급격하게 발전하는 IT 기술과 국내 해상에 넓게 분포된 해양시설물의 모니터링 시스템이 융합된 효율적인 모니터링 시스템은 필수적이다. 특히 스마트폰과 스마트패드의 보급 및 스마트 TV등의 등장은 다양한 기기 환경에서 편리하게 모니터링을 할 수 있는 환경을 제공하였고, 해양시설물의 관리자가 언제 어디서나 해양시설물을 모니터링 할 수 있게 하였다. 그러나 현재 이용되고 있는 스마트폰과 스마트패드 등은 제조사 및 적용되는 OS에 따라 다양한 환경내에서 모니터링 시스템의 서비스가 어렵다. 또한 각 디바이스별로 모니터링 시스템을 별도로 개발해야 하는 불편함이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 NMMS(N-Screen Marine-facility Monitoring System)를 제안한다. NMMS는 효율적인 해양시설물의 모니터링 시스템을 위해 해양시설물의 전력 상태와 제어 상태를 실시간으로 확인 할 수 있는 실시간 모니터링 시스템과, 해양시설물의 고장진단을 확인할 수 있는 고장진단 시스템, 그리고 해양시설물의 모니터링 데이터를 장기간 저장 및 확인할 수 있는 데이터 저장 시스템으로 구성된다. NMMS는 최근 각광받는 웹 표준 언어인 HTML 5를 이용해 각종 디바이스에서 접근성을 용이하게 하였다. 본 논문에서 제안하는 NMMS를 이용하여 관리자 및 관리단체가 사용하고 있는 개인 PC, 노트북, 스마트폰, 스마트패드 등의 다양한 기기 및 다양한 OS의 종류에 제한받지 않고 해양시설물의 모니터링을 가능하게 하였다.
급격하게 발전하는 IT 기술과 국내 해상에 넓게 분포된 해양시설물의 모니터링 시스템이 융합된 효율적인 모니터링 시스템은 필수적이다. 특히 스마트폰과 스마트패드의 보급 및 스마트 TV등의 등장은 다양한 기기 환경에서 편리하게 모니터링을 할 수 있는 환경을 제공하였고, 해양시설물의 관리자가 언제 어디서나 해양시설물을 모니터링 할 수 있게 하였다. 그러나 현재 이용되고 있는 스마트폰과 스마트패드 등은 제조사 및 적용되는 OS에 따라 다양한 환경내에서 모니터링 시스템의 서비스가 어렵다. 또한 각 디바이스별로 모니터링 시스템을 별도로 개발해야 하는 불편함이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 NMMS(N-Screen Marine-facility Monitoring System)를 제안한다. NMMS는 효율적인 해양시설물의 모니터링 시스템을 위해 해양시설물의 전력 상태와 제어 상태를 실시간으로 확인 할 수 있는 실시간 모니터링 시스템과, 해양시설물의 고장진단을 확인할 수 있는 고장진단 시스템, 그리고 해양시설물의 모니터링 데이터를 장기간 저장 및 확인할 수 있는 데이터 저장 시스템으로 구성된다. NMMS는 최근 각광받는 웹 표준 언어인 HTML 5를 이용해 각종 디바이스에서 접근성을 용이하게 하였다. 본 논문에서 제안하는 NMMS를 이용하여 관리자 및 관리단체가 사용하고 있는 개인 PC, 노트북, 스마트폰, 스마트패드 등의 다양한 기기 및 다양한 OS의 종류에 제한받지 않고 해양시설물의 모니터링을 가능하게 하였다.
The convergence of IT technology and marine facilities monitoring system is needed for effective monitoring systems to marine facilities. Especially the spread of smart device such as smart phone, smart pad, smart TV provide an environment that can check the status of the marine facility for marin f...
The convergence of IT technology and marine facilities monitoring system is needed for effective monitoring systems to marine facilities. Especially the spread of smart device such as smart phone, smart pad, smart TV provide an environment that can check the status of the marine facility for marin facilities manager. However, smart phones and smart pads are used in a variety of OS used. Thus the monitoring system of the various service environments is difficult. In addition, There is inconvenience that must individually developed monitoring system for each device. In order to solve this problem NMMS (N-Screen Marine-facility Monitoring System) is proposed. NMMS is consist of Real-time monitoring system, Fault diagnosis system, Data storage system. To improve variety of smart devices accessibility, we use HTML 5. Through NMMS, marine facilities manager can use smart device such as PC, Notebook, smart phone, smart pad for marine facilities monitoring.
The convergence of IT technology and marine facilities monitoring system is needed for effective monitoring systems to marine facilities. Especially the spread of smart device such as smart phone, smart pad, smart TV provide an environment that can check the status of the marine facility for marin facilities manager. However, smart phones and smart pads are used in a variety of OS used. Thus the monitoring system of the various service environments is difficult. In addition, There is inconvenience that must individually developed monitoring system for each device. In order to solve this problem NMMS (N-Screen Marine-facility Monitoring System) is proposed. NMMS is consist of Real-time monitoring system, Fault diagnosis system, Data storage system. To improve variety of smart devices accessibility, we use HTML 5. Through NMMS, marine facilities manager can use smart device such as PC, Notebook, smart phone, smart pad for marine facilities monitoring.
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문제 정의
N-screen 기반은 어디에든 적용할 수 있지만, 본 논문에서는 특히 항로 표지용 등부표를 기준으로 제안하고자 한다. 다음은 실시간 모니터링의 목록들이다.
마지막으로 발전 전압이 축전지의 전압보다 큰 경우인데, 이때는 전류값이 0[A]보다 크면 정상 작동을 확인하고, 0[A]보다 작으면 전류값을 3회 다시 측정한다. 그리고 계속 같은 결과를 얻으면 전류 측정부의 고장 여부를 확인한다. 마지막으로 전력 시스템의 고장진단 알고리즘이다.
또한 광량이 20[W/m2]보다 낮을 경우, 태양전지 발전전압, 전류 측정부의 문제를 확인한다. 만약 충전되는 전류가 0[A] 미만일 경우에도 태양광 발전 시스템의 문제 유무를 확인하기 위하여 광량을 확인한다. 광량이 20[W/m2]보다 높을 경우 태양전지 발전전압, 전류 측정부의 문제를 확인한다.
본 논문에서는 N-Screen 서비스를 위한 해양시설물 모니터링 시스템 설계를 제안하였다. 현재 해양시설물에서 이용되는 모니터링 시스템은 다중디바이스가 지원되지 않아 해양시설물 관리자가 모니터링시스템의 접근이 용이하지 않다.
본 논문은 기존의 불편함을 개선하고 효율적인 유지보수 특성을 지닌 NMMS(N-Screen Marine-Facility Monitoring System)를 제안한다. NMMS는 효율적인 해양시설물의 모니터링 시스템을 위해 해양시설물의 전력 상태와 제어 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 실시간 모니터링 시스템, 해양시설물의 고장진단을 확인할 수 있는 고장진단 시스템, 그리고 해양시설물의 모니터링 데이터를 장기간 저장 및 확인할 수 있는 데이터 저장 시스템으로 구성된다.
파고가 20[mm]보다 낮으면 파력발전기의 터빈 RPM을 확인하여 사용자가 설정한 파력발전기 터빈 RPM값을 비교한다. 파력발전기의 RPM이 사용자가 설정한 파력발전기 터빈 RPM 값보다 크면 파력발전기 터빈이상 여부를 확인한다. 그리고 파력 발전기의 RPM이 사용자가 설정한 파력발전기 터빈 RPM 값보다 작으면 정상동작을 출력한다.
제안 방법
N-Screen 기반의 해양시설물 모니터링 시스템 설계를 기반으로 N-Screen 기반의 해양시설물 모니터링 시스템을 구현하였다.
현재 해양시설물에서 이용되는 모니터링 시스템은 다중디바이스가 지원되지 않아 해양시설물 관리자가 모니터링시스템의 접근이 용이하지 않다. 그러므로 N-Screen 기반의 모니터링 시스템을 제안하고 NMMS를 제작하였다. 모니터링 실험 결과 다양한 디바이스나 OS 환경에 구애 받지 않으므로 기존의 모니터링 시스템과 비교하여 개발 및 유지, 보수에 이점을 지님을 알 수 있었다.
또한 풍속이 10[m/s2]보다 느리면 충전 전류량을 재측정한다. 그리고 발전 전압의 값이 축전지의 값보다 클 때는 정상 작동을 확인하고, 그 반대일 경우에는 전류 측정부의 고장 유무를 확인한다.
다음은 풍력 발전의 고장진단 알고리즘으로, 발전 전압, 전류, 축전지의 전압, 풍속, 풍력발전기 터빈의 RPM 값을 사용한다. 풍력 발전의 고장진단 알고리즘은 크게 발전전압이 0[V]일 경우와, 발전 전압이 축전지 전압보다 클 경우로 나뉜다.
다음은 파력 발전의 고장진단 알고리즘이다. 발전 전압, 전류, 파고의 값을 사용하여 고장 유무를 진단한다. 발전 전압은 0[V]인 경우와, 발전 전압이 축전지 전압보다 큰 경우로 나눌 수 있다.
이 시스템은 기존의 해상 구조물들을 관리하는 방식을 보다 효율적인 방향으로 개선하기 위해 N-screen 기반으로 시스템을 설계하였다. 그 결과, 담당자가 사무실에 있어야만 해상 구조물들을 모니터링 할 수 있는 지금의 상황을 탈피함으로써 담당자가 시간과 공간의 제한을 받지 않고도 원활한 업무를 계속 할 수 있도록 하였다.
태양광 고장진단 알고리즘은 다음과 같다. 태양광 발전 시스템의 고장유무를 확인하기 위하여 태양전지의 발전 전압, 전류, 축전지의 전압, 태양광량의 값을 사용한다. 태양광 고장진단 알고리즘은 크게 태양전지의 발전전압이 0[V]일 경우와, 축전지 전압과 20[V]의 사이일 경우로 나뉜다.
전류가 0[A]보다 높은 경우 파고를 측정하고, 파고가 20[mm]보다 높을 경우는 전압 측정부를 확인한다. 파고가 20[mm]보다 낮으면 파력발전기의 터빈 RPM을 확인하여 사용자가 설정한 파력발전기 터빈 RPM값을 비교한다. 파력발전기의 RPM이 사용자가 설정한 파력발전기 터빈 RPM 값보다 크면 파력발전기 터빈이상 여부를 확인한다.
다음 [그림 9]는 모니터링 중인 해양시설물의 정보를 모니터링 하는 화면이다. 해양시설물에 연계된 광량, 온도, 수위, 풍속, 해양시설물의 표준정보, 해양시설물의 전력상태 등을 사용자가 확인할 수 있게 구성하였다.
다음 [그림 10]은 해양시설물의 고장진단을 모니터링 하는 화면이다. 해양시설물에 장착된 시스템들의 상태를 고장진단 알고리즘을 기반으로 사용자가 확인할 수 있게 구성하였다.
성능/효과
이 시스템은 기존의 해상 구조물들을 관리하는 방식을 보다 효율적인 방향으로 개선하기 위해 N-screen 기반으로 시스템을 설계하였다. 그 결과, 담당자가 사무실에 있어야만 해상 구조물들을 모니터링 할 수 있는 지금의 상황을 탈피함으로써 담당자가 시간과 공간의 제한을 받지 않고도 원활한 업무를 계속 할 수 있도록 하였다. 다음 [그림 1]은 N-Screen을 적용한 모니터링시스템의 간략한 개념을 표현하고 있다.
그러므로 N-Screen 기반의 모니터링 시스템을 제안하고 NMMS를 제작하였다. 모니터링 실험 결과 다양한 디바이스나 OS 환경에 구애 받지 않으므로 기존의 모니터링 시스템과 비교하여 개발 및 유지, 보수에 이점을 지님을 알 수 있었다. 추후 많은 연구를 통하여 대한민국에 설치된 모든 해양시설물의 모니터링을 위하여 빅 데이터 기반의 NMMS의 연구가 필요하다.
NMMS는 최근 각광받는 웹 표준 언어인 HTML 5를 이용해 각종 디바이스에서 접근성을 용이하게 하였다. 본 논문에서 제안하는 NMMS를 이용하여 관리자 및 관리단체가 사용하고 있는 개인 PC, 노트북, 스마트폰, 스마트패드 등의 다양한 기기 및 다양한 OS의 종류에 제한받지 않고 해양시설물의 모니터링을 가능하게 하였다.
만약 10[m/s2]보다 빠르면 풍력발전기의 터빈 RPM을 확인한다. 사용자가 설정한 RPM 값보다 풍력발전기의 터빈 RPM이 높으면 풍력발전기 터빈에 문제가 있음을 확인하고, 사용자가 설정한 RPM 값보다 풍력발전기의 터빈 PRM이 낮으면 정상동작임을 확인한다. 또한 풍속이 10[m/s2]보다 느리면 충전 전류량을 재측정한다.
저장된 데이터 값 중 사용자가 확인해야하는 필수 데이터만을 추출하여 화면에 출력시킨다. 현재 데이터 저장시간, 태양광 발전 전압, 태양광 발전 전류, 파력 발전 전압, 파력 발전 전류, 주 축전지 전압, 보조 축전지 전압, 주 축전지 충전 전류, 보조축전지 충전 전류를 확인할 수 있다.
후속연구
모니터링 실험 결과 다양한 디바이스나 OS 환경에 구애 받지 않으므로 기존의 모니터링 시스템과 비교하여 개발 및 유지, 보수에 이점을 지님을 알 수 있었다. 추후 많은 연구를 통하여 대한민국에 설치된 모든 해양시설물의 모니터링을 위하여 빅 데이터 기반의 NMMS의 연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
iCloud란 무엇인가?
이와 다른 또 다른 사례로, 네트워크를 이용한 클라우드 서버를 구축함으로써 다양한 디바이스들 간의 연동을 가능하게 한 iCloud를 들 수 있다. 이는 스마트디바이스를 소지한 사용자가 네트워크에 접속하기만 한다면 시간과 장소의 제한 없이 본인이 원하는 콘텐츠를 이용할 수 있도록 하는 서비스라 할 수 있다[6].
N-Screen이란 무엇인가?
N-Screen은 다양한 운영체계를 탑재한 스마트 TV, PC, 태블릿 PC, 스마트폰 등 다양한 디바이스에서 공통된 콘텐츠를 시간과 장소에 구애받지 않고 이용할 수 있는 서비스를 의미한다[2-5].
NMMS는 어떻게 구성되어 있는가?
이러한 문제점을 해결하기 위하여 NMMS(N-Screen Marine-facility Monitoring System)를 제안한다. NMMS는 효율적인 해양시설물의 모니터링 시스템을 위해 해양시설물의 전력 상태와 제어 상태를 실시간으로 확인 할 수 있는 실시간 모니터링 시스템과, 해양시설물의 고장진단을 확인할 수 있는 고장진단 시스템, 그리고 해양시설물의 모니터링 데이터를 장기간 저장 및 확인할 수 있는 데이터 저장 시스템으로 구성된다. NMMS는 최근 각광받는 웹 표준 언어인 HTML 5를 이용해 각종 디바이스에서 접근성을 용이하게 하였다.
참고문헌 (8)
Wada, M., Hatanaka, K, Toda, M. "Compact Buoy System for Scallop Cultivation Using Sensor Network Technologies", OCEANS 2006, ISBN- 1-4244-0114-3, 2006.
J. H. Choi, "Examples constructing the content service of N-Screen", KIISE Magazine, Vol.29, No.7, pp.55-60, 2011. 12.
Jae Heung Park, Yeong Geon Seo, "A Next Generation Electronic Bulletin Board Supporting N-Screen for a College Information System", KIPS Transactions on Software and Data Engineering, Vol.1, Issue.3, pp. 169-176, 2012.
Bong-Hyun Kim, Sang-Young Oh,"A Study on the SMART Education System Based on Cloud and N-screen", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol.15, No.1, pp.137-143, 2014.
Yu-jin Shin, Dongsu Seo, Seng-phil Hong, "Design of e-Learning System in N-Screen Environment", Journal of Korean Socieity for Internet Information, Vol.13, No.5, pp.45-53, 2012.
Se Kyung Choi, "Responsive Strategy and Prospects of TV Business in N-Screen Age: Focused on Paradigm Shift in Distribution and Consumption of Content", Studies of Broadcasting Culture, Vol.22, No. 2, pp. 7-35, Feb. 2010.
P. Tan and J. Slevinsky, "Multi-Screen for IPTV:Enabling Technologies and Challenges", Proceedings of IEEE ICCE, pp. 1-2, Jan. 2011.
Se Kyung Choi, "Extending N-Screen Service and future of content business", KOCCA Focus, Vol. 39, No. 11, pp. 1-31, Sep. 2011.
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