WO2024085307A1 - 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2024085307A1
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plant
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virtual
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PCT/KR2022/019866
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조만영
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가온플랫폼 주식회사
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Definitions

  • the present invention relates to a virtual gauge-based plant monitoring system and method.
  • plant equipment for manufacturing, assembly, storage, and management is built within a plant, and various plant equipment is equipped with measuring devices such as a dashboard that displays current status or measured values.
  • the above-mentioned plant refers to various plant facilities including process plants, and also includes national security facilities, national defense facilities, and smart factories that need to be equipped with measuring devices such as instrument panels to monitor the status or measured values. may include facilities.
  • CCTVs Consumer Circuit Televisions
  • most CCTVs are installed for the purpose of checking the overall status of the area where the equipment is located, making it difficult to identify analog gauges. Therefore, there is a problem in that CCTV video data cannot be used for monitoring measuring devices of plant facilities.
  • the present invention was developed in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a virtual gauge-based plant monitoring system and method that can perform integrated management of plant facilities by utilizing video data from CCTV installed in the plant. There is.
  • the present invention for achieving the above object includes a photographing unit installed at a plurality of locations in a plant to photograph at least one plant facility; An image analysis system that receives image data captured by the imaging unit, identifies measurement devices in plant equipment from the received image data, extracts measurement values, and then generates measurement data packets that include the extracted measurement values and can be transmitted to a non-secure area. wealth; and a virtual gauge visualization unit that receives the measurement data packet in a non-secure area, visualizes a virtual gauge corresponding to a measurement device of plant equipment based on the measurement data packet, and displays measured values on the visualized virtual gauge in real time.
  • a virtual gauge-based plant monitoring system including.
  • the device further includes a monitoring unit that monitors the measured value displayed on the virtual gauge and outputs an alarm if it falls outside a preset normal range.
  • the image analysis unit converts the image data into an HSV (Hue Saturation Value) image and sets a region of interest (ROI) based on at least one structural feature of color, pattern, size, and shape to determine the region of interest (ROI). Detect objects matching the measurement device within the area.
  • HSV Human Saturation Value
  • the image analysis unit identifies the type of measurement device and extracts the measurement value from the image of the detected object, and when generating a measurement data packet, identification information about the type of the measurement device and information about the measurement value are collected. Insert .
  • the virtual gauge visualization unit identifies the type of measurement device based on the identification information included in the measurement data packet, and loads and visualizes the 3D model corresponding to the identified measurement device as a virtual gauge.
  • the virtual gauge visualization unit receives the measurement data packet and whenever the measurement value is updated, the object corresponding to the pointer and instrument panel on the virtual gauge is displayed as a position or value according to the measurement value of the measurement data packet. Change it to display.
  • the measurement data packet includes location information of the plant equipment or photographing unit and identification information of the measurement device in the header area, and information on the time the plant equipment was photographed and information on the measured value are inserted in the body area. do.
  • the present invention is a virtual gauge-based plant monitoring method performed in a virtual gauge-based plant monitoring system, comprising: photographing at least one plant facility at a plurality of locations within the plant; An extraction step of receiving the captured image data, identifying a measurement device of plant equipment from the received image data, and extracting a measurement value; A packet generation step of generating a measurement data packet that includes the extracted measurement values and can be transmitted to a non-secure area; A visualization step of receiving the measurement data packet in a non-secure area and visualizing a virtual gauge corresponding to a measurement device of plant equipment based on the measurement data packet; and a measured value display step of displaying measured values in real time on a visualized virtual gauge. It provides a virtual gauge-based plant monitoring method including a.
  • the method further includes a monitoring step of monitoring the measured value displayed on the virtual gauge and outputting an alarm if it falls outside a preset normal range.
  • the extraction step converts the image data into an HSV (Hue Saturation Value) image and sets a region of interest (ROI) based on at least one structural feature of color, pattern, size, and shape to determine the region of interest (ROI). Detect objects matching the measurement device within the area.
  • HSV Human Saturation Value
  • the packet creation step when the type of measurement device and the measurement value are extracted from the image of the detected object, identification information about the type of the measurement device and information about the measurement value are provided when generating the measurement data packet. Insert.
  • the visualization step identifies the type of measurement device based on the identification information included in the measurement data packet, and loads and visualizes the 3D model corresponding to the identified measurement device as a virtual gauge.
  • the measurement value display step is performed by, whenever the measurement data packet is received and the measurement value is updated, the object corresponding to the pointer and instrument panel on the virtual gauge is positioned according to the measurement value of the measurement data packet. Change it to a numerical value and display it.
  • the measurement data packet includes location information of the plant equipment or photographing unit and identification information of the measurement device in the header area, and information on the time the plant equipment was photographed and information on the measured value are inserted in the body area. do.
  • the present invention generates measurement data packets that can be transmitted to the non-secure area from image data taken of plant equipment, transmits them to the non-secure area, and transmits them to the measuring device of the plant equipment using the measurement data packets in the non-secure area.
  • the corresponding virtual gauge By visualizing the corresponding virtual gauge, there is an effect of being able to monitor the status or measurement values of all plant equipment at once through the virtual gauge visualized on the server in the non-secure area.
  • the present invention allows video data in the secure area to be converted into measurement data packets and transmitted to the non-secure area, thereby monitoring plant facilities while complying with the security policy that CCTV video data cannot be transmitted or linked to the non-secure area. It has the effect of allowing CCTV video data to be utilized for this purpose.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a virtual gauge-based plant monitoring system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram for explaining the detailed configuration of a virtual gauge-based plant monitoring system.
  • Figure 3 is a block diagram illustrating the process of transmitting measurement data packets from a virtual gauge-based plant monitoring system to a non-secure area.
  • Figure 4 is a diagram for explaining a virtual gauge-based plant monitoring method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a diagram for explaining a virtual gauge-based plant monitoring system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a block diagram for explaining the detailed configuration of a virtual gauge-based plant monitoring system
  • Figure 3 is a virtual gauge-based plant monitoring system. This is a block diagram to explain the process of transmitting measurement data packets from a gauge-based plant monitoring system to a non-secure area.
  • the virtual gauge-based plant monitoring system 100 includes an imaging unit 110, an image analysis unit 120, a virtual gauge visualization unit 130, and a monitoring unit 130. It is configured to include a unit 140.
  • the virtual gauge-based plant monitoring system 100 is used to monitor the plant 10 in which plant facilities 11 for manufacturing, assembly, storage, and management are built. It can be.
  • the above-described plant 10 refers to various plant facilities including process plants, and also includes national security facilities, national defense facilities, and facilities that need to be equipped with measuring devices such as instrument panels to monitor the status or measured values. It may include facilities such as smart factories.
  • the photographing unit 110 is installed at multiple locations within the plant 10 to photograph at least one plant facility 11.
  • the photographing unit 110 may transmit image data captured by a measuring device installed in the plant equipment 11 to the monitoring server 20 .
  • the above-described monitoring server 20 may be a server in a security area built for monitoring inside the plant 10.
  • the recording unit 110 may be a CCTV already installed in the plant 10.
  • the image analysis unit 120 uses image data in the secure area to generate a measurement data packet that can be transmitted to the non-secure area.
  • This video analysis unit 120 may be provided as the above-described monitoring server 20 or may be implemented as a program mounted on the monitoring server 20.
  • the image analysis unit 120 receives image data captured by the imaging unit 110 in real time or at regular intervals, identifies the measurement device of the plant equipment 11 from the received image data, and extracts the measurement value, A measurement data packet containing the extracted measurement values can be created.
  • the image analysis unit 120 converts it into an HSV (Hue Saturation Value) image and selects a region of interest ( ROI) can be set, and objects matching the measurement device can be detected within the set area of interest.
  • HSV Human Saturation Value
  • the image analysis unit 120 compares the image of the detected object with the previously stored characteristic image of the measurement device to identify the type of measurement device, and determines the type of measurement device based on character reading technology including OCR (Optical Character Reader). Measurement values can be extracted by reading the displayed numbers or letters.
  • OCR Optical Character Reader
  • the image analysis unit 120 identifies the type of measurement device and, when the measurement value displayed on the measurement device is read, inserts identification information about the type of measurement device and information about the measurement value to generate a measurement data packet. there is.
  • the above-mentioned measurement data packet may be composed of a header area and a body area.
  • location information of the plant equipment 11 or the imaging unit 110 and identification information of the measurement device are inserted, and in the body area, Information on the time the plant equipment 11 was photographed and information on the measured value may be inserted.
  • a one-way data transmission unit for transmitting the measurement data packet generated by the image analysis unit 120 to the non-secure area may be further provided.
  • the one-way data transmission unit includes a device driver, a device manager, a network policy, a network log, and a network interface adapter. It can be.
  • DEVICE DRIVER A ⁇ C collects data for different devices A, B, and C using the protocol appropriate for each device. can do.
  • the fact that DEVICE DRIVER is indicated separately as A, B, and C means that the data collection target devices are different and use different protocols. In other words, the type or number of devices can be added depending on the actual field environment configuration.
  • the DEVICE MANAGER transfers the data received from the DEVICE DRIVERs to the NETWORK POLICY, and the NETWORK POLICY inspects the collected packets according to the network policy configured by the manager, and if the allowed packets are correct, they are transferred to the non-secure area. transmit, otherwise the packet is blocked.
  • NETWORK POLICY can record records of transmission or blocking details in NETWORK LOG.
  • the security data allowed to be transmitted by the NETWORK POLICY can be encrypted (ENCRYPT) and sent to the NEWORK INTERFACE ADAPTOR (Tx LAN card).
  • the receiving server (SSSS RX Sever) located in the security area that is, the NEWORK INTERFACE ADAPTOR (Rx LAN card) of the monitoring server 30, decrypts (DECRYPT) the received security data and transmits it from the transmitting server (SSSS TX Sever).
  • DECRYPT decrypts
  • the received data is correct and whether it has been forged or altered. According to the results of this check, if the packet is not transmitted from the transmitting server (SSSS TX Server) or is a forged or altered packet, it is blocked. If the packet transmitted from the transmitting server (SSSS TX Server) is correct, the forged or altered packet is blocked. If not, the security data is transmitted to CCHANNEL MANAGER.
  • CHANNEL MANAGER transmits the received data to the designated destination, and CHANNEL DRIVER A to C can receive data for different types of destinations using the protocol appropriate for each destination.
  • the above-mentioned one-way data transmission unit is a software management system for managing software, and includes a security policy setting unit that provides a screen UI so that security policies for the security area can be set and added, modified, or deleted, and a security policy setting unit.
  • a security policy display section that displays a list of set security policies on the screen UI
  • a packet log display section that displays logs of packets allowed or blocked by the set security policy on the screen UI
  • a one-way transmission in the security policy setting section may further include a one-way protocol setting unit that provides a screen UI to set the protocols to be allowed.
  • This one-way data transmission unit and its software management system allow the administrator to configure a security policy for the communication interface section between the security area and the non-security area, and record network packets allowed or blocked according to the set security policy. Because it provides , secure data can be safely transmitted between heterogeneous systems.
  • the virtual gauge visualization unit 130 visualizes the virtual gauge and displays measured values.
  • This virtual gauge visualization unit 130 may be provided as the monitoring server 30 or implemented as a program mounted on the monitoring server 30, and the virtual gauge and measured values visualized in the monitoring server 30 may be displayed on the administrator terminal ( 40).
  • the above-mentioned monitoring server 30 may be installed in a general situation room that monitors or performs selective control of plant facilities 11, and may also be installed in a non-secure area where CCTV video data cannot be transmitted or linked due to security policies. It may be a server on the computer, and the manager terminal 40 described above may be a general-purpose communication terminal including a personal computer, or a terminal device that displays information in conjunction with a plurality of display devices.
  • the virtual gauge visualization unit 130 receives a measurement data packet consisting of numbers and data in a non-secure area, and visualizes a virtual gauge corresponding to the measurement device of the plant equipment 11 based on the received measurement data packet, Measured values are displayed in real time on the visualized virtual gauge.
  • the virtual gauge visualization unit 130 identifies the type of measurement device based on the identification information included in the measurement data packet, and loads and visualizes the 3D model corresponding to the identified measurement device as a virtual gauge.
  • virtual gauges implemented as 3D models for each type of measurement device may be stored in advance in the virtual gauge visualization unit 130 or memory.
  • the virtual gauge visualization unit 130 receives a measurement data packet and changes the object corresponding to the instrument panel on the virtual gauge to a position or value according to the measurement value of the measurement data packet every time the measurement value is updated. do.
  • the virtual gauge visualization unit 130 updates the instructions or instrument panel on the virtual gauge to the manager terminal 40, identical to the measured value changed in the measuring device of the actual plant equipment 11, so that the manager monitors the virtual gauge. You can check the status or measured values of plant equipment 11 in real time.
  • the monitoring unit 140 monitors the measured value displayed on the virtual gauge and outputs an alarm if it falls outside a preset normal range.
  • the monitoring unit 140 may store information about the status or normal range of measured values for each plant equipment 11 in advance, and may be further equipped with an output device for outputting an alarm.
  • the monitoring unit 140 may request that an effect be displayed on the virtual gauge or a notification to notify of a dangerous situation be output through the virtual gauge visualization unit 130.
  • monitoring unit 140 may be provided to stop the operation of the plant equipment 11 outside the normal range or adjust the operating state in conjunction with the control device of each plant equipment 11.
  • Figure 4 is a diagram for explaining a virtual gauge-based plant monitoring method according to an embodiment of the present invention.
  • the virtual gauge-based plant monitoring system 100 first photographs at least one plant equipment 11 at multiple locations within the plant 10 (S100). .
  • Step S100 can be performed by a CCTV already installed in the plant 10, and video data captured by a measuring device installed in the plant equipment 11 can be transmitted to the monitoring server 20.
  • the above-described monitoring server 20 may be a server in a security area built for monitoring inside the plant 10.
  • the image analysis unit 120 receives image data captured by the photographing unit 110, identifies the measurement device of the plant equipment 11 from the received image data, and extracts a measurement value (S200).
  • the video analysis unit 120 in step S200 may be provided as a monitoring server 20 or implemented as a program mounted on the monitoring server 20, and the above-mentioned monitoring server 20 is used for monitoring inside the plant 10. It may be a server in an established security area.
  • step S200 the image analysis unit 120 converts the image data into an HSV (Hue Saturation Value) image and creates a region of interest (ROI) based on at least one structural feature of the color, pattern, size, and shape of the converted HSV image. ) is set, and objects matching the measurement device can be detected within the set area of interest.
  • HSV Human Saturation Value
  • the image analysis unit 120 may identify the type of measurement device and extract measurement values from the image of the detected object, for example, the image of the detected object and the previously stored characteristics of the measurement device. By comparing images, the type of measurement device can be identified, and measurement values can be extracted by reading numbers or letters displayed on the measurement device based on character reading technology including OCR (Optical Character Reader).
  • OCR Optical Character Reader
  • the image analysis unit 120 generates a measurement data packet that includes the extracted measurement values and can be transmitted to the non-secure area (S300).
  • step S300 when the type of measurement device and measurement value are extracted from the image of the detected object, the image analysis unit 120 creates a measurement data packet and inserts identification information about the type of measurement device and information about the measurement value. can do.
  • the above-described measurement data packet includes location information of the plant equipment 11 or the photographing unit 110 and identification information of the measurement device in the header area, and information on the time the plant equipment 11 was photographed and the measurement information in the body area. Information about the value may be inserted.
  • the image analysis unit 120 may transmit the generated measurement data packet to the virtual gauge visualization unit 130 located in a non-secure area or a server on which the virtual gauge visualization unit 130 is installed, and the transmission of the measurement data packet is unidirectional. It may be performed by a data transmission unit.
  • the virtual gauge visualization unit 130 receives a measurement data packet from the non-secure area and visualizes a virtual gauge corresponding to the measurement device of the plant equipment 11 based on the measurement data packet (S400).
  • the virtual gauge visualization unit 130 in step S400 may be provided as a monitoring server 30 or implemented as a program mounted on the monitoring server 30, and the above-mentioned monitoring server 30 may monitor the plant equipment 11 or As a server that performs selective control, it may be a server in a non-secure area that cannot transmit or link CCTV video data due to security policies.
  • the virtual gauge visualization unit 130 can identify the type of measuring device based on the identification information included in the measurement data packet, and load and visualize the 3D model corresponding to the identified measuring device as a virtual gauge.
  • virtual gauges implemented as 3D models for each type of measuring device can be stored in advance.
  • the virtual gauge visualization unit 130 displays measured values in real time on the visualized virtual gauge (S500).
  • step S500 the virtual gauge visualization unit 130 receives a measurement data packet, and each time the measurement value is updated, the object corresponding to the pointer and instrument panel on the virtual gauge is changed to a position or value according to the measurement value of the measurement data packet. It can be displayed as follows.
  • the visualized virtual gauge and measured values can be displayed on the screen of the manager terminal 40, and the instructions on the virtual gauge or the values on the instrument panel are updated identical to the measured values changed in the measuring device of the actual plant equipment 11. It can be.
  • the monitoring unit 140 monitors the measured value displayed on the virtual gauge and outputs an alarm if it falls outside the preset normal range (S600).
  • the monitoring unit 140 in step S600 may be implemented as a program provided in the above-described monitoring server 30 or mounted on the monitoring server 30.
  • step S600 the monitoring unit 140 can monitor the measured value based on information about the normal range of the measured value stored in advance for each plant equipment 11, and when an alarm is output, an effect is displayed on the virtual gauge or a risk signal is displayed. You can also request that a notification be printed to notify you of the situation.
  • step S600 may stop the operation of the plant equipment 11 outside the normal range or adjust the operating state in conjunction with the control device of each plant equipment 11.

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Abstract

본 발명은 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 플랜트 내 복수 위치에 설치되어 적어도 하나의 플랜트 설비를 촬영하는 촬영부와, 촬영부에서 촬영되는 영상 데이터를 수신하고 수신한 영상 데이터에서 플랜트 설비의 계측 장치를 식별하여 계측값을 추출한 후 추출한 계측값을 포함하며 비보안영역에 전송 가능한 계측 데이터 패킷을 생성하는 영상분석부와, 비보안영역에서 계측 데이터 패킷을 전송받으며 계측 데이터 패킷에 기반하여 플랜트 설비의 계측 장치에 대응하는 가상 게이지를 시각화하고 시각화한 가상 게이지 상에서 계측값을 실시간으로 표시하는 가상 게이지 시각화부를 구비함으로써, 비보안영역 상의 서버에서 시각화된 가상 게이지를 통해 모든 플랜트 설비들의 상태나 계측값을 일괄적으로 모니터링할 수 있다.

Description

가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템 및 방법
본 발명은 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플랜트 내에는 제조, 조립, 저장 및 관리 등을 위한 플랜트 설비들이 구축되어 있고, 각종 플랜트 설비에는 현재의 상태나 계측값을 표시하는 계기판과 같은 계측 장치가 구비되어 있다.
여기에서, 전술한 플랜트는 프로세스 플랜트를 포함하는 각종 플랜트 시설을 의미하며, 그 외에도, 계기판과 같은 계측 장치를 구비하여 상태나 계측값을 모니터링할 필요가 있는 국가 보안시설, 국방 시설 및 스마트 팩토리 등의 시설을 포함할 수 있다.
이러한, 플랜트에서는 플랜트 설비들이 정상적으로 동작하는지 항상 모니터링해야 하는데, 플랜트 설비 및 각종 계측 장치의 수가 많기 때문에, 플랜트 설비에 다양한 센서들을 탑재하고, 종합상황실에서 센서 신호들을 모니터링하여 특정 플랜트 설비만을 선별적으로 감시하는 선별관제를 수행하고 있다.
한편, 종래의 플랜트는 센서 신호에 문제가 있는 플랜트 설비가 발생하면 관리자가 직접 플랜트 설비로 이동하여 계측 장치를 확인할 수 있을 뿐, 모든 플랜트 설비들의 상태나 계측값을 일괄적으로 모니터링할 수는 없기 때문에, 플랜트 설비들의 통합적인 관리를 위해 많은 시간과 노력을 소모하는 문제점이 있다.
아울러, 종래의 플랜트에는 내부 감시를 위한 CCTV(Closed Circuit Television)들이 설치되어 있으나, 대부분의 CCTV는 설비가 위치한 구역에 대한 전반적인 상태를 확인하기 위한 목적으로 설치되어 있어, 아날로그 게이지에 대한 식별이 어렵기 때문에 플랜트 설비들의 계측 장치를 모니터링하는 용도로 CCTV의 영상 데이터를 활용할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 플랜트 내에 설치된 CCTV의 영상 데이터를 활용하여, 플랜트 설비들의 통합적인 관리를 수행할 수 있는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 플랜트 내 복수 위치에 설치되어 적어도 하나의 플랜트 설비를 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부에서 촬영되는 영상 데이터를 수신하고, 수신한 영상 데이터에서 플랜트 설비의 계측 장치를 식별하여 계측값을 추출한 후, 추출한 계측값을 포함하며 비보안영역에 전송 가능한 계측 데이터 패킷을 생성하는 영상분석부; 및 비보안영역에서 상기 계측 데이터 패킷을 전송받으며, 상기 계측 데이터 패킷에 기반하여 플랜트 설비의 계측 장치에 대응하는 가상 게이지를 시각화하고, 시각화한 가상 게이지 상에서 계측값을 실시간으로 표시하는 가상 게이지 시각화부;를 포함하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 가상 게이지에 표시되는 계측값을 모니터링하여 사전에 설정된 정상 범위를 벗어나면 경보를 출력하는 모니터링부;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 영상분석부는, 영상 데이터를 HSV(Hue Saturation Value) 이미지로 변환하고, 색상, 무늬, 크기 및 형태 중 적어도 하나의 구조적 특징을 기초로 관심 영역(ROI)을 설정하여 관심 영역 내에서 계측 장치에 부합하는 객체를 검출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 영상분석부는, 검출된 객체의 이미지로부터 계측 장치의 종류를 식별하고 계측값을 추출하며, 계측 데이터 패킷의 생성 시 계측 장치의 종류에 대한 식별 정보와 계측값에 대한 정보를 삽입한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 가상 게이지 시각화부는, 상기 계측 데이터 패킷에 포함된 식별 정보에 기초하여 계측 장치의 종류를 식별하고, 식별한 계측 장치에 대응하는 3D 모델을 가상 게이지로서 로딩하여 시각화한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 가상 게이지 시각화부는, 상기 계측 데이터 패킷을 전송받아 계측값이 업데이트될 때마다, 가상 게이지 상에서 지침 및 계기판에 대응하는 오브젝트를 상기 계측 데이터 패킷의 계측값에 따른 위치 또는 수치로 변경하여 표시한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 계측 데이터 패킷은, 헤더 영역에 플랜트 설비 또는 촬영부의 위치 정보와 계측 장치의 식별 정보가 삽입되고, 바디 영역에는 플랜트 설비를 촬영한 시간 정보와 계측값에 대한 정보가 삽입된다.
또한, 본 발명은 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템에서 수행되는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법으로서, 플랜트 내 복수 위치에서 적어도 하나의 플랜트 설비를 촬영하는 촬영 단계; 상기 촬영되는 영상 데이터를 수신하고, 수신한 영상 데이터에서 플랜트 설비의 계측 장치를 식별하여 계측값을 추출하는 추출 단계; 추출한 계측값을 포함하며 비보안영역에 전송 가능한 계측 데이터 패킷을 생성하는 패킷 생성 단계; 비보안영역에서 상기 계측 데이터 패킷을 전송받으며, 상기 계측 데이터 패킷에 기반하여 플랜트 설비의 계측 장치에 대응하는 가상 게이지를 시각화하는 시각화 단계; 및 시각화한 가상 게이지 상에서 계측값을 실시간으로 표시하는 계측값 표시 단계;를 포함하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 가상 게이지에 표시되는 계측값을 모니터링하여 사전에 설정된 정상 범위를 벗어나면 경보를 출력하는 모니터링 단계;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 추출 단계는, 영상 데이터를 HSV(Hue Saturation Value) 이미지로 변환하고, 색상, 무늬, 크기 및 형태 중 적어도 하나의 구조적 특징을 기초로 관심 영역(ROI)을 설정하여 관심 영역 내에서 계측 장치에 부합하는 객체를 검출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 패킷 생성 단계는, 검출된 객체의 이미지로부터 계측 장치의 종류와 계측값이 추출되면, 계측 데이터 패킷의 생성 시 계측 장치의 종류에 대한 식별 정보와 계측값에 대한 정보를 삽입한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 시각화 단계는, 상기 계측 데이터 패킷에 포함된 식별 정보에 기초하여 계측 장치의 종류를 식별하고, 식별한 계측 장치에 대응하는 3D 모델을 가상 게이지로서 로딩하여 시각화한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 계측값 표시 단계는, 상기 계측 데이터 패킷을 전송받아 계측값이 업데이트될 때마다, 가상 게이지 상에서 지침 및 계기판에 대응하는 오브젝트를 상기 계측 데이터 패킷의 계측값에 따른 위치 또는 수치로 변경하여 표시한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 계측 데이터 패킷은, 헤더 영역에 플랜트 설비 또는 촬영부의 위치 정보와 계측 장치의 식별 정보가 삽입되고, 바디 영역에는 플랜트 설비를 촬영한 시간 정보와 계측값에 대한 정보가 삽입된다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 플랜트 설비를 촬영한 영상 데이터로부터 비보안영역에 전송 가능한 계측 데이터 패킷을 생성하여 비보안영역에 전송하고, 비보안영역 상에서 계측 데이터 패킷을 이용하여 플랜트 설비의 계측 장치에 대응하는 가상 게이지를 시각화함으로써, 비보안영역 상의 서버에서 시각화된 가상 게이지를 통해 모든 플랜트 설비들의 상태나 계측값을 일괄적으로 모니터링할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 보안영역 상의 영상 데이터를 계측 데이터 패킷으로 전환하여 비보안영역에 전송할 수 있게 함으로써, CCTV의 영상 데이터를 비보안영역에 전송하거나 연계할 수 없는 보안정책을 준수하면서, 플랜트 설비들을 모니터링하는 용도로 CCTV의 영상 데이터를 활용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 3은 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템에서 비보안영역으로 계측 데이터 패킷을 전송하는 과정을 설명하기 위한 블록도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법을 설명하기 위한 도면.
<부호의 설명>
100 : 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템
10 : 플랜트 20 : 감시 서버
30 : 모니터링 서버 40 : 관리자 단말
110 : 촬영부 120 : 영상분석부
130 : 가상 게이지 시각화부 140 : 모니터링부
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도이며, 도 3은 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템에서 비보안영역으로 계측 데이터 패킷을 전송하는 과정을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템(100)은 촬영부(110), 영상분석부(120), 가상 게이지 시각화부(130) 및 모니터링부(140)를 포함하여 구성된다.
여기에서, 본 발명의 일실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템(100)은 제조, 조립, 저장 및 관리 등을 위한 플랜트 설비(11)들이 구축된 플랜트(10)를 모니터링하는 용도로 활용될 수 있다.
여기에서, 전술한 플랜트(10)는 프로세스 플랜트를 포함하는 각종 플랜트 시설을 의미하며, 그 외에도, 계기판과 같은 계측 장치를 구비하여 상태나 계측값을 모니터링할 필요가 있는 국가 보안시설, 국방 시설 및 스마트 팩토리 등의 시설을 포함할 수 있다.
상기 촬영부(110)는 플랜트(10) 내 복수 위치에 설치되어 적어도 하나의 플랜트 설비(11)를 촬영한다.
이러한, 촬영부(110)는 플랜트 설비(11)에 구비된 계측 장치를 촬영한 영상 데이터를 감시 서버(20)로 전송할 수 있다. 이때, 전술한 감시 서버(20)는 플랜트(10) 내부의 감시를 위하여 구축된 보안영역 상의 서버일 수 있다.
아울러, 촬영부(110)는 플랜트(10) 내에 기설치된 CCTV일 수 있다.
상기 영상분석부(120)는 보안영역 상의 영상 데이터를 이용하여 비보안영역에 전송 가능한 계측 데이터 패킷을 생성한다.
이러한, 영상분석부(120)는 전술한 감시 서버(20)로서 구비되거나 감시 서버(20)에 탑재되는 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한, 영상분석부(120)는 촬영부(110)에서 촬영되는 영상 데이터를 실시간 또는 일정 주기마다 수신하며, 수신한 영상 데이터에서 플랜트 설비(11)의 계측 장치를 식별하여 계측값을 추출한 다음, 추출한 계측값을 포함하는 계측 데이터 패킷을 생성할 수 있다.
구체적으로, 영상분석부(120)는 영상 데이터가 수신되면 HSV(Hue Saturation Value) 이미지로 변환하고, 변환된 HSV 이미지의 색상, 무늬, 크기 및 형태 중 적어도 하나의 구조적 특징에 기초하여 관심 영역(ROI)을 설정하며, 설정된 관심 영역 내에서 계측 장치에 부합하는 객체를 검출할 수 있다.
그리고, 영상분석부(120)는 검출된 객체의 이미지와 기저장된 계측 장치의 특징 이미지를 비교하여 계측 장치의 종류를 식별하고, OCR(Optical Character Reader)을 포함하는 문자 판독 기술을 토대로 계측 장치에 표시된 숫자 또는 문자를 판독하여 계측값을 추출할 수 있다.
또한, 영상분석부(120)는 계측 장치의 종류를 식별하고 계측 장치에 표시된 계측값이 판독되면, 계측 장치의 종류에 대한 식별 정보와 계측값에 대한 정보를 삽입하여 계측 데이터 패킷을 생성할 수 있다.
여기에서, 전술한 계측 데이터 패킷은 헤더 영역과 바디 영역으로 구성될 수 있는데, 헤더 영역에는 플랜트 설비(11) 또는 촬영부(110)의 위치 정보와 계측 장치의 식별 정보가 삽입되고, 바디 영역에는 플랜트 설비(11)를 촬영한 시간 정보와 계측값에 대한 정보가 삽입될 수 있다.
한편, 영상분석부(120)에서 생성된 계측 데이터 패킷을 비보안영역에 전송하기 위한 단방향 데이터 전송부를 더 구비할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 단방향 데이터 전송부는 디바이스 드라이버(DEVICE DRIVER), 디바이스 매니저(DEVICE MANAGER), 네트워크 폴리시(NETWORK POLICY), 네트워크 로그(NETWORK LOG) 및 네트워크 인터페이스 어댑터(NEWORK INTERFACE ADAPTOR)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 보안영역에 위치한 송신 서버(SSSS TX Sever), 즉, 감시 서버(20)에서 DEVICE DRIVER A ~ C는 서로 다른 장치 A, B, C에 대하여 각 장치에 맞는 프로토콜을 이용하여 데이터를 수집할 수 있다. 여기서, DEVICE DRIVER를 A, B, C로 별도로 표시한 것은 데이터 수집 대상 장치가 서로 다른 장치이며, 서로 다른 프로토콜을 사용한다는 의미이다. 즉, 실제 현장 환경 구성에 따라 장치의 종류나 개수는 추가될 수 있다.
이후, DEVICE MANAGER는 DEVICE DRIVER들로부터 전달받은 데이터를 NETWORK POLICY로 전달하고, NETWORK POLICY는 관리자에 의해 구성된 네트워크 정책에 따라 수집된 패킷에 대하여 패킷 검사를 한 후, 허용된 패킷이 맞을 경우 비보안영역으로 전송하며 그렇지 않은 경우 패킷을 차단한다. 또한, NETWORK POLICY는 전송 또는 차단된 내역에 대한 기록을 NETWORK LOG에 기록할 수 있다. 그리고, NETWORK POLICY에 의하여 전송이 허용된 보안데이터는 암호화(ENCRYPT)하여 NEWORK INTERFACE ADAPTOR (Tx LAN 카드)로 보내질 수 있다.
이후, 보안영역에 위치한 수신 서버(SSSS RX Sever), 즉, 모니터링 서버(30)의 NEWORK INTERFACE ADAPTOR (Rx LAN 카드)는 수신한 보안데이터를 복호화(DECRYPT)하여 송신 서버(SSSS TX Sever)로부터 전송된 데이터가 맞는지, 위조나 변조된 것이 아닌지를 체크한다. 이러한 체크 결과에 따라, 송신 서버(SSSS TX Server)로부터 전송된 패킷이 아니거나 위·변조된 패킷일 경우에는 차단하며, 송신 서버(SSSS TX Server)로부터 전송된 패킷이 맞고 위·변조된 패킷이 아닐 경우에는 보안데이터를 CCHANNEL MANAGER로 전송한다.
그러면, CHANNEL MANAGER는 수신된 데이터를 정해진 목적지에 전송하고, CHANNEL DRIVER A ~ C는 서로 다른 종류의 목적지에 대하여 각 목적지에 맞는 프로토콜을 사용하여 데이터를 수신할 수 있다.
한편, 전술한 단방향 데이터 전송부는 소프트웨어를 관리하기 위한 소프트웨어 관리 시스템으로서, 보안영역에 대한 보안정책을 설정하여 추가하거나 수정 또는 삭제할 수 있도록 화면 UI를 제공하는 보안정책 설정부와, 보안정책 설정부에서 설정된 보안정책에 대한 목록을 화면 UI에 함께 출력하는 보안정책 표시부와, 설정된 보안정책에 의하여 허용되거나 차단된 패킷에 대한 로그를 화면 UI에 출력하는 패킷 로그 표시부와, 보안정책 설정부에서 단방향 전송을 허용할 프로토콜을 설정할 수 있도록 화면 UI를 제공하는 단방향 프로토콜 설정부를 더 구비할 수도 있다.
이와 같은, 단방향 데이터 전송부 및 이의 소프트웨어 관리 시스템은 보안영역과 비보안영역 사이의 통신 인터페이스 구간에 대하여 관리자가 보안정책을 구성할 수 있도록 하고, 설정된 보안정책에 따라 허용되거나 차단된 네트워크 패킷에 대한 기록을 제공하기 때문에 이기종 시스템 간 안전하게 보안데이터를 전송할 수 있다.
상기 가상 게이지 시각화부(130)는 가상 게이지를 시각화하여 계측값을 표시한다.
이러한, 가상 게이지 시각화부(130)는 모니터링 서버(30)로서 구비되거나 모니터링 서버(30)에 탑재되는 프로그램으로 구현될 수 있으며, 모니터링 서버(30)에서 시각화되는 가상 게이지와 계측값은 관리자 단말(40)에서 표시될 수 있다.
여기서, 전술한 모니터링 서버(30)는 플랜트 설비(11)들을 모니터링하거나 선별관제를 수행하는 종합상황실에 구비될 수 있고, 또한, 보안정책에 의해 CCTV의 영상 데이터를 전송하거나 연계할 수 없는 비보안영역 상의 서버일 수 있으며, 전술한 관리자 단말(40)은 퍼스널 컴퓨터를 포함하는 범용통신단말이거나, 복수의 디스플레이 장치와 연동하여 정보를 표시하는 단말 장치일 수 있다.
또한, 가상 게이지 시각화부(130)는 비보안영역에서 수치와 데이터로 이루어진 계측 데이터 패킷을 전송받으며, 전송받은 계측 데이터 패킷에 기반하여 플랜트 설비(11)의 계측 장치에 대응하는 가상 게이지를 시각화하고, 시각화한 가상 게이지 상에서 계측값을 실시간으로 표시하게 된다.
또한, 가상 게이지 시각화부(130)는 계측 데이터 패킷에 포함된 식별 정보에 기초하여 계측 장치의 종류를 식별하고, 식별한 계측 장치에 대응하는 3D 모델을 가상 게이지로서 로딩하여 시각화한다.
이를 위하여, 가상 게이지 시각화부(130) 또는 메모리에는 계측 장치의 종류별로 3D 모델로 구현된 가상 게이지가 사전에 저장될 수 있다.
또한, 가상 게이지 시각화부(130)는 계측 데이터 패킷을 전송받아 계측값이 업데이트될 때마다, 가상 게이지 상에서 지침 및 계기판에 대응하는 오브젝트를 계측 데이터 패킷의 계측값에 따른 위치 또는 수치로 변경하여 표시한다.
즉, 가상 게이지 시각화부(130)는 실제 플랜트 설비(11)의 계측 장치에서 변경되는 계측값과 동일하게, 가상 게이지 상의 지침 또는 계기판을 관리자 단말(40)에 업데이트함으로써, 가상 게이지를 모니터링하는 관리자는 플랜트 설비(11)의 상태나 계측값을 실시간으로 확인할 수 있다.
상기 모니터링부(140)는 가상 게이지에 표시되는 계측값을 모니터링하여 사전에 설정된 정상 범위를 벗어나면 경보를 출력한다.
이러한, 모니터링부(140)에는 플랜트 설비(11)별로 상태나 계측값의 정상 범위에 대한 정보가 사전에 저장될 수 있고, 경보의 출력을 위한 출력 장치가 더 구비될 수도 있다.
또한, 모니터링부(140)는 경보의 출력 시 가상 게이지 시각화부(130)를 통해 가상 게이지에 이펙트를 표시하거나 위험 상황을 알리기 위한 알림을 출력하도록 요청할 수도 있다.
아울러, 모니터링부(140)는 각 플랜트 설비(11)의 제어 장치와 연동하여 정상 범위를 벗어난 플랜트 설비(11)의 동작을 정지시키거나 동작 상태를 조정할 수 있도록 구비될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템에서 수행되는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법을 설명하기 위한 도면이다.
다만, 도 4에 도시된 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법에서 수행되고, 도 4를 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템(100)은, 먼저, 플랜트(10) 내 복수 위치에서 적어도 하나의 플랜트 설비(11)를 촬영한다(S100).
*S100 단계는, 플랜트(10) 내에 기설치된 CCTV에 의해 수행될 수 있으며, 플랜트 설비(11)에 구비된 계측 장치를 촬영한 영상 데이터는 감시 서버(20)로 전송될 수 있다. 이때, 전술한 감시 서버(20)는 플랜트(10) 내부의 감시를 위하여 구축된 보안영역 상의 서버일 수 있다.
그 다음, 영상분석부(120)가 촬영부(110)로부터 촬영된 영상 데이터를 수신하고, 수신한 영상 데이터에서 플랜트 설비(11)의 계측 장치를 식별하여 계측값을 추출한다(S200).
S200 단계의 영상분석부(120)는 감시 서버(20)로서 구비되거나 감시 서버(20)에 탑재되는 프로그램으로 구현될 수 있으며, 전술한 감시 서버(20)는 플랜트(10) 내부의 감시를 위하여 구축된 보안영역 상의 서버일 수 있다.
S200 단계에서, 영상분석부(120)는 영상 데이터를 HSV(Hue Saturation Value) 이미지로 변환하고, 변환된 HSV 이미지의 색상, 무늬, 크기 및 형태 중 적어도 하나의 구조적 특징에 기초하여 관심 영역(ROI)을 설정하며, 설정된 관심 영역 내에서 계측 장치에 부합하는 객체를 검출할 수 있다.
또한, S200 단계에서, 영상분석부(120)는 검출된 객체의 이미지로부터 계측 장치의 종류를 식별하고 계측값을 추출할 수 있는데, 예를 들어, 검출된 객체의 이미지와 기저장된 계측 장치의 특징 이미지를 비교하여 계측 장치의 종류를 식별할 수 있으며, OCR(Optical Character Reader)을 포함하는 문자 판독 기술을 토대로 계측 장치에 표시된 숫자 또는 문자를 판독하여 계측값을 추출할 수 있다.
그 다음, 영상분석부(120)는 추출한 계측값을 포함하며 비보안영역에 전송 가능한 계측 데이터 패킷을 생성한다(S300).
S300 단계에서, 영상분석부(120)는 검출된 객체의 이미지로부터 계측 장치의 종류와 계측값이 추출되면, 계측 데이터 패킷을 생성하여 계측 장치의 종류에 대한 식별 정보와 계측값에 대한 정보를 삽입할 수 있다.
이때, 전술한 계측 데이터 패킷은 헤더 영역에 플랜트 설비(11) 또는 촬영부(110)의 위치 정보와 계측 장치의 식별 정보가 삽입되고, 바디 영역에는 플랜트 설비(11)를 촬영한 시간 정보와 계측값에 대한 정보가 삽입될 수 있다.
그리고, 영상분석부(120)는 생성된 계측 데이터 패킷을 비보안영역에 위치하는 가상 게이지 시각화부(130) 또는 가상 게이지 시각화부(130)가 설치된 서버로 전송할 수 있으며, 계측 데이터 패킷의 전송은 단방향 데이터 전송부에 의해 수행될 수 있다.
그 다음, 가상 게이지 시각화부(130)는 비보안영역에서 계측 데이터 패킷을 전송받으며, 계측 데이터 패킷에 기반하여 플랜트 설비(11)의 계측 장치에 대응하는 가상 게이지를 시각화한다(S400).
S400 단계의 가상 게이지 시각화부(130)는 모니터링 서버(30)로서 구비되거나 모니터링 서버(30)에 탑재되는 프로그램으로 구현될 수 있으며, 전술한 모니터링 서버(30)는 플랜트 설비(11)들을 모니터링하거나 선별관제를 수행하는 서버로서, 특히, 보안정책에 의해 CCTV의 영상 데이터를 전송하거나 연계할 수 없는 비보안영역 상의 서버일 수 있다.
S400 단계에서, 가상 게이지 시각화부(130)는 계측 데이터 패킷에 포함된 식별 정보에 기초하여 계측 장치의 종류를 식별하고, 식별한 계측 장치에 대응하는 3D 모델을 가상 게이지로서 로딩하여 시각화할 수 있으며, 이를 위하여, 계측 장치의 종류별로 3D 모델로 구현된 가상 게이지가 사전에 저장될 수 있다.
그 다음, 가상 게이지 시각화부(130)는 시각화한 가상 게이지 상에서 계측값을 실시간으로 표시한다(S500).
S500 단계에서, 가상 게이지 시각화부(130)는 계측 데이터 패킷을 전송받아 계측값이 업데이트될 때마다, 가상 게이지 상에서 지침 및 계기판에 대응하는 오브젝트를 계측 데이터 패킷의 계측값에 따른 위치 또는 수치로 변경하여 표시할 수 있다.
이때, 시각화된 가상 게이지와 계측값은 관리자 단말(40)의 화면에 표시될 수 있는데, 실제 플랜트 설비(11)의 계측 장치에서 변경되는 계측값과 동일하게 가상 게이지 상의 지침 또는 계기판의 수치가 업데이트될 수 있다.
그 다음, 모니터링부(140)가 가상 게이지에 표시되는 계측값을 모니터링하여 사전에 설정된 정상 범위를 벗어나면 경보를 출력한다(S600).
S600 단계의 모니터링부(140)는 전술한 모니터링 서버(30)에 구비되거나 모니터링 서버(30)에 탑재되는 프로그램으로 구현될 수 있다.
S600 단계에서, 모니터링부(140)는 플랜트 설비(11)별로 사전에 저장된 계측값의 정상 범위에 대한 정보에 기초하여 계측값을 모니터링할 수 있으며, 경보의 출력 시 가상 게이지에 이펙트를 표시하거나 위험 상황을 알리기 위한 알림을 출력하도록 요청할 수도 있다.
한편, S600 단계는 각 플랜트 설비(11)의 제어 장치와 연동하여 정상 범위를 벗어난 플랜트 설비(11)의 동작을 정지시키거나 동작 상태를 조정하게 할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

Claims (14)

  1. 플랜트 내 복수 위치에 설치되어 적어도 하나의 플랜트 설비를 촬영하는 촬영부;
    상기 촬영부에서 촬영되는 영상 데이터를 수신하고, 수신한 영상 데이터에서 플랜트 설비의 계측 장치를 식별하여 계측값을 추출한 후, 추출한 계측값을 포함하며 비보안영역에 전송 가능한 계측 데이터 패킷을 생성하는 영상분석부; 및
    비보안영역에서 상기 계측 데이터 패킷을 전송받으며, 상기 계측 데이터 패킷에 기반하여 플랜트 설비의 계측 장치에 대응하는 가상 게이지를 시각화하고, 시각화한 가상 게이지 상에서 계측값을 실시간으로 표시하는 가상 게이지 시각화부;를 포함하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    가상 게이지에 표시되는 계측값을 모니터링하여 사전에 설정된 정상 범위를 벗어나면 경보를 출력하는 모니터링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 영상분석부는,
    영상 데이터를 HSV(Hue Saturation Value) 이미지로 변환하고, 색상, 무늬, 크기 및 형태 중 적어도 하나의 구조적 특징을 기초로 관심 영역(ROI)을 설정하여 관심 영역 내에서 계측 장치에 부합하는 객체를 검출하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 영상분석부는,
    검출된 객체의 이미지로부터 계측 장치의 종류를 식별하고 계측값을 추출하며, 계측 데이터 패킷의 생성 시 계측 장치의 종류에 대한 식별 정보와 계측값에 대한 정보를 삽입하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가상 게이지 시각화부는,
    상기 계측 데이터 패킷에 포함된 식별 정보에 기초하여 계측 장치의 종류를 식별하고, 식별한 계측 장치에 대응하는 3D 모델을 가상 게이지로서 로딩하여 시각화하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가상 게이지 시각화부는,
    상기 계측 데이터 패킷을 전송받아 계측값이 업데이트될 때마다, 가상 게이지 상에서 지침 및 계기판에 대응하는 오브젝트를 상기 계측 데이터 패킷의 계측값에 따른 위치 또는 수치로 변경하여 표시하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 계측 데이터 패킷은,
    헤더 영역에 플랜트 설비 또는 촬영부의 위치 정보와 계측 장치의 식별 정보가 삽입되고, 바디 영역에는 플랜트 설비를 촬영한 시간 정보와 계측값에 대한 정보가 삽입되는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템.
  8. 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 시스템에서 수행되는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법으로서,
    플랜트 내 복수 위치에서 적어도 하나의 플랜트 설비를 촬영하는 촬영 단계;
    상기 촬영되는 영상 데이터를 수신하고, 수신한 영상 데이터에서 플랜트 설비의 계측 장치를 식별하여 계측값을 추출하는 추출 단계;
    추출한 계측값을 포함하며 비보안영역에 전송 가능한 계측 데이터 패킷을 생성하는 패킷 생성 단계;
    비보안영역에서 상기 계측 데이터 패킷을 전송받으며, 상기 계측 데이터 패킷에 기반하여 플랜트 설비의 계측 장치에 대응하는 가상 게이지를 시각화하는 시각화 단계; 및
    시각화한 가상 게이지 상에서 계측값을 실시간으로 표시하는 계측값 표시 단계;를 포함하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    가상 게이지에 표시되는 계측값을 모니터링하여 사전에 설정된 정상 범위를 벗어나면 경보를 출력하는 모니터링 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 추출 단계는,
    영상 데이터를 HSV(Hue Saturation Value) 이미지로 변환하고, 색상, 무늬, 크기 및 형태 중 적어도 하나의 구조적 특징을 기초로 관심 영역(ROI)을 설정하여 관심 영역 내에서 계측 장치에 부합하는 객체를 검출하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 패킷 생성 단계는,
    검출된 객체의 이미지로부터 계측 장치의 종류와 계측값이 추출되면, 계측 데이터 패킷의 생성 시 계측 장치의 종류에 대한 식별 정보와 계측값에 대한 정보를 삽입하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 시각화 단계는,
    상기 계측 데이터 패킷에 포함된 식별 정보에 기초하여 계측 장치의 종류를 식별하고, 식별한 계측 장치에 대응하는 3D 모델을 가상 게이지로서 로딩하여 시각화하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 계측값 표시 단계는,
    상기 계측 데이터 패킷을 전송받아 계측값이 업데이트될 때마다, 가상 게이지 상에서 지침 및 계기판에 대응하는 오브젝트를 상기 계측 데이터 패킷의 계측값에 따른 위치 또는 수치로 변경하여 표시하는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 계측 데이터 패킷은,
    헤더 영역에 플랜트 설비 또는 촬영부의 위치 정보와 계측 장치의 식별 정보가 삽입되고, 바디 영역에는 플랜트 설비를 촬영한 시간 정보와 계측값에 대한 정보가 삽입되는 것을 특징으로 하는 가상 게이지 기반의 플랜트 모니터링 방법.
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