KR20100124156A - System for wireless monitering of engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엔진 무선 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박용, 발전용 등으로 사용되는 중/대형 엔진의 생산 과정 중에서, 상기 엔진의 운영 테스트 작업에 필요한 엔진 무선 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an engine wireless monitoring system, and more particularly, to an engine wireless monitoring system required for an operation test operation of the engine during a production process of a medium / large engine used for ships, power generation, and the like.
선박, 발전 용도 등에 이용되는 중/대형 엔진은 엔진 가동의 신뢰성 확보를 위하여 엔진 테스트 과정을 수행할 필요성이 있다. 상기 엔진의 테스트를 위해서는 엔진에 부착된 각종 센서의 센서정보들을 모두 취합하여 다양한 알고리즘에 따른 분석을 수행해야 한다.Medium / large engines used for ships, power generation, etc. need to perform an engine test process to ensure reliability of engine operation. In order to test the engine, the sensor information of various sensors attached to the engine should be collected and analyzed according to various algorithms.
종래의 경우, 여러 개의 센서로부터 감지된 센서정보들을 각각 복잡한 케이블을 이용하여 중앙의 서버에 집결 연결하는 복잡한 결선 작업을 거치게 된다. 그런데, 개발되는 엔진의 종류는 매우 다양하고 그 구조 또한 상이하므로 결선 작업의 표준을 구축하는 일이 매우 어려운 실정이다. 또한, 이러한 작업 환경으로 인하여, 엔진 테스트 준비작업 시간이 장시간 소요되는 문제점이 있다. 더욱이, 현재 이러한 준비 작업 작업들이 대부분 수작업으로 수행되고 있어, 작업자가 한번 결선을 잘못 수행하면, 다시 수정 결선 작업을 수행해야 하므로 작업이 번거롭고 효율 적이지 못할 뿐만 아니라, 엔진 가동에 관한 정확한 정보를 신속히 확보할 수 없으므로, 제품개발에 상당히 장시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 엔진제품의 개발주기 단축 경쟁으로 인해, 이러한 엔진 테스트 공정의 작업시간 단축과 정확한 테스트 결과를 활용한 생산 과정의 실현이 매우 중요하다.In the conventional case, the sensor information detected from a plurality of sensors are each connected to a central server by using a complicated cable. However, since the types of engines to be developed are very diverse and their structures are also different, it is very difficult to establish a standard for wiring work. In addition, due to such a working environment, there is a problem that the engine test preparation work takes a long time. Furthermore, most of these preparatory tasks are currently performed manually, and if a worker incorrectly performs a wiring, a corrective wiring must be performed again, which is not only cumbersome and efficient, but also provides accurate information on engine operation. Since it can not be secured, there is a problem that takes a long time to develop the product. In addition, due to competition in shortening the development cycle of engine products, it is very important to shorten the working time of such an engine test process and to realize a production process utilizing accurate test results.
본 발명은, 엔진에 구비된 여러 개의 센서로부터 감지된 센서정보들의 무선 전송이 구현 가능함에 따라 복잡한 케이블 결선 작업이 필요 없으며 엔진 테스트 작업 시간을 절약할 수 있는 엔진 무선 모니터링 시스템을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an engine wireless monitoring system which can save the engine test work time without the need for complicated cable wiring work as wireless transmission of sensor information detected from a plurality of sensors provided in the engine can be implemented. .
본 발명은, 엔진 측에 구비되고 상기 엔진의 상태를 감지하는 복수 개의 센서들로부터 센서정보들을 수신하여 무선 전송하는 무선중계기와, 상기 엔진과 원격지에 구비되고 상기 무선중계기로부터 상기 센서정보들을 무선 수신하는 무선수신기와, 상기 무선수신기에 수신된 센서정보들을 설정주기로 수집하여 DB로 저장 관리하는 정보수집서버, 및 상기 정보수집서버에 유무선 접속 가능하고 상기 엔진에 대응되는 상기 센서정보들의 조회 또는 표시가 가능한 모니터링부를 포함하는 엔진 무선 모니터링 시스템을 제공한다. The present invention provides a wireless repeater for receiving and wirelessly transmitting sensor information from a plurality of sensors provided on an engine side and detecting a state of the engine, and wirelessly receiving the sensor information from the wireless repeater provided at the engine and a remote location. Inquiry or display of a wireless receiver, an information collection server for collecting and storing sensor information received at the wireless receiver at a set cycle and storing the information in a DB, and wired / wireless connection to the information collection server and corresponding to the engine. It provides an engine wireless monitoring system including a monitoring unit.
여기서, 상기 모니터링부는, 상기 엔진의 구동 조작을 위한 조작신호를 관리자로부터 입력받아 상기 정보수집서버 측으로 전송하고, 상기 무선중계기는, 상기 정보수집서버와 상기 무선수신기를 경유하여 상기 조작신호를 전송받는 경우, 상기 조작신호에 대응되도록 상기 엔진의 구동을 조작하고, 상기 엔진의 구동상태 정보를 상기 무선수신기로 전송하여 상기 구동상태 정보가 상기 정보수집서버 측에 전달되도록 하고, 상기 정보수집서버는, 상기 조작신호와 상기 구동상태 정보를 기반 으로 상기 엔진의 조작 이력을 저장 관리할 수 있다. 이때, 상기 모니터링부는, 상기 정보수집서버를 통해 상기 구동상태 정보 및 상기 엔진의 조작 이력의 조회가 가능할 수 있다.Here, the monitoring unit receives an operation signal for driving operation of the engine from the manager and transmits it to the information collection server side, and the wireless repeater receives the operation signal via the information collection server and the radio receiver. In this case, the driving of the engine is operated so as to correspond to the operation signal, and the driving state information of the engine is transmitted to the wireless receiver so that the driving state information is transmitted to the information collecting server side. The operation history of the engine may be stored and managed based on the operation signal and the driving state information. In this case, the monitoring unit, it is possible to query the driving state information and the operation history of the engine through the information collection server.
또한, 상기 모니터링부는, 상기 엔진의 센서정보 수집을 위한 요청신호를 관리자로부터 입력받아 상기 정보수집서버 측으로 전송하고, 상기 무선중계기는, 상기 정보수집서버와 상기 무선수신기를 경유하여 상기 요청신호를 전송받는 경우, 상기 요청신호에 대응되도록 상기 센서정보들을 상기 무선수신기로 전송하여 상기 정보수집서버 측에 전달되도록 하고, 상기 정보수집서버는, 상기 요청신호를 기반으로 상기 엔진의 센서정보 요청 이력을 저장 관리할 수 있다. 이때, 상기 모니터링부는, 상기 정보수집서버를 통해 상기 센서정보들 및 상기 엔진의 조작 이력의 조회가 가능할 수 있다.The monitoring unit may receive a request signal for collecting sensor information of the engine from an administrator and transmit the request signal to the information collection server, and the wireless repeater transmits the request signal through the information collection server and the wireless receiver. When receiving, the sensor information is transmitted to the wireless receiver so as to correspond to the request signal, so that the sensor information is transmitted to the information collection server, and the information collection server stores the sensor information request history of the engine based on the request signal. Can manage In this case, the monitoring unit, it is possible to query the sensor information and the operation history of the engine through the information collection server.
본 발명에 따른 엔진 무선 모니터링 시스템에 따르면, 엔진의 센서정보의 취득시 무선 경로를 사용함에 따라, 복잡한 결선이 필요치 않고 설치를 간단화할 수 있으며, 시스템의 설치시간 및 엔진의 테스트 작업시간을 크게 단축시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 엔진 테스트 정보에 대한 신뢰도를 확보할 수 있어 정확한 엔진 테스트가 가능하다. 더욱이, 엔진의 센서정보 취득을 위한 센서설치 작업과 무선중계기의 설치 작업에 관한 표준화가 가능함에 따라 작업시간을 크게 단축시킬 수 있다.According to the engine wireless monitoring system according to the present invention, by using the wireless path when acquiring the sensor information of the engine, it is possible to simplify the installation without the need for complicated wiring, greatly shortening the installation time of the system and the test work time of the engine There is an advantage to this. In addition, since the reliability of the engine test information can be secured, accurate engine testing is possible. Moreover, the standardization of the sensor installation work for the sensor information acquisition of the engine and the installation work of the radio repeater can be significantly shortened.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 무선 모니터링 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1의 다른 구성도이다. 그리고, 도 3은 도 1의 변형예이다. 도 4는 도 1을 이용한 시스템 구동 흐름도이다. 상기 엔진 무선 모니터링 시스템()은 선박, 발전 용도 등에 이용되는 중/대형 엔진(10)에 대한 가동의 신뢰성 확보를 위한 엔진 테스트용 시스템에 관한 것으로서, 엔진(10)에 부착된 각종 센서(20,30,40,50)의 센서정보들을 무선 통신을 통해 취합하여 다양한 알고리즘에 따른 분석을 수행하기 위한 것이다.1 is a configuration diagram of an engine wireless monitoring system according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is another configuration diagram of FIG. 1. 3 is a modification of FIG. 4 is a flowchart of driving a system using FIG. 1. The engine wireless monitoring system () relates to an engine test system for ensuring reliability of operation of a medium /
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 엔진 무선 모니터링 시스템(100)은, 무선중계기(110), 무선수신기(120), 정보수집서버(130), 모니터링부(140)를 포함한다. 상기 무선중계기(110)는 엔진(10) 측에 구비되고, 상기 엔진(10)의 상태를 감지하는 복수 개의 센서들(20,30,40,50)로부터 센서정보들을 수신하여 무선수신기(120) 측으로 무선 전송 가능하다. 1 and 2, the engine
여기서, 상기 센서들(20,30,40,50)은, 상기 엔진(10)의 온도, 엔진(10)의 압력, 엔진(10)의 출력, 엔진(10)의 회전수(RPM)를 각각 감지하기 위한, 온도센서(20), 압력센서(30), 출력센서(40), 회전센서(50) 중 선택된 복수 개의 센서이다. 여기서, 상기 센서의 종류는 상기한 바에 반드시 한정되는 것은 아니며, 상술한 센서 이외에 상기 엔진(10)의 구동을 감지 가능한 기타 다른 센서가 부가될 수 있음은 물론이다.Here, the
이러한 상기 센서들(20,30,40,50)은, 상기 엔진(10)에 직접 부착 또는 설치되어, 엔진의 구동 테스트를 수행하기 위한 센서정보들을 수집한다. 상기 센서 들(20,30,40,50)은 상기 무선중계기(110)와 유무선으로 연결 가능한데, 센서의 종류가 다양하지 않은 경우 결선이 복잡하지 않으므로 유선으로 설치하여 설비를 간소화할 수 있다. 또한, 상기 무선중계기(110)는 엔진(10)과 인접하여 구비되므로, 설치 비용과 운용 효율을 고려한다면 유선 연결되는 것이 더욱 효과적이다.The
또한, 상기 무선중계기(110)는, 상기 엔진(10)의 센서정보들과 상기 엔진(10)의 고유ID를 표시하는 표시창(미도시)을 구비한다. 이러한 표시창(미도시)은, LCD, 세븐세그먼트 등의 다양한 디스플레이 형태로 구현 가능하다. 상기 고유ID는 문자, 숫자, 또는 이들의 조합으로 표시 가능하다. 또한, 상기 센서정보들의 각 수치를 숫자로 표현할 수 있다.In addition, the
상기 무선중계기(110)의 표시창(미도시)에 따르면, 엔진(10) 측의 작업자가 단순히 표시창(미도시)만 파악하여, 해당 엔진(10)의 고유ID 정보뿐만 아니라, 상기 센서정보들을 통한 엔진의 가동정보를 실시간 확인할 수 있다. 따라서, 모니터링룸(60)이 아닌 실제 엔진(10) 측의 현장에서도 센서정보의 편리한 확인이 가능하고, 현장의 작업자로 하여금 엔진(10) 테스트 상황 파악을 용이하게 함에 따라 그에 따른 신속한 대응이 가능하도록 하는 이점이 있다.According to the display window (not shown) of the
상기 무선수신기(120)는, 상기 엔진(10)과 원격지(ex, 엔진 테스트 모니터링룸(60))에 구비되고, 상기 무선중계기(110)로부터 상기 센서정보들을 무선 수신한다. 상기 무선중계기(110)와 무선수신기(120) 간의 무선 통신은, 무선랜 방식, RF 방식, 지그비 방식 등의 공지된 다양한 무선 방식이 적용 가능하다. The
상기 무선중계기(110)와 무선수신기(120)는, 상호 간의 무선 통신이 불가능 한 일이 발생되는 경우에도 지속적인 통신이 가능하도록 하기 위해, 별도의 유선경로(150)를 구비한다. 상기 유선경로(150)는 랜 방식 등으로 구축 가능하다. 즉, 상기 무선중계기(110)와 무선수신기(120)는 기본적으로는 무선 경로를 통해 통신을 수행하다가, 각종 장애 발생(ex, 내부 회로 문제 혹은 전파 간섭으로 인한 무선 통신 장애 발생)으로 인하여 무선 통신 경로가 손실되는 경우, 지속적인 통신이 유지될 수 있도록, 통신 경로를 유선경로(150)로 전환하여 엔진(10)의 상태 감시 및 테스트가 끊김 없이 원활히 수행될 수 있도록 한다.The
한편, 상기 정보수집서버(130)는 엔진 테스트 모니터링룸(60)에 구비되며, 상기 무선수신기(120)에 수신된 센서정보들을 설정주기로 수집하여 DB로 저장 관리한다. 상기 정보수집서버(130)는 기본적으로 100ms 내외의 짧은 주기 단위로 정보의 수집이 가능한데, 정보의 저장 주기가 너무 짧으면 대량의 데이터가 한번에 저장되게 되어 메모리가 과도하게 소모되고 DB 운용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 상기 정보수집서버(130)는 정보저장의 주기를 설정주기(ex, 5초, 10초)의 간격으로 설정하여 DB의 운용의 효율을 높일 수 있다.On the other hand, the
상기 모니터링부(140)는, 엔진 테스트 모니터링룸(60) 또는 기타 공간에 구비되어 상기 정보수집서버(130)에 유무선 접속 가능하고, 상기 엔진(10)에 대응되는 상기 센서정보들의 조회 또는 표시가 가능하다. 이러한 모니터링부(140)는 작업자 또는 관리자가 직접 실시간 모니터링 가능한 구성으로서, PC, 노트북 등의 다양한 수단으로 구현 가능하다. 예를 들어, 상기 모니터링부(140)는, 상기 압력센서(30)를 통해 취득된 시간당 압력값의 정보를 그래프, 표, 수치 등으로 표현 가능 하다. 또한, 압력값이 임계치 기준을 벗어나는 경우, 이를 경고하는 메시지의 표시 또는 알람의 출력이 가능하다. 이러한 각 센서정보별 임계치의 입력은 모니터링부(140)에 구비된 별도의 입력부(ex, 마우스, 키보드, 터치스크린 등)를 통해 작업자가 설정 가능하다. 엔진()의 테스트를 위한 알고리즘으로서 상기 임계치를 설정해 놓음으로써 엔진()의 현재 가동이 비정상적인 경우 이를 실시간적으로 신속히 확인이 가능하도록 한다. 이러한 모니터링부(140)는 상기 입력부(미도시)를 통해, 상기 정보수집서버(130)의 정보수집 주기인 상기 설정주기의 설정이 가능하다.The
한편, 상기 정보수집서버(130)는, 상기 고유ID에 대응되는 엔진(10)의 종류, 생산일자, 생산자, 설치장소 정보 등과 같은 엔진의 세부정보 중 선택된 복수 개의 세부정보를 저장 관리한다. 따라서, 도 4를 참조하면, 엔진 검색(A) 기능으로서, 상기 모니터링부(140)는, 상기 고유ID에 대응되는 상기 엔진(10)의 세부정보 조회가 가능하다. 즉, 모니터링부(140)가 엔진 정보 검색을 위한 검색요청신호를 정보수집서버(130)에 전송하면(S110), 상기 정보수집서버(130)는, 상기 검색요청신호에 대응되도록, 상기 모니터링부(140) 측으로, 상기 엔진(10)의 세부정보(엔진의 종류, 생산일자, 생산자, 설치장소 등)를 전송하여 관리자가 쉽게 확인 가능하도록 한다(S120). 이는, 엔진(10)의 일반적인 세부정보를 정보수집서버(130)의 메모리에 관리함으로써, 테스트 대상이 되는 엔진(10)이 어떤 엔진인지 쉽게 인식 가능할 수 있게 한다.Meanwhile, the
한편, 도 3을 참조하면, 상기 무선중계기(110)는 각각의 엔진(10) 별로 개별 구비되어, 중앙의 모니터링룸(60) 측의 무선수신기(120), 정보수집서버(130)을 통 해 통합 관리 가능하다. 즉, 상기 무선중계기(110)는, 복수 개의 엔진들(10-1,10-2,...,10-N)에 대응되도록 복수 개로 구비 가능하며, 각각의 엔진(10-1,10-2,...,10-N)에 대응되는 개별 고유ID를 갖는다. 따라서, 상기 무선중계기(110)는, 상기 각 엔진별로 상기 센서정보들을 고유ID와 연계하여 상기 무선수신기(120) 측으로 전송한다. 따라서, 정보수집서버(130)는, 수신된 해당 센서정보들이 어떠한 엔진(10)의 정보인지를 상기 고유ID 정보를 통해 용이하게 파악 가능하다.On the other hand, referring to Figure 3, the
상기 모니터링부(140)는, 상기 엔진 검색(A) 기능뿐만 아니라, 엔진 조작(B), 엔진 테스트(C) 기능을 갖는다. 도 4를 참조하면, 엔진조작(B) 기능으로서, 먼저 상기 모니터링부(140)는, 상기 엔진(10)의 구동 조작을 위한 조작신호(ex, 엔진시동, 정지, 비상정지, 출력제어)를 관리자로부터 입력받아 상기 정보수집서버(130) 측으로 전송한다(S210). The
상기 정보수집서버(130)는 상기 조작신호의 이력을 저장하고 이 조작신호를 상기 무선수신기(120)에 전송하며(S220), 상기 무선수신기(120)는 상기 조작신호를 다시 무선중계기(110)에 전송한다(S230). 상기 무선중계기(110)는, 상기 정보수집서버(130)와 상기 무선수신기(120)를 경유하여 상기 조작신호를 전송받는 경우, 상기 조작신호에 대응되도록 상기 엔진(10)의 구동을 조작하며(S230), 상기 엔진(10)의 구동상태 정보를 상기 무선수신기(120)로 전송한다(S240). 예를 들어, 상기 무선중계기(110)는 상기 엔진(10)의 조작신호에 대응되어 동작되는 스위치부가 구비되어, 이 스위치부를 통해 상기 엔진(10)의 가동 조작이 가능하다. 즉, 상기 조작신호가 엔진시동 신호인 경우, 상기 무선중계기(110)는 상기 스위치부의 동작에 의 해 엔진(10)을 시동시키게 되고, 그 구동상태 정보로서 시동완료 정보를 상기 무선수신기(120) 측에 전송한다. 여기서, 상기 엔진시동이 가해지는 경우, 상기 무선중계기(110)는 엔진(10)에 구비된 센서들(20,30,40,50)로부터 취득되는 센서정보들 또한 상기 무선수신기(120)를 통해 정보수집서버(130)로 전송하여, 센서정보의 DB화가 가능하도록 한다. The
한편, 무선중계기(110)가 엔진(10)의 구동상태 정보를 무선수신기(120)로 전송하면, 상기 무선수신기(120)는 상기 엔진(10)의 구동상태 정보를 다시 정보수집서버(130) 측으로 전달한다(S250). 즉, 상기 정보수집서버(130)는, 수신받은 조작신호 및 상기 구동상태 정보를 기반으로, 이들을 수집하여 상기 엔진(10)의 조작 이력을 저장 관리 가능하다. 이때, 상기 모니터링부(140)는, 상기 정보수집서버(130)를 통해 상기 구동상태 정보 및 상기 엔진의 조작 이력의 조회가 가능하다(S260). Meanwhile, when the
이외에도, 엔진 테스트(C) 기능으로서, 상기 모니터링부(140)는, 먼저 상기 엔진(10)의 센서정보 수집을 위한 요청신호를 관리자로부터 입력받아 상기 정보수집서버(130) 측으로 전송한다(S310). 그러면, 상기 정보수집서버(130)는 상기 요청신호의 이력을 저장하고 이 요청신호를 상기 무선수신기(120)에 전송하며(S320), 상기 무선수신기(120)는 상기 요청신호를 다시 무선중계기(110)에 전송한다(S330). 즉, 상기 무선중계기(110)는, 상기 정보수집서버(130)와 상기 무선수신기(120)를 경유하여 상기 요청신호를 전송받는 경우, 상기 요청신호에 대응되도록 상기 센서정보들을 상기 무선수신기(120)로 전송한다(S340). In addition, as an engine test (C) function, the
그런 다음, 상기 무선수신기(120)는 상기 센서정보들을 다시 정보수집서버(130) 측으로 전달한다(S350). 이러한 정보수집서버(130)는, 해당 엔진(10)에 대한 센서정보들의 수집이 가능할 뿐만 아니라, 상기 요청신호를 기반으로 하여 상기 엔진(10)의 센서정보 요청의 이력을 저장 관리 가능하다. 이때, 상기 모니터링부(140)는, 상기 정보수집서버(130)를 통해 상기 센서정보들 및 상기 엔진의 조작 이력의 조회가 가능하다.Then, the
이상과 같은 엔진 무선 모니터링 시스템(100)은, 엔진의 센서정보의 취득시 무선 경로를 사용함에 따라, 복잡한 결선이 필요치 않고 설치를 간단화할 수 있으며, 시스템의 설치시간 및 엔진의 테스트 작업시간을 크게 단축시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 엔진 테스트 정보에 대한 신뢰도를 확보할 수 있어 정확한 엔진 테스트가 가능하다. 더욱이, 엔진의 센서정보 취득을 위한 센서설치 작업과 무선중계기의 설치 작업에 관한 표준화가 가능함에 따라 작업시간을 크게 단축시킬 수 있다.As described above, the engine
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능한 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 무선 모니터링 시스템의 구성도,1 is a block diagram of an engine wireless monitoring system according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 다른 구성도,2 is another configuration of FIG.
도 3은 도 1의 변형예,3 is a modification of FIG.
도 4는 도 1을 이용한 시스템 구동 흐름도이다.4 is a flowchart of driving a system using FIG. 1.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
10: 엔진 20: 온도센서10: engine 20: temperature sensor
30: 압력센서 40: 출력센서30: pressure sensor 40: output sensor
50: 회전센서 60: 모니터링룸50: rotation sensor 60: monitoring room
100: 엔진 무선 모니터링 시스템 110: 무선중계기100: engine wireless monitoring system 110: radio repeater
120: 무선수신기 130: 정보수집서버120: wireless receiver 130: information collection server
140: 모니터링부 150: 유선경로140: monitoring unit 150: wired path
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