KR20150114106A - The plant field operators outfit for plant operation by using augmented reality and the method for providing information for plant operator - Google Patents

The plant field operators outfit for plant operation by using augmented reality and the method for providing information for plant operator Download PDF

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KR20150114106A
KR20150114106A KR1020140037916A KR20140037916A KR20150114106A KR 20150114106 A KR20150114106 A KR 20150114106A KR 1020140037916 A KR1020140037916 A KR 1020140037916A KR 20140037916 A KR20140037916 A KR 20140037916A KR 20150114106 A KR20150114106 A KR 20150114106A
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KR
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central control
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공인영
안성필
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(주)세이프텍리서치
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Abstract

An information providing apparatus for a plant field operator based on augmented reality comprises: a position information generating unit which generates position information of each of multiple field operators positioned on a plant; a central control unit which selects, when a target equipment requiring a check occurs in multiple pieces of equipment installed on the plant, a field operator, generates and transmits a check signal for checking the target equipment; a field operating unit which receives the check signal from the central control unit, and generates manual information for checking the target equipment and navigation information for accessing the target equipment for the field operator; an augmented reality unit which receives the navigation information and the manual information from the field operating unit, and displays an augmented reality image to the field operator; and a wireless communication unit which connects the central control unit and the field operating unit so data can be transmitted between the central control unit and the field operating unit.

Description

증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치 및 이를 이용한 정보제공방법{THE PLANT FIELD OPERATORS OUTFIT FOR PLANT OPERATION BY USING AUGMENTED REALITY AND THE METHOD FOR PROVIDING INFORMATION FOR PLANT OPERATOR}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an information providing apparatus for an augmented reality-based plant field operator and a method of providing information using the augmented reality information.

본 발명은 증강현실을 기반으로 플랜트의 현장운영자에게 플랜트의 상태, 위치정보, 제어명령, 수동조작 메뉴얼 등 각종 정보를 제공하여 신속하고 안전한 플랜트 현장운영이 가능하도록 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치 및 이를 이용한 정보제공방법에 관한 것이다.
The present invention relates to augmented reality-based plant field operator information providing a plant operator with quick and safe on-site operation by providing various information such as plant status, position information, control command, and manual operation manual to a plant operator on the basis of augmented reality And a method of providing information using the same.

석유, 화학, Offshore등 각종 대형 플랜트는 수많은 장비와 계측기들로 이루어져 있어서 숙련된 현장운영자들도 현장 도면이 없이는 각종 제어기나 계측기들의 위치를 찾기가 대단히 어렵다.Various large plants such as petroleum, chemical, and offshore are made up of many equipment and instruments, so it is very difficult for skilled field operators to find the position of various controllers and instruments without field drawings.

또한, 각종 계측기들의 측정값도 RCU(Remote Control Unit) 등을 거쳐서 직접 통제실로 보내지는 경우가 대부분으로 현장에서 플랜트의 운전정보를 인지하기가 대단히 어려워서 긴급상황 시 신속하고 안전한 대처가 힘들다.In addition, the measurement values of various instruments are sent directly to the control room through RCU (Remote Control Unit) etc. It is very difficult to recognize the operation information of the plant in the field, so it is difficult to cope with the emergency in case of emergency.

현장운영자에 대한 각종 명령은 중앙통제실에서 내려지는데 현장운영자와 중앙통제실간의 교신은 음성으로만 이루어지기 때문에 정확한 명령파악이 어려우며, 수많은 제어기들의 제어 메뉴얼을 현장 운영자가 모두 숙지하는 것은 거의 불가능하므로 각각의 제어기에 대한 정보나 조작방법을 문서 형태로 전달해 주는 것이 정확하고 안전하다. 한편, 플랜트 설비에 대한 신속한 대응 및 조치를 위한 기술로 지능형 플랜트 정보시스템이 대한민국 특허출원번호 제10-2004-0096195호에 개시된 바 있다.
Since various commands for the field operator are issued from the central control room, the communication between the field operator and the central control room is made only by voice, so it is difficult to grasp the accurate command and it is almost impossible for the field operator to know the control manual of many controllers. It is accurate and safe to transmit the information about the controller and the operation method in document form. On the other hand, an intelligent plant information system has been disclosed in Korean Patent Application No. 10-2004-0096195 as a technology for prompt response and measures for plant facilities.

플랜트는 그 특성상 수많은 파이프, 탱크 및 밸브 등으로 이루어져 있어서 통로가 매우 협소하면서도 복잡하다. 따라서 현장운영자가 신속히 목적지로 이동하기 위해서는 현장 도면을 지참하고 이동해야 하며 가장 빠른 길을 찾기 위한 노력이 필요하다.Because of its nature, the plant is made up of numerous pipes, tanks and valves, so that the passage is very narrow and complex. Therefore, in order for the field operator to move quickly to the destination, it is necessary to bring the site drawing and move to find the fastest route.

특히, 대형 플랜트는 넓은 영역에 복잡한 철 구조물로 이루어져 있고, 수많은 계측기와 장비들로 이루어져 있으며, 현장운영자가 이들의 위치나 조작방법들을 기억하는 것도, 정보를 제공받을 수 있는 도면이나 메뉴얼을 휴대하는 것도 거의 불가능하다.In particular, large plants are made up of complex steel structures in a large area, and are made up of numerous instruments and equipment. Field operators can remember their location and operation methods, carry drawings or manuals to receive information It is almost impossible.

또한 각종 계측기들에 의해 계측되는 운전정보도 중앙제어실로 전송되고, 현장에서는 거의 대부분 확인할 방법이 없으므로 안전한 장비조작이 어려울 경우가 많다. 따라서 안전하고 효율적인 플랜트 운영을 위해서는 플랜트 현장운영자에게 이러한 정보를 실시간으로 신속하게 제공할 수 있는 방법이 요구된다.
Also, the operation information measured by various instruments is transmitted to the central control room, and there is almost no way to check the operation information in the field, so it is often difficult to operate the safe equipment. Therefore, in order to operate a safe and efficient plant, there is a need for a way to quickly provide this information to the plant field operator in real time.

대한민국 특허출원번호 제10-2004-0096195호, 발명의 명칭:지능형 플랜트 정보시스템Korean Patent Application No. 10-2004-0096195, entitled: Intelligent Plant Information System

본 발명은 증강현실기술을 기반으로 플랜트의 현장운영자와 실시간으로 교신하여 현장운영자에게 다양한 정보를 제공함으로써 안전하고 신속한 플랜트의 현장운영을 가능하게 할 수 있는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치 및 이를 이용한 정보제공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention relates to an information providing device for an on-site augmented plant operator of an augmented reality-based plant capable of performing on-site operation of a plant safely and promptly by providing various information to a field operator in real- And to provide a method of providing information using the same.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치는 플랜트 상에 위치된 복수의 현장운영자의 위치정보를 각각 발생시키는 위치정보발생부; 상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비 중 점검을 필요로 하는 대상장비가 발생하는 경우 현장운영자를 선택하여 상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 발생시켜 전송하는 중앙통제부; 상기 중앙통제부로부터 상기 점검신호를 전송받아 상기 현장운영자에게 상기 대상장비로 접근하기 위한 네비게이션 정보와 상기 대상장비의 점검을 위한 메뉴얼 정보를 발생시키는 현장운영부; 상기 현장운영부로부터 상기 네비게이션 정보와 상기 메뉴얼 정보를 전송받아 상기 현장운영자에게 증강영상으로 디스플레이하는 증강현실부; 및 상기 중앙통제부와 상기 현장운영부를 서로 연결하여 상기 중앙통제부와 상기 현장운영부 간에 데이터를 전송가능하게 하는 무선통신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an information providing apparatus for an on-site augmented reality plant operator, comprising: a location information generator for generating location information of a plurality of on-site operators located on a plant; A central control unit for selecting an on-site operator when a target equipment requiring inspection is generated among a plurality of equipment installed on the plant and generating and transmitting an inspection signal for checking the target equipment; A field operating unit for receiving the check signal from the central control unit and generating navigation information for accessing the target equipment to the site operator and manual information for checking the target equipment; An augmenting reality unit receiving the navigation information and the manual information from the field operation unit and displaying the augmented image to the field operator; And a wireless communication unit for connecting the central control unit and the field operation unit to each other to enable data transmission between the central control unit and the field operation unit.

또한, 상기 위치정보발생부는, 상기 현장운영자에 부착되어 현장운영자의 위치신호를 발생시키는 트랜스폰더; 및 상기 플랜트의 복수개의 지점에 각각 배치되며 상기 트랜스폰더로부터 발생된 위치신호를 수신하여 상기 중앙통제부로 상기 위치신호를 전송하는 복수개의 트랜스폰더리시버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The position information generator may include a transponder attached to the field operator to generate a position signal of the field operator; And a plurality of transponder receivers respectively disposed at a plurality of points of the plant and receiving position signals generated from the transponders and transmitting the position signals to the central control unit.

또한, 상기 증강현실부는 증강현실안경으로 이루어지고, 상기 증강현실안경은, 상기 네비게이션 정보와 상기 메뉴얼 정보를 각각 디스플레이하는 투명렌즈; 상기 현장운영자의 머리회전을 감지하여 감지신호를 발생시킨 후 상기 현장운영부로 상기 감지신호를 전송하는 동작계측기; 및 상기 대상장비가 포함된 현장을 촬영하여 상기 현장운영부로 현장영상을 전송하는 화상카메라;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the augmented reality part may comprise augmented reality glasses, the augmented reality glasses may include a transparent lens for displaying the navigation information and the manual information, respectively; An operation meter for detecting a head rotation of the field operator to generate a detection signal and transmitting the detection signal to the field operation unit; And a video camera for photographing a scene including the target device and transmitting the scene image to the scene management unit.

또한, 상기 무선통신부는, 상기 중앙통제부와 상기 현장운영부를 서로 연결하는 복수의 무선공유기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The wireless communication unit may include a plurality of wireless routers that connect the central control unit and the field operation unit to each other.

또한, 상기 중앙통제부는, 상기 트랜스폰더리시버로부터 현장운영자의 위치신호를 전송받아 상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 계산하는 트랜스폰더모듈; 상기 현장운영자의 위치좌표를 전송받아 플랜트 배치도 상에 상기 현장운영자를 디스플레이하는 위치추적모듈; 상기 화상카메라에서 촬영된 현장영상을 전송받아 모니터 상에 디스플레이하여 중앙통제부 운영자에게 현장정보를 제공하는 화상교신모듈; 및 상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 상기 현장운영부로 전송하며 상기 트랜스폰더모듈, 위치추적모듈 및 화상교신모듈을 제어하는 중앙제어모듈;을 포함하고, 상기 중앙제어모듈은, 상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 상기 현장운영부로 전송하고, 상기 현장운영자의 위치좌표를 상기 현장운영부로부터 전송받아 상기 위치추적모듈로 전송하며, 상기 현장영상을 상기 현장운영부로부터 전송받아 상기 화상교신모듈로 전송하는 것을 특징으로 한다.The central control unit may further include: a transponder module for receiving the position signal of the field operator from the transponder receiver and calculating the coordinates of the transponder of the field operator; A location tracking module receiving the location coordinates of the on-site operator and displaying the on-site operator on a plant layout; An image communication module for receiving the field image photographed by the image camera and displaying the field image on a monitor to provide field information to a central control unit operator; And a central control module for transmitting an inspection signal for checking the target equipment to the field operation unit and controlling the transponder module, the position tracking module, and the image communication module, wherein the central control module comprises: Transmitting the coordinates of the transponder to the field operation unit, receiving the position coordinates of the field operator from the field operation unit, transmitting the coordinates to the position tracking module, and transmitting the field image to the image communication module .

또한, 상기 중앙제어모듈은, 상기 대상장비의 위치좌표와 상기 현장운영자의 위치좌표를 서로 비교하여 상기 대상장비로부터 최단거리에 위치한 현장운영자를 선택하여 상기 점검신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.The central control module may compare the position coordinates of the target equipment with the position coordinates of the on-site operator, select the on-site operator located at the shortest distance from the target equipment, and transmit the check signal.

또한, 상기 현장운영부는, 상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 전송받아 상기 현장운영자의 위치좌표를 계산하는 좌표계산모듈; 상기 좌표계산모듈에서 계산된 현장운영자의 위치좌표와 지도데이터베이스에 저장된 대상장비의 위치좌표로부터 대상장비까지의 이동로를 결정한 네비게이션 정보를 발생시키는 네비게이션모듈; 상기 좌표계산모듈에서 계산된 현장운영자의 위치좌표와, 상기 네비게이션모듈에서 발생된 네비게이션 정보 및 장비데이터베이스에 저장된 메뉴얼 정보를 상기 증강현실안경에 디스플레이하는 증강영상모듈; 상기 중앙제어모듈로부터 상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 전송받아 상기 좌표계산모듈, 네비게이션모듈 및 증강영상모듈을 제어하는 현장제어모듈; 상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비 및 통로에 대한 좌표가 저장되는 지도데이터베이스; 및 상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비에 대한 메뉴얼 정보가 저장되는 장비데이터베이스;를 포함하고, 상기 현장제어모듈은, 상기 현장운영자의 위치좌표를 상기 중앙제어모듈로 전송하고, 상기 대상장비의 위치좌표를 상기 지도데이터베이스로부터 전달받아 상기 네비게이션모듈로 전송하며, 상기 메뉴얼 정보를 상기 장비데이터베이스로부터 전달받아 상기 증강영상모듈로 전송하는 것을 특징으로 한다.The field operation unit may include a coordinate calculation module that receives the coordinates of the transponder of the field operator and calculates the position coordinates of the field operator; A navigation module for generating navigation information that determines a movement path from the position coordinates of the field operator calculated in the coordinate calculation module and the coordinates of the target device stored in the map database to the target device; An augmented image module for displaying position coordinates of an on-site operator calculated in the coordinate calculation module, navigation information generated in the navigation module, and manual information stored in an equipment database on the augmented reality glasses; A field control module for receiving an inspection signal for checking the target device from the central control module and controlling the coordinate calculation module, the navigation module, and the augmented image module; A map database in which coordinates of a plurality of equipment and paths installed on the plant are stored; And an equipment database in which manual information on a plurality of equipment installed on the plant is stored, wherein the field control module transmits position coordinates of the field operator to the central control module, From the map database, and transmits the manual information to the navigation module, and receives the manual information from the equipment database and transmits the manual information to the augmented image module.

또한, 상기 좌표계산모듈은, 상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표와, 상기 무선공유기의 감도를 측정하여 계산한 현장운영자의 공유기 좌표를 비교분석하여 상기 현장운영자의 위치좌표로 3차원 좌표를 계산하고, 상기 3차원 좌표는 상기 현장제어모듈을 통해 상기 중앙제어모듈 및 상기 네비게이션모듈로 전송되는 것을 특징으로 한다.Also, the coordinate calculation module may calculate three-dimensional coordinates as position coordinates of the field operator by comparing the transponder coordinates of the field operator with the router coordinates of the field operator calculated by measuring the sensitivity of the wireless router, And the three-dimensional coordinates are transmitted to the central control module and the navigation module through the field control module.

또한, 상기 좌표계산모듈은, 상기 동작계측기의 감지신호를 전송받아 상기 현장운영자의 시각을 측정하여 계산한 현장운영자의 계측기 좌표를 상기 트랜스폰더 좌표 및 상기 공유기 좌표와 비교분석하여 상기 현장운영자의 위치좌표로 5차원 좌표를 계산하고, 상기 5차원 좌표는 상기 현장제어모듈을 통해 상기 증강영상모듈로 전송되는 것을 특징으로 한다.
Also, the coordinate calculation module may compare the instrument coordinates of the field operator with the transponder coordinates and the router coordinates by measuring the time of the field operator after receiving the detection signal of the operation instrument, The 5-dimensional coordinates are transmitted to the augmented image module through the field control module.

또한, 본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공방법은 플랜트 상에 위치된 복수의 현장운영자의 위치를 실시간으로 확인하는 위치확인단계; 상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비 중 점검을 필요로 하는 대상장비가 발생하는 경우 현장운영자에게 대상장비의 점검신호를 전송하는 신호전송단계; 상기 대상장비로 접근하기 위한 네비게이션 정보를 현장운영자에게 증강영상으로 제공하는 네비게이션단계; 상기 대상장비에 대한 메뉴얼 정보를 현장운영자에게 증강영상으로 제공하는 정보제공단계; 및 상기 대상장비를 점검하는 현장영상을 중앙통제부 운영자에게 전송하는 영상전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the present invention provides an information providing method for plant operators on a plant based on augmented reality, comprising: a location checking step of checking the positions of a plurality of field operators located on a plant in real time; A signal transmission step of transmitting an inspection signal of a target equipment to a site operator when a target equipment requiring inspection is generated among a plurality of equipment installed on the plant; A navigation step of providing navigation information for accessing the target equipment to a field operator as an augmented image; An information providing step of providing manual information on the target equipment to a field operator as an augmented image; And a video transmission step of transmitting a field image for checking the target equipment to a central control unit operator.

본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치 및 이를 이용한 정보제공방법은 현장운영자가 숙지하기 어려운 복잡한 플랜트 내에서 대상장비의 위치를 파악하고 접근하기 위한 정보를 실시간으로 제공할 수 있고, 증강현실안경에 플랜트의 운전상태와 장비조작 메뉴얼 등을 디스플레이함으로써 현장운영자가 안전하고 빠른 플랜트 현장운영을 하도록 할 수 있으며, 중앙통제실에서 실시간으로 현장운영자의 위치와 현장화면의 파악이 가능하도록 하여 효율적인 플랜트 운영을 도모할 수 있는 효과가 있다.
The augmented reality-based plant field manager information providing apparatus and information providing method using the augmented reality based plant according to the present invention can provide information for locating and accessing target equipment in real time in a complicated plant, By displaying the operation status of the augmented reality glasses and the operation manual of the equipment in the augmented reality glasses, it is possible for the field operator to operate the plant site safely and quickly, and it is possible to grasp the position of the field operator in the central control room in real time, The plant operation can be planned.

도 1은 본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치의 구체적인 일 실시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 중앙통제부의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 현장운영부의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공방법의 블록도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of an information providing apparatus for a plant operator on a field based on an augmented reality according to the present invention.
FIG. 2 is a specific embodiment of an augmented reality-based plant field manager information providing apparatus shown in FIG.
3 is a block diagram of a central control unit according to the present invention.
4 is a configuration diagram of a field operating unit according to the present invention.
5 is a block diagram of an information providing method for an on-site augmented reality plant operator according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that the same components or parts among the drawings denote the same reference numerals whenever possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치의 구성도이다.
FIG. 1 is a configuration diagram of an information providing apparatus for a plant operator on a field based on an augmented reality according to the present invention.

본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 위치정보발생부(100), 중앙통제부(200), 현장운영부(300), 증강현실부(400) 및 무선통신부(500)를 포함한다.
1, the augmented reality-based plant site operator information providing apparatus according to the present invention includes a location information generator 100, a central controller 200, a field manager 300, an augmenting and realizing unit 400, And a wireless communication unit 500.

도 2는 도 1에 도시된 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치의 구체적인 일 실시도이다.
FIG. 2 is a specific embodiment of an augmented reality-based plant field manager information providing apparatus shown in FIG.

상기 위치정보발생부(100)는 플랜트 상에 위치된 복수의 현장운영자의 위치정보를 각각 발생시킬 수 있는데, 이러한 위치정보발생부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 현장운영자의 위치를 용이하게 파악할 수 있는 트랜스폰더시스템으로 구성될 수 있다.The position information generator 100 may generate position information of a plurality of field operators located on the plant. The position information generator 100 may generate the position information of the field operator It can be configured as a transponder system that can be easily grasped.

구체적으로, 상기 위치정보발생부(100)는 트랜스폰더 및 복수개의 트랜스폰더리시버를 포함하는데, 여기서, 트랜스폰더는 마이크로칩 형태로 상기 현장운영자에 각각 부착되어 현장운영자의 위치신호를 발생시킬 수 있고, 상기 트랜스폰더리시버는 상기 플랜트의 전역에 복수개의 지점에 각각 배치됨으로써 상기 트랜스폰더로부터 발생된 위치신호를 수신한 다음 상기 중앙통제부(200)로 현장운영자의 위치신호를 전송할 수 있다.
Specifically, the location information generator 100 includes a transponder and a plurality of transponder receivers, wherein the transponder may be attached to the field operator in microchip form to generate a site operator's location signal The transponder receiver may be disposed at a plurality of locations throughout the plant to receive a position signal generated from the transponder and then transmit the position signal of the field operator to the central control unit 200. [

한편, 상기 중앙통제부(200) 및 현장운영부(300)는 상기한 증강현실부(400) 및 무선통신부(500)를 먼저 설명한 이후에 설명하기로 한다.
The augmented reality part 400 and the wireless communication part 500 will be described first after the central control part 200 and the field operation part 300 are described.

상기 증강현실부(400)는 상기 현장운영부(300)로부터 상기 대상장비로 접근하기 위한 네비게이션 정보와 상기 대상장비의 점검을 위한 메뉴얼 정보를 전송받아 해당 정보를 상기 현장운영자에게 증강영상으로 디스플레이할 수 있다.The augmenting reality unit 400 receives navigation information for accessing the target equipment from the field management unit 300 and manual information for checking the target equipment, and displays the information in the augmented image to the field operator have.

구체적으로, 상기 증강현실부(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자의 머리 부분에 장착되고 상기 현장운영부(300)와 유선 또는 무선으로 연결되어 증강현실로 구현된 플랜트의 운영에 대한 정보를 사용자의 눈앞에 직접 디스플레이하는 증강현실안경으로 이루어질 수 있다.2, the augmenting / realizing unit 400 is connected to the field operating unit 300 through a wired or wireless connection, and receives information about the operation of a plant implemented as an augmented reality And an augmented reality glasses that directly display the augmented reality glasses in front of the user's eyes.

이러한 증강현실안경은 투명렌즈, 동작계측기 및 화상카메라를 포함하는데, 여기서, 상기 투명렌즈는 상기 네비게이션 정보와 상기 메뉴얼 정보를 각각 디스플레이할 수 있고, 상기 동작계측기는 상기 현장운영자의 머리회전을 감지하여 감지신호를 발생시킨 후 상기 현장운영부(300)로 상기 감지신호를 전송할 수 있으며, 상기 화상카메라는 상기 대상장비가 포함된 현장을 촬영하여 상기 현장운영부(300)로 현장영상을 전송할 수 있다.Such augmented reality glasses include a transparent lens, an operation meter, and an image camera, wherein the transparent lens can display the navigation information and the manual information, respectively, and the motion meter detects the head rotation of the field operator After the detection signal is generated, the detection signal may be transmitted to the field operation unit 300, and the image camera may photograph the field including the target device and transmit the field image to the field operation unit 300.

즉, 증강현실안경은 현장운영부(300)로부터 전달받은 각종 자료를 디스플레이하는 기능 이외에, 동작계측기로 현장운영자의 머리회전을 감지하여 현장운영부(300)에 전달하고, 화상카메라로 현장을 촬영하여 후술하는 바와 같이 현장운영부(300)를 거쳐 중앙통제부(200)에 전달하도록 하는 기능을 할 수 있다.
That is, in addition to the function of displaying various data received from the field operation unit 300, the augmented reality glasses detect the head rotation of the field operator by an operation meter and transmit the sensed head rotation to the field operation unit 300, To the central control unit 200 via the field operation unit 300 as described above.

상기 무선통신부(500)는 상기 중앙통제부(200)와 상기 현장운영부(300)를 서로 연결하여 상기 중앙통제부(200)와 상기 현장운영부(300) 간에 데이터를 전송가능하게 할 수 있는데, 이러한 무선통신부(500)는 상기 중앙통제부(200)와 상기 현장운영부(300)를 서로 연결하는 복수의 무선공유기를 포함할 수 있다.The wireless communication unit 500 may connect the central control unit 200 and the field operation unit 300 to enable data transmission between the central control unit 200 and the field operation unit 300. The wireless communication unit 500 may include a plurality of wireless routers that connect the central control unit 200 and the field operation unit 300 to each other.

여기서, 무선공유기는 일반적인 무선공유기로 플랜트 전역에 무선통신이 불가능한 지역이 없도록 설치되어 상기 중앙통제부(200)와 상기 현장운영부(300) 간의 교신을 담당하고, 또한 후술할 바와 같이, 트랜스폰더시스템과 병행하여 무선공유기의 감도를 측정하는 방법으로 현장운영자의 위치계산이 가능하도록 하며, 여기서, 무선공유기의 감도는 플랜트 현장이 철구조물에 의한 각종 전파방해가 매우 많으므로 무선공유기 설치후 플랜트 전 지역에서 측정을 수행하여 데이터베이스화하는 것이 바람직하다.
Here, the wireless router is installed as a general wireless router so that there is no wireless communication area throughout the plant, and is responsible for communication between the central control unit 200 and the field operation unit 300, and as will be described later, The sensitivity of the wireless router is calculated by the method of measuring the sensitivity of the wireless router. In this case, the sensitivity of the wireless router is very high due to the interference of various radio waves caused by the iron structure on the plant site. It is preferable to perform the measurement in the database.

상기 중앙통제부(200)는 상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비 중 점검을 필요로 하는 대상장비가 발생하는 경우 복수의 현장운영자 중 특정한 현장운영자를 선택하여 상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 발생시켜 해당 현장운영자에게 전송할 수 있다.
When a target equipment requiring inspection is generated among a plurality of equipment installed on the plant, the central control unit 200 selects a specific on-site operator among a plurality of on-site operators and generates an inspection signal for checking the target equipment To the relevant field operator.

도 3은 본 발명에 따른 중앙통제부의 구성도이다.
3 is a block diagram of a central control unit according to the present invention.

구체적으로, 상기 중앙통제부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 트랜스폰더모듈(210), 위치추적모듈(220), 화상교신모듈(230) 및 중앙제어모듈(240)을 포함한다.
3, the central control unit 200 includes a transponder module 210, a location tracking module 220, an image communication module 230, and a central control module 240.

상기 트랜스폰더모듈(210)은 상기 트랜스폰더리시버로부터 현장운영자의 위치신호를 전송받아 상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 계산할 수 있고, 이러한 트랜스폰더 좌표를 상기 중앙제어모듈(240)을 통해 현장운영부(300)로 전송되도록 할 수 있다.
The transponder module 210 receives the position signal of the field operator from the transponder receiver and can calculate the coordinates of the transponder of the field operator and transmits the coordinates of the transponder to the field controller 250 through the central control module 240 300).

상기 위치추적모듈(220)은 상기 현장운영자의 위치좌표를 전송받아 플랜트 배치도 상에 상기 현장운영자를 디스플레이할 수 있는데, 즉, 상기 위치추적모듈(220)은 플랜트 현장 곳곳에 배치되어 있는 현장운영자의 위치를 현장운영자의 현장운영부(300)로부터 실시간으로 전달받아 플랜트 배치도 상에 디스플레이하여 중앙통제부(200)의 운영자에게 명령을 내릴 현장운영자를 선택하도록 할 수 있다.
The location tracking module 220 may receive the location coordinates of the site operator and display the site operator on the plant layout map. In other words, the location tracking module 220 may be located on the site operator The location can be received in real time from the field manager 300 of the field manager and displayed on the plant map to allow the operator of the central controller 200 to select the field manager to issue the command.

상기 화상교신모듈(230)은 상기 증강현실안경의 화상카메라에서 촬영된 현장영상을 전송받아 중앙통제부(200)의 모니터 상에 디스플레이하여 중앙통제부(200)의 운영자에게 현장정보를 제공하도록 할 수 있다.
The image communication module 230 receives the field image photographed by the image camera of the augmented reality glasses and displays the field image on the monitor of the central control unit 200 to provide the field information to the operator of the central control unit 200 .

상기 중앙제어모듈(240)은 현장운영부(300)와의 교신을 담당하고, 현장운영자에게 명령을 내리는 한편, 화상교신을 통하여 현장운영자의 작업을 감독하는 역할을 수행하는데, 상기 중앙제어모듈(240)은 상기 현장운영부(300)로부터 전송받은 상기 대상장비의 위치좌표와 상기 현장운영자의 위치좌표를 서로 비교하여 상기 대상장비로부터 최단거리에 위치한 현장운영자를 선택하여 상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 상기 현장운영부(300)로 전송할 수 있다.The central control module 240 is in charge of communication with the field operation unit 300 and commands the field operator to supervise the operation of the field operator through image communication. Compares the position coordinates of the target equipment transmitted from the field operation unit 300 with the position coordinates of the field operator and selects an operator located at the shortest distance from the target equipment to check the target equipment To the field management unit 300.

또한 상기 중앙제어모듈(240)은 상기 중앙통제부(200)에 포함된 상기 트랜스폰더모듈(210), 위치추적모듈(220) 및 화상교신모듈(230)을 각각 제어할 수 있는데, 구체적으로, 상기 중앙제어모듈(240)은 상기 트랜스폰더모듈(210)에서 계산된 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 상기 현장운영부(300)로 전송할 수 있고, 상기 현장운영부(300)로부터 전송받은 현장운영자의 위치좌표를 상기 위치추적모듈(220)로 전송할 수 있으며, 상기 화상카메라에서 촬영된 현장영상을 상기 현장운영부(300)로부터 전송받아 상기 화상교신모듈(230)로 전송할 수 있다.The central control module 240 may control the transponder module 210, the location tracking module 220 and the image communication module 230 included in the central control unit 200. Specifically, The central control module 240 may transmit the coordinates of the transponder of the field operator calculated by the transponder module 210 to the field operation unit 300 and may transmit the position coordinates of the field operator transmitted from the field operation unit 300 And transmits the field image photographed by the image camera to the position communication module 220. The field communication module 230 may receive the field image from the field operation module 300 and transmit the field image to the image communication module 230. [

이처럼, 상기 중앙통제부(200)는 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 계산하여 현장운영부(300)에 전달한 후, 현장운영부(300)에서 계산된 현장운영자의 위치좌표를 전달받아 플랜트 배치도 상에 현장운영자의 위치를 표시하고, 점검이나 수동제어를 수행할 대상장비가 발생하면 적절한 현장운영자를 선택하여 현장운영부(300)에 명령을 전달한 후, 현장의 정보를 화상영상을 통해 교신하는 방법으로 중앙통제부(200)의 운영자에게 전달하는 기능을 할 수 있다.
The central control unit 200 calculates the transponder coordinates of the field operator and transmits the coordinates to the field operation unit 300. Then, the central control unit 200 receives the position coordinates of the field operator calculated in the field operation unit 300, And if a target equipment to be inspected or manually controlled is generated, a proper on-site operator is selected and the command is transmitted to the site management unit 300, and then the site information is transmitted to the central control unit To the operator of the mobile terminal 200.

상기 현장운영부(300)는 상기 중앙통제부(200)로부터 상기 점검신호를 전송받아 상기 현장운영자에게 상기 대상장비로 접근하기 위한 네비게이션 정보와 상기 대상장비의 점검을 위한 메뉴얼 정보를 발생시킬 수 있다.
The field operation unit 300 may receive the check signal from the central control unit 200 and generate navigation information for accessing the target equipment to the field operator and manual information for checking the target equipment.

도 4는 본 발명에 따른 현장운영부의 구성도이다.
4 is a configuration diagram of a field operating unit according to the present invention.

구체적으로, 상기 현장운영부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 좌표계산모듈(310), 네비게이션모듈(320), 증강영상모듈(330), 현장제어모듈(340), 지도데이터베이스(350) 및 장비데이터베이스(360)을 포함한다.
4, the field management unit 300 includes a coordinate calculation module 310, a navigation module 320, an augmentation image module 330, a field control module 340, a map database 350, And an equipment database 360.

상기 지도데이터베이스(350)는 상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비 및 통로에 대한 좌표가 저장된 데이터베이스로, 이러한 지도데이터베이스(350)는 상기 네비게이션모듈(320)이 해당 자료를 바탕으로 최적의 이동로를 결정하여 현장운영자에게 제공함으로써 현장운영자가 해당 이동로로 대상장비에 접근하도록 할 수 있다.
The map database 350 is a database in which coordinates of a plurality of equipment and paths installed on the plant are stored. The map database 350 determines whether or not the navigation module 320 determines an optimal travel route based on the data To the on-site operator so that the on-site operator can access the target equipment through the corresponding route.

상기 장비데이터베이스(360)는 상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비에 대한 메뉴얼 정보가 저장된 데이터베이스로, 이러한 장비데이터베이스(360)는 현장운영자가 대상장비에 근접하면 대상장비의 메뉴얼 등 필요자료를 증강영상모듈(330)에 전달하여 상기 증강현실부(400)를 통해 디스플레이하도록 할 수 있다.
The equipment database 360 is a database in which manual information about a plurality of equipment installed on the plant is stored. The equipment database 360 stores necessary data such as a manual of the target equipment, And transmits it to the augmented reality unit (330) and displays it through the augmented reality unit (400).

상기 좌표계산모듈(310)은 상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 전송받아 상기 현장운영자의 위치좌표를 계산할 수 있다.The coordinate calculation module 310 may receive the transponder coordinates of the field operator and calculate the position coordinates of the field operator.

일반적으로, 플랜트 현장은 수많은 철구조물로 복잡하게 이루어져 있으므로 전파방해가 심하여 트랜스폰더 시스템만으로는 현장운영자의 위치를 측정할 수 없는 지역이 있다. 따라서, 이러한 트랜스폰더 시스템과 병행하여 무선공유기의 감도를 측정하여 위치를 측정하는 방법을 보조수단으로 사용할 필요가 있다.Generally, the plant site is complex with many steel structures, so there is a region where the radio operator is not able to measure the position of the field operator only by the radio wave interference. Therefore, it is necessary to use the method of measuring the sensitivity of the wireless router in parallel with the transponder system to measure the position as an auxiliary means.

즉, 상기 좌표계산모듈(310)은 상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표와, 상기 무선공유기의 감도를 측정하여 계산한 현장운영자의 공유기 좌표를 비교분석하여 상기 현장운영자의 위치좌표로 3차원 좌표를 계산할 수 있다.
That is, the coordinate calculation module 310 compares the coordinates of the transponder of the field operator with the coordinates of the router of the field operator calculated by measuring the sensitivity of the wireless router, and calculates three-dimensional coordinates using the position coordinates of the field operator .

한편, 증강현실안경에 표시할 대상장비의 위치는 공간고정으로 현장운영자의 시선방향에 무관해야 하므로 증강현실안경에 내장되어 있는 동작계측기의 정보를 이용하여 현장운영자의 시각에 따른 변화를 보정할 필요가 있다.On the other hand, since the position of the target equipment to be displayed on the augmented reality glasses is not fixed to the sight direction of the field operator due to the space fixation, it is necessary to correct the change according to the field operator's view using the information of the operation meter built in the augmented reality glasses .

즉, 상기 좌표계산모듈(310)은 상기 동작계측기의 감지신호를 전송받아 상기 현장운영자의 시각을 상하, 좌우로 측정하여 계산한 현장운영자의 계측기 좌표를 상기 트랜스폰더 좌표 및 상기 공유기 좌표와 비교분석하여 상기 현장운영자의 위치좌표로 5차원 좌표를 계산할 수 있다.
That is, the coordinate calculation module 310 compares the measured coordinates of the field operator with the transponder coordinates and the router coordinates by measuring the time of the field operator by vertically and horizontally receiving the sensing signal of the operation meter So that five-dimensional coordinates can be calculated based on the position coordinates of the field operator.

상기 네비게이션모듈(320)은 상기 좌표계산모듈(310)에서 계산된 현장운영자의 위치좌표, 구체적으로 현장운영자의 3차원 좌표와, 지도데이터베이스(350)에 저장된 대상장비의 위치좌표로부터 대상장비까지의 이동로를 결정한 네비게이션 정보를 발생시킬 수 있는데, 이러한 상기 네비게이션모듈(320)은 해당 네비게이션 정보를 증강영상모듈(330)로 보내어 현장운영자를 대상장비까지 인도하도록 할 수 있고, 또한, 대상장비까지의 남은 거리 및 시간 등을 계산하여 증강영상모듈(330)로 전달함으로써 현장운영자가 대상장비에 근접할 경우 증강영상안경에 대상장비를 표시하면서 대상장비에 대한 메뉴얼 정보를 디스플레이하도록 할 수 있다.
The navigation module 320 receives the position coordinates of the on-site operator calculated by the coordinate calculation module 310, specifically, the three-dimensional coordinates of the field operator, and the position coordinates of the target equipment stored in the map database 350, The navigation module 320 may transmit the navigation information to the enhancement video module 330 to guide the on-site operator to the target device. Also, the navigation module 320 may transmit the navigation information to the target device The remaining distance and time are calculated and transmitted to the augmented image module 330 so that when the field operator approaches the target equipment, the target equipment can be displayed on the augmented image glasses and the manual information about the target equipment can be displayed.

상기 증강영상모듈(330)은 상기 좌표계산모듈(310)에서 계산된 현장운영자의 위치좌표, 구체적으로 현장운영자의 5차원 좌표와, 상기 네비게이션모듈(320)에서 발생된 네비게이션 정보 및 장비데이터베이스(360)에 저장된 메뉴얼 정보를 상기 증강현실안경에 디스플레이할 수 있다.The augmented image module 330 receives the position coordinates of the field operator calculated in the coordinate calculation module 310, specifically the five-dimensional coordinates of the field operator, the navigation information generated in the navigation module 320, Can be displayed on the augmented reality glasses.

즉, 상기 증강영상모듈(330)은 상기 중앙통제부(200)에서 전달받은 명령을 증강현실안경에 디스플레이하고, 네비게이션모듈(320)로부터 전달받은 이동로를 좌표계산모듈(310)로부터 전달받은 5차원 좌표에 의하여 증강현실안경에 보여주며, 현장운영자가 대상장비에 일정거리 이내로 근접할 경우, 대상장비를 화살표나 기타 방식으로 지적해 주면서 메뉴얼이나 기타 필요자료를 장비데이터베이스(360)로부터 전달받아 증강현실안경에 디스플레이하도록 할 수 있다.
That is, the augmented image module 330 displays the command received from the central control unit 200 on the augmented reality glasses, and receives the moving route received from the navigation module 320 from the coordinate calculation module 310 Dimensional coordinates of the augmented reality glasses. If the field operator approaches the target device within a certain distance, the target device is indicated by an arrow or other method, and the manual or other necessary data is received from the equipment database 360 It can be displayed on the real glasses.

상기 현장제어모듈(340)은 상기 중앙통제부(200)와의 교신을 담당하고, 상기 중앙제어모듈(240)로부터 상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 전송받아 상기 현장운영부(300)에 포함된 상기 좌표계산모듈(310), 네비게이션모듈(320) 및 증강영상모듈(330)을 제어할 수 있다.The field control module 340 is in charge of communication with the central control unit 200 and receives an inspection signal for checking the target equipment from the central control module 240, The coordinate calculation module 310, the navigation module 320, and the augmented image module 330 may be controlled.

구체적으로, 상기 현장제어모듈(340)은 상기 좌표계산모듈(310)에서 계산된 현장운영자의 위치좌표를 상기 중앙제어모듈(240)과, 네비게이션모듈(320) 및 증강영상모듈(330)로 각각 전송할 수 있는데, 현장운영자의 3차원 좌표는 상기 중앙제어모듈(240)과 상기 네비게이션모듈(320)로 전송할 수 있고, 현장운영자의 5차원 좌표는 상기 증강영상모듈(330)로 전송할 수 있다.Specifically, the field control module 340 transmits the position coordinates of the field operator calculated by the coordinate calculation module 310 to the central control module 240, the navigation module 320, and the augmented image module 330 The three-dimensional coordinates of the field operator can be transmitted to the central control module 240 and the navigation module 320, and the five-dimensional coordinates of the field operator can be transmitted to the augmented image module 330.

또한, 상기 현장제어모듈(340)은 상기 대상장비의 위치좌표를 상기 지도데이터베이스(350)로부터 전달받아 상기 네비게이션모듈(320)로 전송할 수 있으며, 상기 대상장비에 대한 메뉴얼 정보를 상기 장비데이터베이스(360)로부터 전달받아 상기 증강영상모듈(330)로 전송할 수 있다.The site control module 340 may receive the location coordinates of the target equipment from the map database 350 and transmit the coordinates to the navigation module 320. The site control module 340 may transmit manual information about the target equipment to the equipment database 360 And transmit it to the augmented image module 330.

이처럼, 현장운영부(300)는 중앙통제부(200)로부터 전달받은 트랜스폰더 좌표와 무선공유기의 감도측정에 의한 공유기 좌표를 분석하여 현장운영자의 위치좌표를 결정하여 중앙통제부(200)로 전송할 수 있고, 또한 중앙통제부(200)에서 대상장비에 대한 명령이 내려오면, 현장운영자가 대상장비에 접근할 수 있도록 증강현실안경과 음성으로 네비게이션 기능을 수행할 수 있으며, 현장운영자가 대상장비에 근접하면 대상장비를 증강현실안경에 표시하고, 플랜트 운영정보, 대상장비 메뉴얼과 기타 참고자료를 증강현실안경에 디스플레이하면서 증강현실안경에 내장된 화상카메라를 이용하여 현장 화상정보를 중앙통제부(200)에 전달하는 기능을 할 수 있다.
In this way, the field operation unit 300 analyzes the transponder coordinates received from the central control unit 200 and the router coordinates based on the sensitivity measurement of the wireless router to determine the position coordinates of the field operator and transmit the coordinates to the central control unit 200 When a command for the target equipment is issued from the central control unit 200, the navigation system can perform a navigation function with the augmented reality glasses and voice so that the field operator can access the target equipment. In addition, The central control unit 200 displays the scene image information on the augmented reality glasses while displaying the plant operation information, the target equipment manual, and other reference materials on the augmented reality glasses, using the image camera built in the augmented reality glasses, As shown in FIG.

이하, 본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공방법을 상세히 설명한다.
Hereinafter, an information providing method for an on-site augmented reality plant operator according to the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공방법의 블록도이다.
5 is a block diagram of an information providing method for an on-site augmented reality plant operator according to the present invention.

본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 위치확인단계(S10), 신호전송단계(S20), 네비게이션단계(S30), 정보제공단계(S40) 및 영상전송단계(S50)를 포함한다.
The augmented reality-based plant field operator information providing method according to the present invention includes a positioning step S10, a signal transmission step S20, a navigation step S30, an information providing step S40, And a video transmission step S50.

상기 위치확인단계(S10)는 플랜트 상에 위치된 복수의 현장운영자의 위치를 실시간으로 확인하는 단계이다.The positioning step (S10) is a step of checking in real time the positions of a plurality of field operators located on the plant.

구체적으로, 상기 위치확인단계(S10)에서는 현장운영자에 부착된 트랜스폰더에서 현장운영자의 위치신호가 발생되면, 플랜트 현장 곳곳에 배치된 트랜스폰더리시버가 해당 신호를 감지하여 중앙통제부(200)로 해당 신호를 전송하게 된다.Specifically, in the positioning step S10, when a position signal of the field operator is generated in the transponder attached to the field operator, the transponder receiver disposed at the site of the plant senses the signal and transmits the signal to the central control unit 200 And transmits the corresponding signal.

이후, 상기 중앙통제부(200)의 트랜스폰더모듈(210)이 중앙제어모듈(240)을 통해 해당 신호를 받아 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 계산하여 각각의 현장운영자의 현장운영부(300)로 해당 좌표를 전송하게 된다.Then, the transponder module 210 of the central control unit 200 receives the corresponding signal through the central control module 240, calculates the coordinates of the transponder of the field operator, and transmits the coordinates to the field operation unit 300 of each field operator Coordinates are transmitted.

이후, 상기 현장운영부(300)의 좌표계산모듈(310)이 트랜스폰더 좌표와, 무선공유기의 감도를 이용한 공유기 좌표 및 증강영상안경의 동작계측기를 이용한 계측기 좌표를 이용하여 현장운영자의 3차원 좌표 및 5차원 좌표를 계산하고, 이중 현장운영자의 3차원 좌표를 현장운영부(300)로 전송하여 위치추적모듈(220)을 통해 각각의 현장운전자의 위치를 실시간으로 확인할 수 있다.
Thereafter, the coordinate calculation module 310 of the field operation unit 300 calculates the three-dimensional coordinates of the field operator using the transponder coordinates, the router coordinates using the sensitivity of the wireless router, and the instrument coordinates using the operation meter of the augmented visual glasses. Dimensional coordinates of the on-site driver can be checked in real time through the location tracking module 220 by transmitting the three-dimensional coordinates of the two field operators to the field operation unit 300. [

상기 신호전송단계(S20)는 상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비 중 점검을 필요로 하는 대상장비가 발생하는 경우 현장운영자에게 대상장비의 점검신호를 전송하는 단계이다.The signal transmission step S20 is a step of transmitting an inspection signal of the target equipment to the site operator when a target equipment requiring inspection is generated among a plurality of equipment installed on the plant.

구체적으로, 상기 신호전송단계(S20)에서는 상기 현장운영부(300)로부터 전송받은 상기 대상장비의 위치좌표와 상기 현장운영자의 위치좌표를 서로 비교하여 상기 대상장비로부터 최단거리에 위치한 현장운영자를 선택하여 상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 상기 중앙제어모듈(240)을 통해 상기 현장운영부(300)로 전송할 수 있다.
Specifically, in the signal transmission step S20, the location coordinates of the target equipment transmitted from the site management unit 300 and the location coordinates of the site operator are compared with each other to select a site manager located at the shortest distance from the target equipment And transmits an inspection signal for the inspection of the target equipment to the field management unit 300 through the central control module 240.

상기 네비게이션단계(S30)는 상기 대상장비로 접근하기 위한 네비게이션 정보를 현장운영자에게 증강영상으로 제공하는 단계로, 상기 네비게이션단계(S30)에서는 현장운영부(300)의 네비게이션모듈(320)이 지도데이터베이스(350)을 이용하여 대상장비로 가는 길찾기를 수행하고, 이러한 정보를 실시간으로 계속 증강영상모듈(330)로 보내어 현장운영자를 인도할 수 있다.
The navigation step S30 is a step of providing navigation information for accessing the target equipment to the field operator as an augmented image. In the navigation step S30, the navigation module 320 of the field operation unit 300 displays a map database 350), and the information can be continuously transmitted to the augmented image module 330 in real time to guide the field operator.

상기 정보제공단계(S40)는 상기 대상장비에 대한 메뉴얼 정보를 현장운영자에게 증강영상으로 제공하는 단계로, 상기 정보제공단계(S40)에서는 현장운영자가 대상장비에 근접하게 되면 현장운영부(300)의 증강영상모듈(330)이 장비데이터베이스(360)을 이용하여 플랜트의 운전상태, 대상장비에 대한 메뉴얼 등 정보들을 증강현실안경을 통해 디스플레이할 수 있다.
The information providing step S40 is a step of providing manual information on the target equipment to the field operator as an augmented image. In the information providing step S40, when the field operator approaches the target equipment, The augmented image module 330 can display the information such as the operation state of the plant and the manual of the target equipment through the augmented reality glasses using the equipment database 360. [

상기 영상전송단계(S50)는 상기 대상장비를 점검하는 현장영상을 중앙통제부 운영자에게 전송하는 단계로, 상기 영상전송단계(S50)에서는 현장운영자의 증강현실안경에 내장된 화상카메라로 현장운영자의 시야와 동일한 영상을 촬영하여 중앙통제부(200)에 전송하고, 이러한 영상을 화상교신모듈(230)을 통해 모니터 상에 출력하여 현장운영자와 중앙통제부(200)의 운영자 간의 화상교신을 지속시킬 수 있다.
The image transmission step S50 is a step of transmitting a field image for checking the target equipment to the central control unit operator. In the image transmission step S50, an image camera built in the augmented reality glasses of the field operator, And transmits the same image to the central control unit 200. This image is outputted on the monitor through the image communication module 230 to continue the image communication between the field operator and the operator of the central control unit 200 .

이처럼, 본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치 및 이를 이용한 정보제공방법은 현장운영자가 숙지하기 어려운 복잡한 플랜트 내에서 대상장비의 위치를 파악하고 접근하기 위한 정보를 실시간으로 제공할 수 있고, 증강현실안경에 플랜트의 운전상태와 장비조작 메뉴얼 등을 디스플레이함으로써 현장운영자가 안전하고 빠른 플랜트 현장운영을 하도록 할 수 있으며, 중앙통제실에서 실시간으로 현장운영자의 위치와 현장화면의 파악이 가능하도록 하여 효율적인 플랜트 운영을 도모할 수 있다.
As described above, the augmented reality-based plant field manager information providing apparatus and information providing method using the augmented reality base station according to the present invention can provide information for locating and accessing target equipment in a complicated plant, By displaying the operation status of the plant and the operation manual of the equipment in the augmented reality glasses, it is possible for the field operator to operate the plant site safely and quickly, and to be able to grasp the position of the field operator and the scene screen in real time in the central control room So that efficient plant operation can be planned.

이상과 같이 본 발명에 따른 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치 및 이를 이용한 정보제공방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
As described above, the augmented reality-based plant field operator information providing apparatus and information providing method using the same according to the present invention have been described with reference to the drawings, but the present invention is limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification It is needless to say that various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.

100:위치정보발생부 200:중앙통제부
210:트랜스폰더모듈 220:위치추적모듈
230:화상교신모듈 240:중앙제어모듈
300:현장운영부 310:좌표계산모듈
320:네비게이션모듈 330:증강영상모듈
340:현장제어모듈 350:지도데이터베이스
360:장비데이터베이스 400:증강현실부
500:무선통신부
S10:위치확인단계
S20:신호전송단계
S30:네비게이션단계
S40:정보제공단계
S50:영상전송단계100: position information generator 200: central control unit
210: transponder module 220: positioning module
230: image communication module 240: central control module
300: field operation unit 310: coordinate calculation module
320: navigation module 330: augmented image module
340: field control module 350: map database
360: equipment database 400: augmented reality part
500:
S10: Positioning step
S20: signal transmission step
S30: navigation step
S40: information providing step
S50: image transmission step

Claims (10)

플랜트 상에 위치된 복수의 현장운영자의 위치정보를 각각 발생시키는 위치정보발생부;
상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비 중 점검을 필요로 하는 대상장비가 발생하는 경우 현장운영자를 선택하여 상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 발생시켜 전송하는 중앙통제부;
상기 중앙통제부로부터 상기 점검신호를 전송받아 상기 현장운영자에게 상기 대상장비로 접근하기 위한 네비게이션 정보와 상기 대상장비의 점검을 위한 메뉴얼 정보를 발생시키는 현장운영부;
상기 현장운영부로부터 상기 네비게이션 정보와 상기 메뉴얼 정보를 전송받아 상기 현장운영자에게 증강영상으로 디스플레이하는 증강현실부; 및
상기 중앙통제부와 상기 현장운영부를 서로 연결하여 상기 중앙통제부와 상기 현장운영부 간에 데이터를 전송가능하게 하는 무선통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치.
A position information generator for generating position information of a plurality of on-site operators located on the plant;
A central control unit for selecting an on-site operator when a target equipment requiring inspection is generated among a plurality of equipment installed on the plant and generating and transmitting an inspection signal for checking the target equipment;
A field operating unit for receiving the check signal from the central control unit and generating navigation information for accessing the target equipment to the site operator and manual information for checking the target equipment;
An augmenting reality unit receiving the navigation information and the manual information from the field operation unit and displaying the augmented image to the field operator; And
And a wireless communication unit for connecting the central control unit and the field operation unit to each other to enable data transmission between the central control unit and the field operation unit.
제 1항에 있어서,
상기 위치정보발생부는,
상기 현장운영자에 부착되어 현장운영자의 위치신호를 발생시키는 트랜스폰더; 및
상기 플랜트의 복수개의 지점에 각각 배치되며 상기 트랜스폰더로부터 발생된 위치신호를 수신하여 상기 중앙통제부로 상기 위치신호를 전송하는 복수개의 트랜스폰더리시버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치.
The method according to claim 1,
Wherein the position information generator comprises:
A transponder attached to the field operator to generate a position signal of the field operator; And
And a plurality of transponder receivers disposed respectively at a plurality of points of the plant for receiving position signals generated from the transponders and transmitting the position signals to the central control unit, Information providing device.
제 2항에 있어서,
상기 증강현실부는 증강현실안경으로 이루어지고,
상기 증강현실안경은,
상기 네비게이션 정보와 상기 메뉴얼 정보를 각각 디스플레이하는 투명렌즈;
상기 현장운영자의 머리회전을 감지하여 감지신호를 발생시킨 후 상기 현장운영부로 상기 감지신호를 전송하는 동작계측기; 및
상기 대상장비가 포함된 현장을 촬영하여 상기 현장운영부로 현장영상을 전송하는 화상카메라;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the augmented reality part comprises augmented reality glasses,
The augmented reality glasses include:
A transparent lens for displaying the navigation information and the manual information, respectively;
An operation meter for detecting a head rotation of the field operator to generate a detection signal and transmitting the detection signal to the field operation unit; And
And an image camera for photographing a scene including the target equipment and transmitting the scene image to the scene management unit.
제 3항에 있어서,
상기 무선통신부는,
상기 중앙통제부와 상기 현장운영부를 서로 연결하는 복수의 무선공유기를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치.
The method of claim 3,
The wireless communication unit includes:
And a plurality of wireless routers connecting the central control unit and the field operation unit to each other.
제 4항에 있어서,
상기 중앙통제부는,
상기 트랜스폰더리시버로부터 현장운영자의 위치신호를 전송받아 상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 계산하는 트랜스폰더모듈;
상기 현장운영자의 위치좌표를 전송받아 플랜트 배치도 상에 상기 현장운영자를 디스플레이하는 위치추적모듈;
상기 화상카메라에서 촬영된 현장영상을 전송받아 모니터 상에 디스플레이하여 중앙통제부 운영자에게 현장정보를 제공하는 화상교신모듈; 및
상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 상기 현장운영부로 전송하며 상기 트랜스폰더모듈, 위치추적모듈 및 화상교신모듈을 제어하는 중앙제어모듈;을 포함하고,
상기 중앙제어모듈은,
상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 상기 현장운영부로 전송하고,
상기 현장운영자의 위치좌표를 상기 현장운영부로부터 전송받아 상기 위치추적모듈로 전송하며,
상기 현장영상을 상기 현장운영부로부터 전송받아 상기 화상교신모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치.
5. The method of claim 4,
The central control unit,
A transponder module for receiving the position signal of the field operator from the transponder receiver and calculating the coordinates of the transponder of the field operator;
A location tracking module receiving the location coordinates of the on-site operator and displaying the on-site operator on a plant layout;
An image communication module for receiving the field image photographed by the image camera and displaying the field image on a monitor to provide field information to a central control unit operator; And
And a central control module for transmitting an inspection signal for checking the target equipment to the field operation unit and controlling the transponder module, the location tracking module and the image communication module,
Wherein the central control module comprises:
Transmitting the on-site operator's transponder coordinates to the field operating unit,
The location coordinates of the on-site operator are received from the site management unit and transmitted to the location tracking module,
Wherein the field image is received from the field operation unit and is transmitted to the image communication module.
제 5항에 있어서,
상기 중앙제어모듈은,
상기 대상장비의 위치좌표와 상기 현장운영자의 위치좌표를 서로 비교하여 상기 대상장비로부터 최단거리에 위치한 현장운영자를 선택하여 상기 점검신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the central control module comprises:
Wherein the controller transmits the check signal by selecting an on-site operator located at a shortest distance from the target equipment by comparing the position coordinates of the target equipment with the position coordinates of the on-site operator, .
제 6항에 있어서,
상기 현장운영부는,
상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표를 전송받아 상기 현장운영자의 위치좌표를 계산하는 좌표계산모듈;
상기 좌표계산모듈에서 계산된 현장운영자의 위치좌표와 지도데이터베이스에 저장된 대상장비의 위치좌표로부터 대상장비까지의 이동로를 결정한 네비게이션 정보를 발생시키는 네비게이션모듈;
상기 좌표계산모듈에서 계산된 현장운영자의 위치좌표와, 상기 네비게이션모듈에서 발생된 네비게이션 정보 및 장비데이터베이스에 저장된 메뉴얼 정보를 상기 증강현실안경에 디스플레이하는 증강영상모듈;
상기 중앙제어모듈로부터 상기 대상장비의 점검을 위한 점검신호를 전송받아 상기 좌표계산모듈, 네비게이션모듈 및 증강영상모듈을 제어하는 현장제어모듈;
상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비 및 통로에 대한 좌표가 저장되는 지도데이터베이스; 및
상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비에 대한 메뉴얼 정보가 저장되는 장비데이터베이스;를 포함하고,
상기 현장제어모듈은,
상기 현장운영자의 위치좌표를 상기 중앙제어모듈로 전송하고,
상기 대상장비의 위치좌표를 상기 지도데이터베이스로부터 전달받아 상기 네비게이션모듈로 전송하며,
상기 메뉴얼 정보를 상기 장비데이터베이스로부터 전달받아 상기 증강영상모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치.
The method according to claim 6,
The on-
A coordinate calculation module which receives the coordinates of the transponder of the field operator and calculates the position coordinates of the field operator;
A navigation module for generating navigation information that determines a movement path from the position coordinates of the field operator calculated in the coordinate calculation module and the coordinates of the target device stored in the map database to the target device;
An augmented image module for displaying position coordinates of an on-site operator calculated in the coordinate calculation module, navigation information generated in the navigation module, and manual information stored in an equipment database on the augmented reality glasses;
A field control module for receiving an inspection signal for checking the target device from the central control module and controlling the coordinate calculation module, the navigation module, and the augmented image module;
A map database in which coordinates of a plurality of equipment and paths installed on the plant are stored; And
And an equipment database in which manual information on a plurality of equipment installed on the plant is stored,
Wherein the field control module comprises:
Transmitting the position coordinates of the field operator to the central control module,
The location coordinates of the target equipment are received from the map database and transmitted to the navigation module,
And transmits the manual information from the equipment database to the augmented reality image module.
제 7항에 있어서,
상기 좌표계산모듈은,
상기 현장운영자의 트랜스폰더 좌표와, 상기 무선공유기의 감도를 측정하여 계산한 현장운영자의 공유기 좌표를 비교분석하여 상기 현장운영자의 위치좌표로 3차원 좌표를 계산하고,
상기 3차원 좌표는 상기 현장제어모듈을 통해 상기 중앙제어모듈 및 상기 네비게이션모듈로 전송되는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the coordinate calculation module comprises:
The three-dimensional coordinates are calculated from the position coordinates of the field operator by comparing the transponder coordinates of the field operator with the router coordinates of the field operator calculated by measuring the sensitivity of the wireless router,
Wherein the three-dimensional coordinates are transmitted to the central control module and the navigation module through the field control module.
제 8항에 있어서,
상기 좌표계산모듈은,
상기 동작계측기의 감지신호를 전송받아 상기 현장운영자의 시각을 측정하여 계산한 현장운영자의 계측기 좌표를 상기 트랜스폰더 좌표 및 상기 공유기 좌표와 비교분석하여 상기 현장운영자의 위치좌표로 5차원 좌표를 계산하고,
상기 5차원 좌표는 상기 현장제어모듈을 통해 상기 증강영상모듈로 전송되는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the coordinate calculation module comprises:
The coordinates of the operator of the field operator calculated by measuring the time of the field operator upon receiving the detection signal of the operation meter are compared with the coordinates of the transponder and the router, and five-dimensional coordinates are calculated from the position coordinates of the field operator ,
Wherein the 5-dimensional coordinates are transmitted to the augmented image module through the field control module.
플랜트 상에 위치된 복수의 현장운영자의 위치를 실시간으로 확인하는 위치확인단계;
상기 플랜트 상에 설치된 복수개의 장비 중 점검을 필요로 하는 대상장비가 발생하는 경우 현장운영자에게 대상장비의 점검신호를 전송하는 신호전송단계;
상기 대상장비로 접근하기 위한 네비게이션 정보를 현장운영자에게 증강영상으로 제공하는 네비게이션단계;
상기 대상장비에 대한 메뉴얼 정보를 현장운영자에게 증강영상으로 제공하는 정보제공단계; 및
상기 대상장비를 점검하는 현장영상을 중앙통제부 운영자에게 전송하는 영상전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실기반 플랜트 현장운영자용 정보제공방법.
A positioning step of confirming in real time the positions of a plurality of on-site operators located on the plant;
A signal transmission step of transmitting an inspection signal of a target equipment to a site operator when a target equipment requiring inspection is generated among a plurality of equipment installed on the plant;
A navigation step of providing navigation information for accessing the target equipment to a field operator as an augmented image;
An information providing step of providing manual information on the target equipment to a field operator as an augmented image; And
And transmitting an on-scene image for checking the target equipment to an operator of the central control unit.
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