KR20200067546A - 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템에 관한 것으로서, 스마트 공장의 여러 장비에 장착된 여러 종류의 센서로부터 감지된 센서 값들을 수집하고 이를 저장 및 분석하는 데이터 수집 모듈 및 상기 데이터 수집 모듈에서 수집, 저장 및 분석된 데이터를 디스플레이 장치에 디스플레이하고 감지된 상기 장비의 컨디션을 제어하는 디스플레이 모듈을 포함함으로써, 산업 현장의 현장 작업자와 관리 감독관이 동일한 판단을 할 수 있도록 하고, 데이터 저장을 통하여 현재의 작업자와 미래의 작업자가 측정 중인 장치의 상태를 비교적 동일한 기준을 가지고 판단할 수 있도록 한다.
Description
본 발명은 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업용 장비의 다양한 센서의 값을 측정하여 디스플레이하고 이를 바탕으로 빅 데이터에 활용함으로써 스마트 공장에 활용할 수 있게 하는 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
4차 산업 혁명이 가속화함에 따라 스마트 공장(Smart Factory)의 구축도 선택이 아닌 필수가 되어가고 있다. 스마트 공장이란 제품의 기획, 설계, 생산, 유통, 판매 등 전 생산 과정을 정보 통신 기술(ICT, Information and Communication Technology)로 통합하여 최소 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 진화된 지능형 공장을 의미한다.
이러한 스마트 공장은 사이버 물리 시스템(CPS, Cyber Physical System)을 이용하여 실제와 똑같이 제품 설계 및 개발을 모의 실험하여 자산을 최적화하고, 공장 내 설비와 기기 간에 사물 인터넷(IoT)을 설치하여 실시간 정보를 교환하게 하여 생산성을 증가시키고 돌발 사고를 최소화하고 있다. 구체적으로 이러한 스마트 공장 구축은 기초 수준 데이터 집계, 현장 자동화 도입, 실시간 공정 확인, 자동 검수 시스템 도입 단계들을 거쳐 적용되면서, 작업 로스를 줄임으로써 작업 시간을 줄이고 제조 비용을 절감하며 불량률이 줄고 설비 가동률이 올라 업무 생산성을 증대시키는 등 매우 긍정적인 결과를 가져오는 사례들이 늘어나고 있다.
그러나 특히 상기와 같은 스마트 공장의 산업용 디스플레이 장치 중 하드웨어 시스템의 발전에 비해 이를 효율적으로 제시할 수 있는 디스플레이 시스템이 미비한 실정에 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 항온 항습기, 온도 제어기 뿐만 아니라 산업용 장비의 다양한 센서의 값을 측정하여 디스플레이하고 이를 바탕으로 빅 데이터에 활용함으로써 스마트 공장에 활용할 수 있게 하는 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템은 스마트 공장의 여러 장비에 장착된 여러 종류의 센서로부터 감지된 센서 값들을 수집하고 이를 저장 및 분석하는 데이터 수집 모듈 및 상기 데이터 수집 모듈에서 수집, 저장 및 분석된 데이터를 디스플레이 장치에 디스플레이하고 감지된 상기 장비의 컨디션을 제어하는 디스플레이 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 데이터 수집 모듈 및 상기 디스플레이 모듈은 범용화된 통신 인터페이스를 통해 연결될 수 있다.
더 바람직하게는, 상기 데이터 수집 모듈은 상기 여러 장비에 장착된 상기 여러 종류의 센서를 먼저 그것들의 특성을 고려하여 모듈화할 수 있다.
더 바람직하게는, 상기 디스플레이 모듈은 상기 데이터 수집 모듈에서 수집되는 데이터를 상기 범용화된 통신 인터페이스를 통해 전송받아 센서별로 디스플레이할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 디스플레이 모듈은 누적된 데이터를 그래프의 형태로 디스플레이할 수 있다.
훨씬 더 바람직하게는, 상기 디스플레이 모듈은 상기 데이터 수집 모듈에서 수집되는 온도 및 습도에 따라 상기 스마트 공장의 장비가 항온 항습을 유지하도록 운전 시간을 제어할 수 있다.
다른 예로서, 훨씬 더 바람직하게는, 상기 디스플레이 모듈은 상기 데이터 수집 모듈에서 수집되는 용접 품질에 따라 상기 스마트 공장의 용접기가 상기 용접 품질을 유지하도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
사무실이든 스마트폰이든 어디서든 현장에 있는 정보나 실시간 현황을 누구나 볼 수 있으며 실시간 체크가 가능해져 산업 현장의 현장 작업자와 관리 감독관이 동일한 판단을 할 수 있도록 하고, 데이터 저장을 통하여 현재의 작업자와 미래의 작업자가 측정 중인 장치의 상태를 비교적 동일한 기준을 가지고 판단할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템이 적용되는 네트워크 환경을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템의 상세 구성을 나타낸 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 센서에서 전압값 측정시 입출력 전원을 분리하는 구성 방안을 나타내는 도해이다.
도 4는 온도 및 습도의 데이터를 실시간으로 표시하고 누적 데이터를 표시하는 프로그램을 예시한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빅 데이터를 융합한 온도 디스플레이 시스템을 예시하는 디스플레이 화면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빅 데이터를 융합한 용접 품질 디스플레이 시스템을 예시하는 디스플레이 화면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템의 상세 구성을 나타낸 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 센서에서 전압값 측정시 입출력 전원을 분리하는 구성 방안을 나타내는 도해이다.
도 4는 온도 및 습도의 데이터를 실시간으로 표시하고 누적 데이터를 표시하는 프로그램을 예시한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빅 데이터를 융합한 온도 디스플레이 시스템을 예시하는 디스플레이 화면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빅 데이터를 융합한 용접 품질 디스플레이 시스템을 예시하는 디스플레이 화면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
이하 본 발명의 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템이 적용되는 네트워크 환경을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이하에서 제시된 본 발명에 의한 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템(100)은 스마트 공장의 여러 센서(300)에서 감지되어 수집되는 데이터를 디스플레이하는 시스템(이하, 빅 데이터 융합 디스플레이 시스템)(100)으로서, 그러한 센서(300)가 유선 또는 무선 통신 네트워크(200)에 연결되고, 본 발명의 빅 데이터 융합 디스플레이 시스템(100)이 상기 통신 네트워크 및 중계 서버에 연결된 상태에서의 네트워크 시스템을 바탕으로 하는 경우를 바람직한 실시예로서 제안한다.
이때 네트워크(200)는 Zigbee, WiFi 등과 같은 무선 네트워크 형태이거나 PLC 등과 같은 유선 네트워크 형태일 수 있다. 스마트 공장의 산업용 장비의 다양한 센서(300)의 상태를 확인할 뿐만 아니라 시간별, 날짜별, 월별, 년도별 등으로 데이터를 저장하여 분석한 데이터를 다시 스마트 공장으로 전달하여 지능형 공장 운영을 위한 빅 데이터로 활용하게 할 수 있다.
구체적으로 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템의 상세 구성을 나타낸 기능 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 빅 데이터 융합 디스플레이 시스템(100)은 스마트 공장의 여러 장비에 장착된 여러 종류의 센서로부터 감지된 센서 값들을 수집하고 이를 저장 및 분석하는 데이터 수집 모듈(110) 및 데이터 수집 모듈(110)에서 수집, 저장 및 분석된 데이터를 범용화된 통신 인터페이스를 통해 전송받아 디스플레이 장치에 디스플레이하여 감지된 장비의 컨디션을 제어하는 디스플레이 모듈(120)을 포함한다.
데이터 수집 모듈(110)은 스마트 공장의 여러 장비에 적용하기에 용이하게 하기 위해 그러한 여러 장비에 장착된 여러 종류의 센서(300)를 먼저 그것들의 특성을 고려하여 모듈화하고, 그러한 센서들(300)로부터 감지된 온도, 습도, 조도, 움직임, 전압, 전류 등을 수집하고 이를 시간별, 날짜별, 월별, 년도별 등으로 저장하여 분석하며 이를 디스플레이 모듈(120)로 전송한다.
특히 본 발명의 데이터 수집 모듈(110)은 다양한 센서(300)의 특성에 맞는 측정 회로를 설계하여 그로부터 측정되는 센서 값들을 수집하는데, 센서(300)로부터 감지되는 온도, 조도, 움직임 센서 값들은 ADC(Analog to Digital Conversion)를 이용하여 측정되거나, 전압 값은 장비에서 입력되는 신호를 절연하여 측정함으로써 디스플레이 시스템(100)의 비정상적인 신호가 센서(300)에 인가되지 않도록 하며 센서(300)의 비정상적 데이터 또한 디스플레이 시스템(100)으로 인가되지 않도록 하여 전체 시스템을 안정화할 수 있도록 한다. 이를 위해 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 센서에서 전압값 측정시 입출력 전원을 분리하는 구성 방안을 나타내는 도해이다. 또한 센서(300)로부터 감지되는 전류 값은 교류 전원 및 직류 전원을 모두 측정할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다.
디스플레이 모듈(120)은 데이터 수집 모듈(110)에서 수집되는 데이터를 범용화된 통신 인터페이스를 통해 전송받아 디스플레이 장치에 센서별로 실시간으로 디스플레이하고 누적된 데이터를 그래프의 형태로 디스플레이하여 측정 장비의 최상의 컨디션을 유지하도록 장비를 제어할 수 있게 한다. 이때 전체 데이터의 표시는 한 눈에 알아 볼 수 있도록 설계되어야 하며 각각의 데이터는 문서화하여 출력될 수 있도록 한다. 그리고 디스플레이 장치에는 터치스크린을 적용하여 키보드 및 마우스가 없이도 입력이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 도 4는 온도 및 습도의 데이터를 실시간으로 표시하고 누적 데이터를 표시하는 프로그램을 예시한다.
또한 본 발명의 디스플레이 모듈(120)은 데이터 수집 모듈(110)에서 수집되는 온도 및 습도에 따라 이를테면 압축기와 같은 스마트 공장의 장비가 항온 항습을 유지하도록 운전 시간을 제어함으로써 장비의 수명을 연장할 수 있으며, 실내의 부하 변동에 따른 냉방 운전을 통해 에너지를 절감할 수 있게도 할 수 있다. 그리고 본 발명의 디스플레이 모듈(120)은 디스플레이 및 제어 데이터를 저장하여 저장된 빅 데이터에 기초한 장비의 히스토리를 바탕으로 장비에 대한 성능 판단 및 제어에 적용이 가능하게 할 수도 있다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빅 데이터를 융합한 온도 디스플레이 시스템을 예시하는 디스플레이 화면이다.
또 다른 예로서 본 발명의 디스플레이 모듈(120)은 데이터 수집 모듈(110)에서 수집되는 용접 품질에 따라 이를테면 용접기와 같은 스마트 공장의 장비가 용접 품질을 유지하도록 제어함으로써 스마트 공장의 생산성을 향상시킬 수 있게 할 수 있다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빅 데이터를 융합한 용접 품질 디스플레이 시스템을 예시하는 디스플레이 화면이다.
데이터 수집 모듈(110)과 디스플레이 모듈(120) 간 통신은 USB를 통한 직렬 통신 뿐만 아니라 와이파이, 이더넷, 블루투스 적용이 가능하도록 하여 유무선 통신을 범용으로 적용할 수 있도록 한다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
100 : 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템
110 : 데이터 수집 모듈
120 : 디스플레이 모듈
200 : 통신 네트워크
300 : 센서들
110 : 데이터 수집 모듈
120 : 디스플레이 모듈
200 : 통신 네트워크
300 : 센서들
Claims (7)
- 스마트 공장의 여러 장비에 장착된 여러 종류의 센서로부터 감지된 센서 값들을 수집하고 이를 저장 및 분석하는 데이터 수집 모듈 및
상기 데이터 수집 모듈에서 수집, 저장 및 분석된 데이터를 디스플레이 장치에 디스플레이하고 감지된 상기 장비의 컨디션을 제어하는 디스플레이 모듈을 포함하는, 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 데이터 수집 모듈 및 상기 디스플레이 모듈은 범용화된 통신 인터페이스를 통해 연결되는, 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템. - 청구항 2에 있어서,
상기 데이터 수집 모듈은 상기 여러 장비에 장착된 상기 여러 종류의 센서를 먼저 그것들의 특성을 고려하여 모듈화하는, 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템. - 청구항 2에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은 상기 데이터 수집 모듈에서 수집되는 데이터를 상기 범용화된 통신 인터페이스를 통해 전송받아 센서별로 디스플레이하는, 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템. - 청구항 3에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은 누적된 데이터를 그래프의 형태로 디스플레이하는, 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템. - 청구항 4 또는 5에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은 상기 데이터 수집 모듈에서 수집되는 온도 및 습도에 따라 상기 스마트 공장의 장비가 항온 항습을 유지하도록 운전 시간을 제어하는, 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템. - 청구항 4 또는 5에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은 상기 데이터 수집 모듈에서 수집되는 용접 품질에 따라 상기 스마트 공장의 용접기가 상기 용접 품질을 유지하도록 제어하는, 빅 데이터를 융합한 디스플레이 시스템.
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| KR20200067546A true KR20200067546A (ko) | 2020-06-12 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20180101815A (ko) | 2017-03-06 | 2018-09-14 | 한밭대학교 산학협력단 | 빅데이터 플랫폼을 이용한 스마트 공장 운영 관리 솔루션 서비스 시스템 및 방법 |
| KR101917157B1 (ko) | 2018-07-03 | 2018-11-09 | 호전실업 주식회사 | 의류생산공장 스마트 모니터링 방법 및 시스템 |
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2018
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Patent Citations (2)
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| KR101917157B1 (ko) | 2018-07-03 | 2018-11-09 | 호전실업 주식회사 | 의류생산공장 스마트 모니터링 방법 및 시스템 |
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| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
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