KR20120132893A - 센서네트워크를 이용한 조선용 용접기 무선 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

센서네트워크를 이용한 조선용 용접기 무선 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 분산된 조선용 용접기의 모니터링하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접기(100)에 상태정보를 검출하여 무선신호로 송출함과 아울러 수신된 무선신호를 중계하는 용접기 통신장치(110)를 포함하여 구성하고, 용접기 통신장치(110)들이 이웃하는 용접기(100)의 무선신호를 중계하여 무선중계장치(101)를 통해 호스트 컴퓨터(120)와 통신하도록 무선 네트워크를 구성하여 각 용접기의 상태를 모니터링 하도록 구성하고, 용접기 통신장치가 외부 무선신호를 수신받아 다시 전송하는 중계기능을 수행함으로써 최소의 무선 중계장치를 설치하고 최소의 네트워크 케이블 포설만으로 다수의 분산된 용접기들을 하나의 호스트 컴퓨터에서 모니터링 할 수 있도록 한 것이다.

Description

센서네트워크를 이용한 조선용 용접기 무선 모니터링 시스템 및 방법{Wiress Monitoring Method of Shipyard Welder using Sensor-network}
본 발명은 센서네트워크를 이용한 조선용 용접기 무선 모니터링 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접기마다 센싱수단과 중계기능이 가능한 무선 송/수신수단을 설치하여 모니터링 호스트 컴퓨터와 물리적인 거리가 있더라도 용접기 상태 모니터링 가능하게 하여 무선 망을 넓은 범위에 설치할 필요가 없도록 한 센서네트워크를 이용한 조선용 용접기 무선 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 건조에서 수많은 용접 작업이 필요하고, 용접 작업이 서로 다른 영역에서 용접하는 용접기들의 상태를 호스트 컴퓨터를 통해서 모니터링 할 필요가 있다.
종래의 용접기 모니터링 방법은, 물리적으로 서로 떨어진 위치에서 작업중인 복수의 용접기들을 호스트 컴퓨터에서 모니터링 하기 위해서 각 용접기와 호스트 컴퓨터 간에 통신 케이블을 연결하여 유선 통신망을 구성하거나, 용접기에 무선송수신 수단을 설치하여 호스트와 무선통신하도록 무선 네트워크를 구성하고 있다.
용접기에 통상의 무선송수신 수단을 설치하여 무선 네트워크를 구성하는 경우, 호스트 컴퓨터의 무선 네트워크 영역 내에 존재해야만 호스트 컴퓨터와 통신이 이루어진다.
도 1은 종래 용접기 모니터링을 위한 무선 네트워크 개요도이다.
이에 도시된 바와 같이, 거리적으로 떨어진 현장에서 용접작업을 수행하는 복수의 용접기A - F에는 각각 무선송수신장치(도면에 표시안됨)가 설치되어 있고, 상기 복수의 용접기A - F와 무선 통신하기 위한 복수의 무선중계장치(11)(12)가 설치되며, 각 무선중계장치(11)(12)는 네트워크 케이블(13)로 연결되어 호스트 컴퓨터(14)에 연결된다.
이와 같은 종래의 용접기에는 센싱부와 무선송수신장치만 설치되어 있어서 용접기는 무선중계장치(11)(12)와만 통신이 가능하고, 용접기끼리는 통신 할 수 없는 구성이다.
그런데, 복수의 용접기A-F가 하나의 무선중계장치의 무선네트워크 영역 내에서 작업한다면, 하나의 무선중계장치만 설치하여 호스트 컴퓨터(14) 작업중인 용접기를 모두 모니터링 할 수 있다.
그러나, 선박의 건조 작업의 특성상 거리적으로 떨어진 거리에서 다수의 용접기가 작업을 진행하게 되고, 각 작업 현장들은 많은 철판 벽체나 장애물이 있기 때문에 무선 중계장치와 근접된 거리에 있는 용접기들만 무선통신이 가능해진다.
그러므로 도 1에 도시된 바와 같이 무선 중계장치(11)(12)의 각 무선 통신 영역 내에 있는 용접기들과만 통신가능하므로 다수의 무선 중계장치(11)(12)를 설치해야 하고, 각 무선중계장치(11)(12)들은 네트워크 케이블(13)로 연결하여 호스트 컴퓨터(14)에 연결하므로 무선중계장치(11)(12)들과 호스트 컴퓨터(14) 사이에 네트워크 케이블(13)을 포설해야한다는 문제점이 있다.
따라서 다수의 무선중계장치가 필요하므로 설비비용이 증가하고, 원거리까지 네트워크 케이블을 포설하여야 하므로 통신망 구축 시간이 많이 걸리면서 작업성이 떨어진다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 개선하고자 용접기에 설치되는 무선송수신장치를 중계기 기능을 하도록 구성함으로써 용접기가 무선통신 중계장치 기능을 겸하도록 함으로써 무선중계장치 수를 줄이고, 네트워크 케이블의 포설을 줄여서 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 센서네트워크를 이용한 조선용 용접기 무선 모니터링 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은,
용접기에 설치되고 용접기의 상태정보를 센싱하여 무선신호로 송신함과 아울러 수신되는 무선신호를 중계하여 무선신호로 송신하는 용접기 통신장치와;
상기 용접기 통신장치와 통신하는 무선중계장치와;
상기 무선중계장치와 네트워크 케이블로 연결되고, 상기 무선중계장치를 통해 수신되는 무선신호에 의거하여 각 용접기의 상태를 모니터링 하기 위한 호스트 컴퓨터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 용접기 통신장치는,
용접기의 상태정보를 검출하기 위한 센싱부와;
외부로부터 무선신호를 수신받기 위한 무선 수신부와;
상기 무선수신부를 통해 수신된 무선신호를 디코딩하여 해당 용접기에 대한 제어정보는 해당 제어정보에 대한 처리 제어를 하고, 다른 용접기의 상태 정보 또는 다른 용접기에 대한 제어정보는 중계 제어를 하는 제어부와;
상기 제어부의 제어에 의거하여 상기 센싱부에서 검출된 해당 용접기의 상태정보 또는 수신된 무선신호를 인코딩하여 무선신호로 송출하는 무선 송신부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은,
용접기에 상태정보를 검출하여 무선신호로 송출함과 아울러 수신된 무선신호를 중계하는 용접기 통신장치를 포함하여 구성하고, 용접기 통신장치들이 이웃하는 용접기의 무선신호를 중계하여 하나의 무선중계장치를 통해 호스트 컴퓨터와 통신하도록 무선 네트워크를 구성하여 상기 호스트 컴퓨터에서 각 용접기의 상태를 모니터링 하되,
상기 용접기 통신장치는,
센싱부를 통해 해당 용접기의 상태정보를 검출하는 상태정보 검출과정과;
외부로부터 무선신호가 수신되면 해당 무선신호를 디코딩하여 해당 용접기에 대한 제어정보인지를 판단하는 무선신호 판단과정과;
상기 무선신호 판단과정에서 판단된 무선신호가 해당 용접기의 상태 정보 요청인 경우, 상기 상태정보 검출과정에서 검출된 상태정보를 인코딩하여 무선신호로 송출하는 상태정보 송출과정과;
상기 무선신호 판단과정에서 판단된 무선신호가 해당 용접기에 대한 제어정보가 아닌 경우, 디코딩된 무선신호를 인코딩하여 무선신호로 송출하는 무선 중계과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 용접기 통신장치는,
상기 상태정보 검출 과정에서 검출된 상태정보를 미리 설정된 일정한 시간마다 인코딩하여 무선신호로 송출하는 정기 상태정보 송출과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은, 거리상으로 떨어진 위치에 분산 배치되어 용접 작업을 하는 다수의 용접기들에 대해서 하나의 호스트 컴퓨터에서 모니터링 할 수 있도록 각 용접기들의 용접기 통신장치가 다른 용접기 통신장치에서 송출한 무선신호를 중계함으로서, 분산된 용접기들과의 통신을 위하여 다수의 중계장치를 설치하던 종래의 문제점을 해결할 수 있고, 이로 인해 무선 네트워크를 구축하는 시간 및 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 용접기 모니터링을 위한 무선 네트워크 개요도.
도 2는 본 발명에 의한 센서네트워크를 이용한 조선용 용접기 네트워크 개요도.
도 3은 본 발명에 의한 센서네트워크를 위한 용접기 통신장치의 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 용접기 모니터링을 위한 용접기 통신장치의 제어 흐름도.
이하 본 발명의 실시 예를첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 센서네트워크를 이용한 조선용 용접기 네트워크 개요도이고, 도 3은 본 발명에 의한 센서네트워크를 위한 용접기 통신장치의 구성도이다. 이에 도시된 바와 같이,
용접기(100)에 설치되고 용접기의 상태정보를 센싱하여 무선신호로 송신함과 아울러 수신되는 무선신호를 중계하여 무선신호로 송신하는 용접기 통신장치(110)와;
상기 용접기 통신장치(110)와 통신하는 무선중계장치(101)와;
상기 무선중계장치(101)와 네트워크 케이블(102)로 연결되고, 상기 무선중계장치(101)를 통해 용접기 통신장치(110)와 통신하여 각 용접기의 상태를 모니터링 하기 위한 호스트 컴퓨터(120)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 용접기 통신장치(110)는,
용접기의 상태정보를 검출하기 위한 센싱부(114)와;
외부로부터 무선신호를 수신받기 위한 무선 수신부(111)와;
상기 무선수신부(111)를 통해 수신된 무선신호를 디코딩하여 해당 용접기에 대한 제어정보에 의거하여 상태정보 검출 및 상태정보 무선송신 처리를 제어하고, 해당 용접기와 무관한 무선신호는 중계하여 무선송신 처리를 제어하는 제어부(113)와;
상기 제어부(113)의 제어에 의거하여 상기 센싱부(114)에서 검출된 해당 용접기의 상태정보 또는 수신된 무선신호를 인코딩부(115)를 통해 인코딩하여 무선신호로 송출하는 무선 송신부(116)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 용접기(100) 내에 용접기 통신장치(110)를 설치하고, 용접기 통신장치(110)가 무선신호를 중계하게 함으로써, 도 2와 같이 분산된 작업장의 용접기A - F들이 서로 무선통신을 중계하여 원격지의 무선중계장치(101)를 통해 호스트 컴퓨터(120)와 통신할 수 있는 무선 네트워크망을 구축할 수 있게된다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이 무선 중계장치(101)와 통신 가능한 영역 내에 있는 용접기F는 무선 중계장치(101)와 통신함과 아울러 용접기 F는 인접한 용접기D, 용접기 E등과 무선통신을 하게 된다.
따라서 무선 중계장치(101)와 직접 통신하지 못하는 원거리에 있는 용접기A,..등은 이웃하는 용접기들의 중계기능을 이용하여 호스트 컴퓨터(120)와 통신할 수 있게 된다.
용접기(100)에 설치된 용접기 통신장치(110)는, 센싱부(114)를 통해서 용접기(100)의 상태정보 예를 들어, 용접전류, 용접전압, 와이어 소모량, 용접기의 상태(전원), 운전시간 등등의 상태정보를 검출한다. 이는 종래의 용접기에서도 모니터링을 위해서 검출하는 정보이고 검출 수단등은 알려진 내용이므로 본 발명에서는 상세히 설명하지 않는다.
센싱부(114)에서 검출된 용접기 상태정보는 호스트 컴퓨터(120)의 상태정보 요청 또는 일정 시간마다 정기적으로 호스트 컴퓨터(120)로 전송한다. 호스트 컴퓨터(120)는 각 용접기들의 식별코드에 의거하여 용접기들을 구분하고, 구분된 용접기들의 상태정보를 모니터링 화면에 출력하여 작업자가 모니터링 할 수 있도록 한다.
무선신호 수신부(111)는 외부로부터 무선신호를 수신하고, 디코딩부(112)는 수신된 무선신호를 디코팅한다. 제어부(113)는 디코딩된 무선신호를 판독하여 해당 용접기에 대한 제어정보 예를 들어, 상태정보 전송 요청인 경우, 센싱부(114)에서 검출한 상태정보를 인코더(115)를 통해 인코딩하여 무선송신부(116)를 통해 전송한다. 만약, 디코딩된 무선신호가 해당 용접기와 관련이 없는 무선신호인 경우, 제어부(113)는 수신된 무선신호를 인코딩부(115)를 통해 인코딩하여 무선송신부(116)를 통해 전송한다.
따라서 인접하는 용접기에서 전송되는 무선신호를 중계하여 다른 용접기 또는 무선 중계장치(101)로 전송하는 중계기 역할을 함으로써 원격지의 용접기(100)가 호스트 컴퓨터(120)와 통신할 수 있게 한다.
도 4는 본 발명에 의한 용접기 모니터링을 위한 용접기 통신장치의 제어흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이,
용접기(100)에 상태정보를 검출하여 무선신호로 송출함과 아울러 수신된 무선신호를 중계하는 용접기 통신장치(110)를 포함하여 구성하고, 용접기 통신장치(110)들이 이웃하는 용접기(100)의 무선신호를 중계하여 무선중계장치(101)를 통해 호스트 컴퓨터(120)와 통신하도록 무선 네트워크를 구성하여 각 용접기의 상태를 모니터링 하되,
상기 용접기 통신장치(110)는,
센싱부(114)를 통해 해당 용접기의 상태정보를 검출하는 상태정보 검출과정(S1)을 수행한다. 외부로부터 무선신호가 수신되는 지를 판단(S2)하여 무선신호가 수신되면 해당 무선신호를 디코딩하고(S3)하고, 무선신호가 수신되지 않으면, 미리 정해진 일정한 시간이 경과되는지를 판단한다(S4).
만약 일정한 시간이 경과 되면, 상기 상태정보 검출과정(S1)에서 검출된 해당 용접기의 상태정보를 인코딩하여 무선송신부(116)를 통해 전송한다(S7).
상기 외부로부터 무선신호가 수신되어 디코딩 되면, 해당 수신된 무선신호가 해당 용접기에 대한 제어정보인지를 판단(S5)하고, 해당 용접기에 대한 제어정보 즉, 상태정보 요청신호이면, 상기 상태정보 검출과정(S1)에서 검출된 해당 용접기의 상태정보를 인코딩하여 무선송신부(116)를 통해 전송한다(S7).
한편, 상기 외부로부터 수신된 무선신호가 해당 용접기에 대한 제어정보가 아닌 경우, 인코딩부(115)를 통해서 수신된 무선신호를 인코딩하여 무선 송신부(116)를 통해서 전송하는 무선중계과정(S6)을 수행한다.
결국 본 발명은, 분산된 다수의 용접기들과 하나의 호스트 간의 무선 네트워크를 구성할 때 각 용접기내에 설치된 용접기 통신장치(110)들이 무선신호를 중계함으로써, 중계장치(101)의 수를 최소화하고, 네트워크 케이블(102)의 포설을 최소화하여 통신 인프라를 줄일 수 있게 된다.
100 : 용접기 101 : 무선중계장치
102 : 네크워크 케이블 110 : 용접기 통신장치
111 : 무선 수신부 112 : 디코딩부
113 : 제어부 114 : 센싱부
115 : 인코딩부 116 : 무선 송신부
120 : 호스트 컴퓨터

Claims (4)

  1. 선박의 건조를 위하여 분산된 다수의 용접기들의 상태를 호스트 컴퓨터가 모니터링 하기 위한 용접기 모니터링 시스템에 있어서,
    용접기(100)에 설치되고 용접기의 상태정보를 센싱하여 무선신호로 송신함과 아울러 수신되는 무선신호를 중계하여 무선신호로 송신하는 용접기 통신장치(110)와;
    상기 용접기 통신장치(110)와 통신하는 무선중계장치(101)와;
    상기 무선중계장치(101)와 네트워크 케이블(102)로 연결되고, 상기 무선중계장치(101)를 통해 용접기 통신장치(110)와 통신하여 각 용접기의 상태를 모니터링 하기 위한 호스트 컴퓨터(120)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 센서 네트워크를 이용한 조선용 용접기의 모니터링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 용접기 통신장치(110)는,
    용접기의 상태정보를 검출하기 위한 센싱부(114)와;
    외부로부터 무선신호를 수신받기 위한 무선 수신부(111)와;
    상기 무선수신부(111)를 통해 수신된 무선신호를 디코딩하여 해당 용접기에 대한 제어정보에 의거하여 상태정보 검출 및 상태정보 무선송신 처리를 제어하고, 해당 용접기와 무관한 무선신호는 중계하여 무선송신 처리를 제어하는 제어부(113)와;
    상기 제어부(113)의 제어에 의거하여 상기 센싱부(114)에서 검출된 해당 용접기의 상태정보 또는 수신된 무선신호를 인코딩부(115)를 통해 인코딩하여 무선신호로 송출하는 무선 송신부(116)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 센서 네트워크를 이용한 조선용 용접기의 모니터링 시스템.
  3. 다수의 분산된 조선용 용접기의 모니터링 방법에 있어서,
    용접기(100)에 상태정보를 검출하여 무선신호로 송출함과 아울러 수신된 무선신호를 중계하는 용접기 통신장치(110)를 포함하여 구성하고, 용접기 통신장치(110)들이 이웃하는 용접기(100)의 무선신호를 중계하여 무선중계장치(101)를 통해 호스트 컴퓨터(120)와 통신하도록 무선 네트워크를 구성하여 각 용접기의 상태를 모니터링 하되,
    상기 용접기 통신장치(110)는,
    센싱부(114)를 통해 해당 용접기의 상태정보를 검출하는 상태정보 검출과정과;
    외부로부터 무선신호가 수신되면 해당 무선신호를 디코딩하여 해당 용접기에 대한 제어정보인지를 판단하는 무선신호 판단과정과;
    상기 무선신호 판단과정에서 판단된 무선신호가 해당 용접기의 상태 정보 요청인 경우, 상기 상태정보 검출과정에서 검출된 상태정보를 인코딩하여 무선신호로 송출하는 상태정보 송출과정과;
    상기 무선신호 판단과정에서 판단된 무선신호가 해당 용접기에 대한 제어정보가 아닌 경우, 디코딩된 무선신호를 인코딩하여 무선신호로 송출하는 무선 중계과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 센서 네트워크를 이용한 조선용 용접기의 모니터링 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 용접기 통신장치는,
    상기 상태정보 검출 과정에서 검출된 상태정보를 미리 설정된 일정한 시간마다 인코딩하여 무선신호로 송출하는 정기 상태정보 송출과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크를 이용한 조선용 용접기의 모니터링 방법.
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