KR20160034023A - 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템에 관한 것으로, 센서를 통해 산업현장 내의 대상 기기의 상태를 계측하는 다수의 계측기기; 상기 계측기기와 연결되며, 상기 계측기기에서 계측된 데이터를 인터넷을 통해 접속한 사용자에게 제공할 수 있도록 변환하는 다수의 시리얼 게이트웨이; 및 인터넷을 통해 사용자가 상기 시리얼 게이트웨이에 접속하여 제공받은 데이터를 출력하는 사용자 단말기;를 포함하여 이루어지며, 인터넷을 이용하여 원거리의 관리하고자 하는 대상을 감시 및 제어할 수 있도록 한 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템에 관한 것이다.

Description

인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템{Integrated web monitoring system based on Internet}

본 발명은 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인터넷을 이용하여 원거리의 관리하고자 하는 대상을 감시 및 제어할 수 있는 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템에 관한 것이다.

오늘날 공장이나 산업현장에서는 시설이나 장비의 모니터링하기 위해 네트워크를 통한 모니터링 시스템을 이용하고 있다. 이는 관리자가 현장에 상주해야하는 불편을 덜어주며, 중앙 제어실에서 전반적인 현장의 상황을 감시, 제어할 수 있으므로 시간적으로, 또 공간적으로 효율을 높일 수 있다. 뿐만 아니라, 사람이 접근하기 힘든 환경이나 제한된 지역을 통합하여 관리할 수 있으므로 그 중요성이 매우증가하고 있는 추세이다.

원격 감시제어 설비인 TM/TC(Tele-Metering /Tele-Control)는 원거리에 있는 시설에 대하여 중앙 제어실에서 감시, 제어가 가능하도록 하는 설비로서 중앙시설(Master) 및 원거리에 시설(Slave)에 통신을 위한 장비와 장비 간을 연결시켜주는 통신 선로로 구성된다.

종래의 이러한 TM/TC의 경우 중앙 제어실에서만 감시 및 제어가 가능하며 전용회선을 사용하므로 외부의 해킹이 불가능하며 통신회사의 선로 안정도를 제외하고는 외부의 영향을 거의 받지 않는다. 일반적으로 원거리에 있는 시설에 안정적으로 통신을 하기 위하여 많이 사용되고 있다.

이와 관련된 기술로, 한국공개특허공보 제 2001-0056918호("수(水) 처리설비의 자동제어 시스템")가 있다.

상기 선행기술은 운전자로 하여금 수 처리장의 현장에서의 감시, 조작 없이 중앙 통제실에서 컴퓨터 모니터 및 키보드를 통하여 수 처리장의 모든 상태를 감시하고 제어할 수 있도록 한 수 처리설비의 자동제어 시스템에 관한 것으로, 상기 선행기술은 수 처리설비의 상태 감시 및 제어를 하는 PLC(programmable logic controller)와 중앙제어실 간의 통신에 데이터 전송(TM/TC)을 위한 모뎀 및 한국통신 전용통신 회선이 이용된다.

이와 같이 TM/TC는 데이터 수집을 위한 통신 선로 구축 시 9600bps 모뎀(10)이 보편적으로 사용되고 있지만(도 1참고), 통신의 안전성과 속도 유지관리 등 많은 문제점이 발생하고 있다.

구체적으로, 원거리 지역과 저속통신으로 빠른 속도를 요구하는 시스템에는 적용하기가 힘들며 통신상의 에러와 회선의 불안정성 등으로 인하여 제대로 운영되는 곳이 많지가 않다. 또한 점차 장비들이 대량의 데이터 전송을 필요로 하고 있는 상황에서 거리가 가까운 지역의 경우 통신 유지 관리비용이 많지 않으나 거리가 먼 경우 데이터 수집이 불가능 하거나 많은 회선비용을 지불하여야만 한다. 비록 안정적인 고속 전용선을 사용할 경우 통신상의 문제는 없으나 고비용으로 인하여 현실적으로 고속 전용선을 사용하는 곳은 많지 않다. 또한, 중앙 제어실에서는 전용의 프로그램을 사용해야하므로 시스템의 가격이 비싸지만 앞서 언급한 대로 데이터의 전송 속도도 늦고, 통신료도 비싼 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제 2001-0056918호("수(水) 처리설비의 자동제어 시스템")

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 인터넷을 통하여 산업현장의 관리 대상물의 상태를 계측한 데이터를 수집하여 통합적인 관리가 가능하고, 거리와 상관없이 저비용으로 네트워크 구축이 가능한 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 별도의 어플리케이션을 필요로 하지 않고, 웹 브라우저를 이용하여 관리 대상물을 간편하게 모니터링 할 수 있는 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 인터넷을 기반으로 원격에서 산업현장을 통합적으로 모니터링하는 시스템에 관한 것으로, 센서를 통해 산업현장 내의 대상 기기의 상태를 계측하는 다수의 계측기기; 상기 계측기기와 연결되며, 상기 계측기기에서 계측된 데이터를 인터넷을 통해 접속한 사용자에게 제공할 수 있도록 변환하는 다수의 시리얼 게이트웨이; 및 인터넷을 통해 사용자가 상기 시리얼 게이트웨이에 접속하여 제공받은 데이터를 출력하는 사용자 단말기; 를 포함하여 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 시리얼 게이트웨이는 사용자가 상기 사용자 단말기를 통해 접속하여 요청하는 정보를 웹 브라우저를 이용해 실시간으로 보여주는 웹(web) 서버, 실시간으로 전송해주는 FTP(file transfer protocol) 서버, 사용자로부터 원격 제어되도록 하는 텔넷(telnet) 서버 중 선택되는 어느 하나 이상의 서버 기능을 포함할 수 있다.

또한, 상기 시리얼 게이트웨이는 상기 계측기기와 데이터를 송수신하는 통신부, 상기 계측기기로부터 전송된 계측 데이터가 저장되는 메모리 및 인터넷을 통해 접속된 사용자의 요청에 따라 상기 메모리에 저장된 계측 데이터를 제공하거나 상기 시리얼 게이트웨이의 환경설정을 변경하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.

이와 더불어, 상기 시리얼 게이트웨이는 상기 계측된 데이터를 통해 상기 대상 기기의 이상 여부를 판단하여 상기 사용자 단말기에 SMS(short message service)를 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 웹 모니터링 시스템은 상기 시리얼 게이트웨이와 연결되어 상기 대상 기기의 동작을 제어하는 PLC(programmable logic controller) 또는 DCS(distributed control system)를 포함하는 제어기기; 가 더 구비될 수 있으며, 상기 시리얼 게이트웨이는 인터넷을 통해 접속된 사용자로부터 상기 대상 기기를 제어하는 신호를 받으면 상기 제어기기로 전달함으로써, 상기 대상 기기가 원격 제어될 수 있다.

마지막으로, 본 발명에 따른 상기 시리얼 게이트웨이는 상기 각각의 계측기기와 연결되며, 상기 계측기기에서 계측된 데이터를 인터넷을 통해 전송 가능하도록 변환하는 다수의 서브 시리얼 게이트웨이, 및 상기 각각의 서브 시리얼 게이트웨이로부터 상기 계측 데이터를 전송받아 상기 데이터를 통합 관리하는 중앙 시리얼 게이트웨이로 이루어지며, 상기 사용자 단말기는 상기 중앙 시리얼 게이트웨이와 연결되어 웹 상에서 상기 중앙 시리얼 게이트웨이에서 제공받은 상기 대상 기기의 통합 데이터를 출력할 수 있다.

본 발명에 따른 통합 웹 모니터링 시스템은 종래 시스템의 저속 네트워크 구성방식(TM/TC)을 고속의 데이터 통신을 지원하는 ADSL, SDSL, VDSL, 무선 인터넷, 위성인터넷 등을 적용함으로써 시스템 구축 비용 절감 효과와 동시에 고속의 네트워크 통신이 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명은 거리와는 무관하게 데이터 수집이 가능하며 웹 브라우저 등을 통한 간단한 인터페이스를 이용하여 별도의 소프트웨어를 설치하지 않고도 사용자는 인터넷이 가능한 곳이면 어디서나 계측 데이터를 확인할 수 있으며, 시리얼 게이트웨이 환경설정 변경 등의 제어도 가능한 장점이 있다. 또한, 웹 브라우저를 통하여 여러 사용자가 동시 접속이 가능한 시스템으로도 구성이 가능한 장점이 있다.

도 1은 종래의 모뎀을 이용한 원격 감시제어 시스템
도 2는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 통합 웹 모니터링 시스템의 구성도
도 3은 본 발명의 시리얼 게이트웨이의 구성을 나타낸 블록도
도 4는 본 발명의 두번째 실시예에 따른 통합 웹 모니터링 시스템의 구성도
도 5는 본 발명의 세번째 실시예에 따른 통합 웹 모니터링 시스템의 구성도
도 6은 본 발명의 네번째 실시예에 따른 통합 웹 모니터링 시스템의 구성도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

FA산업(산업자동화기기)분야는 외부환경에 따른 빠른 변화가 부족하다. 이는 FA산업시설들이 변화보다는 안정성에 더 중점을 두어왔기 때문이다. 그러나 이제 FA산업현장도 인터넷이라는 물결을 그냥 외면 할 수는 없게 되었다.

특히, 신설되는 산업현장의 경우 대부분이 최소의 인원으로 관리가 가능하도록 하기 위해 노력하고 있고 최소의 인원으로 관리가 가능하게 하려면 시스템을 통합하고 통합 관리 시스템을 구축하여야만 한다.

국내는 인터넷 인프라의 발전으로 외국에 비하여 IT의 발전이 빠르게 발전하고 있다. 이렇게 인터넷이 일반화됨에 따라 본 발명은 산업현장의 계측기기의 데이터 수집을 인터넷을 통하여 하고자 하는 것이며 더 나아가 시스템을 웹을 통하여 모니터링하고 제어하는 솔루션을 제공하고자 한다.

도 2는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 통합 웹 모니터링 시스템의 구성도이다. 본 발명은 인터넷을 기반으로 원격에서 산업현장을 통합적으로 모니터링하는 시스템에 관한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 계측기기(100), 시리얼 게이트웨이(200) 및 사용자 단말기(300)로 이루어진다.

상기 계측기기(100)는 각종 센서(110)를 통해 산업현장 내의 감시 및 제어하고자 하는 대상 기기의 상태를 계측하는 장치로, 각각의 대상 기기마다 설치되어야 하므로 다수개가 구비될 수 있다. 이 때, 계측기기(100)가 계측하는 대상 기기의 상태는 온도, 습도, 유량, 수위, 밸브 또는 펌프의 동작 상태 등을 포함한 각종 상태 정보일 수 있다.

또, 상기 시리얼 게이트웨이(200)는 각각의 계측기기(100)와 연결되며, 계측기기(100)에서 계측된 데이터를 인터넷을 통해 접속한 사용자에게 제공할 수 있도록 변환하는 장치로, 데이터 전송의 안정성을 위하여 PC보다는 임베디드 시스템으로 제작되는 것이 바람직하다.

마지막으로, 사용자 단말기(300)는 인터넷을 통해 사용자가 시리얼 게이트웨이(200)에 접속하여 제공받은 데이터를 출력하는 장치이다. 도 2를 참고하면, 앞서 도 1에 도시된 종래에 사용하던 어플리케이션이 내장된 PC가 사용될 수 있다. 이 때, 종래에 이용하던 PC를 그대로 이용하기 때문에 인터넷을 통한 데이터 전송이 가능하도록 하기 위해 사용자 단말기(300) 측에도 시리얼 게이트웨이를 구비해야 할 수도 있다.

시리얼 게이트웨이(200)의 구성을 나타낸 도 3에 도시된 바와 같이 시리얼 게이트웨이(200)는 계측기기(100)와 데이터를 송수신하는 통신부(201), 계측기기(100)로부터 전송된 계측 데이터가 저장되는 메모리(202) 및 인터넷을 통해 접속된 사용자의 요청에 따라 메모리(202)에 저장된 계측 데이터를 제공하거나 시리얼 게이트웨이(200)의 환경설정을 변경하는 제어부(203)로 이루어질 수 있다.

상기 통신부(201)에서 수행하는 계측기기(100)와 시리얼 게이트웨이(200) 사이의 시리얼 통신은 RS232, RS422 및 RS485 중 어느 하나의 인터페이스를 통해 이루어진다. 한편, 계측기기(100) 별로 상기 인터페이스가 상이할 수 있는데, 이 때 제어부(203)는 연결된 계측기기(100)에 적합한 시리얼 통신을 위한 인터페이스를 자동으로 설정할 수 있으며, 또는 접속된 사용자에 의해서도 제어될 수 있다.

또한, 제어부(203)는 계측기기(100)로부터 전송된 계측 데이터를 분석하여 대상 기기의 이상 여부를 판단하는 기능을 수행할 수 있으며, 이를 사용자가 모니터링할 수 있도록 사용자 단말기(300)에 출력하거나, 사용자 단말기(300)가 스마트폰일 경우 SMS(short message service)를 전송함으로써, 사용자가 접속된 상태가 아닐 때에도 대상 기기의 이상을 알 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 시리얼 게이트웨이(200)는 사용자가 사용자 단말기(300)를 통해 접속하여 요청하는 정보를 웹 브라우저를 이용해 실시간으로 보여주는 웹(web) 서버, 실시간으로 데이터를 전송해주는 FTP(file transfer protocol) 서버, 사용자로부터 시리얼 게이트웨이(200)가 원격 제어되도록 하는 텔넷(telnet) 서버 중 선택되는 어느 하나 이상의 서버 기능을 포함할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이 사용자 단말기(300)는 기존 어플리케이션이 내장된 기기일 수도 있지만, 본 발명의 두번째 실시예를 나타낸 도 4에 도시된 것처럼, 사용자가 시리얼 게이트웨이(200)의 웹 서버에 접속하여 별도의 어플리케이션 없이 웹 브라우저 등을 통해 대상 기기의 계측 데이터를 확인할 수 있으며, FTP 서버에 접속하여 계측 데이터를 전송받을 수도 있다.

즉, 본 발명과 같이 인터넷을 이용하면 거리와는 무관하게 데이터 수집이 가능하며 웹 브라우저 등을 통한 간단한 인터페이스를 이용하여 별도의 소프트웨어를 설치하지 않고도 사용자는 인터넷이 가능한 곳이면 어디서나 계측 데이터를 확인할 수 있으며, 시리얼 게이트웨이(200) 환경설정 변경 등의 제어도 가능해진다. 도면에 도시된 PC 외에도 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC 등 인터넷이 가능한 기기이면 어느 것이든 이용 가능하며, 또한, 종래의 어플리케이션 기기 또한 동시 접속도 가능하다.

다시 말해, 본 발명과 같이 인터넷을 이용하여 통합 웹 모니터링 시스템을 구축하는 경우 국제적으로도 시스템 구축이 가능하며, 일예로 중국에 생산 설비를 가지고 있는 회사의 경우 생산설비의 고장 유무나 생산설비의 가동 현황 등을 인터넷을 통하여 실시간으로 모니터링이 가능해지는 장점이 있다.

본 발명의 세번째 실시예를 도시한 도 5를 참고하면, 본 발명의 웹 모니터링 시스템은 시리얼 게이트웨이(200)와 연결되어 대상 기기의 동작을 제어하는 PLC(programmable logic controller) 또는 DCS(distributed control system)를 포함하는 제어기기(400)가 더 구비될 수 있다.

이에 따라 시리얼 게이트웨이(200)의 제어부(203)는 인터넷을 통해 접속된 사용자로부터 대상 기기를 제어하는 신호를 받으면 이를 제어기기(400)로 전달함으로써 대상 기기를 원격에서 제어하는 것이 가능하다.

보다 상세하게는, 사용자는 사용자 단말기(300)의 웹 브라우저를 통해 시리얼 게이트웨이(200)의 웹 서버에 접속하고, 접속이 완료되면 사용자 단말기(300)는 웹 서버로부터 제어기기(400)의 감시 및 제어를 위한 웹 브라우저를 출력한다. 이를 통해 사용자는 제어기기(400)의 대상 기기 제어 현황을 모니터링할 수 있으며, 동시에 제어기기(400)의 동작을 변경하기 위한 제어신호를 전송할 수도 있고, 제어기기(400)의 동작에 이상이 발생하면 임의로 제어기기(400)의 동작을 중단시킬 수도 있다.

또한, 웹 브라우저를 통하여 여러 사용자가 동시 접속이 가능한 시스템으로도 구성이 가능한 장점이 있다.

마지막으로, 본 발명의 네번째 실시예를 도 6에 도시하였으며, 도 6에 도시된 것처럼, 시리얼 게이트웨이(200)는 각각의 계측기기(100)와 연결되며, 계측기기(100)에서 계측된 데이터를 인터넷을 통해 전송 가능하도록 변환하는 다수의 서브 시리얼 게이트웨이(210) 및 각각의 서브 시리얼 게이트웨이(210)로부터 계측 데이터를 전송받아 데이터를 통합 관리하는 중앙 시리얼 게이트웨이(220)로 구성될 수 있다.

이 때, 사용자 단말기(300)는 중앙 시리얼 게이트웨이(220)와 연결되어 웹 상에서 중앙 시리얼 게이트웨이(220)로부터 제공받은 각각의 대상 기기의 통합 데이터를 출력하게 된다. 따라서, 중앙 시리얼 게이트웨이(220)를 통해 사용자는 다수의 계측기기로부터 계측된 데이터를 통합적으로 모니터링 가능하기 때문에 매우 효율적이다.

결론적으로, 본 발명에 따른 통합 웹 모니터링 시스템은 기존 시스템의 저속 네트워크 구성방식(TM/TC)을 고속의 데이터 통신을 지원하는 ADSL, SDSL, VDSL, 무선 인터넷, 위성인터넷 등을 적용함으로써 시스템 구축 비용 절감 효과와 동시에 고속의 네트워크 통신이 가능한 장점이 있다.

아울러, 인터넷을 통해 대상 기기의 상태를 계측한 데이터를 수집하고 간편하게 웹을 통한 통합 관리가 가능해지는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 모뎀
100 : 계측기기 110 : 센서
200 : 시리얼 게이트웨이 201 : 통신부
202 : 메모리 203 : 제어부
210 : 서브 시리얼 게이트웨이 220 : 중앙 시리얼 게이트웨이
300 : 사용자 단말기
400 : 제어기기

Claims (6)

1. 인터넷을 기반으로 원격에서 산업현장을 통합적으로 모니터링하는 시스템에 있어서,
   센서(110)를 통해 산업현장 내의 대상 기기의 상태를 계측하는 다수의 계측기기(100);
   상기 계측기기(100)와 연결되며, 상기 계측기기(100)에서 계측된 데이터를 인터넷을 통해 접속한 사용자에게 제공할 수 있도록 변환하는 다수의 시리얼 게이트웨이(200); 및
   인터넷을 통해 사용자가 상기 시리얼 게이트웨이(200)에 접속하여 제공받은 데이터를 출력하는 사용자 단말기(300);
   를 포함하여 이루어지는 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 시리얼 게이트웨이(200)는,
   사용자가 상기 사용자 단말기(300)를 통해 접속하여 요청하는 정보를 웹 브라우저를 이용해 실시간으로 보여주는 웹(web) 서버, 실시간으로 전송해주는 FTP(file transfer protocol) 서버, 사용자로부터 원격 제어되도록 하는 텔넷(telnet) 서버 중 선택되는 어느 하나 이상의 서버 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 시리얼 게이트웨이(200)는,
   상기 계측기기(100)와 데이터를 송수신하는 통신부(201),
   상기 계측기기(100)로부터 전송된 계측 데이터가 저장되는 메모리(202), 및
   인터넷을 통해 접속된 사용자의 요청에 따라 상기 메모리에 저장된 계측 데이터를 제공하거나 상기 시리얼 게이트웨이(200)의 환경설정을 변경하는 제어부(203),
   를 포함하여 이루어지는 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 시리얼 게이트웨이(200)는,
   상기 계측된 데이터를 통해 상기 대상 기기의 이상 여부를 판단하여 상기 사용자 단말기(300)에 SMS(short message service)를 전송하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 웹 모니터링 시스템은,
   상기 시리얼 게이트웨이(200)와 연결되어 상기 대상 기기의 동작을 제어하는 PLC(programmable logic controller) 또는 DCS(distributed control system)를 포함하는 제어기기(400); 가 더 구비되며,
   상기 시리얼 게이트웨이(200)는 인터넷을 통해 접속된 사용자로부터 상기 대상 기기를 제어하는 신호를 받으면 상기 제어기기(400)로 전달함으로써, 상기 대상 기기가 원격 제어되는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 시리얼 게이트웨이(200)는,
   상기 각각의 계측기기(100)와 연결되며, 상기 계측기기(100)에서 계측된 데이터를 인터넷을 통해 전송 가능하도록 변환하는 다수의 서브 시리얼 게이트웨이(210), 및
   상기 각각의 서브 시리얼 게이트웨이(210)로부터 상기 계측 데이터를 전송받아 상기 데이터를 통합 관리하는 중앙 시리얼 게이트웨이(220),
   로 이루어지며,
   상기 사용자 단말기(300)는 상기 중앙 시리얼 게이트웨이(220)와 연결되어 웹 상에서 상기 중앙 시리얼 게이트웨이(220)에서 제공받은 상기 대상 기기의 통합 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 웹 모니터링 시스템.

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