KR101372414B1 - 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박의 밸러스트수를 처리하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브에 대한 개폐를 제어하는 밸브제어부와 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 관리하는 밸러스트관리부가 인터페이스를 통해 서로 정보를 송수신하여 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업에 연동한 각종 밸브의 개폐과정이 일률적으로 자동으로 제어될 수 있도록 하며, 밸브제어부와 밸러스트관리부가 통합되어 자동으로 제어됨으로서 오작동의 우려를 없애고 관리편의성을 증대시킬 수 있고, 밸러스팅워밍업단계-밸러스팅단계-디밸러스팅단계에 따른 각종 밸브의 개폐과정이 일률적으로 자동으로 제어되는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법{An Auto Control System of Ballast Treatment Device and Auto Control Method thereof}
본 발명은 선박의 밸러스트수를 처리하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브에 대한 개폐를 제어하는 밸브제어부와 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 관리하는 밸러스트관리부가 인터페이스를 통해 서로 정보를 송수신하여 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업에 연동한 각종 밸브의 개폐과정이 일률적으로 자동으로 제어될 수 있도록 하며, 밸브제어부와 밸러스트관리부가 통합되어 자동으로 제어됨으로서 오작동의 우려를 없애고 관리편의성을 증대시킬 수 있고, 밸러스팅워밍업단계-밸러스팅단계-디밸러스팅단계에 따른 각종 밸브의 개폐과정이 일률적으로 자동으로 제어되는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
밸러스트수(ballast water)란 선박이 짐을 싣지 않고 운항하는 경우에 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내의 밸러스트 탱크에 채우는 해수를 의미한다. 국제교역량의 증가와 함께 해상운송 비율이 점점 증가하고 있고 그에 따라 선박 수의 증가 및 대형화가 빠르게 이루어지고 있어 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양도 크게 증가하고 있다. 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양이 증가함에 따라 외래 해양생물종들로 인한 토착 해양생태계의 피해 발생 사례 역시 증가하고 있는바, 이러한 국제적인 환경문제를 해결하기 위해 2004년도에 국제해사기구(IMO)에서 '선박의 밸러스트수와 침전물의 통제와 관리에 대한 국제협약'이 완성되어 2009년부터 발효되고 있다.
종래 밸러스트수를 처리하기 위한 방식으로 선박에 밸러스트수를 처리하기 위한 각종 처리시설을 설치하여 운용하는 방식이 활용되고 있다. 특히 여과, 전기분해, 자외선 조사 등의 방식을 사용하는 장치를 혼용하여 사용하고 있다.
아래 표시한 특허문헌을 참조하면, 종래 밸러스트수 처리시스템에서는 여과부와 자외선처리부를 이용한 밸러스트수 처리시스템을 관리하는 제어부와 별도로, 시스템 전반에 걸쳐 설치된 각종 밸브에 대한 상태 체크 및 개폐 신호는 별도의 VRC(Valve Remote Control system)에서 관장하는 이원화된 구조를 취하고 있으며, 따라서 상기 제어부에 대한 조작과 별도로 상기 VRC에 대한 조작은 관리자에 의해 수동으로 진행되어야 하기 때문에 제어관리가 복잡해지고 오작동의 우려가 커지게 된다.
(특허문헌)
공개특허공보 제10-2010-0060839호(2010. 06. 07. 공개) "밸러스트수 처리시스템"
특히, 상기 제어부에 대한 조작 및 VRC에 대한 조작을 따로 진행하는 경우에 있어 밸러스팅워밍업단계-밸러스팅단계-디밸러스팅단계의 진행에 따른 시쿼스(sequence)를 일일이 관리자가 정확하게 맞추어 조작하여야 하는 불편함은 물론, 정확한 조작이 이루어지지 않은 경우에는 처음부터 다시 작업을 수행해야 하는 비효율적인 문제를 야기하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브에 대한 개폐를 제어하는 밸브제어부와 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 관리하는 밸러스트관리부가 인터페이스를 통해 서로 정보를 송수신하여, 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업에 연동한 각종 밸브의 개폐과정이 일률적으로 자동으로 제어될 수 있도록 하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 밸브제어부와 밸러스트관리부가 통합되어 자동으로 제어됨으로서 오작동의 우려를 없애고 관리편의성을 증대시킬 수 있는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 밸러스팅워밍업단계-밸러스팅단계-디밸러스팅단계에 따른 각종 밸브의 개폐과정이 일률적으로 자동으로 제어되는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법은 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템은 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브에 대한 개폐를 제어하는 밸브제어부; 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 관리하는 밸러스트관리부; 상기 밸러스트관리부와 밸브제어부 간의 정보가 전송되도록 하는 인터페이스부;를 포함하여, 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업시 밸브제어가 자동으로 연동제어될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자동제어시스템에 있어서 상기 밸브제어부는 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브의 개폐상태를 체크하고 개폐에 대한 제어신호를 생성하는 밸브제어모듈과, 상기 밸브제어모듈을 통해 확인한 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 상기 인터페이스부를 통해 상기 밸러스트관리부에 전송하는 밸브정보전송모듈과, 상기 밸러스트관리부로부터 전송되는 제어에 관련된 정보를 상기 인터페이스부를 통해 수신하여 상기 밸브제어모듈에 전송하는 제어정보수신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자동제어시스템에 있어서 상기 밸러스트관리부는 선박의 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대한 제어신호를 생성하는 밸러스트제어모듈과, 상기 밸브정보전송모듈에서 전송된 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 수신하여 상기 밸러스트제어모듈에 전송하는 밸브정보수신모듈과, 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 상기 밸러스트제어모듈에서 생성된 제어에 관련된 정보를 전송하는 제어정보전송모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리장치의 자동제어방법은 밸브제어부로부터 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보가 인터페이스부를 통해 밸러스트관리부에 전송되는 밸브정보송수신단계; 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 밸러스트관리부로부터 선박의 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대한 제어신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 제어정보송수신단계;를 포함하여, 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업시 밸브제어가 자동으로 연동제어될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자동제어방법에 있어서 상기 제어정보송수신단계는 상기 밸러스트관리부로부터 바닷물의 취수구에 설치된 취수밸브 및 배수구에 설치된 배수밸브에 대한 개방신호와, 밸러스트탱크와 연결된 밸러스트라인에 설치된 밸러스트밸브 및 디밸러스트라인에 설치된 디밸러스트밸브에 대한 폐쇄신호와, 펌프에 대한 가동신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 밸러스팅워밍업정보송수신단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자동제어방법에 있어서 상기 제어정보송수신단계는 상기 밸러스팅워밍업정보송수신단계 이후에, 상기 밸러스트관리부로부터 바닷물의 배수구에 설치된 배수밸브에 대한 폐쇄신호와, 밸러스트라인에 설치된 밸러스트밸브에 대한 개방신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 밸러스팅정보송수신단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자동제어방법에 있어서 상기 제어정보송수신단계는 상기 밸러스팅정보송수신단계 이후에, 상기 밸러스트관리부로부터 바닷물의 취수구에 설치된 취수밸브 및 밸러스트라인에 설치된 밸러스트밸브에 대한 폐쇄신호와, 디밸러스트라인에 설치된 디밸러스트밸브 및 여과부와 자외선처리부 사이의 우회관로에 설치된 우회밸브 및 바닷물의 배수구에 설치된 배수밸브에 대한 개방신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 디밸러스팅정보송수신단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자동제어방법에 있어서 상기 제어정보송수신단계는 상기 밸러스트관리부로부터 디밸러스트라인에 설치된 디밸러스트밸브 및 여과부와 자외선처리부 사이의 우회관로에 설치된 우회밸브에 대한 폐쇄신호와, 바닷물의 취수구에 설치된 취수밸브에 대한 개방신호와, 펌프에 대한 정지신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 정지정보송수신단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브에 대한 개폐를 제어하는 밸브제어부와 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 관리하는 밸러스트관리부가 인터페이스를 통해 서로 정보를 송수신하여, 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업에 연동한 각종 밸브의 개폐과정이 일률적으로 자동으로 제어될 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
본 발명은 밸브제어부와 밸러스트관리부가 통합되어 자동으로 제어됨으로서 오작동의 우려를 없애고 관리편의성을 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 밸러스팅워밍업단계-밸러스팅단계-디밸러스팅단계에 따른 각종 밸브의 개폐과정이 일률적으로 자동으로 제어되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동제어시스템의 구조를 도시한 블럭도
도 2는 도 1의 밸브제어부의 세부구성을 도시한 블럭도
도 3은 도 1의 밸러스트관리부의 세부구성을 도시한 블럭도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동제어방법의 과정을 도시한 블럭도
도 5는 밸러스트수 처리장치에서 밸러스팅워밍업단계시 물의 순환상태를 도시한 구조도
도 6은 밸러스트수 처리장치에서 밸러스팅단계시 물의 순환상태를 도시한 구조도
도 7은 밸러스트수 처리장치에서 디밸러스팅단계시 물의 순환상태를 도시한 구조도
도 8은 밸러스트수 처리장치에서 정지단계시 물의 순환상태를 도시한 구조도
이하에서는 본 발명에 따른 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1 내지 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템은 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브에 대한 개폐를 제어하는 밸브제어부(20); 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 관리하는 밸러스트관리부(30); 상기 밸러스트관리부(30)와 밸브제어부(20) 간의 정보가 전송되도록 하는 인터페이스부(40);를 포함하여, 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업시 밸브제어가 자동으로 연동제어될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브제어부(20)는 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브에 대한 상태확인과 개폐를 제어하는 구성으로, 통상적으로 VRC(Valve Remote Control system)라는 용어로 사용되곤 한다. 본 발명에서는 종래와 같이 VRC가 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 (제어)관리하는 구성과 별개로 이원화되어 수동으로 관리자에 의해 따로 조작되어야 하는 구조에서 탈피하여, 상기 밸브제어부(20)가 후술할 인터페이스부(40)를 통해 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 통합적으로 관리제어하는 밸러스트관리부(30)와 정보를 송수신하면서 자동으로 연동제어될 수 있게 한다. 이를 위해 상기 밸브제어부(20)는 구체적으로 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브의 개폐상태를 체크하고 개폐에 대한 제어신호를 생성하는 밸브제어모듈(210)과, 상기 밸브제어모듈(210)을 통해 확인한 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 후술할 인터페이스부(40)를 통해 밸러스트관리부(30)에 전송하는 밸브정보전송모듈(220)과, 후술할 밸러스트관리부(30)로부터 전송되는 제어에 관련된 정보를 인터페이스부(40)를 통해 수신하여 상기 밸브제어모듈(210)에 전송하는 제어정보수신모듈(230)을 포함할 수 있다.
상기 밸브제어모듈(210)은 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브의 개폐상태를 체크하고 개폐에 대한 제어신호를 생성하는 구성으로, 후술할 바와 같이 밸러스트수 처리장치의 설치 및 작동을 위해 사용되는 취수밸브(511), 배수밸브(521), 밸러스트밸브(611), 디밸러스트밸브(621), 우회밸브(831) 등의 각종 밸브에 대한 개폐상태를 체크하고 해당 밸브들의 개폐에 대한 제어신호를 생성하여 제어하게 된다. 상기 밸브제어모듈(210)에 의해 체크된 각종 밸브들의 개폐상태에 대한 정보는 후술할 밸브정보전송모듈(220)을 통해 밸러스트관리부(30)로 전송되어 정보가 공유되며, 후술할 밸러스트관리부(30)에서 밸러스팅(Ballasting) 또는 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업과 연계된 제어신호가 후술할 제어정보수신모듈(230)을 통해 수신되는 경우 상기 밸브제어모듈(210)에서는 수신된 제어신호를 바탕으로 해당 작업에 연동된 각종 밸브의 개폐에 대한 제어신호를 생성하게 된다. 밸러스팅(Ballasting) 또는 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업과 연계된 각종 밸브에 대한 제어과정에 대해서는 후술하도록 한다.
상기 밸브정보전송모듈(220)은 상기 밸브제어모듈(210)을 통해 확인한 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 인터페이스부(40)를 통해 밸러스트관리부(30)에 전송하는 구성으로, 상기 밸브정보전송모듈(220)에서 인터페이스부(40)를 통해 전송되는 정보는 후술할 밸러스트관리부(30)의 밸브정보수신모듈(320)을 통해 수신되어 밸러스트제어모듈(310)에 제공되게 된다.
상기 제어정보수신모듈(230)은 후술할 밸러스트관리부(30)로부터 전송되는 제어에 관련된 정보를 인터페이스부(40)를 통해 수신하여 상기 밸브제어모듈(210)에 전송(제공)하는 구성으로, 보다 구체적으로 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에서 생성된 선박의 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대한 제어신호는 제어정보전송모듈(330)에서 인터페이스부(40)를 통해 상기 제어정보수신모듈(230)에 전송되고, 상기 정보를 수신한 제어정보수신모듈(230)은 이를 상기 밸브제어모듈(210)에 전송(제공)하여 상기 밸브제어모듈(210)에서는 수신된 제어신호를 바탕으로 해당 작업에 연동된 각종 밸브의 개폐에 대한 제어신호를 생성하도록 한다.
상기 밸러스트관리부(30)는 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 통합적으로 관리하는 제어 구성으로, 선박의 밸러스트수의 처리를 위해 탑재되는 여과부(81)(이는 필터를 활용한 여과방식으로 밸러스트수에 포함된 이물질을 제거한다), 자외선처리부(82)(이는 자외선 조사방식으로 밸러스트수에 포함된 미생물 등을 살균하게 된다) 등의 밸러스트수 처리장치의 작동 여부, 작동 순서 등을 총괄적으로 관리,제어하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 종래와 같이 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 통합(제어)관리하는 구성이 각종 밸브의 개폐를 제어하는 VRC와 별개로 이원화되어 운용되는 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 밸러스트관리부(30)가 후술할 인터페이스부(40)를 통해 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브에 대한 상태확인과 개폐를 제어하는 상기 밸브제어부(20)와 정보를 송수신하면서 자동으로 연동제어될 수 있게 한다. 이를 위해 상기 밸러스트관리부(30)는 구체적으로 선박의 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대한 제어신호를 생성하는 밸러스트제어모듈(310)과, 상기 밸브정보전송모듈(220)에서 전송된 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 수신하여 상기 밸러스트제어모듈(310)에 전송하는 밸브정보수신모듈(320)과, 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 상기 밸러스트제어모듈(310)에서 생성된 제어에 관련된 정보를 전송하는 제어정보전송모듈(330)을 포함할 수 있다.
상기 밸러스트제어모듈(310)은 선박의 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대한 제어신호를 생성하는 구성으로, 선박의 밸러스트수의 처리를 위해 탑재되는 여과부(81), 자외선처리부(82) 등의 밸러스트수 처리장치의 워밍업 및 작동 여부, 작동 순서 등을 총괄적으로 관리,제어하게 된다. 특히, 본 발명에서 상기 밸러스트제어모듈(310)은 상기 밸브제어모듈(210)에 의해 체크된 각종 밸브들의 개폐상태에 대한 정보를 후술할 밸브정보수신모듈(320)을 통해 수신하여 이를 바탕으로 밸러스팅(Ballasting) 또는 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업과 연계된 각종 밸브들의 개폐에 관련된 제어신호를 생성하여 후술할 제어정보전송모듈(330)을 통해 상기 밸브제어모듈(210)에 전송될 수 있도록 한다. 밸러스팅(Ballasting) 또는 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업과 연계된 각종 밸브에 대한 제어과정에 대해서는 후술하도록 한다.
상기 밸브정보수신모듈(320)은 상기 밸브정보전송모듈(220)에서 전송된 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 수신하여 상기 밸러스트제어모듈(310)에 전송하는 구성으로, 보다 구체적으로 상기 밸브제어부(20)의 밸브제어모듈(210)을 통해 확인된 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보가 상기 밸브정보전송모듈(220)에서 인터페이스부(40)를 통해 상기 밸브정보수신모듈(320)에 전송되면, 상기 정보를 수신한 밸브정보수신모듈(320)은 이를 상기 밸러스트제어모듈(310)에 전송(제공)하여 상기 밸러스트제어모듈(310)에서 수신된 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 선박의 밸러스팅 또는 디밸러스팅 작업에 연동된 각종 밸브들의 개폐와 관련된 제어신호를 생성하도록 한다.
상기 제어정보전송모듈(330)은 상기 밸러스트제어모듈(310)에서 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대해 생성된 제어에 관련된 정보를 전송하는 구성으로, 상기 제어정보전송모듈(330)에서 인터페이스부(40)를 통해 전송되는 정보는 상기 밸브제어부(20)의 제어정보수신모듈(230)을 통해 수신되어 상기 밸브제어모듈(210)에 제공되게 된다.
상기 인터페이스부(40)는 상기 밸러스트관리부(30)와 밸브제어부(20) 간의 정보가 전송되도록 하는 구성으로, 상기 인터페이스부(40)는 유선 또는 무선 방식으로 상기 밸러스트관리부(30)와 밸브제어부(20) 간을 연결시켜 양자 간의 정보(데이터)가 송수신될 수 있도록 한다. 상기 인터페이스부(40)로는 시리얼(serial)기반의 보편적으로 많이 활용되고 있는 MODBUS 프로토콜(Protocol) 등을 이용하여 정보(데이터)가 송수신되도록 할 수 있다.
이하에서는, 도 4 내지 8을 참조하여 본 발명에 따른 밸러스트수 처리장치의 자동제어방법에 따라 밸러스팅(Ballasting) 또는 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업과 연계된 각종 밸브에 대한 제어과정에 대해 설명하도록 한다.
앞서 설명한 상기 자동제어시스템을 활용한 밸러스팅(Ballasting) 또는 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업에 따른 밸러스트수 처리장치의 자동제어방법은 밸브제어부(20)로부터 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보가 인터페이스부(40)를 통해 밸러스트관리부(30)에 전송되는 밸브정보송수신단계(S2); 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 밸러스트관리부(30)로부터 생성되는 선박의 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대한 제어신호가 인터페이스부(40)를 통해 밸브제어부(20)에 전송되는 제어정보송수신단계(S4);를 포함할 수 있다.
상기 밸브정보송수신단계(S2)는 밸브제어부(20)로부터 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보가 인터페이스부(40)를 통해 밸러스트관리부(30)에 전송되는 과정으로, 상기 밸브제어부(20)의 밸브제어모듈(210)을 통해 확인한 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보는 상기 밸브정보전송모듈(220)-인터페이스부(40)-밸브정보수신모듈(320)을 통해 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에 제공되게 되며, 상기 밸러스트제어모듈(310)에서는 수신된 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 선박의 밸러스팅 또는 디밸러스팅 작업에 연동된 각종 밸브들의 개폐와 관련된 제어신호를 생성하게 된다.
상기 제어정보송수신단계(S4)는 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)로부터 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 생성되는 선박의 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대한 제어신호가 인터페이스부(40)를 통해 밸브제어부(20)에 전송되는 과정으로, 보다 구체적으로는 도 4에 도시된 바와 같이 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 따른 밸러스팅워밍업정보송수신단계(S41), 밸러스팅정보송수신단계(S42), 디밸러스팅정보송수신단계(S43), 정지정보송수신단계(S44)로 이루어질 수 있다.
상기 밸러스팅워밍업정보송수신단계(S41)는 수취한 바닷물에 대한 실제 밸러스팅 작업이 이루어지기 이전에 밸러스트수 처리장치(여과부(81), 자외선처리부(82) 등)에 대한 예열 및 예비운전과정이 이루어지는 워밍업(warming-up) 작업이 수행되는 과정으로, 이때 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에서는 각종 밸브들에 대한 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 하여 밸러스팅 작업의 워밍업 작업에 대한 수행을 결정한 다음, 바닷물을 취수하는 취수구(51)에 설치된 취수밸브(511) 및 바닷물(또는 밸러스트수)를 배출하는 배수구(52)에 설치된 배수밸브(521)에 대한 개방신호와, 밸러스트수를 저장하는 밸러스트탱크(70)와 연결되어 처리된 밸러스트수가 밸러스트탱크(70)로 이동하는 통로인 밸러스트라인(61)에 설치된 밸러스트밸브(611) 및 밸러스트탱크(70)에 저장되어 있던 밸러스트수가 배출을 위해 이동하는 통로인 디밸러스트라인(62)에 설치된 디밸러스트밸브(621)에 대한 폐쇄신호와, 펌프(84)에 대한 가동신호를 생성하여(도 5 참조), 상기 제어정보전송모듈(330)-인터페이스부(40)-제어정보수신모듈(230)을 통해 밸브제어부(20)의 밸브제어모듈(210)에 전송하게 되면, 상기 밸브제어모듈(210)에서는 수신된 제어신호를 바탕으로 해당 작업에 연동된 각종 밸브들의 개폐에 대한 제어신호를 생성하여 제어를 수행하게 된다.
도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 선박의 밸러스팅(Ballasting)을 위한 워밍업(warming-up) 작업은 밸러스트수 처리장치(여과부(81), 자외선처리부(82) 등)를 운전 및 예열시키기 위해 실제 바닷물을 수취하여 밸러스트수 처리장치(여과부(81), 자외선처리부(82) 등)를 운전시키기는 하지만 처리된 밸러스트수를 밸러스트탱크(70)에 저장시키는 것이 아니라 바로 배출시키는 것이므로, 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에서는 이를 위해 밸러스트탱크(70)로 연결되는 통로인 밸러스트라인(61)에 설치된 밸러스트밸브(611) 및 디밸러스트라인(62)에 설치된 디밸러스트밸브(621)에 대한 폐쇄신호를 통해 처리된 밸러스트수가 밸러스트탱크(70)로 이동될 수 있는 것을 차단시킨 다음, 바닷물을 취수하는 취수구(51)에 설치된 취수밸브(511) 및 처리된 밸러스트수가 배출하는 배수구(52)에 설치된 배수밸브(521)에 대한 개방신호 및 펌프(84)에 대한 가동신호를 통해, 상기 취수구(51)를 통해 유입된 바닷물이 밸러스트수 처리장치(여과부(81) 및 자외선처리부(82))를 순차적으로 거치면서 처리된 후 상기 배수구(52)를 통해 배출될 수 있게 한다.
상기 밸러스팅정보송수신단계(S42)는 수취한 바닷물에 대한 실제 밸러스팅 작업이 수행되는 과정으로, 이때 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에서는 각종 밸브들에 대한 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 하여 상기 밸러스팅워밍업정보송수신단계(S41) 이후에 실제 밸러스팅 작업에 대한 수행을 결정한 다음, 바닷물의 배수구(52)에 설치된 배수밸브(521)에 대한 폐쇄신호와, 밸러스트탱크(70)와 연결되어 처리된 밸러스트수가 밸러스트탱크(70)로 이동하는 통로인 밸러스트라인(61)에 설치된 밸러스트밸브(611)에 대한 개방신호를 생성하여(도 6 참조), 상기 제어정보전송모듈(330)-인터페이스부(40)-제어정보수신모듈(230)을 통해 밸브제어부(20)의 밸브제어모듈(210)에 전송하게 되면, 상기 밸브제어모듈(210)에서는 수신된 제어신호를 바탕으로 해당 작업에 연동된 각종 밸브들의 개폐에 대한 제어신호를 생성하여 제어를 수행하게 된다.
도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 선박의 실제 밸러스팅(Ballasting) 작업은 밸러스트수 처리장치인 여과부(81)와 자외선처리부(82) 등을 순차적으로 거치면서 처리된 밸러스트수를 밸러스트탱크(70) 내에 저장시키는 것이므로, 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에서는 이를 위해 상기 밸러스팅워밍업정보송수신단계(S41) 이후에 처리된 밸러스트수가 배출되는 배수구(52)에 설치된 배수밸브(521)에 대한 폐쇄신호를 통해 처리된 밸러스트수가 바다로 배출되는 것을 차단시킨 다음, 밸러스트탱크(70)로 연결되는 통로인 밸러스트라인(61)에 설치된 밸러스트밸브(611)에 대한 개방신호를 통해 밸러스트수 처리장치를 거치면서 처리된 밸러스트수가 상기 밸러스트라인(61)을 따라 이동하여 밸러스트탱크(70) 내에 저장될 수 있게 한다.
상기 디밸러스팅정보송수신단계(S43)는 밸러스트탱크(70)에 저장된 밸러스트수를 바다로 배출시키는 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업이 수행되는 과정으로, 이때 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에서는 각종 밸브들에 대한 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 하여 실제 디밸러스팅 작업에 대한 수행을 결정한 다음, 바닷물의 취수구(51)에 설치된 취수밸브(511) 및 밸러스트라인(61)에 설치된 밸러스트밸브(611)에 대한 폐쇄신호와, 디밸러스트라인(62)에 설치된 디밸러스트밸브(621) 및 여과부(81)와 자외선처리부(82) 사이의 우회관로(83)에 설치된 우회밸브(831) 및 바닷물의 배수구(52)에 설치된 배수밸브(521)에 대한 개방신호를 생성하여(도 7 참조), 상기 제어정보전송모듈(330)-인터페이스부(40)-제어정보수신모듈(230)을 통해 밸브제어부(20)의 밸브제어모듈(210)에 전송하게 되면, 상기 밸브제어모듈(210)에서는 수신된 제어신호를 바탕으로 해당 작업에 연동된 각종 밸브들의 개폐에 대한 제어신호를 생성하여 제어를 수행하게 된다.
도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 선박의 실제 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업은 밸러스트수를 저장하는 밸러스트탱크(70) 내 수위가 기준수위 이상인 경우 등에 있어 밸러스트탱크(70) 내 밸러스트수를 바다로 배출시키는 것이므로, 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에서는 이를 위해 상기 밸러스팅정보송수신단계(S42)가 끝난 이후(상기 밸러스팅정보송수신단계(S42)와 연속적이지는 않음)에, 바닷물을 취수하는 취수구(51)에 설치된 취수밸브(511) 및 처리된 밸러스트수가 밸러스트탱크(70)로 유입되는 밸러스트라인(61)에 설치된 밸러스트밸브(611)에 대한 폐쇄신호를 통해 바닷물에 대한 추가적인 처리과정이나 그 과정을 통해 처리된 밸러스트수가 추가로 밸러스트탱크(70) 내로 유입되는 것을 차단시킨 다음, 밸러스트탱크(70)로부터 밸러스트수가 유출되는 디밸러스트라인(62)에 설치된 디밸러스트밸브(621) 및 여과부(81)와 자외선처리부(82) 사이의 우회관로(83)에 설치된 우회밸브(831) 및 밸러스트수를 배출시키는 배수구(52)에 설치된 배수밸브(521)에 대한 개방신호를 통해 밸러스트탱크(70) 내의 밸러스트수가 상기 디밸러스트라인(62)과 우회관로(83)를 거쳐 자외선처리부(82)에서 살균된 다음 배수구(52)를 통해 바다로 배출될 수 있게 한다.
상기 정지정보송수신단계(S44)는 상기 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업(또는 밸러스팅 작업일 수 있음)이 정지되는 과정으로, 이때 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에서는 각종 밸브들에 대한 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 하여 실제 디밸러스팅 작업의 정지를 결정한 다음, 상기 디밸러스트라인(62)에 설치된 디밸러스트밸브(621) 및 여과부(81)와 자외선처리부(82) 사이의 우회관로(83)에 설치된 우회밸브(831)에 대한 폐쇄신호와, 바닷물의 취수구(51)에 설치된 취수밸브(511)에 대한 개방신호와, 펌프(84)에 대한 정지신호를 생성하여(도 8참조), 상기 제어정보전송모듈(330)-인터페이스부(40)-제어정보수신모듈(230)을 통해 밸브제어부(20)의 밸브제어모듈(210)에 전송하게 되면, 상기 밸브제어모듈(210)에서는 수신된 제어신호를 바탕으로 해당 작업에 연동된 각종 밸브들의 개폐에 대한 제어신호를 생성하여 제어를 수행하게 된다.
도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 선박의 디밸러스팅(De-Ballasting) 작업에 대한 정지는 밸러스트탱크(70) 내 밸러스트수의 추가적인 배출을 차단하면서도 밸러스트수 처리장치(여과부(81), 자외선처리부(82) 등)가 천천히 작동을 멈출 수 있도록 하는 쿨링(Cooling)작업을 수행하는 것이므로, 상기 밸러스트관리부(30)의 밸러스트제어모듈(310)에서는 이를 위해 상기 디밸러스팅정보송수신단계(S43) 직후에, 상기 디밸러스트라인(62)에 설치된 디밸러스트밸브(621)에 대한 폐쇄신호를 통해 밸러스트탱크(70) 내 밸러스트수가 추가적으로 유출되는 것을 차단시킨 다음, 여과부(81)와 자외선처리부(82) 사이의 우회관로(83)에 설치된 우회밸브(831)에 대한 폐쇄신호와 여과부(81) 전단의 밸브 및 바닷물의 취수구(51)에 설치된 취수밸브(511)에 대한 개방신호를 통해 상기 취수구(51)에서 취수된 바닷물이 밸러스트수 처리장치(여과부(81), 자외선처리부(82) 등)를 거치게 하면서 밸러스트수 처리장치가 가동을 급작스럽게 멈추지 않도록 한 상태에서 펌프(84)를 서서히 정지시키는 정지신호를 통해 밸러스트수 처리장치가 천천히 작동을 멈출 수 있게(쿨링(Cooling)작업) 한다.
이와 같은 과정을 통해 본 발명에 따른 밸러스트수 처리장치의 자동제어방법은 상기 밸브제어부(20)와 밸러스트관리부(30)가 통합되어 자동으로 제어됨으로써 상기 밸러스팅워밍업단계-밸러스팅단계-디밸러스팅단계-정지단계에 따른 각종 밸브의 개폐과정이 일률적으로 자동으로 제어되어 오작동의 우려를 없애고 관리편의성을 증대시킬 수 있게 된다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
20: 밸브제어부 210: 밸브제어모듈
220: 밸브정보전송모듈 230: 제어정보수신모듈
30: 밸러스트관리부 310: 밸러스트제어모듈
320: 밸브정보수신모듈 330: 제어정보전송모듈
40: 인터페이스부 51: 취수구
511: 취수밸브 52: 배수구
521; 배수밸브 61: 밸러스트라인
611: 밸러스트밸브 62: 디밸러스트라인
621: 디밸러스트밸브 70: 밸러스트탱크
81: 여과부 82: 자외선처리부
83: 우회관로 831: 우회밸브
84: 펌프

Claims (8)

  1. 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브에 대한 개폐를 제어하는 밸브제어부;
    선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업을 관리하는 밸러스트관리부;
    상기 밸러스트관리부와 밸브제어부 간의 정보가 전송되도록 하는 인터페이스부;를 포함하여, 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업시 밸브제어가 자동으로 연동제어될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브제어부는 밸러스트수 처리장치에 사용되는 각종 밸브의 개폐상태를 체크하고 개폐에 대한 제어신호를 생성하는 밸브제어모듈과, 상기 밸브제어모듈을 통해 확인한 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 상기 인터페이스부를 통해 상기 밸러스트관리부에 전송하는 밸브정보전송모듈과, 상기 밸러스트관리부로부터 전송되는 제어에 관련된 정보를 상기 인터페이스부를 통해 수신하여 상기 밸브제어모듈에 전송하는 제어정보수신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 밸러스트관리부는 선박의 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대한 제어신호를 생성하는 밸러스트제어모듈과, 상기 밸브정보전송모듈에서 전송된 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 수신하여 상기 밸러스트제어모듈에 전송하는 밸브정보수신모듈과, 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 상기 밸러스트제어모듈에서 생성된 제어에 관련된 정보를 전송하는 제어정보전송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어시스템.
  4. 밸브제어부로부터 각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보가 인터페이스부를 통해 밸러스트관리부에 전송되는 밸브정보송수신단계;
    각종 밸브의 개폐상태에 대한 정보를 바탕으로 밸러스트관리부로부터 선박의 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에 대한 제어신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 제어정보송수신단계;를 포함하여, 선박의 밸러스팅 및 디밸러스팅 작업시 밸브제어가 자동으로 연동제어될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어정보송수신단계는 상기 밸러스트관리부로부터 바닷물의 취수구에 설치된 취수밸브 및 배수구에 설치된 배수밸브에 대한 개방신호와, 밸러스트탱크와 연결된 밸러스트라인에 설치된 밸러스트밸브 및 디밸러스트라인에 설치된 디밸러스트밸브에 대한 폐쇄신호와, 펌프에 대한 가동신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 밸러스팅워밍업정보송수신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어정보송수신단계는 상기 밸러스팅워밍업정보송수신단계 이후에, 상기 밸러스트관리부로부터 바닷물의 배수구에 설치된 배수밸브에 대한 폐쇄신호와, 밸러스트라인에 설치된 밸러스트밸브에 대한 개방신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 밸러스팅정보송수신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어정보송수신단계는 상기 밸러스팅정보송수신단계 이후에, 상기 밸러스트관리부로부터 바닷물의 취수구에 설치된 취수밸브 및 밸러스트라인에 설치된 밸러스트밸브에 대한 폐쇄신호와, 디밸러스트라인에 설치된 디밸러스트밸브 및 여과부와 자외선처리부 사이의 우회관로에 설치된 우회밸브 및 바닷물의 배수구에 설치된 배수밸브에 대한 개방신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 디밸러스팅정보송수신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어정보송수신단계는 상기 밸러스트관리부로부터 디밸러스트라인에 설치된 디밸러스트밸브 및 여과부와 자외선처리부 사이의 우회관로에 설치된 우회밸브에 대한 폐쇄신호와, 바닷물의 취수구에 설치된 취수밸브에 대한 개방신호와, 펌프에 대한 정지신호가 인터페이스부를 통해 밸브제어부에 전송되는 정지정보송수신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수 처리장치의 자동제어방법.
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