KR101559405B1 - 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템 - Google Patents

부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템으로, 보다 상세하게는 해양, 상선 분야에서 유지보수를 위해 원격 모니터링 시스템이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템에 있어서, 상기 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품에 대한 상태 정보를 수신하는 수신부; 최초 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품의 설계시 기본 상태에 대한 설계 정보와 상기 수신부를 통해 수신된 상태 정보를 비교하여 결함이 있는지 여부를 판단하고, 결함이 있는 경우 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 제공하는 정보 처리부; 및 상기 정보 처리부에 의해 제공된 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 주기적으로 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템이 제공된다.

Description

부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템{Monitoring System for Maintenance Management of Floationg Structure}
본 발명은 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템으로, 보다 상세하게는 해양, 상선 분야에서 유지보수를 위해 원격 모니터링 시스템이다.
지금까지 선박내 주요 설비와 이들 설비를 통합 관리하는 SMS(Ship Management System)이 물리적으로 설치위치가 떨어져 있어서, SMS와 설비가 나타내는 값을 확인하고 보정하는 작업이 매우 어렵다. 이 업무를 하기 위해서는 SMS측과 설비측 양쪽에서 동시에 시운전 담당자와 선주 측이 무전기로 값을 확인하고 보정하는 작업을 반복해야 한다. 건조중인 선박 내에서는 최종 인도까지 수많은 설비 점검 과정을 이와 같이 수행하므로 비효율적이고 많은 시간이 소요된다. 대부분 조선소에서는 장비를 커미셔닝(commissioning)하여 가동하기 위한 작업으로서 선박에 들어가는 모든 장비의 센서를 하나씩 점검하여 검사한다. 이러한 과정에 많은 시간을 투입하여 수행한다. 또한, 소음과 분진 환경에서 무전기를 사용하여 작업하므로 안전과 통신 어려움으로 오류가 많고 센서값 설정 과정에서 선주나 선급의 입회 확인이 어려워 신뢰를 얻기 어렵다. 작업 순서도 해당 설비의 점검 이전에, 검사장비 간의 회선(예를들어, 센서와 DPU(Distributed Processing Unit)간의 회선 또는 DPU와 모니터 간의 회선)을 체크하고, DPU와 모니터를 각각 체크하는 순서로 이루어졌다. 따라서 소음, 통신환경 제약으로 통신오류가 발생하였고, 주변 소음으로 교신 에러가 발생하였고, 부정확한 검사를 막기 위하여 여러 차례 교신하여 검사를 실시하였으며, 이에 따라 많은 검사시간이 소요되었다. 또한 설비가 있는 현장과 무전기 교신시에 고출력 전파로 인하여 자장이 발생하여 자기장의 차이를 수정해야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 검사의 품질이 저하되었으며 이에 따라 선주, 선급의 신뢰가 저하되는 문제가 있었다. 또한, 빠른 셋팅을 위하여 통신언어를 한국어를 사용하여, 외국의 검사관이 검사의 신뢰성을 의심할 수 있는 여지를 두고 있었다. 또한, 자동화된 모니터링 장치가 구비되지 않아서, 부유식 구조물 내에서 자동화된 유지보수를 기대하기 어려웠다. 또한, 관련된 종래의 기술은 부유식 구조물의 설비 등의 문제를 예방하는 것이 아니고 사후관리를 염두해 둔 기술이었다. 육상이나 해상의 어떤 설비든지 쉽고 편리하게 감시하고 제어하는 환경 구축은 모든 검사 담당자의 바램이다. 육상쪽 설비는 무선 원격제어 시스템이 많이 개발되어 있는데 반해 모든 구조물이 철판으로 둘러싸인 환경에서 선박에서의 무선 원격제어 시스템은 거의 개발되지 못하고 있다.
따라서 부유식 구조물의 관리를 능동적으로(Pro-active) 할 수 없는 문제점을 가지고 있었다. 따라서 설비가 설치된 현장에서 직접 센서를 설치하고 모니터링 및 제어하는 휴대 가능한 검사 장비인 모바일 스테이션이 절실히 요구된다. 본 발명은 주제어실 모니터에서 감시하는 모든 사항을 모바일 기기에 나타내어 감시 제어가 가능하도록 시스템을 구비하고, 이상 알람 발생 시 유지 보수를 위하여 상시 제어 장소가 아닌 이동 중이나 다른 장소에서도 제어가 가능하도록 하며 최적의 컨디션으로 세팅할 수 있도록 할 것이다.
이러한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 해양, 상선 분야에서 유지보수를 위해 부유식 구조물의 기계, 기구, 장치, 부품, 기타 설비등을 모니터링 할 수 있는 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템에 있어서, 상기 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품에 대한 상태 정보를 수신하는 수신부; 최초 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품의 설계시 기본 상태에 대한 설계 정보와 상기 수신부를 통해 수신된 상태 정보를 비교하여 결함이 있는지 여부를 판단하고, 결함이 있는 경우 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 제공하는 정보 처리부; 및 상기 정보 처리부에 의해 제공된 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 주기적으로 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템이 제공된다.
또한 본 발명에 따른 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템은 상기 수신된 상태 정보가 미리 설정된 기준치 이상의 차이를 가지면 상기 상태정보로 갱신하고, 갱신된 상태정보를 육상의 중앙 서버에 전송하는 것이 바람직하다.
상기 정보 처리부는 무선 중계기(access point)를 거쳐 상기 출력부에 상기 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 제공하고, 상기 무선 중계기는 엔진룸, 갑판 및 선실 중 적어도 하나에 설치되어 상기 부유식 구조물내에서의 통신을 가능하게 한 것이 바람직하다.
상기 무선 중계기(access point)는 안테나와 일체형인 것이 바람직하다.
상기 무선 중계기(access point)는 POE(Power over Ethernet)인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 부유식 구조물의 유지보수를 위하여 수신부, 정보처리부 및 출력부를 포함하는 모니터링 시스템의 모니터링 방법으로, 상기 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품에 대한 상태 정보를 수신하는 단계; 최초 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품의 설계시 기본 상태에 대한 설계 정보와, 상기 수신부를 통해 수신된 상태 정보를 비교하여 결함이 있는지 여부를 판단하고, 결함이 있는 경우 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 제공하는 단계; 및 상기 정보 처리부에 의해 제공된 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 주기적으로 상기 부유식 구조물내의 내부서버 또는 사용자 단말기에 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 방법이 제공된다.
상기 제공하는 단계는 무선 중계기(access point)를 거쳐 상기 출력부에 상기 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 제공하고, 상기 무선 중계기는 엔진룸, 갑판 및 선실 중 적어도 하나에 설치되어 상기 부유식 구조물내에서의 통신을 가능하게 한 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 부유식 구조물의 각종 기계, 기구, 장치, 기타 설비의 상태를 실시간으로 모니터링하는 것이 가능하다. 선박 건조 과정에서 수많은 선박과 설비의 엄청난 점검 포인트를 관리하는 입장에서, 모바일 컴퓨팅 환경 지원 없이 드넓은 조선소 야드를 순회하며 관리하기란 물리적으로 시간적으로 수많은 낭비를 발생시킨다. 하지만 본 발명을 이용할 경우, 건조 선박이 위치한 안벽 사무실이나 소속 근무처에서 원격으로 현장 작업 과정을 모니터링 가능하므로 많은 시간을 절약할 뿐만 아니라 퇴근 후 건조 선박의 화재 경보나 CCTV를 재택 모니터링 할 수도 있다.
또한, 기존 설비점검 작업은 2인 1조 작업 형태로서, 한사람은 제어실에서 모니터링하며 센서 값을 무전기로 불러주며 대기하고, 다른 한 사람은 설비가 설치된 현장의 소음 등 악조건 환경에서 무전기를 통해 센서 현장(Local) 값을 불러 주며 범위(Range)와 세팅(Setting) 값들을 맞추어 나갔다. 하지만 본 발명에 의하여, 현장(Local)에서 직접 확인하며 단독 작업이 가능하여 시간 단축과 분진 소음 노출에서 좀 더 양호한 작업이 가능하고, 부수적으로 디지털 도면을 모바일 스테이션 (Mobile station)에 저장하여 작업하므로 무거운 도면 휴대도 대체할 수 있다.
또한, ECC(ENGINE CONTROL CONSOLE)의 무인화가 가능하며, 설비등이 있는 곳에서 검사하고 모니터링 및 제어하여 검사시간을 단축할 수 있다. 또한, 통신 교신에 의한 노이즈의 발생, 검사등에 관한 신뢰성 감소등을 막을 수 있다. 또한, W-LAN(무선랜)의 출력이 미세하므로 자기장 교란으로 인한 자기장 차이가 발생하는 것을 막을 수 있다.
그에 따라 본 발명에 의하면, 엔진등 주요 설비에 대한 상태 정보를 실시간으로 모니터링 및 예방 정비/점검할 수 있어, 부유식 구조물 사용자의 측면에서 약 20년간 운항되는 부유식 구조물의 총 비용를 절감하고, 유지보수 비용을 절감하며, 부유식 구조물의 가용성을 극대화 시킬 수 있다. 부유식 구조물 제조업자의 측면에서는 수명 주기 전반에서 고객이 필요한 정보를 활용하여 효율적인 부유식 구조물 건조가 가능하고, 부유식 구조물 제작과 유지보수를 고려한 부유식 구조물 건조가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부유식 구조물의 모니터링 시스템의 개략도.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부유식 구조물 모니터링 시스템의 플로우 차트.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부유식 구조물의 모니터링 시스템(100)과 유지보수 시스템의 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부유식 구조물의 모니터링 시스템(100)과 유지보수시스템 사이에서 부유식 구조물의 상태정보를 갱신하는 방법에 대한 플로우 차트.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명하도록 한다. 첨부된 도면들 및 이하의 설명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 본 발명을 설명하기 위한 의도로 예시된 것에 불과하므로, 첨부된 도면들 및 설명이 본 발명의 권리범위를 제한하려는 의도로 해석되어서는 아니될 것이다.
도면을 통해서 실시 예를 설명하기에 앞서 이하의 실시 예에서 설명되는 용어를 개략적으로 정리하기로 한다.
본 명세서에서 부유식 구조물이란, 벌크화물선, 컨테이너선, 여객선 등과 같은 각종 선박을 비롯하여, 평상시에는 해상의 일 지점에 계류된 채 사용되는 오일 FPSO 등의 해상 플랜트 등을 모두 포함하는 개념이다.
본 명세서에서 부유식 구조물에 관한 정보란 부유식 구조물의 이벤트 정보, 상태 정보, 설계 정보를 포함하는 것으로, 여기서 이벤트 정보란, 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계, 각종설비 또는 부품 등에 결함이 생긴 경우, 또는 결함이 예상되는 경우, 그러한 결함의 크기, 위치, 해결방법등을 포함하는 정보를 말하고, 여기서 상태 정보란, 현재 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계, 각종설비 또는 부품등의 상태에 대한 정보를 말하고, 여기서 설계 정보란, 최초 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계, 각종 설비 또는 부품등의 설계시 기본 상태에 대한 정보를 말하고 이를 상태정보와 비교하여 선박의 보수 필요성을 판단할 수 있다.
본 명세서에서 사용자란, 등록된, 선주, 선사, 선급등 부유식 구조물의 유지 보수관리에 관하여 서버에서 허가를 얻은 자를 말한다.
본 명세서에서 사용자 단말기란, PDA, PC, 휴대폰 기타 유무선으로 정보의 송수신이 가능한 단말기을 의미한다.
본 명세서에서 주기적이란, 물리적으로 정확히 일정한 시간 간격을 의미하는 것이 아니라, 사용자 또는 그 밖에 설비 관리를 하는 사람이, 정한 일정을 의미하고, 바람직하게는 이벤트 정보 발생시 혹은 실시간으로 파악되는 것을 의미한다.
이상에서 진술한 용어의 정의는 명칭에 구애되지 않고, 당해 기술분야에서 통상의 지식의 가진자가 용이하게 생각할 수 있는 개념을 의미하고, 용어에 의해서 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 구조물 유지보수를 위한 모니터링 시스템을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부유식 구조물의 모니터링 시스템의 개략도이다. 모니터링 시스템(100)은 엔진 등의 설비에서 각 설비의 상태를 점검하는 수신부(200)와, 이러한 정보를 처리하여 사용자등이 알아볼 수 있는 형태로 변화시키는 정보처리부(300)와, 이러한 정보를 출력하는 출력부(400)를 포함한다. 또한 정보처리부(300)와 출력부(400) 사이에 무선중계기(500)로 연결하여, 장소적인 제약이 없이 어디에서나 주기적으로, 바람직하게는 실시간으로, 수신된 이벤트 정보를 접할 수 있다. 이러한 무선중계기(500)는 안테나와 일체형으로 제작할 수 있다. 여기서 무선 중계기는(500) 엔진룸, 갑판, 선실, 기타장소에 설치될 수 있고, 철판이 많은 부유식 구조물의 환경을 USN 환경으로 조성하는 역할을 할 수 있다. 또한, 수신부(200), 정보처리부(300), 출력부(400), 무선중계기(500)는 각각의 설비의 특성에 맞게 한 개 이상일 수 있다.
또한 부유식 구조물의 모니터링 시스템(100)은 부유식 구조물의 각종 설비, 장치, 기구, 기계 혹은 이러한 것들의 부품들의 측정값이 일정 수치 이상인 경우, 혹은 이하인 경우, 이를 부유식 구조물에 구비된 내부 서버(도시 생략)에 제공할 수 있고, 이러한 제공은 사용자에게도 동시에 할 수 있다.
이로 인하여 부유식 구조물의 설치 및 관리가 편리해지고, 안테나 케이블 손실(ANTENNA CABLE LOSS)이 줄어들게 된다. 또한 바람직하게는 POE(Power over Ethernet)를 사용하여 무선중계기(500)에 따로 전원을 공급하지 않을 수 있다. 또한 수신부를 원격으로 제어하는 것이 가능하다. 또한, 어떤 모니터링 장비와도 호환이 가능하다. 따라서, 주위환경에 영향을 받지 않고, 테스트 검사가 가능하다. 또한 1인 1조 작업이 가능하고, ECC(ENGINE CONTROL CONSOLE)의 무인화가 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부유식 구조물 모니터링 시스템의 플로우 차트이다. 부유식 구조물의 유지 보수에 관한 정보가 발생하면(S20), 수신부에서 정보를 수신하고(S22), 무선 또는 유선으로 정보처리부에 송신한다(S24). 정보처리부에서 무선중계로 출력부에 전송하고(S26), 출력부는 이를 사용자가 알아볼 수 있도록 출력한다(S28).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부유식 구조물의 모니터링 시스템(100)과 유지보수 시스템의 개략도이다. 이벤트 정보는 도 2의 절차를 걸쳐 이를 선박에 있는 관련 서버에 전송할 수 있다. 도 1의 모니터링 시스템은(100)은 도3의 모니터링 시스템의 일 실시예로 볼 수 있다. 사용자 단말기는 본 도면에 도시된 것 이외에도, 모니터링 시스템에 연결될 수 있고, 육상의 유지보수시스템과 연결된 중앙서버와도 연결될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부유식 구조물의 모니터링 시스템(100)과 유지보수시스템 사이에서 부유식 구조물의 상태정보를 갱신하는 방법에 대한 플로우 차트이다. 모니터링 장치에서 각종 설비에서 이벤트 정보가 발생하여 설비가 측정되면(S42), 이를 유지보수시스템에 전송하고, 전송된 값은 상태정보와 비교된다(S44). 상태정보와 이벤트 정보가 미리 설정된 기준치 이상의 차이를 가지면, 상태 정보를 갱신하게 된다. 이러한 상태정보는 유지보수시스템에 저장되고, 사용자 혹은 제조자의 설정에 따라서 육상의 중앙 서버에 전송할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 부유식 구조물의 각종 기계, 기구, 장치, 기타 설비의 상태를 실시간으로 모니터링하는 것이 가능하다. ECC(ENGINE CONTROL CONSOLE)의 무인화가 가능하며, 설비등이 있는 곳에서 검사하고 모니터링 및 제어하여 검사시간을 단축할 수 있고, 통신 교신에 의한 노이즈의 발생, 위에서 언급한 신뢰성 감소등을 막을 수 있다. 또한, W-LAN(무선랜)의 출력이 미세하므로 자기장 교란으로 인한 자차가 발생하는 것을 막을 수 있다.
그에 따라 본 발명에 의하면, 엔진 등 주요 설비에 대한 상태 정보를 실시간으로 모니터링 및 예방 정비/점검할 수 있어, 부유식 구조물 사용자의 측면에서 약 20년간 운항되는 부유식 구조물의 총 비용를 절감하고, 유지보수 비용을 절감하며, 부유식 구조물의 가용성을 극대화 시킬 수 있다. 부유식 구조물 제조업자의 측면에서는 수명 주기 전반에서 고객이 필요한 정보를 활용하여 효율적인 부유식 구조물 건조가 가능하고, 부유식 구조물 제작과 유지보수를 고려한 부유식 구조물 건조가 가능한다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 하기에 기재된 특허청구범위 내에 있게 된다.
모니터링 시스템 : 100
수신부 : 200
정보처리부 : 300
출력부 : 400
무선중계기 : 500

Claims (7)

  1. 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품에 대한 상태 정보를 수신하는 수신부;
    최초 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품의 설계시 기본 상태에 대한 설계 정보와 상기 수신부를 통해 수신된 상태 정보를 비교하여 결함이 있는지 여부를 판단하고, 결함이 있는 경우 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 제공하는 정보 처리부; 및
    상기 정보 처리부에 의해 제공된 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 주기적으로 상기 부유식 구조물내의 내부서버 또는 사용자 단말기에 출력하는 출력부를 포함하되,
    상기 정보 처리부는 상기 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품에 대한 상태정보를 육상의 중앙 서버에 제공할 때 상기 상태정보가 미리 설정된 기준치 이상의 차이를 가지면 상기 상태정보로 갱신하고 갱신된 상태정보를 제공하는 것을 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 유지 보수를 위한 모니터링 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 정보 처리부는
    무선 중계기(access point)를 거쳐 상기 출력부에 상기 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 제공하고,
    상기 무선 중계기는 엔진룸, 갑판 및 선실 중 적어도 하나에 설치되어 상기 부유식 구조물내에서의 통신을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 무선 중계기(access point)는 POE(Power over Ethernet)인 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 시스템.
  6. 부유식 구조물의 유지보수를 위하여 수신부, 정보처리부 및 출력부를 포함하는 모니터링 시스템의 모니터링 방법으로,
    상기 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품에 대한 상태 정보를 수신하는 단계;
    최초 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품의 설계시 기본 상태에 대한 설계 정보와, 상기 수신부를 통해 수신된 상태 정보를 비교하여 결함이 있는지 여부를 판단하고, 결함이 있는 경우 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 제공하는 단계; 및
    상기 정보 처리부에 의해 제공된 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 주기적으로 상기 부유식 구조물내의 내부서버 또는 사용자 단말기에 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 제공하는 단계는 상기 부유식 구조물의 장치, 기구, 기계 및 부품에 대한 상태정보를 육상의 중앙 서버에 제공할 때 상기 상태정보가 미리 설정된 기준치 이상의 차이를 가지면 상기 상태정보로 갱신하고 갱신된 상태정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제공하는 단계는 무선 중계기(access point)를 거쳐 상기 출력부에 상기 결함의 크기, 위치 및 해결방법을 제공하고,
    상기 무선 중계기는 엔진룸, 갑판 및 선실 중 적어도 하나에 설치되어 상기 부유식 구조물내에서의 통신을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 유지보수를 위한 모니터링 방법.
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KR102095414B1 (ko) * 2013-10-08 2020-04-14 대우조선해양 주식회사 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템 및 방법

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