KR20170034673A - 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원격지에 설치된 센서를 통한 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템에 관한 것으로서, 특히 스마트폰으로 실시간 원격지의 센서 데이터를 모니터링 할 수 있는 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 실시간으로 원격지의 환경 설비를 감시하는 환경 설비 모니터링 시스템에 있어서, 원격지의 감시 영역을 계측하는 적어도 하나 이상의 센서로부터 환경 정보를 생성하는 센서부; 센서부와 통신망으로 연결되어 센서부로부터 전송된 환경 정보를 수신 및 저장하는 관리 서버; 및 관리 서버로부터 환경 정보를 수신하여 원격지를 모니터링하는 단말기를 포함하는 센서 데이터 기록ㅇ감시ㅇ경보 시스템을 제공한다. 본 발명에 따르면, 센서부가 설치되는 현장에는 pc의 설치 또는 관리 프로그램의 설치가 없이도 현장을 감시할 수 있고 센서부에 통신망이 연결되어 환경 정보에 이상 징후가 발생하는 경우 경보 신호를 사용자의 단말기에 문자나 음성 형태로 제공하는 이점이 있다.

Description

센서 데이터 기록·감시·경보 시스템{SENSOR DATA LOGGER, MONITORING AND ALERT SYSTEM}
본 발명은 원격지에 설치된 센서를 통한 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템에 관한 것으로서, 특히 스마트폰으로 실시간 원격지의 센서 데이터를 모니터링 할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
최근 전자 및 통신 산업의 발달로 인하여 산업 현장에 대한 무인 감시 시스템의 개발이 활발히 진행되고 있다. 무인 감시 시스템은 보안과 관련하여 운영되는 부분도 있지만 원격지의 환경 상태를 감시하기 위해 운영되는 경우도 있다.특히 시설물의 안전 상태를 관리하기 위해 산업 현장이나 실험실 등에는 환경 설비 감지 시스템이 설치될 수 있다.
오늘날 수많은 국내 제조공장이나 산업 현장은 설비 노후화로 인해 각종 사고 발생 가능성이 잠재되어 있으며 근로자들의 안전 또한 위협받고 있다. 이러한 문제 해결을 위해 많은 기업들이 모니터링 시스템을 구축하고 있으나 대부분 문제 발생시 사후 대응만이 가능한 실정이다. 최근 들어 많은 기업에서 배관부식, 설비 진동 상태 파악을 위해 각종 운전 데이터, 검사 데이터를 수집하고 있으나 수집된 데이터 분석을 통한 정보로의 활용은 거의 하지 못하고 있는 실정이다. 또한 현재 구축되어 있는 설비관련 시스템들은 개별 데이터베이스를 사용하므로 장치별 모니터링 수준에 그치고 통합 관점에서의 모니터링은 이루어 지지 않고 있다.
현실적으로 제조공장에 설치된 각종 설비들은 실시간으로 수많은 데이터를 생산하고 있다. 이러한 데이터들은 규모면에서 수 테라바이트 정도이며, 다양성 측면에서는 정형 데이터와 비정형 데이터로 구분할 수 있다. 또한 데이터 발생 속도 측면에서 초당 만건 이상의 데이터를 발생시키는 설비들도 있다. 이와 같은 데이터를 빅데이터라고 부르며, 이 빅데이터를 현재 제조 공장에서 사용하는 관계형 데이터베이스 기술로 처리하면 인덱싱 작업에 과부하가 발생하여 고속 및 대용량 데이터 처리와 저장이 어렵다.
이와 관련, 종래 문헌으로 한국공개특허 제2003-0042593호(원격지서버를 이용한 기계설비장치 제어시스템 및 그제어방법)는 원격지서버를 이용한 기계설비장치를 제어하는 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작동환경에 민감한 기계설비장치들의 적재요소에 설치된 감지센서에서 감지된 감지데이터의 이상징후 유무를 실시간으로 판단하여, 이상 징후가 발생한 경우에 원격지서버에 의해 자동으로 기계설비장치를 제어하는 시스템 및 방법이 개시된다.
다만 종래 문헌은 서버에서 현장의 센서를 관리하기 때문에 센서에는 감지 데이터 취득부와 분석부가 존재하도록 현장에 별도의 pc나 관리 프로그램이 설치되어야 하는 문제점이 있다. 또한 현장의 이상 징후가 발생하는 경우 서버 자체적으로 처리하기 때문에 접속을 하여 모니터링 하지 않는 이상 사용자 단말기에서는 그 이상 징후를 알 수 없는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2008-0045293호
본 발명은 현장에 별도의 pc설치나 관리 프로그램의 설치가 필요없고, 현장의 환경 설비에 이상 징후가 발생하는 경우 사용자의 단말기로 이상 징후에 대한 경보를 알려주는 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 실시간으로 원격지의 환경 설비를 감시하는 환경 설비 모니터링 시스템에 있어서, 원격지의 감시 영역을 계측하는 적어도 하나 이상의 센서로부터 환경 정보를 생성하는 센서부; 센서부와 통신망으로 연결되어 센서부로부터 전송된 환경 정보를 수신 및 저장하는 관리 서버; 및 관리 서버로부터 환경 정보를 수신하여 원격지를 모니터링하는 단말기를 포함하는 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템를 제공하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 센서부는, 원격지의 유량, 수위, 압력, 온도, 습도, PH, 산화환원전위차(ORP : Oxidation Reduction Potential), 전기전도도 및 탁도 중 적어도 어느 하나를 계측하여 실시간으로 환경 정보를 생성하는 센서 모듈; 및 센서 모듈의 동작을 제어하여 센서 모듈로부터 환경 정보를 제공받고 환경 정보를 기 설정된 주기에 따라 관리 서버로 전송하는 디바이스 스테이션을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 디바이스 스테이션은, 센서 모듈이 5개 이상으로 연결되는 경우 각 센서 모듈의 동작을 제어할 수 있는 트랜시버;를 더 포함하고, 트랜시버는 센서 모듈로부터 환경 정보를 제공받아 디바이스 스테이션으로 전송할 수 있다.
바람직하게, 관리 서버는, 환경 정보를 전송받아 원격지의 환경 설비를 감시 및 분석하여 기 설정된 소정의 에러 범위에 해당하는 경우 단말기로 경보 신호를 전송하는 경보 모듈;을 더 포함하고, 경보 모듈은, 단말기로 문자 또는 음성으로 경보 신호를 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면, 센서부는 센서 모듈이 설치되는 현장에 pc의 설치 또는 관리 프로그램의 설치가 없이도 현장을 감시할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 센서부에 통신망이 연결되어 환경 정보에 이상 징후가 발생하는 경우 경보 신호를 사용자의 단말기에 문자나 음성 형태로 제공하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 트랜시버가 포함된 센서부를 나타낸 모습이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템의 블록도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 환경 설비 모니터링 시스템(1)은 센서부(10), 관리 서버(30) 및 단말기(50)를 포함할 수 있다.
환경 설비 모니터링 시스템(1)은 소정의 감지 영역에 센서부(10)를 설치하여 기록된 환경 정보를 관리 서버(30)로 전송하고, 관리 서버(30)에서 환경 정보를 분석하여 단말기(50)로 경보를 하는 시스템이다.
센서부(10)는 원격지의 감시 영역을 계측하는 적어도 하나 이상의 센서로부터 환경 정보를 생성할 수 있다. 센서부(10)는 실험 장치나 산업 현장에 관리자가 없어도 각종 센서 데이터를 자동으로 기록할 수 있다. 실험 장치는 실험실 내부의 챔버와 같은 공간으로 미생물을 배양하는 실험실이나 혐기성 소화, 미세조류 등을 배양하는 공간이 될 수 있다. 산업 현장은 상ㅇ하수도 현장, 폐수처리장 등이 될 수 있다. 또한 산업 현장은 식물을 재배하는 농장이나 환경 요인을 제어하는 현장 등이 될 수 있다.
센서부(10)는 센서 모듈(101)과 디바이스 스테이션(103)을 포함할 수 있다. 센서부(10)는 센서 모듈(101)로부터 수신된 환경 정보를 디바이스 스테이션(103)과 트랜시버(105)를 통해 관리 서버(30)로 전송할 수 있다.
센서 모듈(101)은 실험 장치나 산업 현장에 직접적으로 설치되어 사용자가 원하는 환경 상태를 계측할 수 있다. 센서 모듈(101)은 원격지의 유량, 수위, 압력, 온도, 습도, PH, 산화환원전위차(ORP : Oxidation Reduction Potential), 전기전도도 및 탁도 중 적어도 어느 하나를 계측할 수 있고, 이에 한정되지 않고 사용자가 원하는 계측 장비를 설치하여 실시간으로 환경 정보를 생성할 수 있다. 센서 모듈(101)은 출력 기능(4~20mA 등)이 있는 모든 계측기를 포함할 수 있다.
디바이스 스테이션(103)은 센서 모듈(101)의 동작을 제어하여 센서 모듈(101)로부터 환경 정보를 제공받고 환경 정보를 기 설정된 주기에 따라 관리 서버(30)로 전송할 수 있다. 디바이스 스테이션(103)은 센서 모듈(101)이 설치된 곳에 설치될 수도 있고, 복수의 센서 모듈(101)이 있는 경우에는 소정의 거리만큼 이격시켜 설치도 가능하다. 이격 설치시 디바이스 스테이션(103)은 복수의 센서 모듈(101)을 유선으로 연결하는 위치에 설치될 수 있다. 디바이스 스테이션(103)은 복수의 센서 모듈(101)로부터 각 감지 영역의 계측 정보에 해당하는 환경 정보를 취합하고 취합된 환경 정보를 관리 서버(30)로 전송할 수 있다.
디바이스 스테이션(103)은 본 발명의 실시예에 따라 Wifi 나 Ethernet을 이용하여 1G의 메모리에 환경 정보를 수집하고 2.4GHz의 블루투스 방식을 이용하여 관리 서버(30)로 환경 정보를 전송할 수 있다. 디바이스 스테이션(103)은 일반적인 SD카드로 환경 정보를 저장할 수 있고, 디바이스 스테이션(103)은 4채널의 센서 모듈(101)의 유선 연결이 가능하며 트랜시버(105)를 사용하는 경우 16채널의 무선 채널을 구비할 수 있다. 디바이스 스테이션(103)은 인터넷을 통해 관리 서버(30)로 환경 정보의 전송이 가능하다.
관리 서버(30)는 센서부(10)와 통신망으로 연결되어 센서부(10)로부터 환경 정보를 수신 및 저장할 수 있다. 관리 서버(30)는 인터넷을 포함하는 통신망에 연결될 수 있고 센서부(10)의 환경 정보를 24시간 실시간으로 수신할 수 있다. 관리 서버(30)는 현장에 관리자가 없어도 센서부(10)로부터 정해진 프로그램을 통해 환경 정보를 자동으로 수신하여 저장할 수 있고, 저장된 환경 정보는 excel 파일 형태로 변환도 가능하다.
관리 서버(30)는 경보 모듈(301)을 포함할 수 있다. 경보 모듈(301)은 환경 정보를 전송받아 원격지의 환경 설비를 감시 및 분석하여 기 설정된 소정의 에러 범위에 해당하는 경우 단말기(50)로 경보 신호를 전송할 수 있고 단말기(50)로 문자 또는 음성 형태로 경보 신호를 전송할 수 있다.
관리 서버(30)는 다수의 관리자 등록이 가능하고 관리자는 단말기(50)를 이용하는 사용자로 볼 수 있다. 관리 서버(30)는 등록된 단말기(50) 중에서 수신된 환경 정보와 관련 있는 단말기(50)만을 선택적으로 선별하여 경보 신호를 전송할 수 있다. 관리 서버(30)는 환경 정보를 수신하고 환경 정보를 분석할 수 있다. 관리 서버(30)는 환경 정보를 분석하여 실시간은 물론 일간, 주간 및 월간 단위로 통계적인 확인이 가능하다.
단말기(50)는 관리 서버(30)로부터 환경 정보를 수신하여 원격지를 모니터링할 수 있다. 단말기(50)는 인터넷 접속이 가능한 스마트폰이나 PC 등 모든 통신수단을 포함할 수 있다. 단말기(50)는 관리자의 인증절차를 거쳐 관련된 환경 정보와 경보 신호를 수신할 수 있다.
단말기(50)는 관리자의 인증을 거쳐 환경 정보를 수신할 센서부(10)를 선택할 수 있고 관리자가 선택한 환경 정보에 대해 실시간 모니터링은 물론 선택한 센서부(10)의 경보 신호를 수신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 트랜시버(105)가 포함된 센서부(10)를 나타낸 모습이다. 도 2를 참조하면 트랜시버(105)는 종전의 센서 모듈(101)과 디바이스 스테이션(103) 사이에 설치될 수 있다.
트랜시버(105)는 센서 모듈(101)이 5개 이상으로 연결되는 경우 각 센서 모듈(101)의 동작을 제어할 수 있다. 트랜시버(105)는 센서 모듈(101)로부터 환경 정보를 제공받아 디바이스 스테이션(103)으로 전송할 수 있다.
트랜시버(105)는 직접 센서 모듈(101)에 연결되고 트랜시버(105)가 디바이스 스테이션(103)과 통신할 수 있다. 트랜시버(105)는 센서 모듈(101)의 연결을 확장할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 디바이스 스테이션(103)에 트랜시버(105)를 연결하여 최대 20개의 센서 모듈(101)을 제어할 수 있다. 트랜시버(105)는 디바이스 스테이션(103)과 통신을 하는데 통신하는 방식은 상술한 디바이스 스테이션(103)의 블루투스 방식과 동일하다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 환경 설비 모니터링 시스템
10 : 센서부 30 : 관리 서버
50 : 단말기
101 : 센서 모듈 103 : 디바이스 스테이션
105 : 트랜시버
301 : 경보 모듈

Claims (4)

  1. 실시간으로 원격지의 환경 설비를 감시하는 환경 설비 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 원격지의 감시 영역을 계측하는 적어도 하나 이상의 센서로부터 환경 정보를 생성하는 센서부;
    상기 센서부와 통신망으로 연결되어 상기 센서부로부터 전송된 상기 환경 정보를 수신 및 저장하는 관리 서버; 및
    상기 관리 서버로부터 상기 환경 정보를 수신하여 상기 원격지를 모니터링하는 단말기를 포함하는 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 원격지의 유량, 수위, 압력, 온도, 습도, PH, 산화환원전위차(ORP : Oxidation Reduction Potential), 전기전도도 및 탁도 중 적어도 어느 하나를 계측하여 실시간으로 상기 환경 정보를 생성하는 센서 모듈; 및
    상기 센서 모듈의 동작을 제어하여 상기 센서 모듈로부터 환경 정보를 제공받고 상기 환경 정보를 기 설정된 주기에 따라 상기 관리 서버로 전송하는 디바이스 스테이션을 더 포함하는 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디바이스 스테이션은,
    상기 센서 모듈이 5개 이상으로 연결되는 경우 각 센서 모듈의 동작을 제어할 수 있는 트랜시버;를 더 포함하고,
    상기 트랜시버는 상기 센서 모듈로부터 상기 환경 정보를 제공받아 상기 디바이스 스테이션으로 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 환경 정보를 전송받아 상기 원격지의 환경 설비를 감시 및 분석하여 기 설정된 소정의 에러 범위에 해당하는 경우 상기 단말기로 경보 신호를 전송하는 경보 모듈;을 더 포함하고,
    상기 경보 모듈은,
    상기 단말기로 문자 또는 음성으로 상기 경보 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기록·감시·경보 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102016067B1 (ko) * 2019-05-27 2019-08-29 김남수 센싱 시스템
WO2022241818A1 (zh) * 2021-05-20 2022-11-24 江苏星瀚智慧信息科技有限公司 一种基于动力环境监控系统的空调控制装置

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KR20080045293A (ko) 2005-09-20 2008-05-22 로렌스 케이츠 프로그램된 무선 센서 시스템

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