KR101464323B1 - Apparatus for vessel navigation efficiency - Google Patents

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KR101464323B1
KR101464323B1 KR1020140036828A KR20140036828A KR101464323B1 KR 101464323 B1 KR101464323 B1 KR 101464323B1 KR 1020140036828 A KR1020140036828 A KR 1020140036828A KR 20140036828 A KR20140036828 A KR 20140036828A KR 101464323 B1 KR101464323 B1 KR 101464323B1
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손세훈
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주식회사 에이드
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Abstract

The present invention relates to a vessel navigation device which can calculate vessel navigation efficiency unaffected by external conditions such as waves. According to an embodiment of the present invention, the vessel navigation device includes a data storage server receiving unit equipment efficiency from a vessel navigation/operation control unit and storing the unit equipment efficiency; a vessel navigation efficiency calculation unit using multiple unit equipment operation data collected by the data storage server to calculate unit equipment operation efficiency, calculating the vessel navigation efficiency based on the unit equipment operation efficiency, and storing the vessel navigation efficiency in the data storage server; and a data collection unit sending the unit equipment operation data from the vessel navigation control unit to the data storage server.

Description

선박 운항 장치{Apparatus for vessel navigation efficiency}{Apparatus for vessel navigation efficiency}

본 발명은 선박 운항 장치로서, 파도 등의 외부 조건에 영향을 받지 않는 선박 운항 효율을 산출할 수 있는 선박 운항 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a ship navigation apparatus capable of calculating a ship navigation efficiency which is not affected by external conditions such as waves.

선박은 에너지 효율이 가장 높은 운송 기관이지만 에너지 효율을 높일 수 있는 방법을 계속 강구하고 있다. 최근 연구 결과에 의하면 이산화탄소를 줄일 수 있는 방법으로 성능을 향상하기 위하여 선박과 추진 시스템의 최적화 설계, 주기관의 폐열 회수 시스템(WHS)의 추가설치, 연료절약형으로 디젤엔진의 정격 조정, 감속 운전과 최적 항로 운항 등이 있다. 운항선박에서 에너지 관리를 위한 다양한 에너지 효율 운전지표를 규정화하여 관리하는 등 운항 효율을 중요시하고 있다. 예를 들어, 운항선박에서 에너지 관리를 위한 에너지 효율 운전지표인 선박운영연비지수(EEOI;Energy Efficiency Operational Index) 등을 규정화하여 운항 효율을 중요시하고 있다.Ships are the most energy efficient carriers, but they are still looking for ways to increase energy efficiency. According to the recent research results, it was found that the optimum design of the ship and propulsion system, the installation of the waste heat recovery system (WHS) of the main engine, the adjustment of the diesel engine with the fuel saving type, And optimal navigation. The efficiency of operation efficiency is emphasized by regulating and managing various energy efficiency driving indicators for energy management on the ship. For example, the efficiency of operation efficiency index (EEOI), which is an energy efficiency driving indicator for energy management, is stipulated in the operating vessels.

일반적으로 선박의 운항효율이라 함은 선박의 운항거리와 연료소비량으로 계산된다. 이러한 계산은 선박의 운항조건, 즉 운항 중의 파도의 높이, 조류의 방향과 세기, 바람의 세기와 방향 등의 외부 조건과 수화물의 무게에 따른 배수량에 따라 많은 영향을 받는다. 현재는 구해진 효율에 외부조건을 보정하여 선박의 효율로 사용하고 있다. 하지만 이 계산은 보정 항목의 종류가 많고 측정이 어려워 정확하지가 않아 신뢰도가 낮다. 또 외부조건 등의 영향력이 커 선박의 운항 효율에 대한 신뢰도가 낮다는 문제점이 있다. 따라서 파도 높이, 조류 방향 및 세기 등의 운항 외부조건의 영향이 작고 신뢰성 있는 운항 효율을 산출하는 것이 필요한 실정이다.
In general, the operating efficiency of the ship is calculated by the distance of the ship and the fuel consumption. These calculations are influenced by the ship's operating conditions, ie, the height of the waves during operation, the direction and intensity of the algae, the external conditions such as wind direction and direction, and the amount of drainage depending on the weight of the baggage. At present, the external conditions are corrected for the efficiency obtained and used as the efficiency of the ship. However, this calculation has low reliability because it has many kinds of correction items and is not accurate because it is difficult to measure. Also, there is a problem that the reliability of the ship's operation efficiency is low due to the influence of external conditions and the like. Therefore, it is necessary to calculate the operating efficiency with a small influence of the external conditions such as the wave height, the direction and intensity of the tide, and the reliability.

한국공개특허 10-2013-0120119Korean Patent Publication No. 10-2013-0120119

본 발명의 기술적 과제는 파도 등의 운항 외부 조건에 영향을 받지 않고 신뢰할 수 있는 선박 운항 효율을 산출하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 산출한 선박 운항 효율을 이용하여 효율적인 선박 운항이 이루어지도록 하는데 있다.
The technical problem of the present invention is to calculate a reliable vessel operating efficiency without being affected by external conditions such as waves. The technical problem of the present invention is to make efficient ship operation using the calculated ship operation efficiency.

본 발명의 실시 형태는 선박 운항 제어 유닛으로부터의 설비 운전 데이터를 데이터 저장 서버에 전송하는 데이터 수집부; 상기 선박 운항 제어 유닛으로부터 상기 단위 설비 운전 데이터를 수신하여 저장하는 데이터 저장 서버; 상기 데이터 저장 서버에 수집된 단위 설비 데이터를 이용하여 단위 설비의 효율 및 선박 운항 효율을 산출하여 상기 데이터 저장 서버에 저장하는 선박 운항 효율 산출부;를 포함한다.An embodiment of the present invention is a data collection system comprising: a data collection unit for transmitting facility operation data from a ship navigation control unit to a data storage server; A data storage server for receiving and storing the unit facility operation data from the ship navigation control unit; And a ship operation efficiency calculator for calculating the efficiency of the unit facility and the ship operation efficiency using the unit facility data collected in the data storage server and storing the calculated efficiency and the ship operation efficiency in the data storage server.

상기 선박 운항 효율 산출부는, 엔진의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 엔진효율, 발전기의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 발전기효율, 모터의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 모터효율, 프로펠러의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 추진력효율을 기초로 상기 선박 운항 효율을 산출한다.The ship operating efficiency calculating unit calculates the operating efficiency of the ship based on the engine efficiency as the output energy of the engine, the generator efficiency as the efficiency of the output energy with respect to the input energy of the generator, the motor efficiency as the efficiency of the output energy with respect to the input energy of the motor, The ship operating efficiency is calculated on the basis of the driving force efficiency, which is the efficiency of the contrast output energy.

상기 선박 운항 효율 산출부는, ηE:엔진효율, ηG:발전기효율, ηM:모터효율, ηT:추진력효율, Fi:각 엔진의 에너지 입력이라 할 때, 선박 운항 효율(ηship)은,

Figure 112014030165116-pat00001
에 의해 산출된다.The ship operating efficiency calculator calculates the ship operating efficiency (η ship ) as follows: η E : engine efficiency η G : generator efficiency η M : motor efficiency η T : propulsion efficiency F i : silver,
Figure 112014030165116-pat00001
Lt; / RTI >

상기 선박 운항 효율 산출부는, ηE:엔진효율, ηG:발전기효율, ηM:모터효율, ηT:추진력효율, Fi:각 엔진의 에너지 입력, AUX:소내 소비율(소내소비/총발전량)이라 할 때, 선박 운항 효율(ηship)은,The ship operating efficiency calculating unit calculates the operating efficiency of the ship as follows: η E : engine efficiency η G : generator efficiency η M : motor efficiency η T : propulsion efficiency F i : energy input of each engine AUX: ), The ship operating efficiency (? Ship )

Figure 112014030165116-pat00002
에 의해 산출된다.
Figure 112014030165116-pat00002
Lt; / RTI >

상기 엔진 효율은, 정규화된 외부 조건 규격을 사용하여 보정된 엔진 효율임을 특징으로 한다.And the engine efficiency is an engine efficiency corrected using a normalized external condition standard.

상기 데이터 수집부는, 상기 선박 운항 제어 유닛으로부터의 단위 설비 효율을 단방향으로 각각 수신하는 적어도 두 개 이상의 단방향 통신 모듈; 상기 단방향 통신 모듈로부터 단위 설비 효율을 버퍼링하여 상기 데이터 저장 서버로 전달하는 적어도 두 개 이상의 수집 버퍼;를 포함하며, 상기 단방향 통신 모듈과 수집 버퍼간의 데이터 송신을 다중 네트워크 연결로 구현함을 특징으로 한다.Wherein the data collecting unit comprises at least two unidirectional communication modules each for receiving unit facility efficiency from the ship navigation control unit in a unidirectional manner; And at least two collection buffers for buffering unit facility efficiency from the unidirectional communication module and delivering the unit facility efficiency to the data storage server, wherein the data transmission between the unidirectional communication module and the collection buffer is realized by multiple network connections .

상기 단방향 통신 모듈은 각 수집 버퍼에 단위 설비 효율을 전송하며, 상기 데이터 저장 서버는 각 수집 버퍼에 버퍼링된 단위 설비 효율을 선입선출방식(FIFO)으로 읽어들여 저장함을 특징으로 한다.The unidirectional communication module transmits the unit facility efficiency to each collection buffer, and the data storage server reads and stores the unit facility efficiency buffered in each collection buffer as a first-in first-out (FIFO) manner.

상기 선박 운항 효율을 실시간으로 모니터링하며, 상기 선박 운항 효율이 미리 설정한 경고 임계치보다 낮은 경우 알람 경고하는 모니터링 경고부;를 포함한다.And a monitoring warning unit for monitoring the ship operation efficiency in real time and warning an alarm when the ship operation efficiency is lower than a preset warning threshold.

상기 경고 임계치는 과거 선박 운항 효율의 이력을 바탕으로 한 임계치를 설정하며 동시에 효율 하락 추세를 감시하는 것을 특징으로 한다.Wherein the warning threshold is set based on a history of past ship operation efficiency and at the same time monitoring an efficiency decline trend.

상기 선박 운항 효율이 미리 설정한 경고 임계치보다 낮아 알람 경고가 발생하는 경우, 선박의 운항을 담당하는 단위설비의 효율을 감시하여 다음 계류 시 단위설비의 정비를 유도한다.
If the alarm is generated due to the ship operation efficiency being lower than the warning threshold set in advance, the efficiency of the unit facility responsible for the operation of the ship is monitored to induce maintenance of the unit facility at the next mooring.

본 발명의 실시 형태에 따르면 외부 조건을 고려하지 않아도 정확한 선박 운항 효율을 산출할 수 있다. 또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 선박 운항 효율의 값에 따라서 선박 운항을 함으로써, 선박 운항 중의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, accurate vessel operating efficiency can be calculated without considering external conditions. According to the embodiment of the present invention, it is possible to improve the energy efficiency during ship operation by operating the ship according to the value of the ship operation efficiency.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단일 수집 노드로 된 데이터 수집부를 가진 선박 운항 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 수집 노드로 된 데이터 수집부를 가진 선박 운항 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 경고부가 구비된 단일 수집 노드로 된 데이터 수집부를 가진 선박 운항 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 경고부가 구비된 다중 수집 노드로 된 데이터 수집부를 가진 선박 운항 장치의 블록도이다.
1 is a block diagram of a maritime navigation apparatus having a data collection unit as a single collection node according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a ship navigation apparatus having a data collector as multiple collection nodes according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a ship navigation apparatus having a data collection unit as a single collection node equipped with a monitoring warning unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a ship navigation apparatus having a data collection unit as a multiple collection node equipped with a monitoring and warning unit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단일 수집 노드로 된 데이터 수집부를 가진 선박 운항 장치의 블록도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 수집 노드로 된 데이터 수집부를 가진 선박 운항 장치의 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram of a ship navigation apparatus having a data collection unit as a single collection node according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a ship navigation apparatus having a data collection unit composed of multiple collection nodes Block diagram.

이하에서 선박이라 함은, 엔진의 힘에 의해 물에 떠서 사람, 가축, 물자를 싣고서 물 표면에서 이동할 수 있는 구조물로서, 물 위의 모든 엔진 구동 교통 수단을 포함한다. 따라서 여객선, 화물선, 전투함, 민간 유람선 등 엔진을 원동력으로 하는 모든 수상 이동체를 포함한다.In the following, the term "ship" refers to a structure that can be lifted by the force of an engine and move from the water surface by carrying people, livestock and materials, including all engine driven transportation means on the water. Therefore, it includes all the award-winning vehicles powered by engines such as passenger ships, cargo ships, combat ships, and private cruise ships.

선박 운항 장치는 선박 운항, 운전 제어 유닛(100), 데이터 저장 서버(300), 선박 운항 효율 산출부(400), 데이터 수집부(200)를 포함한다.The ship navigation apparatus includes a ship navigation, operation control unit 100, a data storage server 300, a ship navigation efficiency calculation unit 400, and a data collection unit 200.

선박 운항, 운전 제어 유닛(100)은 선박의 운항, 유지에 관여하는 모든 단위 설비의 운전을 담당한다. 선박 운항,운전 제어 유닛(100)은 DCS(Distributed Control System), PLC(Programable Logic Controller) 등의 로직에 의해 설계된 운항 제어를 수행한다.The ship navigation and operation control unit 100 is responsible for the operation of all the unit facilities involved in the operation and maintenance of the ship. The ship navigation and operation control unit 100 performs navigation control designed by logic such as DCS (Distributed Control System) and PLC (Programmable Logic Controller).

한편, 데이터 수집부(200)는, 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)으로부터의 단위 설비 운전 데이터를 데이터 저장 서버(300)에 전송한다. 이를 위해, 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)으로부터의 단위 설비 운전 데이터를 각각 단방향으로 수신하는 단방향 통신 모듈(210)과, 단방향 통신 모듈(210)로부터 단위 설비 운전 데이터를 버퍼링하여 데이터 저장 서버(300)로 전달하는 수집 버퍼(220)를 포함한다.On the other hand, the data collection unit 200 transmits the unit facility operation data from the ship navigation and operation control unit 100 to the data storage server 300. For this, a unidirectional communication module 210 for receiving the unit facility operation data from the ship navigation and operation control unit 100 in a unidirectional manner and a data storage server (not shown) for buffering the unit facility operation data from the unidirectional communication module 210 300 to the acquisition buffer 220.

단위 설비 운전 데이터 전송에 있어서 안전성이 매우 중요하며 이러한 안전성은 선박 운항, 운전 제어 시스템이 운전 데이터 전송 라인을 통한 영향 즉,바이러스, 웜, 해킹 및 오동작 명령 등의 영향을 받으면 안 된다. 이러한 이유로 단방향 통신 모듈(210)은 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)으로부터 전송되는 단위 설비 운전 데이터 흐름이 오직 수집이 이루어지도록 수집 서버로만 전송이 이루어지도록 하며 운전, 운항 시스템의 방향으로는 어떠한 통신도 이루어지지 않도록 단방향 통신을 지원하는 통신 네트워크이다. 단방향 통신(non-way communication)은, 데이터의 흐름에 따라 구분한 통신 방식 중의 하나로, 데이터의 흐름이 한 방향으로만 이루어지는 통신 방식으로서, 라디오 방송처럼 방송 데이터를 수신할 수는 있지만 데이터를 보낼 수 없는 형태의 통신 방식이다. 따라서 단방향 통신 모듈(210)은 외부의 어떠한 요인으로부터 영향을 받지 않고 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)으로부터의 단위 설비 운전 데이터를 정확하게 수집 버퍼(220)로 전송할 수 있다. Safety is crucial in the operation of unit facility operation data transmission. This safety should not be affected by the ship operation and operation control system through the operation data transmission line, ie, virus, worm, hacking and malfunction command. For this reason, the unidirectional communication module 210 allows the unit facility operation data flow transmitted from the ship navigation and operation control unit 100 to be transmitted only to the collection server so that only the collection operation is performed. In the direction of the operation and navigation system, Way communication so as not to cause unilateral communication. Non-way communication is one of the communication methods classified according to the flow of data. It is a communication method in which the flow of data is performed in only one direction. It is capable of receiving broadcast data like radio broadcast, It is a communication system without a form. Accordingly, the unidirectional communication module 210 can accurately transmit the unit facility operation data from the ship operation and operation control unit 100 to the collection buffer 220 without being affected by any external factors.

선박 운항, 운전 제어 유닛(100)으로부터의 단위 설비 운전 데이터를 각각 단방향으로 수신하는 단방향 통신 모듈(210)은, 수신한 단위 설비 운전 데이터를 수집 버퍼(220)에 전송하여, 수집 버퍼(220)에 단위 설비 운전 데이터를 버퍼링되도록 한다. 즉. 수집 버퍼(220)는, 단방향 통신 모듈(210)로부터 단위 설비 운전 데이터를 버퍼링하여 데이터 저장 서버(300)로 제공한다. 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)과 데이터 저장 서버(300) 사이에 수집 버퍼(220)를 두는 이유는, 네트워크에 문제가 발생하거나 데이터 저장 서버(300)에 문제가 발생한 경우, 중간 저장소 역할을 수행하여 데이터 수집이 결과적으로 문제되지 않도록 하기 위함이다. 선박 운항 효율(vessel navigation efficiency)을 실시간으로 산출하기 위해서는, 단위 설비의 에너지 효율인 단위 설비 효율 역시 실시간으로 산출되어야 한다. 그런데, 네트워크의 일시적 통신 장애, 데이터 저장 서버(300)의 일시적인 판독(reading)/쓰기(writing) 문제가 발생한 경우에, 문제가 발생한 순간 동안에 단위 설비 운전 데이터가 수집되지 않기 때문에 선박 운항 효율을 산출할 수 없게 된다. 이러한 장애를 해결하기 위하여, 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)과 데이터 저장 서버(300) 사이에 수집 버퍼(220)를 두어, 네트워크 장애나 데이터 저장 서버(300)의 장애가 일시적으로 발생하더라도 실시간 데이터 수집의 장애가 발생하지 않도록 하기 위함이다.The unidirectional communication module 210 for receiving the unit facility operation data from the ship navigation and operation control unit 100 in each direction unidirectionally transmits the received unit facility operation data to the collection buffer 220, So that the unit facility operation data is buffered. In other words. The collection buffer 220 buffers the unit facility operation data from the unidirectional communication module 210 and provides the unit facility operation data to the data storage server 300. The reason why the collection buffer 220 is provided between the ship navigation and operation control unit 100 and the data storage server 300 is that if a problem occurs in the network or a problem occurs in the data storage server 300, So that data collection is not a problem as a result. In order to calculate the vessel navigation efficiency in real time, the unit efficiency of the unit facility should be calculated in real time. However, when a temporary communication failure of the network or a problem of temporary reading / writing of the data storage server 300 occurs, since the unit facility operation data is not collected during the occurrence of the problem, I can not do it. In order to solve such a problem, a collection buffer 220 is provided between the ship navigation and operation control unit 100 and the data storage server 300 so that even if a network failure or a failure of the data storage server 300 occurs temporarily, So as not to cause a failure of collection.

데이터 저장 서버(300)는 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)으로부터 상기 단위 설비 운전 데이터를 수신하여 저장한다. 데이터 저장 서버(300)는 각 수집 버퍼(220)에 버퍼링된 단위 설비 운전 데이터를 선입선출방식(FIFO; First Input First Output)으로 읽어 들여 저장한다. 선입선출방식(FIFO)는 복수의 저장되는 데이터가 처리 대기로 되어 있을 경우 처리의 우선순위를 붙이지 않고 먼저 저장된 데이터 순서부터 출력하는 처리 방식이다. 따라서 데이터 저장 서버(300)는 선박의 운전, 운항 데이터를 저장하고, 이를 선박 운항 효율 산출부(400)로 전달한다. 그리고 선박 운항 효율 산출부(400)로부터의 산출된 선박 운항 효율을 다시 저장하는 역할을 한다. 이를 통해 사용자는 모든 데이터를 단일의 데이터 저장 서버(300)를 통하여 접근이 가능하게 된다. 따라서 선박의 운전, 운항에 영향을 주지 않음으로써 모의 실험 등이나 기타 영향없이 모든 데이터를 활용 가능하다.The data storage server 300 receives the unit facility operation data from the ship navigation and operation control unit 100 and stores the unit facility operation data. The data storage server 300 reads the unit facility operation data buffered in each collection buffer 220 as a first input first output (FIFO) and stores the same. First-in-first-out (FIFO) is a processing method in which, when a plurality of stored data is in a standby state for processing, the processing is not prioritized, but is output from the stored data order first. Therefore, the data storage server 300 stores the operation and operation data of the ship, and transmits the data to the ship operation efficiency calculation unit 400. And to restore the calculated ship operation efficiency from the ship operation efficiency calculation unit 400 again. Accordingly, the user can access all the data through the single data storage server 300. Therefore, it does not affect the operation and operation of the ship, so it is possible to use all the data without simulation or other influence.

참고로, 상기의 데이터 저장 서버(300)는, 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive), SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 장치의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치로서 외부에 구비되어 있을 수도 있다.
The data storage server 300 may be a hard disk drive, an SSD drive, a flash memory, a CF card, an SD card A module capable of inputting and outputting information such as a card, a smart card, an MMC card, a memory stick, and the like, .

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 단방향 통신 모듈(210), 수집 버퍼(220)를 단일 개수로 구비된 데이터 수집부(200)는 단일 네트워크로 구성되어, 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)으로부터의 단위 설비 운전 데이터를 데이터 저장 서버(300)로 전달하고 있다. 그러나 단일 네트워크에 문제가 발생할 경우, 데이터 수집부(200)는 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)으로부터의 단위 설비 운전 데이터를 데이터 저장 서버(300)로 실시간으로 전달하기 어려울 수 있다.1, the data collecting unit 200 having a single number of the unidirectional communication module 210 and the collecting buffer 220 is composed of a single network and is connected to the ship navigation and operation control unit 100, And transmits the unit facility operation data from the data storage server 300 to the data storage server 300. However, when a problem occurs in a single network, it may be difficult for the data collection unit 200 to transmit the unit facility operation data from the ship navigation and operation control unit 100 to the data storage server 300 in real time.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시에는 도 2에 도시한 바와 같이, 단방향 통신 모듈(210)과 수집 버퍼(220)를 각각 적어도 두 개 이상씩 복수로 구비하여, 단방향 통신 모듈(210)과 수집 버퍼(220)간의 데이터 송신을 다중 네트워크로 연결하도록 한다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이 제1데이터 수집부(200a)가 단방향 통신 제1모듈(210a)과 수집 제1버퍼(220a)로 이루어지고, 제2데이터 수집부(200b)가 단방향 통신 제2모듈(210b)과 수집 제2버퍼(220b)로 이루어진 경우, 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)은 단방향 통신 제1모듈(210a)과 단방향 통신 제2모듈(210b)에 모두에게 동일한 단위 설비 운전 데이터를 전송할 수 있다.As shown in FIG. 2, the unidirectional communication module 210 and the collecting buffer 220 may include a plurality of unidirectional communication modules 210 and a plurality of collecting buffers 220, And connects the data transmission between the collection buffers 220 to multiple networks. For example, as shown in FIG. 2, the first data collecting unit 200a includes a unidirectional communication first module 210a and a collecting first buffer 220a, and the second data collecting unit 200b is a unidirectional communication unit. In the case of the communication second module 210b and the collecting second buffer 220b, the ship navigation and operation control unit 100 is identical to both the unidirectional communication first module 210a and the unidirectional communication second module 210b Unit facility operation data can be transmitted.

그리고, 단방향 통신 제1모듈(210a)은 수집 제1버퍼(220a)와 수집 제2버퍼(220b)와 네트워크 연결되어 있어, 단방향 통신 제1모듈(210a)은 수집 제1버퍼(220a)와 수집 제2버퍼(220b) 모두에게 동일한 데이터를 전송할 수 있다. 마찬가지로, 단방향 통신 제2모듈(210b)은 수집 제1버퍼(220a)와 수집 제2버퍼(220b)와 네트워크 연결되어 있어, 단방향 통신 제2모듈(210b)은 수집 제1버퍼(220a)와 수집 제2버퍼(220b) 모두에게 동일한 데이터를 전송할 수 있다. 수집 제1버퍼(220a)와 수집 제2버퍼(220b)는 데이터 저장 서버(300)에 각각 동일한 데이터를 전달할 수 있다. 따라서 수집 제1버퍼(220a)에서 데이터 저장 서버(300)에 제공하는 데이터와 수집 제2버퍼(220b)에서 데이터 저장 서버(300)에 제공하는 데이터는 동일한 데이터가 해당된다. 따라서 단방향 통신 제1모듈(210a), 단방향 통신 제2모듈(210b), 수집 제1버퍼(220a), 수집 제2버퍼(220b) 중 어느 하나에 문제가 발생하더라도, 다중 네트워크 전송에 의하여 데이터 손상없이 데이터를 송신할 수 있다.The unidirectional communication first module 210a is connected to the collecting first buffer 220a and the collecting second buffer 220b via a network so that the unidirectional communication first module 210a is connected to the collecting first buffer 220a, The same data can be transmitted to all the second buffers 220b. Similarly, the unidirectional communication second module 210b is networked with the collection first buffer 220a and the collection second buffer 220b so that the unidirectional communication second module 210b is connected to the collection first buffer 220a and the collection second buffer 220b, The same data can be transmitted to all the second buffers 220b. The collecting first buffer 220a and the collecting second buffer 220b may transmit the same data to the data storage server 300, respectively. Therefore, the data to be provided to the data storage server 300 in the collection first buffer 220a and the data to be provided to the data storage server 300 in the collection second buffer 220b correspond to the same data. Therefore, even if a problem occurs in any one of the unidirectional communication first module 210a, the unidirectional communication second module 210b, the collecting first buffer 220a, and the collecting second buffer 220b, data corruption The data can be transmitted without.

참고로, 도 2의 다중 네트워크 전송에서 송신되는 단위 설비 운전 데이터는 고유의 아이디를 헤드 정보로서 가지고 있기 때문에, 데이터 저장 서버(300)는 다양한 통신 네트워크 방향에서 수신되는 데이터별로 고유 아이디의 일치 여부를 판별하여, 일치하는 경우 하나의 데이터만 취하여 저장하고 나머지 데이터를 취하지 않을 수 있다. 또한 데이터별로 고유 아이디의 일치 여부를 판별 결과, 일치하지 않고 에러 검증 결과 어느 하나의 데이터가 손상된 경우, 손상되지 않은 정상적인 데이터를 취하여 저장하고 손상된 데이터를 취하지 않는다.
Since the unit facility operation data transmitted in the multiple network transmission of FIG. 2 has a unique ID as head information, the data storage server 300 determines whether or not the unique IDs match each data received in various communication network directions And if it is matched, only one piece of data may be taken and stored and the remaining data may not be taken. Also, if one of the data is damaged as a result of the discrimination result of the coincidence between the unique IDs of the data and the result of the error check, the normal data which is not damaged is taken and stored and the damaged data is not taken.

한편, 선박 운항 효율 산출부(400)는, 데이터 저장 서버(300)에 수집된 복수의 단위 설비 운전 데이터를 읽어들여서, 단위 설비 효율을 산출하고 이를 이용하여 선박 운항 효율을 산출한 후 이를 데이터 저장 서버(300)에 저장한다.On the other hand, the ship operation efficiency calculation unit 400 reads a plurality of unit facility operation data collected in the data storage server 300, calculates the unit facility efficiency, calculates the ship operation efficiency using the unit facility efficiency, And stores it in the server 300.

선박의 운항에 관련된 단위 설비의 에너지 효율인 단위 설비 효율을 각 단위 설비마다 산출한다. 여기서 단위 설비라 함은 선박에 운항과 관련되어 에너지 변환을 수행 모듈로서, 예컨대, 엔진, 발전기, 모터, 프로펠러 등이 해당될 수 있다. 이하에서는, 이와 같이 선박의 운항과 관련되어 에너지 변환을 수행하는 단위 모듈을 단위 설비라 하기로 한다. 참고로, 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)은 선박에 장착된 각 단위 설비들의 에너지 관련 파라미터를 파악하고 제어하기 때문에, 각 단위 설비들의 동작 전후의 에너지 관련 파라미터를 실시간으로 측정할 수 있다. 즉, 단위 설비에는 압력, 온도, 입력 연료량, 출력 토크, 출력 회전값, 진동값 등의 에너지 관련 파라미터를 계측하는 계측기가 마련되어 있어, 각 계측기는 DCS(Distributed Control System), PLC(Programable Logic Controller) 등과 연결되어 온라인으로 계측 정보가 관리될 수 있다.The efficiency of the unit facility, which is the energy efficiency of the unit facility related to the operation of the ship, is calculated for each unit facility. Here, the unit facility may be an engine, a generator, a motor, a propeller, or the like as a module for performing energy conversion related to the operation of a ship. Hereinafter, the unit module for performing the energy conversion related to the navigation of the ship will be referred to as a unit facility. For reference, since the ship navigation and operation control unit 100 grasps and controls the energy-related parameters of the respective unit facilities mounted on the ship, it is possible to measure energy-related parameters before and after operation of each unit facility in real time. In other words, the unit facility is provided with an instrument for measuring energy related parameters such as pressure, temperature, input fuel amount, output torque, output rotation value, vibration value, etc. Each instrument includes DCS (Distributed Control System), PLC (Programmable Logic Controller) And the measurement information can be managed on-line.

따라서 선박 운항, 운전 제어 유닛(100)은, 단위 설비의 에너지 효율인 단위 설비 효율을 각 단위 설비마다 산출할 수 있다. 단위 설비 효율은, 단위 설비의 에너지 효율을 말하는 것으로서, [수식 1]에 기재한 바와 같이 단위 설비에 제공되는 에너지 대비하여 출력되는 에너지의 백분율을 말한다.
Therefore, the ship navigation and operation control unit 100 can calculate the unit facility efficiency, which is the energy efficiency of the unit facility, for each unit facility. The unit facility efficiency refers to the energy efficiency of a unit facility and refers to the percentage of energy output to the unit facility as expressed in [Equation 1].

[수식 1][Equation 1]

단위 설비 효율(%) = (단위 설비에서 출력되는 에너지 ÷ 단위 설비에 제공되는 에너지) × 100
Unit facility efficiency (%) = (Energy output from unit facility ÷ Energy provided to unit facility) × 100

따라서 에너지 전달 단계에 따라서 각 단위 설비 효율을 산출할 수 있다. 즉, 선박에 투입된 에너지는 엔진 -> 발전기 -> 모터 -> 프로펠러를 거쳐서 최종적으로 선박의 추진력으로 사용된다. 각각의 단위 설비들은 입력되는 에너지를 다음 단계의 단위 설비가 사용할 수 있는 에너지 형태로 변환한다. 엔진에서 변환된 에너지는 발전기에 제공되며, 발전기에서 변환된 에너지는 모터에 제공되며, 모터에서 변환된 에너지는 프로펠러에 제공되어, 프로펠러의 회전으로 인하여 선박의 추진력을 얻을 수 있다. 따라서 각 단위 설비의 단위 설비 효율은 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율로서 구해질 수 있다.Therefore, each unit facility efficiency can be calculated according to the energy transfer step. In other words, the energy input to the ship is ultimately used as propulsion of the ship through the engine -> generator -> motor -> propeller. Each unit of equipment converts the input energy into an energy form that can be used by the next unit of equipment. The converted energy from the engine is supplied to the generator, the converted energy from the generator is provided to the motor, and the converted energy from the motor is supplied to the propeller, which can obtain the propulsion force of the ship due to the rotation of the propeller. Therefore, the unit facility efficiency of each unit facility can be obtained as the efficiency of the output energy with respect to the input energy.

예를 들어, 단위 설비가 디젤 엔진인 경우 엔진의 단위 설비 효율(엔진 효율)은 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율로서, [엔진에서 변환 출력되는 엔진 구동 토크 에너지 ÷ 디젤 엔진에 제공되는 경유의 양에 의해 발생될 수 있는 에너지]의 백분율을 말한다. 단위 설비가 발전기인 경우, 엔진으로부터 제공받은 엔진 구동 토크 에너지를 전기 형태의 에너지로서 변환하여 출력하기 때문에, 발전기의 단위 설비 효율(발전기 효율)은 발전기의 입력 에너지 대비 출력 에너지(총발전량)의 효율로서, [발전기에서 변환 출력되는 전기 에너지(총발전량) ÷ 발전기에 제공되는 엔진 구동 토크 에너지]의 백분율을 말한다. 또한 단위 설비가 모터인 경우, 모터의 단위 설비 효율(모터 효율)은 모터의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율로서, [모터에서 변환 출력되는 회전 에너지 ÷ 모터에 제공되는 전기 에너지의 백분율을 말한다. 또한 단위 설비가 프로펠러인 경우, 프로펠러의 단위 설비 효율(추진력 효율)은 프로펠러의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율로서, [프로펠러에서 변환 출력되는 추진 에너지 ÷ 프로펠러에 제공되는 회전 에너지]의 백분율을 말한다.
For example, if the unit facility is a diesel engine, the unit plant efficiency (engine efficiency) of the engine is the efficiency of the output energy relative to the input energy [engine drive torque energy converted from the engine divided by the amount of diesel supplied to the diesel engine The energy that can be generated by the energy source. In the case where the unit facility is a generator, since the engine drive torque energy supplied from the engine is converted into electric energy and outputted, the unit facility efficiency (generator efficiency) of the generator is determined by the efficiency of the output energy , Which is the percentage of [electric energy converted (converted) output from the generator (total generated power) / engine drive torque energy provided to the generator]. When the unit facility is a motor, the unit efficiency (motor efficiency) of the motor is the efficiency of the output energy relative to the input energy of the motor [rotation energy converted from the motor divided by the percentage of electric energy provided to the motor]. If the unit facility is a propeller, the unit efficiency (propulsion efficiency) of the propeller is the efficiency of the output energy versus the input energy of the propeller, and is the percentage of [propeller energy converted by the propeller divided by the rotational energy supplied to the propeller].

한편, 이상적인 단위 설비는 투입된 에너지만큼 다른 에너지 형태로 변환되어 동일한 에너지를 출력하기 때문에, 단위 설비 효율 '1'을 가져야 한다. 그러나 에너지 변환 효율인 단위 설비 효율 '1'을 가지는 이상적인 단위 설비는 존재할 수 없다. 예컨대, 엔진의 경우, 엔진 방열 손실, 엔진 냉각수 손실, 엔진 인터 쿨링(intercooling) 손실, 엔진 윤활유 손실, 엔진 기계 손실로 인하여 '1'보다 적은 엔진 효율을 가진다. 마찬가지로, 발전기의 경우, 발전 기계 손실, 발전 전기 손실 등으로 인하여 '1'보다 적은 발전기 효율을 가지며, 모터의 경우, 모터 전기 손실 등으로 인하여 '1'보다 적은 모터 효율을 가지며, 프로펠러의 경우 모터축 손실, 프로펠러 추진력 손실 등으로 인하여 '1'보다 적은 추진력 효율을 가진다.On the other hand, since the ideal unit equipments are converted into different energy forms by the input energy and output the same energy, the unit equipments efficiency should be '1'. However, there is no ideal unit facility with energy conversion efficiency of '1'. For example, in the case of an engine, it has an engine efficiency of less than '1' due to engine heat dissipation loss, engine coolant loss, engine intercooling loss, engine lubricant loss, and engine machine loss. Likewise, in the case of a generator, it has a generator efficiency of less than '1' due to power generation machine loss, electric power generation loss, etc. In the case of a motor, the motor efficiency is less than '1' Shaft loss, propeller thrust loss, etc., the propulsion efficiency is less than '1'.

다만, 엔진 효율의 경우에는, 엔진 내부의 손실뿐만 아니라 외부의 대기 조건에 의해 영향을 받을 수 있다. 이러한 외부의 대기 조건에 의한 엔진 효율 보정은, 정규화된 외부 조건 규격을 사용하여 엔진 효율을 보정할 수 있다. 정규화된 외부 조건 규격은, 미국 기계학회(ASME;American Society for Mechanical Engineers)의 성능시험표준(PTC;Power Test Code)인 ASME PTC 13, ASME PTC 6를 적용될 수 있다. 참고로, 미국 기계 학회(ASME)에서 정규화한 성능 시험 표준(PTC)은, 보일러 및 압력 용기의 설계, 제작, 검사에 관한 기술 기준인 ASME 코드(code)로서, 1966년에 제정된 ASME/PTC 1 부터 1988년에 제정된 PTC 42까지 간행되었다. 증기발생기, 증기기관, 연소기관, 증기터빈, 가스터빈, 밸브, 안전밸브, 펌프, 콤프레셔, 블로어, 히터, 증발기, 공기냉각탑, 이젝터, 담수화장치의 관련 기기의 성능 테스트에 관한 규격과 그에 사용하는 계기류의 교정을 규정하고 있다.
However, in the case of engine efficiency, it can be influenced not only by the loss inside the engine but also by the external atmospheric conditions. Such engine efficiency correction by external atmospheric conditions can correct engine efficiency using normalized external condition specifications. The normalized external condition specifications can be applied to ASME PTC 13 and ASME PTC 6, which are performance test standards (PTC) of the American Society for Mechanical Engineers ASME (ASME). For reference, the performance test standard (PTC) normalized by the American Society of Mechanical Engineers (ASME) is the ASME code, the technical standard for the design, manufacture and inspection of boilers and pressure vessels. ASME / PTC 1 to PTC 42, which was enacted in 1988. Specification for performance testing of steam generators, steam engines, combustion engines, steam turbines, gas turbines, valves, safety valves, pumps, compressors, blowers, heaters, evaporators, air cooling towers, ejectors, The calibration of the instrument is specified.

선박 운항 효율(vessel navigation efficiency)은, 선박이 발휘할 수 있는 효율을 말하는 것으로서, 본 발명은 선박에 갖춰진 엔진, 발전기, 모터, 프로펠러의 에너지 효율을 고려하여, 선박 운항 효율을 산출한다. 선박의 에너지가 전달되는 경로가 엔진 -> 발전기 -> 모터 -> 프로펠러이기 때문에, 선박 운항 효율은 선박에 투입된 총 에너지가 최종 추진력까지 얼마나 전달되는가를 계산한다. 따라서 선박 운항 효율은, 엔진의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 엔진효율, 발전기의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 발전기효율, 모터의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 모터효율, 프로펠러의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 추진력효율을 기초로 상기 선박 운항 효율을 산출한다. 특히, 선박 운항 효율은 선박의 실제 이동 거리가 얼마나 되는지를 고려하지 않는다. 이것은 주어진 효율 이상, 이하의 이동 거리는 모두 선박에 탑재된 단위 설비의 효율과는 무관하기 때문이다.The vessel navigation efficiency refers to the efficiency that a ship can exert. The present invention calculates the efficiency of a ship in consideration of energy efficiency of an engine, a generator, a motor, and a propeller equipped on the ship. Since the path of the ship's energy is engine -> generator -> motor -> propeller, the ship operating efficiency calculates how much of the total energy input to the ship is transmitted to the final propulsive force. Therefore, the efficiency of the ship is calculated as the efficiency of the output energy versus the input energy of the engine, the efficiency of the generator, which is the efficiency of the output energy versus the input energy of the generator, the motor efficiency as the efficiency of the output energy to the input energy of the motor, The ship operating efficiency is calculated on the basis of the driving force efficiency, which is the efficiency of the output energy. In particular, ship operating efficiency does not take into account the actual travel distance of the ship. This is because, above a given efficiency, the following travel distances are independent of the efficiency of the unit installation on the ship.

선박 운항 효율이, 엔진효율, 발전기효율, 모터효율, 추진력효율을 기초로 산출되는데 하기의 [수식 2]에 의하여 선박 운항 효율(ηship)이 산출될 수 있다.Ship operating efficiency is calculated on the basis of engine efficiency, generator efficiency, motor efficiency, and propulsion efficiency, and the ship operating efficiency (侶ship ) can be calculated by the following equation (2).

[수식 2][Equation 2]

Figure 112014030165116-pat00003
Figure 112014030165116-pat00003

여기서, ηE:엔진효율, ηG:발전기효율, ηM:모터효율, ηT:추진력효율, Fi:각 엔진의 에너지 입력, ηship:선박 운항 효율.Where η E is the engine efficiency, η G is the generator efficiency, η M is the motor efficiency, η T is the propulsion efficiency, F i is the energy input of each engine, and η ship is the vessel operating efficiency.

상기의 [수식 2]를 보면, 선박에 구비된 모든 엔진과 발전기의 에너지 입력을 모두 합산하고, 이러한 입력 에너지 대비하여 엔진효율, 발전기효율, 모터효율, 추진력효율을 곱하여 선박 운항 효율을 구함으로써, 선박에 투입된 총 에너지가 최종 추진력으로 얼마나 나올 수 있는지를 알 수 있다.
In Equation (2), all of the energy inputs of all the engines and generators provided in the ship are summed up. By multiplying the input energy by the engine efficiency, the generator efficiency, the motor efficiency and the propulsion efficiency, It is possible to see how much of the total energy input to the ship can be the final driving force.

한편, 소내소비 역시 에너지 흐름의 한 축으로 구성될 수 있다. 소내 소비(선내 소비)라 함은 선박의 물리적인 운항에 직접 관련되는 에너지 소비가 아니지만, 선박 내에서 운전 및 운영 보조 설비, 필수 전력으로서 필요한 에너지 소비를 말한다. 이러한 소내 소비율(AUX;AUXiliary power ratio)은 "소내 소비 ÷ 총발전량"으로 구할 수 있다. 여기서 총발전량은 발전기에 의하여 생산되는 전력 총량을 말한다. 이러한 소내 소비율(AUX)을 고려한 선박 운항 효율(ηship)은, 하기의 [수식 3]에 의하여 산출될 수 있다.On the other hand, consumption of cattle can also be constituted as an axis of energy flow. Consumption within the premises (consumption on board) is not energy consumption directly related to the physical operation of the ship, but refers to operation and operation auxiliary equipment in the ship and energy consumption required as essential power. Such Auxiliary power ratio (AUX) can be obtained from "Intra-oven consumption ÷ Total power generation". Here, the total generation amount refers to the total amount of power produced by the generator. The ship's efficiency sonae consideration of consumption rate (AUX) (η ship), can be calculated by [Equation 3] below.

[수식 3][Equation 3]

Figure 112014030165116-pat00004
Figure 112014030165116-pat00004

여기서, ηE:엔진효율, ηG:발전기효율, ηM:모터효율, ηT:추진력효율, Fi:각 엔진의 에너지 입력, AUX:소내 소비율(소내소비/총발전량), ηship:선박 운항 효율이다.Here, η E: engine efficiency, η G: generator efficiency, η M: motor efficiency, η T: propulsion efficiency, F i: for each engine energy input, AUX: sonae consumption (sonae consumed / total power generation), η ship: Ship operating efficiency.

한편, 선박 운항 효율 산출부(400)는, 선박 운항 효율 이외에 선박의 추진 에너지 전달과는 상관없는 에너지 흐름 역시 산출할 수 있는데, 선박의 추진 에너지 지수라는 개념을 정의할 수 있다. 선박의 추진 에너지 지수는, "추진 모터 사용 전력량÷총발전량"으로 정의될 수 있다.
Meanwhile, the ship operation efficiency calculating unit 400 can calculate the energy flow not related to the propulsion energy transmission of the ship other than the ship operation efficiency, and can define the concept of the propulsion energy index of the ship. The propulsion energy index of a ship can be defined as "Electricity used by propulsion motor ÷ Total power generation".

한편, 선박 운항 효율 산출부(400)에서 산출되어 데이터 저장 서버(300)에 저장된 선박 운항 효율은, 선장, 항해사와 같이 선박에 탑승한 사용자에게 언제든지 활용될 수 있다. 선박 운항 효율의 활용성을 높이기 위하여, 모니터링 경고부를 추가로 더 구비할 수 있다.On the other hand, the ship operation efficiency calculated by the ship operation efficiency calculation unit 400 and stored in the data storage server 300 can be utilized at any time to a user who boarded the ship such as a master or a mariner. In order to improve the usability of the ship operation efficiency, a monitoring warning unit may be additionally provided.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 경고부가 구비된 단일 수집 노드로 된 데이터 수집부를 가진 선박 운항 장치의 블록도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 경고부가 구비된 다중 수집 노드로 된 데이터 수집부를 가진 선박 운항 장치의 블록도이다. 선박 운항 장치는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 선박 운항 효율을 실시간으로 모니터링하며, 선박 운항 효율이 미리 설정한 경고 임계치보다 낮은 경우 알람 경고하는 모니터링 경고부(500)를 더 포함할 수 있다. FIG. 3 is a block diagram of a ship navigation apparatus having a data collecting unit as a single collecting node equipped with a monitoring warning unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a multi- FIG. 2 is a block diagram of a ship navigation apparatus having a data collecting unit. As shown in FIGS. 3 and 4, the ship navigation apparatus may further include a monitoring warning unit 500 for monitoring the ship operation efficiency in real time and warning an alarm when the ship operation efficiency is lower than a predetermined warning threshold have.

모니터링 경고부(500)는 선박 운항 효율 산출부(400)로부터 실시간으로 수신하는 선박 운항 효율이, 미리 설정한 경고 임계치보다 낮아 알람 경고를 발생할 수 있다. 따라서 이러한 경고를 들은 선장 등의 사용자는 소내 소비율을 낮추도록 운영 보조 설비(선박내 오락 공간 실내 전력 등)의 전력 구동 시간을 감축 등의 조치를 취할 수 있다. 또한, 각 단위 설비의 효율을 검토함으로써 문제 설비를 파악하는 데 도움을 얻을 수 있으며, 이를 통해 차기 정비 항목으로 지정할 수도 있다.The monitoring warning unit 500 can generate an alarm warning because the ship operation efficiency received from the ship operation efficiency calculation unit 400 in real time is lower than a preset warning threshold. Therefore, a user such as a captain who has received such a warning can take measures such as reducing the power-on time of operation auxiliary equipment (such as the entertainment power in the entertainment space in a ship) so as to lower the consumption rate of the inside of the ship. In addition, by reviewing the efficiency of each unit facility, it can be helpful to identify problem facilities, which can be designated as the next maintenance item.

이러한 경고 임계치는, 해당 선박의 과거 운항 효율 이력을 참고하여 설정할 수 있으며 현재 운항 효율의 추세를 모니터링 하여 관리할 수 있다. 과거 운항 효율 평균값을 찾아내고 그 값으로부터 하한치를 설정하여 경고 알람을 발생하며, 이를 수신한 사용자는 소내 소비율을 낮추도록 운영 보조 설비(선박내 오락 공간 실내 전력 등)의 전력 구동 시간을 감축 그리고 차기 정비 대상 지정 등의 다양한 조치를 취할 수 있다. 또한, 현재 운항 효율의 하락 추세를 감시하여 과거 이력의 하락 추세보다 빠를 경우 경고 알람을 발생하여 다양한 조치를 위할 수 있다. These warning thresholds can be set by referring to the past operational efficiency histories of the concerned vessels, and the current operational efficiency trends can be monitored and managed. The average value of past operating efficiency is found and a lower limit value is set to generate a warning alarm. The user who receives this alarm reduces the power driving time of the operation auxiliary equipment (such as the entertainment power in the space in the ship) And designation of maintenance targets. In addition, if the current trend of the flight efficiency is monitored, it will generate a warning alarm if it is faster than the trend of the past history, so that various measures can be taken.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.

100:선박 운항 제어 유닛 200:데이터 수집부
210:단방향 통신 모듈 220:수집 버퍼
300:데이터 저장 서버 400:선박 운항 효율 산출부
500:모니터링 경고부
100: Ship navigation control unit 200:
210: unidirectional communication module 220: collection buffer
300: Data storage server 400: Ship navigation efficiency calculation unit
500: monitoring warning section

Claims (10)

선박 운항, 운전 제어 유닛으로부터 단위 설비 운전 데이터를 수신하여 저장하는 데이터 저장 서버;
상기 데이터 저장 서버에 수집된 복수의 단위 설비 운전 데이터를 이용하여 단위 설비의 운전 효율을 산출하고 이를 이용하여 선박 운항 효율을 산출하여 상기 데이터 저장 서버에 저장하는 선박 운항 효율 산출부;
상기 선박 운항, 운전 제어 유닛으로부터의 단위 설비 운전 데이터를 상기 데이터 저장 서버에 전송하는 데이터 수집부;를 포함하며,
상기 선박 운항 효율 산출부는,
엔진의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 엔진효율, 발전기의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 발전기효율, 모터의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 모터효율, 프로펠러의 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율인 추진력효율을 기초로 상기 선박 운항 효율을 산출하는 선박 운항 장치.
A data storage server for receiving and storing unit facility operation data from the ship navigation and operation control unit;
A ship operation efficiency calculator for calculating an operation efficiency of the unit facility using the plurality of unit facility operation data collected in the data storage server and calculating the ship operation efficiency using the unit operation efficiency and storing the calculated operation efficiency in the data storage server;
And a data collection unit for transmitting the unit facility operation data from the ship navigation and operation control unit to the data storage server,
The ship navigation efficiency calculator calculates,
The efficiency of the output energy versus the input energy of the engine. The efficiency of the generator, which is the efficiency of the output energy versus the input energy of the generator. The motor efficiency, which is the efficiency of the output energy versus the input energy of the motor. And calculating the efficiency of the ship based on the efficiency.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 선박 운항 효율 산출부는,
ηE:엔진효율, ηG:발전기효율, ηM:모터효율, ηT:추진력효율, Fi:각 엔진의 에너지 입력이라 할 때, 선박 운항 효율(ηship)은,
Figure 112014058294591-pat00005
에 의해 산출되는 선박 운항 장치.
The navigation system according to claim 1,
η E: engine efficiency, η G: generator efficiency, η M: motor efficiency, η T: propulsion efficiency, F i: when referred to the input energy for each engine, ship's efficiency (η ship) is
Figure 112014058294591-pat00005
The vessel navigation system as claimed in claim 1,
청구항 1에 있어서, 상기 선박 운항 효율 산출부는,
ηE:엔진효율, ηG:발전기효율, ηM:모터효율, ηT:추진력효율, Fi:각 엔진의 에너지 입력, AUX:소내 소비율(소내소비/총발전량)이라 할 때, 선박 운항 효율(ηship)은,
Figure 112014058294591-pat00006
에 의해 산출되는 선박 운항 장치.

The navigation system according to claim 1,
η E is the engine efficiency, η G is the generator efficiency, η M is the motor efficiency, η T is the propulsion efficiency, F i is the energy input of each engine, AUX is the in-house consumption rate The efficiency (? Ship )
Figure 112014058294591-pat00006
The vessel navigation system as claimed in claim 1,

청구항 1에 있어서, 상기 엔진 효율은, 정규화된 외부 조건 규격을 사용하여 보정된 엔진 효율임을 특징으로 하는 선박 운항 장치.
The navigation system according to claim 1, wherein the engine efficiency is an engine efficiency corrected using a normalized external condition standard.
청구항 1에 있어서, 상기 데이터 수집부는,
상기 선박 운항, 운전 제어 유닛으로부터의 단위 설비 효율을 단방향으로 각각 수신하는 적어도 두 개 이상의 단방향 통신 모듈;
상기 단방향 통신 모듈로부터 단위 설비 효율을 버퍼링하여 상기 데이터 저장 서버로 전달하는 적어도 두 개 이상의 수집 버퍼;
를 포함하며, 상기 단방향 통신 모듈과 수집 버퍼간의 데이터 송신을 다중 네트워크 연결로 구현함을 특징으로 하는 선박 운항 장치.
The data acquisition system according to claim 1,
At least two unidirectional communication modules for receiving unit facility efficiency from the ship navigation and operation control unit in a unidirectional manner;
At least two collection buffers for buffering unit facility efficiency from the unidirectional communication module and delivering the unit facility efficiency to the data storage server;
Wherein the data transmission between the unidirectional communication module and the collection buffer is implemented by multiple network connections.
청구항 6에 있어서,
상기 단방향 통신 모듈은 각 수집 버퍼에 단위 설비 효율을 전송하며, 상기 데이터 저장 서버는 각 수집 버퍼에 버퍼링된 단위 설비 효율을 선입선출방식(FIFO)으로 읽어들여 저장함을 특징으로 하는 선박 운항 장치.
The method of claim 6,
Wherein the unidirectional communication module transmits the unit facility efficiency to each collection buffer, and the data storage server reads and stores the unit facility efficiency buffered in each collection buffer as a first-in first-out (FIFO) manner.
청구항 1에 있어서,
상기 선박 운항 효율을 실시간으로 모니터링하며, 상기 선박 운항 효율이 미리 설정한 경고 임계치보다 낮은 경우 알람 경고하는 모니터링 경고부;를 포함하는 선박 운항 장치.
The method according to claim 1,
And a monitoring and warning unit for monitoring the ship operation efficiency in real time and warning an alarm when the ship operation efficiency is lower than a predetermined warning threshold.
청구항 8에 있어서,
상기 경고 임계치는, 해당 선박 운항 효율의 과거 이력 평균값으로서, 선박의 운항, 운전 테스트를 참고하거나 이전 항차의 운항, 운전 이력의 평균값을 사용하며, 현재 운항 효율의 추세를 과거의 추세와 비교하여 경고 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 선박 운항 장치.
The method of claim 8,
The warning threshold is an average value of the past history of the ship's operation efficiency. The average value of the operation history of the previous lane is used as a reference value of the ship's operation and operation test. And an alarm is generated.
청구항 8에 있어서, 상기 선박 운항 효율이 미리 설정한 경고 임계치보다 낮아 알람 경고가 발생하는 경우, 소내 소비율을 낮추도록 운영 보조 설비의 전력 구동 시간을 감축하는 선박 운항 장치.The ship navigation system according to claim 8, wherein when the alarm is generated due to the ship operation efficiency being lower than a predetermined warning threshold, the power operation time of the operation auxiliary equipment is reduced so as to lower the consumption rate of the inside of the ship.
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