KR101613297B1 - 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법 - Google Patents

선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 선박평형수 처리시스템의 전체적인 작동을 제어하는 제어패널과, 상기 선박평형수 처리시스템을 모의하고 상기 제어패널에 연결되어 상기 제어패널로부터 전송된 각종 신호에 대해 응답하며 상기 응답에 대한 상기 제어패널의 반응을 분석하여 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검증하는 시뮬레이터를 포함하고, 상기 제어패널과 시뮬레이터를 연결하여 상기 제어패널이 실제 장비들과 연결된 것처럼 인식하고 동작할 수 있게 한 후, 상기 시뮬레이터가 제어패널로 실패신호 또는 변조신호를 전송하였을 때 상기 제어패널이 비상신호를 제대로 전송하는지 검증함으로써, 사전 공장검사를 수행할 때 실제 장비들을 연결하지 않고도 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 테스트할 수 있는 환경을 구축하여 시간적, 비용적, 공간적 문제를 해결하고, 공장검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법{RELIABILITY EVALUATION TEST SYSTEM AND METHOD FOR BALLAST WATER MANAGERMENT SYSTEM}
본 발명은 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 선박평형수 처리시스템의 전체적인 작동을 제어하는 제어패널과, 상기 선박평형수 처리시스템을 모의하고 상기 제어패널에 연결되어 상기 제어패널로부터 전송된 각종 신호에 대해 응답하며 상기 응답에 대한 상기 제어패널의 반응을 분석하여 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검증하는 시뮬레이터를 포함하고, 상기 제어패널과 시뮬레이터를 연결하여 상기 제어패널이 실제 장비들과 연결된 것처럼 인식하고 동작할 수 있게 한 후, 상기 시뮬레이터가 제어패널로 실패신호 또는 변조신호를 전송하였을 때 상기 제어패널이 비상신호를 제대로 전송하는지 검증함으로써, 사전 공장검사를 수행할 때 실제 장비들을 연결하지 않고도 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 테스트할 수 있는 환경을 구축하여 시간적, 비용적, 공간적 문제를 해결하고, 공장검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
공장검사(Factory Acceptance Test)란 공장에서 제품이 완성되었을 때 이를 납품하기 전에 정상적으로 작동하는지 판정하기 위하여 일정 기준에 의거하여 공장에서 시험하는 것을 말한다.
고장모드 영향분석(Failure Mode and Effect Analysis)이란 시스템을 구성하고 있는 장치들의 고장모드가 타 장치와 시스템에 미치는 영향을 조사하는 정성적 신뢰성 해석 기법을 말한다.
선박평형수는 선박 운행시 선박의 무게중심을 유지하기 위하여 선박의 밑바닥이나 좌우에 설치된 탱크에 채워넣는 바닷물을 말하는데, 선박평형수에 포함된 다양한 해양 생물이 다른 국가의 해안으로 이동해 생태계를 교란시키는 등의 문제가 발생하여 IMO(국제해사기구)는 2004년 2월 '선박평형수 관리 협약'을 통해 2017년부터 모든 선박에 선박평형수에 포함된 유해한 생물을 제거하는 선박평형수 처리시스템의 설치를 의무화시켰다.
선박평형수 처리시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 평형수에 포함되어 있는 이물질을 여과를 통해 걸러내는 필터(60)와, 평형수에 포함되어 있는 미생물들을 자외선을 조사하여 제거하는 UV챔버(50)와, 평형수를 처리시스템으로 유출입시키는 펌프(70)와, 각 장치를 연결하는 배관과, 상기 필터, UV챔버, 펌프 등 전원이 필요한 장치에 전원을 공급하는 전원공급패널(80)과, 처리시스템의 장치들의 동작을 제어하는 제어패널(10) 등을 포함하여 선박평형수를 생태계를 교란시키지 않도록 처리하는 장치이다.
선박평형수 처리시스템은 공급자가 사용자에게 제품을 납품할 때 사전 공장검사를 수행하여야 하는데, 선박평형수 처리시스템은 필터, UV챔버, 펌프, 전원공급패널 등 다양한 장치로 구성되어 있어서 현실적으로 설치 선박에 의존적인 다양한 처리용량별 장치의 구성에 어려움이 있다.
따라서 종래에는 선박평형수 처리시스템의 일부 서브컴포넌트에 한하여 부분적인 검사가 이루어질 수 밖에 없어 공장검사의 신뢰도가 떨어지고, 실제 선박에 설치한 후 정상적으로 작동하지 않는 등의 예상치 못한 문제가 발생하는 문제점이 있었다.
(특허문헌) 등록특허 제10-1103586호 (2012.01.09.공고) "로봇용 시뮬레이션 시스템 및 방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 선박평형수 처리시스템의 전체적인 작동을 제어하는 제어패널과, 상기 선박평형수 처리시스템을 모의하고 상기 제어패널에 연결되어 상기 제어패널로부터 전송된 각종 신호에 대해 응답하며 상기 응답에 대한 상기 제어패널의 반응을 분석하여 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검증하는 시뮬레이터를 연결하여 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검사함으로써, 실제 장비를 상기 제어패널에 연결시킬 필요가 없으므로, 시간적, 비용적, 공간적 제약에 구애받지 않고 선박평형수 처리시스템을 검사할 수 있는 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 상기 선박평형수 처리시스템의 모든 장치들을 모의하는 모의부와 상기 제어패널을 연결하여 공장검사를 수행함으로써, 상기 선박평형수 처리시스템의 일부 장치들에 한해 부분적인 공장검사를 하는 것보다 신뢰도를 높일 수 있는 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 상기 제어판넬이 전송한 제어신호에 대한 응답으로 상기 시뮬레이터에서 고장상황일 때 출력하는 실패신호, 변조신호를 전송하였을 때, 상기 제어판넬이 정상적으로 실패신호, 변조신호 대응하는지 검증함으로써, 실제 상황에서는 검증할 수 없는 고장상황에서 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검사할 수 있어 공장검사의 신뢰도를 높일 수 있는 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템은 선박평형수 처리시스템의 전체적인 작동을 제어하는 제어패널과, 상기 선박평형수 처리시스템을 모의하고 상기 제어패널에 연결되어 상기 제어패널로부터 전송된 각종 신호에 대해 응답하며 상기 응답에 대한 상기 제어패널의 반응을 분석하여 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검증하는 시뮬레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템에 있어서, 상기 제어패널은 상기 선박평형수 처리시스템을 제어하기 위해 상기 선박평형수 처리시스템으로 각종 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템에 있어서, 상기 시뮬레이터는 상기 선박평형수 처리시스템의 각종 장비들을 모의하고 상기 시뮬레이터가 상기 제어부로부터 제어신호를 수신하면 상기 제어신호에 대한 응답으로 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 모의부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템에 있어서, 상기 모의부는 실제 펌프를 모의하여 가상의 펌프를 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 펌프모의모듈과, 실제 필터를 모의하여 가상의 필터를 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 필터모의모듈과, 실제 밸브를 모의하여 가상의 밸브를 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 밸브모의모듈과, 실제 UV챔버를 모의하여 가상의 UV챔버를 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 UV챔버모의모듈과, 실제 전원공급패널을 모의하여 가상의 전원공급패널을 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 전원공급패널모의모듈을 포함하여, 상기 선박평형수 처리시스템의 각종 장비들을 모의하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템에 있어서, 상기 시뮬레이터는 상기 제어패널과 연결되면 상기 제어패널로 연결신호를 출력하는 연결부를 포함하고, 상기 제어패널은 상기 연결신호를 수신하면 상기 제어패널에 입출력되는 신호를 디지털 신호로 변경하여 상기 제어패널이 실제 장비들과 연결된 것처럼 인식하고 동작할 수 있게 하는 시뮬레이터연결부를 포함하여, 상기 제어부가 실제 선박평형수 처리시스템의 각종 장비를 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 것처럼 상기 시뮬레이터로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템에 있어서, 상기 시뮬레이터는 상기 선박평형수 처리시스템이 고장난 경우 발생하는 상황의 시나리오를 저장하고 있는 고장모드DB와, 상기 제어신호에 대한 응답으로써 상기 모의부에서 출력되는 동작신호를 상기 고장모드DB에 저장된 시나리오와 일치하는 실패신호 또는 변조신호로 변경하여 출력하도록 하는 신호변경부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템에 있어서, 상기 제어패널은 상기 실패신호 또는 변조신호를 수신하면 이에 대한 응답으로써 상기 제어부가 상기 시뮬레이터로 비상신호를 출력하도록 하는 비상동작부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템에 있어서, 상기 제어패널은 상기 실패신호 또는 변조신호를 수신하면 알람을 울려 경고하는 알람부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템에 있어서, 상기 시뮬레이터는 상기 제어패널로부터 수신한 비상신호를 상기 고장모드DB에 저장되어 있는 시나리오와 비교하여 일치하는지 판단함으로써 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검증하는 검증부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가방법은 시뮬레이터의 모의부가 선박평형수 처리시스템의 실제 장비를 모의하여 가상의 장비를 프로그래밍하는 모의단계와, 상기 시뮬레이터와 제어패널을 연결하여 상기 제어패널이 실제 장비들과 연결된 것처럼 인식하고 동작하게 하는 연결단계와, 상기 제어패널이 실제 선박평형수 처리시스템의 각종 장비를 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 것처럼 상기 시뮬레이터로 제어신호를 출력하는 제어신호송신단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가방법 상기 제어신호송신단계에서 상기 시뮬레이터로 송신된 제어신호에 대한 응답으로써 상기 시뮬레이터에서 상기 제어패널로 출력되는 동작신호를 신호변경부가 고장모드DB에 저장되어 있는 시나리오와 일치하는 실패신호 또는 변조신호로 변경하여 출력하는 신호변경단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가방법은비상동작부가 상기 신호변경단계에서 출력된 실패신호 또는 변조신호에 대한 응답으로써 상기 제어패널이 상기 시뮬레이터로 비상신호를 출력하도록 하는 비상동작단계와, 상기 비상동작단계에서 비상신호를 상기 시뮬레이터가 수신하면 검증부가 상기 비상신호를 상기 고장모드DB에 저장되어 있는 시나리오와 비교하여 일치하는지 판단함으로써 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검증하는 검증단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 선박평형수 처리시스템의 전체적인 작동을 제어하는 제어패널과, 상기 선박평형수 처리시스템을 모의하고 상기 제어패널에 연결되어 상기 제어패널로부터 전송된 각종 신호에 대해 응답하며 상기 응답에 대한 상기 제어패널의 반응을 분석하여 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검증하는 시뮬레이터를 연결하여 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검사함으로써, 실제 장비를 상기 제어패널에 연결시킬 필요가 없으므로, 시간적, 비용적, 공간적 제약에 구애받지 않고 선박평형수 처리시스템을 검사할 수 있는 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 상기 선박평형수 처리시스템의 모든 장치들을 모의하는 모의부와 상기 제어패널을 연결하여 공장검사를 수행함으로써, 상기 선박평형수 처리시스템의 일부 장치들에 한해 부분적인 공장검사를 하는 것보다 신뢰도를 높일 수 있는 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 상기 제어판넬이 전송한 제어신호에 대한 응답으로 상기 시뮬레이터에서 고장상황일 때 출력하는 실패신호, 변조신호를 전송하였을 때, 상기 제어판넬이 정상적으로 실패신호, 변조신호 대응하는지 검증함으로써, 실제 상황에서는 검증할 수 없는 고장상황에서 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검사할 수 있어 공장검사의 신뢰도를 높일 수 있는 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템 및 그 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 방법을 나타내는 구성도
도 2는 본 발명인 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템을 나타내는 구성도
도 3은 도 2의 제어패널을 나타내는 구성도
도 4는 도 2의 시뮬레이터를 나타내는 구성도
도 5는 도 4의 모의부를 나타내는 구성도
도 6은 본 발명인 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 방법을 나타내는 흐름도
도 7은 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 참고도
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한 본 발명의 도면과 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 시스템(1)은 선박평형수 처리시스템의 전체적인 작동을 제어하는 제어패널(10)과, 상기 선박평형수 처리시스템을 모의하고 상기 제어패널(10)에 연결되어 상기 제어패널(10)로부터 전송된 각종 신호에 대해 응답하며 상기 응답에 대한 상기 제어패널(10)의 반응을 분석하여 상기 제어패널(10)이 정상적으로 작동하는지 검증하는 시뮬레이터(20)를 포함하여, 상기 제어패널(10)과 시뮬레이터(20)를 연결하여 상기 제어패널(10)이 실제 장비들과 연결된 것처럼 인식하고 동작할 수 있게 한 후, 상기 시뮬레이터(20)가 제어패널(10)로 실패신호 또는 변조신호를 전송하였을 때 상기 제어패널(10)이 비상신호를 제대로 전송하는지 검증함으로써, 사전 공장검사를 수행할 때 실제 장비들을 연결하지 않고도 상기 제어패널(10)이 정상적으로 작동하는지 테스트할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제어패널(10)은 실제 선박평형수 처리시스템에 연결되어 선박평형수 처리시스템의 작동을 제어하는 구성이지만, 본 발명에서는 상기 시뮬레이터(20)에 연결되어 상기 시뮬레이터(20)가 모의한 가상의 선박평형수 처리시스템의 작동을 제어하게 된다. 도 3에 도시된 바와 같이 제어부(11), 시뮬레이터연결부(12), 비상동작부(13), 알람부(14), 송수신부(15) 및 인터페이스제공부(16)를 포함한다.
상기 제어부(11)는 실제 또는 가상의 선박평형수 처리시스템을 제어하기 위해 각종 신호를 출력하는 구성으로, 상기 제어부(11)에서 출력되는 신호는 선박평형수 처리시스템의 각 장치의 On/Off 또는 특정 동작을 제어하기 위한 제어신호와, 실제 또는 가상의 선박평형수 처리시스템으로부터 고장상황에 해당하는 실패신호 또는 변조신호를 수신하였을때 전원의 차단 또는 특정 비상동작을 수행하도록 하기 위한 비상신호 등이 있다.
상기 시뮬레이터연결부(12)는 상기 제어패널(10)이 시뮬레이터(20)와 연결되어 상기 시뮬레이터(20)로부터 연결신호를 수신하면, 상기 제어부(11)로 입력되거나 상기 제어부(11)에서 출력되는 각종 아날로그 신호를 디지털 신호로 재구성하여, 상기 제어부(11)가 상기 시뮬레이터(20)와 연결된 상태를 실제 선박평형수 처리시스템에 연결된 상태로 인식하도록 만드는 구성이다. 따라서 본 발명에 의하면 상기 제어패널(10)에 실제 선박평형수 처리시스템의 장비를 연결하지 않아도 상기 시뮬레이터(20)를 통해 상기 제어패널(10)이 실제 선박평형수 처리시스템을 정상적으로 제어할 수 있는지 검사할 수 있다.
상기 비상동작부(13)는 후술할 바와 같이 상기 제어패널(10)이 상기 시뮬레이터(20)로부터 고장상황에 대한 시나리오에 따른 실패신호 또는 변조신호를 수신하면 이에 대한 응답으로 상기 제어부(11)가 상기 시뮬레이터(20)로 비상신호를 출력하도록 하는 구성이다. 따라서 본 발명에서는 상기 비상신호를 확인하여 다양한 고장상황에서 상기 제어패널(10)이 실제 선박평형수 처리시스템을 제대로 제어할 수 있는지 검증할 수 있어서, 현실적으로 실제 장비로는 구현할 수 없는 고장상황에 대해서도 고장모드 영향분석(FMEA)을 할 수 있다.
상기 알람부(14)는 상기 제어패널(10)이 상기 실패신호 또는 변조신호를 수신하면 알람을 울려 작업자에게 비상상태임을 경고하는 구성으로, 상기 제어부(11)의 제어에 따라 동작한다.
상기 송수신부(15)는 상기 제어패널(10)과 상기 시뮬레이터(20) 간의 각종 신호의 송수신을 담당하는 구성이다.
상기 인터페이스제공부(16)는 상기 제어패널(10)에서 작업자에게 사용자인터페이스를 제공하여 상기 제어패널(10)을 조작함으로써 상기 선박평형수 처리시스템을 제어할 수 있도록 하는 구성이다.
상기 시뮬레이터(20)는 상기 선박평형수 처리시스템을 모의하고 상기 제어패널(10)에 연결되어 상기 제어패널(10)로부터 전송된 각종 신호에 대해 응답하며 상기 응답에 대한 상기 제어패널(10)의 반응을 분석하여 상기 제어패널(10)이 정상적으로 작동하는지 검증하는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이 모의부(21), 구성부(22), 저장부(23), 연결부(24), 고장모드DB(25), 신호변경부(26), 검증부(27), 통신부(28) 및 표시부(29)를 포함한다.
상기 모의부(21)는 상기 시뮬레이터(20)는 상기 선박평형수 처리시스템의 각종 장비들을 모의하고 상기 시뮬레이터(20)가 상기 제어부(11)로부터 제어신호를 수신하면 상기 제어신호에 대한 응답으로 상기 제어패널(10)로 동작신호를 출력한다. 상기 동작신호는 상기 모의부(21)에 의해 프로그래밍된 가상의 장치들이 상기 제어신호에 따라 동작되었음을 상기 제어패널(10)에 알리기 위한 것으로써, 일예로 필터의 전원을 On시키라는 제어신호에 대한 응답으로써 가상의 필터의 전원이 On이 되었음을 알리는 동작신호 등을 들 수 있다.
상기 모의부(21)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 선박평형수 처리시스템의 실제 펌프의 On/Off 상태, 유출입되는 유량의 체크 등의 동작 속성을 모의하여 동일한 동작 속성을 갖는 가상의 펌프를 프로그래밍하고, 상기 제어패널(10)로 상기 가상의 펌프의 동작 상태를 알리는 동작신호를 출력하는 펌프모의모듈(211)을 포함한다.
상기 모의부(21)는 상기 펌프모의모듈(211)과 같은 방식으로 실제 필터를 모의하여 가상의 필터를 프로그래밍하고 상기 제어패널(10)로 가상의 필터의 동작신호를 출력하는 필터모의모듈(212)과, 실제 밸브를 모의하여 가상의 밸브를 프로그래밍하고 상기 제어패널(10)로 가상의 밸브의 동작신호를 출력하는 밸브모의모듈(213)과, 실제 UV챔버를 모의하여 가상의 UV챔버를 프로그래밍하고 상기 제어패널(10)로 가상의 UV챔버의 동작신호를 출력하는 UV챔버모의모듈(214)과, 실제 전원공급패널를 모의하여 가상의 전원공급패널을 프로그래밍하고 상기 제어패널(10)로 가상의 전원공급패널의 동작신호를 출력하는 전원공급패널모의모듈(215)을 포함한다.
상기 구성부(22)는 상기 모의부(21)에 의해 프로그래밍된 가상의 장치들을 조합하여 하나의 시뮬레이션 작업을 수행하고자 할 때, 상기 시뮬레이터(20)에서 선택된 가상의 장비들을 시각적으로 구성 및 조합하는 구성으로, 상기 표시부(29)에 의해 작업자에게 시각적으로 디스플레이 될 수 있다.
상기 저장부(23)는 상기 모의부(21)에 의해 프로그래밍된 가상의 장치들의 종류(펌프, 필터, UV챔버, 밸브 등) 또는 각 가상의 장치들의 속성정보(유량, 전원공급여부, 배관의 연결상태 등)를 저장하는 구성이다.
상기 연결부(24)는 상기 시뮬레이터(20)가 상기 제어패널(10)에 연결되면 상기 제어패널(10)의 시뮬레이터연결부(12)가 작동할 수 있도록 상기 제어패널(10)로 연결신호를 출력한다. 따라서 상기 제어패널(10)이 상기 연결신호를 수신하면 상기 시뮬레이터연결부(12)가 작동하여 상기 제어패널(10)이 실제 장치들과 연결된 것이라고 인식하게 된다.
상기 고장모드DB(25)는 실제 선박평형수 처리시스템이 고장난 경우 발생하는 상황의 시나리오들을 저장하고 있는 구성으로, 상기 시나리오는 일예로 UV챔버의 온도가 급격히 상승할 때 실제 UV챔버에서 어떠한 신호가 상기 제어패널(10)로 전송되는지, UV챔버에 생긴 문제를 해결하기 위하여 상기 제어패널(10)에서는 어떠한 신호를 상기 UV챔버로 전송해야 하는지에 대한 정보 등을 포함한다. 따라서 상기 고장모드DB(25)에 저장되어 있는 시나리오에 따라 후술할 바와 같이 신호변경부(26)에서 상기 모의부(21)로에서 출력되는 동작신호를 실패신호 또는 변조신호로 변경할 수 있다. 또한 상기 실패신호 또는 변조신호에 대한 상기 제어패널(10)의 응답인 비상신호가 제대로 상기 제어부(11)에서 출력되는지를 검증할 수 있다.
상기 신호변경부(26)는 상기 제어패널(10)에 대한 고장모드 영향분석을 하기 위해 상기 모의부(21)가 상기 동작신호를 상기 고장모드DB(25)에 저장된 시나리오와 일치하는 실패신호 또는 변조신호로 변경하여 출력하도록 한다. 상기 실패신호는 일예로 장치의 On을 명령하는 제어신호에 대한 응답으로 장치가 Off 동작 상태임을 알리는 신호를 들 수 있고, 상기 변조신호는 일예로 밸브를 일정 유량이 지나갈 수 있도록 개방하라는 제어신호에 대한 응답으로 밸브가 일정 유량보다 많은 유량이 지나갈 정도로 개방된 상태임을 알리는 신호를 들 수 있다. 본 발명에 의하면 상기 실패신호 또는 변조신호를 상기 제어패널(10)에 전송함으로써 상기 제어패널(10)이 이에 대한 응답으로 장치의 전원을 차단하거나 개폐의 정도를 다시 조절하는 등의 비상동작을 제대로 제어할 수 있는지 확인할 수 있다.
상기 검증부(27)는 상기 제어패널(10)로부터 수신한 비상신호를 상기 고장모드DB(25)에 저장되어 있는 시나리오의 정보와 비교하여 일치하는지 판단함으로써 상기 제어패널(10)이 비상동작을 제대로 제어할 수 있는지 검증한다.
상기 통신부(28)는 상기 제어패널(10)과 상기 시뮬레이터(20) 간의 각종 신호의 송수신을 담당하는 구성이다.
상기 표시부(29)는 상기 시뮬레이터(20)에서 모의한 각종 장치, 그 장치들에서 출력되는 신호, 그 장치들로 입력되는 신호 등을 시각적으로 표시한다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 선박평형수 처리시스템 신뢰성평가 방법은 모의단계(S1), 연결단계(S2), 제어신호송신단계(S3), 신호변경단계(S4), 비상동작단계(S5) 및 검증단계(S6)를 포함한다.
상기 모의단계(S1)는 상기 시뮬레이터(20)의 모의부(21)가 선박평형수 처리시스템의 실제 펌프, 배관, 필터, UV챔버, 전원공급패널 등의 장치를 모의하여 가상의 장치로 프로그래밍하는 단계이다.
상기 연결단계(S2)는 상기 제어패널(10)과 시뮬레이터(20)가 연결되어 상기 연결부(24)가 상기 제어패널(10)로 연결신호를 출력하면 상기 시뮬레이터연결부(12)가 상기 제어부(11)로 입력되거나 상기 제어부(11)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 재구성하여 상기 제어패널(10)이 상기 시뮬레이터(20)와 연결된 상태를 실제 선박평형수 처리시스템에 연결된 상태로 인식하도록 하는 단계이다.
상기 제어신호송신단계(S3)는 상기 제어패널(10)이 실제 선박평형수 처리시스템의 각종 장비를 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 것처럼 상기 모의단계(S1)에서 모의된 장치들을 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 단계이다.
상기 신호변경단계(S4)는 상기 제어신호송신단계(S3)에서 출력된 제어신호에 대한 응답으로써 상기 모의부(21)에서 출력되는 동작신호를 상기 신호변경부(26)가 상기 고장모드DB(25)에 저장되어 있는 시나리오의 정보에 따라 실패신호 또는 변조신호로 변경하여 출력되도록 하는 단계이다.
상기 비상동작단계(S5)는 상기 신호변경단계(S4)에서 출력된 실패신호 또는 변조신호에 대한 응답으로써 상기 바상동작부가 상기 시뮬레이터(20)에 의해 모의된 각종 장치들이 비상동작을 하도록 제어하기 위해 비상신호를 출력하는 단계이다.
상기 검증단계(S6)는 상기 비상동작단계(S5)에서 출력된 비상신호를 상기 시뮬레이터(20)가 수신하여 상기 고장모드DB(25)에 저장되어 있는 시나리오의 정보와 비교해 일치하면 상기 제어패널(10)이 정상적으로 작동하고 있는 것으로 판단하고, 일치하지 않으면 상기 제어패널(10)에 물리적 결함, 고장 등의 문제가 있다고 판단하여, 상기 제어패널(10)이 정상적으로 작동하는지 검증하는 단계이다.
이하 도 7을 통해 전술한 본 발명의 구성요소의 조합 및 사용관계에 따라 상기 제어패널(10)에 대한 고장모드 영향분석을 수행하는 과정을 일실시예를 들어 설명한다.
상기 고장모드DB(25)에는 선박평형수 처리시스템의 UV챔버의 온도는 900도 이상이 되면 고장상태이고, 이 때 UV챔버는 UV챔버 내부가 비정상적으로 온도가 올라갔다는 동작신호를 상기 제어패널(10)로 전송해야 하며, 상기 제어패널(10)은 비상동작으로 상기 UV챔버의 전원공급을 차단하는 비상신호를 상기 전원공급패널로 전송해야 한다는 시나리오가 저장되어 있는 것으로 전제한다. 이는 임의의 하나의 시나리오로써 본 발명의 권리범위 해석에 있어서 상기 실시예에 한정되지 않음을 명시한다.
상기 시뮬레이터(20)는 실제 UV챔버와 실제 전원공급패널을 모사하여 가상의 UV챔버(30)와 가상의 전원공급패널(40)을 프로그래밍하고, 상기 시뮬레이터(20)를 상기 제어패널(10)에 연결시킴으로써 상기 제어패널(10)이 실제 UV챔버 및 전원공급패널과 연결된 것이라고 인식시킨다.
상기 제어패널(10)이 UV챔버의 전원을 On시키고 UV챔버의 내부 온도를 700도가 되도록 제어신호(A)를 출력한다. 상기 제어신호(A)를 수신한 상기 시뮬레이터(20)는 가상의 UV챔버(30)가 On이 되었고, UV챔버(30) 내부 온도가 700도가 되었다는 동작신호(B)를 상기 제어패널(10)로 출력한다.
이 때 상기 시뮬레이터(20)에서 상기 고장모드DB(25)에 저장되어 있는 시나리오의 정보에 따라 상기 동작신호를 UV챔버(30) 내부의 온도가 900도라는 변조신호(C)로 변경하여 상기 제어패널(10)로 출력한다.
상기 제어패널(10)이 상기 변조신호(C)를 수신하면 비상동작을 수행하기 위한 비상신호(D)를 상기 시뮬레이터(20)로 출력하게 되는데, 상기 시뮬레이터(20)에서 상기 비상신호(D)를 수신하여 상기 고장모드DB(25)에 저장되어 있는 시나리오의 정보와 일치하는지 판단한다. 따라서 상기 비상신호(D)가 가상의 전원공급패널(40)로 UV챔버에 공급하고 있는 전원을 차단하라는 비상신호임을 확인하면 상기 제어패널(10)이 전술한 고장상황에 대해 정상적으로 작동하고 있다는 것을 검증할 수 있게 된다.
따라서 본 발명에 의하면 실제 공장검사를 수행할 때, 실제 장비들을 연결하여 실제 UV챔버의 온도를 900도 이상으로 올리지 않더라도 상기 제어패널(10)이 고장상황에 대해 정상적으로 비상동작을 수행할 수 있는지 검증할 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 시뮬레이터(20)가 상기 제어패널(10)과 연결되면 상기 제어패널(10)로 연결신호를 출력하는 연결부(24)와, 상기 제어패널(10)이 상기 연결신호를 수신하면 상기 제어패널(10)에 입출력되는 신호를 디지털 신호로 변경하여 상기 제어패널(10)이 실제 장비들과 연결된 것처럼 인식하고 동작할 수 있게 하는 시뮬레이터연결부(12)를 통해 상기 제어패널(10)에 실제 선박평형수 처리시스템의 각종 장비들을 현실로 연결하지 않아도 상기 제어패널(10)이 정상적으로 작동하는지 검사할 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 모의부(21)에서 출력되는 동작신호를 실패신호 또는 변조신호로 변경하여 출력하도록 하는 신호변경부(26)와, 상기 제어패널(10)이 상기 실패신호 또는 변조신호를 수신하였을때 이에 대한 응답으로써 상기 시뮬레이터(20)로 비상신호를 출력하도록 하는 비상동작부(13)를 통해 실제 상황에서는 검증할 수 없는 고장상황에서 상기 제어패널(10)이 정상적으로 작동하는지 검사할 수 있어 공장검사의 신뢰도를 높일 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1:선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가 시스템
10:제어패널
11:제어부
12:시뮬레이터연결부
13:비상동작부
14:알람부
15:송수신부
16:인터페이스제공부
20:시뮬레이터
21:모의부
211:펌프모의모듈
212:필터모의모듈
213:밸브모의모듈
214:UV챔버모의모듈
215:전원공급패널모의모듈
22:구성부
23:저장부
24:연결부
25:고장모드DB
26:신호변경부
27:검증부
28:통신부
29:표시부
S1:모의단계
S2:연결단계
S3:제어신호송신단계
S4:신호변경단계
S5:비상동작단계
S6:검증단계

Claims (12)

  1. 선박평형수 처리시스템의 전체적인 작동을 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 제어패널, 그리고
    상기 선박평형수 처리시스템의 각종 장비들을 모의하고 상기 제어패널에서 출력된 제어신호에 대한 응답으로 동작신호를 출력하는 모의부와, 상기 선박평형수 처리시스템이 고장난 경우 발생하는 상황의 시나리오를 저장하고 있는 고장모드DB와, 상기 모의부에서 출력되는 동작신호를 상기 고장모드DB에 저장된 시나리오와 일치하는 실패신호 또는 변조신호로 변경하여 출력하는 신호변경부를 포함하는 시뮬레이터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어패널은 상기 선박평형수 처리시스템을 제어하기 위해 각종 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 모의부는 실제 펌프를 모의하여 가상의 펌프를 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 펌프모의모듈과, 실제 필터를 모의하여 가상의 필터를 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 필터모의모듈과, 실제 밸브를 모의하여 가상의 밸브를 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 밸브모의모듈과, 실제 UV챔버를 모의하여 가상의 UV챔버를 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 UV챔버모의모듈과, 실제 전원공급패널을 모의하여 가상의 전원공급패널을 프로그래밍하고 상기 제어패널로 동작신호를 출력하는 전원공급패널모의모듈을 포함하여,
    상기 선박평형수 처리시스템의 각종 장비들을 모의하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템.
  5. 제 2항 또는 4항에 있어서,
    상기 시뮬레이터는 상기 제어패널과 연결되면 상기 제어패널로 연결신호를 출력하는 연결부를 포함하고,
    상기 제어패널은 상기 연결신호를 수신하면 상기 제어패널에 입출력되는 신호를 디지털 신호로 변경하여 상기 제어패널이 실제 장비들과 연결된 것처럼 인식하고 동작할 수 있게 하는 시뮬레이터연결부를 포함하여,
    상기 제어부가 실제 선박평형수 처리시스템의 각종 장비를 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 것처럼 상기 시뮬레이터로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템.
  6. 삭제
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제어패널은 상기 실패신호 또는 변조신호를 수신하면 이에 대한 응답으로써 상기 제어부가 상기 시뮬레이터로 비상신호를 출력하도록 하는 비상동작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어패널은 상기 실패신호 또는 변조신호를 수신하면 알람을 울려 경고하는 알람부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 시뮬레이터는 상기 제어패널로부터 수신한 비상신호를 상기 고장모드DB에 저장되어 있는 시나리오와 비교하여 일치하는지 판단함으로써 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검증하는 검증부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가시스템.
  10. 시뮬레이터의 모의부가 선박평형수 처리시스템의 실제 장비를 모의하여 가상의 장비를 프로그래밍하는 모의단계와,
    상기 시뮬레이터와 제어패널을 연결하여 상기 제어패널이 실제 장비들과 연결된 것처럼 인식하고 동작하게 하는 연결단계와,
    상기 제어패널이 실제 선박평형수 처리시스템의 각종 장비를 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 것처럼 상기 시뮬레이터로 제어신호를 출력하는 제어신호송신단계와,
    상기 시뮬레이터로 송신된 제어신호에 대한 응답으로써 상기 시뮬레이터에서 상기 제어패널로 출력되는 동작신호를 신호변경부가 고장모드DB에 저장되어 있는 시나리오와 일치하는 실패신호 또는 변조신호로 변경하여 출력하는 신호변경단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가방법.
  11. 삭제
  12. 제 10항에 있어서,
    비상동작부가 상기 신호변경단계에서 출력된 실패신호 또는 변조신호에 대한 응답으로써 상기 제어패널이 상기 시뮬레이터로 비상신호를 출력하도록 하는 비상동작단계와, 상기 비상동작단계에서 비상신호를 상기 시뮬레이터가 수신하면 검증부가 상기 비상신호를 상기 고장모드DB에 저장되어 있는 시나리오와 비교하여 일치하는지 판단함으로써 상기 제어패널이 정상적으로 작동하는지 검증하는 검증단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리시스템의 신뢰성평가방법.
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