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KR102718986B1 - Data Logger System for Intelligent Data Analysis - Google Patents

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KR102718986B1
KR102718986B1 KR1020210167511A KR20210167511A KR102718986B1 KR 102718986 B1 KR102718986 B1 KR 102718986B1 KR 1020210167511 A KR1020210167511 A KR 1020210167511A KR 20210167511 A KR20210167511 A KR 20210167511A KR 102718986 B1 KR102718986 B1 KR 102718986B1
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KR
South Korea
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data
processing unit
control panel
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KR1020210167511A
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Korean (ko)
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KR20220122922A (en
Inventor
정우근
김경미
설동철
Original Assignee
주식회사 알엠에이
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Publication date
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Publication of KR20220122922A publication Critical patent/KR20220122922A/en
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Abstract

실시예는 AI기반 데이터 로거 시스템에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 AI기반 데이터 로거 시스템은 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.
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.
즉, 일반 공장 또는, HACCP 현장의 각종 데이터를 취합하여 데이터 취합분석기로 이기종의 다양한 프로토콜을 종합적으로 취합 분석하여 원격 모니터링 지원 허브 역할을 제공한다.
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.
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 경우에 도 차후에 문제 시점의 데이터를 AI처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 제어부의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진 AI기반 데이터 로거 시스템을 제공한다.
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.
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.
The embodiment relates to an AI-based data logger system.
Specifically, these AI-based data logger systems are provided with a separate AI processing unit so that AI-based data logger functions can be added in addition to existing input/output information. In addition, in the event of a power outage or communication failure in the central control unit, the AI processing unit can later check the data at the time of the problem and restore it to the central control unit's computer.
In addition, in these cases, we provide a data analysis solution that detects and responds to process abnormalities in advance through real-time monitoring by connecting various data gathering and communications in general factories or HACCP factories, and supports alarm alerts through data analysis.
That is, it provides a remote monitoring support hub role by collecting various data from general factories or HACCP sites and comprehensively collecting and analyzing heterogeneous protocols using a data collection and analysis tool.
In addition, it provides support services for implementing device hardware based on SBC (Single Board Computing) architecture and data collection/processing/transmission from various general-purpose facilities, and provides various I/Fs that can collect data from manufacturing facilities and devices (sensors).
Accordingly, 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. In addition, an AI-based data logger system is provided that has the function of checking the data at the time of the problem through the AI processing unit and restoring it to the computer of the central control unit in the event of a power outage or communication failure of the central control unit.
In addition, these data logger systems collect and process signals acquired from various sensors through data collection and processing devices, and provide data processing and analysis to enable analysis and diagnosis.
In addition, these data collection and analysis devices solve the problem of complicated measurements and many connecting devices, which are inconvenient to use. Therefore, a signal collection device that acts as a comprehensive protocol gateway that can collect and analyze various signals such as temperature/pressure/noise/vibration by connecting to a portable PC or laptop is provided.

Description

지능형 데이터분석을 위한 데이터 로거 시스템{Data Logger System for Intelligent Data Analysis}{Data Logger System for Intelligent Data Analysis}

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 subject matter disclosed in this specification relates to a data logger system, and more specifically, to a technology for transmitting field monitoring data monitored by a field control panel equipped with an external sensor to a server, storing and processing the data based on the data, and then receiving and using the necessary data from each control panel.

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 materials described in this section are not prior art to the claims of this application and their inclusion in this section is not an admission that they are 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 a field control panel and a central management information processing unit located at a remote location. The field control panel generates field monitoring data using various external sensors connected to it and transmits this to the remote management information processing unit using a communication network.

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.And, these central management information processing devices manage the on-site situation based on these transmitted surveillance data, and based on these, they can remotely operate various devices connected to the on-site control panel.

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 uses PLC (Programmable Logic Control) and RTU (Remote Terminal Unit) as the field control unit. Therefore, 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 RTU, and receives control according to the current status to appropriately operate the load equipment such as motors and valves. Therefore, the monitoring target is operated according to the state desired by the manager.

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, so it is not easy to check the field monitoring data during the period when a power outage or communication line abnormality occurs. In addition, there is a problem in that the data cannot be checked even after the power outage or communication line abnormality ends because there is no backup function for this data.

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, when these systems exhibit failures in the PLC, RTU, or communication lines, they must be quickly controlled in a different way, which is not easy. In addition, if a separate emergency system is installed at this time, there may be various difficulties 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 this patent document 1 allows for easy setting completion by connecting sensors necessary for facility measurement to collect sensor detection values even if the type or number of sensors to be installed differs depending on the classification, type, shape, or size of the facility.

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 in multiple categories of social infrastructure facilities that utilize different types of sensors for remote monitoring, and selectively connects to different types of IoT communication networks.

또한 특허문헌 3은 모뎀 데이터로거를 이용하여 원격지의 데이터를 측정하는 기술을 개시한다.In addition, patent document 3 discloses a technology for measuring data in 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.The disclosed content is to provide an AI-based data logger system that has a separate AI processing unit so that an AI-based data logger function can be added in addition to existing input/output information, and has the function of checking the data at the time of the problem through the AI processing unit and restoring it to the central server computer even in the event of a power outage or communication failure of the central control unit.

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.In addition, in these cases, the AI processing unit provides a data analysis solution that connects various data gathering and communications in general factories or HACCP factories, detects and responds to process abnormalities in advance through real-time monitoring, and supports alarm alerts through data analysis.

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, the AI processing unit provides services for data collection/processing/transmission from various general-purpose facilities and device hardware implementation based on the SBC (Single Board Computing) architecture, and provides various I/Fs that can collect data from manufacturing facilities and devices (sensors).

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

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 the PLC or SCADA/HMI process monitoring and control system and heterogeneous utility linkage system to receive data from field equipment. In addition, in such cases, it supports a reliable protocol that supports various devices and data transmission methods.

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

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 characterized by being an AI-based intelligent data collection and analysis device that links with on-site sensors and devices and acts as a communication gateway, providing analysis, management, and monitoring alarms for data, and in addition, providing an optimized data collection and analysis control system.

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 embodiments, a separate AI processing unit is provided so that an AI-based data logger function can be added in addition to existing input/output information, and an AI-based data logger system having a function of checking data at a problematic point in time through the AI processing unit and restoring it to the computer of the central control unit in the event of a power outage or communication failure of the central control unit is provided.

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.And also, this AI processing unit, that is, the AI-based intelligent data collection and analysis device, collects and processes signals acquired from various sensors, and provides data 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, these data collection and analysis devices solve the problem of complicated measurements and many connecting devices, which are inconvenient to use. Therefore, a signal collection device that acts as a comprehensive protocol gateway that can collect and analyze various signals such as temperature/pressure/noise/vibration by connecting to a portable PC or laptop is provided.

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
Figures 1 to 3 are drawings conceptually explaining an AI-based data logger system according to an embodiment.
Figure 4 is a diagram illustrating an overall AI-based data logger system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram illustrating the configuration of an AI-based data logger system according to an embodiment.
Figure 6 is a flow chart showing the operation of an AI-based data logger system according to an embodiment in sequence.
Figure 7 is a drawing showing an HMI monitoring screen in a factory applied to an AI-based data logger system according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3은 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.Figures 1 to 3 are drawings schematically illustrating an AI-based data logger system according to one 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.As illustrated in FIGS. 1 to 3, the data logger system of one embodiment is provided with a separate AI processing unit so that an AI-based data logger function can be added in addition to the existing input/output information as illustrated in FIG. 1. In addition, even in the event of a power outage or communication failure of the central server, the system has a function of checking the data at the time of the problem later by the AI processing unit and restoring it to the central server computer.

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 these cases, we provide a data analysis solution that detects and responds to process abnormalities in advance through real-time monitoring by connecting various data gathering and communications in general factories or HACCP factories, and supports 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.That is, it provides a remote monitoring support hub role by collecting various data from general factories or HACCP sites and comprehensively collecting and analyzing heterogeneous protocols using a data collection and analysis tool.

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, it provides support services for implementing device hardware based on SBC (Single Board Computing) architecture and data collection/processing/transmission from various general-purpose facilities, and provides various I/Fs that can collect data from manufacturing facilities and devices (sensors).

구체적으로는, 이러한 데이터 로거 시스템은 이를 위해, 도 2와 같이 AI처리부 즉, AI기반 데이터 취합분석기기를 구비한다.Specifically, for this purpose, the data logger system is equipped with an AI processing unit, i.e., 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 act as heterogeneous data protocol gateways, perform data control suitable for field situations, and predefine the data collection and analysis controller in the protocol platform and application that controls the transmission of data from the data collection system.

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, these devices also provide field data collection devices, and these collection devices search for various sensors and provide an OPC-UA information collection device interface that is optimized for each factory and capable of collecting field data. In addition, they also provide a user interface and HMI that are convenient for users to handle the information of the sensors 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 one hand, these data logger systems provide separate configurations for gathering and connecting heterogeneous field data in such cases, thereby enabling smooth collection and analysis of heterogeneous field data.

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 wired or wirelessly depending on the factory environment and situation, and applies wired and wireless hybridization. Specifically, it monitors the surrounding conditions such as temperature and humidity with sensors, converts the data values into digital, and transmits controller speed and On, Off control commands to the operating unit to control the temperature and organic matter concentration inside the factory.

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, an AI-based data logger system according to one embodiment of the present invention is provided with a separate AI processing unit so that an AI-based data logger function can be added in addition to existing input/output information. In addition, an AI-based data logger system having a function of checking the data at the time of the problem through the AI processing unit and restoring it to the computer of the central control unit is provided even in the event of a power outage or communication failure of the central control unit.

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, these data logger systems collect and process signals acquired from various sensors through data collection and processing devices, and provide data 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, these data collection and analysis devices solve the problem of complicated measurements and many connecting devices, which are inconvenient to use. Therefore, a signal collection device that acts as a comprehensive protocol gateway that can collect and analyze various signals such as temperature/pressure/noise/vibration by connecting to a portable PC or laptop is provided.

도 4는 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템을 전체적으로 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing an 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 illustrated in FIG. 4, an AI-based data logger system according to an embodiment is largely composed of a number of different factory facilities and field control panels and AI processing units installed for each situation, and a central management information processing device located in a remote location (see a).

부가적으로, 이러한 시스템은 관리 정보처리장치에 연결하여 고장수리 등의 서비스를 제공하는 고장수리처 정보처리장치(미도시) 등을 더 포함하기도 한다.Additionally, these systems may further include a fault repair center information processing device (not shown) that is connected to a management information processing device to provide services such as fault repair.

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 above control panel is connected to various external sensors that monitor the on-site situation, and the data monitored by the external sensors is transmitted to the AI processing unit via the Internet. Of course, the control panel can receive drive signals for various devices from the management information processing device and control various devices connected to it based on these 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 above AI processing unit collects various data transmitted from the remote field control panel, and the collected data is classified and processed by a deep learning module equipped with an artificial neural network, and is configured to provide various statistical data and alarms for efficient data management (see b). In addition, the AI processing unit stores various transmitted data in the form of a database, and can be configured to provide various statistical data and graph data in response to user requests via Internet access. In addition, the system's self-diagnosis function is provided, so that accidents can be prevented in advance by providing the occurrence of abnormal situations to pre-registered users through various routes (e.g., 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 workplaces. When multiple workplaces are managed by the AI processing unit, duplicate investment due to the construction of an independent system can be prevented, and efficient management is possible with a minimum number of personnel. In other words, several to dozens of field control units are provided, and data from these dozens of field control units is transmitted to an AI-based processing unit, so that data management of the field control units can be performed centrally and in batches.

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 above management information processing device can access the AI processing unit using the Internet, receive various data stored in the AI processing unit, output the same, and in some cases, download and store various data. Therefore, even if the management information processing device experiences a power outage or communication failure, the data for the corresponding period can be downloaded and restored after the end of the failure. Accordingly, the AI-based data logger system according to the embodiment of the present disclosure provides an AI-based data logger system in which a separate AI processing unit is provided so that an AI-based data logger function can be added in addition to existing input/output information, and even in the event of a power outage or communication failure of the central control unit, the AI-based data logger system has a function of checking the data at the time of the problem in the future by the AI processing unit and restoring it to the computer of the central control unit.

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 can 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 smart factories of small businesses, and specifically, it can be applied to the development of interfaces with sensor product groups such as power sensors, heat detection sensors, coefficient sensors, scanners, temperature sensors, and vibration sensors that are mostly required in small smart factories.

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 can be applied to companies participating in data collection during the business period to present a representative application model, and can also be applied to the technology development of products that contribute to the spread of smart factories for small businesses by effectively collecting data from 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 a field data collection device for smart failures, and specifically, it can be optimally applied to small-scale smart factories by exploring, developing, and verifying various sensors, and it can also be applied to the development of an OPC-UA information collection device capable of device investigation and field data collection.

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, it can be applied to serial communication data collection functions and user interface program development (there are various communication standards, and RS232 is the most common, but it 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), and it can also be applied to selectable GUIs by industry and purpose, development of smart data collection devices and smart sensors for expanding smart factories of small businesses, and development of user interface programs for system operation.

도 5는 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템에 적용한 AI처리부의 구성을 도시한 블록도이다.Figure 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 illustrated in FIG. 5, the AI processing unit according to one embodiment largely 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 above key signal input section receives various administrator setting information, etc. used to service the data logger function according to an embodiment of the present invention, through user key operations.

상기 I/F부는 원격지의 현장 제어반으로부터 공장 설비와 상황별로 각종 데이터를 일괄 수집하고, 이에 따른 데이터 로거 정보를 원격지의 등록 관리 정보처리장치에 전달한다.The above I/F section collects various data on factory facilities and situations from a remote field control panel and transmits the data logger information accordingly to the remote registration management information processing device.

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 device such as AC or ICP for compatibility with various sensors, a low pass filter for preventing aliasing, and an amplifier for amplifying the 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 above main processing unit controls each of the above units, and collects heterogeneous field data in bulk from the field control panel and transmits it to the registration management information processing device. In addition, the main processing unit classifies and processes the heterogeneous field data by different factory facilities and situations to provide a data logger function. In addition, the main processing unit provides optimal field analysis information for each data according to one embodiment, provides a monitoring function for repetitive and standardized errors and their automatic control, and provides a method for pattern analysis and collation analysis monitoring. In addition, it improves data errors that have occurred in advance and provides monitoring and control and fault occurrence prevention alarms. In addition, the main processing unit provides a data analysis solution that detects and responds to process abnormalities in advance through real-time monitoring by connecting various data gathering and communications in a general factory or HACCP factory according to one embodiment, and supports alarm alerts through data analysis. In other words, it collects various data from a general factory or HACCP site and comprehensively collates and analyzes various heterogeneous protocols with a data collation and analysis device to provide a remote monitoring support hub.

상기 데이터베이스는 일실시예에 따른 데이터 로거 기능을 서비스하는 데에 사용하는 각종 등록정보(예: 장치와 상황, 사용자 정보 등)와 데이터를 저장한다.The above database stores various registration information (e.g., device and situation, user information, etc.) and data used to service the data logger function according to one 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 above display unit displays various UIs used to service such data logger functions. In this case, the display unit provides a GUI for monitoring and managing the sensor node and gateway network status. In addition, in this case, the GUI function is implemented in three parts. First, the Connect function is configured as a basic Ethernet with the GUI and gateway connection information settings, and the Sensor Data function implements a periodic upload display of the sensing value transmitted from the sensor module. In addition, the connection data collection function (system) provides a universal serial bus (USB) to connect a PC to a printer, monitor, modem, or peripheral device such as a DAQ.

도 6은 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다.Figure 6 is a flow chart illustrating the operation of an AI-based data logger system according to an embodiment of the present invention in sequence.

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 illustrated in Fig. 6, the AI-based data logger system according to one embodiment is first installed in the field for each of a number of different factory facilities and situations, and is connected to an external sensor that monitors each status and an operating unit that controls it. Accordingly, the field data is detected using the external sensor, the current field situation is monitored, and the operating unit is controlled.

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).In addition, the AI processing unit collects heterogeneous field data monitored by the control panel in batches (S601), transmits and relays them to the registration management information processing device (S602), and classifies and processes the heterogeneous field data by different factory facilities and situations to provide a data logger function (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 the 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 adjustment operation of the operating unit differently through the corresponding control panel depending on whether an abnormality has occurred (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 above data logger function, heterogeneous field data is gathered in a corresponding communication format for each type of control panel device (including PLC, DCS, OPC, DBMS, and device) according to different factory facilities and situations, thereby processing heterogeneous signals.

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 the set reference alarm value (S606), and if the heterogeneous field data falls within the reference alarm value as a result of the comparison, it is determined to be normal. On the other hand, if the heterogeneous field data deviates from the reference alarm value, it is determined to be 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, information on the above data analysis is delivered differently to different registration upper systems in different interface formats (including XML, file, and DB access).

상기 이상으로 판별한 경우에, 해당하는 제어반에 가동부의 제어 정보를 현재 이상 상태에 따라 상이하게 제어반 장치 유형별로의 통신 포맷으로 제공한다(S607).In the case where the above is determined to be abnormal, the control information of the operating part is provided to the corresponding control panel in a communication format for each control panel device type 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 above heterogeneous field data is collected, the pre-alarm modeling value corresponding to the current heterogeneous field data is extracted according to the pre-failure processing format below 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 above comparison, if the pre-alert modeling value corresponding to the current heterogeneous field data falls within the pre-alert value, no notification is given, and if the pre-alert modeling value corresponding to the current heterogeneous field data falls outside the pre-alert value, a notification is given to perform pre-failure processing.

그리고 또한, 이러한 경우, 상기 사전 장애처리 포맷은 아래와 같다.And 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, we classify and learn heterogeneous field data by different control panel device types and monitoring service types, and define a format for modeling standardized and repetitive pre-alarm values.

b) 또한, 다수의 상이한 제어반 장치 유형과 감시 서비스 유형별로의 이기종 현장 데이터에 대한 데이터셋을 상이한 장소와 시간대에 따라 각기 추출한다.b) Additionally, datasets for heterogeneous field data from a number of different control panel device types and monitoring service types are extracted at different locations and time zones.

c) 그리고, 상기 데이터셋을 서비스를 제공하는 상이한 사용 장소와 시간대, 주변 상태 유형을 반영하여 속성화한다.c) Then, the dataset is characterized to reflect the different usage locations, time zones, and ambient condition types that provide the service.

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 are determined by using the above-described information into the control panel device type and the monitoring service type.

e) 그리고 나서, 상기 결정 정보를 정규화한다.e) Then, normalize the above 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) Therefore, using the above decision information, pre-alarm values are modeled according to heterogeneous field data by control panel device type and monitoring service type, and each pre-alarm value is set in advance, and independent (pre-alarm modeling value) and dependent (heterogeneous field data) variables are also set.

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

h) 그래서, 이를 통해 상기 생성 정보에 의해 사전 장애처리 포맷을 구성한다.h) Therefore, a pre-failure processing format is configured through the above-mentioned generation 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, 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. In addition, an AI-based data logger system is provided that has the function of checking the data at the time of the problem through the AI processing unit and restoring it to the computer of the central control unit in the event of a power outage or communication failure of the central control unit.

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, these data logger systems collect and process signals acquired from various sensors in the AI processing unit, and provide data 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, these data collection and analysis devices solve the problem of complicated measurements and many connecting devices, which are inconvenient to use. Therefore, a signal collection device that acts as a comprehensive protocol gateway that can collect and analyze various signals such as temperature/pressure/noise/vibration by connecting to a portable PC or laptop is provided.

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, one embodiment provides a separate AI processing unit so that an AI-based data logger function can be added in addition to existing input/output information. In addition, in the event of a power outage or communication failure in the central control unit, the AI processing unit has a function to check the data at the time of the problem in the future and restore it to the central control unit's computer.

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.And also, in these cases, the AI processing unit connects various data gathering and communication in general factories or HACCP factories, etc., through real-time monitoring to detect and respond to process abnormalities in advance. 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.That is, it provides a remote monitoring support hub role by collecting various data from general factories or HACCP sites and comprehensively collecting and analyzing heterogeneous protocols using a data collection and analysis tool.

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 provides services for implementing device hardware based on the SBC (Single Board Computing) architecture and collecting/processing/transmitting data from various general-purpose facilities, and provides various I/Fs that can collect data from manufacturing facilities and devices (sensors).

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, 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. In addition, an AI-based data logger system is provided that has the function of checking the data at the time of the problem through the AI processing unit and restoring it to the computer of the central control unit in the event of a power outage or communication failure of the central control unit.

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, these data logger systems collect and process signals acquired from various sensors in the AI processing unit, and provide data 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, these data collection and analysis devices solve the problem of complicated measurements and many connecting devices, which are inconvenient to use. Therefore, a signal collection device that acts as a comprehensive protocol gateway that can collect and analyze various signals such as temperature/pressure/noise/vibration by connecting to a portable PC or laptop is provided.

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 one hand, these data logger systems, when servicing these data logger functions, provide slightly better services by matching and maintaining the database from the configuration below and also securing a connection with the administrator mobile terminal, i.e., the administrator device.

이를 위해, 먼저 상기 AI처리부는 데이터베이스를 일치, 유지하기 위하여 아래의 동작을 수행한다.To this end, the AI processing unit first 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, when servicing the above data logger function, first, the table storing device registration information/data is identically prepared between the registration control panel or the registration management information processing device or the registration manager mobile terminal, and the matching relationship for the above table is set and registered 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 in the table of the AI processing unit is also synchronized according to the matching relationship, and the databases are matched 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) Therefore, when synchronizing the table of the AI processing unit through this, the information is diversified for each data type according to a number of different control panel device types and monitoring service types to match the database.

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 administrator 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 such an administrator device, i.e. an administrator mobile terminal, the connection to the registered local communication network is checked first, and if the local communication network is connected as a result of the check, a connection is made as a corresponding setting administrator common account for each administrator location.

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) If the local communication network is not connected as a result of the above verification, the connection to the registered wireless communication network is checked secondarily, and if the wireless communication network is connected as a result of the above verification, the connection is made using an individual IP address.

c) 상기 확인 결과, 상기 무선 통신망을 연결하지 않은 경우에는 등록 이동 통신망의 단말기 식별 번호로 연결하므로, 상기 관리자 모바일 단말기와 연결을 확보한다.c) If the above verification result shows that the wireless communication network is not connected, the connection is secured with the administrator mobile terminal by connecting using the terminal identification number of the registered mobile communication network.

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 to a normal manager from the configuration below, thus providing 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, first, for this purpose, an IP table that registers the administrator public account of the local communication network and the individual IP addresses of the wireless communication network 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 providing information to the above manager mobile terminal, a HELLO message of the corresponding communication network is transmitted and the next hop switch IP address in the response result is extracted.

c) 그래서, 상기 다음 홉 스위치 IP 주소와 동일한 스위치 IP 주소를 스위치 인접지 연결 관계 리스트에서 확인한다.c) So, check the switch IP address that is identical to the next hop switch IP address 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) If, as a result of the above verification, there is a switch IP address that is identical to the next hop switch IP address, check whether the corresponding administrator public account or individual IP address is also in the IP table to determine whether an unauthorized person is accessing it.

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) Therefore, if the corresponding administrator public account or individual IP address is also in the IP table, a JOIN/PRUNE message is sent to connect 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 these systems monitor in this way, they learn various device and sensor information from the configuration below to suit the surrounding situation and 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 addition, on the one hand, these systems create a monitoring format that takes into account the on-site situation, such as the surrounding conditions, and provide related monitoring and control information according to the on-site situation, thereby effectively processing related monitoring and providing good service.

이러한 경우, 이러한 학습모델은 다양한 장소와, 시간대, 주변상태별로 관련된 데이터를 속성화하므로, 처리율을 보다 높이기도 한다.In such cases, these learning models attribute data related to various locations, time zones, and surrounding conditions, thereby increasing processing rates.

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, a learning model for monitoring each control panel device and sensor, etc., is defined to learn status information by classifying it by time zone and location, by installation location, temperature, and humidity, when recommending control information, i.e., advance warning values.

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

c) 그리고 나서, 이러한 데이터셋을 다수의 상이한 설치 장소와, 시간대, 온도, 습도 등을 반영하여 속성화한다.c) Then, these datasets are characterized by a number of different installation locations, time zones, temperature, humidity, etc.

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

e) 그런 후에, 상기 결정된 결과를 정규화한다.e) After that, normalize the above determined results.

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) Then, based on these normalized results, state information is set for a number of different learning models. Therefore, a number of different state information is set as independent (recommendation information) and dependent (state information) variables to generate information that recommends the surrounding conditions and other field situations.

g) 다음, 상기 설정된 결과를 학습 및 훈련 데이터로 생성한다.g) Next, the above-mentioned results are generated as learning and training data.

h) 그래서, 이를 통해 이러한 결과로부터 모니터링용 포맷을 생성한다.h) So, through this, we create 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, when these systems monitor as described above, they provide recommended information, that is, control information, in real time in a pre-registered format, thereby further enhancing the related services.

부가적으로, 이러한 포맷을 생성하는 방식에 대해서 조금 더 설명한다.Additionally, let me explain a little more about how these formats are generated.

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, these formats generate formats for a number of different devices. Therefore, models can be newly generated for each device manufacturer in various fields, or models can be generated in a few batches based on a standard. This allows the appropriate method to be determined based on 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 cases where a large amount of data is not collected due to errors in the device or other factors, or where there are unusually many outliers in reservations, the corresponding data files are removed.

그리고, 간혹 데이터의 끊김 현상으로 일부 데이터가 미수집 되었을 경우 해당하는 데이터를 제거한다.And, in cases where 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 the valid attributes for different formats, generate normal values, and then determine the 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, to create a format, learning and training data are created from the entire data. Typically, 70% of the entire dataset is used as learning data, and 30% is used as training data to test the model after creating the model.

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, decide which format to use. For example, it refers to a configuration that configures the input and output layers by configuring the necessary layers based on deep learning and sets the optimal number of outputs. Then, evaluate the model created in this way, and if the error rate of this model is satisfactory, simulate the model with new data, and if the model does not need to be updated, save the format and use it.

도 7은 일실시예에 따른 AI기반 데이터 로거 시스템에 적용한 공장에서의 HMI 모니터링 화면을 보여주는 도면이다.Figure 7 is a drawing 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 illustrated in FIG. 7, HMI monitoring according to an embodiment collects factory site data accurately and without omission in real time, and is applied to various industries and sectors to provide information verified in the field, and also provides synchronization of production site information events (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 also provides a comprehensive interface for various heterogeneous signals, performs monitoring aggregation and management, and provides an HMI linkage interface for batch and immediate production facility status data. In addition, it also provides immediate alarm data for major alarm issues (see b).

100 : (현장) 제어반
200 : AI처리부
300 : 관리 정보처리장치
100: (on-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 각기 대응하는 통신 포맷으로 이기종 현장 데이터를 개더링함으로써, 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 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 및 종속 변수를 설정하고,
g) 상기 설정 정보로 학습 및 훈련 데이터를 생성해서,
h) 상기 생성 정보에 의해 사전 장애처리 포맷을 구성하는 것; 을 특징으로 하는 AI기반 데이터 로거 시스템.
A control panel that is installed at each site according to a number of different factory facilities and situations, and is connected to an external sensor that monitors each status and a moving part that controls it, detects on-site data using the external sensors, monitors the current on-site situation, and controls it with the moving part;
An AI processing unit that collects heterogeneous field data monitored by the above control panel in batches, transmits and relays it to a registration management information processing device, and classifies and processes the heterogeneous field data by different factory facilities and situations to provide a data logger function; and
It includes a management information processing device that determines whether an abnormality has occurred for each factory facility and situation using heterogeneous field data transmitted by the above AI processing unit, and controls the adjustment operation of the operating unit differently through the corresponding control panel depending on whether an abnormality has occurred.

The above AI processing unit,
a) When servicing the above data logger function, heterogeneous field data is gathered in a communication format corresponding to each type of control panel device according to different factory facilities and situations, thereby processing heterogeneous signals.
b) Compare the heterogeneous field data with the set standard alarm value, determine that the heterogeneous field data is normal if the comparison result falls within the standard alarm value, and analyze the data by determining that the heterogeneous field data is abnormal if the heterogeneous field data falls outside the standard alarm value.
In addition, information on the above data analysis is transmitted differently to each different registration upper system in different interface formats,
In the case of determining the above, the control information of the operating unit is provided to the corresponding control panel in a communication format for each control panel device type according to the current abnormal state.
c) When the above heterogeneous field data is collected, the pre-alarm modeling value corresponding to the current heterogeneous field data is extracted according to the pre-failure processing format below and compared with the set pre-alarm value.
If the pre-alert modeling value corresponding to the current heterogeneous field data as a result of the above comparison falls within the pre-alert value, no notification is given, and if the pre-alert modeling value corresponding to the current heterogeneous field data falls outside the pre-alert value, a notification is given to perform pre-failure processing.
And also, the above pre-failure processing format is,
a) First, we classify and learn heterogeneous field data by different control panel device types and monitoring service types, and define a format for modeling standardized and repetitive pre-alarm values.
b) In addition, data sets for heterogeneous field data by different types of control panel devices and types of monitoring services are extracted at different locations and time zones, respectively.
c) attribute the above dataset to reflect the different usage locations, time zones, and ambient condition types that provide the service;
d) Using the above-described information, determine the properties of heterogeneous field data into control panel device types and monitoring service types;
e) normalize the above decision information,
f) Using the above decision information, model the pre-alarm values according to heterogeneous field data by control panel device type and monitoring service type, and set each pre-alarm value in advance, and also set independent and dependent variables.
g) Generate learning and training data using the above setting information,
h) An AI-based data logger system characterized by configuring a pre-failure processing format using the above-mentioned generated information.
◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 2 was abandoned upon payment of the registration fee.◈ 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.
In claim 1,
The above AI processing unit
a) When servicing the above data logger function, the same table storing device registration information/data is prepared between the registration control panel or the registration management information processing device or the registration manager mobile terminal, and the matching relationship for the above table is set and registered in advance.
b) When information in a table is changed in the control panel, management information processing device, or manager mobile terminal, the corresponding information is synchronized in the table of the AI processing unit according to the matching relationship, and the databases are matched with each other.
c) An AI-based data logger system characterized in that, when synchronizing the table of the AI processing unit, the database is matched by diversifying information by data type according to a plurality of different control panel device types and monitoring service types.
◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 3 was waived upon payment of the registration fee.◈ 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.
In claim 2,
The above AI processing unit
a) When communicating with the above administrator mobile terminal, first, check whether the registered local communication network is connected, and if the local communication network is connected as a result of the above check, connect as a corresponding setting administrator common account for each administrator location.
b) If the local communication network is not connected as a result of the above verification, the connection to the registered wireless communication network is checked secondarily, and if the wireless communication network is connected as a result of the above verification, the connection is made using an individual IP address.
c) An AI-based data logger system characterized in that, if the wireless communication network is not connected as a result of the above verification, the connection is secured with the administrator mobile terminal by connecting using the terminal identification number of the registered mobile communication network;
◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 4 was waived upon payment of the registration fee.◈ 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.




In claim 3,
The above AI processing unit
a) Pre-configure an IP table that registers the administrator's common account of the above local communication network and the individual IP addresses of the above wireless communication network,
b) When providing information to the above manager mobile terminal, a HELLO message of the corresponding communication network is transmitted and the next hop switch IP address in the response result is extracted,
c) Check the switch IP address that is identical to the next hop switch IP address in the switch neighbor connection relationship list.
d) If, as a result of the above verification, there is a switch IP address that is identical to the next hop switch IP address, check whether the corresponding administrator public account or individual IP address is also in the IP table, thereby checking whether an unauthorized person is accessing it.
e) An AI-based data logger system characterized in that, if the corresponding administrator public account or individual IP address is also in the IP table as a result of the above verification, a JOIN/PRUNE message is sent, thereby connecting to the corresponding communication network;




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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116317096B (en) * 2022-09-07 2023-09-15 安徽德诺科技股份公司 Drawer type sampling control cabinet system based on artificial intelligence
CN115903681B (en) * 2022-10-26 2023-10-24 江苏合信环境发展有限公司 Sewage plant energy consumption data acquisition method and system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102294851B1 (en) 2021-02-22 2021-08-27 강민석 System for measurement and control, control method of edge computing terminal unit, and computer program

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101712563B1 (en) * 2015-04-10 2017-03-07 (주)다울 Safety supervision system for facilities and safety supervision method thereof
DE102017202360A1 (en) * 2017-02-14 2018-08-16 Deckel Maho Pfronten Gmbh DATA INTERFACE DEVICE FOR USE IN A NUMERICALLY CONTROLLED TOOL MACHINE
KR20200040176A (en) * 2018-10-08 2020-04-17 (주)신명정보통신 embedded data logger system
KR20210010184A (en) * 2019-07-19 2021-01-27 한국전자통신연구원 Appartus and method for abnormal situation detection
KR102823503B1 (en) * 2019-12-09 2025-06-20 (주)링크제니시스 Data collection gateway having AI module

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102294851B1 (en) 2021-02-22 2021-08-27 강민석 System for measurement and control, control method of edge computing terminal unit, and computer program

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