KR20210059998A - 무인 건설 기계의 모니터링 방법 및 모니터링 시스템 - Google Patents

무인 건설 기계의 모니터링 방법 및 모니터링 시스템 Download PDF

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KR20210059998A
KR20210059998A KR1020190147497A KR20190147497A KR20210059998A KR 20210059998 A KR20210059998 A KR 20210059998A KR 1020190147497 A KR1020190147497 A KR 1020190147497A KR 20190147497 A KR20190147497 A KR 20190147497A KR 20210059998 A KR20210059998 A KR 20210059998A
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excavator
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엄형식
장준현
윤기중
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두산인프라코어 주식회사
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Abstract

무인 건설 기계의 모니터링 방법에 따르면, 적어도 하나의 무인 건설 기계의 적어도 하나의 실시간 상태들에 대한 디지털 데이터를 획득할 수 있다. 상기 디지털 데이터를 실시간으로 수신할 수 있다. 상기 디지털 데이터를 실시간으로 아이콘 형태로 표시할 수 있다. 따라서, 상기된 본 발명에 따르면, 무인 건설기계 모니터링 장치에서, 무인 건설 기계에 대한 실시간 디지털 데이터들을 수신하여 아이콘 형태로 표시함으로써, 아이콘 형태로 표시된 무인 건설 기계의 여러 가지 정보들을 통해서 무인 건설 기계의 동작 상태를 정확하게 파악할 수 있게 된다.

Description

무인 건설 기계의 모니터링 방법 및 모니터링 시스템{METHOD OF MONITORING AN UNMANNED CONSTRUCTION MACHINE AND SYSTEM OF MONITORING THE SAME}
본 발명은 무인 건설 기계의 모니터링 방법 및 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무인 건설 기계의 실시간 동작 상태를 모니터링하는 방법, 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.
최근 들어서, 작업자에 의하지 않고 자동으로 제어되는 무인 건설 기계에 대한 수요가 증가되고 있다. 이러한 무인 건설 기계에는 여러 가지 센서들이 부착될 수 있다. 센서들에 감지한 무인 건설 기계에 대한 데이터들은 무인 건설기계 모니터링 장치로 전송될 수 있다. 무인 건설기계 모니터링 장치는 수신된 데이터들을 근거로 무인 건설 기계의 동작 상태를 표시할 수 있다.
관련 기술들에 따르면, 무인 건설기계 모니터링 장치는 무인 건설 기계의 위치를 점으로 표시할 수 있다.
이러한 표시 방식으로는 무인 건설 기계의 동작 상태를 정확하게 표시할 수 없고, 이에 따라 무인 건설 기계의 동작 상태를 정확하게 식별하기가 어려울 수 있다.
본 발명은 무인 건설 기계의 동작 상태를 실시간으로 정확하게 표시할 수 있는 무인 건설 기계의 모니터링 방법 및 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 무인 건설 기계의 모니터링 방법에 따르면, 적어도 하나의 무인 건설 기계의 적어도 하나의 실시간 상태들에 대한 디지털 데이터를 획득할 수 있다. 상기 디지털 데이터를 실시간으로 수신할 수 있다. 상기 디지털 데이터를 실시간으로 아이콘 형태로 표시할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 무인 건설 기계에 대한 상기 디지털 데이터는 상기 무인 건설 기계의 고유 식별 기호(ID)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 무인 건설 기계에 대한 상기 디지털 데이터는 상기 무인 건설 기계의 위치, 자세, 고도 및 진행 방향을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함할 수 있다. 상기 디지털 데이터는 상기 무인 굴삭기의 상부 선회체의 회전 각도에 대한 디지털 데이터를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함할 수 있다. 상기 디지털 데이터는 상기 무인 굴삭기의 작업기에 대한 디지털 데이터들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 작업기에 대한 디지털 데이터들은 상기 무인 굴삭기의 붐, 암 및 버킷의 위치들에 대한 디지털 데이터들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함할 수 있다. 상기 디지털 데이터는 상기 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물에 대한 디지털 데이터를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 무인 건설 기계에 대한 상기 디지털 데이터는 상기 무인 건설 기계의 엔진과 연료에 대한 디지털 데이터들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 디지털 데이터를 수신하는 것은 상기 디지털 데이터를 10Hz/sec 이상의 주기로 수신하는 것을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 어서, 상기 디지털 데이터를 표시하는 것은 상기 무인 건설 기계의 리스트들을 맵 상에 표시하고, 그리고 상기 맵 상에 상기 디지털 데이터를 상기 아이콘 형태로 표시하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 무인 건설 기계의 모니터링 시스템은 센서 모듈, 송신부, 수신부, 네트워크, 컨트롤러 및 표시부를 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈은 적어도 하나의 무인 건설 기계의 적어도 하나의 실시간 상태들에 대한 디지털 데이터를 획득할 수 있다. 상기 송신부는 상기 센서 모듈에서 획득한 상기 디지털 데이터를 전송할 수 있다. 상기 수신부는 상기 송신부에서 전송된 상기 디지털 데이터들을 실시간으로 수신할 수 있다. 상기 네트워크는 상기 송신부와 상기 수신부를 연결할 수 있다. 상기 컨트롤러는 상기 수신부에 수신된 상기 디지털 데이터들을 저장하고, 상기 저장된 디지털 데이터들을 아이콘으로 변환시킬 수 있다. 상기 표시부는 상기 컨트롤러에 의해 변환된 상기 아이콘을 실시간으로 표시할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 센서 모듈은 상기 무인 건설 기계의 고유 식별 기호(ID)를 인식하는 ID 센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 센서 모듈은 상기 무인 건설 기계의 실시간 움직임에 따른 상기 무인 건설 기계의 위치, 자세, 고도 및 진행 방향을 감지하는 GNSS 센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈은 상기 무인 굴삭기의 상부 선회체의 회전 각도를 측정하는 스윙 센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈은 상기 무인 굴삭기의 작업기를 감지하는 작업기 센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 작업기 센서는 상기 무인 굴삭기의 붐의 길이를 감지하는 붐 센서, 상기 무인 굴삭기의 암의 길이를 감지하는 암 센서, 및 상기 무인 굴삭기의 버킷의 위치를 감지하는 버킷 센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈은 상기 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물을 감지하는 하중 센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 센서 모듈은 상기 무인 건설 기계의 엔진을 감지하는 엔진 센서, 및 상기 무인 건설 기계의 연료를 감지하는 연료 센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 수신부는 상기 디지털 데이터를 10Hz/sec 이상의 주기로 수신할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 디지털 데이터를 상기 아이콘으로 변환시키기 위한 메모리를 포함할 수 있다
상기된 본 발명에 따르면, 무인 건설기계 모니터링 장치에서, 무인 건설 기계에 대한 실시간 디지털 데이터들을 수신하여 아이콘 형태로 표시할 수 있다. 따라서, 아이콘 형태로 표시된 무인 건설 기계의 여러 가지 정보들을 통해서 무인 건설 기계의 동작 상태를 정확하게 파악할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 건설 기계의 모니터링 시스템을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무인 건설 기계의 센서 모듈을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 도 1에 도시된 무인 건설 기계 모니터링 장치의 표시부를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 표시부의 아이콘을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7은 아이콘의 여러 가지 예시들을 나타낸 도면들이다.
도 8은 도 1의 시스템 상에서 무인 건설 기계의 모니터링 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 건설 기계의 모니터링 시스템을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 무인 건설 기계의 센서 모듈을 나타낸 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 무인 건설 기계의 모니터링 시스템은 센서 모듈(110), 송신부(160), 수신부(120), 네트워크(170), 컨트롤러(130) 및 표시부(140)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 무인 건설 기계(150)는 센서 모듈(110)과 송신부(160)를 포함할 수 있다. 무인 건설 기계(150)는 센서 모듈(110)과 송신부(160)를 포함한 무인 굴삭기를 포함할 수 있다. 무인 굴삭기는 하부 주행체, 하부 주행체 상에 선회 가능하게 연결된 상부 선회체, 상부 선회체에 연결된 붐, 붐에 연결된 암 및 암에 선택적으로 연결되는 어태치먼트를 포함할 수 있다. 어태치먼트는 버킷, 브레이커, 크러셔 등을 포함할 수 있다. 이러한 무인 굴삭기는 작업자에 의하지 않고 자동으로 작동될 수 있다. 그러나, 무인 건설 기계는 무인 굴삭기 이외에 다른 여러 가지 무인 건설 기계들을 포함할 수도 있다.
센서 모듈(110)은 적어도 하나의 무인 굴삭기에 대한 여러 가지 상태들을 실시간으로 감지할 수 있다. 따라서, 센서 모듈(110)은 복수개의 무인 굴삭기들 각각에 부착되어, 무인 굴삭기들 각각에 대한 여러 가지 상태들을 실시간으로 감지할 수 있다.
센서 모듈(110)은 ID 센서(111), GNSS(Global Navigation Satellite System) 센서(112), 스윙(swing) 센서(113), 하중 센서(114), 작업기 센서, 엔진 센서(118), 연료 센서(119) 등을 포함할 수 있다. 작업기 센서는 붐 센서(115), 암 센서(116) 및 버킷 센서(117)를 포함할 수 있다.
ID 센서(111)는 무인 굴삭기의 고유 식별 기호를 감지할 수 있다. ID 센서(110)가 감지한 무인 굴삭기의 고유 식별 기호는 디지털 데이터일 수 있다.
GNSS 센서(112)는 무인 굴삭기의 현재 위치 및 자세를 실시간으로 감지할 수 있다. 구체적으로, GNSS 센서(112)는 무인 굴삭기의 현재 위도, 경도 및 고도를 실시간으로 측정하여, 무인 굴삭기의 현재 위치를 실시간으로 감지할 수 있다. 또한, GNSS 센서(112)는 무인 굴삭기의 현재 자세를 실시간으로 감지할 수 있다. GNSS 센서(112)가 감지한 무인 굴삭기의 현재 위치 및 자세에 대한 실시간 정보는 디지털 데이터일 수 있다.
스윙(swing) 센서(113)는 무인 굴삭기의 상부 선회체의 선회 각도를 실시간으로 측정할 수 있다. 스윙 센서(113)가 측정한 상부 선회체의 선회 각도에 대한 실시간 정보는 디지털 데이터일 수 있다.
하중 센서(114)는 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물을 실시간으로 감지할 수 있다. 구체적으로, 하중 센서(114)는 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물의 무게, 적재물의 재질, 버킷의 굴삭 횟수 등을 실시간으로 감지할 수 있다. 하중 센서(114)가 감지한 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물에 대한 실시간 정보는 디지털 데이터일 수 있다.
붐 센서(115)는 무인 굴삭기의 붐의 각도를 실시간으로 측정할 수 있다. 암 센서(116)는 무인 굴삭기의 암의 각도를 실시간으로 측정할 수 있다. 버킷 센서(117)는 무인 굴삭기의 버킷의 각도를 실시간으로 측정할 수 있다. 붐 센서(115), 암 센서(116) 및 버킷 센서(117)에서 감지된 붐, 암 및 버킷에 대한 실시간 정보는 각도값으로 표현된 디지털 데이터일 수 있다.
엔진 센서(118)는 무인 굴삭기의 엔진을 실시간으로 감지할 수 있다. 구체적으로, 엔진 센서(118)는 엔진 및 관련 부품들에 대한 정보를 실시간으로 감지할 수 있다. 예를 들어서, 엔진 센서(118)는 엔진의 연비, 냉각수 온도, 작동유 온도, 작업 시간, 정지 시간 등을 실시간으로 감지할 수 있다. 엔진 센서(118)에서 감지한 무인 굴삭기의 엔진에 대한 실시간 정보는 디지털 데이터일 수 있다.
연료 센서(119)는 무인 굴삭기의 연료를 실시간으로 감지할 수 있다. 구체적으로, 연료 센서(119)는 무인 굴삭기의 연료 소모량, 연료 잔량 등과 같은 정보를 실시간으로 감지할 수 있다. 연료 센서(119)가 감지한 연료에 대한 실시간 정보를 디지털 데이터일 수 있다.
무인 건설기계(150)의 송신부(160)는 무인 건설기계(150)의 센서 모듈(110)이 감지한 디지털 데이터들을 무인건설기계의 모니터링 장치(180)의 수신부(120)로 실시간으로 전송할 수 있다. 네트워크(170)는 송신부(160)와 수신부(120)를 무선으로 연결하여 데이터를 전송하는 통신 방법일 수 있다.
수신부(120)는 송신부(160)가 전송한 디지털 데이터들을 실시간으로 수신할 수 있다. 특히, 디지털 데이터들을 실시간으로 업데이트하기 위해서, 수신부(120)는 디지털 데이터들을 10Hz/sec 이상의 주기로 수신할 수 있다.
구체적으로, 수신부(120)는 ID 센서(111)가 감지한 무인 굴삭기의 고유 식별 기호, GNSS 센서(112)가 감지한 무인 굴삭기의 현재 위도, 경도, 고도, 및 무인 굴삭기의 현재 자세, 스윙(swing) 센서(113)가 감지한 상부 선회체의 선회 각도, 하중 센서(114)가 감지한 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물의 무게, 적재물의 재질, 버킷의 굴삭 횟수, 붐 센서(115)가 감지한 무인 굴삭기의 붐의 각도, 암 센서(116)가 감지한 무인 굴삭기의 암의 각도, 버킷 센서(117)가 감지한 무인 굴삭기의 버킷의 각도, 엔진 센서(118)가 무인 굴삭기의 엔진 및 관련 부품들에 대한 상태들, 및 연료 센서(119)가 감지한 무인 굴삭기의 연료 소모량, 연료 잔량 등과 같은 디지털 데이터들을 실시간으로 수신할 수 있다.
컨트롤러(130)는 수신부(120)가 수신한 무인 굴삭기에 대한 디지털 데이터들을 메모리(132)에 저장할 수 있다. 또한, 컨트롤러(130)는 메모리(132)에 저장된 별도의 데이터 변환 테이블(미도시)를 이용하여 수신된 디지털 데이터들을 표시부(140)에 나타낼 아이콘(143)으로 변환시킬 수 있다. 예시적으로, 콘트롤러(130)는 GNSS 센서(112)가 측정한 무인 굴삭기의 현재 위치를 아이콘(143)의 위치로 변환하여 표시할 수 있으며, 스윙 센서(113)가 측정한 무인 굴삭기의 상부 선회체의 선회 각도 데이터, 붐 센서(115), 암 센서(116) 및 버킷 센서(117)에서 측정한 된 붐, 암 및 버킷의 각도 데이터는 후술할 아이콘(143)의 위치 표시창(144)내부에 위치한 작업기 아이콘(147)의 상부 선회체, 붐, 암 및 버킷의 형상으로 변환하여 표시할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 무인 건설 기계 모니터링 장치의 표시부를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 표시부의 아이콘을 나타낸 도면이며, 도 5 내지 도 7은 아이콘의 여러 가지 예시들을 나타낸 도면들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시부(140)는 컨트롤러(130)에 의해 수신된 디지털 데이터를 운영자가 쉽게 인식할 수 있도록 아이콘 형태로 표시할 수 있다. 표시부(140)는 맵(141), 리스트 표시창(142) 및 아이콘(143)을 포함할 수 있다.
맵(141)은 복수개의 무인 굴삭기들이 작업하는 영역을 지도 형태로 표시할 수 있다. 리스트 표시창(142)은 맵(141) 내에서 작업하는 무인 굴삭기들의 리스트들을 표시할 수 있다. 따라서, 운영자는 현재 맵(141) 내에서 작업 중인 무인 굴삭기들을 리스트 표시창(142)에 표시된 정보들을 통해서 확인할 수 있다. 맵(141)은 웹 페이지 상의 지도일 수 있다.
아이콘(143)은 맵(141) 내에서 작업 중인 무인 굴삭기들 각각에 대한 실시간 동작 상태 및 데이터를 운영자가 쉽게 인식할 수 있는 형태로 표시하는 역할을 할 수 있다. 아이콘(143)은 위치 표시창(144), 방향 표시창(145), ID 표시창(146), 작업기 아이콘(147), 엔진 표시창(148), 처리물 표시창(149) 및 아이콘 프레임(151)을 포함할 수 있다. 도 4 내지 도 7은 아이콘(143)의 예시적인 실시예이며, 위치 표시창(144), 방향 표시창(145), ID 표시창(146), 작업기 아이콘(147), 엔진 표시창(148), 처리물 표시창(149), 아이콘 프레임(151) 등의 위치, 크기 및 형상은 여러 가지 변형된 형태로 실시될 수 있다. 필요에 따라, 방향 표시창(145), ID 표시창(146), 엔진 표시창(148), 처리물 표시창(149) 등의 경우 아이콘 프레임(151) 내부에 배치 시킬 수도 있으며, 또는 외부에 배치 시킬 수도 있다. 또한, 위치 표시창(144), 방향 표시창(145), ID 표시창(146), 작업기 아이콘(147), 엔진 표시창(148), 처리물 표시창(149) 및 아이콘 프레임(151) 형상은 삼각형, 사각형, 원, 화살표, 다각형 등 다양한 형상으로 변형되어 적용 될 수 있다.
위치 표시창(144)은 무인 굴삭기의 위치를 맵(141) 상에서 표시할 수 있다. 본 실시예에서, 위치 표시창(144)은 무인 굴삭기의 형상을 표현한 작업기 아이콘(147)을 포함할 수 있다, 이에 따라 무인 굴삭기의 형상이 맵(141) 상에 표시할 수 있다. GNSS 센서(111)가 실시간으로 감지한 무인 굴삭기의 현재 위치를 위치 표시창(144)이 표시할 수 있다. 즉, 맵(141) 상에 표시된 위치 표시창(144)의 위치가 무인 굴삭기의 현재 위치와 대응될 수 있다. 따라서, 무인 굴삭기가 이동하면, 위치 표시창(144) 및 위치 표시창(144) 내의 작업기 아이콘(147)도 맵(141) 상에서 무인 굴삭기의 실제 이동 위치로 이동할 수 있다.
방향 표시창(145)은 무인 굴삭기의 진행 방향을 표시할 수 있다. GNSS 센서(112)가 실시간으로 감지한 무인 굴삭기의 현재 자세, 특히 하부 주행체의 자세로부터 무인 굴삭기의 진행 방향이 예측될 수 있다. 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 방향 표시창(145)은 예측된 무인 굴삭기의 진행 방향을 삼각형, 화살표 등 다양한 형태로 표시할 수 있으며 위치도 변경될 수 있다.
ID 표시창(146)은 무인 굴삭기의 고유 식별 기호를 표시할 수 있다. ID 센서(111)가 감지한 무인 굴삭기의 고유 식별 기호가 ID 표시창(146)에 표시됨으로써, 무인 굴삭기들 각각에 대한 개별적이면서 정확한 모니터링이 이루어질 수 있다. 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, ID 표시창(146)의 위치 및 형상은 변경 또는 변형되어 적용될 수 있다.
작업기 아이콘(147)은 위치 표시창(144) 내부에 위치하여 무인 굴삭기를 포함한 건설기계 및 기타 작업기의 형상 및 정보를 표시 할 수 있다. 예를 들면, 작업기 아이콘(147)은 무인 굴삭기의 상부 선회체의 선회 각도를 표시할 수 있다. 위치 표시창(144) 내부에 작업기 아이콘(147)이 무인 굴삭기의 형상을 표시할 때, 스윙 센서(113)가 실시간으로 감지한 상부 선회체의 선회 각도에 따라 상부 선회체가 회전한 상태로 표시될 수 있다. 예를 들어서, 무인 굴삭기의 상부 선회체가 하부 주행체에 대해서 회전되었다면, 이러한 상부 선회체의 회전이 도 6 또는 도 7에 도시된 형태로 위치 표시창(144)에 표시될 수 있다.
작업기 아이콘(147)은 무인 굴삭기의 작업기에 대한 정보를 표시할 수 있다. 구체적으로, 붐 센서(115)가 실시간으로 측정한 무인 굴삭기의 붐의 각도, 암 센서(116)가 실시간으로 측정한 무인 굴삭기의 암의 각도, 및 버킷 센서(117)가 실시간으로 측정한 무인 굴삭기의 버킷의 각도가 컨트롤러(130)에 의하여 붐, 암 및 버킷의 위치 및 형상으로 변환되어 작업기 아이콘(147)에 표시될 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면 붐과 암의 각도에 따라 작업기 아이콘(147)의 붐과 암의 길이가 달라진 것을 알 수 있다. 또한, 버킷의 각도에 따라 버킷이 암 쪽에 일부분 겹쳐지거나 겹쳐지지 않은 것을 알 수 있다.
엔진 표시창(148)은 무인 굴삭기의 엔진과 연료에 대한 정보를 표시할 수 있다. 엔진 센서(118)가 실시간으로 감지한 엔진 및 관련 부품들에 대한 정보, 예를 들어서, 엔진의 연비, 냉각수 온도, 작동유 온도, 작업 시간, 정지 시간 등에 대한 정보, 및 연료 센서(119)가 실시간으로 감지한 무인 굴삭기의 연료에 대한 정보, 예를 들어서, 연료 소모량, 연료 잔량 등이 엔진 표시창(148)에 표시될 수 있다.
처리물 표시창(149)은 무인 굴삭기에 의해 처리되는 처리물, 예를 들어서, 버킷에 적재된 적재물에 대한 정보를 표시할 수 있다. 하중 센서(114)가 실시간으로 감지한 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물에 대한 정보, 예를 들어서, 적재물의 무게, 적재물의 재질, 버킷의 굴삭 횟수 등이 처리물 표시창(149)에 표시될 수 있다.
도 8은 도 1의 장치를 이용해서 무인 건설 기계의 모니터링 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 단계 ST210에서, ID 센서(111)가 무인 굴삭기의 고유 식별 기호(ID)를 감지할 수 있다.
단계 ST220에서, GNSS 센서(112)가 무인 굴삭기의 현재 위도, 경도 및 고도를 실시간으로 측정하여, 무인 굴삭기의 현재 위치를 실시간으로 감지할 수 있다. 또한, GNSS 센서(112)가 무인 굴삭기의 현재 자세를 실시간으로 감지할 수 있다.
단계 ST230에서, 스윙(swing) 센서(113)가 상부 선회체의 선회 각도를 실시간으로 측정할 수 있다.
단계 ST240에서, 하중 센서(114)가 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물의 무게, 적재물의 재질, 버킷의 굴삭 횟수 등을 실시간으로 감지할 수 있다.
단계 ST250에서, 붐 센서(115)가 무인 굴삭기의 붐의 위치를 실시간으로 감지할 수 있다. 암 센서(116)가 무인 굴삭기의 암의 위치를 실시간으로 감지할 수 있다. 버킷 센서(117)가 무인 굴삭기의 버킷의 위치를 실시간으로 감지할 수 있다.
단계 ST260에서, 엔진 센서(118)가 엔진 및 관련 부품들에 대한 정보, 예를 들어서, 엔진의 연비, 냉각수 온도, 작동유 온도, 작업 시간, 정지 시간 등을 실시간으로 감지할 수 있다.
단계 ST270에서, 연료 센서(119)가 무인 굴삭기의 연료 소모량, 연료 잔량 등을 실시간으로 감지할 수 있다.
단계 ST280에서, 송신부(160)가 센서 모듈(110)이 감지한 디지털 데이터들을 네트워크(170)를 통해서 수신부(120)로 실시간으로 송신할 수 있다. 특히, 디지털 데이터들을 실시간으로 업데이트하기 위해서, 수신부(120)는 디지털 데이터들을 10Hz/sec 이상의 주기로 수신할 수 있다.
구체적으로, 수신부(120)는 ID 센서(111)가 감지한 무인 굴삭기의 고유 식별 기호, GNSS 센서(112)가 감지한 무인 굴삭기의 현재 위도, 경도, 고도, 및 무인 굴삭기의 현재 자세, 스윙(swing) 센서(113)가 감지한 상부 선회체의 선회 각도, 하중 센서(114)가 감지한 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물의 무게, 적재물의 재질, 버킷의 굴삭 횟수, 붐 센서(115)가 감지한 무인 굴삭기의 붐의 위치, 암 센서(116)가 감지한 무인 굴삭기의 암의 위치, 버킷 센서(117)가 감지한 무인 굴삭기의 버킷의 위치, 엔진 센서(118)가 무인 굴삭기의 엔진 및 관련 부품들에 대한 상태들, 및 연료 센서(119)가 감지한 무인 굴삭기의 연료 소모량, 연료 잔량 등과 같은 디지털 데이터들을 실시간으로 수신할 수 있다.
단계 ST290에서, 컨트롤러(130)가 수신부(120)가 수신한 무인 굴삭기에 대한 디지털 데이터들을 메모리(132)에 저장할 수 있다. 또한, 컨트롤러(130)는 수신된 디지털 데이터들을 아이콘(143)으로 변환시킬 수 있다. 컨트롤러(130)는 메모리(132)에 저장된 별도의 데이터 변환 테이블(미도시)을 이용하여 수신된 디지털 데이터를 표시부(140)에 나타낼 아이콘(143)으로 변환시킬 수 있다.
단계 ST300에서, 리스트 표시창(142)이 맵(141) 내 위치한 무인 굴삭기들의 리스트를 표시할 수 있다.
단계 ST310에서, 위치 표시창(144)이 무인 굴삭기의 현재 위치를 맵(141) 상에서 실시간으로 표시할 수 있다. 즉, GNSS 센서(111)가 실시간으로 감지한 무인 굴삭기의 현재 위치가 위치 표시창(144)에 표시될 수 있다.
단계 ST320에서, 위치 표시창(144)이 무인 굴삭기의 상부 선회체의 선회 각도도 표시할 수 있다. 스윙 센서(113)가 실시간으로 감지한 상부 선회체의 선회 각도에 따라 상부 선회체가 회전한 상태로 위치 표시창(144)에 표시될 수 있다.
단계 ST330에서, 방향 표시창(145)이 무인 굴삭기의 진행 방향을 표시할 수 있다. GNSS 센서(112)가 실시간으로 감지한 무인 굴삭기의 현재 자세로부터 예측된 무인 굴삭기의 진행 방향이 방향 표시창(145)에 화살표로 표시될 수 있다.
단계 ST340에서, ID 표시창(146)이 무인 굴삭기의 고유 식별 기호를 표시할 수 있다.
단계 ST350에서, 작업기 아이콘(147)이 무인 굴삭기의 작업기에 대한 정보를 표시할 수 있다. 구체적으로, 붐 센서(115)가 실시간으로 측정한 무인 굴삭기의 붐의 각도, 암 센서(116)가 실시간으로 측정한 무인 굴삭기의 암의 각도, 및 버킷 센서(117)가 실시간으로 측정한 무인 굴삭기의 버킷의 각도가 컨트롤러(130)의 변환 작업을 거쳐서 작업기 아이콘(147)의 붐, 암, 버킷의 위치 및 형상으로 표시될 수 있다.
단계 ST360에서, 엔진 표시창(148)이 무인 굴삭기의 엔진과 연료에 대한 정보를 표시할 수 있다. 엔진 센서(118)가 실시간으로 감지한 엔진 및 관련 부품들에 대한 정보, 예를 들어서, 엔진의 연비, 냉각수 온도, 작동유 온도, 작업 시간, 정지 시간 등에 대한 정보, 및 연료 센서(119)가 실시간으로 감지한 무인 굴삭기의 연료에 대한 정보, 예를 들어서, 연료 소모량, 연료 잔량 등이 엔진 표시창(148)에 표시될 수 있다.
단계 ST370에서, 처리물 표시창(149)이 무인 굴삭기에 의해 처리되는 처리물, 예를 들어서, 버킷에 적재된 적재물에 대한 정보를 표시할 수 있다. 하중 센서(114)가 실시간으로 감지한 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물에 대한 정보, 예를 들어서, 적재물의 무게, 적재물의 재질, 버킷의 굴삭 횟수 등이 처리물 표시창(149)에 표시될 수 있다.
본 실시예의 모니터링 장치 및 방법이 무인 굴삭기에 적용되는 것으로 예시하였으나, 본 실시예의 모니터링 장치 및 방법은 무인 굴삭기 이외에 다른 여러 가지 무인 건설 기계들에도 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예들에 따르면, 컨트롤러가 무인 건설 기계에 대한 실시간 디지털 데이터들을 아날로그 데이터로 변환시키고, 표시부가 아날로그 데이터들을 아이콘 형태로 표시할 수 있다. 따라서, 아이콘 형태로 표시된 무인 건설 기계의 여러 가지 아날로그 정보들을 통해서 무인 건설 기계의 동작 상태를 정확하게 파악할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 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 ; 센서 모듈 111 ; ID 센서
112 ; GNSS 센서 113 ; 스윙 센서
114 ; 하중 센서 115 ; 붐 센서
116 ; 암 센서 117 ; 버킷 센서
118 ; 엔진 센서 119 ; 연료 센서
120 ; 수신부 130 ; 컨트롤러
132 ; 메모리 140 ; 표시부
141 ; 맵 142 ; 리스트 표시창
143 ; 아이콘 144 ; 위치 표시창
145 ; 방향 표시창 146 ; ID 표시창
147 ; 작업기 아이콘 148 ; 엔진 표시창
149 ; 처리물 표시창 151 ; 아이콘 프레임

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 무인 건설 기계의 적어도 하나의 실시간 상태들에 대한 디지털 데이터를 획득하고;
    상기 디지털 데이터를 실시간으로 수신하고; 그리고
    상기 디지털 데이터를 실시간으로 아이콘 형태로 표시하는 것을 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무인 건설 기계에 대한 상기 디지털 데이터는 상기 무인 건설 기계의 고유 식별 기호(ID)를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 무인 건설 기계에 대한 상기 디지털 데이터는 상기 무인 건설 기계의 위치, 자세, 고도 및 진행 방향을 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함하고, 상기 디지털 데이터는 상기 무인 굴삭기의 상부 선회체의 회전 각도에 대한 디지털 데이터를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함하고, 상기 디지털 데이터는 상기 무인 굴삭기의 작업기에 대한 디지털 데이터들을 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 작업기에 대한 디지털 데이터들은 상기 무인 굴삭기의 붐, 암 및 버킷의 위치들에 대한 디지털 데이터들을 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함하고, 상기 디지털 데이터는 상기 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물에 대한 디지털 데이터를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 무인 건설 기계에 대한 상기 디지털 데이터는 상기 무인 건설 기계의 엔진과 연료에 대한 디지털 데이터들을 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 디지털 데이터를 수신하는 것은 상기 디지털 데이터를 10Hz/sec 이상의 주기로 수신하는 것을 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 디지털 데이터를 표시하는 것은
    상기 무인 건설 기계의 리스트들을 맵 상에 표시하고; 그리고
    상기 맵 상에 상기 디지털 데이터를 상기 아이콘 형태로 표시하는 것을 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 방법.
  11. 적어도 하나의 무인 건설 기계의 적어도 하나의 실시간 상태들에 대한 디지털 데이터를 획득하는 센서 모듈;
    상기 센서 모듈에서 획득한 상기 디지털 데이터를 전송하는 송신부;
    상기 송신부에서 전송된 상기 디지털 데이터들을 실시간으로 수신하는 수신부;
    상기 송신부와 상기 수신부를 연결하는 네트워크;
    상기 수신부에 수신된 상기 디지털 데이터들을 저장하고, 상기 저장된 디지털 데이터들을 아이콘으로 변환시키는 컨트롤러; 및
    상기 컨트롤러에 의해 변환된 상기 아이콘을 실시간으로 표시하는 표시부를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 센서 모듈은 상기 무인 건설 기계의 고유 식별 기호(ID)를 인식하는 ID 센서를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 센서 모듈은 상기 무인 건설 기계의 실시간 움직임에 따른 상기 무인 건설 기계의 위치, 자세, 고도 및 진행 방향을 감지하는 GNSS 센서를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함하고, 상기 센서 모듈은 상기 무인 굴삭기의 상부 선회체의 회전 각도를 측정하는 스윙 센서를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함하고, 상기 센서 모듈은 상기 무인 굴삭기의 작업기를 감지하는 작업기 센서를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 작업기 센서는
    상기 무인 굴삭기의 붐의 길이를 감지하는 붐 센서;
    상기 무인 굴삭기의 암의 길이를 감지하는 암 센서; 및
    상기 무인 굴삭기의 버킷의 위치를 감지하는 버킷 센서를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 무인 건설 기계는 무인 굴삭기를 포함하고, 상기 센서 모듈은 상기 무인 굴삭기의 버킷에 적재된 적재물을 감지하는 하중 센서를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 센서 모듈은
    상기 무인 건설 기계의 엔진을 감지하는 엔진 센서; 및
    상기 무인 건설 기계의 연료를 감지하는 연료 센서를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
  19. 제 11 항에 있어서, 상기 수신부는 상기 디지털 데이터를 10Hz/sec 이상의 주기로 수신하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
  20. 제 11 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 디지털 데이터를 상기 아이콘으로 변환시키기 위한 메모리를 포함하는 무인 건설 기계의 모니터링 시스템.
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