KR20220122922A - Data Logger System based on Artificial Intelligence - Google Patents

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KR20220122922A
KR20220122922A KR1020210167511A KR20210167511A KR20220122922A KR 20220122922 A KR20220122922 A KR 20220122922A KR 1020210167511 A KR1020210167511 A KR 1020210167511A KR 20210167511 A KR20210167511 A KR 20210167511A KR 20220122922 A KR20220122922 A KR 20220122922A
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KR1020210167511A
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정우근
김경미
설동철
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주식회사 알엠에이
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Abstract

The present invention relates to an AI-based data logger system, which provides a data analysis solution, comprising: a control panel for controlling an operating part; an AI processing unit for collectively collecting heterogeneous field data; and a management information processing device for differently controlling an adjustment operation of the operating part.

Description

AI기반 데이터 로거 시스템{Data Logger System based on Artificial Intelligence}AI-based data logger system {Data Logger System based on Artificial Intelligence}

본 명세서에 개시된 내용은 데이터 로거 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 센서가 마련된 현장 제어반에서 감시하는 현장 감시 자료를 서버에 전송하고 이를 기반으로 저장 및 가공한 후 다시 각각의 제어반에서 필요한 데이터를 전송받아 이용하는 기술에 관한 것이다.The content disclosed in this specification relates to a data logger system, and more specifically, transmits on-site monitoring data monitored by an on-site control panel equipped with an external sensor to a server, stores and processes it based on this, and stores and processes the data required by each control panel again. It is about the technology to receive and use.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the material described in this section is not prior art to the claims of this application, and inclusion in this section is not an admission that it is prior art.

일반적으로, 현장계측 시스템은 현장 제어반과 원격지에 있는 중앙의 관리 정보처리장치로 이루어지는 것으로, 현장 제어반은 이에 연결된 각종 외부 센서들을 이용하여 현장 감시 자료를 생성하며 이를 통신망을 사용하여 원격지의 관리 정보처리장치에 전송한다.In general, a field measurement system consists of an on-site control panel and a central management information processing device located at a remote location. send to the device.

그리고, 이러한 중앙 관리 정보처리장치에서는 이들 전송된 감시 자료들을 기초로 현장 상황을 관리하게 되고, 이들을 바탕으로 현장 제어반에 연결된 각종 기기의 조작을 원격에서 수행할 수 있다.In addition, the central management information processing device manages the on-site situation based on these transmitted monitoring data, and based on these, various devices connected to the on-site control panel can be operated remotely.

예를 들어, 기존 시스템은 현장 제어부를 PLC(Programmable Logic Control)와 RTU(Remote Terminal Unit)로 만든다. 그래서, PLC는 계측기기에서 감시대상의 상태정보를 수집할 경우, 관리 정보처리장치에 RTU를 통해 상태정보를 전달하고, 현재 상태에 맞게 제어를 받아서 모터와 밸브 등의 부하 설비를 적절하게 운전한다. 그래서, 관리자가 원하는 상태로 감시대상을 운용한다.For example, the existing system makes the field control unit PLC (Programmable Logic Control) and RTU (Remote Terminal Unit). So, when the PLC collects the status information of the monitoring target from the measuring device, it transmits the status information to the management information processing device through the RTU, receives control according to the current status, and operates the load equipment such as motors and valves appropriately. . Therefore, the monitoring target is operated in the state desired by the administrator.

한편, 종래의 현장 계측 시스템 중 현장 제어반은 데이터 로거의 기능이 없이 단순히 입출력 정보를 전송하거나 전송받을 뿐이므로, 정전이나 통신선로의 이상 상황이 발생하는 경우 그 기간에 대해서는 현장의 감시 데이터의 확인이 쉽지 않다. 아울러 정전이나 통신선로의 이상 상황이 종료된 후에도 이들 데이터에 대한 백업 기능이 없으므로 이를 확인할 수 없다는 문제점이 있다.On the other hand, among the conventional field measurement systems, the field control panel simply transmits or receives input/output information without the function of a data logger. Uneasy. In addition, there is a problem that it cannot be checked because there is no backup function for these data even after a power outage or abnormal condition of the communication line is terminated.

즉, 이러한 시스템은 PLC와 RTU, 또는 통신선로 등에서 고장을 나타내면, 신속히 다른 방식으로 제어해야 하는데 이러한 점이 쉽지가 않다. 그리고, 이때 별도의 비상 시스템을 설치하면 운용과 설치, 유지 등에 여러 어려움이 따를 수가 있다.That is, if such a system shows a failure in PLC, RTU, or communication line, it must be quickly controlled in a different way, but this is not easy. In addition, if a separate emergency system is installed at this time, various difficulties may follow in operation, installation, and maintenance.

(특허문헌 0001) KR10-2108932 B1(Patent Document 0001) KR10-2108932 B1

(특허문헌 0002) KR10-2019-0046244 A(Patent Document 0002) KR10-2019-0046244 A

(특허문헌 0003) KR10-2229387 B1(Patent Document 0003) KR10-2229387 B1

참고적으로, 이러한 특허문헌 1의 기술은 설치할 센서의 종류 또는 개수가 시설물의 분류, 종류, 형태 또는 규모에 따라 상이하더라도 시설물 계측에 필요한 센서를 연결하여 센서의 검출값을 수집하도록 용이하게 셋팅 마무리하도록 한다.For reference, the technology of Patent Document 1 makes it easy to set up and collect the detection value of the sensor by connecting the sensor required for facility measurement, even if the type or number of sensors to be installed is different depending on the classification, type, shape, or scale of the facility. let it do

그리고, 특허문헌 2는 원격 모니터링하는 데 이종의 센서를 이용하는 복수 분류의 사회기반시설물에도 설치 사용할 수 있고, 이종의 IOT 통신망에도 선택적으로 접속하도록 한다.In addition, Patent Document 2 can be installed and used for multiple types of infrastructure using different types of sensors for remote monitoring, and selectively connected to heterogeneous IOT networks.

또한 특허문헌 3은 모뎀 데이터로거를 이용하여 원격지의 데이터를 측정하는 기술을 개시한다.In addition, Patent Document 3 discloses a technique for measuring data from a remote location using a modem data logger.

개시된 내용은, 먼저 기존의 입출력 정보 이외에 AI기반의 데이터 로거 기능을 추가할 수 있도록 별도의 AI처리부가 마련되고, 중앙 제어부의 정전이나 통신 두절의 경우에도 차후에 문제 시점의 데이터를 AI처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 서버의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진 AI기반 데이터 로거 시스템을 제공하고자 한다.In the disclosed contents, first, a separate AI processing unit is provided to add an AI-based data logger function in addition to the existing input/output information. and to provide an AI-based data logger system with the function of restoring it to the computer of the central server.

그리고 또한, 이러한 경우, AI처리부에서 일반 공장 또는 HACCP 공장 등에서 다양한 데이터 개더링(gathering) 및 통신을 이어주는 방식으로 실시간 모니터링을 통해, 공정 이상을 사전에 감지, 대응하며, 데이터 분석으로 알람 경보를 지원하는 데이터 분석 솔루션을 제공한다.Also, in this case, the AI processing unit detects and responds to process abnormalities in advance through real-time monitoring in a way that connects various data gathering and communication in general factories or HACCP factories, etc., and supports alarm alerts through data analysis. We provide data analysis solutions.

이에 더하여, AI처리부는 SBC(Single Board Computing) 아키텍처 기반 디바이스 하드웨어 구현과 다양한 범용 설비로부터 데이터 수집/처리/전송을 위한 서비스를 제공하고, 제조 설비와 장치(센서)로부터 데이터를 수집할 수 있는 다양한 I/F를 제공하도록 한다.In addition to this, the AI processing unit implements device hardware based on SBC (Single Board Computing) architecture and provides services for data collection/processing/transmission from various general-purpose facilities, and various functions that can collect data from manufacturing facilities and devices (sensors) Provide I/F.

실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템은,AI-based data logger system according to the embodiment,

먼저 AI처리부에서 즉, AI기반의 지능형 데이터 취합분석기기는 현장장비에서 데이터를 제공받기 위한 PLC나 SCADA/HMI 공정 감시제어시스템 및 이기종 유틸리티 연계시스템과의 통신 프로토콜(Unified Gateway)을 제공한다. 그리고 또한, 이러한 경우에 다양한 디바이스 및 데이터 전송방식을 지원하는 신뢰성 있는 프로토콜을 지원한다.First, in the AI processing unit, that is, the AI-based intelligent data collection and analysis device provides a communication protocol (Unified Gateway) with PLC or SCADA/HMI process monitoring control system and heterogeneous utility linkage system to receive data from field equipment. In addition, in this case, a reliable protocol supporting various devices and data transmission methods is supported.

예를 들어, 통상 한가지의 데이터 항목이나 센싱방법을 관리하는데 비하여 각종 센서와 디바이스, IO보드, PLC등 다양한 데이터 인터페이스를 제공한다.For example, it provides various data interfaces such as various sensors, devices, IO boards, and PLCs, compared to managing one data item or sensing method in general.

특히, AI기반의 지능형 데이터 취합분석기기로 현장의 센서 및 디바이스와 연계하고 통신 게이트웨이 역할과 함께 데이터에 대한 분석, 관리, 모니터링 알람을 제공하며, 또한 이에 더하여 최적화된 데이터 취합분석 콘트롤시스템을 제공하는 것을 특징으로 한다.In particular, it is an AI-based intelligent data collection and analysis device that connects with on-site sensors and devices, serves as a communication gateway, provides data analysis, management, and monitoring alarms, and in addition, provides an optimized data collection analysis control system. characterized in that

실시예들에 의하면, 기존의 입출력 정보 이외에 AI기반의 데이터 로거 기능을 추가할 수 있도록 별도의 AI처리부가 마련되고, 중앙 제어부의 정전이나 통신 두절의 경우에 도 차후에 문제 시점의 데이터를 AI처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 제어부의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진 AI기반 데이터 로거 시스템을 제공한다.According to the embodiments, a separate AI processing unit is provided to add an AI-based data logger function in addition to the existing input/output information. We provide an AI-based data logger system with a function to check and restore it to the computer of the central control unit.

그리고 또한, 이러한 AI처리부 즉, AI기반의 지능형 데이터 취합분석기기에서 데이터 수집 및 처리 장치 각종 센서로부터 취득 신호를 수집 처리하며, 분석.진단이 가능하도록 데이터 가공 처리와 분석을 제공한다.In addition, this AI processing unit, that is, AI-based intelligent data collection and analysis equipment collects and processes signals acquired from various sensors of data collection and processing devices, and provides data processing processing and analysis to enable analysis and diagnosis.

이에 더하여, 이러한 데이터 수집 및 분석장치는 측정이 복잡하고 연결장치가 많아 사용이 불편한 점을 해결한다. 그래서, 이를 통해 온도/압력/소음/진동 등 다양한 신호를 휴대용 PC나 노트북 등과 연결하여 수집 및 분석할 수 있는 종합적 프로토콜 게이트웨이 역할의 신호 수집 장치를 제공한다.In addition, this data collection and analysis device solves the inconvenient point of use because measurement is complicated and there are many connected devices. Therefore, it provides a signal collection device serving as a comprehensive protocol gateway that can collect and analyze various signals such as temperature/pressure/noise/vibration by connecting it to a portable PC or laptop computer.

도 1 내지 도 3은 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템을 개념적으로 설명하기 위한 도면
도 4는 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템을 전체적으로 도시한 도면
도 5는 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템의 구성을 도시한 블록도
도 6은 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트
도 7은 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템에 적용한 공장에서의 HMI 모니터링 화면을 보여주는 도면
1 to 3 are diagrams for conceptually explaining an AI-based data logger system according to an embodiment;
4 is a view showing the overall AI-based data logger system according to an embodiment;
5 is a block diagram showing the configuration of an AI-based data logger system according to an embodiment;
6 is a flowchart sequentially illustrating the operation of an AI-based data logger system according to an embodiment;
7 is a view showing an HMI monitoring screen in a factory applied to an AI-based data logger system according to an embodiment;

도 1 내지 도 3은 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 to 3 are diagrams schematically illustrating an AI-based data logger system according to an embodiment.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예의 데이터 로거 시스템은 먼저 도 1에 도시된 대로 기존의 입출력 정보 이외에 AI기반의 데이터 로거 기능을 추가할 수 있도록 별도의 AI처리부가 마련된다. 그리고, 또한 중앙 서버의 정전이나 통신 두절의 경우에도 차후에 문제 시점의 데이터를 AI처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 서버의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진다.1 to 3 , in the data logger system of one embodiment, a separate AI processing unit is provided to add an AI-based data logger function in addition to the existing input/output information as shown in FIG. 1 . In addition, in the case of a power outage or communication interruption of the central server, it has a function of checking the data at the time of the problem by the AI processing unit and restoring it to the computer of the central server.

그리고 또한, 이러한 경우, 일반 공장 또는 HACCP 공장 등에서 다양한 데이터 개더링 및 통신을 이어주는 방식으로 실시간 모니터링을 통해, 공정 이상을 사전에 감지, 대응하며, 데이터 분석으로 알람 경보 지원을 가능하는 데이터 분석 솔루션을 제공한다.In addition, in this case, we provide a data analysis solution that detects and responds to process abnormalities in advance through real-time monitoring in a way that connects various data gathering and communication in general factories or HACCP factories, and supports alarm alerts through data analysis. do.

즉, 일반 공장 또는, HACCP 현장의 각종 데이터를 취합하여 데이터 취합분석기로 이기종의 다양한 프로토콜을 종합적으로 취합 분석하여 원격 모니터링 지원 허브 역할을 제공한다.In other words, it provides a remote monitoring support hub role by collecting various data from a general factory or HACCP site and comprehensively collecting and analyzing various heterogeneous protocols with a data collection analyzer.

이에 더하여, SBC(Single Board Computing) 아키텍처 기반 디바이스 하드웨어 구현과 다양한 범용 설비로부터 데이터 수집/처리/전송을 위한 지원 서비스를 제공하고, 제조 설비와 장치(센서)로부터 데이터를 수집할 수 있는 다양한 I/F를 제공하도록 한다.In addition, SBC (Single Board Computing) architecture-based device hardware implementation and support services for data collection/processing/transmission from various general-purpose facilities are provided, and various I/ to provide F.

구체적으로는, 이러한 데이터 로거 시스템은 이를 위해, 도 2와 같이 AI처리부 즉, AI기반 데이터 취합분석기기를 구비한다.Specifically, for this purpose, the data logger system includes an AI processing unit, that is, an AI-based data collection and analysis device, as shown in FIG. 2 .

즉, 이러한 기기는 이기종 데이터 프로토콜 게이트웨이 역할을 수행하며, 현장상황에 맞는 데이터 제어를 수행하고, 데이터 수집 시스템의 데이터들이 전송시 제어하는 프로토콜 플랫폼과 어플리케이션에서 데이터 취합분석 콘트롤러와 연계하여 사전 정의한다.That is, these devices perform the role of a heterogeneous data protocol gateway, perform data control according to the field situation, and are predefined in connection with the data collection and analysis controller in the protocol platform and application that controls the data of the data collection system when it is transmitted.

그리고, 또한 이러한 기기는 현장 데이터 수집 장치를 제공하며, 이러한 수집 장치는 각종 센서를 탐색하여 각종 공장에 최적화한 디바이스 조사 및 현장 데이터 수집가능한 OPC-UA 정보수집장치 인터페이스를 제공한다. 그리고 또한, 부가적으로 이렇게 수집된 센서의 정보를 사용자가 다루기 편리한 사용자 인터페이스 및 HMI를 제공하기도 한다.In addition, this device provides a field data collection device, and this collection device provides an OPC-UA information collection device interface capable of detecting various sensors and collecting device research and field data optimized for various factories. In addition, it also provides a user interface and HMI that is convenient for the user to handle the sensor information collected in this way.

한편으로, 이러한 데이터 로거 시스템은 이러한 경우, 이기종 현장 데이터에 대하여 개더링 및 연결에 관한 구성을 별도로 제공함으로써, 이기종 현장 데이터를 원활하게 수집 분석할 수 있도록 한다.On the other hand, in this case, such a data logger system separately provides a configuration related to gathering and connection with respect to heterogeneous field data, so that heterogeneous field data can be smoothly collected and analyzed.

예를 들어, 공장 환경과 상황에 따른 유선 혹은 무선으로 통신하며, 유무선 혼용을 적용한다. 구체적으로는, 센서로 온도와 습도 등 주변 상태를 모니터링하고 데이터 값을 디지털로 변환하여 공장 내부에 온도 및 유기물 농도 등을 조절하기 위한 콘트롤러 속도 및 On, Off 제어 명령을 가동부에 전달한다.For example, it communicates by wire or wireless depending on the factory environment and situation, and a mix of wired and wireless is applied. Specifically, the sensor monitors ambient conditions such as temperature and humidity, and converts the data values to digital to transmit the controller speed and On, Off control commands for controlling the temperature and organic concentration inside the factory to the moving part.

따라서, 이를 통해 일실시예의 AI기반 데이터 로거 시스템은 기존의 입출력 정보 이외에 AI기반의 데이터 로거 기능을 추가할 수 있도록 별도의 AI처리부가 마련된다. 그리고, 또한 이에 더하여, 중앙 제어부의 정전이나 통신 두절의 경우에 도 차후에 문제 시점의 데이터를 AI처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 제어부의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진 AI기반 데이터 로거 시스템을 제공한다.Accordingly, in the AI-based data logger system of an embodiment through this, a separate AI processing unit is provided so that an AI-based data logger function can be added in addition to the existing input/output information. And, in addition to this, even in the case of a power outage or communication interruption of the central control unit, the AI-based data logger system having the function of checking the data at the problem point later by the AI processing unit and restoring it to the computer of the central control unit is provided.

그리고 또한, 이러한 데이터 로거 시스템은 데이터 수집 및 처리 장치 각종 센서로부터 취득 신호를 수집 처리하며, 분석.진단이 가능하도록 데이터 가공 처리와 분석을 제공한다.In addition, this data logger system collects and processes signals acquired from various sensors of data collection and processing devices, and provides data processing processing and analysis to enable analysis and diagnosis.

이에 더하여, 이러한 데이터 수집 및 분석장치는 측정이 복잡하고 연결장치가 많아 사용이 불편한 점을 해결한다. 그래서, 이를 통해 온도/압력/소음/진동 등 다양한 신호를 휴대용 PC나 노트북 등과 연결하여 수집 및 분석할 수 있는 종합적 프로토콜 게이트웨이 역할의 신호 수집 장치를 제공한다.In addition, this data collection and analysis device solves the inconvenient point of use because measurement is complicated and there are many connected devices. Therefore, it provides a signal collection device serving as a comprehensive protocol gateway that can collect and analyze various signals such as temperature/pressure/noise/vibration by connecting it to a portable PC or laptop computer.

도 4는 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템을 전체적으로 나타낸 도면이다.4 is a view showing the overall AI-based data logger system according to an embodiment.

도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템은 크게, 다수의 상이한 공장 설비와 상황별로 각기 설치된 현장 제어반과 AI처리부, 원격지에 있는 중앙의 관리 정보처리장치를 포함하여 구성된다(a 참조).As shown in FIG. 4, the AI-based data logger system according to an embodiment is largely configured to include an on-site control panel and AI processing unit respectively installed for a number of different factory facilities and situations, and a central management information processing unit located at a remote location. becomes (see a).

부가적으로, 이러한 시스템은 관리 정보처리장치에 연결하여 고장수리 등의 서비스를 제공하는 고장수리처 정보처리장치(미도시) 등을 더 포함하기도 한다.In addition, such a system may further include a troubleshooting information processing device (not shown), etc. that connects to the management information processing device and provides services such as troubleshooting.

상기 제어반은 현장 상황을 감시하는 각종 외부 센서들이 연결되며, 상기 외부 센서들에 의하여 감시된 데이터는 인터넷망을 이용하여 AI처리부에 전송된다. 물론 제어반은 관리 정보처리장치로부터 각종 기기에 대한 구동 신호를 전송받아 이를 기반으로 이에 연결된 각종 기기들을 제어할 수 있다.The control panel is connected to various external sensors for monitoring the field situation, and the data monitored by the external sensors is transmitted to the AI processing unit using the Internet network. Of course, the control panel may receive driving signals for various devices from the management information processing device and control various devices connected thereto based on the received driving signals.

상기 AI처리부는 원격지의 현장 제어반으로부터 전송된 각종 데이터들을 수집하고, 수집된 데이터는 인공지는 신경망을 갖춘 딥러닝모듈에 의해 분류, 가공되며, 각종 통계자료 및 효율적인 데이터 관리를 위한 알람을 제공하도록 구성된다(b 참조). 또한, AI처리부는 전송된 각종 데이터들을 데이터베이스 형태로 저장하며, 아울러 인터넷 접속을 통한 사용자의 요구에 대하여 다양한 통계 자료 및 그래프 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 아울러 시스템의 자체 진단 기능이 부여되어 이상 상황의 발생을 다양한 경로(예컨대 문자메시지 전송 등)를 통하여 미리 등록된 사용자에게 제공함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있다. 이와 같이 AI처리부는 일종의 데이터 로거로서의 기능을 수행하게 된다. 이러한 AI처리부는 다수의 사업장을 관리할 때 더욱 유용할 수 있다. 다수의 사업장을 AI처리부에 의하여 관리할 경우, 독자적인 시스템의 구축으로 인한 중복된 투자를 방지할 수 있으며, 아울러 최소한의 인원으로 효율적인 관리가 가능하게 된다. 즉, 수개소 내지 수십개소의 현장 제어부가 마련되며, 또한 이들 수 십개소의 현장 제어부가 AI기반 처리부에 자료를 전송하도록 하여 현장 제어부의 자료 관리를 중앙에서 일괄적으로 수행할 수 있게 된다.The AI processing unit collects various data transmitted from a remote field control panel, and the collected data is classified and processed by a deep learning module equipped with a neural network, and configured to provide various statistical data and an alarm for efficient data management becomes (see b). In addition, the AI processing unit may be configured to store various transmitted data in the form of a database, and to provide various statistical data and graph data in response to a user's request through an Internet connection. In addition, the self-diagnosis function of the system is provided to prevent an accident in advance by providing the occurrence of abnormal situations to pre-registered users through various routes (eg, text message transmission, etc.). In this way, the AI processing unit functions as a kind of data logger. This AI processing unit can be more useful when managing multiple business sites. When multiple business sites are managed by the AI processing unit, duplicate investment due to the construction of an independent system can be prevented, and efficient management with a minimum number of personnel is possible. That is, several to tens of on-site control units are provided, and these tens of on-site control units transmit data to the AI-based processing unit so that data management of the field control unit can be centrally performed.

상기 관리 정보처리장치는 인터넷망을 이용하여 AI처리부에 접속하여 AI처리부에 저장된 각종 데이터들을 전송받아 이를 출력할 수 있고, 경우에 따라서는 각종 데이터들을 다운로드받아 저장한다. 따라서 관리 정보처리장치가 정전이나 통신 이상 등의 상황이 발생하는 경우에도 이상 상황의 종료후 해당 기간에 대한 데이터를 내려받아 이를 복원할 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템은, 기존의 입출력 정보 이외에 AI기반의 데이터 로거 기능을 추가할 수 있도록 별도의 AI처리부가 마련되고, 중앙 제어부의 정전이나 통신 두절의 경우에도 차후에 문제 시점의 데이터를 AI처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 제어부의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진 AI기반 데이터 로거 시스템을 제공하게 된다.The management information processing device may connect to the AI processing unit using the Internet network, receive various data stored in the AI processing unit, and output it, and in some cases, download and store various data. Accordingly, even when a situation such as a power outage or communication abnormality occurs in the management information processing device, after the abnormal situation ends, data for the corresponding period can be downloaded and restored. Accordingly, in the AI-based data logger system according to an embodiment of the present disclosure, a separate AI processing unit is provided to add an AI-based data logger function in addition to the existing input/output information, and in case of a power outage or communication interruption of the central control unit In the future, an AI-based data logger system with the function of checking the data at the time of the problem by the AI processing unit and restoring it to the computer of the central control unit will be provided.

한편, 본 개시에 따른 또 다른 AI기반 데이터 로거 시스템은 아래와 같이 적용될 수 있다.Meanwhile, another AI-based data logger system according to the present disclosure may be applied as follows.

소규모 기업의 스마트공장에 최적화된 스마트 제품 개발에 적용될 수 있으며, 구체적으로 소규모 스마트공장에서 대부분 필요로 하는 전력 센서, 열 감지 센서, 계수 센서, 스캐너, 온도센서, 진동센서 등의 센서 제품군과의 인터페이스 개발에 적용될 수 있다.It can be applied to the development of smart products optimized for the smart factories of small businesses. Specifically, the interface with the sensor family, such as power sensors, heat sensors, coefficient sensors, scanners, temperature sensors, and vibration sensors, which are mostly required in small smart factories. can be applied to development.

또한, 사업 기간중 데이터 수집 참여 기업에 적용하여 대표적인 적용 모델을 제시하고, 향후 다양한 소규모 공장의 데이터를 효과적으로 수집하여 소규모 기업의 스마트 공장 확산에 기여하는 제품의 기술 개발에도 적용될 수 있다.In addition, it is applicable to companies participating in data collection during the business period to present a representative application model, and it can be applied to technology development of products that contribute to the spread of smart factories of small companies by effectively collecting data of various small factories in the future.

또한, 스마트 고장의 현장 데이터 수집 장치 개발에 적용될 수 있으며, 구체적으로 각종 센서를 탐색 개발 검증하여 소규모 스마트 공장에 최적으로 적용가능하며, 디바이스 조사 및 현장 데이터 수집가능한 OPC-UA 정보수집장치 개발에도 적용될 수 있다. In addition, it can be applied to the development of on-site data collection devices for smart failures, and specifically, it can be optimally applied to small smart factories by exploring, developing, and verifying various sensors. can

또한, 시리얼 통신 데이터 수집 기능 및 사용자 인터페이스 프로그램 개발(다양한 통신표준이 존재하며 RS232가 가장 보편적이나 최대 50피트까지의 전송거리만을 유지, RS485는 RS232보다 우수하며 5,000피트까지의 전송거리를 지원)에 적용될 수 있으며, 업종별, 용도별 선택 가능한 GUI, 소규모 기업의 스마트 공장을 확산 위한 스마트 데이터 수집장치 개발 및 스마트센서 개발, 시스템 운영 위한 사용자 인터페이스 프로그램 개발에도 적용될 수 있다.In addition, serial communication data collection function and user interface program development (a variety of communication standards exist, RS232 is the most common, but only maintains a transmission distance of up to 50 feet, RS485 is superior to RS232 and supports a transmission distance of up to 5,000 feet) It can be applied, and it can also be applied to the GUI that can be selected by industry and use, the development of smart data collection devices and smart sensors to spread the smart factories of small businesses, and the development of user interface programs for system operation.

도 5는 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템에 적용한 AI처리부의 구성을 도시한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating the configuration of an AI processing unit applied to an AI-based data logger system according to an embodiment.

도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 AI처리부는 먼저 크게, 키신호 입력부와 I/F부, 신호 처리부, 메인 처리부, 데이터베이스 및, 표시부를 포함한다.As shown in FIG. 5 , the AI processing unit according to an exemplary embodiment mainly includes a key signal input unit, an I/F unit, a signal processing unit, a main processing unit, a database, and a display unit.

상기 키신호 입력부는 일실시예에 따른 데이터 로거 기능을 서비스하는 데에 사용하는 각종 관리자 설정정보 등을 사용자 키 조작에 따라 입력받는다.The key signal input unit receives various types of administrator setting information used to service the data logger function according to a user's key operation according to an embodiment.

상기 I/F부는 원격지의 현장 제어반으로부터 공장 설비와 상황별로 각종 데이터를 일괄 수집하고, 이에 따른 데이터 로거 정보를 원격지의 등록 관리 정보처리장치에 전달한다.The I/F unit collectively collects various data for each factory facility and situation from a remote site control panel, and transmits the data logger information accordingly to a registration management information processing device at a remote site.

상기 신호 처리부는 다양한 센서와의 호환성을 위한 AC, ICP 등의 전원 공급 장치와 앨리어싱 현상을 방지하기 위한 Low pass filter, 입력되는 신호의 증폭을 위한 증폭 장치를 포함한다. 그리고, 또한 상기 신호 처리부는 A/D와, D/A변환기, DSP를 결합한 데이터 수집장치를 더 포함한다.The signal processing unit includes a power supply such as AC and ICP for compatibility with various sensors, a low pass filter for preventing aliasing, and an amplifying device for amplifying an input signal. In addition, the signal processing unit further includes a data acquisition device combining an A/D, a D/A converter, and a DSP.

상기 메인 처리부는 상기 각 부를 제어하는 것으로, 현장 제어반으로부터 이기종 현장 데이터를 일괄 수집하여 등록 관리 정보처리장치에 전달한다. 그리고, 또한 상기 메인 처리부는 이러한 이기종 현장 데이터를 상이한 공장 설비와 상황별로 분류, 가공해서 데이터 로거 기능을 서비스한다. 그리고, 또한 상기 메인 처리부는 일실시예에 따라 데이터별 최적의 현장분석 정보를 제공, 반복적이고 정형화된 에러와 그 자동적인 제어를 위해 감시기능을 제공, 패턴분석과 취합 분석 모니터링을 위한 방식을 제공한다. 그리고, 또한 사전 발생된 데이터 오류를 개선하고 모니터링과 제어 및 장애발생 예방 알람을 제공한다. 이에 더하여, 메인 처리부는 이러한 경우, 일실시예에 따라 일반 공장 또는 HACCP 공장 등에서 다양한 데이터 개더링 및 통신을 이어주는 방식으로 실시간 모니터링을 통해, 공정 이상을 사전에 감지, 대응하며, 데이터 분석으로 알람 경보 지원을 가능하는 데이터 분석 솔루션을 제공한다. 즉, 일반 공장 또는, HACCP 현장의 각종 데이터를 취합하여 데이터 취합분석기로 이기종의 다양한 프로토콜을 종합적으로 취합 분석하여 원격 모니터링 지원 허브 역할을 제공한다.The main processing unit controls each unit, and collects heterogeneous field data from the field control panel and transmits it to the registration management information processing device. In addition, the main processing unit provides a data logger function by classifying and processing these heterogeneous field data according to different factory facilities and situations. In addition, the main processing unit provides optimal field analysis information for each data according to an embodiment, provides a monitoring function for repetitive and standardized errors and automatic control thereof, and provides a method for pattern analysis and aggregate analysis monitoring do. And, it also improves pre-occurring data errors and provides monitoring and control and fault prevention alarms. In addition, in this case, the main processing unit detects and responds to process anomalies in advance through real-time monitoring in a manner that connects various data gathering and communication in a general factory or HACCP factory, etc. according to an embodiment, and supports alarm alerts through data analysis We provide data analysis solutions that enable In other words, it provides a remote monitoring support hub role by collecting various data from a general factory or HACCP site and comprehensively collecting and analyzing various heterogeneous protocols with a data collection analyzer.

상기 데이터베이스는 일실시예에 따른 데이터 로거 기능을 서비스하는 데에 사용하는 각종 등록정보(예: 장치와 상황, 사용자 정보 등)와 데이터를 저장한다.The database stores various registration information (eg, device and status, user information, etc.) and data used to service the data logger function according to an embodiment.

상기 표시부는 이러한 데이터 로거 기능을 서비스하는 데에 사용하는 각종 UI를 표시한다. 이러한 경우, 상기 표시부는 센서노드 및 게이트웨이 네트워크 상태 모니터링 및 관리 위한 GUI를 제공한다. 또한, 이러한 경우 GUI 기능은 3개 부분으로 구현하며, 먼저 Connect기능은 GUI와 게이트웨이 연결 정보 설정으로, 기본 Ethernet으로 구성하고, Sensor Data 기능은 센서모듈로부터 전송된 센싱 값의 주기적 업로드 표시를 구현한다. 또한 연결 데이터 수집 기능(시스템)은 범용 시리얼 버스(USB)는 PC를 프린터와 모니터, 모뎀 미 DAQ와 같은 주변장치 연결을 제공한다.The display unit displays various UIs used to service the data logger function. In this case, the display unit provides a GUI for monitoring and managing the sensor node and gateway network status. Also, in this case, the GUI function is implemented in three parts. First, the Connect function is configured with basic Ethernet by setting the GUI and gateway connection information, and the Sensor Data function implements the periodic upload display of the sensed value transmitted from the sensor module. . Also, as for the connection data acquisition function (system), a universal serial bus (USB) provides a PC to a printer, a monitor, and a peripheral device such as a modem and a DAQ.

도 6은 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다.6 is a flowchart sequentially illustrating an operation of an AI-based data logger system according to an embodiment.

도 6에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템은 먼저 상기 제어반이 다수의 상이한 공장 설비와 상황별로 각기 현장에 설치되며, 각각의 상태를 감시하는 외부 센서와 조절하는 가동부에 연결된다. 그래서, 이에 따라 상기 외부 센서를 이용하여 현장 데이터를 감지하여 현재 현장상황을 감시하고 상기 가동부로 조절한다.As shown in FIG. 6 , in the AI-based data logger system according to an embodiment, first, the control panel is installed in each field for a number of different factory facilities and situations, and an external sensor for monitoring each state and a movable part for adjusting the control panel Connected. Therefore, according to this, the field data is sensed using the external sensor to monitor the current field situation and to be adjusted by the movable unit.

그리고, AI처리부는 이러한 제어반에 의해 감시한 이기종 현장 데이터를 일괄 수집하여(S601) 등록 관리 정보처리장치에 전달, 중계하고(S602), 이러한 이기종 현장 데이터를 상이한 공장 설비와 상황별로 분류, 가공해서 데이터 로거 기능을 서비스한다(S605).Then, the AI processing unit collects the heterogeneous field data monitored by such a control panel (S601) and transmits and relays it to the registration management information processing device (S602), and classifies and processes these heterogeneous field data according to different factory facilities and situations. The data logger function is serviced (S605).

그래서, 관리 정보처리장치는 상기 AI처리부에 의해 전달받은 이러한 이기종 현장 데이터를 이용하여 공장 설비와 상황별로 이상 발생 여부를 각기 판별하고, 이상 발생 여부에 따라 해당하는 제어반을 통해 가동부의 조절 동작을 상이하게 제어한다(S603-S604).Therefore, the management information processing device uses these heterogeneous field data received by the AI processing unit to determine whether an abnormality has occurred for each factory facility and situation, and controls the operation of the movable part through the corresponding control panel depending on whether the abnormality occurs. to be controlled (S603-S604).

이러한 상태에서, 이러한 데이터 로거 시스템은 상기 AI처리부에서 아래의 동작을 수행한다.In this state, the data logger system performs the following operations in the AI processing unit.

a) 먼저, 상기 데이터 로거 기능을 서비스할 경우, 상이한 공장 설비와 상황에 따른 제어반 장치 유형별로(PLC와 DCS, OPC, DBMS, 디바이스 포함) 각기 대응하는 통신 포맷으로 이기종 현장 데이터를 개더링함으로써, 이기종 신호를 처리한다.a) First, when servicing the data logger function, by gathering heterogeneous field data in a communication format corresponding to each control panel device type (including PLC, DCS, OPC, DBMS, and devices) according to different factory facilities and situations, process the signal.

b) 다음, 상기 이기종 현장 데이터를 설정 기준 경보 값과 비교하여(S606), 상기 비교 결과 상기 이기종 현장 데이터가 상기 기준 경보 값에 속하는 경우 정상으로 판별한다. 그리고, 반면 상기 이기종 현장 데이터가 상기 기준 경보 값을 벗어나는 경우 이상으로 판별하여 데이터 분석한다.b) Next, the heterogeneous field data is compared with a set reference alarm value (S606), and as a result of the comparison, if the heterogeneous field data belongs to the reference alarm value, it is determined as normal. And, on the other hand, when the heterogeneous field data is out of the reference alarm value, it is determined as abnormal and the data is analyzed.

그리고 또한, 상기 데이터 분석에 관한 정보를 상이한 등록 상위시스템에 각기 대응하는 인터페이스 형식별로(XML과 파일, DB 접근 포함) 상이하게 전달한다.In addition, the information on the data analysis is transmitted differently for each interface format (including XML, file, and DB access) corresponding to different registered upper systems.

상기 이상으로 판별한 경우에, 해당하는 제어반에 가동부의 제어 정보를 현재 이상 상태에 따라 상이하게 제어반 장치 유형별로의 통신 포맷으로 제공한다(S607).When it is determined as above, the control information of the movable unit is provided to the corresponding control panel in a different communication format for each type of control panel device according to the current abnormal state (S607).

c) 이에 더하여, 상기 이기종 현장 데이터를 수집한 경우, 현재 이기종 현장 데이터에 대응하는 사전 경보 모델링 값을 아래의 사전 장애처리 포맷에 따라 추출하여 설정 사전 경보 값과 비교한다.c) In addition, when the heterogeneous field data is collected, the pre-alarm modeling value corresponding to the current heterogeneous field data is extracted according to the following pre-failure processing format and compared with the set pre-alarm value.

상기 비교 결과 현재 이기종 현장 데이터에 대응하는 사전 경보 모델링 값이 상기 사전 경보 값에 속하는 경우 알림하지 않고, 현재 이기종 현장 데이터에 대응하는 사전 경보 모델링 값이 상기 사전 경보 값을 벗어나는 경우 알림하여 사전 장애처리를 한다.As a result of the comparison, if the pre-alarm modeling value corresponding to the current heterogeneous field data belongs to the pre-alarm value, it does not notify, but when the pre-alarm modeling value corresponding to the current heterogeneous field data deviates from the pre-alarm value, it notifies and pre-failures do

그리고 또한, 이러한 경우, 상기 사전 장애처리 포맷은 아래와 같다.Also, in this case, the pre-failure processing format is as follows.

a) 먼저 다수의 상이한 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형별로 이기종 현장 데이터를 각기 분류해서 학습하여, 정형화되고 반복적인 사전 경보 값을 모델링하는 포맷을 정의한다.a) First, by classifying and learning heterogeneous field data by a number of different control panel device types and monitoring service types, a format for modeling a standardized and repetitive pre-alarm value is defined.

b) 또한, 다수의 상이한 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형별로의 이기종 현장 데이터에 대한 데이터셋을 상이한 장소와 시간대에 따라 각기 추출한다.b) In addition, data sets for heterogeneous field data for a number of different control panel device types and monitoring service types are extracted according to different places and time zones.

c) 그리고, 상기 데이터셋을 서비스를 제공하는 상이한 사용 장소와 시간대, 주변 상태 유형을 반영하여 속성화한다.c) And, attribute the data set by reflecting different usage places and time zones that provide services, and types of surrounding conditions.

d) 다음으로, 상기 속성화한 정보를 사용하여 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형로의 이기종 현장 데이터의 속성을 결정한다.d) Next, the attributes of heterogeneous field data to the control panel device type and monitoring service type are determined using the attribute information.

e) 그리고 나서, 상기 결정 정보를 정규화한다.e) Then, normalize the decision information.

f) 그래서, 상기 결정 정보를 사용하여 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형별로 이기종 현장 데이터에 따른 사전 경보 값을 모델링하여 각각의 사전 경보 값을 미리 설정하고, 또한 독립(사전 경보 모델링 값) 및 종속(이기종 현장 데이터) 변수를 설정한다.f) So, by using the determination information, each pre-alarm value is preset by modeling the pre-alarm value according to the heterogeneous field data by control panel device type and monitoring service type, and also independent (pre-alarm modeling value) and dependent ( Heterogeneous field data) variables are set.

g) 그리고, 상기 설정 정보로 학습 및 훈련 데이터를 구성한다.g) Then, learning and training data is configured with the setting information.

h) 그래서, 이를 통해 상기 생성 정보에 의해 사전 장애처리 포맷을 구성한다.h) So, through this, a pre-failure handling format is configured by the generated information.

따라서, 이를 통해 일실시예는 기존의 입출력 정보 이외에 AI기반의 데이터 로거 기능을 추가할 수 있도록 별도의 AI처리부가 마련된다. 그리고, 또한 이에 더하여, 중앙 제어부의 정전이나 통신 두절의 경우에도 차후에 문제 시점의 데이터를 AI처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 제어부의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진 AI기반 데이터 로거 시스템을 제공한다.Accordingly, in one embodiment, a separate AI processing unit is provided so that an AI-based data logger function can be added in addition to the existing input/output information. And, in addition to this, even in the case of a power outage or communication interruption of the central control unit, the AI-based data logger system having a function to check the data at the problem point later by the AI processing unit and restore it to the computer of the central control unit is provided.

그리고 또한, 이러한 데이터 로거 시스템은 AI처리부에서 데이터 수집 및 처리 장치 각종 센서로부터 취득 신호를 수집 처리하며, 분석. 진단이 가능하도록 데이터 가공 처리와 분석을 제공한다.In addition, this data logger system collects and processes the signals acquired from various sensors of the data collection and processing device in the AI processing unit, and analyzes. Provides data processing and analysis to enable diagnosis.

이에 더하여, 이러한 데이터 수집 및 분석장치는 측정이 복잡하고 연결장치가 많아 사용이 불편한 점을 해결한다. 그래서, 이를 통해 온도/압력/소음/진동 등 다양한 신호를 휴대용 PC나 노트북 등과 연결하여 수집 및 분석할 수 있는 종합적 프로토콜 게이트웨이 역할의 신호 수집 장치를 제공한다.In addition, this data collection and analysis device solves the inconvenient point of use because measurement is complicated and there are many connected devices. Therefore, it provides a signal collection device serving as a comprehensive protocol gateway that can collect and analyze various signals such as temperature/pressure/noise/vibration by connecting it to a portable PC or laptop computer.

이상과 같이, 일실시예는 기존의 입출력 정보 이외에 AI기반의 데이터 로거 기능을 추가할 수 있도록 별도의 AI처리부가 마련된다. 그리고, 또한 중앙 제어부의 정전이나 통신 두절의 경우에도 차후에 문제 시점의 데이터를 AI처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 제어부의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진다.As described above, in one embodiment, a separate AI processing unit is provided to add an AI-based data logger function in addition to the existing input/output information. In addition, even in the case of a power outage or communication interruption of the central control unit, it has a function to check the data at the problem point later by the AI processing unit and to restore it to the computer of the central control unit.

그리고 또한, 이러한 경우, AI처리부에서 일반 공장 또는 HACCP 공장 등에서 다양한 데이터 개더링 및 통신을 이어주는 방식으로 실시간 모니터링을 통해, 공정 이상을 사전에 감지, 대응한다. 아울러, 데이터 분석으로 알람 경보 지원을 가능하는 데이터 분석 솔루션을 제공한다.Also, in this case, the AI processing unit detects and responds to process abnormalities in advance through real-time monitoring in a way that connects various data gathering and communication in general factories or HACCP factories. In addition, it provides a data analysis solution that can support alarm alerts through data analysis.

즉, 일반 공장 또는, HACCP 현장의 각종 데이터를 취합하여 데이터 취합분석기로 이기종의 다양한 프로토콜을 종합적으로 취합 분석하여 원격 모니터링 지원 허브 역할을 제공한다.In other words, it provides a remote monitoring support hub role by collecting various data from a general factory or HACCP site and comprehensively collecting and analyzing various heterogeneous protocols with a data collection analyzer.

이에 더하여, AI처리부에서 SBC(Single Board Computing) 아키텍처 기반 디바이스 하드웨어 구현과 다양한 범용 설비로부터 데이터 수집/처리/전송을 위한 서비스를 제공하고, 제조 설비와 장치(센서)로부터 데이터를 수집할 수 있는 다양한 I/F를 제공하도록 한다.In addition, the AI processing unit implements device hardware based on SBC (Single Board Computing) architecture and provides services for data collection/processing/transmission from various general-purpose facilities, and various Provide I/F.

따라서, 이를 통해 일실시예는 기존의 입출력 정보 이외에 AI기반의 데이터 로거 기능을 추가할 수 있도록 별도의 AI처리부가 마련된다. 그리고, 또한 이에 더하여, 중앙 제어부의 정전이나 통신 두절의 경우에도 차후에 문제 시점의 데이터를 AI처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 제어부의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진 AI기반 데이터 로거 시스템을 제공한다.Accordingly, in one embodiment, a separate AI processing unit is provided so that an AI-based data logger function can be added in addition to the existing input/output information. And, in addition to this, even in the case of a power outage or communication interruption of the central control unit, the AI-based data logger system having a function to check the data at the problem point later by the AI processing unit and restore it to the computer of the central control unit is provided.

그리고 또한, 이러한 데이터 로거 시스템은 AI처리부에서 데이터 수집 및 처리 장치 각종 센서로부터 취득 신호를 수집 처리하며, 분석.진단이 가능하도록 데이터 가공 처리와 분석을 제공한다.In addition, this data logger system collects and processes signals acquired from various sensors of data collection and processing devices in the AI processing unit, and provides data processing processing and analysis to enable analysis and diagnosis.

이에 더하여, 이러한 데이터 수집 및 분석장치는 측정이 복잡하고 연결장치가 많아 사용이 불편한 점을 해결한다. 그래서, 이를 통해 온도/압력/소음/진동 등 다양한 신호를 휴대용 PC나 노트북 등과 연결하여 수집 및 분석할 수 있는 종합적 프로토콜 게이트웨이 역할의 신호 수집 장치를 제공한다.In addition, this data collection and analysis device solves the inconvenient point of use because measurement is complicated and there are many connected devices. Therefore, it provides a signal collection device serving as a comprehensive protocol gateway that can collect and analyze various signals such as temperature/pressure/noise/vibration by connecting it to a portable PC or laptop computer.

한편으로, 이러한 데이터 로거 시스템은 이러한 데이터 로거 기능을 서비스할 경우, 아래의 구성으로부터 데이터베이스를 일치, 유지하고, 아울러 관리자 모바일 단말기 즉, 관리자 장치와는 연결을 확보함으로써, 조금 더 나은 서비스를 제공하도록 한다.On the other hand, this data logger system provides a slightly better service by matching and maintaining the database from the configuration below, and also securing a connection with the manager mobile terminal, that is, the manager device, when servicing this data logger function. do.

이를 위해, 먼저 상기 AI처리부는 데이터베이스를 일치, 유지하기 위하여 아래의 동작을 수행한다.To this end, first, the AI processing unit performs the following operations to match and maintain the database.

a) 즉, 상기 데이터 로거 기능을 서비스할 경우, 먼저 등록 제어반 또는 등록 관리 정보처리장치 혹은 등록 관리자 모바일 단말기의 상호 간에 장치등록 정보/데이터를 저장한 테이블을 동일하게 구비하고, 상기 테이블에 대한 정합 관계를 미리 설정 등록한다.a) That is, in the case of servicing the data logger function, first, a table storing device registration information/data is equally provided between the registration control panel, the registration management information processing device, or the registration manager mobile terminal, and matching the table Register the relationship in advance.

b) 그리고 나서, 상기 제어반 또는 상기 관리 정보처리장치 또는 상기 관리자 모바일 단말기에서 테이블 내의 정보를 변경할 경우, 상기 AI처리부의 테이블에서도 상기 정합 관계에 따라서 해당하는 정보를 동기화하여 상호 간에 데이터베이스를 일치한다.b) Then, when the information in the table is changed in the control panel, the management information processing device, or the manager mobile terminal, the corresponding information is synchronized in the table of the AI processing unit according to the matching relationship to match the database with each other.

c) 그래서, 이를 통해 상기 AI처리부의 테이블을 동기화할 경우에, 다수의 상이한 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형별로의 데이터 유형마다 정보를 다원화하여 데이터베이스를 일치한다.c) So, in the case of synchronizing the tables of the AI processing unit through this, the database is matched by diversifying the information for each data type for a number of different control panel device types and monitoring service types.

다음으로, 상기 AI처리부는 관리자 장치와의 연결을 확보하도록 아래의 동작도 수행한다.Next, the AI processing unit also performs the following operations to secure a connection with the manager device.

a) 먼저, 이러한 관리자 장치 즉, 관리자 모바일 단말기와 통신을 할 경우에는, 1차적으로 등록 로컬 통신망의 연결 여부를 확인해서, 상기 확인 결과 상기 로컬 통신망을 연결한 경우에는 상이한 관리자 위치별로 대응하는 설정 관리자 공용 계정으로서 연결한다.a) First, when communicating with the manager device, that is, the manager mobile terminal, it is first checked whether the registered local network is connected, and as a result of the check, when the local network is connected, setting corresponding to different manager locations Connect as an administrator public account.

b) 상기 확인 결과, 상기 로컬 통신망을 연결하지 않은 경우에는 2차적으로 등록 무선 통신망의 연결 여부를 확인해서, 상기 확인 결과 상기 무선 통신망을 연결한 경우에는 개별 IP 주소로 연결한다.b) As a result of the check, if the local communication network is not connected, it is checked whether the registered wireless communication network is connected secondarily, and if the wireless communication network is connected as a result of the check, an individual IP address is connected.

c) 상기 확인 결과, 상기 무선 통신망을 연결하지 않은 경우에는 등록 이동 통신망의 단말기 식별 번호로 연결하므로, 상기 관리자 모바일 단말기와 연결을 확보한다.c) As a result of the check, if the wireless communication network is not connected, the connection is made with the terminal identification number of the registered mobile communication network, so that the connection with the manager mobile terminal is secured.

이러한 경우, 또한 상기 AI처리부는 아래의 구성으로부터 정상적인 관리자와 연결을 하므로 연결 확보를 조금 더 양호하게 제공한다.In this case, the AI processing unit also connects with a normal manager from the configuration below, and thus provides a slightly better connection security.

a) 즉, 먼저 이를 위해 상기 로컬 통신망의 관리자 공용 계정과 상기 무선 통신망의 개별 IP 주소를 등록한 IP 테이블을 미리 구성한다.a) That is, for this, an IP table in which an administrator public account of the local communication network and individual IP addresses of the wireless communication network are registered is configured in advance.

b) 다음, 상기 관리자 모바일 단말기로 정보를 제공할 경우에, 해당하는 통신망의 헬로우(HELLO) 메시지를 송신해서 응답 결과 내의 다음 홉(next hop) 스위치 IP 주소를 추출한다.b) Next, when information is provided to the manager mobile terminal, a next hop switch IP address is extracted from the response result by sending a hello message of the corresponding communication network.

c) 그래서, 상기 다음 홉 스위치 IP 주소와 동일한 스위치 IP 주소를 스위치 인접지 연결 관계 리스트에서 확인한다.c) So, the same switch IP address as the next hop switch IP address is checked in the switch neighbor connection relationship list.

d) 상기 확인 결과, 상기 다음 홉 스위치 IP 주소와 동일한 스위치 IP 주소가 있는 경우, 해당하는 관리자 공용 계정 또는, 개별 IP 주소가 상기 IP 테이블에도 있는지 확인하므로, 비인가자의 접속 여부를 확인한다.d) As a result of the check, if there is a switch IP address identical to the IP address of the next hop switch, it is checked whether the corresponding administrator public account or individual IP address is also in the IP table, so that access by an unauthorized person is checked.

e) 그래서, 상기 확인 결과, 해당하는 관리자 공용 계정 또는, 개별 IP 주소가 상기 IP 테이블에도 있는 경우에 조인/정리(JOIN/PRUNE) 메시지를 송신하므로, 해당하는 통신망과 연결한다.e) So, as a result of the check, if the corresponding administrator public account or individual IP address is also present in the IP table, the JOIN/PRUNE message is transmitted, so that it is connected to the corresponding communication network.

또 다른 한편으로, 이러한 시스템은 이렇게 모니터링을 할 경우에, 아래의 구성으로부터 각종 장치와 센서 정보를 주변 상황에 맞게 학습하여 원활하게 모니터링할 수 있도록 한다.On the other hand, when such a system is monitored in this way, it learns various devices and sensor information from the following configuration according to the surrounding conditions to enable smooth monitoring.

즉 추가적으로, 한편으로는 이러한 시스텡은 주변상태 등의 현장상황을 감안하여 모니터링용 포맷을 생성해서, 이로부터 관련된 모니터링과 제어정보를 현장상황에 맞게 제공하므로, 관련모니터링을 효과적으로 처리하여 양호한 서비스를 제공해 준다.In other words, on the one hand, this system creates a monitoring format in consideration of the on-site situation such as the surrounding state, and provides related monitoring and control information from it according to the on-site situation. provides

이러한 경우, 이러한 학습모델은 다양한 장소와, 시간대, 주변상태별로 관련된 데이터를 속성화하므로, 처리율을 보다 높이기도 한다.In this case, such a learning model attributes data related to various places, time zones, and surrounding conditions, so that the processing rate is further increased.

a) 먼저, 각각의 제어반 장치와 센서 등에 대한 모니터링용 학습모델은 제어정보를 즉, 사전 경보 값을 추천할 경우에, 다양한 제어반 장치와 설치 장소, 온도, 습도별로의 상태정보를 여러 시간대와, 장소 등 별로 분류하여 학습하는 모델을 정의한다.a) First, the learning model for monitoring each control panel device and sensor provides control information, that is, when a prior alarm value is recommended, various control panel devices and status information for each installation location, temperature, and humidity are displayed at different times, Define a learning model by classifying by place, etc.

b) 다음, 다수의 상이한 상태정보에 대한 기본적인 데이터셋을 추출한다.b) Next, a basic dataset for a number of different state information is extracted.

c) 그리고 나서, 이러한 데이터셋을 다수의 상이한 설치 장소와, 시간대, 온도, 습도 등을 반영하여 속성화한다.c) Then, attribute these datasets to reflect a number of different installation locations, time of day, temperature, humidity, etc.

d) 그래서, 이러한 속성화된 결과를 기초로 한 다수의 상이한 학습 모델별로 상태정보의 속성을 결정한다.d) So, the attribute of the state information is determined for each of a number of different learning models based on the attribute result.

e) 그런 후에, 상기 결정된 결과를 정규화한다.e) Then, normalize the determined result.

f) 그리고, 이러한 정규화된 결과를 기초로 해서 다수의 상이한 학습 모델별로 상태정보를 설정한다. 그래서, 다수의 상이한 상태정보를 주변상태 등의 현장상황별로 추천하는 정보를 생성하기 위한 독립(추천정보) 및 종속(상태정보) 변수로 설정한다.f) And, based on these normalized results, state information is set for each of a number of different learning models. Therefore, a plurality of different state information is set as independent (recommended information) and dependent (state information) variables for generating recommended information for each on-site situation such as surrounding state.

g) 다음, 상기 설정된 결과를 학습 및 훈련 데이터로 생성한다.g) Next, the set result is generated as learning and training data.

h) 그래서, 이를 통해 이러한 결과로부터 모니터링용 포맷을 생성한다.h) So, this creates a format for monitoring from these results.

그래서, 이러한 시스템은 전술한 바대로 모니터링을 할 경우에, 미리 등록된 이러한 포맷에 의해서 추천정보를 즉, 제어정보를 실시간으로 제공하므로, 관련된 서비스를 더욱 더 높여 제공해 준다.Therefore, in the case of monitoring as described above, such a system provides recommended information, ie, control information, in real time in such a pre-registered format, thereby further enhancing related services.

부가적으로, 이러한 포맷을 생성하는 방식에 대해서 조금 더 설명한다.Additionally, a little bit more about how to create these formats.

먼저, 이러한 포맷은 다수의 상이한 장치별로 포맷을 생성한다. 따라서, 모델은 다양한 분야의 장치 업체마다 새로 생성할 수도 있고 기준을 잡아 몇 개의 묶음으로 모델을 생성할 수도 있다. 이러한 것은 데이터의 특성에 따라 적합한 방법을 결정하도록 한다.First, this format creates a format for a number of different devices. Therefore, a model may be newly created for each device maker in various fields, or a model may be created in several bundles by setting standards. This allows us to determine the appropriate method according to the characteristics of the data.

다음, 실시간으로 수집한 데이터에서 장치 등의 오류로 인하여 다수 데이터가 수집되지 않을 경우와 예약이 특이하게 많은 이상치 등이 발생할 경우 등에, 해당하는 데이터 파일을 제거한다.Next, in the case where a large number of data is not collected due to an error in the device, etc. in the data collected in real time, or when an unusually large number of reservations occur, the corresponding data file is removed.

그리고, 간혹 데이터의 끊김 현상으로 일부 데이터가 미수집 되었을 경우 해당하는 데이터를 제거한다.In addition, if some data is not collected due to data interruption, the corresponding data is removed.

다음으로 상이한 포맷별로 유효한 속성을 결정하고 정규치를 생성한 후 독립 및 종속 변수를 결정한다.Next, we determine valid attributes for different formats, generate normal values, and then determine independent and dependent variables.

그리고 나서, 포맷을 생성하기 위해서는 전체 데이터 중에서 학습과 훈련 데이터를 생성한다. 일반적으로 전체 데이터셋에서 70%를 학습데이터로 30%를 모델 생성후 모델을 시험하기 위해 훈련데이터로 사용한다.Then, in order to generate a format, training and training data are generated from the entire data. In general, 70% of the entire dataset is used as training data, and 30% is used as training data to test the model after model creation.

다음으로 포맷을 생성한다. 이 단계에서 어떠한 포맷을 사용할 것인지 결정한다. 예를 들어, 딥러닝 기반에서 필요한 레이어를 구성하여 입력과 출력층을 구성하여 최정 출력 개수를 설정하는 구성을 말한다. 그리고 나서, 이렇게 생성된 모델을 평가하고 이 모델을 오차율에 만족하면 새로운 데이터로 모델을 시뮬레이션 한 후, 모델 갱신이 필요하지 않으면 포맷을 저장한 후 사용한다.Next, create a format. At this stage, you decide which format to use. For example, it refers to a configuration in which the necessary layers are configured based on deep learning and the input and output layers are configured to set the maximum number of outputs. Then, the generated model is evaluated, and if the model is satisfied with the error rate, the model is simulated with new data. If the model update is not required, the format is saved and used.

도 7은 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템에 적용한 공장에서의 HMI 모니터링 화면을 보여주는 도면이다.7 is a view showing an HMI monitoring screen in a factory applied to an AI-based data logger system according to an embodiment.

도 7에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 HMI 모니터링은 공장 현장 데이터를 정확하게, 누락 없이 실시간으로 수집하여, 다양한 업종과 산업에 적용되어 현장에서 검증 된 정보를 제공하며, 또한 생산현장 정보 이벤트 동기화를 제공한다(a 참조).As shown in FIG. 7 , HMI monitoring according to an embodiment accurately and real-time collects factory site data without omission, is applied to various industries and industries to provide field-verified information, and also provides information on site information events. Provides synchronization (see a).

그리고, 또한 이러한 HMI 모니터링은 다양한 이기종 신호에 대한 종합적인 인터페이스,모니터링 집계와 관리를 수행하고, 일괄적이고 즉각적인 생산설비 현황 데이터의 HMI 연계 인터페이스를 제공한다. 이에 더하여, 주요 알람 경보 이슈에 대한 즉각적 경보 데이터를 제공하기도 한다(b 참조).In addition, this HMI monitoring performs a comprehensive interface for various heterogeneous signals, monitoring aggregation and management, and provides an HMI linkage interface of batch and immediate production facility status data. In addition, it provides immediate alert data for key alarm alert issues (see b).

100 : (현장) 제어반
200 : AI처리부
300 : 관리 정보처리장치
100: (site) control panel
200: AI processing unit
300: management information processing device

Claims (4)

다수의 상이한 공장 설비와 상황별로 각기 현장에 설치되며, 각각의 상태를 감시하는 외부 센서와 조절하는 가동부에 연결되어서, 상기 외부 센서를 이용하여 현장 데이터를 감지하여 현재 현장상황을 감시하고 상기 가동부로 조절하는 제어반;
상기 제어반에 의해 감시한 이기종 현장 데이터를 일괄 수집하여 등록 관리 정보처리장치에 전달, 중계하고, 상기 이기종 현장 데이터를 상이한 공장 설비와 상황별로 분류, 가공해서 데이터 로거 기능을 서비스하는 AI처리부; 및
상기 AI처리부에 의해 전달받은 이기종 현장 데이터를 이용하여 공장 설비와 상황별로 이상 발생 여부를 각기 판별하고, 이상 발생 여부에 따라 해당하는 제어반을 통해 가동부의 조절 동작을 상이하게 제어하는 관리 정보처리장치; 를 포함하고 있으며.

상기 AI처리부는,
a) 상기 데이터 로거 기능을 서비스할 경우, 상이한 공장 설비와 상황에 따른 제어반 장치 유형별로(PLC와 DCS, OPC, DBMS, 디바이스 포함) 각기 대응하는 통신 포맷으로 이기종 현장 데이터를 개더링(gathering)함으로써, 이기종 신호를 처리하고,
b) 상기 이기종 현장 데이터를 설정 기준 경보 값과 비교하여, 상기 비교 결과 상기 이기종 현장 데이터가 상기 기준 경보 값에 속하는 경우 정상으로 판별하고, 상기 이기종 현장 데이터가 상기 기준 경보 값을 벗어나는 경우 이상으로 판별하여 데이터 분석하며,
그리고 또한, 상기 데이터 분석에 관한 정보를 상이한 등록 상위시스템에 각기 대응하는 인터페이스 형식별로(XML과 파일, DB 접근 포함) 상이하게 전달하고,
상기 이상으로 판별한 경우에, 해당하는 제어반에 가동부의 제어 정보를 현재 이상 상태에 따라 상이하게 제어반 장치 유형별로의 통신 포맷으로 제공하고,
c) 상기 이기종 현장 데이터를 수집한 경우, 현재 이기종 현장 데이터에 대응하는 사전 경보 모델링 값을 아래의 사전 장애처리 포맷에 따라 추출하여 설정 사전 경보 값과 비교하여,
상기 비교 결과 현재 이기종 현장 데이터에 대응하는 사전 경보 모델링 값이 상기 사전 경보 값에 속하는 경우 알림하지 않고, 현재 이기종 현장 데이터에 대응하는 사전 경보 모델링 값이 상기 사전 경보 값을 벗어나는 경우 알림하여 사전 장애처리를 하며,
그리고 또한, 상기 사전 장애처리 포맷은,
a) 먼저 다수의 상이한 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형별로 이기종 현장 데이터를 각기 분류해서 학습하여, 정형화되고 반복적인 사전 경보 값을 모델링하는 포맷을 정의하고,
b) 또한, 다수의 상이한 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형별로의 이기종 현장 데이터에 대한 데이터셋을 상이한 장소와 시간대에 따라 각기 추출하고,
c) 상기 데이터셋을 서비스를 제공하는 상이한 사용 장소와 시간대, 주변 상태 유형을 반영하여 속성화하며,
d) 상기 속성화한 정보를 사용하여 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형로의 이기종 현장 데이터의 속성을 결정하고,
e) 상기 결정 정보를 정규화하며,
f) 상기 결정 정보를 사용하여 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형별로 이기종 현장 데이터에 따른 사전 경보 값을 모델링하여 각각의 사전 경보 값을 미리 설정하고, 또한 독립(사전 경보 모델링 값) 및 종속(이기종 현장 데이터) 변수를 설정하고,
g) 상기 설정 정보로 학습 및 훈련 데이터를 구성해서,
h) 상기 생성 정보에 의해 사전 장애처리 포맷을 구성하는 것; 을 특징으로 하는 AI기반 데이터 로거 시스템.
It is installed on the site for each of a number of different factory facilities and situations, and is connected to an external sensor to monitor each state and a movable part to control, and to detect the on-site data using the external sensor to monitor the current on-site situation and to the movable part. control panel to regulate;
an AI processing unit that collectively collects heterogeneous field data monitored by the control panel, transmits and relays it to a registration management information processing device, categorizes and processes the heterogeneous field data according to different factory facilities and situations, and serves a data logger function; and
a management information processing device for determining whether an abnormality has occurred for each factory facility and situation by using the heterogeneous field data transmitted by the AI processing unit, and differently controlling the control operation of the movable unit through a corresponding control panel according to the occurrence of an abnormality; contains and.

The AI processing unit,
a) When servicing the data logger function, by gathering heterogeneous field data in a communication format corresponding to each control panel device type (including PLC, DCS, OPC, DBMS, and devices) according to different factory facilities and situations, processing heterogeneous signals,
b) The heterogeneous field data is compared with a set reference alarm value, and as a result of the comparison, if the heterogeneous field data belongs to the reference alarm value, it is determined as normal, and when the heterogeneous field data is out of the reference alarm value, it is determined as abnormal. to analyze the data,
In addition, the information on the data analysis is transmitted differently for each interface format (including XML, file, and DB access) corresponding to different registered upper systems,
When it is determined that the above is abnormal, the control information of the movable part is provided to the corresponding control panel in a communication format for each control panel device type differently depending on the current abnormal state,
c) When the heterogeneous field data is collected, the pre-alarm modeling value corresponding to the current heterogeneous field data is extracted according to the following pre-failure processing format and compared with the set pre-alarm value,
As a result of the comparison, if the pre-alarm modeling value corresponding to the current heterogeneous field data belongs to the pre-alarm value, it does not notify, but when the pre-alarm modeling value corresponding to the current heterogeneous field data deviates from the pre-alarm value, it notifies and pre-failures do,
And also, the pre-failure processing format is,
a) First, by classifying and learning heterogeneous field data by a number of different control panel device types and monitoring service types, defining a format for modeling standardized and repetitive pre-alarm values;
b) In addition, data sets for heterogeneous field data for a number of different control panel device types and monitoring service types are respectively extracted according to different places and time zones;
c) attribute the data set by reflecting different usage places and time zones that provide services, and types of surrounding conditions,
d) determining the properties of heterogeneous field data to the control panel device type and the monitoring service type using the attributable information;
e) normalizes said decision information;
f) Using the above-mentioned determination information, each pre-alarm value is preset by modeling the pre-alarm value according to the heterogeneous field data by control panel device type and monitoring service type, and also independent (pre-alarm modeling value) and dependent (heterogeneous site) data) set the variable,
g) by configuring the learning and training data with the setting information,
h) configuring a pre-failure handling format according to the generated information; AI-based data logger system characterized by.
청구항 1에 있어서,
상기 AI처리부는
a) 상기 데이터 로거 기능을 서비스할 경우, 등록 제어반 또는 등록 관리 정보처리장치 혹은 등록 관리자 모바일 단말기의 상호 간에 장치등록 정보/데이터를 저장한 테이블을 동일하게 구비하고, 상기 테이블에 대한 정합 관계를 미리 설정 등록하고,
b) 상기 제어반 또는 상기 관리 정보처리장치 또는 상기 관리자 모바일 단말기에서 테이블 내의 정보를 변경할 경우, 상기 AI처리부의 테이블에서도 상기 정합 관계에 따라서 해당하는 정보를 동기화하여 상호 간에 데이터베이스를 일치하고,
c) 상기 AI처리부의 테이블을 동기화할 경우에, 다수의 상이한 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형별로의 데이터 유형마다 정보를 다원화하여 데이터베이스를 일치하는 것; 을 특징으로 하는 AI기반 데이터 로거 시스템.
The method according to claim 1,
The AI processing unit
a) When servicing the data logger function, a table storing device registration information/data is equally provided between the registration control panel, the registration management information processing device, or the registration manager mobile terminal, and the matching relationship for the table is set in advance. register settings,
b) when the information in the table is changed in the control panel, the management information processing device, or the manager mobile terminal, the corresponding information is synchronized in the table of the AI processing unit according to the matching relationship to match the database with each other;
c) matching the database by diversifying information for each data type of a plurality of different control panel device types and monitoring service types when synchronizing the tables of the AI processing unit; AI-based data logger system characterized by.
청구항 2에 있어서,
상기 AI처리부는
a) 상기 관리자 모바일 단말기와 통신을 할 경우에는, 1차적으로 등록 로컬 통신망의 연결 여부를 확인해서, 상기 확인 결과 상기 로컬 통신망을 연결한 경우에는 상이한 관리자 위치별로 대응하는 설정 관리자 공용 계정으로서 연결하고,
b) 상기 확인 결과, 상기 로컬 통신망을 연결하지 않은 경우에는 2차적으로 등록 무선 통신망의 연결 여부를 확인해서, 상기 확인 결과 상기 무선 통신망을 연결한 경우에는 개별 IP 주소로 연결하고,
c) 상기 확인 결과, 상기 무선 통신망을 연결하지 않은 경우에는 등록 이동 통신망의 단말기 식별 번호로 연결하므로, 상기 관리자 모바일 단말기와 연결을 확보하는 것; 을 특징으로 하는 AI기반 데이터 로거 시스템.
3. The method according to claim 2,
The AI processing unit
a) When communicating with the manager mobile terminal, first check whether the registered local network is connected, and if the local network is connected as a result of the check, connect as a setting manager public account corresponding to different manager locations, ,
b) As a result of the above check, if the local communication network is not connected, it is checked whether the registered wireless communication network is connected secondarily, and if the wireless communication network is connected as a result of the check, an individual IP address is connected,
c) as a result of the check, if the wireless communication network is not connected, the connection is made to the terminal identification number of the registered mobile communication network, so as to secure a connection with the manager mobile terminal; AI-based data logger system characterized by.
청구항 3에 있어서,
상기 AI처리부는
a) 상기 로컬 통신망의 관리자 공용 계정과 상기 무선 통신망의 개별 IP 주소를 등록한 IP 테이블을 미리 구성하고,
b) 상기 관리자 모바일 단말기로 정보를 제공할 경우에, 해당하는 통신망의 헬로우(HELLO) 메시지를 송신해서 응답 결과 내의 다음 홉(next hop) 스위치 IP 주소를 추출하고,
c) 상기 다음 홉 스위치 IP 주소와 동일한 스위치 IP 주소를 스위치 인접지 연결 관계 리스트에서 확인하며,
d) 상기 확인 결과, 상기 다음 홉 스위치 IP 주소와 동일한 스위치 IP 주소가 있는 경우, 해당하는 관리자 공용 계정 또는, 개별 IP 주소가 상기 IP 테이블에도 있는지 확인하므로, 비인가자의 접속 여부를 확인하고,
e) 상기 확인 결과, 해당하는 관리자 공용 계정 또는, 개별 IP 주소가 상기 IP 테이블에도 있는 경우에 조인/정리(JOIN/PRUNE) 메시지를 송신하므로, 해당하는 통신망과 연결하는 것; 을 특징으로 하는 AI기반 데이터 로거 시스템.




4. The method of claim 3,
The AI processing unit
a) preconfiguring an IP table in which an administrator public account of the local communication network and individual IP addresses of the wireless communication network are registered;
b) When information is provided to the manager mobile terminal, a next hop switch IP address is extracted from the response result by sending a hello message of the corresponding communication network;
c) check the switch IP address identical to the next hop switch IP address in the switch neighbor connection relationship list;
d) As a result of the check, if there is a switch IP address that is the same as the next hop switch IP address, it is checked whether the corresponding administrator public account or individual IP address is also in the IP table, so that unauthorized access is checked;
e) As a result of the check, if the corresponding administrator public account or individual IP address is also in the IP table, a JOIN/PRUNE message is sent, so connecting to the corresponding communication network; AI-based data logger system characterized by.




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