KR101245639B1 - 최적의 선박 건조 환경을 위한 에너지 관리 서버 시스템 및 선박 건조 시스템 - Google Patents

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Abstract

최적의 선박 건조 환경을 제공하기 위한 에너지 관리 서버 시스템이 제공된다. 에너지 관리 서버 시스템은 선박 건조 현장에 설치된 공장 설비를 제어하는 현장 제어 장치와 유무선 네트워크를 통해 통신하는 서버 시스템으로서, 현장 제어 장치로부터 공장 설비의 실시간 에너지 사용량 정보 및 공장 설비 감시 제어 정보를 수집하는 수집부; 수집된 정보들을 누적하여 저장하고, 최적의 선박 건조 환경에서 공장 설비를 운용하기 위한 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 저장하는 데이터 베이스; 수집된 정보들 및 상기 표준화된 업무 매뉴얼에 기반하여 공장 설비를 제어하기 위한 제어 정보를 현장 제어 장치에 제공하는 설비 제어부; 및 유무선 네트워크를 통해 접속한 사용자 단말기에 제공할 실시간 에너지 사용량 정보, 공장 설비 감시 제어 정보, 및 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 생성하는 관리 정보 생성부; 생성된 정보들을 사용자 단말기에 화면으로 표시하고 사용자의 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 HMI 처리부를 포함할 수 있다. 관리 정보 생성부는 상기 에너지 사용량 정보에 대하여 미리 설정된 목표치와 실제 달성치 정보를 산출할 수 있다.

Description

최적의 선박 건조 환경을 위한 에너지 관리 서버 시스템 및 선박 건조 시스템{ENERGY MANAGEMENT SERVER SYSTEM FOR OPTIMAL SHIP FABRICATION CONFIGURATION AND SHIP FABRICATION SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 최적의 선박 건조 환경을 위한 에너지 관리 서버 시스템 및 이를 이용한 선박 건조 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 선박 건조 공정에 소요되는 에너지의 소모를 줄여서 에너지를 절약하는 것에 그치지 않고, 선박 건조 공정에서 최적의 작업 신뢰성을 가져올 수 있는 선박 건조 환경을 조성하기 위한 에너지 관리 서버 시스템 및 이를 이용한 선박 건조 시스템에 관한 것이다.
선박을 건조하는 과정은 크게 선각공사와 의장공사로 구분할 수 있다.
선각공사는 강재가 제철소로부터 조선소로 입고되어 강재치장에 보관되어 있다가 공사순서에 따라서 그룹별로 강재 전처리과정을 거쳐 가공공장에 반입되고, 가공공장에서 마킹, 절단, 굽힘 가공작업이 이루어진다. 이어서 절단된 부재는 소조립장에서 부재끼리 조립, 용접되고 조립장으로 이송되어 블록을 형성하게 된다. 블록이 완성되면 선대나 도크 근처에서 기중기에 의해 탑재될 수 있는 크기의 큰 블록으로 다시 프리에렉션(Pre-erection)된 후 탑재된다. 탑재 후 수밀 용접이 완료되면 선대나 도크에서 진수된다. 이 강재의 입고에서부터 진수에 이르는 전체공정을 선각공사라 칭한다.
한편, 의장공사는 선체에 선박의 운항에 필요한 주기관을 비롯한 각종 기계장치, 전기장치들을 부착하고, 이 장치들을 하나의 시스템으로 연결하는 배관공사와 배선공사 등의 작업, 선원의 거주설비 공사, 선체의 표면과 내면에 녹이 슬지 않도록 도장하는 작업 등을 총괄하여 말한다.
종래에 의장공사는 선체공사가 완료되는 시점이나 선대에 블록이 탑재된 이후에 수행하는 것이 관례였으나, DRY DOCK 건조 공법과 더불어 대형 선박의 건조가 늘어나고 또한 건조량이 늘어나면서 다수의 선박을 빠르게 생산하기 위해 선행의장 공사방식을 많이 사용하고 있다. 선행의장 방식이란 블록 조립작업부터 의장공사를 병행하여 블록의장을 시행하고 탑재작업이나 진수후에도 의장공사를 시행하는 것이다. 이렇게 선대나 도크에서 혹은 진수 후 수상에서 선체공사와 의장공사를 병행하여 추진함으로써 전체적인 공사기간과 의장 공사량을 줄여서 종전의 방식보다 생산성을 높이고 있다.
도장공사도 선체 재료를 가공하기 전 단계에서 공장내에서 숏 블라스팅하여 녹을 완전히 제거하고 일차 도장한 후 가공 공정을 실행한다. 블록이 완성되면 다시 블록 도장을 시행하고, 도크에 탑재하여 최종 용접작업이 완료되면 진수작업 직전에 마무리 도장작업을 실시하는 등 공사 진행과정에 따라 도장공사를 수행한다.
이와 같이 현대적인 선박건조방식은 선체공사, 의장공사, 도장공사등 모든 공사를 최대한 병행 수행하여 건조기간을 단축하고 작업 편의성이 좋은 단계에서 수행한다. 즉, 공장내에서나 조립장에서, 선대나 도크에서의 작업을 앞당겨 수행함으로써 선박의 품질과 건조생산성을 높일 수 있는 방향으로 개선되고 있다.
이와 같은 선박 건조 공정에서는 다양한 설비들이 선박 건조를 위한 작업 현장에 설치되어 있다. 이들 설비들에는 선박의 도장 공정을 수행하기 위한 설비, 산공정을 수행하는 설비, 전처리 공정을 수행하는 설비들이 포함될 수 있다. 그 외에도 설비에는 집진기, 제습기, 히터기 등이 포함될 수 있다. 이외에도 온도와 가스 압력을 계측하는 계측기와, 외부로부터 구동신호를 전달받기 위한 신호 전달 라인들도 포함된다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 선박 건조 공정에 소요되는 에너지의 소모를 줄여서 에너지를 절약하는 것에 그치지 않고, 선박 건조 공정에서 최적의 작업 신뢰성을 가져올 수 있는 선박 건조 환경을 조성하기 위한 에너지 관리 서버 시스템 및 이를 이용한 선박 건조 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 업무의 표준화를 수행하고, 정보의 공유, 실시간 에너지 사용량 감시, 공장설비 감시제어 및 초과되는 에너지 사용량을 절감하여 기업의 이익을 창출할 수 있는 에너지 관리 서버 시스템 및 이를 이용한 선박 건조 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 일측면에 의하면, 최적의 선박 건조 환경을 제공하기 위한 에너지 관리 서버 시스템이 제공된다. 에너지 관리 서버 시스템은 선박 건조 현장에 설치된 공장 설비를 제어하는 현장 제어 장치와 유무선 네트워크를 통해 통신하는 서버 시스템으로서, 현장 제어 장치로부터 공장 설비의 실시간 에너지 사용량 정보 및 공장 설비 감시 제어 정보를 수집하는 수집부; 수집된 정보들을 누적하여 저장하고, 최적의 선박 건조 환경에서 공장 설비를 운용하기 위한 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 저장하는 데이터 베이스; 수집된 정보들 및 표준화된 업무 매뉴얼에 기반하여 공장 설비를 제어하기 위한 제어 정보를 현장 제어 장치에 제공하는 설비 제어부; 유무선 네트워크를 통해 접속한 사용자 단말기에 제공할 실시간 에너지 사용량 정보, 공장 설비 감시 제어 정보, 및 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 생성하는 관리 정보 생성부; 및 생성된 정보들을 사용자 단말기에 화면으로 표시하고 사용자의 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 HMI 처리부를 포함할 수 있다. 관리 정보 생성부는 에너지 사용량 정보에 대하여 미리 설정된 목표치와 실제 달성치 정보를 산출할 수 있다.
한편, 설비 제어부는 목표치 정보와 실제 달성치 정보에 기반하여 데이터 베이스에 저장된 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 갱신할 수 있다.
한편, 관리 정보 생성부는 에너지 관리를 위한 값들을 등록 또는 조회하는 서비스를 제공하는 에너지 관리 모듈; 점검 관리를 위한 값들을 등록 및 조회하는 서비스를 제공하는 점검 관리 모듈; 공장 설비에 대한 모니터링 서비스를 제공하는 모니터링 모듈; 및 관리 서버 시스템의 운영을 위해 필요한 공통 관리 서비스를 제공하는 공통 관리 모듈을 포함할 수 있다.
에너지 관리 모듈은, 에너지원별 공급 계통 및 공급 계통 상세 정보를 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 공급 계통 등록 모듈; 계량기로부터 검침한 값을 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 검침 관리 모듈; 에너지원별 사용한 금액을 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 공급 요금 등록 모듈; 에너지의 월별 사용 목표를 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 사용 목표 등록 모듈; 점검 개소별 일일 사용 현황을 추이도로 조회하고 관리하는 서비스를 제공하는 개소별 추이 모듈; 시간별 에너지 사용 현황을 추이도로 조회하고 관리하는 서비스를 제공하는 시간별 추이 모듈; 에너지 유종별로 월별 사용현황을 추이도로 조회하고 관리하는 서비스를 제공하는 유종별 추이 모듈; 에너지 유종별로 해당 월부터 소정 기간의 전까지의 단가를 추이도로 조회하고 관리하는 유종별 단가 추이 조회 모듈; CO2 배출 현황을 일정 기간별로 추이도로 분석하고 관리하는 서비스를 제공하는 CO2 배출량 모듈; 실시간으로 취합된 데이터를 조회 및 관리하는 서비스를 제공하는 실시간 검침 데이터 조회 모듈중 하나 이상을 포함할 수 있다.
점검 관리 모듈은, 점검 활동에 대한 내역을 등록 및 조회하는 서비스를 제공하는 점검 내역 등록 모듈; 점검 활동을 설비에 반영하는 서비스를 제공하는 점검 활동 연계 모듈; 연간 점검 계획을 생성 및 조회하는 서비스를 제공하는 연간 점검 계획 관리 모듈; 월간 점검 계획을 생성 및 조회하는 서비스를 제공하는 월간 점검 계획 관리 모듈; 점검 결과를 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 점검 실적 등록 모듈; 점검 실적에 대한 상세 조회를 수행하는 서비스를 제공하는 점검 실적 상세 조회 모듈; 점검 계획 대비 실적을 차트로 조회하는 서비스를 제공하는 점검 계획 대비 실적 조회 모듈중 하나 이상을 포함할 수 있다.
공통 관리 모듈은, 설비에 대한 정보 및 이력 정보를 등록 관리하는 서비스를 제공하는 설비 마스터 관리 모듈; 설비에 사용되는 주요 부품을 등록 관리하는 서비스를 제공하는 설비자재 등록 모듈; 시스템에서 사용하는 운영코드를 관리하는 서비스를 제공하는 운영코드 등록 모듈; 화면에 대한 정보를 등록하는 서비스를 제공하는 화면 마스터 모듈; 휴무일을 등록하여 점검 계획에 사용하는 서비스를 제공하는 휴무일 등록 모듈; 에너지 정보를 등록하여 관리하는 서비스를 제공하는 에너지 마스터 등록 모듈; 사용자 정보를 등록하여 관리하는 서비스를 제공하는 사용자 정보 등록 모듈; 공지사항을 등록하는 서비스를 제공하는 공지사항 모듈 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 선박 건조 현장에 설치된 공장 설비의 운전을 현장 제어하는 현장 제어 장치; 및 상기 현장 제어 장치와 유무선 네트워크를 통해 연동하는 에너지 관리 서버 시스템을 포함하되, 상기 에너지 관리 서버 시스템은, 상기 현장 제어 장치로부터 상기 공장 설비의 실시간 에너지 사용량 정보 및 공장 설비 감시 제어 정보를 수집하는 수집부; 상기 수집된 정보들을 누적하여 저장하고, 최적의 선박 건조 환경에서 상기 공장 설비를 운용하기 위한 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 저장하는 데이터 베이스; 상기 수집된 정보들 및 상기 표준화된 업무 매뉴얼에 기반하여 상기 공장 설비를 제어하기 위한 제어 정보를 상기 현장 제어 장치에 제공하는 설비 제어부; 상기 유무선 네트워크를 통해 접속한 사용자 단말기에 제공할 상기 실시간 에너지 사용량 정보, 상기 공장 설비 감시 제어 정보, 및 상기 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 생성하는 관리 정보 생성부; 상기 생성된 정보들을 상기 사용자 단말기에 화면으로 표시하고 사용자의 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 HMI 처리부를 포함하되, 상기 관리 정보 생성부는 상기 에너지 사용량 정보에 대하여 미리 설정된 목표치와 실제 달성치 정보를 산출하는 최적의 선박 건조 환경을 제공하기 위한 선박 건조 시스템이 제공된다.
본 발명에 의하면, 에너지 관리 서버 시스템에서 현장 제어 장치와 통신을 수행하여 표준화된 업무 매뉴얼에 기반하여 선박 건조 현장에 설치된 각종 공장 설비를 제어함에 따라 각 공장 설비에 대한 업무의 표준화가 이루어질 수 있고, 각 공장 설비의 운용에 관련된 정보들을 공유할 수 있다.
또한, 공장 설비들을 감시제어 함으로써 실시간 에너지 사용량을 감시할 수 있으며, 에너지 사용량을 절감하여 기업의 이익을 창출할 수 있고, 최적의 선박 건조 환경을 유지할 수 있음에 따라 생산원가 경쟁력 제고 및 에너지 자원의 효율적 관리와 더불어 작업의 신뢰성을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 서버 시스템(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 관리 정보 생성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 에너지 관리 서버 시스템에 의해 제공되는 로그인 화면을 보여준다.
도 4는 에너지 관리 서버 시스템에 의해 제공되는 메인 화면을 보여준다.
도 5는 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 공급 계통 등록 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 6은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 검침 관리 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 7은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 공급 요금 등록 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 8은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 사용 목표 등록 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 9는 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 개소별 추이 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 10은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 시간별 추이 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 11은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 유종별 추이 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 12는 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 유종별 단가 추이 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 13은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 CO2 배출량 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 14 내지 도 16은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 실시간 검침 데이터 조회 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 17은 점검 관리 메뉴의 하부 메뉴인 점검 내역 등록 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 18은 모니터링 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 19는 공통 관리 메뉴의 하부 메뉴인 설비 마스터 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 서버 시스템(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 선박 건조 현장에 설치되어 있는 각종 공장 설비(400), 공장 설비(400)의 운전을 현장 제어하는 현장 제어 장치(300) 및 현장 제어 장치(300)와 네트워크(500)를 통해 연동하는 에너지 관리 서버 시스템(100)이 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 서버 시스템(100)은 네트워크(500)를 통해 사용자 단말기(200) 및 현장 제어 장치(300)와 통신을 수행하도록 구성되어 있다.
에너지 관리 서버 시스템(100)은 현장 제어 장치(300)와의 통신을 통해 선박 건조 현장에 설치된 다양한 공장 설비(400)의 동작을 모니터링하고 제어하는 기능을 수행하는 운영 서버일 수 있다. 에너지 관리 서버 시스템(100)은 사용자 단말 기(200)와의 통신을 통해 공장 설비에 대한 에너지 관리 현황에 관한 지표를 산출하여 사용자 단말기(200)에 제공할 수 있다.
에너지 관리 서버 시스템(100)은 현장 제어 장치(300)에서 사용할 제어값을 실시간으로 결정하여 현장 제어 장치(300)에 전송함으로써 선박 건조 현장 설비에 대한 운전이 수행될 수 있게 한다.
제어값은 선박의 도장 공정을 수행하기 위한 설비, 산공정을 수행하는 설비, 전처리 공정을 수행하는 설비들의 운전을 제어하기 위해 에너지 관리 서버 시스템(100)에서 설정되는 값이다. 제어값은 선박 건조 현장에서의 작업 진행 정도에 따라 계산되어 결정된다.
에너지 관리 서버 시스템(100)은 현장 제어 장치(300)로부터 선박 건조 현장의 공장 설비(400)의 계측 및 운전 데이터를 전송받아 선박 건조 현장에서의 작업 진행 정도를 판단한다. 에너지 관리 서버 시스템(100)에서의 제어값의 결정은 미리 설정된 프로세스를 토대로 이루어진다. 선박 건조 현장에서의 작업 진행 정도를 실시간으로 반영하여 제어값이 결정됨에 따라 선박 건조 현장의 공장 설비(400)에 대하여 동적인 운전 제어가 이루어질 수 있다.
공장 설비(400)는 선박 건조를 위한 작업 현장에 설치되는 각종 구조물 내지 각종 기기들이다. 공장 설비(400)에는 선박의 도장 공정을 수행하기 위한 설비, 산공정을 수행하는 설비, 전처리 공정을 수행하는 설비들이 포함될 수 있다. 그 외에도 공장 설비(400)에는 집진기, 제습기, 히터기 등이 포함될 수 있다. 이외에도 온도와 가스 압력을 계측하는 계측기와, 외부로부터 구동신호를 전달받기 위한 신호 전달 라인들도 포함된다.
현장 제어 장치(300)는 공장 설비(400)를 선박 건조 현장에서 실시간으로 제어하여 선박 건조를 위한 최적의 작업 환경을 제공한다. 현장 제어 장치(300)는 에너지 관리 서버 시스템(100)으로부터 설정된 제어값에 기반하여 수행된다. 이때, 현장 제어 장치(300)는 에너지 관리 서버(100)에 저장되어 있는 표준화된 업무 매뉴얼에 기반하여 설정된 제어값을 에너지 관리 서버 시스템(100)으로부터 수신한다. 현장 제어 장치(300)는 예를 들어 PLC(Programmable Logic Controller)로 구현될 수 있으며, 공장 설비(400)를 실시간 제어하기 위한 제어 로직을 구비한다. 현장 제어 장치(300)는 설정되는 제어값에 따라 공장 설비(400)내의 각 설비들에 부여된 동작을 온/오프시키는 제어를 수행한다.
네트워크(500)는, 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 도시권 통신망(MAN; Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에서 말하는 네트워크(500)는 공지의 월드와이드웹(WWW; World Wide Web)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 서버 시스템(100)은 수집부(110), 데이터베이스(120), 설비 제어부(130), 관리 정보 생성부(140), HMI 처리부(150), 통신부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 수집부(110), 데이터베이스(120), 설비 제어부(130), 관리 정보 생성부(140), HMI 처리부(150), 통신부(160) 및 제어부(170)는 그 중 적어도 일부가 사용자 단말기(200) 및/또는 현장 제어 장치(300)와 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다.
이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 에너지 관리 서버 시스템(100)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 에너지 관리 서버 시스템(100)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.
수집부(110)는 현장 제어 장치(300)로부터 공장 설비(400)의 실시간 에너지 사용량 정보 및 공장 설비 감시 제어 정보를 수집한다. 수집부(110)는 공장 설비(400)의 동작에 대한 실시간 감시 및 제어와, 이를 통한 최적의 선박 건조 환경을 제공할 수 있도록 공장 설비(400)의 실시간 에너지 사용량 정보, 수집된 공장 설비 감시 제어 정보를 수집한다.
수집부(110)는 현장 제어 장치(300)와 통신을 수행하여 현장 제어 장치(300)를 통하여 또는 각 공장 설비(400)에 연결된 원격 단말기를 통해 해당 정보들을 실시간으로 또는 주기적으로 수집하여 데이터 베이스(120)에 실시간으로 저장할 수 있다. 예컨대, 수집부(110)는 가스 유량계, 집진기, 제습기, 가스 히터에 대한 다양한 계측 정보를 수집할 수 있다. 수집부(110)는 가스 유량계의 가스 유량, 집진기의 가동시간, 사용 전력량, 전류, 전압, RPM에 대한 정보를 수집할 수 있다. 수집부(110)는 제습기의 가동 시간, 가스 히터의 가동 시간에 대한 정보를 수집할 수 있다. 수집부(110)는 임의의 도크에서 계측되는 온도와 습도를 수집할 수 있다. 수집부(110)는 VOC 농도를 수집할 수 있다.
데이터 베이스(120)는 수집부(110)에 의해 수집된 실시간 에너지 사용량 정보, 수집된 공장 설비 감시 제어 정보를 누적하여 저장하고, 공장 설비를 운용하기 위한 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 저장한다.
데이터 베이스(120)는 메인 화면에 목표 대비 달성율을 보여주는 그래프, 에너지별 사용금액을 보여주는 그래프, CO2 발생량을 보여주는 그래프, 공지사항, 에너지 사용량 추이 그래프, 에너지 사용금액 추이 그래프를 제공하기 위한 정보를 저장할 수 있다.
데이터 베이스(120)는 에너지 관리를 위해 공급 계통 등록, 검침관리, 공급요금 등록, 사용목표 등록, 개소별 추이, 시간별 추이, 유종별 추이, 유종별 단가 추이, CO2 배출량, 실시간 검침 데이터에 관련된 정보를 저장할 수 있다.
데이터 베이스(120)는 공장 설비 모니터링에 의한 가스 유량계, 집진기, 제습기, 가스 히터에 대한 다양한 계측 정보를 저장할 수 있다. 데이터 베이스(120)는 가스 유량계의 가스 유량, 집진기의 가동시간, 사용 전력량, 전류, 전압, RPM에 대한 정보와, 제습기의 가동 시간, 가스 히터의 가동 시간 등을 저장할 수 있다. 데이터 베이스(120)는 임의의 도크에서 계측되는 온도와 습도를 저장할 수 있다. 데이터 베이스(120)는 계측된 VOC 농도를 저장할 수 있다.
데이터 베이스(120)는 공통 관리를 위한 설비 마스터, 설비 자재 등록, 운영 코드, 화면 마스터, 휴무일 등록, 에너지 마스터, 사용자 정보 등록, 공지사항에 관련된 정보를 저장할 수 있다.
데이터베이스(120)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 포함하는 개념으로서, 협의의 데이터베이스뿐만 아니라, 파일 시스템에 기반한 데이터 기록 등을 포함하는 넓은 의미의 데이터베이스도 포함하여 지칭하며, 단순한 로그의 집합이라도 이를 검색하여 데이터를 추출할 수 있다면 본 발명에서 말하는 데이터베이스에 포함된다.
설비 제어부(130)는 공장 설비의 실시간 에너지 사용량 정보, 공장 설비 감시 제어 정보 및 표준화된 업무 매뉴얼에 기반하여 공장 설비를 개별적으로 제어하기 위한 제어 정보를 생성하여 현장 제어 장치(300)에 제공한다. 나아가 설비 제어부(130)는 목표치 정보와 실제 달성치 정보에 기반하여 데이터 베이스(120)에 저장된 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 갱신할 수 있다.
설비 제어부(130)는 선박 건조 현장에서의 작업 공정 진행 현황을 반영하여 최적의 작업 환경이 될 수 있도록 에너지 관리를 위한 각종 제어값을 결정한다. 제어값들은 선박 건조 현장에 설치된 공장 설비(400)의 습도, 온도, VOC 제어를 위한 제어값을 포함할 수 있다. 제어값들의 계산은 습도, 온도, VOC에 따라 결정된다. 설비 제어부(130)는 데이터 베이스(120)에 저장된 데이터들을 기반으로 하여 제어값을 계산한다. 이렇게 출력된 최종 제어값은 미리 약속된 신호 형태(예컨대, 운전 모드 코드(Phase mode code)신호 형태)로 변환하여 현장제어 장치(300)에 출력된다. 따라서, 운전 모드 코드 신호는 운전 모드 설정 및 진행 시간을 설정하는 정보를 포함할 수 있다. 공장의 설비들에 대한 각 운전시간은 온도 또는 습도에 따라 조정될 수 있다. 아울러, 각 공장 설비들에 대한 운전시간은 온도 또는 습도에 의하여 계절적 필요 처리시간조절이 자동으로 보정될 수 있다. 설비 제어부(130)에 의해 설정된 각 공장 설비들에 대한 운전시간은 미리 설정된 일정한 시간 간격(예를 들어 1시간)이나 자동으로 시간 보정된 시간에 의하여 설정될 수 있다.
온도와 습도에 기반하여 설비 제어부(130)에서 각 공장 설비에 대한 운전 시간을 설정하고 시간보정을 수행하는 것은 온도와 습도가 선박 건조 공정중 도장 작업에서 도장 후 건조 속도와 품질에 상당한 영향을 끼치고 있기 때문이다. 각 공장 설비에 대한 동작 및 운전 시간의 설정이 선박 건조 현장의 온도와 습도에 기반하여 이루어짐에 따라, 도장의 품질과 건조 효율을 높일 수 있게 된다.
예컨대, 습도는 상대습도 기준으로 85%이하가 되는 것이 바람직하다. 또한, 온도는 이슬점 온도보다 도장 대상인 블록 및 선박의 철판의 온도가 3℃ 이상 높은 것이 바람직하다.
VOC(Volatile Organic Compound; 휘발성 유기화합물)는 도료가 건조되기 시작하면 도료에 함유되어 있던 VOC 농도가 완만하게 감소하다가 일정시간(블록형상과 외부/철판온도 및 공기 유통량 정도에 따라 차이가 나지만 일반적으로 표면이 건조되는 지촉건조(touch to dry) 4~5시간 정도)후에는 VOC 농도가 일정농도 이하로 희박하게 된다.
도료가 내부까지 건조가 되는 고화건조까지 VOC가 미비하지만 발생하고, VOC 함유량은 도료 메이커와 도료 종류에 따라서 다소 상이할 수 있지만 일반적으로 도장 작업시에는 농도가 증가하고 도장 이후 건조 시에는 완만하게 감소하다가 일정 시간 이후에는 그 농도가 미비하다.
설비 제어부(130)는 작업된 도장 작업에 대한 도장 건조 지침으로 활용하기 위해 도장 작업 시 VOC 농도를 설정할 수 있다.
선박 건조 현장의 온도 또는 습도에 기반하는 운전 설정 및 운전 시간의 설정은 온도를 3단계 범위설정(동절기, 최적기, 하절기)으로 모니터링하여 온도 또는 습도가 표현하는 선박 건조 현장의 상황에 따라 적절한 모드패턴으로 선택되어 운전이 이루어지게 할 수 있다.
관리 정보 생성부(140)는 유무선 네트워크를 통해 접속한 사용자 단말기(200)에 제공할 실시간 에너지 사용량 정보, 공장 설비 감시 제어 정보, 및 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 생성할 수 있다. 관리 정보 생성부(140)는 데이터 베이스(120)에 누적된 실시간 에너지 사용량 정보 및 공장 설비 감시 제어 정보에 관련하여 최적의 선박 건조 환경을 제공하기 위해 미리 설정된 목표치 정보와 실제 달성치 정보를 산출하여 사용자 단말기(200)에 제공할 수 있다.
HMI(Human-Machine Interface) 처리부(150)는 관리 정보 생성부(140)에 의해 생성된 다양한 정보들을 사용자 단말기에 화면으로 표시하고 사용자의 입력을 수신하기 위한 사용자에 대한 사용자 인터페이스를 제공한다. HMI 처리부(150)는 사용자로 하여금 선박 건조 현장의 작업 공정의 운전 상태 및 공정 제어 현황을 알 수 있게 하며, 직접 공정 제어에 관련된 목표값 또는 파라메터등을 설정할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
이를 위해 HMI 처리부(150)는 관리 정보 생성부(140)에서 수행되는 각 서비스 기능에 상응하는 다양한 메뉴들, 예컨대, 에너지 관리 메뉴, 점검 관리 메뉴, 모니터링 메뉴, 공통 관리 메뉴 등을 제공할 수 있다.
에너지 관리 메뉴는 선박 건조 현장의 공장 설비들에서 사용하는 에너지 관리 현황에 관한 정보를 제공할 수 있다. 점검 정보 관리 메뉴는 선박 건조 현장의 운영상황을 종합적으로 관리할 수 있는 정보를 제공할 수 있다. 모니터링 메뉴는 인터넷을 이용하여 실시간으로 선박 건조 현장의 공장 설비들을 감시 제어할 수 있는 기능을 제공한다. 공통 관리 메뉴는 선박 건조 현장 설비들의 설비 이력 관리 및 유지 보수 내역에 관한 정보를 제공할 수 있다.
HMI 처리부(150)는 화면 정보를 제공함에 있어 계층적으로 구성되어 있으며, 각 구성요소별 메뉴 표시 방식을 통해 운영자로 하여금 선박 건조 시설물에 대한 운전 상태 및 공정 관리를 효과적으로 할 수 있게 한다.
HMI 처리부(150)는 선박 건조 공정 전체의 운전 상태의 신속한 파악과 필요한 제어 기능을 수행하기 위하여 추가 및 수정이 용이하도록 예컨대, Window XP상에서 운용되는 상업용 패키지 소프트웨어를 이용하여 구축될 수 있다.
HMI 처리부(150)는 처리 계통도 화면을 통한 전체 프로세스의 실시간 운전 상황 및 주요 측정치의 시간적인 변화를 표시하는 변화추이차트(Trend Chart)를 제공할 수 있다. 운영자는 추세 차트를 보면서 운전상황을 즉각적으로 파악할 수 있게 된다.
또한, HMI 처리부(150)는 운전 모드의 설정을 할 수 있도록 해당 대상요소(Object Element)를 마우스로 클릭하여 변화추이 차트(Trend Chart)를 볼 수 있게 하며, 공장 설비의 수동 조작 및 설정치의 변경이 가능하도록 구현할 수 있다.
또한, HMI 처리부(150)는 메뉴 화면에 전체 공정의 운전 상황 및 조작을 위한 선박 건조 현장의 계통도 화면, 계측기기의 측정값들을 일괄적으로 보여주는 아날로그 화면, 밸브 및 펌프 등의 동작상태를 일괄적으로 보여주는 디지털 화면, 측정값들의 시간적인 변화추이를 보여주는 실시간 경향도 및 과거 경향도 화면 등을 구현할 수 있다.
통신부(160)는 에너지 관리 서버 시스템(100)이 사용자 단말기(200) 및 현장 제어 장치(300)와 소정의 데이터를 송수신하는 기능을 수행하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(170)는 수집부(110), 데이터베이스(120), 설비 제어부(130), 관리 정보 생성부(140), HMI 처리부(150), 및 통신부(160) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 본 발명에 따른 제어부(170)는 통신부(160)를 통하여 각 구성요소 간에 송수신되는 신호를 제어함으로써, 각각의 구성요소에서 고유의 기능을 수행할 수 있도록 제어한다.
도 2는 도 1에 도시된 관리 정보 생성부(140)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 관리 정보 생성부(140)는 에너지 관리 모듈(141)과, 점검 관리 모듈(142)과, 모니터링 모듈(143)과, 공통 관리 모듈(144)을 포함할 수 있다.
에너지 관리 모듈(141)은 공장 설비의 에너지 관리를 위한 값들을 등록 또는 조회하는 서비스를 제공하기 위한 각종 정보들을 생성하는 모듈이다.
에너지 관리 모듈(141)은 공급 계통 등록 모듈(141a), 검침 관리 모듈(141b), 공급 요금 등록 모듈(141c), 사용 목표 등록 모듈(141d), 개소별 추이 모듈(141e), 시간별 추이 모듈(141f), 유종별 추이 모듈(141g), 유종별 단가 추이 모듈(141h), CO2 배출량 모듈(141i), 실시간 검침 데이터 조회 모듈(141j)을 포함할 수 있다.
공급 계통 등록 모듈(141a)은 공장 설비에 공급되는 에너지원별 공급 계통 및 공급 계통 상세 정보를 등록하고 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
공급 계통 등록 모듈(141a)은 사용자로 하여금 각 유종별로 공급 계통을 등록하고 관리하게 할 수 있다. 예컨대, 공급 계통 등록 모듈(141a)은 선박 건조 현장에 설치된 여러 공장 설비들(집진기, 제습기, 히터기 등)에 대한 정보를 등록하고 관리하는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다.
검침 관리 모듈(141b)은 공장 설비의 에너지 사용량을 수집하기 위해 선박 건조 현장에 설치된 계량기로부터 검침한 값을 등록하고 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다. 검침 관리 모듈(141b)은 사용자로 하여금 각 유종별로 검침 정보를 조회하고 등록하게 할 수 있다. 예컨대, 검침 관리 모듈(141b)은 선박 건조 현장에 설치된 여러 공장 설비들(집진기, 제습기, 히터기 등)에 대한 검침 정보를 조회하고 등록하는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다.
공급 요금 등록 모듈(141c)은 선박 건조 현장에서 각 공장 설비에 의해 사용된 에너지원별 사용한 금액을 등록 및 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
공급 요금 등록 모듈(141c)은 사용자로 하여금 각 유종별 코드, 에너지명, 점검개소명, 전월 검침량, 당월 검침량, 실사용량, 금액, 단가, 등록일시 등을 조회하고 등록하게 할 수 있다.
사용 목표 등록 모듈(141d)은 에너지의 월별 사용 목표를 등록 및 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
사용 목표 등록 모듈(141d)은 사용자로 하여금 각 유종별 사용 목표를 등록하고 조회하게 할 수 있다. 사용 목표 등록 모듈(141d)은 각 유종별 코드, 에너지명, 전년 사용량, 각 월 사용 목표량등을 등록하고 조회하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
개소별 추이 모듈(141e)은 점검 개소별 일일 사용 현황을 추이도로 조회하고 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
개소별 추이 모듈(141e)은 사용자로 하여금 각 유종에 따라 개소별로 시간에 따른 에너지 사용량 추이를 조회하게 할 수 있다. 예컨대, 개소별 추이 모듈(141e)은 각 유종별 전체 사용량과 함께, 각각의 집진기, 각각의 히터기에 대한 에너지 사용량 등을 추이 그래프로 표시되게 조회하여 제공하는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다.
시간별 추이 모듈(141f)은 시간별 에너지 사용 현황을 추이도로 조회하고 관리하는 서비스 기능을 수행한다.
시간별 추이 모듈(141f)은 사용자로 하여금 개별 유종에 대하여 개소별로 시간에 따른 에너지 사용량 추이를 조회하게 할 수 있다. 여기에서, 유종은 LNG, 산소, 용수, 전력, 질소 중에서 선택될 수 있다. 시간별 추이 모듈(141f)은 각 유종에 대하여 개소별로 추이 그래프로 표시하여 제공하는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다.
유종별 추이 모듈(141g)은 에너지 유종별로 월별 사용현황을 추이도로 조회하고 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
유종별 추이 모듈(141g)은 사용자로 하여금 개별 유종별로 시간에 따른 에너지 사용량, 또는 사용금액의 추이를 조회하게 할 수 있다. 여기에서, 유종은 산소, 용수, 전력, 질소가 포함될 수 있다. 유종별 추이 모듈(141g)은 유종별로 한 해의 사용금액의 추이를 보여주는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다.
유종별 단가 추이 모듈(141h)은 에너지 유종별로 해당 월부터 소정 기간의 전까지의 단가를 추이도로 조회하고 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
유종별 단가 추이 모듈(141h)은 사용자로 하여금 개별 유종별로 시간에 따른 에너지 사용 단가의 추이를 조회하게 할 수 있다. 여기에서, 유종은 산소, 용수, 전력, 질소가 포함될 수 있다. 유종별 단가 추이 모듈(141h)은 유종별로 한 해의 사용단가의 추이를 보여주는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다.
CO2 배출량 모듈(141i)은 CO2 배출 현황을 일정 기간별로 추이도로 분석하고 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
CO2 배출량 모듈(141i)은 사용자로 하여금 개별 유종별로 월별 CO2 배출량을 조회하게 할 수 있다. CO2 배출량 모듈(141i)은 한해의 월별 CO2 배출량을 그래프로 표시할 수 있고, 조회 해당년도 뿐만 아니라 이전 년도들의 CO2 배출량을 함께 그래프로 표시할 수 있다. 이때, 유종은 전력, 용수, 질소, 산소에 대하여 각각 CO2 배출량이 조회가능하다.
실시간 검침 데이터 조회 모듈(141j)은 실시간으로 취합된 데이터를 조회 및 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
실시간 검침 데이터 조회 모듈(141j)은 사용자로 하여금 개별 유종별로 조회시간별로 설비의 유종별 검침값을 조회하게 할 수 있다. 실시간 검침 데이터 조회 모듈(141j)은 주기마다 검침된 전산 전력량, 전압, 전류, 주파수, 역률 등을 조회하는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다. 여기에서, 유종은 LNG, 산소, 용수, 전력, 질소 중에서 선택될 수 있으며, 각각의 점검 개소별로 선택되어 실시간 검침값이 조회될 수 있다.
점검 관리 모듈(142)은 점검 관리를 위한 값들을 등록 및 조회하는 서비스를 제공하는 모듈이다.
점검 관리 모듈(142)은 점검 내역 등록 모듈(142a), 점검 활동 연계 모듈(142b), 연간 점검 계획 관리 모듈(142c), 월간 점검 계획 관리 모듈(142d), 점검 실적 등록 모듈(142e), 점검 실적 상세 조회 모듈(142f), 점검 계획 대비 실적 조회 모듈(142g)을 포함할 수 있다.
점검 내역 등록 모듈(142a)은 공장 설비에 대한 점검 활동에 대한 내역을 등록 및 조회하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
점검 내역 등록 모듈(142a)은 점검 주기, 점검 형태를 선택하여 점검 내역들을 조회하고 점검 내역들을 등록하는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 점검 주기는 1일, 1주, 1개월 중에서 선택될 수 있다. 점검형태는 일상점검, 주간점검, 월간 점검일 수 있으며, 예방 점검의 형태일 수 있다. 점검 내역 등록 모듈(142a)은 점검 항목에 대한 세부 정보를 제공할 수 있는데, 예컨대, 점검 위치, 점검 항목, 점검 방법, 점검 단위에 대한 정보를 제공할 수 있다.
점검 활동 연계 모듈(142b)은 점검 활동을 공장 설비에 반영하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
점검 활동 연계 모듈(142b)은 사용자로 하여금 각 설비 그룹별로 점검 내역 및 점검 항목을 조회할 수 있게 한다. 점검 내역에는 활동 내역, 점검 주기, 점검 형태, 점검 일자 등이 포함될 수 있다. 점검 항목의 상세 정보에는 점검 부위, 점검 항목, 점검 방법, 상한치, 상용치, 하한치, 단위 등이 포함될 수 있다.
연간 점검 계획 관리 모듈(142c)은 공장 설비에 대한 연간 점검 계획을 생성 및 조회하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
연간 점검 계획 관리 모듈(142c)은 사용자로 하여금 점검 년도별로, 점검반별로 연간 점검 계획을 생성하고 조회하게 할 수 있다.
월간 점검 계획 관리 모듈(142d)은 월간 점검 계획을 생성 및 조회하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
점검 실적 등록 모듈(142e)은 공장 설비에 대한 점검 결과를 등록 및 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
점검 실적 등록 모듈(142e)은 점검 계획과 점검 실적을 비교하여 사용자에게 제공할 수 있다.
점검 실적 상세 조회 모듈(142f)은 점검 실적에 대한 상세 조회를 수행하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
점검 실적 상세 조회 모듈(142f)은 점검일자, 설비명, 점검명, 주기, 점검 형태, 점검반, 점검 부위, 점검 방법, 단위, 점검값, 이상, 이상내용, 조치, 조치일자들을 제공할 수 있다.
점검 계획 대비 실적 조회 모듈(142g)은 점검 계획 대비 실적을 차트로 조회하는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다.
모니터링 모듈(143)은 공장 설비에 대한 모니터링 서비스를 제공하는 모듈이다.
모니터링 모듈(143)은 실시간으로 선박 건조 현장의 다양한 공장 설비들을 감시 제어하는 기능을 수행한다. 모니터링 모듈(143)은 수집부(110)에 의해 수집되어 데이터 베이스(120)에 저장된 공장 설비들(400)의 계측 정보와 동작 정보를 읽어들여 공장 설비(400)의 동작을 실시간으로 모니터링한다.
예컨대, 모니터링 모듈(143)은 가스 유량계, 집진기, 제습기, 가스 히터에 대한 다양한 계측 정보를 모니터링할 수 있다. 모니터링 모듈(143)은 가스 유량계의 가스 유량, 집진기의 가동시간, 사용 전력량, 전류, 전압, RPM에 대한 정보를 모니터링할 수 있다. 모니터링 모듈(143)은 제습기의 가동 시간, 가스 히터의 가동 시간 등을 산출할 수 있다. 모니터링 모듈(143)은 임의의 도크에서 계측되는 온도와 습도를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 모니터링 모듈(143)은 VOC 농도를 모니터링 할 수 있다. 이와 같이 모니터링 모듈(143)은 실시간으로 선박 건조 현장의 다양한 공장 설비들(400)을 감시 제어할 수 있다.
공통 관리 모듈(144)은 관리 서버 시스템의 운영을 위해 필요한 공통 관리 서비스를 제공하는 모듈이다.
세부적으로, 공통 관리 모듈(144)은 설비 마스터 관리 모듈(144a), 설비자재 등록 모듈(144b), 운영코드 등록 모듈(144c), 화면 마스터 모듈(144d), 휴무일 등록 모듈(144e), 에너지 마스터 등록 모듈(144f), 사용자 정보 등록 모듈(144g), 공지사항 모듈(144h)을 포함할 수 있다.
설비 마스터 관리 모듈(144a)은 공장 설비에 대한 정보 및 이력 정보를 등록 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
설비 마스터 관리 모듈(144a)은 사용자로 하여금 각 공장 설비에 대한 상세 정보들을 등록하게 할 수 있다. 설비 마스터 관리 모듈(144a)은 설비 코드, 설비명, 설비 그룹 코드, 설비의 구입일자, 구입금액, 설치장소, 메이커, 정격 용량, 모델명, 설비이력 정보 등을 등록하고 조회하는 서비스 처리 기능을 수행할 수 있다. 설비이력 정보에는 고장일자, 고장내용, 조치일자, 조치자, 조치내용, 설비자재분류, 비고사항들이 포함될 수 있다.
설비자재 등록 모듈(144b)은 공장 설비에 사용되는 주요 부품을 등록 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
설비자재 등록 모듈(144b)은 사용자로 하여금 부품명, 교체주기, 차기 교체 일자, 등록 사원, 등록일시 등을 등록하고 조회하게 할 수 있다.
운영코드 등록 모듈(144c)은 서버 시스템에서 사용하는 운영코드를 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
운영코드 등록 모듈(144c)은 사용자로 하여금 예컨대, 점검주기(1일, 1주, 2주, 1달), 점검 형태(일상점검, 주간 점검, 월간 점검), 점검 부위(가스설비, 기계설비, 가동 여부, 동체, 탱크, 급수, 스팀, 연료, 이코노마이저(economizer)), 점검 항목(각종 밸브작동 상태, 압력계 상태, 적산값, 사용량, 급수 입구, 가스 입구), 점검 방법(육안, 테스트, 계측), 점검 단위(O/X, Kg/cm2, 0.1, %, 톤), 설비그룹(펌프, 탱크, 압력계, 선반기계, 유속계, 전원공급기, 쿨링 타워, 공기 건조기, 서스테인, 분배 패널, 냉각기, 보일러), 점검반, 지시구분, 협력사 코드, 모니터링 점검 단위 등에 관한 운영 코드를 등록하고 관리하게 할 수 있다.
화면 마스터 모듈(144d)은 서버 시스템에 의해 사용자 단말기에 제공되는 화면에 대한 정보를 등록하는 서비스 처리 기능을 수행한다. 화면 마스터 모듈(144d)은 HMI 처리부(150)에 의해 사용자 단말기에 제공될 각 화면에 대한 정보에 대한 등록 및 관리를 하게 할 수 있다.
휴무일 등록 모듈(144e)은 휴무일을 등록하여 공장 설비의 각종 점검 계획에 사용하는 서비스 처리 기능을 수행한다. 휴무일 등록 모듈(144e)에 의해 등록된 휴무일에 대한 정보는 설비 제어부(130)에 의해 공장 설비(400)를 제어하는데 사용될 수 있다.
에너지 마스터 등록 모듈(144f)은 에너지 정보를 등록하여 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
에너지 마스터 등록 모듈(144f)은 각 에너지 유종별로 CO2 환산 계수, TOE 환산 계수에 대한 정보를 등록하고 조회하게 할 수 있다. 이에 따라, 전력, 용수, 질소, 산소, LNG에 대한 각각의 CO2 환산 계수, TOE 환산 계수가 설정될 수 있다. 에너지 마스터 등록 모듈(144f)에 의해 설정된 각 에너지별 CO2 환산 계수, TOE 환산 계수는 CO2 배출량 그래프의 산출시에 사용될 수 있다.
사용자 정보 등록 모듈(144g)은 서버 시스템에 접속하여 서버 시스템에 의한 에너지 관리 서비스를 이용할 수 있는 사용자 정보를 등록하여 관리하는 서비스 처리 기능을 수행한다. 사용자 정보 등록 모듈(144g)은 각 사용자별 ID와 암호, 권한등을 설정하는 것을 가능하게 한다.
공지사항 모듈(144h)은 공지사항을 등록하는 서비스 처리 기능을 수행한다.
도 3 내지 도 19는 본 발명의 일실시예에 에너지 관리 서버 시스템에 의해 사용자 단말기에 제공되는 화면 예시도이다. 각 화면들은 에너지 관리 서버 시스템의 HMI 처리부에 의해 생성되어 사용자 단말기에 제공된다.
도 3은 에너지 관리 서버 시스템에 의해 제공되는 로그인 화면을 보여준다. 도 3을 참조하면, 사용자는 에너지 관리 서버 시스템(100)으로부터 사용자 단말기(200)에 제공되는 로그인 화면에 사용자의 아이디와, 비밀번호를 입력하여 에너지 관리 서버 시스템(100)에 접속하여 공장 설비에 대한 에너지 관리 서비스를 제공받을 수 있다.
도 4는 에너지 관리 서버 시스템에 의해 제공되는 메인 화면을 보여준다.
도 4를 참조하면, 메인 화면에 목표 대비 달성율을 보여주는 그래프, 에너지별 사용금액을 보여주는 그래프, CO2 발생량을 보여주는 그래프, 공지사항, 에너지 사용량 추이 그래프, 에너지 사용금액 추이 그래프가 대시 보드 형태로 표시되어 있다.
메인 화면의 상단에는 에너지 관리 메뉴, 점검 관리 메뉴, 모니터링 메뉴, 공통 관리 메뉴가 배치되어 있다.
도 5는 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 공급 계통 등록 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 5를 참조하면, 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴에는 공급 계통 등록 메뉴, 검침관리 메뉴, 공급요금 등록 메뉴, 사용목표 등록 메뉴, 개소별 추이 메뉴, 시간별 추이 메뉴, 유종별 추이 메뉴, 유종별 단가 추이 메뉴, CO2 배출량 메뉴, 실시간 검침 데이터 조회 메뉴가 배치되어 있다.
공급 계통 등록 메뉴를 실행시키면, 각 유종별로 공급 계통을 등록할 수 있다. 여기에서는 유종이 전력인 경우를 보여주고 있다. 메인 변전실에서 임의의 도크(2DOCK)에 설치된 여러 공장 설비들(집진기, 제습기, 히터기 등)에 대한 정보를 등록할 수 있다.
도 6은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 검침 관리 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
검침 관리 메뉴를 실행시키면, 각 유종별로 검침 정보를 조회하고 등록할 수 있다. 여기에서는 유종이 전력인 경우를 보여주고 있다. 메인 변전실에서 2DOCK에 설치된 다양한 공장 설비들(집진기, 제습기, 히터기)등에 대한 검침 정보를 조회하고 등록할 수 있다.
도 7은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 공급 요금 등록 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
공급 요금 등록 메뉴를 실행시키면, 각 유종별 코드, 에너지명, 점검개소명, 전월 검침량, 당월 검침량, 실사용량, 금액, 단가, 등록일시 등을 조회하고 등록할 수 있다.
도 8은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 사용 목표 등록 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
사용 목표 등록 메뉴를 실행시키면, 각 유종별 사용 목표를 등록하고 조회할 수 있다. 각 유종별 코드, 에너지명, 전년 사용량, 각 월 사용 목표량등을 등록하고 조회할 수 있다.
도 9는 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 개소별 추이 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
개소별 추이 메뉴를 실행시키면, 각 유종에 따라 개소별로 시간에 따른 에너지 사용량 추이를 조회할 수 있다. 여기에서는 전체 유종을 보여주고 있는데 LNG와 전력이 표시되어 있으며, 전체 LNG 사용량, 각각의 집진기, 각각의 히터기에 대한 에너지 사용량 등이 추이 그래프로 표시되어 있다.
도 10은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 시간별 추이 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
시간별 추이 메뉴를 실행시키면, 개별 유종에 개소별로 시간에 따른 에너지 사용량 추이를 조회할 수 있다. 여기에서는 전력에 대하여 개소별로 보여주고 있는데 집진기1번의 전력량에 대하여 추이 그래프가 표시되어 있다. 유종은 LNG, 산소, 용수, 전력, 질소 중에서 선택되어 조회될 수 있다.
도 11은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 유종별 추이 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
유종별 추이 메뉴를 실행시키면, 개별 유종별로 시간에 따른 에너지 사용량, 또는 사용금액의 추이를 조회할 수 있다. 여기에서는 산소에 대하여 2010년의 사용금액의 추이를 보여주는 그래프가 표시되어 있다. 유종은 산소, 용수, 전력, 질소 중에서 선택되어 조회될 수 있다.
도 12는 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 유종별 단가 추이 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
유종별 단가 추이 메뉴를 실행시키면, 개별 유종별로 시간에 따른 에너지 사용 단가의 추이를 조회할 수 있다. 여기에서는 산소에 대하여 2010년 10월의 사용단가의 추이를 보여주는 그래프가 표시되어 있다. 유종은 산소, 용수, 전력, 질소 중에서 선택되어 조회될 수 있다.
도 13은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 CO2 배출량 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
CO2 배출량 메뉴를 실행시키면, 개별 유종별로 월별 CO2 배출량을 조회할 수 있다. 여기에서는 전력에 대하여 2010년의 월별 CO2 배출량이 그래프로 표시되어 있다. 아울러, 조회 해당년도 뿐만 아니라 이전 년도들의 CO2 배출량이 함께 그래프로 표시되어 있다. 유종은 전력, 용수, 질소, 산소에 대하여 각각 CO2 배출량이 조회가능하다.
도 14 내지 도 16은 에너지 관리 메뉴의 하부 메뉴인 실시간 검침 데이터 조회 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
실시간 검침 데이터 조회 메뉴를 실행시키면, 개별 유종별로 조회시간별로 설비의 유종별 검침값을 조회할 수 있다. 여기에서는 2011년 3월 17일에 2분 단위로 검침된 전산 전력량, 전압, 전류, 주파수, 역률 등을 조회할 수 있다. 여기에서는 전력에 대하여 표시되어 있으며, 유종은 LNG, 산소, 용수, 전력, 질소 중에서 선택되어 실시간 검침값이 조회될 수 있으며, 각각의 점검 개소별로 선택되어 실시간 검침값이 조회될 수 있다.
도 17은 점검 관리 메뉴의 하부 메뉴인 점검 내역 등록 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 17을 참조하면, 점검 관리 메뉴의 하부 메뉴에는 점검 내역 등록 메뉴, 점검 활동 연계 메뉴, 연간 점검 계획 관리 메뉴, 월간 점검 계획 관리 메뉴, 점검 실적 관리 메뉴, 점검 실적 상세 조회 메뉴, 점검 계획 대비 실적 메뉴가 배치되어 있다.
점검 내역 등록 메뉴를 실행시키면, 점검 주기, 점검 형태를 선택하여 점검 내역들을 조회하고 점검 내역들을 등록할 수 있다. 예컨대, 점검 주기는 1일, 1주, 1개월중에서 선택될 수 있다. 점검형태는 일상점검, 주간점검, 월간 점검중에서 선택될 수 있다. 아울러, 점검 형태는 예방 점검일 수 있다.
점검 항목에 대한 세부 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 점검 위치, 점검 항목, 점검 방법, 점검 단위에 대한 정보를 등록하고 조회할 수 있다.
도 18은 모니터링 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
모니터링 메뉴를 실행시키면, 가스 유량계, 집진기, 제습기, 가스 히터에 대한 다양한 계측 정보가 시각적으로 제공될 수 있다. 상세하게는 가스 유량계의 가스 유량, 집진기의 가동시간, 사용 전력량, 전류, 전압, RPM에 대한 정보와, 제습기의 가동 시간, 가스 히터의 가동 시간등이 표시될 수 있다. 또한 임의의 도크에서 계측되는 온도와 습도가 표시될 수 있으며, VOC 농도가 계측되어 표시될 수 있다. 이와 같이 모니터링 메뉴를 실행시키면 인터넷을 이용하여 실시간으로 선박 건조 현장의 다양한 공장 설비들을 감시 제어할 수 있는 기능을 제공한다. 모니터링 메뉴가 실행되었을 때 표시되는 각종 정보들은 데이터 베이스(120)에 저장되어 있다가 HMI 처리부(150)에 의해 읽혀지는 데이터들이다.
도 19는 공통 관리 메뉴의 하부 메뉴인 설비 마스터 메뉴를 실행시켰을 때의 화면이다.
도 19를 참조하면, 공통 관리 메뉴의 하부 메뉴에는 설비 마스터 메뉴, 설비 자재 등록 메뉴, 운영 코드 메뉴, 화면 마스터 메뉴, 휴무일 등록 메뉴, 에너지 마스터 메뉴, 사용자 정보 등록 메뉴, 공지사항 메뉴가 배치되어 있다.
설비 마스터 메뉴를 실행시키면, 각 공장 설비에 대한 상세 정보들을 등록할 수 있다. 예컨대, 설비 코드, 설비명, 설비 그룹 코드, 설비의 구입일자, 구입금액, 설치장소, 메이커, 정격 용량, 모델명, 설비이력 정보 등을 등록하고 조회할 수 있다. 설비이력 정보는 고장일자, 고장내용, 조치일자, 조치자, 조치내용, 설비자재분류, 비고사항들을 포함할 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
100 : 에너지 관리 서버 시스템 110 : 수집부
120 : 데이터베이스 130 : 설비 제어부
140 : 관리 정보 생성부 150 : HMI 처리부
160 : 통신부 170 : 제어부
200: 사용자 단말기 300 : 현장 제어 장치
400 : 공장 설비 500 : 네트워크

Claims (7)

  1. 선박 건조 현장에 설치된 공장 설비를 제어하는 현장 제어 장치와 유무선 네트워크를 통해 통신하는 서버 시스템으로서,
    상기 현장 제어 장치로부터 상기 공장 설비의 실시간 에너지 사용량 정보 및 공장 설비 감시 제어 정보를 수집하는 수집부;
    상기 수집된 정보들을 누적하여 저장하고, 최적의 선박 건조 환경에서 상기 공장 설비를 운용하기 위한 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 저장하는 데이터 베이스;
    상기 수집된 정보들 및 상기 표준화된 업무 매뉴얼에 기반하여 상기 공장 설비를 제어하기 위한 제어 정보를 상기 현장 제어 장치에 제공하는 설비 제어부;
    상기 유무선 네트워크를 통해 접속한 사용자 단말기에 제공할 상기 실시간 에너지 사용량 정보, 상기 공장 설비 감시 제어 정보, 및 상기 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 생성하는 관리 정보 생성부; 및
    상기 생성된 정보들을 상기 사용자 단말기에 화면으로 표시하고 사용자의 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 HMI 처리부를 포함하되,
    상기 관리 정보 생성부는
    상기 에너지 사용량 정보에 대하여 미리 설정된 목표치와 실제 달성치 정보를 산출하고,
    상기 관리 정보 생성부는
    에너지 관리를 위한 값들을 등록 또는 조회하는 서비스를 제공하는 에너지 관리 모듈;
    점검 관리를 위한 값들을 등록 및 조회하는 서비스를 제공하는 점검 관리 모듈;
    상기 공장 설비에 대한 모니터링 서비스를 제공하는 모니터링 모듈; 및
    상기 관리 서버 시스템의 운영을 위해 필요한 공통 관리 서비스를 제공하는 공통 관리 모듈을 포함하는 최적의 선박 건조 환경을 제공하기 위한 에너지 관리 서버 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 설비 제어부는 상기 목표치 정보와 상기 실제 달성치 정보에 기반하여 상기 데이터 베이스에 저장된 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 최적의 선박 건조 환경을 제공하기 위한 에너지 관리 서버 시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 에너지 관리 모듈은,
    에너지원별 공급 계통 및 공급 계통 상세 정보를 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 공급 계통 등록 모듈;
    계량기로부터 검침한 값을 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 검침 관리 모듈;
    에너지원별 사용한 금액을 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 공급 요금 등록 모듈;
    에너지의 월별 사용 목표를 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 사용 목표 등록 모듈;
    점검 개소별 일일 사용 현황을 추이도로 조회하고 관리하는 서비스를 제공하는 개소별 추이 모듈;
    시간별 에너지 사용 현황을 추이도로 조회하고 관리하는 서비스를 제공하는 시간별 추이 모듈;
    에너지 유종별로 월별 사용현황을 추이도로 조회하고 관리하는 서비스를 제공하는 유종별 추이 모듈;
    에너지 유종별로 해당 월부터 소정 기간의 전까지의 단가를 추이도로 조회하고 관리하는 유종별 단가 추이 조회 모듈;
    CO2 배출 현황을 일정 기간별로 추이도로 분석하고 관리하는 서비스를 제공하는 CO2 배출량 모듈;
    실시간으로 취합된 데이터를 조회 및 관리하는 서비스를 제공하는 실시간 검침 데이터 조회 모듈중 하나 이상을 포함하는 최적의 선박 건조 환경을 제공하기 위한 에너지 관리 서버 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 점검 관리 모듈은,
    점검 활동에 대한 내역을 등록 및 조회하는 서비스를 제공하는 점검 내역 등록 모듈;
    점검 활동을 설비에 반영하는 서비스를 제공하는 점검 활동 연계 모듈;
    연간 점검 계획을 생성 및 조회하는 서비스를 제공하는 연간 점검 계획 관리 모듈;
    월간 점검 계획을 생성 및 조회하는 서비스를 제공하는 월간 점검 계획 관리 모듈;
    점검 결과를 등록 및 관리하는 서비스를 제공하는 점검 실적 등록 모듈;
    점검 실적에 대한 상세 조회를 수행하는 서비스를 제공하는 점검 실적 상세 조회 모듈;
    점검 계획 대비 실적을 차트로 조회하는 서비스를 제공하는 점검 계획 대비 실적 조회 모듈중 하나 이상을 포함하는 최적의 선박 건조 환경을 제공하기 위한 에너지 관리 서버 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 공통 관리 모듈은,
    설비에 대한 정보 및 이력 정보를 등록 관리하는 서비스를 제공하는 설비 마스터 관리 모듈;
    설비에 사용되는 주요 부품을 등록 관리하는 서비스를 제공하는 설비자재 등록 모듈;
    시스템에서 사용하는 운영코드를 관리하는 서비스를 제공하는 운영코드 등록 모듈;
    화면에 대한 정보를 등록하는 서비스를 제공하는 화면 마스터 모듈;
    휴무일을 등록하여 점검 계획에 사용하는 서비스를 제공하는 휴무일 등록 모듈;
    에너지 정보를 등록하여 관리하는 서비스를 제공하는 에너지 마스터 등록 모듈;
    사용자 정보를 등록하여 관리하는 서비스를 제공하는 사용자 정보 등록 모듈;
    공지사항을 등록하는 서비스를 제공하는 공지사항 모듈 중 하나 이상을 포함하는 최적의 선박 건조 환경을 제공하기 위한 에너지 관리 서버 시스템.
  7. 선박 건조 현장에 설치된 공장 설비의 운전을 현장 제어하는 현장 제어 장치; 및
    상기 현장 제어 장치와 유무선 네트워크를 통해 연동하는 에너지 관리 서버 시스템을 포함하되,
    상기 에너지 관리 서버 시스템은,
    상기 현장 제어 장치로부터 상기 공장 설비의 실시간 에너지 사용량 정보 및 공장 설비 감시 제어 정보를 수집하는 수집부;
    상기 수집된 정보들을 누적하여 저장하고, 최적의 선박 건조 환경에서 상기 공장 설비를 운용하기 위한 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 저장하는 데이터 베이스;
    상기 수집된 정보들 및 상기 표준화된 업무 매뉴얼에 기반하여 상기 공장 설비를 제어하기 위한 제어 정보를 상기 현장 제어 장치에 제공하는 설비 제어부; 및
    상기 유무선 네트워크를 통해 접속한 사용자 단말기에 제공할 상기 실시간 에너지 사용량 정보, 상기 공장 설비 감시 제어 정보, 및 상기 표준화된 업무 매뉴얼 정보를 생성하는 관리 정보 생성부;
    상기 생성된 정보들을 상기 사용자 단말기에 화면으로 표시하고 사용자의 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 HMI 처리부를 포함하되,
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