KR20230094740A - 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

무선 스마트센서를 위한 도킹 장치 및 이를 포함하는 선박 Download PDF

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KR20230094740A
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박영민
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박노준
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 무선 스마트센서를 효율적으로 충전, 설정 및 관리할 수 있는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다. 이를 위해, 기계장치에 부착되어 진동 또는 소음을 측정하고, 측정 데이터를 무선으로 전송하며, 내부에 전원부를 갖는 스마트센서가 수용되는 도킹 프레임; 도킹 프레임 내에 구비되고, 수용된 스마트센서와 전기적으로 연결되는 단자; 및 단자를 통해 스마트센서를 충전하거나 데이터 통신이 가능한 PC 및 충전기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치가 제공된다.

Description

무선 스마트센서를 위한 도킹 장치 및 이를 포함하는 선박{Docking device for wireless smart sensor and ship including same}
본 발명은 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 무선 스마트센서를 효율적으로 충전, 설정 및 관리할 수 있는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
최근 대양을 운항하는 선박(예 : 컨테이너선, 유조선, LNG선 등)에 대해 스마트 쉽(Smart Ship) 기술을 적용하는 사례가 증가하고 있다. 스마트 쉽은 선박에 운항데이터 수집장비와 위성통신 전송모듈을 설치하여 선박의 중요 데이터를 수집하고 수집된 데이터를 데이터베이스화하고 자산화하는 기술이다. 또한, 수집된 선박항해 데이터는 위성을 통해 육상관제본부에 전송됨으로써, 운영자의 의사결정에 활용되고 있다.
이러한 관점에서, 운항중인 선박에 대해 수집되는 데이터는 전력, 통신, 진동, 소음, 유량, 속도, 위치, 기상 등 다양하다. 이들중 선박의 안전 및 운항일정에 가장 큰 영향을 미치는 것은 선박의 엔진, 발전기, 보일러, 펌프 등의 기계 부품류의 진동과 소음이다.
선박의 엔진, 발전기, 보일러 등의 기계 부품류는 운항 기간(예 20일 ~ 40일) 동안 멈춤없이 24시간 동작된다. 따라서, 운전중 운전 상태에 대해 지속적인 모니터링 및 유지관리가 필요하다. 이러한 모니터링중 선박 엔진, 발전기, 보일러, 펌프로 부터 발생되는 진동과 소음은 정상 동작여부, 유지보수의 예측을 판단하는데 산업표준의 파라미터가 된다(Condition monitoring and diagnostics of machines, ISO.FDIS 17359:2002(E) 참조).
이를 위해, 기계류나 선박 구조물에 부착하여 사용할 수 있는 다양한 진동센서나 음향센서들이 제공되고 있다. 그러나, 기존의 유선 진동센서나 음향센서는 배선을 연결해야 해서 포설 시간 및 비용이 추가로 발생하였다. 특히 철재로 제작된 협소한 공간이면서 방수를 감안하여 제작된 선박의 내부공간이라는 점을 감안하면, 이미 운항중인 선박에 대해 추가적으로 센서 배선을 하는 것은 거의 불가능하다.
이러한 문제점을 감안하여 최근에는 무선통신 네트워크를 이용하여 각종 센서들을 서버와 연결하는 사례가 증가하고 있다. 그런데 다수의 센서 및 센서의 데이터를 수집하는 측정장치를 서버와 연결하기 위해서는 초기의 통신 설정 및 계측 설정이 수행되어야 한다. 측정장치의 환경설정(통신설정 및 계측 설정을 포함)을 위해서는 별도의 단말기가 필요했고, 이러한 단말기를 측정장치와 일일이 연결한 뒤 환경설정을 수행하였다. 아울러, 배선을 생략한 무선 센서들은 내부에 2차 전지의 전원부를 포함하고 있는데, 전원부는 방전되지 않도록 지속적으로 관리하고 주기적으로 충전하거나 교체해야 했다.
그런데 무선 센서의 수량이 많고, 대상 기계 장치에 따라 환경설정이 서로 다른 경우, 모든 무선 센서를 정확히 개별 맞춤형으로 관리하기 어려웠다. 또한, 무선 센서의 재충전의 주기도 서로 달라서 일괄 충전이 어려웠다.
1. 대한민국 특허등록 제 10-1409986 호(진동모니터링 결함진단장치), 2. 대한민국 특허등록 제 10-0444568 호(인터넷을 이용한 통합 모니터링 운영 시스템 사업 방법 및 이를 구현할 수 있는 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 복수의 스마트센서를 효율적으로 충전, 설정, 관리 및 교체할 수 있는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 기계장치에 부착되어 진동 또는 소음을 측정하고, 측정 데이터를 무선으로 전송하며, 내부에 전원부를 갖는 스마트센서가 수용되는 도킹 프레임; 도킹 프레임 내에 구비되고, 수용된 스마트센서와 전기적으로 연결되는 단자; 및 단자를 통해 스마트센서를 충전하거나 데이터 통신이 가능한 PC 및 충전기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치가 제공된다.
또한, 스마트센서에는 단자부가 구비되며, 단자는 단자부에 연결된다.
또한, 도킹 프레임은 복수개가 병렬로 배치될 수 있다.
또한, 병렬로 배치된 도킹 프레임은 일직선형 도킹 프레임 또는 매트릭스형 도킹 프레이다.
또한, 복수개의 도킹 프레임 마다 식별부호가 부여되며, 수용된 스마트센서에는 동일한 식별부호가 표시된다.
또한, 동일한 식별부호를 갖는 스마트센서는 한쌍이 구비될 수 있다.
또한, PC 및 충전기와 스마트센서 사이의 데이터 통신은 스마트센서의 환경설정 데이터를 포함하고, 환경설정 데이터는 통신 설정 데이터 및 계측 설정 데이터 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 기계장치는 선박의 엔진, 발전기, 보일러, 펌프, 베어링 중 적어도 하나이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 전술한 도킹 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 선박에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 복수의 스마트센서는 식별부호에 따라 도킹 프레임에 수용됨으로써 혼동없이 설정, 충전, 관리 및 교체될 수 있다.
이로 인해 새로운 스마트센서로 교체하거나 새로운 환경 파라미터로 설정하는 경우에도 용이하게 작업할 수 있다.
또한, 해당 도킹 프레임에 다른 스마트 센서를 잘못 삽입하는 경우 즉시 경고를 표시하여 잘못된 환경설정이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, PC상의 관리 소프트웨어를 이용하여 각 스마트센서의 상태를 용이하게 확인하고 관리할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에서 사용되는 무선 스마트센서가 선박에 설치된 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 스마트센서(10)의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 스마트센서(10)의 개략적인 내부 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치의 제 1 실시예,
도 5는 도 4 중 하나의 도킹 프레임(200)에 관한 상세도,
도 6은 본 발명에 따른 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치의 제 2 실시예,
도 7은 제 2 실시예를 위한 PC 상의 관리 소프트웨어 화면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에서 사용되는 무선 스마트센서가 선박에 설치된 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 선박(5)은 대양을 운항하는 컨테이너선, 유조선, LNG선, 화물선, 크루즈선 등이 될 수 있다. 이러한 선박(5)은 위성을 통해 육상관제서버와 개별적인 통신이 가능하고, 양방향 데이터 전송이 가능하다.
엔진(30)은 선박의 메인엔진이며 높이가 9 ~ 10 m 이고, 운전중 진동, 소음 및 고온을 발생한다. 발전기(32)는 전기를 생산하기 위한 것이고, 보조엔진(33)(예 : 디젤엔진)에 의해 동작한다. 복수의 스마트센서(10a, 10b, 10c)가 엔진(30), 발전기(32) 및 보조엔진(33) 등에 부착된다. 예를 들어, 엔진스마트센서(10b)는 엔진(30)의 상부측의 여러 곳, 중간 위치의 여러 곳 및 하부 위치의 여러 곳 그리고 회전축의 베어링 하우징 등에 설치할 수 있다. 또한, 스마트센서(10)는 선박의 엔진(30)외에 발전기, 보일러, 보조엔진, 배관, 회전축의 베어링, 변속기, 기관실의 벽체, 바닥, 펌프 등에 설치될 수 있다.
선박(5)내에는 서버(600)와 복수의 스마트센서(10a, 10b, 10c)를 연결하기 위한 복수의 중계기(400)가 설치된다. 서버(600)는 서버컴퓨터, 워크스테이션, 퍼스널컴퓨터 등으로 구성할 수 있다. 게이트웨이(620)의 입력단은 복수의 중계기(400)와 연결되고, 출력단은 서버(600)의 제어부(610)와 연결된다. 제어부(610)는 서버(600)의 동작, 제어, 지시, 연산, 판단 등을 수행하며, CPU 등이 될 수 있다.
각각의 중계기(400)는 복수개(예 : 2 ~ 6개)의 스마트센서(10)와 무선통신이 가능하고, 이러한 중계기(400)는 선박(5)내의 벽 또는 천정 등에 각각 부착된다. 이를 위해 중계기(400)는 블루투스 통신모듈, 와이파이 통신모듈, 적외선 통신모듈, LAN 통신모듈, 및 USB통신모듈 중 적어도 하나를 포함한다. 각 중계기(400)는 배선을 통해 게이트웨이(620)에 연결된다.
도 2는 도 1에 도시된 스마트센서(10)의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 스마트센서(10)의 개략적인 내부 블록도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스마트센서(10)의 상면에는 LED에 의한 이벤트알림부(150)가 노출되고, 외부에는 단자부(145)가 노출된다. 스마트센서(10)의 상면과 측면에는 식별부호(20)가 표시된다. 식별부호(20)는 각 스마트센서(10)를 구별하기 위한 것으로 일렬번호이거나 영어와 아라비아 숫자의 조합일 수 있다.
이벤트알림부(150)는 스마트센서(10)의 동작상태 또는 현재 모드를 외부로 표출한다. 표출방식은 램프, LED, LCD등, 경광등, 스피커, 부저 등이 가능하다. 이벤트알림부(150)가 LED인 경우, 모니터링 모드에서 "녹색" 발광이고, 이벤트 모드에서 "적색"발광이고, 주의, 오류인 경우에는 "황색"발광이나 점멸이 될 수 있다.
단자부(145)는 측면에 구비되며, 단자(230)가 삽입되어 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 센서부(110)는 진동센서(114), 음향센서(112) 외에 온도센서, 습도센서, 가속도 센서, 자이로센서 등을 포함할 수 있다. 진동센서(114)는 X축, Y축, Z축 방향의 진동을 각각 측정할 수 있다. 음향센서(112)는 주변의 소음을 감지하며, 마이크가 될 수 있다. 진동센서(114), 음향센서(112) 및 온도센서, 습도센서, 가속도 센서는 계측 대상에 따라 다양한 출력 주파수를 가질 수 있다.
신호처리부(120)는 필터, 증폭기, ADC(Analog-Digital Converter), DSP(Digital Signal Processor) 등을 포함한다. 신호처리부(120)는 센서부(110)의 전기신호를 이산 데이터로 변환한다. 이러한 구성요소는 공지의 구성요소이므로 구체적인 내부 설명은 생략하도록 한다.
시간데이터 파일생성부(125)는 신호처리부(120)가 처리한 신호를 입력받아 시간 데이터 파일을 생성한다. 시간데이터파일은 텍스트(TEXT) 파일 포맷이고, 이를 공지의 압축 포맷(예 : ZIP 파일)으로 압축하여 전송할 수 있다. 이러한 압축 전송은 전송시간과 네트워크 부하를 경감하는 효과가 있다. 시간 데이터파일은 해당 스마트센서(10)가 설치된 위치(예 : 엔진상, 엔진하, 보일러 중, 펌프1 등), 스마트센서(10)의 일련번호(예 : 001, 002 등), 측정시간(예 : 20210325_18161212 : 2021년 3월 25일 18시16분12초12)을 포함한다. 그리고, 해당 스마트센서(10)가 측정한 X축 진폭(예 : 0.2315), Y축 변위(예 : 0. 8723), Z축변위(예 : 0.0001), 음향신호(예 : 76 dB) 중 적어도 하나를 포함한다. 그 밖에 에러코드(예 : 1(정상), 0(저전력), 2(통신장애), 3(센서오동작) 등), 온도 데이터, 습도 데이터 가속도 데이터 등도 포함할 수 있다.
시간데이터 파일생성부(125)는 3분 ~ 10분 주기로로 센서부(110)의 신호를 수신하여 시간 데이터파일을 생성한다. 바람직하게는 5분 주기로 수신하는 것이 좋다. 그리고, 시간데이터 파일생성부(125)는 모니터링 모드에서 주기마다 시간데이터파일을 생성한다.
시간데이터저장부(130)는 모니터링 모드 또는 이벤트 모드에서 생성된 시간 데이터파일을 저장한다. 시간데이터저장부(130)는 하드디스크, 플래쉬메모리나 SSD가 될 수 있다. 시간데이터저장부(130)는 저장용량을 초과하는 경우 전송되었거나 오래된 파일부터 순차적으로 삭제하여 저장공간을 확보한다. PC 및 충전기(210)는 시간데이터 저장부(130)내에 저장된 시간 데이터파일에 접근하여 파일 전송, 삭제 등이 가능하다.
센서통신부(140)는 단자부(145)를 통한 데이터 통신을 수행한다. 센서통신부(140)는 TCP/IP, 유선 LAN 모뎀 등이 될 수 있다.
단자부(145)는 유선 통신인 경우 케이블(220)의 단자(230)가 연결되는 전자부품이다.
전원부(155)는 스마트센서(10)의 동작에 필요한 전력을 공급하며, 충전과 방전을 위한 2차 전지를 포함한다.
센서제어부(100)는 스마트센서(10) 전체의 제어, 연산, 판단 및 동작을 제어하며, CPU, MICOM 등으로 구현할 수 있다.
이벤트검출부(165)는 모니터링모드에서, 센서부(110)의 계측치가 기준값 이상인 경우 이벤트가 발생되었다고 출력한다. 발생된 출력 신호는 센서제어부(100)로 전송된다.
환경설정부(170)에는 사용자가 설정하는 진동, 소음의 기준값, 주기 등의 파라미터가 저장된다. 이러한 파라미터는 단자부(145)와 센서통신부(140)를 통해 수신되고, 저장된다.
서버통신부(180)는 센서데이터저장부(130)에 저장된 데이터를 서버(600)로 송신하고, 서버(600)로부터 제어명령(예 : 트리거 신호)을 수신한다. 서버(600)는 전송받은 시간 데이터파일이 손상되었는지 여부를 판단한다. 만약, 손상된 파일이거나 전송과정중 에러가 발생한 경우 시간 데이터파일의 재전송을 요청하고, 이러한 과정은 파일이 손상되지 않았다고 판단할 때까지 반복된다.
서버통신부(180)는 블루투스 통신모듈, 와이파이 통신모듈, 적외선 통신모듈, LAN 통신모듈, 지그비 통신모듈, 3G, 4G 통신모듈 및 USB통신모듈중 적어도 하나의 무선통신이다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치의 제 1 실시예이고, 도 5는 도 4 중 하나의 도킹 프레임(200)에 관한 상세도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 도킹 프레임(200)은 5개의 스마트센서(10)를 수용할 수 있는 일직선형 도킹 프레임(200)이다. 도킹 프레임(200)은 케이블(220)을 통해 PC 및 충전기(210)와 연결된다.
PC 및 충전기(210)는 퍼스널 컴퓨터를 포함하며, USB 단자를 통해 케이블(220)과 연결된다. PC 및 충전기(210)의 USB단자(미도시)는 충전과 데이터 통신을 동시에 수행할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 개별 도킹 프레임(200) 마다 하나의 스마트센서(10)가 수용되고, 단자(230)가 단자부(145)에 끼워지거나 분리될 수 있다.
선택적으로 동일한 식별번호(20)를 가진 스마트센서(10)를 한쌍 구비할 수 있다. 한쌍의 스마트센서(10) 중 하나를 사용중일 때, 나머지 하나를 충전 상태로 유지할 수 있다. 한쌍의 스마트센서(10)를 교대로 사용함으로써 중단없는 사용이 가능하고, 하나의 스마트센서(10)가 고장났을 때 교체가 용이하다.
도 6은 본 발명에 따른 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치의 제 2 실시예이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 매트릭스형 도킹 프레임(240)은 3×3 행렬 형태이다. 개별 프레임 마다 A1, A2, A3, Ba, B2, B3, C1, C2, C3가 라벨되어 있고, 각 스마트센서(10)의 식별부호(20)도 이와 동일하다. 선택적으로 매트릭스형 도킹 프레임(240)은 4×4, 3×4 등 다양한 형태의 조합이 가능하다.
도 7은 제 2 실시예를 위한 PC 상의 관리 소프트웨어 화면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 매트릭스형 도킹 프레임(240)에서 수용된 9개의 스마트센서(10)가 표시된다. “SMVP Tag“는 식별부호(20)가 될 수 있다. ”Machine“은 스마트센서(10)가 부착된 대상 기계 부품을 나타내며, 엔진에는 4개의 스마트센서(10)가 부착된다. ”Status(상태)“에서 ”OK“는 일치하는 스마트센서(10)가 삽입되었음을 나타내고, ”Not OK“는 잘못된 연결이나 다른 스마트센서(10)가 잘못 삽입되었음을 나타낸다. ”NEW“는 고장난 스마트센서(10)를 대체하는 새로운 스마트센서(10)로써 새롭게 환경설정을 해야 한다는 것을 의미한다.
”Battery“의 수치는 충전량을 나타내며 ”100%“는 완충을 의미하고, ”70%“는 충전중임을 알 수 있다. ”Configuration Setup“은 작업자가 선택할 수 있는 입력버튼이다. 입력버튼 중 ”Keep“버튼은 현재의 환경설정을 유지하도록 하는 버튼이다. ”Keep“버튼이 눌려지면 충전만 수행된다. ”Change“버튼은 해당 스마트센서(10)의 환경설정을 교체하거나 업데이트하고자 할 때 사용된다. 이를 통해 다른 곳에 사용되던 스마트센서(10)도 쉽게 설정 변경 후 사용할 수 있으며, 업데이트도 용이하다. 환경설정은 환경설정의 파라미터가 포함된 파일의 전송 및 복사로 수행된다. ”Check“ 버튼을 통해 해당 스마트센서(10) 내에 설치된 환경설정의 버전 확인, 제조일, 최초 사용일, 고장이나 오류 여부 등을 확인할 수 있다.
변형 실시예
본 발명의 식별부호는 바코드나 QR코드로 대체될 수 있고, 도킹 프레임(200, 240)의 일측에 스캐너를 구비하여 바코드나 QR코드를 독출할 수 있다.
또한, 도킹프레임(200, 240)에 스마트센서(10)를 도킹할 때, 도킹시스템(200, 240)은 스마트센서(10)의 고유 식별번호를 인식하여 이에 따른 충전 및 환경설정 업데이트를 실시하도록 구성할 수 있다. 이에 따라 도킹프레임(200, 240)의 도크는 소량으로도 충분하며 도킹프레임(200, 240)의 크기와 무게를 절감할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
5 : 선박,
10, 10a, 10b, 10c : 스마트센서,
20 : 식별부호,
30 : 엔진,
32 : 발전기,
33 : 보조엔진,
100 : 센서제어부,
110 : 센서부,
112 : 음향센서,
114 : 진동센서,
120 : 신호처리부,
125 : 시간데이터파일 생성부,
130 : 시간데이터파일 저장부,
140 : 센서통신부,
145 : 단자부,
150 : 이벤트 알림부,
155 : 전원부,
165 : 이벤트 검출부,
170 : 환경설정부,
180 : 서버통신부,
200 : 도킹 프레임,
210 : PC 및 충전기,
220 : 케이블,
230 : 단자,
240 : 매트릭스형 도킹프레임,
400 : 중계기,
600 : 서버,
610 : 제어부,
620 : 게이트웨이.

Claims (10)

  1. 기계장치에 부착되어 진동 또는 소음을 측정하고, 측정 데이터를 무선으로 전송하며, 내부에 전원부를 갖는 스마트센서가 수용되는 도킹 프레임;
    상기 도킹 프레임 내에 구비되고, 수용된 상기 스마트센서와 전기적으로 연결되는 단자; 및
    상기 단자를 통해 상기 스마트센서를 충전하거나 데이터 통신이 가능한 PC 및 충전기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트센서에는 단자부가 구비되며,
    상기 단자는 상기 단자부에 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도킹 프레임은 복수개가 병렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    병렬로 배치된 상기 도킹 프레임은 일직선형 도킹 프레임 또는 매트릭스형 도킹 프레임인 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    복수개의 상기 도킹 프레임 마다 식별부호가 부여되며,
    수용된 상기 스마트센서에는 동일한 식별부호가 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    동일한 식별부호를 갖는 상기 스마트센서는 한쌍이 구비되는 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 PC 및 충전기와 상기 스마트센서 사이의 상기 데이터 통신은 상기 스마트센서의 환경설정 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 환경설정 데이터는 통신 설정 데이터 및 계측 설정 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기계장치는 선박의 엔진, 발전기, 보일러, 펌프, 베어링 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 무선 스마트센서를 위한 도킹 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 도킹 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100444568B1 (ko) 1999-08-02 2004-08-18 현 최 인터넷을 이용한 통합 모니터링 운영 시스템 사업 방법
KR101409986B1 (ko) 2013-07-15 2014-06-20 시그널링크 주식회사 진동모니터링 결함진단장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444568B1 (ko) 1999-08-02 2004-08-18 현 최 인터넷을 이용한 통합 모니터링 운영 시스템 사업 방법
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