KR101691907B1 - 선박 제어기 테스트 시스템 - Google Patents

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Abstract

선박 제어기 테스트 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 선박 제어기 테스트 시스템은 선박 제어기와 연결되고, 상기 선박 제어기에 가상환경을 제공하는 시뮬레이터; 작업자가 입력한 테스트 조건을 수신하여 상기 선박 제어기 또는 상기 시뮬레이터에 제공하는 입력부; 및 상기 입력부에 입력된 입력 테스트 조건에 관한 안내 정보를 제공하는 정보 제공부를 포함한다.

Description

선박 제어기 테스트 시스템{TEST SYSTEM FOR CONTROLLER OF SHIP}
본 발명은 선박 제어기 테스트 시스템에 관한 것이다.
드릴쉽, 해상 풍력발전기 설치선과 같은 선박 또는 시추 작업 등을 수행하는 해양구조물에는 전력관리시스템(Power Management System)이 탑재된다. 이러한 전력 관리 시스템은 선박 또는 해양구조물의 운용을 위해 필요한 전력의 생산, 분배 및 소비 등을 제어하며, 발전장치, 배전장치, 전력부하 및 제어기 등으로 구성된다.
또한, 선박 또는 해양구조물에는 동적위치유지시스템(dynamic positioning system)이 탑재된다. 이러한 동적위치유지시스템은 선박 또는 해양구조물의 위치를 원하는 지점에 지속적으로 위치시킬 수 있도록 작동하는 장치를 지칭하며, 위치 측정장치, 스러스터(thruster) 및 제어기 등으로 구성된다.
위와 같은 전력관리시스템 및 동적위치유지시스템이 설정된 내용으로 작동되는지를 검증하기 위한 테스트가 필요하다. 특히 각 시스템의 제어기에 대한 테스트가 필요하다.
그런데 이러한 테스트는 테스트를 주관하는 주체의 입장에서 진행되었으며, 테스트를 진행하는 사람 외에 테스트를 검증하기 위한 선주, 선급 등이 테스트 상황을 파악하고 그 유효성을 파악하기에 어려움이 따른다.
본 발명의 실시예는, 테스트 과정에서 참관자에게 안내 정보를 제공하도록 구성된 선박 제어기 테스트 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 제어기와 연결되고, 상기 선박 제어기에 가상환경을 제공하는 시뮬레이터; 작업자가 입력한 테스트 조건을 수신하여 상기 선박 제어기 또는 상기 시뮬레이터에 제공하는 입력부; 및 상기 입력부에 입력된 입력 테스트 조건에 관한 안내 정보를 제공하는 정보 제공부를 포함하는, 선박 제어기 테스트 시스템가 제공될 수 있다.
상기 정보 제공부는, 테스트 조건 별 안내 정보를 저장하는 저장부; 상기 저장부에서 상기 입력 테스트 조건과 대응하는 테스트 조건에 매칭된 안내 정보를 추출하는 정보 추출부; 및 매칭된 상기 안내 정보를 외부에서 식별 가능한 형태로 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
상기 안내 정보에는, 테스트 조건, 테스트 배경, 테스트의 예상 결과 및 체크 리스트를 포함할 수 있다.
상기 시뮬레이터는, 가상으로 발전하는 가상 발전시스템; 상기 가상 발전시스템에서 발전된 전기를 분배하는 가상 배전시스템; 및 상기 가상 배전시스템을 통해 공급받은 전기를 소비하는 가상 전력부하를 포함할 수 있다.
상기 가상 발전시스템은, 가상 엔진과, 상기 가상 엔진과 연동하는 가상 가버너와, 상기 가상 엔진과 연동하는 가상 사전윤활장치와, 상기 가상 엔진과 연동하는 가상 예열장치와, 상기 가상 엔진을 제어하는 가상 엔진제어기와, 상기 가상 엔진과 연동하는 가상 발전기와, 상기 가상 발전기와 연동하는 가상 자동전압조정기와, 상기 가상 발전기와 연동하는 가상 발전기릴레이를 포함할 수 있다.
상기 가상 배전시스템은, 상기 가상 발전시스템과 연결된 가상 스위치보드와, 상기 가상 스위치보드와 연결된 가상 스위치보드릴레이와, 상기 가상 스위치보드와 연결된 가상 차단기와, 상기 가상 스위치보드와 연결된 가상 변압기를 포함할 수 있다.
상기 가상 전력부하는, 상기 가상 배전시스템과 연결된 가상 스러스터와, 상기 가상 스러스터를 제어하는 가상 스러스터제어기와, 상기 가상 배전시스템과 연결된 가상 시추기와, 상기 가상 시추기와 연결된 가상 시추제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 정보 제공부가 입력부에 입력된 입력 테스트 조건에 관한 안내 정보를 참관자에 제공함으러써, 참관자는 안내 정보를 통해 테스트 상황 테스트 유효성을 쉽게 파악할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 제어기 테스트 시스템을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 제공부를 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터를 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 발전시스템을 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 시예에 따른 가상 배전시스템을 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 전력부하를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 제어기 테스트 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 제공부를 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 선박 제어기(50)의 테스트 시스템(10)은 시뮬레이터(100)와, 입력부(200)와, 정보 제공부(300)를 포함한다. 선박 제어기(50)는 전력관리시스템(Power Management System)을 제어하는 제어기 또는 동적위치유지시스템(dynamic positioning system)을 제어하는 제어기 등을 포함한다. 이하, 선박 제어기(50)는 전력관리시스템(Power Management System)을 제어하는 제어기로 가정하여 설명한다.
시뮬레이터(100)는 선박 제어기(50)와 연결되고, 선박 제어기(50)에 가상환경을 제공한다. 예컨대, 시뮬레이터(100)는 선박 제어기(50)가 가상 발전시스템과 가상 배전시스템과 가상 전력부하와 연결된 가상 환경을 제공한다. 시뮬레이터(100)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
입력부(200)는 작업자가 입력한 테스트 조건을 수신하여 선박 제어기(50) 또는 시뮬레이터(100)에 제공한다. 예컨대, 작업자가 입력한 테스트 조건이 최초 선박 제어기(50)에서 수행되는 것일 때는 입력부(200)는 입력된 테스트 조건을 선박 제어기(50)에 제공한다. 또는 작업자가 입력한 테스트 조건이 최초 시뮬레이터(100)에서 수행되는 것일 때는 입력부(200)는 입력된 테스트 조건을 시뮬레이터(100)에 제공한다.
정보 제공부(300)는 입력부(200)에 입력된 입력 테스트 조건에 관한 안내 정보를 참관자에 제공한다. 안내 정보에는 테스트 조건, 테스트 배경, 테스트 예상 결과 및 체크 리스트 등을 포함한다. 참관자는 이와 같은 안내 정보를 통해 테스트 상황 테스트 유효성을 쉽게 파악할 수 있다. 참관자는 선주 또는 선급 관계자 등을 포함할 수 있다.
정보 제공부(300)는 저장부(310)와, 정보 추출부(330)와, 출력부(350)를 포함할 수 있다. 저장부(310)는 테스트 조건 별 안내 정보를 저장한다. 선박 제어기(50)는 각기 상이한 다수의 테스트 조건으로 테스트될 수 있다. 이러한 다수의 테스트 조건 각각에 대한 안내 정보가 생성될 수 있으며, 안내 정보는 테스트 조건에 매칭되어 저장부(310)에 저장된다.
정보 추출부(330)는 입력 테스트 조건과 대응하는 테스트 조건에 매칭되는 안내 정보를 추출한다.
출력부(350)는 매칭된 안내 정보를 외부에서 식별가능한 형태로 출력한다. 출력부(350)는 모니터 등을 포함할 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
이와 같이 구성된 선박 제어기(50)의 테스트 시스템(10)은 작업자가 입력한 테스트 조건에서 선박 제어기(50)가 문제 없이 작동하는지 여부를 쉽게 테스트할 수 있다. 나아가 참관자는 이와 같은 안내 정보를 통해 테스트 상황 테스트 유효성을 쉽게 파악할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 발전시스템을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 시예에 따른 가상 배전시스템을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 전력부하를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 시뮬레이터(100)는 가상 발전시스템(110)과, 가상 배전시스템(130)과 가상 전력부하(150)를 포함한다. 가상 발전시스템(110)은 가상으로 발전하는 상황을 제공한다. 가상 배전시스템(130)은 가상 발전시스템(110)에서 발전된 전기를 후술하는 가상 전력부하(150)로 분배하는 상황을 제공한다. 가상 전력부하(150)는 가상 배전시스템(130)을 토해 공급받은 전기를 소비하는 상황을 제공한다.
도 4를 참조하면, 가상 발전시스템(110)은 가상 엔진(111)과, 가상 가버너(112)와, 가상 사전윤활장치(113)와, 가상 예열장치(114)와, 가상 엔진제어기(115)와, 가상 발전기(116)와, 가상 자동전압조정기(117)와, 가상 발전기릴레이(118)를 포함할 수 있다.
가상 엔진(111)은 가상 연료를 회전력으로 변환시키는 상황을 구현할 수 있다. 가상 가버너(112)는 가상 연료를 조절하여 가상 엔진(111)의 RPM을 원하는 속도로 제어하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 가버너(112)는 가상 엔진(111)과 연동한다. 가상 가버너(112)는 선박 제어기(도 1의 50)의 명령 신호를 수신하여 받아 가상 엔진(111)의 목표 RPM을 증감시키는 상황을 구현할 수 있다.
가상 사전윤활장치(113)는 가상 엔진(111)과 연동하며, 가상 엔진(111)의 초기 윤활을 담당한다. 가상 사전윤활장치(113)는 그 동작여부를 선박 제어기(도 1의 50)로 피드백하고 선박 제어기(도 1의 50)의 명령 신호를 수신하여 작동 또는 정지하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 예열장치(114)는 가상 엔진(111)과 연동하며, 가상 엔진(111)의 초기 가열을 담당한다. 가상 예열장치(114)는 그 동작여부를 선박 제어기(도 1의 50)로 피드백하고 선박 제어기(도 1의 50)의 명령 신호를 수신하여 작동 또는 정지하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 엔진제어기(115)는 가상 엔진(111)을 제어한다. 가상 엔진제어기(115)는 가상 엔진(111)의 온도, 속도 등을 모니터링하여 선박 제어기(도 1의 50)에 피드백하고 기준이상의 온도로 운전되거나 기준이상의 속도로 운전되면 엔진을 비상 정지하는 등의 보호동작을 구현할 수 있다. 또한, 가상 엔진제어기(115)는 선박 제어기(도 1의 50)로부터 비상정지 명령을 수신하면 가상 엔진(111)의 가동을 중단하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 발전기(116)는 가상 엔진(111)과 연동한다. 가상 발전기(116)는 가상 엔진(111)에서 발생한 회전에너지를 전기 에너지로 변환하며 회전속도에 따라 전력계통의 주파수를 형성하고 후술하는 자동전압조정기(AVR)(117)의 여자전류에 따라서 계통의 전압을 형성하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 자동전압조정기(117)은 가상 발전기(116)와 연동하며, 가상 발전기(116)의 전압을 일정하게 하기 위한 여자전류를 공급하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 발전기릴레이(118)는 가상 발전기(116)와 연동하며, 가상 발전기(116)의 출력전압, 전류, 주파수 등의 정보를 모니터링하여 선박 제어기(도 1의 50)에 공급하고 사고로 인식되는 과전류, 저주파수 등의 문제가 발생하면 가상 발전기(116)를 전력계통에서 분리하여 보호하는 상황을 구현할 수 있다.
도 5를 참조하면, 가상 배전시스템(130)은 가상 스위치보드(131)와, 가상 스위치보드릴레이(132)와, 가상 차단기(133)와, 가상 변압기(134)를 포함할 수 있다.
가상 스위치보드(131)는 가상 발전기(116)와 연결된다. 달리 표현하면, 가상 스위치보드(131)는 가상 발전기(116)에서 생산된 전원이 가상 배전시스템(130)으로 공급되는 입구와 같은 역할 수행한다. 후술하는 가상 스위치보드(131)에는 가상 변압기(134), 가상 전력부하(150)가 연결된다.
가상 스위치보드릴레이(132)는 상기 가상 스위치보드(131)와 연결되며, 가상 스위치보드(131)의 전압, 전류를 모니터링 하여 이상 상황 발생시 전류 공급을 차단하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 차단기(133)는 가상 스위치보드(131)와 연결되고, 전기 공급을 ON/OFF하는 구현할 수 있다. 가상 변압기(134)는 가상 스위치보드(131)와 연결되고, 전압을 부하 단에 적합한 전압으로 변환하는 상황을 구현할 수 있다.
이러한 가상 스위치보드(131)와, 가상 스위치보드릴레이(132)와, 가상 차단기(133)와, 가상 변압기(134)는 고전압, 저전압에 대응하도록 각각 두 개로 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 가상 전력부하(150)는, 가상 스러스터(151)와, 가상 스러스터제어기(152)와, 가상 시추기(155)와, 가상 시추제어기(156)를 포함할 수 있다.
가상 스러스터(151)는 가상 배전시스템(130)과 연결된다. 가상 스러스터(151)는 가상 배전시스템(130)을 통해 공급받은 전력을 사용하여 추력을 발생시키는 상황을 구현할 수 있다.
가상 스러스터제어기(152)는 가상 스러스터(151)를 제어한다. 가상 스러스터(151) 제어기는 전력계통의 이상 상황 발생 시 자동적으로 가상 스러스터(151)의 RPM과 토크 등을 낮춰 전력사용량을 감소 시키는 상황을 구현할 수 있다.
이때, 가상 동적위치유지제어기(153)는 선박 제어기(도 1의 50)의 명령을 받아 가상 스러스터제어기(152)에 RPM, 토크 등의 명령을 변경하여 가상 스러스터(151)의 전력 소비량을 제한하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 시추기(155)는 가상 배전시스템(도 5의 130)과 연결된다. 가상 시추기(155)는 가상 배전시스템(도 5의 130)을 통해 공급받은 전력을 사용하여 시추하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 시추제어기(156)는 선박 제어기(도 1의 50)로부터 전달받은 가용 전력을 참고하여 가상 시추기(155)에서사용되는 전력사용량을 통제하는 상황을 구현할 수 있다.
가상 전력부하(150)는, 가상 기타부하(158)를 더 포함할 수 있다. 가상 기타부하(158)는 앞서 설명하지 않은 각종 펌프, 전등, 전열기구 등의 전력사용량 추이를 모델링하여 일정 전력사용량을 가지도록 모델링된다.
이와 같이 구성된 시뮬레이터(100)를 이용하면 작업자가 입력한 입력 테스트 조건에서 선박 제어기(도 1의 50)가 원활하게 작동하는지 여부를 테스트할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 선박 제어기 테스트 시스템
50 : 선박 제어기
100 : 시뮬레이터
110 : 가상 발전시스템
130 : 가상 배전시스템
150 : 가상 전력부하
200 : 입력부
300 : 정보 제공부
310 : 저장부
330 : 정보 추출부
350 : 출력부

Claims (7)

  1. 선박 제어기와 연결되고, 상기 선박 제어기에 가상환경을 제공하는 시뮬레이터;
    작업자가 입력한 테스트 조건을 수신하여 상기 선박 제어기 또는 상기 시뮬레이터에 제공하는 입력부;
    상기 입력부에 입력된 입력 테스트 조건에 관한 안내 정보를 제공하는 정보 제공부를 포함하고,
    상기 안내 정보는,
    테스트 조건, 테스트 배경, 테스트의 예상 결과 및 체크 리스트를 포함하는, 선박 제어기 테스트 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정보 제공부는,
    테스트 조건 별 안내 정보를 저장하는 저장부;
    상기 저장부에서 상기 입력 테스트 조건과 대응하는 테스트 조건에 매칭된 안내 정보를 추출하는 정보 추출부; 및
    매칭된 상기 안내 정보를 외부에서 식별 가능한 형태로 출력하는 출력부를 포함하는, 선박 제어기 테스트 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시뮬레이터는,
    가상으로 발전하는 가상 발전시스템;
    상기 가상 발전시스템에서 발전된 전기를 분배하는 가상 배전시스템; 및
    상기 가상 배전시스템을 통해 공급받은 전기를 소비하는 가상 전력부하를 포함하는, 선박 제어기의 테스트 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가상 발전시스템은,
    가상 엔진과,
    상기 가상 엔진과 연동하는 가상 가버너와,
    상기 가상 엔진과 연동하는 가상 사전윤활장치와,
    상기 가상 엔진과 연동하는 가상 예열장치와,
    상기 가상 엔진을 제어하는 가상 엔진제어기와,
    상기 가상 엔진과 연동하는 가상 발전기와,
    상기 가상 발전기와 연동하는 가상 자동전압조정기와,
    상기 가상 발전기와 연동하는 가상 발전기릴레이를 포함하는, 선박 제어기 테스트 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 가상 배전시스템은,
    상기 가상 발전시스템과 연결된 가상 스위치보드와,
    상기 가상 스위치보드와 연결된 가상 스위치보드릴레이와,
    상기 가상 스위치보드와 연결된 가상 차단기와,
    상기 가상 스위치보드와 연결된 가상 변압기를 포함하는, 선박 제어기 테스트 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 가상 전력부하는,
    상기 가상 배전시스템과 연결된 가상 스러스터와,
    상기 가상 스러스터를 제어하는 가상 스러스터제어기와,
    상기 가상 배전시스템과 연결된 가상 시추기와,
    상기 가상 시추기와 연결된 가상 시추제어기를 포함하는, 선박 제어기 테스트 시스템.
KR1020140180335A 2014-12-15 2014-12-15 선박 제어기 테스트 시스템 KR101691907B1 (ko)

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