경보 레벨DB가 구성된다.
넷째, 본 발명에 따른 데이터출력부(440)에 관해 설명한다.
상기 데이터출력부는 환경기초시설부의 이상유무 및 생명주기 결과 정보를 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 역할을 한다.
이는 제3 WiFi통신모듈이 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리방법에 관해 설명한다.
먼저, 도 12에 도시한 바와 같이, 로컬센싱모듈에서 실시간으로 환경기초시설을 영상촬영하면서 영상데이터를 생성시키고, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 저장한 후, 영상데이터와 측량데이터를 데이터 로거부로 전송시킨다(S100).
다음으로, 데이터로거부에서 로컬센싱모듈로부터 10m~200m 떨어진 곳에 위치되어, 복수개의 로컬센싱모듈과 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시킨다(S200).
다음으로, 데이터로거부에서 로컬센싱모듈로부터 전송된 영상데이터와 측량데이터를 전달받아 저장한 후, 블루트스(Bluetooth) 근접통신망을 통해 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시킨다(S300).
다음으로, 시설모니터링용 어플리케이션 모듈이 스마트폰 내부에 액세스되어, 스마트폰의 화면상에 시설모니터링화면을 사용자 인터페이스(UI)로 활성화시킨다(S400).
다음으로, 시설모니터링용 어플리케이션 모듈의 제어하에 데이터로거부 및 로컬센싱모듈로부터 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 기반으로 증강현실을 구동시켜서 실시간 시설감시하고, 원격리모컨형태로 시설제어를 실행시키며, 현장 환경기초시설과 인접한 스마트폰으로 시설위험알림통보를 실행시킨다(S500).
다음으로, 메인통합서버모듈을 통해 시설모니터링용 어플리케이션 모듈에서 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 동기화시킨다(S600).
다음으로, 메인통합서버모듈에서 동기화된 영상데이터와 측량데이터를 통해 환경기초시설부의 결함을 검출하여 공정을 진단한다(S700).
끝으로, 메인통합서버모듀에서 환경기초시설부의 생명주기를 분석해서 데이터베이스에 저장시키고, 환경기초시설부의 이상유무 및 생명주기 결과 정보를 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시킨다(S800).
여기서, 메인통합서버모듀에서 환경기초시설부의 생명주기를 분석한다는 것은 다음과 같은 과정을 통해 이루어진다.
[
환경기초시설부의
생명주기분석과정]
먼저, 도 13에 도시한 바와 같이, 시설물 관리 DB에 기기별 태그 정보(생산업체, 생산일자, 기기동작시간, 담당자명)와 태그를 입력시키고, 기기별 태그 정보와 태그가 입력된 시설물 관리 DB를 HMI 화면의 기기 태그 화면과 연동시킨다(S810).
이어서, 환경기초시설부 현장의 시설모니터링용 어플리케이션 모듈이 내장된 스마트폰을 거쳐 로컬센싱모듈과 연결시킨 후, 로컬센싱모듈을 통해 PLC메인컨트롤러와 연계해서 통신을 한다(S820). 여기서 PLC메인컨트롤러와 연계는 로컬센싱모듈의 환경센서검출부를 통해 연계되는 것을 말한다.
이어서, PLC메인컨트롤러에서 들어온 온·습도, BOD, COD, DO, Ph의 실시간 계측값을 이용해서 각 오브젝트별로 가동시간을 체크한 후, 메인통합서버모듈의 화면에 표시한다(S830).
이어서, 수명가감기기인지 여부를 체크한 후, 수명가감기기에 해당되면 시설물 관리 DB에 수명가감기기의 기기수명DB를 요청해서 기기가동시간을 연산한다(S840).
여기서, 수명가감기기는 일정한 수명이 지나면 기기의 수명이 가감되는 기기를 말하며, 본 발명에서는 환경기초시설부의 구성요소 중 환경계측기, PLC 메인컨트롤러, 전력설비(차단기, 단로기, 탭, 가스절연 개폐장치), 동력장치(송풍기, 각종펌프 및 실험기기)를 수명가감기기로 설정한다.
그리고, 환경기초시설부의 구성요소 중 설비기기(스크린, 침사지, 침전지, 포기조, 살수여상, 염소처리)는 비수명가감기기로 설정한다.
상기 기기가동시간을 연산한다는 것은 기기동작시간에다가 누적가동시간을 빼서 남은 기기수명시간(생명시간)을 연산한다는 것을 의미한다.
이어서, 수명가감기기인지 여부를 체크한 후, 수명가감기기에 해당되지 않으면, 메인통합서버모듈의 화면에 비수명가감기기에서 측정한 데이터값을 표시한다(S850).
이어서, 수명가감기기의 기기가동시간 연산결과, 기기수명시간의 여부를 체크해서, 기기수명시간이 기준설정치에 맞게 있다면 메인통합서버모듈의 화면에 수명가감기기의 남은 기기수명시간을 표시한다(S860).
이어서, 수명가감기기의 기기가동시간 연산결과, 기기수명시간의 여부를 체크해서, 기기수명시간이 기준설정치이하에 있다면 메인통합서버모듈의 화면상에 경보를 발생시킨다(S870).
이때, 태그별 경보 레벨DB로 경보레벨을 요청해서 경보레벨을 설정한다.
끝으로, 메인통합서버모듈의 화면상에 경보가 발생되면, 해당 수명가감기기에 대한 예산확보여부를 체크한 후, 교체모드, 개량모드, 보수모드 중 어느 하나로 선택해서 수명가감기기를 정상화시키도록 표출시킨다(S880).
100 : 로컬센싱모듈 110 : 케이스몸체
120 : QR코드형 시설정보표시부 130 : 전원부
140 : 일일처리량 검출부 150 : 환경센서검출부
160 : 카메라부 170 : 식별ID 설정부
180 : 제1 WiFi 통신모듈 190 : 마이컴부
200 : 데이터로거부
300 : 시설모니터링용 어플리케이션 모듈
400 : 메인통합서버모듈
120 : QR코드형 시설정보표시부 130 : 전원부
140 : 일일처리량 검출부 150 : 환경센서검출부
160 : 카메라부 170 : 식별ID 설정부
180 : 제1 WiFi 통신모듈 190 : 마이컴부
200 : 데이터로거부
300 : 시설모니터링용 어플리케이션 모듈
400 : 메인통합서버모듈
Claims (7)
- 하수종말처리시설, 마을하수처리시설, 폐수종말처리시설, 분뇨종말처리시설로 이루어져 하수 및 폐수를 깨끗하게 정제시켜 배출시키는 환경기초시설부 일측에 연결되어 실시간으로 환경기초시설을 영상촬영하면서 영상데이터를 생성시키고, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 저장한 후, 영상데이터와 측량데이터를 데이터 로거부로 전송시키는 로컬센싱모듈(100)과,
로컬센싱모듈로부터 10m~200m 떨어진 곳에 위치되어, 복수개의 로컬센싱모듈과 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시키고, 로컬센싱모듈로부터 전송된 영상데이터와 측량데이터를 전달받아 저장한 후, 블루트스(Bluetooth) 근접통신망을 통해 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 데이터로거부(200)와,
스마트폰 내부에 액세스되어, 스마트폰의 화면상에 시설모니터링화면을 사용자 인터페이스(UI)로 활성화시키고, 데이터로거부 및 로컬센싱모듈로부터 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 기반으로 증강현실을 구동시켜서 실시간 시설감시하고, 원격리모컨형태로 시설제어를 실행시키며, 현장 환경기초시설과 인접한 스마트폰으로 시설위험알림통보를 실행시키는 시설모니터링용 어플리케이션 모듈(300)과,
시설모니터링용 어플리케이션 모듈과 WiFi 통신망을 통해 연결되어, 시설모니터링용 어플리케이션 모듈에서 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 동기화시킨 후, 동기화된 영상데이터와 측량데이터를 통해 환경기초시설부의 결함을 검출하여 공정을 진단하고, 환경기초시설부의 생명주기를 분석해서 데이터베이스에 저장시키고, 환경기초시설부의 이상유무 및 생명주기 결과 정보를 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 메인통합서버모듈(400)로 구성되는 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치에 있어서,
상기 로컬센싱모듈(100)은
사각박스 형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하는 케이스몸체(110)와,
케이스몸체 표면에 형성된 QR코드를 통해 환경기초시설부의 시설정보를 인식시키는 QR코드형 시설정보표시부(120)와,
케이스몸체의 내부에 위치되어, 각 기기에 전원을 공급하는 전원부(130)와,
환경기초시설부의 PLC 메인컨트롤러와 연결되어 환경기초시설부에서 처리하는 일일처리량을 검출해서 메모리에 저장시키는 일일처리량 검출부(140)와,
환경기초시설부의 PLC 메인컨트롤러와 연결되어 온·습도, BOD, COD, DO, Ph를 검출하는 환경센서검출부(150)와,
환경기초시설부를 영상촬영하는 카메라부(160)와,
고유의 식별 ID를 설정하는 식별ID 설정부(170)와,
데이터로거부 또는 시설모니터링용 어플리케이션 모듈과 WiFi 무선통신망을 형성시키는 WiFi 통신모듈(180)과,
일일처리량 검출부, 환경센서검출부, 카메라부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 일일처리량 검출부, 환경센서검출부에서 측량한 측량데이터와, 카메라부에서 촬영한 영상데이터를 메모리에 저장 후, 데이터로거부 로 전송시키도록 제어하고, 근거리에 위치한 시설모니터링용 어플리케이션 모듈과 1:1로 반응하여 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로부터 시설감시명령신호와 시설제어명령신호를 수신받고, 이에 따른 응답신호로서 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 다이렉트 전송시키는 마이컴부(190)로 구성되는 것을 특징으로 하는 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 시설모니터링용 어플리케이션 모듈(300)은
스마트폰 내부에 액세스되어, 스마트폰의 화면상에 시설감시모니터링화면을 사용자 인터페이스(UI)로 활성화시키고, 데이터로거부로부터 전송된 영상데이터와 측량데이터를 화면상에 표출시켜 환경기초시설을 모니터링하면서 감시하도록 제어하는 시설감시제어부(310)와,
로컬센싱모듈에 설정된 식별ID에 맞게 통신주파수를 동기화시킨 후, 해당 로컬센싱모듈로 시설감시명령신호와 시설제어명령신호를 출력시켜 원격리모콘으로 원격지에서 해당 로컬센싱모듈의 동작을 제어하는 원격리모콘동작제어부(320)와,
WiFi통신망을 통해 현장 환경기초시설과 인접한 스마트폰을 GPS와 자이로센서를 통해 위치를 탐색해서 시설감시모니터링화면에 표출시킨 후, 환경기초시설과 인접한 해당 스마트폰으로 환경기초시설부의 시설위험신호를 출력시키도록 제어하는 시설위험출력제어부(330)와,
미리 촬영된 환경기초시설의 시설영상데이터에다가 스마트폰에 장착된 캠카메라에서 촬영한 환경기초시설의 실제시설위치영상데이터를 혼합시켜, 시설감시모니터링화면상에서 환경기초시설별로 시설증강현실을 구동시키도록 제어하는 시설증강현실제어부(340)가 구성되는 것을 특징으로 하는 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치.
- 제3항에 있어서, 상기 시설증강현실제어부(340)는
실제시설위치영상데이터와 환경기초시설의 시설영상데이터 사이를 연결시키는 매개체를 지속적으로 추적하고 인식시켜 시설증강현실어플리케이션을 생성시키기 위한 기준좌표계를 설정하는 트래킹모듈(341)과,
트래킹 모듈을 통해 생성된 좌표계를 기반으로 시설증강현실어플리케이션을 생성 및 제거시킨 후, 시설증강현실어플리케이션의 좌표를 이동시키는 렌더링모듈(342)과,
시설감시모니터링화면상에 생성된 시설증강현실들간의 거리를 측정하고, 생성된 좌표계간의 거리와 방향을 측정하며, 시설증강현실어플리케이션과 실제시설위치영상데이터간의 간섭을 체크하는 측정모듈(343)과,
트래킹모듈, 렌더링모듈, 측정모듈과 연결되어 시설감시모니터링화면에 표출되는 시설증강현실어플리케이션을 편집·삭제시키고, 시설증강현실어플리케이션에 포함된 텍스트를 문자 인식 API함수를 통해 편집·삭제시킨 후 업데이트시켜 시설감시모니터링화면 상에 표출시키는 증강객체조작부(344)로 구성되는 것을 특징으로 하는 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 메인통합서버모듈(400)은
시설모니터링용 어플리케이션 모듈에서 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 동기화시키는 데이터동기화설정부(410)와,
데이터동기화설정부를 통해 동기화된 영상데이터와 측량데이터를 통해 환경기초시설부의 결함을 검출하여 공정을 진단하는 시설공정진단부(420)와,
데이터동기화설정부를 통해 동기화된 영상데이터와 측량데이터를 통해 환경기초시설부의 생명주기를 분석하는 시설생명주기분석부(430)와,
환경기초시설부의 이상유무 및 생명주기 결과 정보를 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 데이터출력부(440)로 구성되는 것을 특징으로 하는 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리장치.
- 로컬센싱모듈에서 실시간으로 환경기초시설을 영상촬영하면서 영상데이터를 생성시키고, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 저장한 후, 영상데이터와 측량데이터를 데이터 로거부로 전송시키는 단계(S100)와,
데이터로거부에서 로컬센싱모듈로부터 10m~200m 떨어진 곳에 위치되어, 복수개의 로컬센싱모듈과 유비쿼터스 센서 네트워크망을 형성시키는 단계(S200)와,
데이터로거부에서 로컬센싱모듈로부터 전송된 영상데이터와 측량데이터를 전달받아 저장한 후, 블루트스(Bluetooth) 근접통신망을 통해 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 단계(S300)와,
시설모니터링용 어플리케이션 모듈이 스마트폰 내부에 액세스되어, 스마트폰의 화면상에 시설모니터링화면을 사용자 인터페이스(UI)로 활성화시키는 단계(S400)와,
시설모니터링용 어플리케이션 모듈의 제어하에 데이터로거부 및 로컬센싱모듈로부터 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 기반으로 증강현실을 구동시켜서 실시간 시설감시하고, 원격리모컨형태로 시설제어를 실행시키며, 현장 환경기초시설과 인접한 스마트폰으로 시설위험알림통보를 실행시키는 단계(S500)와,
메인통합서버모듈을 통해 시설모니터링용 어플리케이션 모듈에서 전송받은 현장의 환경기초시설에 관한 영상데이터와, 환경기초시설에서 측량한 측량데이터를 동기화시키는 단계(S600)와,
메인통합서버모듈에서 동기화된 영상데이터와 측량데이터를 통해 환경기초시설부의 결함을 검출하여 공정을 진단하는 단계(S700)와,
메인통합서버모듈에서 환경기초시설부의 생명주기를 분석해서 데이터베이스에 저장시키고, 환경기초시설부의 이상유무 및 생명주기 결과 정보를 시설모니터링용 어플리케이션 모듈로 전송시키는 단계(S800)로 이루어진 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리방법에 있어서,
상기 메인통합서버모듈에서 환경기초시설부의 생명주기를 분석한다는 것은,
시설물 관리 DB에 기기별 태그 정보와 태그를 입력시키고, 기기별 태그 정보와 태그가 입력된 시설물 관리 DB를 HMI 화면의 기기 태그 화면과 연동시키는 단계(S810)와,
환경기초시설부 현장의 시설모니터링용 어플리케이션 모듈이 내장된 스마트폰을 거쳐 로컬센싱모듈과 연결시킨 후, 로컬센싱모듈을 통해 PLC메인컨트롤러와 연계해서 통신을 하는 단계(S820)와,
PLC메인컨트롤러에서 들어온 온·습도, BOD, COD, DO, Ph의 실시간 계측값을 이용해서 각 오브젝트별로 가동시간을 체크한 후, 메인통합서버모듈의 화면에 표시하는 단계(S830)와,
수명가감기기인지 여부를 체크한 후, 수명가감기기에 해당되면 시설물 관리 DB에 수명가감기기의 기기수명DB를 요청해서 기기가동시간을 연산하는 단계(S840)와,
수명가감기기인지 여부를 체크한 후, 수명가감기기에 해당되지 않으면, 메인통합서버모듈의 화면에 비수명가감기기에서 측정한 데이터값을 표시하는 단계(S850)와,
수명가감기기의 기기가동시간 연산결과, 기기수명시간의 여부를 체크해서, 기기수명시간이 기준설정치에 맞게 있다면 메인통합서버모듈의 화면에 수명가감기기의 남은 기기수명시간을 표시하는 단계(S860)와,
수명가감기기의 기기가동시간 연산결과, 기기수명시간의 여부를 체크해서, 기기수명시간이 기준설정치이하에 있다면 메인통합서버모듈의 화면상에 경보를 발생시키는 단계(S870)와,
메인통합서버모듈의 화면상에 경보가 발생되면, 해당 수명가감기기에 대한 예산확보여부를 체크한 후, 교체모드, 개량모드, 보수모드 중 어느 하나로 선택해서 수명가감기기를 정상화시키도록 표출시키는 단계(S880)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환경기초시설용 다이렉트 동적감시관리방법.
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