안녕하세요. 산업 설비 상태감시와 측정, 예지보전 솔루션 전문기업 유센스(USENS) 입니다.
설비 이상은 갑자기 발생하는 것처럼 보여도 그전에 반드시 '신호'가 나타나는 경우가 많습니다.
그 신호 중 하나가 초음파 영역(20㎑ 이상)에서 나타나는 미세한 소음 변화, 즉 데시벨 수치 변동입니다.
이번 포스팅에서는 초음파센서 초음파측정기 장비를 활용해 기계 이상 징후를 조기에 파악하는
설비고장 예측시스템 구축 방법을 소개해 드립니다.
1.커먼센스(CONMON Sense) 초음파센서란?
SDT 커먼센스 초음파센서는 4-20㎃ 출력 방식의 연속 초음파 모니터링 전용 센서입니다.초음파의 데시벨(㏈) 변화를 측정해 설비 상태를 실시간으로 감지하므로 설비고장 예측시스템을 구축하는 용도로 적합합니다.커먼센스는 설치 방식에 따라 2가지 타입이 있습니다.
2.PIN CONFIG - M8 4핀 배선(IEC 60947-5-2)
초음파측정기 커먼센스센서는 M8 4핀 커넥터를 사용합니다. 배선은 아래 구성은 아래와 같습니다.
이 변환식을 기준으로 게이트웨이에서 전류값을 받아 실시간 데시벨 측정 화면과 경보 임계값을 쉽게 구할 수 있습니다.
3.산업용 엣지 게이트웨이 연결 및 Node-RED 모니터링
초음파센서의 4-20㎃ 출력을 실시간으로 모니터링하려면
AI(아날로그 입력) 채널을 내장한 산업용 엣지 게이트웨이를 사용하면 간단합니다.커먼센스의 4-20㎃를 게이트웨이 AI 채널에 직결하면 별도의 신호 변환 장치 없이 바로 데시벨 값을 수신할 수 있습니다.① 기본 연결
- 커먼센스 4-20㎃ 출력(PIN 2) → 게이트웨이 AI 입력
- GND(PIN 3) → 게이트웨이 GND
- VCC(PIN 1)→ 12~30V DC 전원 공급
② 게이트웨이 웹 설정
- 웹 설정 접속 주소: 192.168.1.1 →브라우저로 접속해 AI 채널 입력 범위와 기본 네트워크 설정 구성
③ Node-RED 내장(서버 없이 현장 단독 구성)
: 게이트웨이에 노트RED가 내장되어 있으면 별도 서버 없이도 현장에서 바로 아래 기능을 확인할 수 있습니다.
- 대시보드 시각화: 실시간 데시벨 트렌드 표시
- 경보 임계값 설정: 예로 특정 데시벨 초과 시 알람/알림
- 데이터 기록: 이벤트 시점/이력 데이터 저장
: 게이트웨이는 현장 단독 운용뿐 아니라 기존 시스템과의 연동도 고려할 수 있습니다.
현장에서는 실시간 감시와 경보, 중앙에서는 통합 관제 형태로 확장 운영이 가능한 설비 고장 예측 시스템 구축 가능
- 지원 프로토콜: MQTT/HTTP/TCP
- 연동 대상: 클라우드, SCADA, MES 등
4.SDT T-Sonic 1 초음파 발생기 실증 테스트
실제 현장 적용 가능성을 확인하기 위해 SDT T-Sonic 1 초음파 발생기를 사용해 데시벨 수치 변화를 단계별로 측정했습니다.
초음파센서와 게이트웨이 연결, 4-20㎃에서 데시벨 변환이 정상적으로 동작하는지 검증하는게 목적입니다.
★ 측정 결과
- 기준 배경 소음(조용한 환경): 20.1 ㏈
- T-Sonic 1 작동(표준 강도): 67.9~70.5 ㏈
- T-Sonic 1 작동(고강도): 83.5~83.8 ㏈
고강도 구간에서는 데시벨 값이 80㏈ 임계값을 초과하는 것이 확인되어Node-RED에서 경보 임계값을 설정했을 때 실제로 알람 구간이 명확히 구분됨을 보여줍니다.또한 4㎃ 기준에서 20.1㏈가 정상 측정됨으로써 센서 기본 동작과 전류 → 데시벨 변환 체계가 정확히 작동하는 것을 확인했습니다.
5.초음파측정기 초음파센서 커먼 센스의 핵심 기능 요약
✔️ 4-20㎃ 직결: 별도 신호 변환 장치 없이 산업용 엣지 게이트웨이에 AI채널에 바로 연결
✔️ Node-RED 내장: 경보 임계값 설정, 데이터 기록, 시각화를 현장 단독 완성
✔️ IP65 방수·방진: 공장, 옥외 환경의 장기 연속 운용 가능
✔️ 4G/5G/Wifi/이더넷: 위치 제약 없는 원격 실시간 모니터링
✔️ MQTT/HTTP 지원: 기존 SCADA, 클라우드, MES 시스템과 쉽게 연동
초음파 영역의 데시벨 변화는 설비이상 징후가 드러나기 전 단계에서 먼저 나타날 수 있는 신호입니다.
초음파측정기 커먼센스 초음파센서와 산업용 엣지 게이트웨이를 연결해 실시간 데시벨 측정 모니터링으로 설비고장 예측시스템을 구축하면
현장에서 경보 기준을 설정하고 데이터를 누적해 설비 상태를 더 빠르게 파악할 수 있습니다.
설비 종류, 측정 방식, 설치 위치, 목표 임계값, 통신 환경을 알려주시면
유센스가 현장 조건에 맞는 맞춤형 실시간 초음파 모니터링 솔루션을 함께 제안 드리겠습니다.
