KR20210039805A - 존마스터를 이용한 산업공정용 iot 및 비iot 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템에 대한 것으로, 지역별 또는 객체로부터 획득되는 종류별 그룹화를 통하여 공정간 모니터링 및 공정기기의 각각의 객체간의 제어 및 관리를 보다 효율적으로 운영할 수 있도록 하는 것이다.
이를 위해, 서버(1)와 상기 서버와 연결되고 지역별 또는 객체종류별로 그룹화하여 객체단말기(3)로부터 전송되는 정보를 파악하고 이를 서버(1)로 전송하기 위한 존마스터(2) 및 IOT모듈 및 비IOT 모듈의 운영을 위해 각각 관리가 요구되는 대상객체에 설치되어 정보를 획득하는 객체단말기(3)로 구성되는 스마트 팩토리 시스템에 적용되는 관리 시스템에 있어서, 시스템의 운영관리 및 입력되는 정보를 처히하는 중앙처리장치부(11);와 단일개 또는 복수개의 존마스터(2)와 통신을 수행하며, 외부전산망을 통하여 관리를 위한 사용자단말기 및 외부안전종합관제망 등과 통신을 수행하는 통신단말부(12);와 입력되고 처리되는 정보를 저장하는 데이터메모리부(13); 및 대상객체의 이상유무를 감지하는 이상유무감지부(15)로 구성되는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공하게 된다.

Description

존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템{A SMART FACTORY MANAGEMENT SYSTEM WITH A MANAGEMENT PLATFORM FOR INDUSTRIAL IOT AND UN-IOT MODOULE GROUP USING ZONE-MASTER}
본 발명은 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템에 대한 것으로, 지역별 또는 객체로부터 획득되는 종류별 그룹화를 통하여 공정간 모니터링 및 공정기기의 각각의 객체간의 제어 및 관리를 보다 효율적으로 운영할 수 있도록 하는 것이다.
일반적으로 산업공정에는 IOT를 기반으로 하는 공정시설과 IOT를 기반으로 하지 않는 비IOT 기반의 공정시설이 병존하고 있다.
또한, 이와 같은 산업공정에서는 그 공정의 특성상 다양한 종류의 수많은 대상객체인 기기 및 시설들이 적용되어 운용되고 있기 때문에 이에 대한 관리가 어려운 문제가 있다.
이에 따라 스마트팩도리를 구현하기 위해 다양한 플랫폼을 제공하게 되는데, 동시다발적으로 여러 곳에서 발생되는 대용량의 정보인 빅데이터의 처리를 위해 그 구성이 복잡하고 운영이 난해한 시스템을 제공하게 된다.
이와 같은 문제점을 극복하기 위해, 대한민국 공개특허 제10-2018-0077948호(스마트팩도리 플랫폼을 위한 인터페이스 미들웨어 시스템 및 그 동작방법, 2018년 07월 09일 공개, 이하 '선행기술 1'이라 함)는 짧은 주기로 발생되는 대용량 데이터의 정상적인 수신여부를 모니터링할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 스마트팩토리 플랫폼을 위한 인터페이스 미들웨어 시스템은, 데이터 수집장치에 의해 수집된 수집 데이터를 데이터송수신 인터페이스 별로 정해진 수신 단위에 따라 수신하는 수신유닛; 상기 수집 데이터의 수신시간이 기록된 수신로그가 상기 데이터 송수신 인터페이스 별로 저장되는 로그저장소; 및상기 수신로그에 기록된 상기 수집 데이터의 수신시간을 기초로 상기 수집 데이터의 정상 수신여부를 모니터링하는 모니터링 유닛을 포함하는 기술을 제안하고 있다.
그러나, 이와 같은 선행기술 1은 단순한 시간주기를 설정하여 정보를 획득하고 처리하는 방법을 제공함으로써, 대용량의 정보를 신속하게 처리할 수는 있으나, 정보의 전송에 따른 병목현상 및 기기에 대한 개별제어 또는 동일한 조건에서의 그룹화 제어가 어려운 문제가 있었다.
또한, 이와 같은 기술들은 관리자 또는 사용자가 다양한 종류의 산업기기에 대한 그룹화 또는 이를 이용한 관리가 용이하지 않아 사용에 어려움이 많이 발생하는 문제가 있어, 체계적인 관리 및 사용자 편의사양이 구비되는 관리플랫폼이 적용된 시스템의 개발이 절실히 필요한 상황이다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0025757호(연속공정용 대용량 데이터를 실시간으로 처리하기 위한 스마트팩토리 플랫폼, 2018년 03월 09일 공개) 대한민국 등록특허 제10-1970715호(스마트 팩토리의 이종 프로토콜을 갖는 기기간 데이터 통신 시스템, 2019년 04월 15일 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제안함으로써, 산업공정용 기기 및 설비장치 등의 그룹화를 통하여 모니터링 및 제어를 보다 효율적으로 할 수 있는 스마트 팩토리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 사용자 편의사양을 구비하는 관리플랫폼을 제공함으로써, 스마트팩토리를 관리하는 관리자 또는 사용자가 보다 편리하게 관리할 수 있도록 하는 것을 제공하는 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템은 서버(1)와 상기 서버와 연결되고 지역별 또는 객체종류별로 그룹화하여 객체단말기(3)로부터 전송되는 정보를 파악하고 이를 서버(1)로 전송하기 위한 존마스터(2) 및 IOT모듈 및 비IOT 모듈의 운영을 위해 각각 관리가 요구되는 대상객체에 설치되어 정보를 획득하는 객체단말기(3)로 구성되는 스마트 팩토리 시스템에 적용되는 관리 시스템에 있어서,
시스템의 운영관리 및 입력되는 정보를 처히하는 중앙처리장치부(11);와 단일개 또는 복수개의 존마스터(2)와 통신을 수행하며, 외부전산망을 통하여 관리를 위한 사용자단말기 및 외부안전종합관제망 등과 통신을 수행하는 통신단말부(12);와 입력되고 처리되는 정보를 저장하는 데이터메모리부(13); 및 대상객체의 이상유무를 감지하는 이상유무감지부(15)로 구성되는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공하게 된다.
이때, 상기 중앙처리장치부(11)는 대상객체의 그룹화에 대한 관리를 수행하는 그룹화관리부(110)와 관리자 또는 사용자에게 스마트 팩토리 시스템의 관리를 위한 플랫폼, 관리메뉴얼 및 관리시스템의 이용을 위한 학습과 관련된 튜토리얼 시연 등의 서비스를 제공하는 유저인터페이스부(120)로 구성되고, 상기 그룹화관리부(110)는 IOT모듈 및 비IOT 모듈의 운영을 위해 관리가 요구되는 대상객체의 그릅화를 관리하기 위한 것으로 그룹화 및 그룹화 해제를 설정하기 위한 그룹설정부(111)와 사용자 또는 관리자가 그룹화 또는 그룹화 해제한 내역 및 그룹의 종류, 그룹에 속하는 객체, 사용자에게 제공하게 될 선행그룹화 모델 등을 저정하는 그룹DB(112)로 구성되며, 상기 유저인터페이스부(120) 사용자 또는 관리자의 상황에 따른 다양한 관리형태에 적용할 수 있는 플랫폼을 생성할 수 있도록 하는 관리플랫폼 생성부(121), 관리플랫폼생성부(121)의 이용 이력, 관리플랫폼 모델, 메뉴 및 관리메뉴에 이용할 아이콘 등을 저장하는 관리플랫폼 DB(122), 산업의 종류 및 산업공정별 관리에 대한 메뉴얼을 제공하는 관리메뉴얼 제공부(123) 및 사용자 또는 관리자에게 관리메뉴 또는 관리방법에 대한 교육을 시행하는 관리 튜토리얼 시연부(124)로 구성된다.
여기서, 상기 아이콘은 사용자 또는 관리자에게 GUI(Graphical User Interface)를 기반으로 하는 기계장치 심볼 등을 적용하되,'UI/UX 표준'을 적용하여 사용자 또는 관리자의 휴대용 단말기 또는 관리를 위한 PC 등의 화면에 디스플레이 될 수 있도록 한다.
또한, 상기 관리시스템에는 영상처리장치부(14)가 더 포함되는데, 상기 영상처리장치부(14)는 다중해상도를 기반으로 하여 영상정보를 처리하는 것으로 복수개의 존마스터(2)를 통하여 네트워크가 형성될 경우 전체적인 네트워크 상황을 1차 영상프레임에 표현하고, 이벤트 발생 또는 사용자가 열람을 원하는 존마스터(2)의 영상을 집중 확대하여 2차 영상프레임을 표현하여 복수개의 존마스터(2)의 전체 운영현황 및 해당 존마스터(2)의 상황을 한눈에 인식할 수 있도록 하고, 상기 영상처리장치부(14)는 해당 존마스터(2)에서 관리하는 객체단말기(3)의 이상유무가 발생하거나, 사용자가 열람을 원할 경우 존마스터의 해당기기에 대한 정보, 주면 기기의 영상 등을 확대하여 다단형태의 다중해상도 영상을 제공하는 3차 영상프레임을 더 추가할 수 있다.
또한, 상기와 같은 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템은 객체별 종류를 파악하고 이를 판단 및 분류하여 그룹화할 카테고리를 생성하는 객체 분류단계(S10); 객체 분류단계(S10)에서 생성된 카테고리의 종류에 따라 객체단말기가 접속되는 존마스터(2)의 노드인 접속단자에 접속을 위한 노드그룹을 생성하는 노드그룹 생성단계(S20); 각각의 노드인 접속단자의 식별정보와 각각의 노드가 속하는 그룹을 매칭시켜 서버(1)에 등록하는 노드그룹 등록단계(S30); 서버에 등록된 노드그룹에 각각의 존마스터(2) 또는 객체에 구비되는 객체단말기(3)의 노드그룹을 사용자가 선택하여 지정할 수 있도록 하는 노드그룹 지정단계(S40); 및 사용자가 각각의 객체 및 그룹화 관리를 위한 존마스터(2)에 설정한 노드그룹에 대한 정보를 획득한 후 각각의 노드에 설정되어 있는 그룹화를 해제함으로써, 각각의 객체에 대한 개별관리를 실시할 수 있도록 하는 노드그룹 해제단계(S50)로 구성되는 그룹화방법을 이용하여 관리하는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공함으로써 본 발명의 목적을 보다 잘 달성할 수 있도록 한다.
본 발명은 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영기반 스마트 팩토리 관리시스템은 서버(1)와 상기 서버와 연결되고 지역별 또는 객체종류별로 그룹화하여 객체단말기(3)로부터 전송되는 정보를 파악하고 이를 서버(1)로 전송하기 위한 존마스터(2) 및 IOT모듈 및 비IOT 모듈의 운영을 위해 각각 관리가 요구되는 대상객체에 설치되어 정보를 획득하는 객체단말기(3)로 구성되는 스마트 팩토리 시스템에 적용되는 관리 시스템에 있어서,
시스템의 운영관리 및 입력되는 정보를 처히하는 중앙처리장치부(11);와
단일개 또는 복수개의 존마스터(2)와 통신을 수행하며, 외부전산망을 통하여 관리를 위한 사용자단말기 및 외부안전종합관제망 등과 통신을 수행하는 통신단말부(12);와
입력되고 처리되는 정보를 저장하는 데이터메모리부(13); 및
대상객체의 이상유무를 감지하는 이상유무감지부(15)로 구성되는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 중앙처리장치부(11)는 대상객체의 그룹화에 대한 관리를 수행하는 그룹화관리부(110)와 관리자 또는 사용자에게 스마트 팩토리 시스템의 관리를 위한 플랫폼, 관리메뉴얼 및 관리시스템의 이용을 위한 학습과 관련된 튜토리얼 시연 등의 서비스를 제공하는 유저인터페이스부(120)로 구성되는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 그룹화관리부(110)는 IOT모듈 및 비IOT 모듈의 운영을 위해 관리가 요구되는 대상객체의 그릅화를 관리하기 위한 것으로 그룹화 및 그룹화 해제를 설정하기 위한 그룹설정부(111)와 사용자 또는 관리자가 그룹화 또는 그룹화 해제한 내역 및 그룹의 종류, 그룹에 속하는 객체, 사용자에게 제공하게 될 선행그룹화 모델 등을 저정하는 그룹DB(112)로 구성되고,
상기 유저인터페이스부(120) 사용자 또는 관리자의 상황에 따른 다양한 관리형태에 적용할 수 있는 플랫폼을 생성할 수 있도록 하는 관리플랫폼 생성부(121), 관리플랫폼생성부(121)의 이용 이력, 관리플랫폼 모델, 메뉴 및 관리메뉴에 이용할 아이콘 등을 저장하는 관리플랫폼 DB(122), 산업의 종류 및 산업공정별 관리에 대한 메뉴얼을 제공하는 관리메뉴얼 제공부(123) 및
사용자 또는 관리자에게 관리메뉴 또는 관리방법에 대한 교육을 시행하는 관리 튜토리얼 시연부(124)로 구성되는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 아이콘은 사용자 또는 관리자에게 GUI(Graphical User Interface)를 기반으로 하는 기계장치 심볼 등을 적용하되,'UI/UX 표준'을 적용하여 사용자 또는 관리자의 휴대용 단말기 또는 관리를 위한 PC 등의 화면에 디스플레이 될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 관리시스템에는 영상처리장치부(14)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 영상처리장치부(14)는 다중해상도를 기반으로 하여 영상정보를 처리하는 것으로 복수개의 존마스터(2)를 통하여 네트워크가 형성될 경우 전체적인 네트워크 상황을 1차 영상프레임에 표현하고, 이벤트 발생 또는 사용자가 열람을 원하는 존마스터(2)의 영상을 집중 확대하여 2차 영상프레임을 표현하여 복수개의 존마스터(2)의 전체 운영현황 및 해당 존마스터(2)의 상황을 한눈에 인식할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 영상처리장치부(14)는 해당 존마스터(2)에서 관리하는 객체단말기(3)의 이상유무가 발생하거나, 사용자가 열람을 원할 경우 존마스터의 해당기기에 대한 정보, 주면 기기의 영상 등을 확대하여 다단형태의 다중해상도 영상을 제공하는 3차 영상프레임을 더 추가할 수 있는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템은
객체별 종류를 파악하고 이를 판단 및 분류하여 그룹화할 카테고리를 생성하는 객체 분류단계(S10);
객체 분류단계(S10)에서 생성된 카테고리의 종류에 따라 객체단말기가 접속되는 존마스터(2)의 노드인 접속단자에 접속을 위한 노드그룹을 생성하는 노드그룹 생성단계(S20);
각각의 노드인 접속단자의 식별정보와 각각의 노드가 속하는 그룹을 매칭시켜 서버(1)에 등록하는 노드그룹 등록단계(S30);
서버에 등록된 노드그룹에 각각의 존마스터(2) 또는 객체에 구비되는 객체단말기(3)의 노드그룹을 사용자가 선택하여 지정할 수 있도록 하는 노드그룹 지정단계(S40); 및
사용자가 각각의 객체 및 그룹화 관리를 위한 존마스터(2)에 설정한 노드그룹에 대한 정보를 획득한 후 각각의 노드에 설정되어 있는 그룹화를 해제함으로써, 각각의 객체에 대한 개별관리를 실시할 수 있도록 하는 노드그룹 해제단계(S50)로 구성되는 그룹화방법을 이용하여 관리하는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공한다.
본 발명의 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공함으로써, 다수의 공정간 기기와 같은 객체의 모니터링 및 운영시스템을 단순화하여 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 중앙처리장치부(11)의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 시스템을 적용하기 위한 스마트팩토리 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 존마스터(2)의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 관리플랫폼에 적용되는 아이콘 및 적용예를 도시한 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 영상처리장치부(14)의 실시를 도시한 예시도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 공정관리 예를 도시한 예시도이다.
도 10은 본 발명에 적용한 그룹화운영 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서 본 발명의 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 중앙처리장치부(11)의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 시스템을 적용하기 위한 스마트팩토리 시스템의 구성도이다.
또한, 도 4는 본 발명에 따른 존마스터(2)의 구성도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영기반 스마트 팩토리 관리시스템은 서버(1)와 상기 서버와 연결되고 지역별 또는 객체종류별로 그룹화하여 객체단말기(3)로부터 전송되는 정보를 파악하고 이를 서버(1)로 전송하기 위한 존마스터(2) 및 IOT모듈 및 비IOT 모듈의 운영을 위해 각각 관리가 요구되는 대상객체에 설치되어 정보를 획득하는 객체단말기(3)로 구성되는 스마트 팩토리 시스템에 적용되는 것이다.(도 3 참조)
상기와 같이 구성된 스마트팩토리 시스템의 관리를 위한 관리시스템은 시스템의 운영관리 및 입력되는 정보를 처히하는 중앙처리장치부(11)와 단일개 또는 복수개의 존마스터(2)와 통신을 수행하며, 외부전산망을 통하여 관리를 위한 사용자단말기 및 외부안전종합관제망 등과 통신을 수행하는 통신단말부(12)와 입력되고 처리되는 정보를 저장하는 데이터메모리부(13)와 대상객체 및 CCTV와 같은 영상획득장치로부터 획득된 영상을 가공하고 처리하는 영상처리장치부(14) 및 대상객체의 이상유무를 감지하는 이상유무감지부(15)로 구성된다.
상기 중앙처리장치부(11)는 대상객체의 그룹화에 대한 관리를 수행하는 그룹화관리부(110)와 관리자 또는 사용자에게 스마트 팩토리 시스템의 관리를 위한 플랫폼, 관리메뉴얼 및 관리시스템의 이용을 위한 학습과 관련된 튜토리얼 시연 등의 서비스를 제공하는 유저인터페이스부(120)로 구성된다.
상기 그룹화관리부(110)은 그룹설정부(111)와 그룹DB(112)로 구성된다.
보다 상세하게 설명하면, IOT모듈 및 비IOT 모듈의 운영을 위해 관리가 요구되는 대상객체의 그릅화를 관리하기 위한 것으로 그룹화 및 그룹화 해제를 설정하기 위한 그룹설정부(111)와 사용자 또는 관리자가 그룹화 또는 그룹화 해제한 내역 및 그룹의 종류, 그룹에 속하는 객체, 사용자에게 제공하게 될 선행그룹화 모델 등을 저정하는 그룹DB(112)로 구성되는 것이다.
여기서, 상기 그룹설정부(111)는 사용자 또는 관리자가 편의에 따라 설정하거나, 플랫폼의 형태로 기 설정된 객체의 종류 또는 그룹의 종류 등을 선택하여 적용할 수 있도록 하는 것이다.
상기와 같은 그룹설정부(111)는 로컬 또는 현장에 설치되는 존마스터(2)와의 통신을 통하여 존마스터(2)로부터 입력되는 정보를 기반으로 하여 그룹을 설정할 수 있는 것이다.
이때, 상기 그룹DB(112)에는 사용자 또는 관리자의 이력에 따른 그룹화 모델을 제시하고, 제시된 모델을 사용자 또는 관리자가 새로운 그룹 등에 적용할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 유저인터페이스부(120)는 관리플랫폼생성부(121), 관리플랫폼DB(122), 관리메뉴얼 제공부(123) 및 관리 튜토리얼 시연부(124)로 구성된다.
상기 관리플랫폼생성부(121)는 사용자 또는 관리자의 상황에 따른 다양한 관리형태에 적용할 수 있는 플랫폼을 생성할 수 있도록 하는 것으로써, 사용자 또는 관리자의 업종, 객체의 종류, 관리의 규모에 따른 관리용 플랫폼을 생성할 수 있도록 하는 것으로, 사전에 관리를 위한 다양한 메뉴의 배치, 메뉴의 종류 등을 드래그 앤 드롭(drag & drop)방식을 이용하여 사용자 또는 관리자가 필요한 메뉴만을 선별하여 완성할 수 있도록 하는 것이다.
여기서, 상기 관리플랫폼생성부(121)는 사용자 또는 관리자가 선택하여 완성할 수 있는 형태 뿐만 아니라 사전에 완성된 가이드 형태의 플랫폼을 제공함으로써, 업종, 규모, 객체의 종류에 따른 초보 사용자도 용이하게 플랫폼을 생성할 수 있도록 한다.
상기 관리플랫폼DB(122)는 관리플랫폼생성부(121)의 이용 이력, 관리플랫폼 모델, 메뉴 및 관리메뉴에 이용할 아이콘 등을 저장하게 된다.
이때, 상기 아이콘은 사용자 또는 관리자에게 GUI(Graphical User Interface)를 기반으로 하는 심볼 등을 적용하게 된다.
보다 상세하게 설명하면, 기계장치 심볼 등을 제안하고 이를 적용할 수 있도록 한다.(도 5참조)
여기서, 상기와 같은 기계장치 심볼의 경우 'UI/UX 표준'을 적용하여 사용자 또는 관리자의 휴대용 단말기 또는 관리를 위한 PC 등의 화면에 디스플레이 될 수 있도록 한다.
이는 사용자 또는 관리자에게 표준화된 산업용 모니터링 서비스를 제공하기 위한 것으로, 표준화된 심볼을 적용함으로써, 사용자 또는 관리자의 접근성을 높일 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 관리메뉴얼 제공부(123)는 산업의 종류 및 산업공정별 관리에 대한 메뉴얼을 제공하는 것이다.
보다 상세하게 설명하면, 관리기관에서 법규 및 규정에 따라 제공하는 산업별 표준관리 메뉴얼 뿐만 아니라 사용자 또는 관리자가 해당 산업분야에서의 관리가 처음일 경우 동일 유사한 업종별, 규모별, 객체별로 누적된 데이터를 기반으로 하여 관리메뉴얼을 제공하는 것으로, 사용자 또는 관리자에게 정보를 제공하여 해당산업의 공정별 관리를 보다 용이하게 할 수 있도록 하는 것이다.
상기 관리 튜토리얼 시연부(124)는 사용자 또는 관리자가 처음 관리업무를 수행할 경우 이에 따라 관리메뉴 또는 관리방법에 대한 교육을 시행하는 것이다.
상기와 같은 관리플랫폼을 제공함으로써, 사용자 또는 관리자가 보다 효율적으로 IOT 모듈 및 비IOT 모듈의 관리를 수행하기 용이하도록 하는 것이다.
상기 통신단말부(12)는 단일개 또는 복수개의 존마스터(2)와 통신을 수행하며, 외부전산망을 통하여 관리를 위한 사용자단말기 및 외부안전종합관제망 등과 통신을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
이때, 상기 통신단말부(12)는 극도의 보안유지가 필요한 경우 전용회선을 통한 내부전산망을 이용하게 되고, 그 외에는 외부전산망을 통하여 통신을 수행할 수 있도록 한다.
상기 데이터메모리부(13)는 대상객체로부터 입력되는 정보를 저장하여 DB화시키게 되는데 존마스터(2)에 대한 식별정보, 각각의 존마스터(2)에 접속되는 객체단말기(3)의 식별정보 및 입력되는 정보를 저장하게 된다.
상기와 같이 정보를 저장하는 방법으로는 객체단말기(3)로부터 입력되는 정보인 객체의 상태에 대한 정보 즉, 온도, 압력, 유량, 액위와 같은 정보를 객체단말기(3)의 식별정보를 기준으로 하여 저장하게 된다.
이때, 객체단말기(3)로부터 입력되는 정보의 상태가 사용자가 설정한 구간이 아닌 노멀구간일 경우 데이터메모리부(13)에 상태정보만을 저장하게 되며, 객체단말기(3)로부터 입력되는 정보의 상태가 사용자가 설정한 이벤트구간에 속할 경우 이벤트 발생여부를 식별정보와 함께 별도로 저장하여 사용자가 많은 양의 데이터를 일일이 열람하지 않고 이벤트가 발생된 구간 및 이벤트가 발생된 객체단말기(3)만의 데이터를 열람할 수 있도록 하는 것이다.
상기 영상처리장치부(14)는 다중해상도를 기반으로 하여 영상정보를 처리하는 것으로 복수개의 존마스터(2)를 통하여 네트워크가 형성될 경우 전체적인 네트워크 상황을 1차 영상프레임에 표현하고, 이벤트 발생 또는 사용자가 열람을 원하는 존마스터(2)의 영상을 집중 확대하여 2차 영상프레임을 표현하여 복수개의 존마스터(2)의 전체 운영현황 및 해당 존마스터(2)의 상황을 한눈에 인식할 수 있도록 한다.
여기서, 해당 존마스터(2)에서 관리하는 객체단말기(3)의 이상유무가 발생하거나, 사용자가 열람을 원할 경우 3차 영상프레임을 더 추가할 수 있는데, 3차 영상에는 존마스터의 해당기기에 대한 정보, 주면 기기의 영상 등을 확대하여 다단형태의 다중해상도 영상을 제공하게 된다.
이때, 상기와 같이 2차 영상프레임 및 3차 영상프레임은 1차 영상프레임의 영상 중 사용자가 원하는 영상부분 또는 존마스터(2) 또는 객체단말기(3)와 같은 대상객체를 집중적으로 확대함과 동시에 고화질의 영상을 적용함으로써, 영상처리 및 전송 등에 따른 고용량의 데이터를 선택적으로 적용하여 처리 및 전송속도 등을 향상시키며, 데이터 저장 등에 따른 추가 설비를 최소화 할 수 있는 것이다.
상기와 같이 상향식 다중해상도 영상처리방법을 예로 하여 설명하고 있으나, 하향식 다중해상도 영상처리방법 또한 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.
이와 같은 영상처리방법을 제공하는 것은 사용자가 모니터링해야 하는 존마스터(2) 및 객체단말기(3)가 증가하여 대단위의 빅데이터 형태로 될 경우 이를 처리하기 위해 사용자가 관리하기 위해 투자하는 시간 및 노력을 최소화하기 위한 것이다.
또한, 상기 영상처리장치부(14)는 비상상황 발생시 1차 영상프레임 내지 3차 영상프레임과 같이 하나의 화면상에 다중해상도 영상을 표기하는 다중해상도 및 다중영상프레임을 처리함에 있어, 비상상황 발생시, 대상객체와의 신속한 통신을 위하여 최적화된 통신선로를 확인하고, 이에 대하여 우선 회선을 확보할 수 있도록 중앙처리장치부(11)에 요청하고, 통신단말부(12)를 통하여 비상상황에 있는 대상객체와의 최적의 통신회선을 확보할 수 있도록 한다.
또한, 대상객체의 비상상황이 감지되면, 영상처리장치부(14)에 의해 디스플레이됨과 동시에 중앙처리장치부(11)에 이를 알려 비상상황이 감지된 대상객체와 동일 그룹에 속하는 다른 대상객체들의 상황을 자동으로 점검할 수 있도록 한다.
이와 같은 다중해상도 영상처리방법은 사용자가 수동으로 설정할 수도 있으나, 이벤트가 발생할 경우 중앙처리장치부(11)에서 이를 판단하여 자동으로 화면에 영상처리하여 표시해주기도 한다.
상기와 같은 영상처리장치부(14)에서 생성된 영상정보는 관리플랫폼을 통하여 사용자 또는 관리자에게 제공되기도 한다.
상기 이상유무 감지부(15)는 데이터메모리부(13)에 사용자가 설정한 레벨의 감지 외에 동작상태의 이상유무를 감지하는 센서 등의 부재를 추가로 객체에 설치하여 대상객체의 이상유무를 중복감지할 수 있도록 하는 것이다.
이는, 데이터메모리부(13)에 사용자가 설정한 이벤트 상황의 감지가 오류일 경우 또는 감지수단의 파손 등에 따른 오동작을 방지하기 위한 것이다.
여기서, 상기 이상유무 감지부(15)는 대상객체의 전원공급 수단에 추가로 부착될 수 있으며, 대상객체의 기계적인 동작의 이상유무를 감지할 수 있는 것이다.
보다 상세하게 설명하면, 대상객체인 기계의 전원부에 설치되어 전류량의 변화를 감지하고 이에 따른 대상객체의 이상동작 등을 감지하게 되는 것으로, 전류량이 감지되지 않을 경우 대상객체가 동작하지 않는 것으로 판단하게 되며, 평소 전류량 이상의 전류가 감지될 경우, 과도한 동작임을 감지하여 이상유무를 추가로 판단할 수 있도록 하는 것이다.
상기와 같은 본원 발명의 관리시스템은 서버(1)에 탑재되어 있으며, 서버(1)에는 단일개 또는 복수개의 존마스터(2)가 적용될 수 있다.
예를 들어 단일 공장 또는 단일 지역에서에 설치된 IOT 모듈 또는 비IOT 모듈에 설치되는 객체단말기(3)와의 통신을 통하여 지역별 또는 입력되는 정보의 종류에 따라 그룹화하여 서버(1)로 전송할 수 있거나, 복수지역에 지역별, 입력되는 정보의 종류별로 복수개의 존마스터(2)를 구비하고 네트워크를 형성하여 관리할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 존마스터(2)를 통하여 사용자가 설정한 정보조건에 따른 그룹화 및 그룹화의 해제를 통하여 외부접속자 또는 외부요인에 따른 정보의 유출을 방지할 수 있도록 하는 보안유지를 강화할 수 있도록 한다.
상기 서버(1)에 연결되는 존마스터(2)는 상기 서버(1)와 IOT 모듈 및 비IOT 모듈과 통신을 수행하는 통신단말부(21)와 존마스터(2)에 공급되는 전원을 관리하는 전원관리부(22)로 구성된다.
상기 통신단말부(21)는 복수개의 아날로그접속단자(21a)와 디지털접속단자(21b)로 구성된다.
상기와 같이 아날로그접속단자(21a)와 디지털접속단자(21b)를 각각 구비하여 IOT 모듈 및 비IOT 모듈 모두와 접속할 수 있도록 한다. 본 발명에서는 아날로그 8포인트 및 디지털 16포인트의 노드를 형성하여 완성한다.
여기서 상기와 같이 아날로그 8포인트 및 디지털 16포인트의 노드는 일실시예를 들기 위한 것으로 이를 한정하는 것은 아니며, 상황에 따라 그 수를 달리할 수 있음을 밝혀 둔다.
또한, 상기 아날로그단자(21a)의 경우 전력선통신 즉, PLC(Power Line Communication)기기를 적용하며, 디지털접속단자(21b)의 경우IOT기능이 구비되는 기기에 적용된다.
상기와 같은 노드에는 IOT 모듈과 비IOT 모듈을 1:1로 매칭하여 연결할 수 있도록 하며, IOT 모듈 및 비IOT 모듈은 사용자가 모니터링 해야 하는 각각의 객체인 생산공정의 기기 및 장치 등이 될 수 있다.
또한 상기 전원관리부(22)는 상시전원 및 비상전원을 제어할 수 있도록 하는 것으로, 평상시에는 상시전원으로 입력받아 구동하다 전원이 공급되지 않는 비상시 비상전원으로 변환하여 구동하도록 한다.
이를 위해, 상시전원을 관리하는 상시전원관리모듈(22a)와 비상전원을 관리하는 비상전원관리모듈(22b)이 구비된다.
이와 같이 상시전원 및 비상전원을 제어하는 것은 존마스터(2)의 관할 지역에 위치한 대상객체인 공정용기계 또는 저장시설과 같은 대상객체로부터 발생되는 정보를 외부여건에 상관없이 획득해야 하기 때문이다.
예를 들어, 온도 및 압력과 같은 요인의 모니터링 및 관리가 중요한 경우 비상상황시 온도 및 압력과 같은 요인이 변화되는 것을 감지하지 못해 폭발 또는 유출과 같은 위험한 상황의 발생을 방지할 수 있도록 하는 것이다.
여기서, 상기 비상전원은 외부에 구비되는 별도의 비상용 발전기 또는 존마스터(2) 내부에 구비되는 전원저장장치가 될 수 있으며, 존마스터(2) 내부에 구비되는 전원저장장치는 통상의 충전지 등이 될 수 있다.
이는 상시전원이 공급될 때, 비상전원관리모듈(22b)를 통하여 상시전원 중 일부를 비상전원으로 저장하고, 상시전원 공급이 중단되면 비상전원으로 변환하여 존마스터(2)의 구동을 유지하도록 하는 것이다.
상기 존마스터(2)와 연결되어 대상객체인 공정용기계 등에 설치되어 정보를 획득하는 객체단말기(3)는 통신기능을 구비하는 센서유니트가 될 수 있다.
이와 같은 센서유니트로는 온도, 압력, 유량, 액위 등을 감지할 수 있는 것이면 무엇이든 가능하며, 예로든 온도, 압력, 유량 및 액위 이외에도 모니터링이 필요한 현장정보면 무엇이든 가능하다.
또한, 상기 센서유니트 이외에 주변기기의 정보를 추가로 획득하여 이로부터 정보를 처리할 수 있도록 하는데, 그 예로 공정간의 영상정보를 획득하기 위한 CCTV시스템의 영상정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 생산자 및 현장 생산공정의 안전상태를 체크할 수 있는데, 사용자가 설정한 평상시의 영상정보와의 이벤트가 발생하는 상황의 영상정보를 비교하여 이를 관리자 또는 사용자에게 알리게 된다.
여기서 생산자의 작업안전과 관련한 부분에 대해서는 생산자의 작업동선의 이상유무 또는 생산자의 안면인식을 통하여 졸음 여부를 판단하게 되며, 딥러닝 기법을 이용하여 생산자 안면의 특징점 특히 눈부분의 특징점을 판단하여 졸음 여부를 판단하게 되고, 생산자가 작업 중 졸경우 관리자 또는 생산자의 휴대폰 등과 같은 단말기로 이를 알릴 수 있도록 한다.
이는 객체단말기(3)기 이외에 존마스터(2)가 주변기기로부터 정보를 획득하여 이를 서버(1)로 전송하고, 이를 전송받은 서버(1)는 이와 같은 정보를 바탕으로 처리분석하여 작업 중 안전사고가 발생하는 것을 방지하게 된다.
이때에도, 영상처리장치부(14)를 통하여 다중해상도의 영상으로 관리화면에 표현할 수 있도록 한다.
상기와 같은 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템의 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영 방법은 객체별 종류를 파악하고 이를 판단 및 분류하여 그룹화할 카테고리를 생성하는 객체 분류단계(S10), 객체 분류단계(S10)에서 생성된 카테고리의 종류에 따라 객체단말기가 접속되는 존마스터(2)의 노드인 접속단자에 접속을 위한 노드그룹을 생성하는 노드그룹 생성단계(S20), 각각의 노드인 접속단자의 식별정보와 각각의 노드가 속하는 그룹을 매칭시켜 서버(1)에 등록하는 노드그룹 등록단계(S30), 서버에 등록된 노드그룹에 각각의 존마스터(2) 또는 객체에 구비되는 객체단말기(3)의 노드그룹을 사용자가 선택하여 지정할 수 있도록 하는 노드그룹 지정단계(S40) 및 사용자가 각각의 객체 및 그룹화 관리를 위한 존마스터(2)에 설정한 노드그룹에 대한 정보를 획득한 후 각각의 노드에 설정되어 있는 그룹화를 해제함으로써, 각각의 객체에 대한 개별관리를 실시할 수 있도록 하는 노드그룹 해제단계(S50)로 구성된다.
1. 객체 분류단계(S10)
상기 객체 분류단계(S10)는 각각의 객체에 대한 인식정보를 기준으로 하여 각각의 객체에 대한 종류를 판단하는 것으로, 다수개의 객체의 종류를 파악하고 이를 판단 분류하여 그룹화할 카테고리를 생성하게 된다.
예를 들어, 객체의 종류인 기기 또는 장치의 종류로 구분하여 각각의 그룹화 카테고리를 생성하거나, 각각의 객체에 설치되는 객체단말기(3)로부터 획득되는 정보인 온도, 압력, 유량 및 액위와 같은 센싱정보의 종류로 구분하여 그룹화할 카테고리를 생성하는 것을 말한다.
2. 노드그룹 생성단계(S20)
상기 노드그룹 생성단계(S20)는 객체 분류단계(S10)에서 생성된 카테고리의 종류에 따라 객체단말기가 접속되는 존마스터(2)의 노드인 접속단자에 접속을 위한 노드그룹을 생성하는 것을 말한다.
3. 노드그룹 등록단계(S30)
상기 노드그룹 등록단계(S30)는 각각의 노드인 접속단자의 식별정보와 각각의 노드가 속하는 그룹을 매칭시켜 서버(1)에 등록하는 것을 말한다.
4. 노드그룹 지정과정(S40)
상기 노드그룹 지정과정(S40)은 서버에 등록된 노드그룹에 각각의 존마스터(2) 또는 객체에 구비되는 객체단말기(3)의 노드그룹을 사용자가 선택하여 지정할 수 있도록 하는 것을 말한다.
5. 노드그룹 해제과정(S50)
상기 노드그룹 해제과정(S50)은 사용자가 각각의 객체 및 그룹화 관리를 위한 존마스터(2)에 설정한 노드그룹에 대한 정보를 획득한 후 각각의 노드에 설정되어 있는 그룹화를 해제함으로써, 각각의 객체에 대한 개별관리를 실시할 수 있도록 하는 것이다.
여기서, 상기 노드그룹은 사용자의 관리 및 동일한 조건 등에 의해 그룹화를 설정했던 각각의 객체에 대한 공동관리가 가능하도록 하는 것이다.
예를 들어, 특정지역을 그룹화 후 해제했을 경우, 특정지역에 위치한 각각의 객체의 그룹화 정보를 이용하여 동일한 명령의 전송 또는 특정지역 그룹의 데이터 획득이 가능할 수 있도록 하는 것이며, 온도, 압력, 유량, 액위 등의 특정 조건을 그룹화한 후 해제했을 경우, 특정 조건에 따른 모니터링 및 제어가 가능할 수 있도록 하는 것이다.
이와 같이 그룹화 및 해제를 통하여 하나의 객체가 다수개의 그룹화에 속할 수 있도록 하며, 공정상의 운영 목적에 따라 하나의 그룹이 다수의 서브 그룹으로 분할되거나, 다수의 그룹이 하나의 그룹으로 결합될 수 있도록 하기 위한 것이다.
이는 산업 공정의 특성상 공정단위별로 기기가 구분되어지거나, 공정별로 점검이 필요한 경우 그룹화 또는 해제를 통하여 모니터링 및 제어가 가능하도록 하기 위한 것이다.
또한, 상기 노드그룹 등록단계(S30) 및 노드그룹 지정단계(S40)에는 각각 인증과정을 추가하여 비인가자가 외부에서 접속하여 네트워크에서 유통되는 데이터의 유출 및 운영자 인증, 암호키의 노출 등의 보안 취약점이 발생하는 것을 방지하기 위한 수단을 더 포함하게 된다.
이를 위해, 각각의 그룹화 마다 사용자 인증을 위한 중앙집권식 그룹키(Global Key)의 관리를 위한 키의 생성 및 키의 분배를 수행하고, 그룹에서 이탈 및 신규가입시 그룹키의 관리에 효율성을 높일 수 있도록 한다.
상기와 같은 방법에 의해 본 발명의 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템을 제공하게 되는 것이다.
1 : 서버 2 : 존마스터
3 : 객체단말기 11 : 중앙처리장치부
12 : 통신단말부 13 : 데이터메모리부
14 : 영상처리장치부 15 : 이상유무 감지부
21 : 통신단말부 22 : 전원관리부

Claims (4)

  1. 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영기반 스마트 팩토리 관리시스템은 서버(1)와 상기 서버와 연결되고 지역별 또는 객체종류별로 그룹화하여 객체단말기(3)로부터 전송되는 정보를 파악하고 이를 서버(1)로 전송하기 위한 존마스터(2) 및 IOT모듈 및 비IOT 모듈의 운영을 위해 각각 관리가 요구되는 대상객체에 설치되어 정보를 획득하는 객체단말기(3)로 구성되는 스마트 팩토리 시스템에 적용되는 관리 시스템에 있어서,
    시스템의 운영관리 및 입력되는 정보를 처히하는 중앙처리장치부(11);와
    단일개 또는 복수개의 존마스터(2)와 통신을 수행하며, 외부전산망을 통하여 관리를 위한 사용자단말기 및 외부안전종합관제망 등과 통신을 수행하는 통신단말부(12);와
    입력되고 처리되는 정보를 저장하는 데이터메모리부(13); 및
    대상객체의 이상유무를 감지하는 이상유무감지부(15)로 구성되는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙처리장치부(11)는 대상객체의 그룹화에 대한 관리를 수행하는 그룹화관리부(110)와 관리자 또는 사용자에게 스마트 팩토리 시스템의 관리를 위한 플랫폼, 관리메뉴얼 및 관리시스템의 이용을 위한 학습과 관련된 튜토리얼 시연 등의 서비스를 제공하는 유저인터페이스부(120)로 구성되는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 그룹화관리부(110)는 IOT모듈 및 비IOT 모듈의 운영을 위해 관리가 요구되는 대상객체의 그릅화를 관리하기 위한 것으로 그룹화 및 그룹화 해제를 설정하기 위한 그룹설정부(111)와 사용자 또는 관리자가 그룹화 또는 그룹화 해제한 내역 및 그룹의 종류, 그룹에 속하는 객체, 사용자에게 제공하게 될 선행그룹화 모델 등을 저정하는 그룹DB(112)로 구성되고,
    상기 유저인터페이스부(120) 사용자 또는 관리자의 상황에 따른 다양한 관리형태에 적용할 수 있는 플랫폼을 생성할 수 있도록 하는 관리플랫폼 생성부(121), 관리플랫폼생성부(121)의 이용 이력, 관리플랫폼 모델, 메뉴 및 관리메뉴에 이용할 아이콘 등을 저장하는 관리플랫폼 DB(122), 산업의 종류 및 산업공정별 관리에 대한 메뉴얼을 제공하는 관리메뉴얼 제공부(123) 및
    사용자 또는 관리자에게 관리메뉴 또는 관리방법에 대한 교육을 시행하는 관리 튜토리얼 시연부(124)로 구성되는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 아이콘은 사용자 또는 관리자에게 GUI(Graphical User Interface)를 기반으로 하는 기계장치 심볼 등을 적용하되,'UI/UX 표준'을 적용하여 사용자 또는 관리자의 휴대용 단말기 또는 관리를 위한 PC 등의 화면에 디스플레이 될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 존마스터를 이용한 산업공정용 IOT 및 비IOT 모듈의 그룹운영을 위한 관리플랫폼을 구비한 스마트 팩토리 관리시스템.

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