KR20220076027A - IoT를 적용한 작업 자동화 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 작업 공간에 설치된 복수의 설비(10)의 상태를 각각 감지하는 센서(111)를 통해 데이터를 각각 통합하여 수집하는 데이터 취득부(110), 설비(10)로 전원을 공급하는 전원부(120), 데이터 취득부(110)에 의해 획득된 데이터를 분석하고 빅데이터로 활용하여 복수의 설비(10) 및 전원부(120)를 각각 1:N으로 통합 제어하는 제어부(130), 데이터 취득부(110)에 의해 수집된 데이터 및 제어부(130)에 의한 제어 상태를 모니터링하는 모니터링부(140), 데이터 및 제어상태를 네트워크를 통해 전송하는 통신부(150), 및 통신부(150)로부터 전송된 데이터 및 제어상태를 분석하여 데이터 취득부(110) 및 제어부(130)를 원격제어하고, 설비(10)의 작업스케줄을 등록하여 제어부(130)로 전송하는, 원격제어부(160)를 포함하여, 제어부(130)를 통해 복수의 설비(10)를 제어 및 운영하도록 하고, 데이터의 수집 및 분석을 통해 설비(10)의 작업 효율성을 개선하도록 할 수 있는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템을 개시한다.
Description
본 발명은 단일 구성의 제어부를 통해 복수의 설비를 통합 제어 및 운영하도록 하고, 데이터의 수집 및 분석을 통해 설비의 작업 효율성을 개선하도록 하여서, 작업자의 작업환경을 개선하고 신속한 의사결정이 가능하도록 하고, 통합제어 및 정보수집이 요구되는 제조, 농장, 축사, 양식, 시설산업 분야에 적용가능하도록 할 수 있는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 종래의 IoT를 활용한 자동화 시스템은 수동 설비 제어 및 센서 연결을 통한 데이터의 송수신의 기능을 수행하였다.
예컨대, 기존의 수동 제어 및 센서 연결을 통한 데이터 수집 등의 단순한 구조로 구성되어 있고, 수동 제어 및 센서 연결을 배선작업에 상당한 시간이 소요되어 구축과정이 길고 오배선의 인적오류가 발생할 가능성이 상존한다.
또한, 다양한 설비 증설로 이에 따라 센서도 각각 구비하여야 하는데, 센서의 확장이 제한되는 한계가 있다.
이에, 복수의 설비를 통합 제어 및 운영하도록 하고, 데이터의 수집 및 분석을 통해 설비의 작업 효율성을 개선하도록 하고, 분석된 데이터를 활용하여 최적의 작업 상태를 구현하도록 하고 원격제어 및 스케줄 등록을 통해 작업 자동화를 구현할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단일 구성의 제어부를 통해 복수의 설비를 통합 제어 및 운영하도록 하고, 데이터의 수집 및 분석을 통해 설비의 작업 효율성을 개선하도록 하여서, 작업자의 작업환경을 개선하고 신속한 의사결정이 가능하도록 하고, 통합제어 및 정보수집이 요구되는 제조, 농장, 축사, 양식, 시설산업 분야에 적용가능하도록 할 수 있는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 작업 공간에 설치된 복수의 설비의 상태를 각각 감지하는 센서를 통해 데이터를 각각 통합하여 수집하는 데이터 취득부; 상기 설비로 전원을 공급하는 전원부; 상기 데이터 취득부에 의해 획득된 데이터를 분석하고 빅데이터로 활용하여 복수의 상기 설비 및 상기 전원부를 각각 1:N으로 통합 제어하는 제어부; 상기 데이터 취득부에 의해 수집된 데이터 및 상기 제어부에 의한 제어 상태를 모니터링하는 모니터링부; 상기 데이터 및 상기 제어상태를 네트워크를 통해 전송하는 통신부; 및 상기 통신부로부터 전송된 상기 데이터 및 상기 제어상태를 분석하여 상기 데이터 취득부 및 상기 제어부를 원격제어하고, 상기 설비의 작업스케줄을 등록하여 상기 제어부로 전송하는, 원격제어부;를 포함하여, 상기 제어부를 통해 복수의 상기 설비를 제어 및 운영하도록 하고, 데이터의 수집 및 분석을 통해 상기 설비의 작업 효율성을 개선하도록 하는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 설비의 온오프를 제어하는 SSR을 PCB로 제조하여 상기 제어부를 구성할 수 있다.
또한, 상기 전원부는 외부 교류전원을 직류전원으로 변환하여 인가하는 SMPS와, 상기 SMPS 전단에 형성되어 누전시 전원공급을 차단하는 누전차단기와, 상기 누전차단기와 SMPS 사이에 형성되어 스위칭하는 교류전자개폐기로 구성될 수 있다.
또한, 상기 설비는 스마트 팩토리에 설치되고, 상기 데이터 취득부는 상기 설비에 부착된 센서를 통해 데이터를 수집하고, 상기 제어부에 의한 분석과 제어, 및 상기 모니터링부에 의해 모니터링에 의해 상기 스마트 팩토리의 공정 로스를 줄이고 불량을 추적하도록 할 수 있다.
또한, 상기 설비는 스마트 팜의 하우스 및 온실에 설치되는 개폐기, 양액기 또는 통풍팬이고, 상기 데이터 취득부는 상기 개폐기, 양액기 또는 통풍팬에 부착되는 제1센서와, 상기 하우스 및 온실에 설치되어 외부환경정보를 감지하는 제2센서를 통해 데이터를 수집하고, 상기 제어부에 의한 분석과 제어를 수행하여 작물 성장에 최적화된 환경을 구축하도록 하고, 상기 모니터링부에 의해 모니터링에 의해 상기 스마트 팜의 작물 성장을 파악하도록 할 수 있다.
또한, 상기 설비는 아쿠아 팜에 설치되는 먹이공급기, 여과펌프, 산소공급기, 히터 또는 냉각기이고, 상기 데이터 취득부는 상기 먹이공급기, 여과펌프, 산소공급기, 히터 또는 냉각기에 부착된 센서를 통해 데이터를 수집하고, 상기 제어부에 의한 분석과 제어를 수행하여 최적의 어류 생장조건을 구축하도록 하고, 상기 모니터링부에 의해 모니터링에 의해 상기 아쿠아 팜의 어류 생장상태를 파악하도록 할 수 있다.
또한, 상기 원격제어부는 모바일 스마트 단말기일 수 있다.
본 발명에 의하면, 단일 구성의 제어부를 통해 복수의 설비를 통합 제어 및 운영하도록 하고, 데이터의 수집 및 분석을 통해 설비의 작업 효율성을 개선하도록 하여서, 작업자의 작업환경을 개선하고 신속한 의사결정이 가능하도록 하고, 통합제어 및 정보수집이 요구되는 제조, 농장, 축사, 양식, 시설산업 분야에 적용가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템을 구현한 제품사진을 예시한 것이다.
도 3은 도 1의 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템의 전원부를 예시한 것이다.
도 4는 도 1의 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템이 적용된 스마트 팜을 예시한 것이다.
도 2는 도 1의 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템을 구현한 제품사진을 예시한 것이다.
도 3은 도 1의 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템의 전원부를 예시한 것이다.
도 4는 도 1의 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템이 적용된 스마트 팜을 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템은, 작업 공간에 설치된 복수의 설비(10)의 상태를 각각 감지하는 센서(111)를 통해 데이터를 각각 통합하여 수집하는 데이터 취득부(110), 설비(10)로 전원을 공급하는 전원부(120), 데이터 취득부(110)에 의해 획득된 데이터를 분석하고 빅데이터로 활용하여 복수의 설비(10) 및 전원부(120)를 각각 1:N으로 통합 제어하는 제어부(130), 데이터 취득부(110)에 의해 수집된 데이터 및 제어부(130)에 의한 제어 상태를 모니터링하는 모니터링부(140), 데이터 및 제어상태를 네트워크를 통해 전송하는 통신부(150), 및 통신부(150)로부터 전송된 데이터 및 제어상태를 분석하여 데이터 취득부(110) 및 제어부(130)를 원격제어하고, 설비(10)의 작업스케줄을 등록하여 제어부(130)로 전송하는, 원격제어부(160)를 포함하여, 제어부(130)를 통해 복수의 설비(10)를 제어 및 운영하도록 하고, 데이터의 수집 및 분석을 통해 설비(10)의 작업 효율성을 개선하도록 하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 전술한 구성의 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 데이터 취득부(110)는 작업 공간에 설치된 복수의 설비(10)의 상태를 각각 감지하는 센서(111)를 통해 설비상태와 관련된 데이터를 각각 통합하여 수집하여서 제어부(130)로 전송한다. 여기서, 485통신을 통해 작업 공간 또는 설비(10)에 따라 센서(111)의 확장이 가능하도록 할 수 있다.
다음, 전원부(120)는 설비(10)로 전원을 공급하여 설비(10)를 구동하도록 한다.
예컨대, 전원부(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 교류전원 AC 220V를 직류전원 DC 24V로 변환하여 인가하는 SMPS(switching mode power supply)(121)와, SMPS(121) 전단에 형성되어 누전시 전원공급을 차단하는 누전차단기(ELB;Electronic Leak Break)(123)와, 누전차단기(123)와 SMPS(121) 사이에 형성되어 스위칭하는 교류전자개폐기(123)로 구성될 수 있고, 교류전자개폐기(123)는 주 전원스위치(123a)와 비상 스위치(123b)로 구분되어 이루어질 수 있다.
다음, 제어부(130)는 데이터 취득부(110)에 의해 획득된 데이터를 분석하고 설비(10) 구동 관련 빅데이터로 활용하여, 복수의 설비(10) 및 전원부(120)를 각각 1:N으로 통합 제어하여서, 복수의 설비(10)를 환경에 제약받지 않고 단일 구성의 제어부(130)로 제어 및 운영이 가능하도록 할 수 있다.
한편, 제어부(130)를 설비(10)의 온오프를 제어하는 SSR(Solid State Relay; 반도체 릴레이)을 PCB로 제조하여 구성하여서, 제조 리드타임 및 배선작업시간을 단축시킬 수 있다.
참고로, 제어부(130)는 I/O포트를 통해 설비(10) 또는 센서(111)와 연결되어 신호를 송수시하고 SSR을 통해 설비(10) 또는 센서(111)를 제어하도록 할 수 있다.
다음, 모니터링부(140)는 데이터 취득부(110)에 의해 수집된 데이터 및 제어부(130)에 의한 제어 상태를 모니터링하여서, 설비(10) 또는 센서(111)의 작동 상태 및 설비(10) 또는 센서(111)의 제어 상태를 모니터링하고, 설비(10) 또는 센서(111) 이상 또는 오류시에 식별하여 관리자가 신속하게 대처하도록 할 수 있다.
다음, 통신부(150)는 제어부(130)로부터의 데이터 및 제어상태를 유무선 통신네트워크를 통해 원격제어부(160)로 전송한다.
다음, 원격제어부(160)는 통신부(150)로부터 전송된 데이터 및 제어상태를 분석하고 분석된 정보에 따라 제어정보를 데이터 취득부(110) 및 제어부(130)로 전송하여 원격제어하도록 하고, 설비(10)의 작업스케줄을 등록하고 등록된 작업스케줄을 제어부(130)로 전송하여 설비(10)에 의한 작업 자동화를 구현할 수 있다.
여기서, 원격제어부(160)는 작업스케줄 등록과 모니터링과 원격제어를 구현할 수 있는 앱이 설치된 모바일 스마트 단말기여서 관리자가 장소에 제한없이 원격지에서 제어하도록 할 수 있다.
한편, 앞서 언급한 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템이 적용되는 다양한 분야를 예시하면 다음과 같다.
우선, 설비(10)는 스마트 팩토리에 설치되고, 데이터 취득부(110)는 제조공정의 각종 설비(10)에 부착된 해당 센서(111)를 통해 데이터를 각각 수집하고, 제어부(130)에 의한 분석과 제어, 및 모니터링부(140)에 의해 모니터링에 의해 스마트 팩토리의 공정 로스를 줄이고 불량을 추적하도록 하고, 무인에 의한 24시간 작업이 가능하도록 하고, 복수의 설비(10)의 통합 제어가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 설비(10)는 스마트 팜의 하우스 및 온실(20)에 설치되는 개폐기, 양액기 또는 통풍팬이고, 데이터 취득부(110)는 개폐기, 양액기 또는 통풍팬에 부착되는 제1센서와, 하우스 및 온실에 설치되어 외부환경정보를 감지하는 제2센서를 통해 설비(10) 및 환경에 대한 데이터를 수집하고, 제어부(130)에 의한 분석과 제어를 수행하여 작물 성장에 최적화된 환경을 구축하도록 하고, 모니터링부(140)에 의해 모니터링에 의해 스마트 팜의 작물 성장을 파악하도록 할 수 있다.
또한, 설비(10)는 아쿠아 팜에 설치되는 먹이공급기, 여과펌프, 산소공급기, 히터 또는 냉각기이고, 데이터 취득부(110)는 먹이공급기, 여과펌프, 산소공급기, 히터 또는 냉각기에 부착된 센서(111)를 통해 데이터를 수집하고, 제어부(130)에 의한 분석과 제어를 수행하여 최적의 어류 생장조건을 구축하도록 하고, 모니터링부(140)에 의해 모니터링에 의해 아쿠아 팜의 어류 생장상태를 파악하도록 할 수 있다.
또한, 출입통제가 필요한 시설의 설비(10)인 출입통제 차폐기에 설치되는 센서(111)를 통해 출입통제 및 출입 모니터링이 가능하도록 할 수 있고, 이외에도 제조현장과 축사에 적용될 수도 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 IoT를 적용한 작업 자동화 시스템의 구성에 의해서, 제어부를 통해 복수의 설비를 통합 제어 및 운영하도록 하고, 데이터의 수집 및 분석을 통해 설비의 작업 효율성을 개선하도록 하여서, 작업자의 작업환경을 개선하고 신속한 의사결정이 가능하도록 하고, 통합제어 및 정보수집이 요구되는 제조, 농장, 축사, 양식, 시설산업 분야에 적용가능하도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 데이터 취득부
111 : 센서
120 : 전원부 121 :SMPS
122 : 누전차단기 123 : 교류전자개폐기
130 : 제어부 140 : 모니터링부
150 : 통신부 160 : 원격제어부
10 : 설비 20 : 하우스, 온실
120 : 전원부 121 :SMPS
122 : 누전차단기 123 : 교류전자개폐기
130 : 제어부 140 : 모니터링부
150 : 통신부 160 : 원격제어부
10 : 설비 20 : 하우스, 온실
Claims (7)
- 작업 공간에 설치된 복수의 설비의 상태를 각각 감지하는 센서를 통해 데이터를 각각 통합하여 수집하는 데이터 취득부;
상기 설비로 전원을 공급하는 전원부;
상기 데이터 취득부에 의해 획득된 데이터를 분석하고 빅데이터로 활용하여 복수의 상기 설비 및 상기 전원부를 각각 1:N으로 통합 제어하는 제어부;
상기 데이터 취득부에 의해 수집된 데이터 및 상기 제어부에 의한 제어 상태를 모니터링하는 모니터링부;
상기 데이터 및 상기 제어상태를 네트워크를 통해 전송하는 통신부; 및
상기 통신부로부터 전송된 상기 데이터 및 상기 제어상태를 분석하여 상기 데이터 취득부 및 상기 제어부를 원격제어하고, 상기 설비의 작업스케줄을 등록하여 상기 제어부로 전송하는, 원격제어부;를 포함하여, 상기 제어부를 통해 복수의 상기 설비를 제어 및 운영하도록 하고, 데이터의 수집 및 분석을 통해 상기 설비의 작업 효율성을 개선하도록 하는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 설비의 온오프를 제어하는 SSR을 PCB로 제조하여 상기 제어부를 구성하는 것을 특징으로 하는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 전원부는 외부 교류전원을 직류전원으로 변환하여 인가하는 SMPS와, 상기 SMPS 전단에 형성되어 누전시 전원공급을 차단하는 누전차단기와, 상기 누전차단기와 SMPS 사이에 형성되어 스위칭하는 교류전자개폐기로 구성되는 것을 특징으로 하는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 설비는 스마트 팩토리에 설치되고, 상기 데이터 취득부는 상기 설비에 부착된 센서를 통해 데이터를 수집하고,
상기 제어부에 의한 분석과 제어, 및 상기 모니터링부에 의해 모니터링에 의해 상기 스마트 팩토리의 공정 로스를 줄이고 불량을 추적하도록 하는 것을 특징으로 하는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 설비는 스마트 팜의 하우스 및 온실에 설치되는 개폐기, 양액기 또는 통풍팬이고,
상기 데이터 취득부는 상기 개폐기, 양액기 또는 통풍팬에 부착되는 제1센서와, 상기 하우스 및 온실에 설치되어 외부환경정보를 감지하는 제2센서를 통해 데이터를 수집하고,
상기 제어부에 의한 분석과 제어를 수행하여 작물 성장에 최적화된 환경을 구축하도록 하고, 상기 모니터링부에 의해 모니터링에 의해 상기 스마트 팜의 작물 성장을 파악하도록 하는 것을 특징으로 하는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 설비는 아쿠아 팜에 설치되는 먹이공급기, 여과펌프, 산소공급기, 히터 또는 냉각기이고,
상기 데이터 취득부는 상기 먹이공급기, 여과펌프, 산소공급기, 히터 또는 냉각기에 부착된 센서를 통해 데이터를 수집하고,
상기 제어부에 의한 분석과 제어를 수행하여 최적의 어류 생장조건을 구축하도록 하고, 상기 모니터링부에 의해 모니터링에 의해 상기 아쿠아 팜의 어류 생장상태를 파악하도록 하는 것을 특징으로 하는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 원격제어부는 모바일 스마트 단말기인 것을 특징으로 하는, IoT를 적용한 작업 자동화 시스템.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020200164777A KR102463605B1 (ko) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | IoT를 적용한 작업 자동화 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020200164777A KR102463605B1 (ko) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | IoT를 적용한 작업 자동화 시스템 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20220076027A true KR20220076027A (ko) | 2022-06-08 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115541991A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-30 | 江苏盛德电子仪表有限公司 | 一种具有温度测量功能的物联网智能电能表 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200017054A (ko) * | 2018-08-08 | 2020-02-18 | (주)길 소프트 | 스마트 팜 데이터 통합 수집/분석 및 모니터링/제어/예측 시스템과 그 방법 |
| KR20200037816A (ko) | 2017-08-02 | 2020-04-09 | 스트롱 포스 아이오티 포트폴리오 2016, 엘엘씨 | 대규모 데이터 세트들을 갖는 산업 사물 인터넷 데이터 수집 환경에서의 검출을 위한 방법들 및 시스템들 |
| KR102134755B1 (ko) * | 2019-01-24 | 2020-07-16 | 주식회사 아이센텍이엔씨 | IoT 기반 전원관리 시스템 및 방법 |
-
2020
- 2020-11-30 KR KR1020200164777A patent/KR102463605B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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| CN115541991A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-30 | 江苏盛德电子仪表有限公司 | 一种具有温度测量功能的物联网智能电能表 |
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