KR20210051182A - 개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템 및 방법이 개시된다. 개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템은, 케이블 연결 정보와 하나 이상의 설계자가 이미 작업한 케이블 다이어그램 데이터가 저장된 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 케이블 다이어그램 데이터를 이용하여 각 설계자의 설계 패턴에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 생성하고, 케이블 다이어그램 자동 생성 요청을 입력한 설계자에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 이용하여 상기 케이블 연결 정보에 상응하는 케이블 다이어그램을 생성하는 생성 장치를 포함한다.

Description

개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템 및 방법{System and method for generating customized cable diagram}

본 발명은 개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템 및 방법에 관한 것이다.

선박 등의 건조를 위해 전기 장치와 제어 장치의 배선도와 설치 도면 등에 관한 전장 설계도가 작성되고 있다. 일반적으로, 전장 설계도는 장비의 규격, 제어장치, 설치 위치, 배선도, 전원 배선, 제어 배선 등을 도면에 도시한 것이다.

특히, 케이블 다이어그램(cable diagram)은 전장 설계에서 중요한 도면 중 하나이며, 선박 전기 장비의 기능 구현과 다른 장비들과의 연결을 위한 케이블이 표현된다. 케이블 다이어그램은 후행 설계부분의 기준이 되는 도면이고, 케이블간의 상호 관계를 표현하는 것이므로 케이블이 가장 중요한 요소이다.

전장 설계시 작업자는 일반 상용 다이어그램 도구 등을 이용하여 장비(Equipment)와 케이블(Cable)을 연결한 계통도를 수작업으로 작성하고 있다. 그러나, 수작업에 의존하는 전장 설계 작업은 시간과 비용이 많이 소요되고, 작업성이 매우 열악한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 범용 룰세트(rule set)를 이용하여 장비와 케이블의 연결 관계를 나타내는 케이블 다이어그램을 생성하는 기술도 개발되고 있다.

그러나, 범용 룰세트를 이용한 케이블 다이어그램은 설계자의 설계 패턴과 전혀 무관하기 때문에, 설계자가 많은 부분을 다시 수작업으로 수정하여야 하는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1671630호(케이블 및 케이블 그랜드의 사양 제공 기능의 케이블 다이어그램 작성 시스템)

본 발명은 설계자의 설계 패턴을 고려한 케이블 다이어그램이 자동 생성됨으로써 수작업으로 진행되는 수정 작업이 최소화될 수 있는 개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 케이블 연결 정보와 하나 이상의 설계자가 이미 작업한 케이블 다이어그램 데이터가 저장된 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 케이블 다이어그램 데이터를 이용하여 각 설계자의 설계 패턴에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 생성하고, 케이블 다이어그램 자동 생성 요청을 입력한 설계자에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 이용하여 상기 케이블 연결 정보에 상응하는 케이블 다이어그램을 생성하는 생성 장치를 포함하는 개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템이 제공된다.

상기 생성 장치는, 각 설계자를 대상으로 이미 작업한 케이블 다이어그램 데이터들 각각에 케이블을 표시하는 라인들을 분석하고, 각 라인의 시작점 좌표 정보를 포함하는 라인별 특성 정보를 생성하는 데이터 마이너; 각 설계자를 대상으로 이미 작업한 케이블 다이어그램 데이터들에 포함된 라인들을 미리 지정된 방식으로 그룹화하고, 라인별 특성 정보를 이용하여 각 그룹의 라인 드로잉 좌표 정보를 포함하는 그룹별 특성 정보를 생성하는 머신 러닝부; 각 설계자에 대해 생성된 그룹별 특성 정보를 개인화된 설계 규칙 정보로 상기 데이터베이스에 저장하는 규칙 생성부; 및 케이블 다이어그램 자동 생성 요청을 입력한 설계자에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 이용하여, 상기 케이블 연결 정보에 상응하는 케이블 다이어그램을 생성하는 도면 처리부를 포함할 수 있다.

상기 머신 러닝부는 k-평균 알고리즘(k-means algorithm)을 이용하여 복수의 라인들을 그룹화할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 개인화된 케이블 다이어그램 생성 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 하여금 이하의 단계들을 수행하도록 하며, 상기 단계들은, 각 설계자를 대상으로 이미 작업되어 저장된 케이블 다이어그램 데이터들 각각에 케이블을 표시하는 라인들을 분석하고, 각 라인의 시작점 좌표 정보를 포함하는 라인별 특성 정보를 생성하는 단계; 각 설계자를 대상으로 이미 작업한 케이블 다이어그램 데이터들에 포함된 라인들을 미리 지정된 방식으로 그룹화하고, 각 그룹의 그룹 식별자와 라인 드로잉 좌표 정보를 포함하는 그룹별 특성 정보를 생성하는 단계; 각 설계자에 대해 생성된 그룹별 특성 정보를 개인화된 설계 규칙 정보로 상기 데이터베이스에 저장하는 단계; 및 케이블 다이어그램 자동 생성 요청을 입력한 설계자에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 이용하여 미리 저장된 케이블 연결 정보에 상응하는 케이블 다이어그램을 생성하는 단계를 포함하는 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 설계자의 설계 패턴을 고려한 케이블 다이어그램이 자동 생성됨으로써 수작업으로 진행되는 수정 작업이 최소화되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화된 케이블 다이어그램 생성 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화된 케이블 다이어그램 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 다른 개인화된 케이블 다이어그램 생성 방법을 나타낸 순서도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화된 케이블 다이어그램 생성 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화된 케이블 다이어그램 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 개인화된 케이블 다이어그램 생성 장치(110)(이하, 생성 장치(110)라 칭함)는 데이터 마이너(data miner)(112), 머신 러닝부(114) 규칙 생성부(116) 및 도면 처리부(118)를 포함할 수 있다.

데이터 마이너(112)는 각 설계자를 대상으로 기존에 작업한 케이블 다이어그램 데이터들 각각에 포함된 라인들을 분석하여 라인별 특성 정보를 생성한다.

케이블 다이어그램은 케이블간의 상호 관계를 표현하는 것으로서, 장비(Equipment)에 비해 케이블(cable)이 보다 중요한 요소로 인식되며, 케이블 다이어그램에서 케이블은 라인(line)으로 표현된다.

즉, 데이터 마이너(112)는 각 설계자를 기준하여, 기존에 수행한 실적 프로젝트들에서 해당 설계자가 작업한 케이블 다이어그램 데이터를 데이터베이스(130)에서 추출하고, 추출된 케이블 다이어그램 데이터에서 케이블을 표현한 각 라인의 특성 정보를 생성한다. 여기서, 라인의 특성 정보는 예를 들어 해당 라인의 시작점 X 좌표, 시작점 Y 좌표인 시작점 좌표 정보를 포함할 수 있다.

또한, 데이터 마이너(112)는 각 라인을 분석할 때, 꼭짓점(vertex)의 수를 더 인식하도록 할 수 있다. 예를 들어 일반적인 직선의 경우 꼭짓점은 2개이기 때문에, 꼭짓점이 3개 이상인 경우에는 라인이 분기된 것으로서 해당 장비에 복수의 케이블이 연결된 것으로 분석하도록 할 수 있다. 분기 횟수에 대한 정보가 라인의 특성 정보에 더 포함되도록 할 수도 있다.

머신 러닝부(114)는 각 설계자에 상응하는 복수의 케이블 다이어그램 데이터에서 데이터 마이너(112)에 의해 수집된 각 라인의 특성 정보를 그루핑(grouping)처리하고, 각 그룹별 특성 정보를 생성한다.

각 설계자가 시점을 달리하여 각 프로젝트에서 케이블 다이어그램을 작성하는 경우일지라도 일반적으로 설계 패턴의 규칙성을 가지기 때문에, 케이블 다이어그램들간에 케이블을 도시하는 위치와 형태가 완전히 일치하지는 않더라도 높은 유사성이 있다. 이러한 유사성을 이용하여 후술되는 개인화된 설계 규칙 정보가 생성될 수 있다.

머신 러닝부(114)는 데이터 마이닝부()에 의해 수집된 각 라인의 특성 정보를 그루핑하기 위해, 예를 들어 주어진 데이터를 k개의 클러스터(cluster)로 묶는 알고리즘으로 각 클러스터와 거리 차이의 분산을 최소화하는 방식으로 동작하는 k-평균 알고리즘(k-means algorithm)을 이용할 수 있다.

예를 들어, 머신 러닝부(114)는 k-평균 알고리즘을 이용하여 수집된 라인들의 특성 정보 중 시작점 좌표 정보를 기준으로 각각의 그룹들로 그루핑하고(도 2의 (a) 참조), 각 그룹에 속하는 라인들의 시작점 좌표 정보들 중 미리 지정된 조건을 만족하는 시작점 좌표 정보를 이용하여 각 그룹의 특성 정보를 규정할 수 있다(도 2의 (b) 참보).

여기서, 라인들의 특성 정보를 복수개의 그룹으로 클러스터화하는 기준은 예를 들어 해당 설계자가 작업한 케이블 다이어그램 데이터에 기록되어 있는 라인(즉, 케이블)의 수를 파악하고, 한 장의 다이어그램 도면 내에 최대 몇 개의 라인이 기록되어 있는지를 확인한 후, 그 개수만큼 클러스터화하도록 할 수 있다.

각 그룹의 특성 정보는 도 2의 (b)에 [111, 0.06, 0.23, 0.08] 등으로 예시된 바와 같이, [그룹 식별자, 라인 시작점 X 좌표, 라인 시작점 Y 좌표, 라인 끝점 X 좌표]인 그룹 식별자와 라인 드로잉 좌표 정보를 포함하도록 미리 지정된 형식으로 규정될 수 있다.

여기서, 그룹 식별자는 각 그룹을 식별하기 위한 것으로서, 예를 들어 도면의 좌측 상단을 기준으로 행과 열의 순서로 순차적 부여될 수 있다(도 3 참조). 그룹 식별자는 후술되는 케이블 연결 정보에서 각 케이블에 부여될 그룹 식별자에 대응되도록 부여된다.

라인 시작점 X 좌표와 라인 시작점 Y 좌표는 예를 들어 해당 그룹에 포함된 라인들 중 가장 왼쪽과 가장 윗쪽에 위치한 시작점의 좌표로 선택될 수 있다. 그리고, 라인 끝점 X 좌표는 선택된 라인 시작점 X 좌표로부터 미리 지정된 거리의 X 좌표로 지정될 수 있다.

물론, 각 그룹의 특성 정보를 규정하는 형식과, 특성 정보에 포함되는 각 인자의 결정 방법은 이외에도 다양할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 데이터 마이너(112)는 꼭짓점(vertex)의 수를 더 인식하여 분기 횟수에 대한 정보가 라인의 특성 정보에 더 포함되는 경우, 머신 러닝부(114)는 분기 횟수에 상응하는 라인들이 도면의 상하 방향으로 평행하게 배열된 것으로 가정하여 전술한 그루핑 및 그룹별 특성 정보의 생성 등의 처리를 수행하도록 미리 설정될 수도 있다. 이외에도, 분기 횟수에 대한 정보를 반영하여 라인들의 그루핑 및 그룹별 특성 정보 생성 방법은 이외에도 다양할 수 있다.

규칙 생성부(116)는 각 설계자에 대하여 머신 러닝부(114)에 의해 생성된 그룹별 특성 정보를 각 설계자에 대한 개인화된 설계 규칙 정보로 데이터베이스(130)에 저장한다. 규칙 생성부(116)는 전술한 머신 러닝부(114)와 하나의 구성요소로 통합될 수도 있다.

도면 처리부(118)는 데이터베이스(130)에 저장된 케이블 연결 정보에 대해 임의의 설계자로부터 케이블 다이어그램 자동 생성 요청이 입력되면, 해당 설계자에 상응하도록 저장된 개인화된 설계 규칙 정보를 이용하여 케이블 연결 정보에 상응하는 케이블 다이어그램을 생성한다.

케이블 다이어그램을 생성하기 위해, 도 3에 예시된 바와 같이, 도면 처리부(118)는 케이블 연결 정보에서 케이블의 연결 순서에 따라 각 케이블에 대해 그룹 식별자(310)를 부여한다. 이어서, 도면 처리부(118)는 각 케이블의 그룹 식별자(310)에 대응되는 그룹의 특성 정보에서 규정된 라인 드로잉 좌표 정보에 상응하도록 각 케이블을 라인(320)으로 도시하는 형태로 케이블 다이어그램 도면상에 배치한다. 이어서, 도면 처리부(118)는 도시된 각 라인(320)(즉, 케이블)들의 위치를 기준하여 연결 관계를 가지는 장비(Equipment)(330)를 배치한다.

그룹별 특성 정보는 각 그룹에 대한 대표 위치를 규정한 것으로서, 개인화된 설계 규칙 정보를 이용하여 케이블 다이어그램이 자동 생성되도록 하면, 케이블 연결 정보에 포함된 각 케이블은 설계자가 통상적으로 설계하는 위치에 라인으로 표시되고, 각 라인에 연결되는 장치는 적절한 위치에 자동 배치될 수 있어 각 설계자의 설계 패턴에 부합하는 케이블 다이어그램으로 생성되는 특징이 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 다른 개인화된 케이블 다이어그램 생성 방법을 나타낸 순서도이다.

도 4를 참조하면, 생성 장치(110) 는 단계 410에서 각 설계자를 대상으로 기존에 작업한 케이블 다이어그램 데이터들 각각에 포함된 라인들을 분석하여 라인별 특성 정보를 생성한다. 여기서 수집되는 라인별 특성 정보는 예를 들어 해당 라인의 시작점 좌표 정보를 포함할 수 있고, 분기 횟수에 대한 정보가 더 포함될 수도 있다.

단계 420에서, 생성 장치(110)는 각 설계자에 상응하는 복수의 케이블 다이어그램 데이터에서 데이터 마이너(112)에 의해 수집된 각 라인의 특성 정보를 그루핑 처리하고, 각 그룹의 특성 정보를 생성한다. 각 그룹의 특성 정보는 예를 들어 그룹 식별자와 라인 드로잉 좌표 정보를 포함할 수 있다.

단계 430에서, 생성 장치(110)는 각 설계자에 대하여 머신 러닝부(114)에 의해 생성된 그룹별 특성 정보를 각 설계자에 대한 개인화된 설계 규칙 정보로 데이터베이스(130)에 저장한다.

임의의 설계자로부터 케이블 다이어그램 자동 생성 요청이 입력되면, 생성 장치(110)는 단계 440에서 데이터베이스(130)에 미리 저장된 케이블 연결 정보를 획득하고, 단계 450에서 해당 설계자에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 적용하여 획득된 케이블 연결 정보에 상응하는 케이블 다이어그램 도면을 자동 생성한다.

상술한 개인화된 케이블 다이어그램 생성 방법은 디지털 처리 장치에 내장된 소프트웨어 프로그램, 어플리케이션 등으로 구현되어 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 당연하다. 상기 프로그램 등을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 개인화된 케이블 다이어그램 생성 장치
112 : 데이터 마이너 114 : 머신 러닝부
116 : 규칙 생성부 118 : 도면 처리부
130 : 데이터베이스 310 : 그룹 식별자
320 : 라인 330 : 장치

Claims (4)

1. 케이블 연결 정보와 하나 이상의 설계자가 이미 작업한 케이블 다이어그램 데이터가 저장된 데이터베이스;
   상기 데이터베이스에 저장된 케이블 다이어그램 데이터를 이용하여 각 설계자의 설계 패턴에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 생성하고, 케이블 다이어그램 자동 생성 요청을 입력한 설계자에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 이용하여 상기 케이블 연결 정보에 상응하는 케이블 다이어그램을 생성하는 생성 장치를 포함하는 개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 생성 장치는,
   각 설계자를 대상으로 이미 작업한 케이블 다이어그램 데이터들 각각에 케이블을 표시하는 라인들을 분석하고, 각 라인의 시작점 좌표 정보를 포함하는 라인별 특성 정보를 생성하는 데이터 마이너;
   각 설계자를 대상으로 이미 작업한 케이블 다이어그램 데이터들에 포함된 라인들을 미리 지정된 방식으로 그룹화하고, 라인별 특성 정보를 이용하여 각 그룹의 라인 드로잉 좌표 정보를 포함하는 그룹별 특성 정보를 생성하는 머신 러닝부;
   각 설계자에 대해 생성된 그룹별 특성 정보를 개인화된 설계 규칙 정보로 상기 데이터베이스에 저장하는 규칙 생성부; 및
   케이블 다이어그램 자동 생성 요청을 입력한 설계자에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 이용하여, 상기 케이블 연결 정보에 상응하는 케이블 다이어그램을 생성하는 도면 처리부를 포함하는, 개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 머신 러닝부는 k-평균 알고리즘(k-means algorithm)을 이용하여 복수의 라인들을 그룹화하는, 개인화된 케이블 다이어그램 생성 시스템.
4. 개인화된 케이블 다이어그램 생성 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 하여금 이하의 단계들을 수행하도록 하며, 상기 단계들은,
   각 설계자를 대상으로 이미 작업되어 저장된 케이블 다이어그램 데이터들 각각에 케이블을 표시하는 라인들을 분석하고, 각 라인의 시작점 좌표 정보를 포함하는 라인별 특성 정보를 생성하는 단계;
   각 설계자를 대상으로 이미 작업한 케이블 다이어그램 데이터들에 포함된 라인들을 미리 지정된 방식으로 그룹화하고, 각 그룹의 그룹 식별자와 라인 드로잉 좌표 정보를 포함하는 그룹별 특성 정보를 생성하는 단계;
   각 설계자에 대해 생성된 그룹별 특성 정보를 개인화된 설계 규칙 정보로 상기 데이터베이스에 저장하는 단계; 및
   케이블 다이어그램 자동 생성 요청을 입력한 설계자에 상응하는 개인화된 설계 규칙 정보를 이용하여 미리 저장된 케이블 연결 정보에 상응하는 케이블 다이어그램을 생성하는 단계를 포함하는 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.

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