KR102500129B1 - Ict 모니터링과 기록장치 - Google Patents

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Abstract

원격에서 LTE 또는 광대역 통신망을 통하여 스마트폰, PC 등과 같은 단말기를 통하여 LED 광원을 켜고 끄고, 물을 주고, 팬을 동작시키는 스마트팜에 있어서, 개별 센서의 고장진단과 구동부의 동작 불량에 의한 미동작은 원격제어시스템의 근본적인 동작 안전성을 해치는 것이다. 본 출원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 스마트팜과 같이 ICT 장치로 구성되어 원격에서 센서의 입력값을 확인하고, 입력된 센서 값에 따라 구동부를 구동하는 시스템의 ICT 장치 모니터링과 기록장치에 있어서, 상기 센서의 입력 값과 상기 구동부의 동작 상태를 디지털 또는 아날로그 입력으로 채널별로 저장하는 데이터 블랙박스를 구비하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
상기와 같은 구성에 의하여 센서로 환경을 계측하고 계측된 정보로 구동부를 구동하는 시스템에 있어서, 상기 센서 및 구동부의 고장에 의하여 전체 시스템이 정지되는 것을 막고, 안정성 있는 시스템의 동작을 보장하는 효과가 있다.

Description

ICT 모니터링과 기록장치 {.}
본 출원 발명은 센서와 구동부로 구성되는 시스템을 인터넷을 통하여 센서의 정보를 수집하고 그 센서의 신호에 따라 상기 구동 시스템을 제어하는 장치에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 상기 센서와 장치의 고장을 진단하고 이를 인터넷을 통하여 사용자에 전송하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 출원 이전의 선행기술로 차세대 스마트팜 운용 시스템이 개시되어 있다. 농사 기술에 정보통신기술(ICT)을 접목하여 만들어진 지능화된 농장의 단말인 다수의 지역의 다수의 스마트팜 단말들과 통신망을 통해 상기 다수의 스마트팜 단말에 대하여 스마트팜 운용과 관련된 각종 서비스를 제공하되, 상기 지역의 기상을 관측하고, 예측하기 위한 기상관측/예측 서버와, 상기 각 지역별 물류, 즉 배송이나 창고의 물류 관리를 위한 물류관리 서버와, 상기 각각의 스마트팜에 구비되고, 운용되는 장비의 운용을 관리하는 스마트팜 장비운용 서버와, 상기 각각의 스마트팜에서 생산하거나, 생산 예정인 생산물 및 각종 농축수산물의 물가에 대한 관리와 예측을 수행하는 물가관리/예측 서버와, 상기 각각의 스마트팜에서 생산 중인 농축수산물의 생산을 관리하는 생산물 관리 서버와, 상기 각각의 스마트팜 운용에 따른 성과를 관리하는 운용성과 관리 서버 및 상기 기상관측/예측 서버, 물류관리 서버, 스마트팜 장비운용 서버, 물가관리/예측 서버, 생산물 관리 서버 및 운용성과 관리서버와, 스마트팜 관리자의 PC나 스마트 기기를 통해 수집되는 데이터나 상기 통신망에 접속된 인터넷 포털에서 수집된 각종 자료와 데이터 및 입출력 장치를 통해 입력되는 각종 데이터를 통해 스마트팜별 운용정보, 스마트팜 장비 구매/임대 정보, 생산물 정보와 스마트팜 관리자의 현재 위치에 따른 정보를 빅데이터화고 빅데이터화한 데이터에 따라 전국 각지의 스마트팜을 효율적으로 운용할 수 있도록 하는 빅데이터 마이닝 서버로 구성되고, 상기 스마트팜에서 필요한 장비 구매나 임대 시 상기 스마트팜 통합 서버와 상기 스마트팜 단말간 금융 거래 서비스를 제공하는 금융사 서버를 통해구매료나 임대료가 지불되도록 하는 스마트팜 통합 서버; 를 포함하는 구성이 개시되어 있다.
또 다른 선행기술로 스마트팜 운용장비의 오류 진단 방법 및 장치가 개시되어 있다. 스마트팜 운용장비의 오류 진단 장치에 의해 수행되는 오류 진단 방법은, 오류 진단을 트리거(Trigger)하는 제어 메시지를 수신하는 단계, 상기 제어 메시지가 수신되면, 스마트팜에서 수집된 데이터를 미리 설정된 오류 진단 룰에 기초하여 분석함으로써, 상기 스마트팜에 설치된 운용 장비의 오류를 판단하는 단계 및 사용자 인터페이스(User Interface)를 통해 판단 결과를 사용자에게 제공하는 단계를 포함하는 기술이 개시되어 있다.
등록특허공보 제10-2131037호 등록특허공보 제10-2174466호
본 출원 발명은 스마트팜 등에 사용하는 센서의 노후 또는 열악한 환경에의 장시간 노출로 인한 센서의 오동작과 측창 및 펌프 등과 같은 구동부의 오동작 때문에 원격에서 상기 스마트팜을 제어할 수 있는 기술이 무력화되는 경우가 많이 있다.
원격에서 LTE 또는 광대역 통신망을 통하여 스마트폰, PC 등과 같은 단말기를 통하여 LED 광원을 켜고 끄고, 물을 주고, 팬을 동작시키는 스마트팜에 있어서, 개별 센서의 고장진단과 구동부의 동작 불량에 의한 미동작은 원격제어시스템의 근본적인 동작 안전성을 해치는 것이다.
본 출원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 스마트팜과 같이 ICT 장치로 구성되어 원격에서 센서의 입력값을 확인하고, 입력된 센서 값에 따라 구동부를 구동하는 시스템의 ICT 장치 모니터링과 기록장치에 있어서,
상기 센서의 입력 값과 상기 구동부의 동작 상태를 디지털 또는 아날로그 입력으로 채널별로 저장하는 데이터 블랙박스를 구비하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 데이터 블랙박스에는 분리 가능한 데이터 저장장치를 더 구비하고, 상기 분리 가능한 데이터 저장장치에 상기 센서의 입력 값과 상기 구동부의 동작 상태를 디지털 또는 아날로그 입력으로 채널별로 저장하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 데이터 블랙박스에는 날짜와 시간을 알 수 있는 리얼타임 클럭이 구비되는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 데이터 블랙박스에는 현재의 위치를 확인하기 위한 GPS가 더 내장된 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 데이터 블랙박스에서 데이터를 읽어들여 상기 센서 또는 구동부의 고장 전에 고장을 예측할 수 있는 상기 데이터의 변화를 감지하기 위한 고장예측부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 고장예측부는 온습도 센서의 경우 GPS로부터 측정 위치를 입력받고, 상기 센서의 측정된 데이터와 그때의 시간을 입력받아 그 시각의 기후를 인터넷 기후 DB로부터 읽어들이고, 온도와 습도에 영향을 줄 수 있는 팬과 스프링클러의 동작을 입력으로 상기 온도습도 센서의 동작 건전성을 측정하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 고장예측부에는 센서별로 센서의 동작곡선 DB를 구비하여, 상기 센서들의 동작곡선이 저장된 상기 동작곡선 DB로부터 이탈되는 경우 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 센서로 환경을 계측하고 계측된 정보로 구동부를 구동하는 시스템에 있어서, 상기 센서 및 구동부의 고장에 의하여 전체 시스템이 정지되는 것을 막고, 안정성 있는 시스템의 동작을 보장하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 센서의 입력과 구동부의 동작 상태를 디지털로 입력받아 데이터 블랙박스에 저장하고, 이를 DB에 저장하는 구성을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 ICT 장치의 남은 수명을 예측하는 신경회로망 제어기를 도시하고 있다.
도 3은 구동부 또는 구동부와 연동되는 장치에 센서를 추가로 설치하여 구동부의 고장을 예측하기위한 수단을 구동부 종류별로 도시하고 있다.
도 4는 시기별 고장의 종류를 도시하고 있다.
본 발명의 작용 효과를 도면을 활용하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 센서의 입력과 구동부의 동작 상태를 디지털로 입력받아 데이터 블랙박스에 저장하고, 이를 DB에 저장하는 구성을 도시하고 있다.
SW1 ~ SWn는 같은 스위치의 입력일 수도 있고, 센서의 입력일 수도 있다(신호입력).
Act1~Actn과 같은 구동부를 제어하는 입력신호일 수도 있고, 상기 구동부를 모니터링하기위하여 구동부의 소모 전력을 측정하는 데이터일 수 있고, 구동부의 종류에 따라 구동부의 상태를 진단할 수 있는 진동센서, 소리센서등의 데이터(신호출력)일 수 있다.
상기 입력된 신호의 종류에 따라 디지털 신호의 경우 바로 이용하지만, 아날로그 신호의 경우 디지털신호로 변환하여 사용한다.
도1에 도시된 Black Box의 경우 이러한 신호입력과 신호출력을 모두 저장하여 센서 및 구동부의 고장을 예측하는데 사용한다. 이를 위하여 상기 Black Box에는 날짜와 시간을 상기 신호입력과 신호출력을 결합하여 저장할 수 있도록 리얼타임클럭을 구비하고, 향후 위치와 연결되어 다른 정보를 사용하기 위해서는 GPS를 상기 Black Box에 내장할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 ICT 장치의 남은 수명을 예측하는 신경회로망 제어기를 도시하고 있다. 본 발명의 전체적인 동작 개념을 설명하는 도면으로 본 발명의 상기 블랙박스에 저장된 데이터와 고장신호를 결합하여 인공신경망 또는 딥러닝을 사용하여 고장을 예측할 뿐만 아니라, 센서와 구동부의 잔존 사용가능 수명을 알려주는 개념을 도시하고 있다.
도 3은 구동부 또는 구동부와 연동되는 장치에 센서를 추가로 설치하여 구동부의 고장을 예측하기위한 수단을 구동부 종류별로 도시하고 있다.
기어와 모터와 같은 동력을 전달하는 부분은 진동 또는 소리를 모니터링함으로써 고장을 예측할 수 있다. 회전하는 모터 등과 같이 고속으로 장시간 회전을 하는 장치의 경우 회전수의 변화 또는 회전에 의하여 발생하는 주면의 온도변화와 소모 전력 등 중 어느 하나 이상을 모니터링함으로써 고장을 진단할 수 있다.
또한, 공기 순환 팬의 경우 압력센서를 설치하여 팬의 동작에 의하여 발생하는 풍압의 크기의 변화로 팬의 동작 안정성을 모니터링할 수 있다. 한편 팬의 경우 소모전력과 진동도 함께 측정하여 사용할 수 있다.
지지부 및 길이가 긴 동력전달 축의 경우 변위 등을 측정하여 고장진단 또는 내구성을 확인할 수 있다. 전력계로 전력 사용량의 변화를 측정할 수 있으며, 온도계를 사용하여 장치의 온도변화를 측정할 수 있다. 특히, 전력계의 피크 발생을 모니터링하여 모터와 같은 코일이 많이 사용되는 대전력 소모품의 고장을 원격에서 모니터링할 수도 있다.
상기의 센서들은 예시로써 사용한 것일 뿐 전자적으로 측정할 수 있는 방법을 사용할 수 있는 센서 및 열화상 카메라 등도 고장예측에 사용할 수 있다.
특히, 여름철에는 고온, 다습에 의하여 장치들이 센싱과 구동에 어려움이 발생하며 이러한 어려움이 있는 경우 스스로 발열하는 경우가 많아 열화상 카메라로 구동부 및 센서부를 모니터링할 수 있음은 물론이다.
도 4는 시기별 고장의 종류를 도시하고 있다. 는 일반적인 고장의 시기와 원인을 도시하고 있다. 고장의 종류는 초기, 우발기, 마모 고장으로 나눌 수 있고, 설치 후 1~ 7일 사이에 발생하는 초기 고장과, 이 시기를 지나면 정상동작하다 특별한 이벤트에 의하여 고장이 발생하는 우발 고장기가 있다. 우발 고장으로는 충격, 낙하, 합선 등 물리적 전기적 충격이 가해지는 경우가 대부분이다. 마모 고장기를 정상적인 수면 연한을 사용하여 장치가 고장이 나는 경우를 말한다.
본 출원 발명은 초기, 우발, 마모 고장에서 각각 나타나는 특징적인 데이터를 모아 이를 이용하여 센서와 구동부의 고장을 예측하기위한 기술을 제공하고자 하는 것이다.
예로써, 센서의 경우 전체를 평균하여 측정할 수 있는 위치에 레퍼런스 센서를 구비하고, 다른 센서들을 네트워크로 구성하여 각 센서들의 측정값의 위치에 따른 차이와 변화를 저장하여 특정 센서의 측정 값이 평소의 측정 결과와 다른 경우 이를 확인하여 고장을 예측하는 것이다. 상기 레퍼런스 센서 전체를 평균하여 측정할 수 있는 위치에 설치하는 것으로 가정하였으나, 이는 예시일 뿐 상기 센서 네트워크의 특정 센서 어느 것을 사용하여도 가능하다.
다른 예로 구동부의 경우 구동부 자체의 전력소모를 모니터링함으로써 구동부의 동작에 따른 전력소모패턴을 저장하고 이를 이용하여 구동부의 동작 안정성을 측정할 수 있으나, 상기 구동부에 진동감지센서, 온도센서, 회전수 센서, 압력센서, 마이크센서(소리센서), 변위센서 등을 부착하여 구동부의 동작을 항시 모니터링할 수 있다.
본 출원 발명은 상기와 같은 작용 효과를 나타 내기위하여 다음과 같은 과제해결 수단을 제공하고 있다.
스마트팜과 같이 ICT 장치로 구성되어 원격에서 센서의 입력값을 확인하고, 입력된 센서 값에 따라 구동부를 구동하는 시스템의 ICT 장치 모니터링과 기록장치에 있어서,
상기 센서의 입력 값과 상기 구동부의 동작 상태를 디지털 또는 아날로그 입력으로 채널별로 저장하는 데이터 블랙박스를 구비하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 데이터 블랙박스에는 분리 가능한 데이터 저장장치를 더 구비하고, 상기 분리 가능한 데이터 저장장치에 상기 센서의 입력 값과 상기 구동부의 동작 상태를 디지털 또는 아날로그 입력으로 채널별로 저장하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 데이터 블랙박스에는 날짜와 시간을 알 수 있는 리얼타임 클럭이 구비되는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 데이터 블랙박스에는 현재의 위치를 확인하기 위한 GPS가 더 내장된 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 데이터 블랙박스에서 데이터를 읽어들여 상기 센서 또는 구동부의 고장 전에 고장을 예측할 수 있는 상기 데이터의 변화를 감지하기 위한 고장예측부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 고장예측부는 온습도 센서의 경우 GPS로부터 측정 위치를 입력받고, 상기 센서의 측정된 데이터와 그때의 시간을 입력받아 그 시각의 기후를 인터넷 기후 DB로부터 읽어들이고, 온도와 습도에 영향을 줄 수 있는 팬과 스프링클러의 동작을 입력으로 상기 온도습도 센서의 동작 건전성을 측정하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.
또한, 상기 고장예측부에는 센서별로 센서의 동작곡선 DB를 구비하여, 상기 센서들의 동작곡선이 저장된 상기 동작곡선 DB로부터 이탈되는 경우 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치를 제공한다.

Claims (4)

  1. ICT 장치로 구성되어 원격에서 센서의 입력값을 확인하고, 입력된 센서 값에 따라 구동부를 구동하는 스마트팜 시스템의 ICT 장치 모니터링과 기록장치에 있어서,
    상기 센서의 입력 값과 상기 구동부의 동작 상태를 디지털 또는 아날로그 입력으로 채널별로 저장하는 데이터 블랙박스; 및
    상기 데이터 블랙박스에는 분리 가능한 데이터 저장장치를 더 구비하고, 상기 분리 가능한 데이터 저장장치에 상기 센서의 입력 값과 상기 구동부의 동작 상태를 디지털 또는 아날로그 입력으로 채널별로 저장하며,
    상기 데이터 블랙박스에는 날짜와 시간을 알 수 있는 리얼타임 클럭이 구비되고,
    상기 데이터 블랙박스에는 현재의 위치를 확인하기 위한 GPS가 더 내장되며,
    상기 데이터 블랙박스에서 데이터를 읽어들여 상기 센서 또는 구동부의 고장 전에 고장을 예측할 수 있는 상기 데이터의 변화를 감지하기 위한 고장예측부를 더 구비하며,
    상기 고장예측부는 온습도 센서의 경우 GPS로부터 측정 위치를 입력받고, 상기 센서의 측정된 데이터와 그때의 시간을 입력받아 그 시각의 기후를 인터넷 기후 DB로부터 읽어들여, 온도와 습도에 영향을 줄 수 있는 팬과 스프링클러의 동작을 입력으로 상기 온습도 센서의 동작 건전성을 측정하는 것을 특징으로 하는 ICT 장치 모니터링과 기록장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
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