NCD PR55-61US 1채널 산업용 IoT 무선 초음파 진동 센서

베어링·기어의 마찰 변화를
초음파로 포착하는 진동 센서

NCD PR55-61US · PR55-61US_C1D2 무선 초음파 진동 센서

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NCD 국내 정식 공급 파트너

NCD PR55-61US는 37 kHz 공진 주파수로 초음파 진동을 측정하는 1채널 산업용 무선 초음파 진동 센서(예지보전 센서)입니다. 측정 범위 20~100 dBµVRMS, 분해능 0.5 dBµVRMS로 모터, 펌프, 기어박스의 이상 징후를 포착합니다.

내장 16비트 진동·온도 센서의 FFT 결과 또는 RAW 데이터를 DigiMesh 무선으로 전송하며, 16V 벅부스트 전원을 내장해 외부 전원 없이도 운용할 수 있습니다. 초음파 센서 프로브는 별도로 갖춰야 합니다. 이 센서는 (주)테솔이 국내에 공식 공급합니다.

제품 자료

제품 자료와
소프트웨어

이 제품의 사용 설명서, 데이터시트, 빠른 시작 가이드, 브로셔 등 링크를 모았습니다. 제조사 NCD가 제공하는 자료이며 영문이 많습니다.

설명서와 가이드

• 사용 설명서 — 1채널 산업용 IoT 무선 초음파 진동 센서
• 빠른 시작 가이드 — 1채널 산업용 IoT 무선 초음파 진동 센서
• API 개요 — 1채널 산업용 IoT 무선 초음파 진동 센서
• 브로셔 — 1채널 산업용 IoT 무선 초음파 진동 센서
• 장거리 IoT 무선 센서 FAQ
• IoT 게이트웨이와 모뎀의 차이

데이터시트와 도면

• 데이터시트 — 1채널 산업용 IoT 무선 초음파 진동 센서

소프트웨어와 코드

• Alpha Station 소프트웨어 — 설정·시험·학습용
• 무선 통신 모듈 복구 파일 (GitHub)

튜토리얼과 동영상

• NCD Learn — Node-RED 연동 자료
• NCD Learn — LabVIEW 자료

특징

초음파 대역으로
이상 징후 감시

무선 센서 본체와 안테나, 진동 프로브를 연결한 구성

프로브 구성

별도 판매 프로브와
설치 방식

초음파 센서 프로브는 별도로 판매하므로 본체와 함께 주문 구성에 포함해야 합니다. 프로브는 모터, 펌프, 기어박스 같은 회전 설비의 하우징에 접촉시켜 사용합니다.

커넥터 케이블과 연결된 원통형 진동 센서 프로브

전원·수신

전원 방식과
데이터 수신 구성

배터리 전용 구성은 AA 6개로 최대 500,000회를 전송하며, 배터리 수명은 전송 간격과 환경에 따라 최대 약 10년입니다. 센서 단독으로는 통신하지 않으므로 게이트웨이나 모뎀이 필요합니다. 이더넷 모뎀은 TCP/IP 포트 2101, USB 모뎀은 115200 baud 가상 COM 포트로 데이터를 수신합니다.

사용 방법

PR55-61US 초음파 진동 센서
모뎀 포트와 수신 확인

PR55-61US는 초음파 진동 값을 DigiMesh 무선으로 보내며, 이더넷 모뎀은 TCP/IP 포트 2101, USB 모뎀은 115200 baud 가상 COM 포트로 데이터를 받습니다. PC에서는 Alpha Station이나 Node-RED로 값을 확인합니다.

처음 연결하는 순서

Node-RED용 NCD 노드 설치 명령

Node-RED 편집기의 Manage palette에서 "@ncd"로 검색해 설치할 수도 있습니다.

무선 센서 목록과 수신 데이터를 보여 주는 프로그램 화면

사양

초음파 진동 센서
전체 기술 사양

시리즈 공통 사양

배터리 수명별 시간당 전송 횟수 (TPH)

활용 분야

회전 설비 상태를
감시하는 현장

• 회전 기계 상태 모니터링 — 모터와 펌프의 초음파 진동을 추적합니다.
• 기어박스 상태 모니터링 — 기어 마찰 변화를 초기에 포착합니다.
• 컨베이어 시스템 모니터링 — 구동부 이상 징후를 감시합니다.
• HVAC 시스템 모니터링 — 팬과 구동 설비의 진동을 감시합니다.
• 풍력 터빈 모니터링 — 회전부 상태를 원격으로 확인합니다.

선택 가이드

전원과 설치 구역에 맞는
모델 선택

구성·옵션

본체·프로브
주문 구성

센서 데이터

센서가 보내는
데이터

NCD IoT 센서는 측정값 외에도 장치 정보를 함께 보냅니다.

이 정보 덕분에 소프트웨어가 센서의 상태를 정확히 파악하고 관리할 수 있습니다. 신호 강도는 센서 데이터 패킷에 포함되지 않으며 별도 방식으로 처리됩니다. 다만 센서마다 신호 강도 데이터를 확인할 수 있습니다.

도입 전에 알아 둘 점

NCD 무선 센서는 데이터를 송신만 하므로 수신기가 필요합니다. 수신 방법은 여러 가지이며, 아래에서 차례로 설명합니다.

로고가 인쇄된 흰색 방진 케이스의 무선 센서 본체

배터리

배터리는 실제로
얼마나 가나요?

대부분의 NCD IoT 센서는 배터리가 약해져 신뢰할 수 없게 될 때까지 300,000~500,000회 전송할 수 있습니다.

이 전송 횟수를 10년에 나누면 연간 약 50,000회, 하루 최대 136회입니다. 500K 센서는 시간당 약 5회, 300K 센서는 시간당 약 3회 보내는 셈입니다. 배터리를 3년만 쓴다면 연간 166,666회, 하루 약 456회까지 보낼 수 있으며, 500K 센서는 시간당 약 19회입니다.

• 배터리 수명은 전송 설정에 따라 달라지며, 센서의 고급 설정에서 조절할 수 있습니다.
• 500,000회 전송 등급은 프리미엄 알카라인 배터리를 기준으로 한 값입니다.
• NCD는 모든 센서에 프리미엄 리튬 배터리를 제공합니다. 이 배터리는 매우 넓은 온도 범위에서 작동하며 냉동실에서도 쓸 수 있고, 센서 종류에 따라 보통 600,000회 이상 전송할 수 있습니다.

배터리 수명에 관한 안내

현재 구할 수 있는 최고 등급의 일회용 배터리도, 상온에서 쓰지 않고 보관했을 때의 수명이 최대 10년입니다. 실제 수명은 사용량, 온도, 습도에 따라 달라집니다. 10년을 넘는 수명을 내세우는 배터리는 흔히 구할 수 없는 특수하고 값비싼 배터리에만 해당하므로 주의하세요. 대부분의 배터리 화학 성분은 극한 온도용으로 등급이 매겨져 있지 않습니다.

NCD는 현재 구할 수 있는 최고 등급의 일회용 리튬 배터리만 사용합니다. 이 배터리는 극한 온도에서도 쓸 수 있고, 방사선 환경에서 고객이 시험한 사례가 있습니다. 리튬 배터리는 배터리 기술의 한계로 보관 수명이 최대 10년으로 예상됩니다.

설정과 데이터 확인

설정 변경과
원시 데이터 확인

장거리 USB 무선 모뎀은 115200 baud rate의 가상 COM 포트로 동작합니다. USB 모뎀의 가상 COM 포트를 열면 데이터 스트림을 바로 볼 수 있습니다.

옵션에 따라 이더넷으로 동작하는 무선 수신기도 있습니다. 이 경우 센서 데이터는 TCP/IP 포트 2101로 나옵니다. 이더넷 모뎀의 IP 주소로 TCP/IP 소켓(포트 2101)을 열면 LAN에서 데이터 스트림을 확인할 수 있습니다.

USB 모뎀과 이더넷 모뎀 모두에서 고급 센서 설정을 바꾸려면 센서별로 개발된 LabVIEW® 소프트웨어를 사용합니다. Alpha Station은 제한된 범위의 구성과 센서 판독값 표시를 지원합니다(판독값 표시 기능은 아직 개발 중입니다).

Amazon® AWS® IoT, Microsoft® Azure® IoT, Losant처럼 널리 쓰이는 클라우드 플랫폼으로 데이터를 보내는 게이트웨이도 있습니다. 제품 자료에서 Raspberry Pi, Visual Studio, LabVIEW®, Arduino, Python 등의 코드 샘플을 확인하세요.

3채널 열전대 센서의 온도 이력 그래프 화면

주파수

어떤 주파수를
골라야 하나요?

제품을 고를 때 주파수 옵션이 세 가지 있습니다. 모든 옵션이 모든 지역에서 합법적으로 사용되는 것은 아니므로 구매할 때 알맞게 선택해야 합니다. 선택한 옵션에 맞춰 제품과 액세서리가 구성됩니다. 구입하기 전에 현지 법규를 반드시 확인하세요.

2.4GHz: 전 세계 사용

해당 국가에서 900MHz와 868MHz를 합법적으로 쓸 수 없다면 2.4GHz 옵션을 선택하세요. 2.4GHz 옵션은 유럽, 미국, 일본, 호주, 브라질, 대한민국을 포함해 전 세계에서 쓸 수 있도록 인증되었습니다. 해당 지역에서 2.4GHz를 쓸 수 있는지는 선택 전에 현지 법규로 확인하세요.

900MHz: 북미(미국, 캐나다, 멕시코)

북미에서는 900MHz 옵션이 벽, 건물, 산업 장비, 나무를 가장 잘 통과하며 현재 지원되는 범위 중 가장 깁니다. 장거리 용도에도 가장 알맞은 선택입니다. 가시 거리(line of sight) 기준으로 기본 안테나를 쓰면 2마일, 고이득 안테나를 쓰면 28마일입니다. 고이득 안테나는 필요하면 Digi.com에 문의해 추천을 받으세요.

868MHz: 유럽 전용

유럽에서는 868MHz 옵션이 현재 가장 긴 범위를 지원합니다. 2.4GHz보다 벽, 건물, 나무, 산업 장비를 더 잘 통과합니다. 공식 사이트 기준 범위는 2.1dBi 안테나로 14.5km입니다.

연결

센서 데이터를
보낼 곳

사용자의 센서, 사용자의 데이터

NCD IoT 센서 데이터는 수수료나 추가 비용 없이 원하는 곳으로 보낼 수 있습니다. NCD 센서는 개방형 프로토콜을 쓰므로 특정 클라우드 플랫폼에 묶이지 않습니다.

데이터는 사용자가 소유하며, 구독이나 서비스 계약 없이 원하는 소프트웨어, 임베디드 시스템, 클라우드 플랫폼에 연결할 수 있습니다.

받는 곳에 따라 장비를 고릅니다

데스크톱 컴퓨터, IoT 클라우드 플랫폼, 임베디드 플랫폼 어느 쪽에서든 센서 데이터를 받을 수 있습니다. 센서는 데이터를 브로드캐스트하므로 처리하기 쉽고 확장하기도 쉽습니다.

• 클라우드 플랫폼과 직접 연동하려면 게이트웨이로, 로컬 컴퓨터와 연동하려면 모뎀으로 보냅니다.
• 게이트웨이와 모뎀에 동시에 보낼 수도 있어서 로컬과 원격 어디서나 데이터에 접근할 수 있습니다.
• 데이터를 이중화하거나 여러 클라우드 플랫폼으로 보내야 한다면 게이트웨이를 여러 대 사용하세요.

대규모 설치에서는 센서를 그룹으로 나눕니다

센서를 클러스터로 묶을 수 있습니다. 예를 들어 고층 건물의 층마다 센서 클러스터를 두고, 각 층의 게이트웨이와 모뎀으로 데이터를 보낼 수 있습니다.

클러스터로 나누면 센서 데이터가 섞이지 않아 관리하기 쉽습니다. 각 게이트웨이와 모뎀은 서로 다른 센서 클러스터를 받도록 설정할 수 있습니다. NCD 장치는 수천 개의 클러스터를 지원하므로 센서 네트워크를 사실상 제한 없이 확장할 수 있습니다.

모뎀과 게이트웨이는 무엇이 다른가요?

스테인리스 마운트가 보이는 진동 센서 프로브 확대 모습

클라우드와 소프트웨어

클라우드와
소프트웨어로 연결하기

AWS IoT

최대 2마일 떨어진 곳의 센서 데이터를 AWS용 NCD Micro Gateway로 수집해 AWS IoT로 보냅니다. 이 게이트웨이는 AWS 클라우드에 게이트웨이를 자동으로 프로비저닝하고, 모든 IoT 센서를 게이트웨이의 하위 장치로 등록합니다. 설정 시간이 짧아 센서 데이터가 AWS 클라우드에 금방 도착합니다.

Microsoft Azure IoT

최대 2마일 거리의 센서 데이터를 Azure용 NCD Micro Gateway로 수집해 Microsoft Azure로 보냅니다. 연결된 장치 트윈과 장치-클라우드 메시지를 통해 들어오는 모든 원격 측정값을 실제 값으로 Azure에 보고합니다.

이 장치를 Azure 계정에 등록하고, 인터넷에 연결된 WiFi 네트워크와 Azure Device Connection String을 준비하세요.

MQTT 브로커

최대 2마일 거리의 센서 데이터를 MQTT용 NCD Micro Gateway로 수집해 자체 MQTT 브로커로 보냅니다. 이 게이트웨이는 사람이 읽을 수 있는 값을 JSON 문자열로 보내므로 전용 클라우드 애플리케이션에 쉽게 통합할 수 있습니다.

직접 MQTT 브로커를 구축하거나 Ubidots를 사용해 몇 분 만에 NCD 센서 데이터 타일을 표시할 수 있습니다. MQTT 자격 증명과 인터넷에 연결된 WiFi 네트워크를 준비하세요.

Ubidots (MQTT)

Ubidots는 MQTT 프로토콜을 지원하는 National Control Devices의 공식 파트너입니다. NCD MQTT 게이트웨이로 NCD 센서를 Ubidots에 연결하면 전 세계 어디서나 센서를 모니터링하는 타일을 쉽게 만들 수 있습니다.

설정이 간단해 몇 분 만에 연결하고 데이터를 표시할 수 있습니다. MQTT가 지원되는 구조이므로 Ubidots에 연결하는 데 특별한 하드웨어는 필요하지 않습니다.

Losant

최대 2마일 거리의 센서 데이터를 NCD Micro Gateway로 수집해 Losant로 보냅니다. Losant Flow Builder로 시간에 따른 센서 원격 측정 그래프를 보여 주는 대시보드를 만들 수 있습니다.

Losant용 NCD Micro Gateway는 Losant 클라우드에 게이트웨이를 자동으로 프로비저닝하고, 모든 IoT 센서를 게이트웨이의 하위 장치로 등록합니다. 인터넷에 연결된 WiFi 네트워크와 Losant 연결 자격 증명(애플리케이션 ID, 애플리케이션 토큰)을 준비하세요. Losant는 National Control Devices의 공식 파트너입니다.

IoT Edge 컴퓨터 (LTE 셀룰러, WiFi, 이더넷)

셀룰러나 이더넷 솔루션이 필요한 경우에 알맞습니다. Node-RED와 NCD 무선 센서 라이브러리가 미리 설치되어 있어 센서 데이터를 셀룰러 네트워크, WiFi, 이더넷에 유연하게 연결할 수 있습니다.

Node-RED에 익숙하고, 복잡한 통합 작업에서 NCD 센서를 연결할 하드웨어가 필요한 개발자에게 적합합니다. Node-RED 사용 경험이 필요합니다.

모뎀으로 받기

모뎀은 로컬 컴퓨터, 서버, 임베디드 시스템과 통신하는 데 알맞습니다. 무선 센서와 엔드 노드 컨트롤러의 데이터를 USB 가상 COM 포트, Bluetooth 가상 COM 포트, WiFi TCP, WiFi MQTT, 이더넷 TCP, RS-232, RS-485 같은 표준 하드웨어 통신 형식으로 변환하는 것이 주된 역할입니다.

왼쪽부터 RS-232, 이더넷, USB, RS-485, Mega 모뎀

모뎀은 여러 대를 동시에 쓸 수 있으므로 하나만 고를 필요가 없습니다. 더 넓은 지역을 다루거나 다른 통신 방식을 쓰려면 필요한 만큼 모뎀을 추가하세요. 모뎀과 게이트웨이는 모두 가시 거리 최대 2마일의 장거리 무선 통신을 지원합니다. 무선 메시 네트워크에서 데이터를 "홉"으로 중계해 더 먼 거리를 다루는 데에도 쓸 수 있습니다. 고층 건물에서는 층마다 별도 네트워크로 묶어 층간 간섭을 피할 수 있습니다.

소프트웨어로 받기

Visual Studio: Alpha Station

센서 데이터를 받아 실제 값으로 바꾸는 방법을 보여 주기 위해 Visual Studio로 Alpha Station을 개발했습니다. Alpha Station으로 최대 3.2km 떨어진 원격 센서의 기본 설정을 보고 바꿀 수 있습니다.

무선 USB 모뎀, Mega 모뎀, 무선 이더넷 모뎀을 지원합니다. 소스 코드와 실행 프로그램은 https://ncd.io/alpha 에서 내려받을 수 있습니다.

Node-RED

Node-RED용 드라이버 세트를 완전하게 개발해 두었으므로, 연결에 필요한 흐름(flow)과 대시보드를 직접 만들 수 있습니다. 센서 데이터를 Node-RED로 보내 경고를 보내거나 장치를 켜고 끄는 로직을 구성하세요.

Node-RED와 NCD 센서를 함께 쓰면 데이터를 로컬과 원격에서 모니터링하고, 제어하고, 시각화할 수 있습니다. Node-RED Flow Builder는 복잡한 그래프와 대시보드도 몇 분 만에 만들 수 있고, 고급 게이트웨이 애플리케이션으로도 쓸 수 있습니다. MQTT, Losant, Microsoft Azure, AWS 등 필요한 IoT 클라우드 서비스로 데이터를 보낼 수 있습니다.

Node-RED는 로컬 컴퓨터에서 실행되므로 USB, RS-232, 이더넷, Mega 모뎀 중 하나가 필요합니다. NCD Node-RED 라이브러리는 계속 확장되고 있습니다.

LabVIEW

NCD IoT 센서를 LabVIEW로 다루는 튜토리얼을 갖춰 두었습니다. LabVIEW로 고급 센서 설정을 하거나 들어오는 센서 데이터를 그래프로 볼 수 있습니다. 원격 센서의 배터리 수준과 시간에 따른 데이터 흐름도 확인합니다.

LabVIEW용 소스 코드는 추후 추가할 예정이며, 지금 소스 코드가 급히 필요하면 문의하세요. LabVIEW는 로컬 컴퓨터에서 실행되므로 USB, RS-232, 이더넷, Mega 모뎀 중 하나가 필요합니다.

함께 쓰는 장치

함께 쓰는 장치와
참고 사이트

이 제품과 함께 쓰는 NCD 장치와 참고 사이트로 연결되는 링크입니다. NCD 스토어와 외부 사이트는 영문입니다.

테솔에서 판매하는 NCD 제품

• WiFi 마이크로 게이트웨이 — AWS용
• WiFi 마이크로 게이트웨이 — Azure·MQTT·Losant용
• NCD 산업용 IoT 엣지 컴퓨터 — LTE·WiFi·이더넷
• NCD 산업용 IoT 무선 모뎀 — USB·RS485·RS232·이더넷
• NCD 산업용 IoT 무선 Mega 모뎀 — USB·WiFi·Bluetooth·MQTT 2

게이트웨이와 모뎀 (NCD 스토어)

• AWS용 WiFi 게이트웨이 — 장거리 IoT 센서
• Losant용 WiFi 마이크로 게이트웨이
• NCD 산업용 IoT 무선 RS232 모뎀
• NCD 산업용 IoT 무선 이더넷 모뎀
• NCD 산업용 무선 USB 모뎀
• NCD 산업용 IoT 무선 RS485 모뎀
• NCD 산업용 IoT 무선 Mega 모뎀 — USB·WiFi·Bluetooth·MQTT 1

참고 사이트

• Ubidots — IoT 클라우드 플랫폼
• Losant — IoT 클라우드 플랫폼

관련 제품

진동·온도를 보는
NCD 센서

• NCD 스마트 무선 진동·온도 센서 PR55-67A
• NCD 무선 스마트 진동 센서 Gen4 PR63-3A
• NCD 무선 누수 감지 센서 PR55-1E · PR55-1E_C1D2