KR101969714B1 - Adapter for agricultural machine's management and power adjusting circuit therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 농기계에 부착 설치되는 농기계 관리 어댑터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 농기계의 각종 동작 상태(정상/경고/장애)를 분석하여 이상 상태 감지시 이를 운전자에게 통지하는 농기계 관리 어댑터와, 농기계 관리 어댑터의 전원 조정 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
농기계의 사전 관리를 통한 생산성 향상과 사고 방지를 위하여 ICT(Information and Communication Technology) 기술이 융합된 농기계 관리 기술의 개발이 활발히 진행되고 있다. In order to improve productivity and prevent accidents through the management of agricultural machinery, the development of agricultural machinery management technology that combines ICT (Information and Communication Technology) technology is actively under way.
글로벌 농기계 회사들에서는 트랙터와 콤바인 그리고 이양기 등에 ICT 기술을 결합하여 원격 모니터링과 진단, 엔진 활용 및 연료 소비량, 배터리 관리 그리고 소모품 교체와 정기 점검 관리 서비스 등을 지원하고 있다. 농기계의 상태에 이상이 감지되면 운전자와 관제센터에 실시간으로 통보하며, 위치정보를 제공하여 도난방지와 작업현황의 모니터링 서비스를 제공하고 있다. Global farming companies combine ICT technology with tractors, combines, and outfits to provide remote monitoring and diagnostics, engine utilization and fuel consumption, battery management, and supplies replacement and periodic maintenance services. If an abnormality is detected in the condition of the agricultural machinery, it notifies the driver and the control center in real time, and provides location information to prevent theft and monitor work status.
이러한 기존의 농기계에는 농기계의 이상 상태를 감지하기 위한 다양한 센서들이 설치되어 있고, 이러한 센서의 센싱 정보를 이용한 농기계 모니터링 기능과 관리 기능이 내장되어 있다.In this conventional agricultural machine, various sensors for detecting the abnormal state of the agricultural machine are installed, and the agricultural machine monitoring function and the management function using the sensing information of the sensor are installed.
그러나, 국내의 농기계 제조사는 농기계 관리 기능과 원격의 농기계 관리 시스템을 아직 도입하고 있지 않다. 그리고, 종래의 국외에서 개발된 농기계 관리 장치는 농기계에 내장되어 있으며, 농기계에 설치된 각종 센서의 센싱값을 검출하기 위해 복잡한 회로 구성을 구비해야 한다. However, domestic farm machinery manufacturers have not yet introduced agricultural machinery management functions and remote agricultural machinery management systems. Conventionally, an agricultural machinery management apparatus developed outside the country is built in an agricultural machine, and a complex circuit configuration must be provided in order to detect the sensing value of various sensors installed in the agricultural machinery.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 농기계의 각종 동작 상태(정상/경고/장애)를 분석하여 이상 상태 감지시 이를 운전자 이동 단말기에 통지하는 농기계 관리 어댑터와, 농기계 관리 어댑터의 구동 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 전원 조정 회로를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an agricultural machine management adapter for analyzing various operational states (normal / warning / And to provide a power regulation circuit capable of stably supplying the driving power of the adapter.
상술한 과제를 해결하기 위한 제1 발명의 구성은, 농기계 관리 어댑터로서, 농기계의 운전자 이동 단말기와 RESTful 웹서비스 또는 웹소켓 기반으로 무선 통신을 수행하고, 농기계 원격 관리 장치와 무선 통신을 수행하는 무선 통신부, 농기계에 설치된 복수의 센서로부터의 농기계 센싱값을 수신하여 디지털 신호로 변환하는 농기계 인터페이스부, 상기 복수의 센서의 센싱값과 각 센서의 이상 발생시 수리 정보가 저장되는 저장부, 상기 농기계 인터페이스부를 통해 상기 복수의 센서로부터 입력되는 센싱값을 상기 저장부에 저장하고, 농기계에 설치된 센서들의 상태(정상/경고/장애)를 모니터링 및 분석하여 이상 상태를 진단시 상기 무선 통신부를 통해 상기 운전자 이동 단말기에 이상 상태를 통지하는 농기계 모니터링/진단부를 포함하고, 상기 농기계 모니터링/진단부는 싱글 컴퓨터로서 라즈베리파이 보드이고, 상기 농기계 인터페이스부는, 농기계의 복수의 센서가 감지한 센싱 신호를 수신하여 상기 농기계 모니터링/진단부로 출력하는 상태 센싱부, 상기 농기계의 발전기 전원을 공급받아 일정 전압으로 조정하여 출력하는 전원 조정부를 포함하고, 상기 전원 조정부로서 기능하는, 상기 농기계 관리 어댑터의 전원 회로는, 상기 농기계 모니터링/진단부의 구동 전원을 안정적으로 공급하고 상기 농기계 관리 어댑터의 내부 회로를 보호하기 위해 농기계 발전기 전원이 입력되는 입력단에 설치되는 서지 보호기(TNR), 상기 서지 보호기에 병렬연결되는 제1 고주파 캐패시터, 제1 고주파 캐패시터의 일단에 연결되는 제1 인덕터와 제1 다이오드(D1), 제1 고주파 캐패시터의 타단과 제1 인덕터 사이에 연결되는 제1 저주파 캐패시터(EC4), 상기 제1 인덕터에 연결되는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터와 접지 사이에 연결되는 제너 다이오드, 상기 제너 다이오드에 병렬 연결되는 제2 고주파 캐패시터, 상기 트랜지스터의 드레인단과 상기 제2 고주파 캐패시터 사이에 연결되는 제1저항, 상기 트랜지스터의 에미터단과 접지 사이에 연결되는 제2 저주파 캐패시터, 상기 트랜지스터의 에미터단에 연결되는 5V출력용 제1 DC-DC컨버터와 12V출력용 제2 DC-DC 컨버터, 상기 제1 DC-DC 컨버터 및 상기 제2 DC-DC 컨버터 각각의 출력단에 연결되는 제3 저주파 캐패시터와 제3 고주파 캐패시터 쌍, 상기 제1 DC-DC 컨버터 및 상기 제2 DC-DC 컨버터 각각의 출력단에 연결되는 제2 인덕터 및 다이오드를 포함하는 회로인 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, there is provided an agricultural machinery management adapter, comprising: an adapter for performing wireless communication based on a RESTful web service or a web socket with an operator mobile terminal of an agricultural machine, An agricultural machine interface unit for receiving an agricultural machine sensing value from a plurality of sensors installed in a communication unit and an agricultural machine and converting the received value into a digital signal, a storage unit for storing the sensing value of the plurality of sensors and the repair information when an abnormality occurs in each sensor, (Normal / warning / fault) of the sensors installed in the agricultural machinery and diagnoses the abnormal state by analyzing the state (normal / warning / fault) of the sensors installed in the agricultural machine, And an agricultural machine monitoring / diagnosis unit for notifying an abnormal state to the agricultural machine, The monitoring / diagnosis unit is a raspberry board as a single computer. The agricultural machine interface unit includes a state sensing unit for receiving a sensing signal sensed by a plurality of sensors of an agricultural machine and outputting the sensing signal to the agricultural machine monitoring / diagnosis unit, Wherein the power supply circuit of the agricultural equipment management adapter functioning as the power supply adjustment unit is configured to supply the driving power of the agricultural equipment monitoring / diagnosis unit in a stable manner and to supply the internal circuit of the agricultural equipment management adapter A first high frequency capacitor connected in parallel with the surge protector; a first inductor connected to one end of the first high frequency capacitor; and a first diode connected between the first inductor and the first diode, , And between the other end of the first high-frequency capacitor and the first inductor A second high frequency capacitor connected in parallel to the zener diode; a second high frequency capacitor connected between the drain terminal of the transistor and the second high frequency capacitor; A second DC-DC converter for 5V output connected to the emitter terminal of the transistor, and a second DC-DC converter for 12V output, wherein the first DC-DC converter is connected between the emitter end of the transistor and the ground, A third low-frequency capacitor and a third high-frequency capacitor pair connected to an output terminal of each of the first DC-DC converter and the second DC-DC converter, a first DC-DC converter and a second DC- And a diode connected to an output terminal of the second inductor and the diode.
여기서, 상기 어댑터 웹서비스부는 상기 운전자 이동 단말기에 농기계 설정 기능을 제공하는 RESTful 웹서비스부와, 상기 운전자 이동 단말기에 로그인 기능을 제공하는 로그인 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the adapter web service unit includes a RESTful web service unit for providing an agricultural machine setting function to the driver's mobile terminal, and a login management unit for providing a login function to the driver's mobile terminal.
여기서, 상기 어댑터 웹서비스부는, CoAP(Constrained Application Protocol) 기반의 농기계 관리 인터페이스를 사용하여, 농기계 상태 정보를 상기 무선 통신부를 통해 상기 농기계 원격 관리 장치에 전송하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the adapter web service unit transmits agricultural machine status information to the farm equipment remote management apparatus through the wireless communication unit using a farm agent management interface based on a Constrained Application Protocol (CoAP).
상기 농기계에 설치되는 센서는, 엔진 회전수 센서, 수온 센서, 트랜스미션 오일 레벨 센서, 자이로 센서를 포함하고, 상기 농기계 인터페이스부는 상태 센싱부를 더 포함하고, 상기 상태 센싱부는, 농기계의 엔진 회전수를 검출하는 RPM 감지 회로, 농기계의 복수의 센서의 센싱값을 레벨신호로 입력받는 무접점 스위치부, 상기 무접점 스위치부의 출력 신호와 상기 RPM 감지 회로의 출력신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 상기 농기계 모니터링/진단부에 출력하는 A-D 컨버터, 농기계의 운전석에 설치되어 있는 자이로 센서의 센서값을 입력받아 상기 농기계 모니터링/진단부에 출력하는 자이로 센서 입력부를 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the sensor installed in the agricultural machine includes an engine speed sensor, a water temperature sensor, a transmission oil level sensor, and a gyro sensor, and the agricultural machine interface unit further includes a state sensing unit, An output signal of the non-contact switch unit and an output signal of the RPM sensing circuit, converts the output signal of the non-contact switch unit and the output signal of the RPM sensing circuit into a digital signal, And a gyro sensor input unit for receiving the sensor value of the gyro sensor installed in the driver's seat of the agricultural machine and outputting the sensor value to the agricultural machine monitoring / diagnosis unit.
상기 운전자 이동 단말기는 상기 RESTful 웹서비스부에 접속하여, 전체 농기계 정보를 수신하거나, 농기계 모니터링 주기를 설정하거나, 자이로 센서(작업 각도)를 설정하는 것이 바람직하다.The driver's mobile terminal may be connected to the RESTful web service unit to receive the entire agricultural equipment information, to set an agricultural machine monitoring cycle, or to set a gyro sensor (operation angle).
한편, 농기계에 설치된 복수의 센서의 설치 위치에 따라 분리하여 센싱값을 시리얼 신호선으로 입력받기 위해, 상기 농기계 상태 센싱부는, 엔진 부위에 설치된 각종 센서들을 포함하는 제1슬레이브 센싱부, 트랜스미션 및 유압 관련 센서를 포함하는 제2 슬레이브 센싱부, 운전석에 설치되어 있는 자이로 센서를 포함하는 제3 슬레이브 센싱부로 구분하여 입력받는 것이 바람직하다.
또한, 상기 RPM 감지 회로의 입력은 농기계 엔진의 링기어의 마그네틱 픽업 센서에서 생성되는 교류 전압이고 상기 RPM 감지 회로의 출력은 상기 농기계 모니터링/진단부인 라스베리파이 보드 내에서 RPM 감지를 위해 사용되는 전압이며, 상기 RPM 감지 회로는, 상기 마그네틱 픽업 센서의 신호를 입력받는 복수의 저항 및 상호 반대로 연결된 한 쌍의 다이오드와, 상기 다이오드의 양단에 입력단이 연결되는 OP 앰프와, 상기 OP 앰프의 출력단에 연결되어 상기 라즈베리파이 보드의 요구 전력을 생성하는 제너 다이오드를 포함하는 것이 바람직하다.In order to receive a sensing value as a serial signal line by separating according to installation positions of a plurality of sensors installed in an agricultural machine, the agricultural machinery state sensing unit includes a first slave sensing unit including various sensors installed in the engine, A second slave sensing unit including a sensor, and a third slave sensing unit including a gyro sensor installed in a driver's seat.
The input of the RPM sensing circuit is an AC voltage generated by a magnetic pickup sensor of a ring gear of an agricultural machine engine, and an output of the RPM sensing circuit is a voltage used for RPM sensing in the Raspberry chip of the agricultural machinery monitoring / The RPM sensing circuit includes a plurality of resistors receiving signals of the magnetic pickup sensor and a pair of diodes connected in reverse to each other, an OP amplifier having an input terminal connected to both ends of the diode, and an operational amplifier connected to the output terminal of the OP amplifier And a zener diode for generating a required power of the raspberry chip board.
상기 농기계 모니터링/진단부는, 상기 복수의 센서의 센싱값에 기초하여 관련 동작의 이상 여부를 분석하고 진단하는 분석 및 진단부, 농기계의 이상 부위에 대한 수리 정보를 상기 저장부로부터 독출하는 유지보수부, 상기 분석 및 진단부의 진단결과에 따른 경고 메시지를 생성하는 농기계 센서 경고부, 상기 경고 메시지와 상기 수리 정보를 상기 무선 통신부에 통해 상기 운전자 이동 단말기에 전송하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.The agricultural machine monitoring / diagnosis unit includes an analyzing and diagnosing unit for analyzing and diagnosing abnormalities of the related operation based on the sensing values of the plurality of sensors, maintenance and inspection units for reading repair information on an abnormal part of the agricultural machinery from the storage unit An agricultural machine sensor warning unit for generating a warning message according to a diagnosis result of the analysis and diagnosis unit, and a controller for transmitting the warning message and the repair information to the driver's mobile terminal through the wireless communication unit.
상술한 과제를 해결하기 위한 제2 발명의 구성은, 농기계에 설치된 복수의 센서로부터 센싱 신호를 입력받도록 부착 설치되며, 상기 센서로부터 제공되는 센싱값에 기초하여 농기계 각종 동작 상태(정상/경고/장애)를 분석하여 이상 상태를 진단시 운전자의 이동 단말기에 이상 상태를 통지하는 농기계 관리 어댑터의 전원 회로로서, 상기 농기계 관리 어댑터는, 농기계에 설치된 복수의 센서로부터의 농기계 센싱값을 수신하여 디지털 신호로 변환하는 농기계 인터페이스부, 상기 농기계 인터페이스부를 통해 상기 복수의 센서로부터 입력되는 센싱값을 모니터링 및 분석하여 이상 상태로 진단시 무선 통신을 통해 상기 운전자의 이동 단말기에 이상 상태를 통지하는 농기계 모니터링/진단부 및, 상기 복수의 센서의 센싱값과 농기계 관련 설정 기능을 상기 무선 통신부를 통해 상기 운전자 이동 단말기에 제공하기 위한 어댑터 웹서비스부를 포함하고, 상기 농기계 모니터링/진단부는 싱글 컴퓨터로서 라즈베리파이 보드이고, 상기 농기계 인터페이스부는, 농기계의 복수의 센서가 감지한 센싱 신호를 수신하여 상기 농기계 모니터링/진단부로 출력하는 상태 센싱부, 상기 농기계의 발전기 전원을 공급받아 일정 전압으로 조정하여 출력하는 전원 조정부를 포함하고, 상기 전원 조정부의 기능을 수행하기 위해, 상기 농기계 관리 어댑터의 전원 회로는, 상기 농기계 인터페이스부에 설치되어, 상기 농기계 모니터링/진단부의 구동 전원을 안정적으로 공급하고 상기 농기계 관리 어댑터의 내부 회로를 보호하기 위해 농기계 발전기 전원이 입력되는 입력단에 설치되는 서지 보호기(TNR), 상기 서지 보호기에 병렬연결되는 제1 고주파 캐패시터, 제1 고주파 캐패시터의 일단에 연결되는 제1 인덕터와 제1 다이오드(D1), 제1 고주파 캐패시터의 타단과 제1 인덕터 사이에 연결되는 제1 저주파 캐패시터(EC4), 상기 제1 인덕터에 연결되는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터와 접지 사이에 연결되는 제너 다이오드, 상기 제너 다이오드에 병렬 연결되는 제2 고주파 캐패시터, 상기 트랜지스터의 드레인단과 상기 제2 고주파 캐패시터 사이에 연결되는 제1저항, 상기 트랜지스터의 에미터단과 접지 사이에 연결되는 제2 저주파 캐패시터, 상기 트랜지스터의 에미터단에 연결되는 5V출력용 제1 DC-DC컨버터와 12V출력용 제2 DC-DC 컨버터, 상기 제1 DC-DC 컨버터 및 상기 제2 DC-DC 컨버터 각각의 출력단에 연결되는 제3 저주파 캐패시터와 제3 고주파 캐패시터 쌍, 및 상기 제1 DC-DC 컨버터 및 상기 제2 DC-DC 컨버터 각각의 출력단에 연결되는 제2 인덕터 및 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the invention for solving the above-mentioned problems, there is provided an agricultural machinery system including a plurality of sensors mounted on an agricultural machine, ) Of the agricultural machinery management adapter for notifying an abnormal state to the mobile terminal of the driver when the abnormal state is diagnosed, the agricultural machinery management adapter receives the agricultural machinery sensing value from a plurality of sensors provided in the agricultural machinery system, Monitoring and analyzing a sensing value input from the plurality of sensors through the agricultural machine interface unit and reporting an abnormal state to the mobile terminal of the driver through wireless communication when diagnosing the abnormal state, And a sensing value of the plurality of sensors and an agricultural machine related setting function And an adapter web service unit for providing the driver's mobile terminal via the wireless communication unit, wherein the agricultural machine monitoring / diagnosis unit is a raspberry chip board as a single computer, and the agricultural machine interface unit receives the sensing signal sensed by the plurality of sensors of the agricultural machine And a power adjusting unit for adjusting the voltage of the generator to a predetermined voltage to be supplied to the agricultural machinery monitoring / diagnosis unit, and for outputting the adjusted power to the agricultural machinery monitoring / diagnosis unit, The power supply circuit includes a surge protector (TNR) installed at the input terminal of the agricultural machine generator power supply for supplying the driving power of the agricultural machinery monitoring / diagnosis unit stably and protecting the internal circuit of the agricultural equipment management adapter, ), The surge protector A first diode (D1) connected to one end of the first high-frequency capacitor, a first low-frequency capacitor (EC4) connected between the other end of the first high-frequency capacitor and the first inductor, A first resistor connected between the drain terminal of the transistor and the second high-frequency capacitor, a second resistor connected between the drain terminal of the transistor and the second high-frequency capacitor, A first DC-DC converter for 5V output and a second DC-DC converter for 12V output connected to an emitter terminal of the transistor, a second DC-DC converter connected between the emitter terminal of the transistor and the ground, And a third low-frequency capacitor and a third high-frequency capacitor pair connected to an output terminal of each of the second DC-DC converters, And a second inductor and a diode connected to an output terminal of each of the second DC-DC converters.
이러한 구성에 의하여, 농기계의 각종 동작 상태(정상/경고/장애)를 분석하여 이상 상태 감지시 이를 운전자 이동 단말기에 통지함으로써, 농기계의 이상 상태를 운전자가 용이하게 인식하여 관리하게 할 수 있다. 또한, 농기계로부터 전원을 공급받아 농기계 센서를 모니터링하는 농기계 관리 어댑터 내에 전원 조정 회로가 설치되어, 농기계 관리 어댑터가 안정적으로 동작될 수 있다. With this configuration, it is possible to easily recognize and manage the abnormal state of the agricultural machinery by analyzing various operating states (normal / warning / fault) of the agricultural machinery and notifying the driver's mobile terminal of the abnormal state when the abnormal state is detected. In addition, the power supply adjustment circuit is provided in the agricultural equipment management adapter that receives power from the agricultural equipment and monitors the agricultural equipment sensor, so that the agricultural equipment management adapter can be stably operated.
도 1은 본 발명에 따른 농기계 관리 시스템의 구성도,
도 2는 도 1의 농기계의 각 센서와 농기계 관리 어댑터의 시리얼 연결 구성도,
도 3은 도 1의 상태 센싱부의 내부 구성도,
도 4는 도 3의 무접점 스위치 회로의 구성도,
도 5는 도 3의 RPM 센서 검출 회로도,
도 6은 도 3의 농기계 관리 어댑터로 입력되는 전원 파형도,
도 7은 도 1의 전원 조정 회로의 구성도,
도 8은 도 1의 모니터링 진단부의 농기계 상태 진단 다이어그램,
도 9는 도 1의 농기계 관리 어댑터와 원격 관리 장치의 통신 구성도,
도 10은 도 1의 원격 관리 장치의 경고 통지 방법의 순서도이다.1 is a configuration diagram of an agricultural machinery management system according to the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing a serial connection configuration of each sensor and an agricultural equipment management adapter of the agricultural machine of FIG. 1;
FIG. 3 is an internal configuration diagram of the state sensing unit of FIG. 1;
4 is a configuration diagram of the solid state switch circuit of FIG. 3,
5 is an RPM sensor detection circuit diagram of Fig. 3,
FIG. 6 is a power waveform diagram input to the agricultural equipment management adapter of FIG. 3;
Fig. 7 is a configuration diagram of the power supply adjusting circuit of Fig. 1,
FIG. 8 is a diagram showing an agricultural machine condition diagnosis diagram of the monitoring diagnosis unit of FIG. 1,
FIG. 9 is a diagram showing a communication configuration of the farm equipment management adapter and the remote management apparatus of FIG. 1;
10 is a flowchart of a warning notification method of the remote management apparatus of FIG.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish it, will be described with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention to those skilled in the art.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다. 본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification. The expression " and / or " is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, the terms "comprise" or "comprising" used in the specification mean the presence or addition of one or more other elements, steps, operations, or apparatus.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명에 따라, 농기계의 상태정보 모니터링을 위하여 농기계에 부착가능하게 구현되는 농기계 관리 어댑터(스마트 어댑터)를 구성한다. 농기계 관리 어댑터는 농기계에 설치되어 있는 각종 센서 사이에 시리얼 입력을 위해 농기계센서 인터페이스(AMSI: Agricultural Machine Sensing Interface)를 사용한다. 농기계 관리 어댑터가 농기계센서 인터페이스(AMSI)를 통하여 농기계의 상태정보를 모니터링하여, 이상 상태를 감지하여 경고가 필요한 경우, 경고 내용을 운전자의 이동 단말기에 전송한다. In accordance with the present invention, an agricultural machinery management adapter (smart adapter), which is implemented to be attachable to an agricultural machine, is configured to monitor status information of an agricultural machine. The Agricultural Machine Management Adapter uses the Agricultural Machine Sensing Interface (AMSI) for serial input between various sensors installed in agricultural machinery. The agricultural machinery management adapter monitors the state information of the agricultural machinery through the agricultural machinery sensor interface (AMSI), detects the abnormal state, and transmits the warning contents to the driver's mobile terminal when the warning is required.
본 발명의 농기계 관리 어댑터는 농기계(예를 들어 콤바인)의 고장 검출 및 진단 기능을 제공한다. 농기계의 운전 상황을 감시하고, 이상 동작의 원인이 되는 고장과 발생위치를 신속히 검출하고 진단함으로써 운전자 또는 원격의 관리자 또는 원격 관리 장치에게 이상 상태 정보를 제공한다. The veterinary management adapter of the present invention provides fault detection and diagnostic functions for agricultural machinery (e.g., combine). Monitors the operation status of the agricultural machinery, and quickly detects and diagnoses the failure and the occurrence position that cause the abnormal operation, thereby providing the abnormal condition information to the driver or the remote manager or the remote management apparatus.
도 1은 본 발명에 따른 농기계 관리 시스템(1)의 구성도이다. 도 1에 보인 바와 같이, 농기계 관리 시스템(1)은, 농기계(10)에 부착되어 운전자 이동 단말기(30) 또는 농기계 원격 관리 장치(40)와 통신하는 농기계 관리 어댑터(20)와, 농기계 관리 어댑터(20)와 농기계 관리 인터페이스로 통신하는 운전자 이동 단말기(30)와, 농기계의 상태 정보를 수신하여 원격에서 관리하며 농기계 상태에 이상 발생시 미리 등록된 비상대비용 이동 단말기(60) 또는 정비업체에 이상 상태 메시지를 전송하는 농기계 원격 관리 장치(40)를 포함한다. 1 is a configuration diagram of an agricultural
농기계 관리 어댑터(20)와 운전자 이동 단말기(30) 사이의 통신을 위한 농기계관리 인터페이스(AMMI)는 RESTful 웹서비스 및 웹소켓 기반으로 수행된다. The Farm Machine Management Interface (AMMI) for communication between the farm
또한, 농기계 관리 어댑터(20)와 농기계 원격 관리 장치(40) 사이의 통신을 위한 농기계 관리 인터페이스(AMMI)는, RESTful 웹서비스 기반으로 수행된다.An agricultural machinery management interface (AMMI) for communication between the farm
농기계 관리 어댑터(20)와 농기계(10)에 설치된 센서들 사이의 통신을 위한 농기계센서 인터페이스(AMSI)는 센서들과 시리얼 입력 기반으로 수행된다.An agricultural machinery sensor interface (AMSI) for communication between the agricultural
농기계 관리 어댑터(20)와 농기계(10)에 설치된 센서들 사이의 통신을 위한 농기계센서 인터페이스(AMSI)는 센서들과 시리얼 입력 기반으로 수행된다.An agricultural machinery sensor interface (AMSI) for communication between the agricultural
농기계 관리 어댑터(20)는 도 1에 보인 바와 같이, 농기계(10)와 인터페이스를 위한 농기계 인터페이스부(AMIM: Agricultural Machine's Interface Module) (21), 농기계 인터페이스부(21)로부터 전송된 각종 센싱 정보를 수신하여 분석 및 진단하고 진단결과 이상 발생을 감지하여 경고 메시지를 발송하는 농기계 모니터링/진단부(AMDM: Agricultural Machine's Monitoring and Diagnostic Module)(22), 농기계에 설치된 각종 센서의 센싱 정보와 수리 정보가 저장되는 저장부(데이터베이스)(28), 운전자 이동 단말기(30)에 농기계(10)의 센싱 정보와 농기계 설정 기능을 제공하기 위한 어댑터 웹서비스부(AWSH: Adapter Web Service Module)(24), 이동 단말기(30) 또는 농기계 원격 관리 장치(40)와 통신하는 위한 무선 통신부(23)를 포함한다.1, an agricultural
농기계 관리 어댑터(20)의 어댑터 웹서비스부(24)는 RESTful 웹서비스 기반의 농기계 관리 인터페이스(AMMI)를 이용하여 운전자 이동 단말기(30)가 요청하는 로그인과 농기계 관리를 수행한다. 이를 위해, 어댑터 웹서비스부(24)는 운전자 이동 단말기(30)에 로그인 기능을 제공하는 로그인 관리부(24a)와, RESTful 웹서비스 기반의 농기계 관리 인터페이스(AMMI)를 이용하여 운전자 이동 단말기(30)에 농기계 관리 기능을 제공하는 RESTful 웹서비스부(24b)를 포함한다.
한편, 어댑터 웹서비스부(24)는 RESTful 웹서비스 또는 웹 소켓으로 구현되는 농기계 관리 인터페이스(AMMI)를 이용하여, 농기계 관리 어댑터(20)에서 진단한 중요한 상태정보를 이동 단말기(30)에 전송할 수도 있다. The adapter
Meanwhile, the adapter
농기계(10)에 설치된 센서와 농기계 관리 어댑터(20) 사이의 농기계 센싱 인터페이스는 시리얼 입력을 사용한다. The agricultural machine sensing interface between the sensor installed in the
무선 통신부(23)는 와이파이 무선통신 기능과, 광대역 이동통신 무선 기능을 갖는다. The
운전자 이동 단말기(30)와 농기계 관리 어댑터(20) 사이에는, 농기계 관리 인터페이스(AMMI)로서 와이파이 통신을 이용한다. 운전자 이동 단말기(30)는 농기계 관리 어댑터(20)의 RESTful 웹서비스부(24b)에 접속하여, 전체 농기계 정보를 수신하거나, 농기계 모니터링 주기를 설정하거나, 자이로 센서(작업 각도)를 설정할 수 있다.Between the driver
도 1의 농기계 모니터링/진단부(22)는, 복수의 센서의 센싱값에 기초하여 관련 동작의 이상 여부를 분석하고 진단하는 분석 및 진단부(22a), 농기계의 이상 부위에 대한 수리 정보를 저장부로부터 독출하는 유지보수부(22d), 분석 및 진단부(22a)의 진단결과 이상 발생시 경고 메시지를 생성하는 경고부(22c), 경고 메시지와 수리 정보를 무선 통신부(23)에 출력하는 제어부(22b)를 포함한다.1 includes an analysis and
도 1의 농기계 인터페이스부(21)는, 농기계의 복수의 센서가 감지한 센싱 신호를 수신하여 농기계 모니터링/진단부(22)로 출력하는 상태 센싱부(210), 농기계의 발전기 전원을 공급받아 일정 전압으로 조정하여 출력하는 전원 조정부(220)를 포함한다. 1 includes a
농기계 모니터링/진단부(22)는 주기적으로 농기계 상태를 모니터하고, 농기계의 문제 또는 안정 조건을 진단하기 위해, 센서의 상태(정상/경고/이상)를 분석한다. The agricultural machinery monitoring /
또한, 농기계 모니터링/진단부(22)는 농기계 관리 어댑터(20)가 측정한 농기계의 동작 시간을 이용하여, 소모가능하고 주기적인 조사 사이클을 관리한다. 소모가능한 관리/조사 사이클의 조회는 운전자 이동 단말기(30)가 농기계 관리 어댑터(20)에 로그인하여 요청되고, 운전자 이동 단말기(30)에 제공된다.The agricultural machinery monitoring /
운전자가 농기계 관리를 요청시에, 운전자의 이동 단말기(30)는 웹서비스 기반의 농기계 인터페이스 요청을 농기계 관리 어댑터(20)에 전송한다. 이때, 운전자 이동 단말기(30)는 예를 들어, 하이브리드 어플리케이션 기반의 그래픽 사용자 인터페이스(A-GUI)를 이용할 수 있다.When the driver requests management of the farm equipment, the
한편, 농기계 관리 어댑터(20)는 웹소켓으로 구현되는 농기계 관리 인터페이스를 사용하여, 진단한 중요 상태 정보를 비동기적으로 운전자 이동 단말기(20)에 통지할 수 있다.On the other hand, the agricultural
또한, 농기계 관리 어댑터(20)는 CoAP(Constrained Application Protocol) 기반의 농기계 관리 인터페이스를 사용하여, 농기계 상태 정보를 농기계 원격 관리 장치(40)에 전송한다. 이에 대해, 농기계 원격 관리 장치(40)는 RESTful 웹서비스 기반의 사용자 인터페이스(M-GUI)와 CoAP 기반의 농기계 관리 인터페이스를 제공한다. Further, the farm
한편, 농기계 원격 관리 장치(40)는 농기계 관리 어댑터(20)와 비상용 이동 단말 또는 정비업체와 무선 통신을 위한 무선 통신부(41), RESTful 웹서비스 기반의 사용자 인터페이스(M-GUI)를 제공하는 관리자 웹서비스부(43)와, 저장부(48), 무선 통신부(41)를 통해 농기계의 상태 정보를 수신하여 저장부(48)에 저장 및 관리하고, 농기계 이상 상태 정보를 수신시 저장부(48)에 미리 저장(또는 등록)된 비상대비용 이동 단말기 또는 정비업체에 이상 상태 메시지를 전송하는 농기계 상태 비상 통지부(42)를 포함한다. 여기서, 관리자 웹서비스부(43)는, 운전자 이동 단말을 포함한 다수의 이동 단말기에 로그인 기능을 제공하는 로그인 관리부(43a)와, 운전자 이동 단말을 포함한 다수의 이동 단말기에 농기계 상태 표시 또는 비상 통지 기능을 제공하는 RESTful 웹서비스부(43b)를 포함한다.
농기계 원격 관리 장치(40)의 농기계 상태 비상 통지부(42)는 구글 FCM-API(Firebase Cloud Messaging-Application Programming Interface) 또는 SMS-API를 이용하여 농기계의 상태를 미리 등록된 비상용 이동 단말기(60)에 푸쉬 통지한다. 비상용 이동 단말기(60)는 농기계의 운전자, 운전자의 가족이나 지인 또는 정비업체의 이동 전화기를 포함한다. On the other hand, the agricultural machinery
The farm condition state
여기서, 비상용 이동 단말기(60)는 농기계 상태 정보를 통보받기 위하여, 농기계 원격 관리 장치(40)에게 운전자 이동 단말기(30)의 전화번호, 모바일 플랫폼, 푸쉬 서비스 수신시 인식 플래그, SMS의 활성화 플래그와 FCM 정보를 제공한다. FCM정보는 안드로이드 플랫폼용 등록 아이디(레지스터 ID)를 포함한다. Here, the
운전자 이동 단말기(30)가 농기계 관리 어댑터와 통신이 불가능한 경우가 발생했을 때, 농기계 원격 관리 장치(40)의 농기계 상태 비상 통지부(42)는 운전자 이동 단말기(30)의 미리 설정해둔 요청에 따라, 농기계 관리 어댑터와 통신이 불가능해지기 이전까지 농기계 관리 어댑터로부터 수신한 농기계 상태 정보를 운전자 이동 단말기(30)에 제공할 수도 있다.When the driver's
한편, 농기계 관리 어댑터(20)의 농기계 모니터링/진단부(22)의 분석 및 진단부(22a)는 주기적으로 농기계의 상태를 모니터링하여 진단한 중요한 상태정보를 제어부(22b)에 통보한다. 제어부(22b)는 농기계 상태의 알림이 필요한 경우에 웹소켓으로 구현되는 농기계관리 인터페이스(AMMI)를 이용하여 운전자의 이동 단말기(30)에 통보한다. On the other hand, the analysis and
본 발명에 따라, 농기계 모니터링/진단부(22)는 예컨대, 라즈베리파이 보드로 구현된다. 이에 따라, 라즈베리파이 보드의 범용 입출력(GPIO) 핀으로 농기계(10)의 센서들의 센싱값을 입력받는다. 표 1은 농기계 관리 서비스를 위하여 필요한 센서의 종류와 작동 방식 및 농기계 모니터링/진단부(22)의 GPIO의 핀 번호 할당을 나타낸다. According to the present invention, the farm machine monitoring /
농기계관리
Agricultural Machinery Management
센서종류
Sensor type
동작접점How it works /
Operating contact
GPIO
GPIO
한편, 농기계 인터페이스부(AMIM)(21)의 농기계 상태 센싱부(210)는 주기적으로 농기계에 설치된 센서로부터 상태 정보를 수신한다. On the other hand, the agricultural machinery
농기계 상태 센싱부(210)는, 농기계(10)에 설치된 복수의 센서로부터 센싱값을 시리얼 신호선으로 입력받아야 하므로, 센서의 설치 위치에 따라, 분리하여 입력받는 것이 효과적이다. Since the agricultural machine
이를 위해, 도 2에 보인 바와 같이, 농기계 상태 센싱부(210)는, 엔진 부위에 설치된 센서들을 포함하는 제1슬레이브 센싱부(11), 트랜스미션 및 유압 관련 센서를 포함하는 제2 슬레이브 센싱부(12), 운전석에 설치되어 있는 자이로 센서를 포함하는 제3 슬레이브 센싱부(13)로 구분한다. 이와 같이, 농기계 상태 센싱부(210)가 농기계(10)의 각 센서로부터 센싱값을 시리얼 신호선으로 연결하여 수신하는 것은, 농기계 제조사가 각 센싱값을 관리하는 ECU 및 CAN 관련 식별자(ID) 기술을 공개하지 않기 때문이다.2, the agricultural machinery
농기계 상태 센싱부(210)는, 도 3에 보인 바와 같이, 농기계(10)의 엔진 회전수를 검출하는 RPM 감지 회로(212), 농기계의 복수의 센서의 센싱값을 레벨신호로 입력받는 무접점 스위치부(211), 무접점 스위치부(211)의 출력 신호와 RPM 감지 회로(212)의 출력신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 농기계 모니터링/진단부(22)에 출력하는 A-D 컨버터(213), 농기계(10)의 운전석에 설치되어 있는 자이로 센서의 센서값을 입력받기 위한 자이로 센서 입력부(214)를 포함한다. 무접점 스위치부(211)는, 농기계의 엔진 부위, 트랜스미션 오일 및 유압 등과 같은 센서의 레벨값을 입력받는다.3, the agricultural machinery
농기계(10)에 설치된 각 센서는 레벨 센서로 동작하므로, 농기계의 상태를 릴레이로 구동하여 모니터링하는 경우에 노이즈(noise)와 채터링(chattering)이 발생하므로 정확한 레벨 센싱이 이루어지지 않는 경우가 발생할 수 있다. Since each sensor installed in the
이에 따라, 본 발명에서는, 정확한 레벨 센싱을 위하여 릴레이 대신에 도 4에 보인 바와 같은 무접점-스위치(contactless switch)로 동작하는 포토 커플러(photo-coupler)(211b)를 사용하였다. Accordingly, in the present invention, a photo-coupler 211b operating as a contactless switch as shown in FIG. 4 is used in place of the relay for accurate level sensing.
한편, 농기계 상태 센싱부(210)의 A-D 컨버터(213)는 8채널 컨버터로 구현된다. A-D 컨버터(213)는 농기계(10)의 각종 상태 센싱을 위하여 센싱되어 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 농기계(10)에 설치되어 있는 각 센서는 변위를 감지하고, 센서가 감지한 변위값이 A-D 컨버터(213)의 입력신호로 이용된다. Meanwhile, the
본 실시예에서는, 농기계(10)의 이상 상태 검출을 위하여 사용되는 복수의 센서로서, 연료필터 수분 센서, 배터리 충전량 센서, 엔진 수온 센서, 부동액량 센서, 트랜스미션 오일량 센서를 포함하고, 이들 센서들의 센싱 값이 A-D 컨버터(213)에 입력된다. 한편, 자이로 센서의 센싱값은 별도의 자이로 센서 입력부를 통해 입력된다.In the present embodiment, a plurality of sensors used for detecting an abnormal state of the
1. 연료필터 수분센서의 온ㅡ오프 센싱 및 이벤트 발생1. On-off sensing and event generation of fuel filter moisture sensor
연료에 수분이 함유되거나 이물질이 혼입되면 기관의 안정적인 작동에 치명적인 문제가 발생하게 되므로, 농기계 모니터링/진단부(22)의 분석 및 진단부(22a)는 경고를 감지했을 경우 제어부(22b)에 이상 신호를 출력한다. 제어부(22b)는 무선 통신부(23)를 통해 운전자 이동 단말기(30)에 경고 메시지와 수리 정보를 전송한다. The analyzing and diagnosing
2. 배터리 양의 온ㅡ오프 센싱 및 이벤트 발생2. Battery on-off sensing and event occurrence
농기계의 발전기에서 발생되는 전압으로 축전지에 전압을 충전시켜, 축전지의 충전 전압을 감지하는 센서를 설치한다. 발전기에서 전압이 발생할 때 발전기가 정상으로 동작하는 경우 12V(24V)의 전압이 발생하고, 발전기의 동작에 경고ㆍ이상인 발생한 경우 0V의 전압이 발생한다. Install a sensor that detects the charge voltage of the battery by charging the battery with the voltage generated from the generator of the agricultural machine. A voltage of 12V (24V) is generated when the generator operates normally when a voltage is generated from the generator, and a voltage of 0V is generated when a warning or abnormality occurs in the operation of the generator.
농기계 모니터링/진단부(22)의 분석 및 진단부(22a)는 축전지의 전압이 0V이면 이상 상태로 진단하고 제어부(22b)에 이상 신호를 출력한다. 제어부(22b)는 이상 신호가 입력되면 무선 통신부(23)를 통해 즉시 운전자의 이동 단말기(30)에 경고 메시지와 수리 정보를 전송하고, 원격 관리 장치(40)에 이상 신호를 전송하여 정비업체에 비상 알림 서비스를 실행하게 한다.The analysis and
3. 엔진 수온 온도 값 측정 및 값에 따른 경고 발생3. Measure temperature value of engine water temperature and warn according to value
엔진 온도 센서는 부저항 특성을 갖는 반도체 소자인 서미스터를 사용하고, 100kΩ에서 150Ω으로 선형적으로 저항값이 감소한다. 서미스터는, -20℃에서 18.8 KΩ%, 40℃에서 1.136 KΩ%, 100℃에서 150Ω%의 저항값을 검출하여 온도 게이지가 동작한다. The engine temperature sensor uses a thermistor, which is a semiconductor element having a negative resistance characteristic, and the resistance value decreases linearly from 100 kΩ to 150 Ω. The temperature gauge operates by detecting a resistance value of 18.8 K?% At -20 占 폚, 1.136 K?% At 40 占 폚, and 150?% At 100 占 폚.
농기계 모니터링/진단부(22)는 이러한 센싱값을 모니터링하고 이상 상태를 진단하면, 제어부(22b)에 이상 신호를 출력한다. 수온과 관련된 경고의 검출은 농기계에 치명적인 고장 원인이 되므로, 제어부(22b)는 무선 통신부(23)를 통해 운전자의 이동 단말기(30)에 경고 메시지를 전송하고, 원격 관리 장치(40)를 통해 정비업체에 알림 서비스를 실시한다. The agricultural machinery monitoring /
4. 부동액 양의 온ㅡ오프 센싱 및 이벤트 발생 4. On-off sensing and event generation of anti-freeze amount
대부분 농기계에서는 라디에이터에 부동액이 부족한 경우를 감지하지 못한다. 따라서, 본 발명에 따라, 라디에이터의 옆에 보조 탱크를 설치하고, 라디에이터의 캡과 보조 탱크를 호스로 연결하고 보조 탱크 내에 센서를 부착한다. Most farming systems do not detect the lack of antifreeze in the radiator. Therefore, according to the present invention, an auxiliary tank is provided beside the radiator, a cap of the radiator is connected to the auxiliary tank by a hose, and a sensor is attached to the auxiliary tank.
부동액이 가열되면, 압력에 의해 부동액이 호스를 통해 보조탱크로 흘러들어가고, 부동액이 식으면 다시 보조탱크의 부동액이 라디에이터로 빨려들어가게 된다. 이러한 원리를 이용하여, 보조탱크 내의 센서에 의해, 보조탱크 내에 부동액의 양이 일정 레벨로 유지되는지 여부를 감지하면, 라디에이터 내의 부동액 양이 부족한지 여부가 감지될 수 있다. When the antifreeze is heated, the antifreeze flows into the auxiliary tank through the hose by pressure, and when the antifreeze is cooled, the antifreeze of the auxiliary tank is sucked into the radiator again. Using this principle, whether or not the amount of the antifreeze in the radiator is insufficient can be detected by sensing whether or not the amount of the antifreeze in the auxiliary tank is maintained at a constant level by the sensor in the auxiliary tank.
따라서, 분석 및 진단부(22a)는 보조탱크 내의 부동액이 일정 레벨미만을 감지하면, 이상 상태로 진단하고 제어부(22b)에 이상 신호를 출력한다. 부동액과 관련된 경고의 검출은 농기계에 치명적인 고장 원인이 되므로, 이상 발생시, 제어부(22b)는 이상 신호가 입력되면 무선 통신부(23)를 통해 즉시 운전자의 이동 단말기(30)에 경고 메시지를 전송하고, 원격 관리 장치(40)에 이상 신호를 전송하여 정비업체에 비상 알림 서비스를 실행하게 한다.Therefore, when the antifreeze in the auxiliary tank senses less than a certain level, the analysis and
5. 안전 각도 값 측정 및 각도에 따른 경고 발생5. Safety angle measurement and angular warning
농기계가 작동 중 전복되는 경우가 간혹 발생하여 운전자에게 치명적인 사고를 유발하는 경우가 발생하므로 자이로 센서와 같은 각도 측정 장치를 이용하여, 각도 측정을 한다. 자이로 센서는 농기계(10)의 운전석에 설치된다.Since the agricultural machine is occasionally overturned during operation, it may cause a catastrophic accident to the driver. Therefore, angle measurement is performed using an angle measuring device such as a gyro sensor. The gyro sensor is installed in the driver's seat of the
각도 측정 장치의 측정 각도가, 0~20도인 경우 정상 작동 단계로 하고, 20~25도인 경우 경고 단계로 하고, 30도 이상인 경우 위험 단계로 설정한다. If the measurement angle of the angle measuring device is 0 to 20 degrees, set it to the normal operating phase. If it is 20 to 25 degrees, set the warning level. If it is more than 30 degrees, set it as the dangerous level.
이와 같이, 농기계 모니터링/진단부(22)는 자이로 센서의 검출 각도를 입력받고, 검출 각도가 경고 단계로 진단되면, 이상 신호를 제어부(22b)에 출력한다. 제어부(22b)는 무선 통신부(23)를 통해 운전자의 이동 단말기(30)로 경고 메시지를 전송한다. 이에 따라, 각도 측정 장치의 측정 각도가 위험 단계인 경우, 운전자 이동 단말기(30)로 경고 메시지를 전송한다.In this manner, the agricultural machinery monitoring /
6. 트랜스미션 오일량 6. Transmission oil level
트랜스미션의 오일량은 엔진 시동 상태(800rpm)에서 오일의 온도가 80℃인 경우 오일 레벨 센서 상한선에 위치하고, 오일의 온도가 40℃인 경우 하한선에 위치한다. The oil level of the transmission is located at the upper limit of the oil level sensor when the temperature of the oil is 80 ° C at the engine starting condition (800rpm) and at the lower limit when the temperature of the oil is 40 ° C.
오일 경고의 검출은 농기계에 치명적인 고장 원인이 되므로, 오일 경고가 검출되면, 농기계 모니터링/진단부(22)는 이상 상태를 진단시에 제어부(22b)에 이상 신호를 출력한다. 제어부(22b)는 무선 통신부(23)를 통해 즉시 운전자 이동 단말기(30)에 경고 메시지를 전송하거나, 원격 관리 장치(40)를 통해 정비업체에 알림 서비스를 실시한다. When oil warning is detected, the agricultural machinery monitoring /
7. 엔진오일 교환주기(작동시간)7. Engine oil change interval (operating time)
농기계 모니터링/진단부(22)의 분석 및 진단부(22a)는 농기계의 시동의 온/오프 신호를 입력받아, 운전 시간을 카운트 및 누적한다. 운전 시간이 예를 들어, 90시간이 되면 엔진오일의 교체 시기인 것으로 진단하고, 진단 결과를 제어부(22b)에 제공한다. 제어부(22b)는 무선 통신부(23)를 통해 운전자의 이동 단말기(30)로 알림 서비스를 실시한다.The analysis and
도 5는 엔진 상태를 모니터하기 위해, 엔진의 링기어에서 발생하는 AC전압을 독출함으로써 엔진 속도(RPM)를 감지하는 회로이다. RPM 감지 회로(242)로의 입력은 링기어(치차)의 마그네틱 픽업 센서(미도시)에서 생성되는 교류 전압이고, RPM 감지 회로(242)의 출력은 농기계 모니터링/진단부(22)인 라스베리파이 보드 내에서 RPM 감지를 위해 사용되는 전압과 주파수이다. 5 is a circuit for sensing the engine speed (RPM) by reading the AC voltage generated in the ring gear of the engine to monitor the engine condition. The input to the RPM sensing circuit 242 is an AC voltage generated by a magnetic pickup sensor (not shown) of the ring gear and the output of the RPM sensing circuit 242 is supplied to the raspberry pie board And the voltage and frequency used for RPM sensing within the system.
RPM 감지 회로(242)에서 정상의 주파수 출력을 생성하기 위해, 교류 전압의 입력은 링기어에서 Vp-p 3V 또는 그 이상이어야 한다. To generate a normal frequency output at the RPM sensing circuit 242, the input of the ac voltage should be Vp-p 3V or higher at the ring gear.
도 5에 보인 바와 같이, RPM 감지 회로(242)는 마그네틱 픽업 센서의 신호를 입력받는 복수의 저항과, 저항(R12)과 저항(R7) 사이에 연결되는 다이오드(242a)와, 다이오드(242a)에 상호 반대로 병렬 연결된 한 쌍의 다이오드(242f), 한 쌍의 다이오드(242f)에 입력단이 연결된 OP 앰프(242g), OP 앰프(242g)의 출력단에 연결되는 제너 다이오드(242m)를 포함한다. 제너 다이오드(242m)가 3.3V를 갖는 OP앰프의 출력단에 연결되는 것은, 농기계 모니터링/진단부(22)인 라즈베리파이 보드에서 요구하는 3.0V의 출력을 생성하기 위한 것이다.5, the RPM sensing circuit 242 includes a plurality of resistors for receiving a signal from the magnetic pickup sensor, a
엔진 속도를 계산하는 식은,The equation for calculating the engine speed,
(rgear=127:링기어수, 120: 각속도)(rgear = 127: number of ring gears, 120: angular velocity)
출력파형 Vo를 측정한 결과 주파수가 1.994kHz로 검출되었고 이를 엔진 회전수로 계산하면,As a result of measuring the output waveform Vo, the frequency was detected as 1.994 kHz,
RPM 감지회로(212)에서 출력 주파수를 이용하여 측정된 RPM과 식 1에서 산출된 RPM사이에는 작은 차이가 있을 수 있다.There may be a small difference between the RPM measured using the output frequency in the
도 6은 RPM 감지회로(242)의 입력 전압에 따른 출력전압의 변화를 파형으로 나타낸 것이다.6 shows waveforms of changes in the output voltage according to the input voltage of the RPM sensing circuit 242. As shown in FIG.
RPM 입력 전압이 Vp-p 2V 내외의 2KHz 사인파인 경우 입력 전압이 낮아 출력이 나타나지 않았다. RPM 입력 전압이 Vp-p 3.0V 이상 입력시 출력파형은 도 6(a)와 같이 3.92V 정도의 전압이 출력되었다. OP-앰프(212g)의 출력단에 제너 다이오드(212m) 3.3V를 연결함으로써, 도 6(b)와 같이 농기계 모니터링/진단부(22a)인 라즈베리파이 보드에서 요구되는 3.0V 전압으로 출력되었다. If the RPM input voltage is 2kHz sine wave of about 2pV-p, the input voltage is low and no output is seen. When the RPM input voltage is higher than Vp-p 3.0V, the output waveform is about 3.92V as shown in Fig. 6 (a). The zener diode 212m of 3.3V is connected to the output terminal of the OP-amplifier 212g to output the voltage of 3.0V required by the RASBERPIRE board which is the agricultural apparatus monitoring /
한편, 농기계 모니터링/진단부(22)의 전원에 대해 설명한다. On the other hand, the power source of the agricultural machinery monitoring /
농기계는 작동 환경이 열악하고 고부하를 사용하므로, 발전기에서 과전압이 발생하는 경우가 발생하여 각종 전자 부품에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 라즈베리파이 보드로 구현되는 농기계 모니터링/진단부(22)는 GPIO 입력 전압이 3.3V이므로, 농기계 전원(발전기)에서 공급되는 전압을 직접 사용할 수 없다. Since the agricultural machinery has a poor working environment and uses a high load, an overvoltage may occur in the generator, which may have a serious effect on various electronic parts. Since the GPIO input voltage is 3.3 V, the agricultural machinery monitoring /
따라서, 12V 또는 24V의 농기계 발전기 전원에서 농기계 모니터링/진단부(22)로의 안정적인 전원 공급을 위해 전원 조정이 요구된다. 따라서, 전원 조정부(220)는 12V 또는 24V의 농기계 발전기 전원을 5V의 전원으로 조정하여, 농기계 모니터링/진단부(22)로 공급하는 것이 바람직하다.Therefore, power supply adjustment is required for stable supply of power from the 12V or 24V generator to the agricultural machinery monitoring /
농기계 모니터링/진단부(22)는 230mA의 교류 전류를 소모하고, 농기계 모니터링/진단부의 GPIO의 시리얼 입력을 통한 농기계의 상태정보 모니터링과 A-D 컨버터(213)의 동작을 위하여 1,600mA가 필요하다. 이를 위해, 전원 조정부(220)는 농기계의 상태 모니터링 및 농기계 모니터링/진단부의 작동을 위해 5V/3A, 12V/3A를 출력하는 DC-DC 컨버터를 포함하는 것이 바람직하다.The agricultural machine monitoring /
도 7은 도 1의 농기계 인터페이스부(21)의 전원 조정부(전원 조정 회로)(220)의 회로 구성도이다.
도 7에 보인 바와 같이, 전원 조정부(220)는 농기계 발전기 전원이 입력되는 입력단에 설치되는 서지 보호기(TNR)(221), 서지 보호기(221)에 병렬 연결되는 제1 고주파 캐패시터(C48), 제1 고주파 캐패시터(C48)의 일단에 연결되는 제1 인덕터(224)와 제1다이오드(D1)(223), 제1고주파 캐패시터(C48)의 타단과 제1 인덕터(224) 타단 사이에 연결되는 제1 저주파 캐패시터(EC4), 제1 인덕터(224)에 연결되는 트랜지스터(225)와, 트랜지스터(225)와 접지 사이에 연결되는 제너 다이오드(226), 제너 다이오드(226)에 병렬 연결되는 제2 고주파 캐패시터(C47), 트랜지스터(225)의 드레인단과 제2 고주파 캐패시터(C47) 사이에 연결되는 제1저항(R16), 트랜지스터(225)의 에미터단과 접지 사이에 연결되는 제2 저주파 캐패시터(EC3), 트랜지스터(225)의 에미터단에 연결되는 5V출력용 제1 DC-DC컨버터(227)와 12V출력용 제2 DC-DC 컨버터(228), 제1 DC-DC 컨버터(227) 및 제2 DC-DC 컨버터(228) 각각의 출력단에 연결되는 제3 저주파 캐패시터(EC1, C45)와 제3 고주파 캐패시터(EC2, C46) 쌍을 포함한다.7 is a circuit configuration diagram of the power adjusting unit (power adjusting circuit) 220 of the agricultural
7, the
서지 보호기(surge protector)(TNR-470)는 농기계 관리 어댑터(20)의 내부 회로를 47V까지 보호하기 위한 것으로, 농기계의 발전기에서 생성되는 순간 과전압이 40V 이상 측정되는 경우가 있으므로 이러한 과전압으로부터 보호하기 위한 것이다. The surge protector (TNR-470) protects the internal circuit of the agricultural
제1 DC-DC 컨버터(ZS3 2405)(227)는 24V 입력 전원을 5V로 변환시키고, 제2 DC-DC 컨버터(ZS3 2412)(228)는 24V 입력 전원을 보다 안정적인 12V로 변환시킨다. The first DC-DC converter (ZS3 2405) 227 converts the 24V input power to 5V and the second DC-DC converter (ZS3 2412) 228 converts the 24V input power to the more stable 12V.
또한, 제1 및 제2 DC-DC컨버터(227, 228)에 인덕터(제2 인덕터)와 다이오드 쌍(L2, D6)(L3, D7)(229)이 연결되고, 이 인덕터(제2 인덕터)와 다이오드 쌍은 제1DC-DC 컨버터(227) 및 제2 DC-DC 컨버터(228)의 출력 파형을 일정하게 유지하는 기능을 한다.An inductor (second inductor) and a pair of diodes L2 and D6 (L3, D7) 229 are connected to the first and second DC-
제1다이오드(D1)(223)은 내부 회로 보호를 위한 것으로, 농기계 관리 어댑터(20)에 농기계 전원(발전기)을 연결할 경우 극성이 바뀌는 경우가 많기 때문이다. This is because the first diode (D1) 223 is for protecting the internal circuit, and the polarity is often changed when the agricultural machine power supply (generator) is connected to the agricultural
각 저주파 캐패시터들은 인덕터를 통해 들어오는 전압에 있는 리플을 제거하는 기능을 한다.Each low-pass capacitor functions to remove ripple in the voltage coming through the inductor.
상술한 회로 구성의 전원 조정부에 의해, 농기계 센서를 모니터링하는 농기계 관리 어댑터에 안정적인 전원이 공급되어, 싱글보드 컴퓨터인 농기계 모니터링/진단부(22)가 안정적으로 동작할 수 있다.By the power adjustment unit of the circuit configuration described above, stable power is supplied to the agricultural equipment management adapter that monitors the agricultural equipment sensor, and the agricultural equipment monitoring /
한편, 이하에서 농기계 관리 어댑터(20)의 농기계 모니터링/진단부(22)의 세부 기능에 대해 상세히 설명한다. 농기계 모니터링/진단부(22)의 분석 및 진단부(22a)는 주기적으로 농기계의 상태를 모니터링하며, 센서들의 상태(정상/경고/장애)를 분석하여 고장이나 안전 상태를 진단한다. 그리고, 농기계 모니터링/진단부(22)의 분석 및 진단부(22a)는 농기계 관리 어댑터(20)에서 측정되는 농기계의 운행 시간을 이용하여 소모품과 정기점검 주기의 관리를 수행한다.In the following, detailed functions of the agricultural machinery monitoring /
예를 들어, 농기계 모니터링/진단부(22)의 분석 및 진단부(22a)는 운행시간이 95시간 미만인 경우에 엔진오일의 상태는 정상(normal), 95시간 이상 110시간 미만인 경우는 경고(warning), 110시간 이상은 심각(critical) 상태로 정의한다. For example, the analysis and
또한, 예를 들어, 엔진 수온의 온도가 90도 미만인 경우는 정상, 90도 이상 110도 미만은 경고, 110도 이상은 심각으로 정의할 수 있다. 농기계 모니터링/진단 부(22)에서 농기계의 상태를 진단하기 위하여 정의한 상태 다이어그램은 예를 들어, 도 8과 같이 정의할 수 있다. For example, when the temperature of the engine water temperature is less than 90 degrees, it is normal, 90 degrees or more and less than 110 degrees are warning, and 110 degrees or more is serious. The state diagram defined for diagnosing the state of the agricultural machinery in the agricultural machinery monitoring /
도 8에 보인 바와 같이, 일반 상태(Normal state)에서 연속 2번 경고 상태가 발생하면 경고 상태로 전이하며, 다시 2번 연속해서 정상 상태가 발생하면 일반 상태(Normal state)로 전이한다. 어떠한 상태에서도 심각 상태가 발생하면 임시적 Pseudo-C 상태로 전이하며, 한번 더 심각 상태가 감지되면 심각 상태로 전이된다. 심각과 관련된 상태에서 경고나 정상 상태가 감지되면 임시적 Pseudo-W 또는 Pseudo-N 상태로 전이된다. As shown in FIG. 8, when the continuous second warning state occurs in the normal state, the state transits to the warning state, and when the normal state occurs twice in succession, the transition is made to the normal state. When a serious condition occurs in any state, it transitions to a temporary pseudo-C state. If a warning or steady state is detected in a severely related state, it transitions to a temporary Pseudo-W or Pseudo-N state.
도 9는 도 1의 농기계 관리 어댑터(20)와 농기계 원격 관리 장치(40)의 통신 구성도이다. 농기계 원격 관리 장치(40)(농기계 상태 관리자)는 농기계 관리 어댑터(20)로부터 상태 정보를 수신하여 관리한다. 도 9에 보인 바와 같이, 농기계 원격 관리 장치(40)가 농기계 관리 어댑터(20)로부터 농기계 이상 상태 정보를 수신하면, SMS-API 또는 푸쉬 서버(예컨대, FCM 서버)(50)를 통해 미리 등록된 비상용 이동 단말기(60) 또는 정비업체에 이상 메시지를 전송한다. 이상 메시지는 푸쉬 메시지 또는 SMS 메시지를 포함한다. FIG. 9 is a diagram showing the communication configuration of the agricultural
본 발명에 따라, 농기계 원격 관리 장치(40)는 비상용 이동 단말기(60)에 푸쉬 메시지를 전송한 다음, 비상용 이동 단말기(60)로부터 푸쉬 메시지에 대한 응답 신호를 수신받도록 설정되어 있다. 비상용 이동 단말기(60)는 농기계의 운전자 가족이나 지인 또는 정비업체의 이동 전화기를 포함한다.According to the present invention, the farm equipment
도 10은 도 1의 농기계 원격 관리 장치(40)의 이상 상태 경고 통지 방법의 순서도이다. 도 10에 보인 바와 같이, 농기계 원격 관리 장치(40)는 농기계 관리 어댑터(20)로부터 주기적으로 농기계 상태 정보를 수신한다(S1). 농기계 상태에 이상 있는 것으로 판단되면(S2), 사용자의 푸쉬 등록에 따른 푸쉬 메시지(상태 정보, 푸쉬 인식 플래그)를 생성한다(S4). 농기계 원격 관리 장치(40)는 푸쉬 서버(50)에 푸쉬 메시지를 송신한다(S5). 푸쉬 메시지를 송신 후에, 푸쉬 인식 플래그가 온되어 있는 경우(S6)이면, 푸쉬 서버(50)로부터 푸쉬 메시지를 제대로 전송했다는 성공 응답 신호를 수신한다(S7). 비상용 이동 단말기로부터 푸쉬 인식 신호가 수신되는지 판단하여(S8), 푸쉬 인식 메시지가 수신되면, 통지 처리를 완료한다(S9). FIG. 10 is a flowchart of the abnormal state warning notification method of the agricultural machinery
그러나, 비상용 이동 단말기로부터 푸쉬 인식 신호가 수신되지 않으면, SMS 플래그가 온되어 있는지 판단한다(S10). SMS 플래그가 온되어 있는 경우에는, SMS를 통해 농기계의 상태 정보를 비상용 이동 단말기(30)로 전송한다(S11). However, if the push-recognition signal is not received from the emergency mobile terminal, it is determined whether the SMS flag is on (S10). If the SMS flag is ON, the state information of the farm equipment is transmitted to the
이와 같이, 농기계의 이상 상태 푸쉬 메시지를 전송한 후에 푸쉬 인식 신호를 수신함으로써, 이상 상태 메시지가 정상적으로 비상용 이동 단말기(60)에 전송되었음을 확인할 수 있다.In this manner, it can be confirmed that the abnormal state message is normally transmitted to the
상술한 구성과 같이, 농기계 관리 어댑터를 위하여 농기계에 부착 설치하고, 농기계의 각종 동작 상태(정상/경고/장애)를 분석하여 이상 상태 감지시 농기계의 이상 상태를 운전자 이동 단말기에 통지함으로써, 농기계의 이상 상태를 운전자가 용이하게 인식하여 관리하게 할 수 있다. As in the above-described configuration, it is mounted on an agricultural machine for an agricultural machinery management adapter, and various operational states (normal / warning / obstacle) of the agricultural machine are analyzed to notify the driver's mobile terminal of an abnormal state of the agricultural machine The driver can easily recognize and manage the abnormal state.
또한, 농기계로부터 전원을 공급받아 농기계 센서를 모니터링하는 농기계 관리 어댑터내에 전원 조정 회로가 설치되어, 농기계 관리 어댑터가 안정적으로 동작될 수 있다. In addition, the power supply adjustment circuit is provided in the agricultural equipment management adapter that receives power from the agricultural equipment and monitors the agricultural equipment sensor, so that the agricultural equipment management adapter can be stably operated.
또한, ICT와 농기계 기술이 융합된 농기계 관리 어댑터 및 농기계 관리 시스템에 의해 농기계의 사전 관리를 통하여 생산성 향상과 안전성 확보를 제공할 수 있다. In addition, productivity enhancement and safety can be provided through prior management of agricultural machinery by means of an agricultural machinery management adapter and an agricultural machinery management system that are integrated with ICT and agricultural machinery technology.
1 : 농기계 관리 시스템 10 : 농기계
20 : 농기계 관리 어댑터 21 : 농기계 인터페이스부
22 : 농기계 모니터링/진단부 23 : 무선 통신부
24 : 어댑터 웹서비스부 28 : 저장부
30 : 운전자 이동 단말기 40 : 원격 관리 장치
41 : 무선 통신부 42 : 농기계 상태 비상 통지부
43 : 관리자 웹서비스부 48 : 원격 저장부
50 : 푸쉬 서버 60 : 비상용 이동 단말 또는 수리업체
220 : 전원 조정부 210 : 상태 센싱부
221 : 서지 보호기 223 : 내부회로 보호용 다이오드
226 : 제너다이오드 229 : 인덕터와 다이오드 쌍(L2, D6)(L3, D7)
230 : 리플 제거용 캐패시터쌍1: Agricultural machinery management system 10: Agricultural machinery
20: agricultural machinery management adapter 21: farm machinery interface part
22: agricultural machinery monitoring / diagnosis part 23: wireless communication part
24: adapter web service part 28: storage part
30: driver mobile terminal 40: remote management device
41: wireless communication unit 42: agricultural machine status emergency notification unit
43: Manager Web service part 48: Remote storage part
50: Push server 60: Emergency mobile terminal or repair company
220: power adjustment unit 210: state sensing unit
221: Surge protector 223: Internal circuit protection diode
226: Zener diode 229: Inductor and diode pair (L2, D6) (L3, D7)
230: Capacitor pair for ripple removal
Claims (10)
농기계의 운전자 이동 단말기와 RESTful 웹서비스 또는 웹소켓 기반으로 무선 통신을 수행하고, 농기계 원격 관리 장치와 무선 통신을 수행하는 무선 통신부,
농기계에 설치된 복수의 센서로부터의 농기계 센싱값을 수신하여 디지털 신호로 변환하는 농기계 인터페이스부,
상기 복수의 센서의 센싱값과 각 센서의 이상 발생시 수리 정보가 저장되는 저장부,
상기 농기계 인터페이스부를 통해 상기 복수의 센서로부터 입력되는 센싱값을 상기 저장부에 저장하고, 농기계에 설치된 센서들의 상태(정상/경고/장애)를 모니터링 및 분석하여 이상 상태를 진단시 상기 무선 통신부를 통해 상기 운전자 이동 단말기에 이상 상태를 통지하는 농기계 모니터링/진단부 및,
RESTful 웹서비스 기반의 농기계 관리 인터페이스를 이용하여, 상기 복수의 센서의 센싱값과 농기계 설정 기능을 상기 무선 통신부를 통해 상기 운전자 이동 단말기에 제공하는 어댑터 웹서비스부를 포함하고,
상기 농기계 모니터링/진단부는 싱글 컴퓨터로서 라즈베리파이 보드이고,
상기 농기계 인터페이스부는 상기 농기계로부터 전원을 입력받아 상기 농기계 모니터링/진단부의 구동 전원으로 변환하는 전원 조정부를 포함하고,
상기 전원 조정부는, 상기 농기계 모니터링/진단부의 구동 전원을 안정적으로 공급하고 상기 농기계 관리 어댑터의 내부 회로를 보호하기 위해 농기계 발전기 전원이 입력되는 입력단에 설치되는 서지 보호기(TNR), 상기 서지 보호기에 병렬연결되는 제1 고주파 캐패시터, 제1 고주파 캐패시터의 일단에 연결되는 제1 인덕터와 제1 다이오드(D1), 제1 고주파 캐패시터의 타단과 제1 인덕터 사이에 연결되는 제1 저주파 캐패시터(EC4), 상기 제1 인덕터에 연결되는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터와 접지 사이에 연결되는 제너 다이오드, 상기 제너 다이오드에 병렬 연결되는 제2 고주파 캐패시터, 상기 트랜지스터의 드레인단과 상기 제2 고주파 캐패시터 사이에 연결되는 제1저항, 상기 트랜지스터의 에미터단과 접지 사이에 연결되는 제2 저주파 캐패시터, 상기 트랜지스터의 에미터단에 연결되는 5V출력용 제1 DC-DC컨버터와 12V출력용 제2 DC-DC 컨버터, 상기 제1 DC-DC 컨버터 및 상기 제2 DC-DC 컨버터 각각의 출력단에 연결되는 제3 저주파 캐패시터와 제3 고주파 캐패시터 쌍, 상기 제1 DC-DC 컨버터 및 상기 제2 DC-DC 컨버터 각각의 출력단에 연결되는 제2 인덕터 및 다이오드를 포함하는 회로인 것을 특징으로 하는 농기계 관리 어댑터.An agricultural machine management adapter comprising:
A wireless communication unit that performs wireless communication with a driver mobile terminal of an agricultural machine based on RESTful web service or web socket and performs wireless communication with an agricultural machine remote management device,
An agricultural machine interface unit for receiving an agricultural machine sensing value from a plurality of sensors provided in an agricultural machine and converting the received value into a digital signal,
A storage unit for storing sensing values of the plurality of sensors and repair information when an abnormality of each sensor is stored,
A sensor value input from the plurality of sensors is stored in the storage unit through the agricultural machine interface unit, and the state (normal / warning / fault) of the sensors installed in the agricultural machine is monitored and analyzed, An agricultural machine monitoring / diagnosis unit for notifying the driver's mobile terminal of an abnormal state,
And an adapter web service unit that provides the sensed values of the plurality of sensors and the farm machine setup function to the driver's mobile terminal through the wireless communication unit using an agricultural machine management interface based on the RESTful web service,
The agricultural machine monitoring / diagnosis unit is a raspberry chip board as a single computer,
The agricultural machine interface unit includes a power adjuster for receiving power from the agricultural machinery and converting the power into driving power of the agricultural machinery monitoring / diagnosis unit,
The power regulator includes a surge protector (TNR) installed at an input terminal to which the power of the agricultural machine generator is input to stably supply the driving power of the agricultural machine monitoring / diagnosis unit and protect the internal circuit of the agricultural equipment management adapter, A first diode (D1) connected to one end of the first high-frequency capacitor, a first low-frequency capacitor (EC4) connected between the other end of the first high-frequency capacitor and the first inductor, A first resistor connected between the drain terminal of the transistor and the second high-frequency capacitor, and a second resistor connected between the drain terminal of the transistor and the second high-frequency capacitor, A second low-frequency capacitor connected between the emitter terminal of the transistor and the ground, A first DC-DC converter for 5V output and a second DC-DC converter for 12V output connected to an emitter terminal of the transistor, a third low-frequency capacitor connected to an output terminal of each of the first DC-DC converter and the second DC- And a circuit including a third inductor and a second inductor and a diode coupled to an output of each of the first DC-DC converter and the second DC-DC converter.
상기 어댑터 웹서비스부는 상기 운전자 이동 단말기에 농기계 설정 기능을 제공하는 RESTful 웹서비스부와, 상기 운전자 이동 단말기에 로그인 기능을 제공하는 로그인 관리부를 포함하는 것인, 농기계 관리 어댑터.The method according to claim 1,
Wherein the adapter web service unit comprises a RESTful web service unit for providing an agricultural machine setup function to the driver's mobile terminal and a login management unit for providing a login function to the driver's mobile terminal.
상기 어댑터 웹서비스부는, CoAP(Constrained Application Protocol) 기반의 농기계 관리 인터페이스를 사용하여, 농기계 상태 정보를 상기 무선 통신부를 통해 상기 농기계 원격 관리 장치에 전송하는 것인, 농기계 관리 어댑터.3. The method of claim 2,
Wherein the adapter web service unit transmits agricultural machine status information to the farm equipment remote management apparatus via the wireless communication unit using a Constructed Application Protocol (CoAP) based farm equipment management interface.
상기 농기계 인터페이스부는 상태 센싱부를 더 포함하고,
상기 상태 센싱부는,
농기계의 엔진 회전수를 검출하는 RPM 감지 회로, 농기계의 복수의 센서의 센싱값을 레벨신호로 입력받는 무접점 스위치부, 상기 무접점 스위치부의 출력 신호와 상기 RPM 감지 회로의 출력신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 상기 농기계 모니터링/진단부에 출력하는 A-D 컨버터, 농기계의 운전석에 설치되어 있는 자이로 센서의 센서값을 입력받아 상기 농기계 모니터링/진단부에 출력하는 자이로 센서 입력부를 포함하는 것인, 농기계 관리 어댑터.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The agricultural machine interface unit further includes a state sensing unit,
The state sensing unit includes:
An output signal of the contactless switch unit and an output signal of the RPM sensing circuit, and outputs the digital signal to the digital And a gyro sensor input unit for receiving the sensor value of the gyro sensor installed in the driver's seat of the agricultural machine and outputting the sensor value to the agricultural machine monitoring / diagnosis unit. Management adapter.
상기 농기계 모니터링/진단부는,
상기 복수의 센서의 센싱값에 기초하여 관련 동작의 이상 여부를 분석하고 진단하는 분석 및 진단부,
농기계의 이상 부위에 대한 수리 정보를 상기 저장부로부터 독출하는 유지보수부,
상기 분석 및 진단부의 진단결과에 따른 경고 메시지를 생성하는 농기계 센서 경고부,
상기 경고 메시지와 상기 수리 정보를 상기 무선 통신부에 통해 상기 운전자 이동 단말기에 전송하는 제어부를 포함하는, 농기계 관리 어댑터.The method according to claim 1,
The agricultural machine monitoring /
An analysis and diagnosis unit for analyzing and diagnosing abnormality of the related operation based on the sensed values of the plurality of sensors,
A maintenance section for reading repair information about an abnormal part of the agricultural machinery from the storage section,
An agricultural machine sensor warning unit for generating a warning message according to a diagnosis result of the analysis and diagnosis unit,
And a controller for transmitting the warning message and the repair information to the driver's mobile terminal through the wireless communication unit.
상기 운전자 이동 단말기는 상기 RESTful 웹서비스부에 접속하여, 전체 농기계 정보를 수신하거나, 농기계 모니터링 주기를 설정하거나, 자이로 센서를 설정하는 것인, 농기계 관리 어댑터.5. The method of claim 4,
Wherein the driver mobile terminal accesses the RESTful web service unit to receive the entire farm equipment information, set the farming system monitoring period, or set the gyro sensor.
상기 농기계에 설치되는 센서는, 엔진 회전수 센서, 수온 센서, 트랜스미션 오일 레벨 센서, 자이로 센서를 포함하는 것인, 농기계 관리 어댑터.5. The method of claim 4,
Wherein the sensor installed in the agricultural machine includes an engine speed sensor, a water temperature sensor, a transmission oil level sensor, and a gyro sensor.
상기 농기계 관리 어댑터는,
농기계에 설치된 복수의 센서로부터의 농기계 센싱값을 수신하여 디지털 신호로 변환하는 농기계 인터페이스부,
상기 농기계 인터페이스부를 통해 상기 복수의 센서로부터 입력되는 센싱값을 모니터링 및 분석하여 이상 상태로 진단시 무선 통신을 통해 상기 운전자의 이동 단말기에 이상 상태를 통지하는 농기계 모니터링/진단부를 포함하고,
상기 농기계 모니터링/진단부는 싱글 컴퓨터로서 라즈베리파이 보드이고,
상기 농기계 인터페이스부는, 농기계의 복수의 센서가 감지한 센싱 신호를 수신하여 상기 농기계 모니터링/진단부로 출력하는 상태 센싱부, 상기 농기계의 발전기 전원을 공급받아 일정 전압으로 조정하여 출력하는 전원 조정부를 포함하고,
상기 전원 조정부로서 기능하는, 상기 농기계 관리 어댑터의 전원 회로는, 상기 농기계 모니터링/진단부의 구동 전원을 안정적으로 공급하고 상기 농기계 관리 어댑터의 내부 회로를 보호하기 위해 농기계 발전기 전원이 입력되는 입력단에 설치되는 서지 보호기(TNR), 상기 서지 보호기에 병렬연결되는 제1 고주파 캐패시터, 제1 고주파 캐패시터의 일단에 연결되는 제1 인덕터와 제1 다이오드(D1), 제1 고주파 캐패시터의 타단과 제1 인덕터 사이에 연결되는 제1 저주파 캐패시터(EC4), 상기 제1 인덕터에 연결되는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터와 접지 사이에 연결되는 제너 다이오드, 상기 제너 다이오드에 병렬 연결되는 제2 고주파 캐패시터, 상기 트랜지스터의 드레인단과 상기 제2 고주파 캐패시터 사이에 연결되는 제1저항, 상기 트랜지스터의 에미터단과 접지 사이에 연결되는 제2 저주파 캐패시터, 상기 트랜지스터의 에미터단에 연결되는 5V출력용 제1 DC-DC컨버터와 12V출력용 제2 DC-DC 컨버터, 상기 제1 DC-DC 컨버터 및 상기 제2 DC-DC 컨버터 각각의 출력단에 연결되는 제3 저주파 캐패시터와 제3 고주파 캐패시터 쌍, 및
상기 제1 DC-DC 컨버터 및 상기 제2 DC-DC 컨버터 각각의 출력단에 연결되는 제2 인덕터 및 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 농기계 관리 어댑터의 전원 조정 회로.(Normal / warning / fault) on the basis of the sensed value provided by the sensor, and is used to diagnose an abnormal state of the agricultural machine, A power supply circuit for an agricultural equipment management adapter that notifies an abnormal state,
The farm equipment management adapter includes:
An agricultural machine interface unit for receiving an agricultural machine sensing value from a plurality of sensors provided in an agricultural machine and converting the received value into a digital signal,
And an agricultural machine monitoring / diagnosis unit monitoring and analyzing a sensing value input from the plurality of sensors through the agricultural machine interface unit to notify an abnormal state to the mobile terminal of the driver through wireless communication when diagnosing an abnormal state,
The agricultural machine monitoring / diagnosis unit is a raspberry chip board as a single computer,
The agricultural machine interface unit includes a state sensing unit for receiving a sensing signal sensed by a plurality of sensors of an agricultural machine and outputting the sensed signal to the agricultural machinery monitoring / diagnosis unit, and a power adjuster for adjusting the voltage of the generator to a predetermined voltage, ,
The power supply circuit of the agricultural equipment management adapter functioning as the power supply adjustment unit is installed at an input end to which the power of the agricultural machinery generator is input in order to stably supply the driving power of the agricultural equipment monitoring / diagnosis unit and protect the internal circuit of the agricultural equipment management adapter A first high frequency capacitor connected in parallel to the surge protector; a first inductor connected to one end of the first high frequency capacitor; a first diode connected between the other end of the first high frequency capacitor and the first inductor; A first low frequency capacitor EC4 connected to the first inductor, a transistor coupled to the first inductor, a Zener diode coupled between the transistor and ground, a second high frequency capacitor connected in parallel to the Zener diode, A first resistor connected between the two high-frequency capacitors, DC converter for a 5V output and a second DC-DC converter for a 12V output connected to an emitter terminal of the transistor; a second DC-DC converter for the first DC-DC converter and the second DC- A third low-frequency capacitor and a third high-frequency capacitor pair connected to an output terminal of each of the DC-DC converters, and
And a second inductor and a diode connected to output terminals of the first DC-DC converter and the second DC-DC converter, respectively.
농기계에 설치된 복수의 센서의 설치 위치에 따라 분리하여 센싱값을 시리얼 신호선으로 입력받기 위해,
상기 농기계 상태 센싱부는, 엔진 부위에 설치된 각종 센서들을 포함하는 제1슬레이브 센싱부, 트랜스미션 및 유압 관련 센서를 포함하는 제2 슬레이브 센싱부, 운전석에 설치되어 있는 자이로 센서를 포함하는 제3 슬레이브 센싱부로 구분하여 입력받는 것인, 농기계 관리 어댑터.8. The method of claim 7,
In order to receive the sensed value as a serial signal line by separating it according to the installation position of a plurality of sensors installed in an agricultural machine,
The agricultural machine state sensing unit includes a second slave sensing unit including a first slave sensing unit including various sensors installed in the engine, a transmission and a hydraulic pressure sensor, and a third slave sensing unit including a gyro sensor installed in the driver's seat. Agricultural machinery management adapter, which is input by division.
상기 RPM 감지 회로의 입력은 농기계 엔진의 링기어의 마그네틱 픽업 센서에서 생성되는 교류 전압이고 상기 RPM 감지 회로의 출력은 상기 농기계 모니터링/진단부인 라스베리파이 보드 내에서 RPM 감지를 위해 사용되는 전압이며,
상기 RPM 감지 회로는, 상기 마그네틱 픽업 센서의 신호를 입력받는 복수의 저항 및 상호 반대로 연결된 한쌍의 다이오드와, 상기 다이오드의 양단에 입력단이 연결되는 OP 앰프와, 상기 OP 앰프의 출력단에 연결되어 상기 라즈베리파이 보드의 요구 전력을 생성하는 제너 다이오드를 포함하는 것인, 농기계 관리 어댑터.5. The method of claim 4,
Wherein the input of the RPM sensing circuit is an AC voltage generated by a magnetic pickup sensor of a ring gear of an agricultural machine engine and an output of the RPM sensing circuit is a voltage used for RPM sensing in a raspberry board,
The RPM sensing circuit includes a plurality of resistors receiving signals of the magnetic pickup sensor and a pair of diodes connected to each other inversely, an OP amplifier having an input terminal connected to both ends of the diode, and a resistor connected to the output terminal of the OP amplifier, And a zener diode for generating a required power of the pie board.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102111010B1 (en) | 2019-11-21 | 2020-05-14 | 주식회사 크래블 | Agricultural machine failure diagnosis system based OBD terminal |
| CN115762087A (en) * | 2022-11-25 | 2023-03-07 | 浙江华章科技有限公司 | Abnormity feedback management system for basic parts of papermaking line |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990024045U (en) * | 1997-12-10 | 1999-07-05 | 이해규 | Monitoring and Control Circuit of Electric Forklift |
| KR20010017744A (en) * | 1999-08-13 | 2001-03-05 | 김강권 | Monitoring signal control method and apparatus for auto agrisultural machine |
| KR20110038965A (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-15 | 조재춘 | Vehicle information acquisition apparatus, vehicle information collection apparatus, vehicle information analysis apparatus and vehicle movenent management system which includes these |
| KR20130081570A (en) * | 2012-01-09 | 2013-07-17 | 이환석 | Multi function power supply |
| KR20140093805A (en) * | 2013-01-17 | 2014-07-29 | 한국전자통신연구원 | Instrument Panel Apparatus for AutoMobile Car and Control Method thereof |
| KR101711277B1 (en) * | 2015-05-11 | 2017-03-06 | 부산외국어대학교 산학협력단 | Exploration robot for dangerous spot search |
-
2017
- 2017-12-28 KR KR1020170181787A patent/KR101969714B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990024045U (en) * | 1997-12-10 | 1999-07-05 | 이해규 | Monitoring and Control Circuit of Electric Forklift |
| KR20010017744A (en) * | 1999-08-13 | 2001-03-05 | 김강권 | Monitoring signal control method and apparatus for auto agrisultural machine |
| KR20110038965A (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-15 | 조재춘 | Vehicle information acquisition apparatus, vehicle information collection apparatus, vehicle information analysis apparatus and vehicle movenent management system which includes these |
| KR20130081570A (en) * | 2012-01-09 | 2013-07-17 | 이환석 | Multi function power supply |
| KR20140093805A (en) * | 2013-01-17 | 2014-07-29 | 한국전자통신연구원 | Instrument Panel Apparatus for AutoMobile Car and Control Method thereof |
| KR101711277B1 (en) * | 2015-05-11 | 2017-03-06 | 부산외국어대학교 산학협력단 | Exploration robot for dangerous spot search |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102111010B1 (en) | 2019-11-21 | 2020-05-14 | 주식회사 크래블 | Agricultural machine failure diagnosis system based OBD terminal |
| CN115762087A (en) * | 2022-11-25 | 2023-03-07 | 浙江华章科技有限公司 | Abnormity feedback management system for basic parts of papermaking line |
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