KR101741532B1 - 선박용 펌프 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치는 전자식 디스플레이 및 터치 스크린을 이용한 정보 입/출력 기능을 독립적으로 수행할 수 있는 제1 인터페이싱 수단 및 제2 인터페이싱 수단을 포함하며, 상기 제1 및 제2 인터페이싱 수단은 제1 버스 및 제2 버스를 포함하는 이중화된 유선 버스 구조를 통하여 상기 인터페이스부와 연결될 수 있다.

Description

선박용 펌프 제어 장치{pump control device for ship}

본 발명은 선박용 펌프 제어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선박에 탑재된 각종 펌프와 관련된 아날로그 및 디지털 신호에 대한 분석 결과 및 제어 신호를 빠르게 산출할 수 있으며 정밀하고 신속한 펌프 제어를 가능케 하는 선박용 펌프 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 원유로부터 정제한 석유제품을 운송하는 프로덕트 케리어(Product Carrier)와 특정 화학제품의 액체원료를 운송하는 케미컬 탱커(Chemical Tanker) 등과 같은 액상 화물을 운송하는 선박에서 액상 화물(cargo)을 하역하거나 적하하는 선박용 펌프 시스템에는 주로 유압이 이용된다.

선박용 펌프 시스템에는 각종 펌프, 각종 펌프에 대응되는 각종 펌프, 펌프들의 동작에 필요한 유압을 발생하는 유압 발생 장치, 유압 제어 장치, 상기 시스템을 전반적으로 제어하는 선박용 펌프 제어 장치, 각 구성요소들 사이의 배관 및 배선 구조 등을 포함할 수 있다. 각종 펌프에는 카고(cargo) 펌프, 발라스트(ballast) 펌프, 포터블(portable) 펌프, 탱크 클린(tank clean) 펌프 등이 포함될 수 있다.

선박용 펌프 제어 장치는 제어에 기반이 되는 온도, 압력, 속도, 밸브 개폐각, 밸브작동여부, 각종 펌프의 동작여부 등과 같은 각종 센서 신호를 입력 받아 분석하여 사용자로 하여금 선박용 펌프 시스템의 동작 상태를 확인하고 제어 할 수 있도록 하고, 다수의 펌프와 밸브들의 제어량을 산출하여 유압 제어장치로 전기적

신호를 송출한다. 이 전기적 신호는 유압 제어 장치에서 유압신호로 변환되어 펌프와 밸브 같은 각종 하부 장치들에 전달되어 동작이 수행된다.

액체 화물의 신속한 이재를 위해서는 신속하고 정밀한 펌프 제어가 요구되어 지며, 선박 장치의 특성상 가혹한 동작 환경 조건에서도 신뢰성 있는 동작이 요구되어 진다.

종래의 선박용 펌프 제어 장치는 원격제어와 로컬제어로 시스템이 배치되어 있으며, 일반적으로 PLC(Programmable Logic Controller)장치로 구성되어 클로즈 루프 제어를 수행한다. 또한, 각 펌프 별 무단 부하 제어를 위한 전위차계와 압력 게이지가 아날로그 형태로 구성되어 있으며, 유압 발생 장치 및 유압 제어 장치와 전기적으로 연결되어 있다.

그러나, 종래의 선박용 펌프 제어 장치는 산업에서 범용적으로 사용되는 PLC 와 아날로그 형태의 전위차계와 게이지를 사용하여 설치되는 컨트롤 룸 내에서 많은 공간을 차지 했으며, 아날로그 형태의 표시 장치와 버튼 입력 장치로 인하여 가독성이 떨어지고 정밀한 제어 상태 확인과 제어량을 입력하기 어려웠다.

또한, 동작 시에 알람과 같은 특수한 사항에 대한 이벤트 이력 관리 기능이 없어 유지보수 및 관리에 불편한 점이 있었으며, 사용자에 대한 조작 권한이 없어 시스템 작동에 대한 보안에 취약한 측면이 있었다. 더불어 복잡한 선박용 펌프 시스템에 대한 이해와 경험이 없으면 안정된 제어가 어렵고, 동작 시에 알람과 같은 여러 응급 상황에 쉽게 대처하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 석유 및 화학제품 등의 액체 화물의 운송에 있어서 각종 펌프의 제어 성능을 향상시킴으로써 액체 화물의 하역 작업의 편의성과 작업 속도를 향상시킬 수 있는 선박용 펌프 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 이벤트 관리 이력 관리 기능이 탑재되어 유지 보수가 편리한 선박용 펌프 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 선박용 펌프 시스템에 대한 깊은 이해와 경험이 없는 상태에서도 안정된 제어를 수행할 수 있고, 응급 상황에 쉽게 대처할 수 있도록 해주는 선박용 펌프 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 인터페이스에 대한 이중화된 버스 구조에 기초하여 비정상 상태의 버스를 정상 상태의 버스로 대체할 수 있는 선박용 펌프 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 고장난 조작 수단을 터치 스크린 기능이 탑재된 인터페이스부를 통하여 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스로 대체할 수 있는 선박용 펌프 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치는, 선박에 장착된 복수의 카고 펌프 및 복수의 발라스트 펌프의 펌핑 동작을 제어하기 위한 복수의 조작 수단을 포함하는 원격 제어부; 각각이, 전자식 디스플레이 및 터치 스크린을 이용한 정보 입/출력 기능을 독립적으로 수행할 수 있는 제1 인터페이싱 수단 및 제2 인터페이싱 수단을 포함하며, 상기 제1 인터페이싱 수단에 대응되는 제1 버스 및 상기 제2 인터페이싱 수단에 대응되는 제2 버스를 포함하는 이중화된 버스 구조를 갖는 인터페이스부; 및 상기 선박에 장착된 복수의 센싱 수단으로부터 수신되는 센싱 정보 및 상기 복수의 조작 수단에 대한 조작에 기초하여 발생하는 제어 정보를 분석하여, 상기 인터페이스부에 표시될 상기 복수의 카고 펌프 및 상기 복수의 발라스트 펌프와 관련된 동작 상태 정보 및 상기 복수의 카고 펌프 및 상기 복수의 발라스트 펌프의 펌핑 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하며, 상기 이중화된 유선 버스 구조를 통하여 상기 인터페이스부와 연결되는 중앙 제어부를 포함할 수 있다.

상기 중앙 제어부는, 상기 제1 버스 및 상기 제2 버스 중 어느 하나가 정상 상태가 아닌 경우, 상기 제1 및 제2 버스 중 나머지 하나를 통하여 상기 인터페이스부와 통신할 수 있다. 상기 중앙 제어부는, 상기 제1 및 제2 인터페이싱 수단 중 어느 하나가 정상 상태가 아닌 경우, 상기 제1 및 제2 인터페이싱 수단 중 나머지 하나를 통하여 정보 입/출력 기능을 통합 수행케 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 원격 제어부에 포함된 상기 복수의 조작 수단에 대응되는 기능을 수행하기 위한 터치 기반 그래픽 사용자 인터페이스를 상기 인터페이스부를 통하여 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 원격 제어부에 포함된 상기 복수의 조작 수단의 일부가 정상 상태가 아닌 경우, 터치에 의하여 조작되어 적어도 상기 일부의 조작 수단에 대응되는 기능을 수행하는 그래픽 사용자 인터페이스를 상기 인터페이스부를 통하여 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 복수의 카고 펌프, 상기 복수의 발라스트 펌프, 및 상기 선박용 펌프 제어 장치가 비정상 상태인 경우, 상기 비정상 상태에 대응하기 위한 매뉴얼을 제공하거나, 터치에 의하여 조작되어 상기 비정상 상태를 해소하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 상기 인터페이스부를 통하여 제공할 수 있다.

상기 중앙 제어부는, 각각이 전용 PCB에 탑재되는, 상기 센싱 정보 및 상기 제어 정보를 포함하는 아날로그 신호 및 디지털 시호를 수신하는 입력 블락; 상기 입력 블락을 통하여 수신되는 상기 아날로그 및 디지털 신호를 병렬적으로 처리하여 출력하는 신호 처리 블락; 및 상기 신호 처리 블락의 신호 처리 결과에 기초하여 상기 동작 상태 정보 및 상기 제어 정보를 발생하는 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit)를 포함할 수 있다.

상기 신호 처리 블락은, 상기 아날로그 및 디지털 신호를 병렬적으로 처리하여 출력하는 FPGA(Field Programmable Gate Array)일 수 있다.

상기 중앙 제어부는, 이벤트 발생 이력, 상기 복수의 센싱 수단에 의한 센싱 이력, 및 상기 복수의 카고 펌프 및 상기 복수의 발라스트 펌프의 펌핑 이력을, 데이터 저장부에 저장하고 상기 인터페이스부를 통하여 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치는, 석유 및 화학제품 등의 액체 화물의 운송에 있어서 각종 펌프의 제어 성능을 향상시킴으로써 액체 화물의 하역 작업의 편의성과 작업 속도를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치는, 이벤트 관리 이력 관리 기능이 탑재되어 유지 보수가 편리한 장점이 있다.

본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치는, 선박용 펌프 시스템에 대한 깊은 이해와 경험이 없는 상태에서도 안정된 제어를 수행할 수 있고, 응급 상황에 쉽게 대처할 수 있도록 해주는 장점이 있다.

본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치는, 인터페이스에 대한 이중화된 버스 구조에 기초하여 비정상 상태의 버스를 정상 상태의 버스로 대체할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치는, 고장난 조작 수단을 터치 스크린 기능이 탑재된 인터페이스부를 통하여 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스로 대체할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 펌프 시스템의 구성도이다.
도 2는 기존의 선박용 펌프 제어 장치와 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 실제 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 블락도이다.
도 4는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 인터페이스부의 일예의 구성도 및 실제 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 인터페이스부에 대응되는 역할을 수행하는 종래의 선박용 펌프 제어 장치의 구성요소들을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 원격 제어부의 일예의 구성도와 실제 사진, 그리고 기존의 선박용 펌프 제어 장치의 원격 제어부의 실제 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 긴급 제어부의 일예의 구성도와 실제 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 보조 인터페이스부의 일예의 실제 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 무효화 처리부의 구성도이다.
도 11은 상기 선박용 펌프 제어 장치의 뒷면의 커버 속에 마련된 중앙 제어부, 전원 장치부, 릴레이 구동부, 터미널 장치부를 나타낸다.
도 12는 종래의 선박용 펌프 제어 장치의 중앙 제어부와 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 중앙 제어부의 실제 사진을 비교한 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 중앙 제어부의 블락도이다.
도 14는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치 구동 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치에 있어서, 중앙 제어부와 인터페이스부 사이의 이중화된 버스 구조의 일예를 나타낸다.
도 16은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치에 있어서, 중앙 제어부와 인터페이스부 사이의 이중화된 버스 구조의 다른 예를 나타낸다.
도 17은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치 구동 방법의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명과 관련된 조명 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 펌프 시스템(10)의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 상기 선박용 펌프 시스템(10)은 선박용 펌프 제어 장치(100), 유압 발생 장치(200), 유압 제어 장치(300), 카고 펌프(400), 포터블 펌프(410), 발라스트 펌프(420), 탱크 클린 펌프(430) 등을 포함한다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 본 발명에 따른 공작 기계(100)는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

상기 선박용 펌프 제어 장치(100)는 상기 선박용 펌프 시스템(10)의 동작을 전반적으로 제어한다. 예컨대, 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)는 제어에 기반이 되는 온도, 압력, 속도, 밸브 개폐각, 밸브 작동여부, 각종 펌프의 동작여부 등과 같은 각종 센서 신호를 입력 받아 분석하여 사용자로 하여금 상기 시스템(10)의 동작 상태를 확인하고 제어 할 수 있도록 하고, 다수의 펌프와 밸브들의 제어량을 산출하고 그에 기초하여 상기 선박용 펌프 시스템(10)의 구성요소들을 제어하기 위한 제어 신호들을 발생할 수 있다.

상기 선박용 펌프 제어 장치(100)는 다음과 같은 특징을 가진다.

(1) 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)는 선박에 탑재된 각종 펌프와 관련된 아날로그 및 디지털 신호에 대한 분석 결과 및 제어 신호를 빠르게 산출할 수 있으며 정밀하고 신속한 펌프 제어를 가능케 할 수 있다.

(2) 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)는 이벤트 관리 이력 관리 기능이 탑재되어 유지 보수가 편리한 장점이 있다

(3) 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)는, 선박용 펌프 시스템(10)에 대한 깊은 이해와 경험이 없는 상태에서도 안정된 제어를 수행할 수 있고, 응급 상황에 쉽게 대처할 수 있도록 해주는 장점이 있다.

이러한, 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)의 특징에 대응되는 구성 및 동작에 대해서는 향후 보다 구체적으로 살펴 본다.

상기 유압 발생 장치(200)는 상기 선박용 펌프 시스템(10)의 동작에 필요한 유압을 발생한다. 상기 유압 제어 장치(300)는 상기 선박용 펌프 시스템(10)의 구성요소 전달되는 유압을 제어할 수 있다.

상기 카고 펌프(400)는 액체 화물의 하역을 위한 펌프로, 선박 하부에 위치하는 액상 화물 탱크에 일부분이 잠긴 형태로 장착될 수 있다. 상기 포터블 펌프(410)는 비상 시 상기 카고 펌프(400)의 기능을 대체하는 펌프이다. 상기 발라스트 펌프(420)는 평형수의 펌핑을 위한 것이다. 상기 탱크 클린 펌프(430)는 액체 화물 저장 탱크의 세척에 이용된다.

도 2는 기존의 선박용 펌프 제어 장치(500)와 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 실제 사진이다.

본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 인터페이스부(110)는, 기존의 제어 장치(500)의 인터페이스부(510)에서 아날로그 게이지나 LED 등으로 제공하던 정보를, 전자식 디스플레이를 통하여 디지털로 제공할 수 있다. 그러면,사용자(또는 관리자)는 직관적으로 정보를 획득할 수 있다.

그리고, 상기 인터페이스부(110)는 터치 스크린 기능을 가지고 있어 사용자는 이를 통한 정보 입력 기능을 수행할 수 있다. 터치 스크린을 통한 정보 입력 기능은 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)에 대한 제어 동작을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 사용자는 즉각적인 정보 입력이나 제어 동작을 터치를 통하여 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 블락도이다. 도 4는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 사시도이다.도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)는 인터페이스부(110), 원격 제어부(120), 긴급 제어부(130), 보조 인터페이스부(140), 무효화 처리부(150), 중앙 제어부(160), 전원 장치부(170), 릴레이 구동부(180), 및 터미널 장치부(190)를 포함한다.

도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

상기 인터페이스부(110)는 전자식 디스플레이를 통하여 디지털화된 선박용 펌프 시스템(10) 관련 정보를 표시할 수 있다. 그리고, 상기 인터페이스부(110)는 터치 스크린 기능을 탑재하고 있어 각종 소프트 키를 통한 정보 입력 장치로써도 동작할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치의 인터페이스부의 일예의 구성도 및 실제 사진이다.

도 5를 참조하면, 상기 인터페이스부(110)는 각각이, 전자식 디스플레이 및 터치 스크린을 이용한 정보 입/출력 기능을 독립적으로 수행할 수 있는 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112)을 포함한다.

상기 제1 인터페이싱 수단(111)은 좌측에 위치하며, 주요 센서 정보와 알람 및 동작/정지 상태를 표시할 수 있다. 그리고, 상기 제2 인터페이싱 수단(112)은 우측에 위치하며, 각종 펌프에 대한 조작 명령을 입력받을 수 있고, 각종 펌프의 동작 상태를 표시할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 인터페이스부(110)는 기존의 선박용 펌프 제어 장치의 인터페이스부에 포함된 아날로그 형태의 전위차계 및 게이지와 같은 표시장치 및 조작 버튼들을 컴퓨터 기반의 인터페이스로 대체한 것으로 뛰어난 가독성과 더불어 정밀한 입력을 가능케 한다.

한편, 상기 인터페이스부(110)는 3개 이상의 전자식 디스플레이부를 포함할 수도 있다. 이때, 상기 3개 이상의 전자식 디스플레이부의 적어도 일부 또는 전체에는 터치 스크린 기능이 장착되어 있을 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 인터페이스부(110)에 대응되는 역할을 수행하는 종래의 선박용 펌프 제어 장치의 구성요소들을 나타낸다. 도 6을 참조하면, 상기 종래의 선박용 펌프 제어 장치의 아날로그 형태의 전위차계, 게이지, 각종 램프와 같은 표시장치 및 조작 버튼들이, 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 인터페이스부(110)에서는 전자식 디스플레이 장치 및 터치 스크린으로 대체된 것을 알 수 있다.

상기 인터페이스부(110)를 통해 수행되는 각종 기능을 살펴 본다. 참고로, 상기 인터페이스부(110)의 각종 기능은 상기 중앙 제어부(160)의 제어 하에서 또는 상기 중앙 제어부(160)와의 통신 결과에 기초하여 수행될 수 있다.

상기 인터페이스부(110)는 알람과 동작정지 상황과 같은 이벤트 이력 관리 정보를 제공할 수 있다. 이벤트 이력 관리 기능은 알람과 동작정지 상황을 시간별로 기록 데이터 베이스화 하여 선박용 펌프 시스템(10)의 지속적인 관리가 가능케 함으로서 사용자의 편리성을 증대시키는 효과가 있다.

상기 인터페이스부(110)는 선박용 펌프 시스템(10)의 동작 상태 정보에 대한 수집 이력을 제공할 수 있다. 이러한, 동작 상태 정보에는 각종 센서들에 의한 센싱 이력이나 선박용 펌프 시스템(10)의 펌핑 이력 등이 포함될 수 있다. 한편, 상기 인터페이스부(110)를 통하여 제공되는 이벤트 이력, 동작 상태 정보 이력 등은 데이터 저장 수단(미도시)에 저장될 수 있다.

상기 인터페이스부(110)는 상기 중앙 제어부(160)의 제어 하에, 사용자 권한 설정 및 상황 별 대처 방법 표시, 고장 대비 사용자 인터페이스 제공 기능을 가지고 있다. 사용자 권한 설정 기능은 사용자에 따라 조작 가능한 기능에 대하여 제한을 둠으로서 선박용 펌프 시스템(10)의 보안과 안정성을 증대 시키는 효과가 있다.

여기서, 상황 별 대처 방법 표시 기능은 선박용 펌프 시스템(10)에 대한 이해나 경험이 없는 사용자라도 쉽게 조작 할 수 있도록 하여 사용자의 편의성이 증대되었다. 예를 들면, 상기 인터페이스부(110) 상기 선박용 펌프 시스템(10)의 복수의 카고 펌프, 상기 복수의 발라스트 펌프, 및 상기 선박용 펌프 제어 장치 등이 비정상 상태인 경우, 상기 비정상 상태에 대응하기 위한 매뉴얼을 제공할 수 있다.

그리고, 상기 인터페이스부(110)는 터치에 의하여 조작되어 상기 비정상 상태를 해소하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 상기 인터페이스부를 통하여 제공할 수도 있다. 비정상 상태를 확인 시키고 비정상 절차의 해소 과정에 따른 복수의 그래픽 사용자 인터페이스를 순차적으로 제공할 수 있다.

그리고, 2개의 인터페이싱 수단(111 및 112)를 포함하는 경우, 고장 대비 기능은 하나의 인터페이싱 수단의 일부 또는 전체의 고장이 나더라도 나머지 하나의 인터페이싱 수단이 그 기능을 모두 대체하여 유지보수 및 시스템 안전을 증대시킬 수 있는 기능일 수 있다.

한편, 인터페이싱 수단이 3개 이상인 경우에도 고장 대비 기능이 수행될 수 있다. 이러한 고장 대비 기능은 이중화된 버스 구조로 구체화될 수 있다. 상기 인터페이스부(110)를 통한 고장 대비 기능에 대해서는 향후 보다 상세히 살펴 본다.

상기 원격 제어부(120)는 선박에 장착된 복수의 카고 펌프(400) 및 복수의 발라스트 펌프(420)의 펌핑 동작을 제어하기 위한 복수의 조작 수단을 포함할 수 있다. 상기 조작 수단은 조작 레버나 조작 버튼, 조작 다이얼 등을 포함하는 하드웨로 구현될 수도 있고, 터치 스크린에 구현된 소프트 키로 구현될 수도 있다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 원격 제어부(120)는 철재 콘솔데스크 정면부 중앙에 위치하여 다수의 원격 제어기(즉, 조작 수단)를 포함하고 있음을 알 수 있다. 각각의 원격 제어기는 중앙 제어부(160) 및 유압 제어 장치(300)와 연결되어 있다.

도 7은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 원격 제어부(120)의 일예의 구성도와 실제 사진이다.

상기 원격 제어부(120)에는 선박의 좌우 발라스트 펌프(420)의 제어를 위한 2개의 발라스터 밸브 원격 제어기 및 선박의 카고 펌프들(400)의 제어를 위한 복수의 카고 밸브 원격 제어기를 포함하고 있다. 사용자는 각각의 원격 제어기를 통해 카고 밸브와 발라스터 밸브를 제어 함으로써 카고 펌프(400)와 발라스트 펌프(420)를 제어할 수 있다. 도 7에서는 원격 제어기(121)를 명시적으로 구분하지 않고 부재번호 121로 통일적으로 표시하였다.

사용자는, 상기 원격 제어기(121) 내의 조작 버튼(121A)을 통해 원격 제어기(121)의 사용 여부를 중앙 제어부(160)에 전달하고, 상기 중앙 제어부(160)는 원격 제어기(121) 내의 조작 레버(121B)의 위치에 따라 출력값을 산출하고 그에 기초한 제어 신호를 유압 제어 장치(300)로 출력한다. 경우에 따라서, 상기 원격 제어부(120)에서 직접 조작 레버(121B)의 위치에 따른 제어 신호를 발생할 수도 있다.

그러면, 유압 제어 장치(300)는 상기 유압 제어 장치(300)에 기초하여 최종적으로 밸브 개폐각을 조절하며, 이때 제어되어 나오는 유체의 압력값을 측정하여 전류 신호로 원격 제어기(121)로 피드백 시키면 원격 제어기(121)는 압력 값으로 변환하여 표시한다. 한편, 이러한 압력 값은 상기 중앙 제어부(160)의 제어 하에 상기 인터페이스부(110)에 표시될 수도 있다.

상기 긴급 제어부(130)는 선박용 펌프 시스템(10)의 전원 인가와 알람 조작 등 주요 기능에 대한 확인 기능 및 긴급 상황에서의 시스템 기능 정기 기능을 제공한다.

도 8은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 긴급 제어부(130)의 일예의 구성도와 실제 사진이다.

도 8을 참조하면, 상기 긴급 제어부(130)는 선박용 펌프 시스템(10)의 전원 인가와 알람 조작등과 같은 주요 기능을 확인하고 조작 할 수 있는 조작부(131)와 긴급사항에 강제로 모든 시스템 기능을 정지 시킬 수 있는 긴급 정지부(132)로 이루어져 있으며, 중앙 제어부(160)와 연결되어 조작값을 전달하거나 주요 정보 받아 표시하게 된다. 상기 긴급 제어부(130)는 철재 콘솔데스크 정면부에 마련될 수 있다.

상기 긴급 제어부(130)는 선박용 펌프 시스템(10)의 전원 선택 및 인가, 알람 리셋 및 부저 정지, 유체 압력 제어와 같은 매우 중요한 기능 정보를 입력받아 중앙 제어부(160)로 전달하고, 전원 불량과 긴급 상황 동작 여부 등을 표시할 수 있다.

또한, 상기 긴급 제어부(130)는 중앙 제어부(160)부로부터 알람신호를 입력 받아 부저(133)를 통해 소리를 낼 수 있다. 긴급 정지부(132)는 긴급 상황에 의한 시스템 정지 정보를 중앙 제어부(160)로 전달 하거나, 유압 발생 장치(200)나 유압 제어 장치(300) 또는 각종 펌프를 포함하는 하부장치의 문제로 인한 긴급정지 상황을 중앙 제어부(160)로부터 전달받아 표시할 수도 있다.

상기 보조 인터페이스부(140)는 상기 인터페이스부(110)의 정보 입력 기능을 보완하기 위한 장치일 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 보조 인터페이스부(140)의 일예의 실제 사진이다. 도 9를 팜조하면, 상기 보조 인터페이스부(140)는 볼 마우스로 구현될 수 있음을 알 수 있다.

상기 볼 마우스(140)는 상기 인터페이스부(110)의 터치 기능이 불량일 경우 대체 정보 입력 수단으로 이용될 수 있다. 그리고 상기 볼 마우스(140)는 상기 인터페이스부(110)의 터치 기능이 정상 동작하는 경우에도 정보 입력 수단으로 이용될 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 볼 마우스(140)에 대응되는 커서가 인터페이스부(110)에 표시될 수 있으며, 상기 볼 마우스(140)의 버튼은 정보 입력 버튼일 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)에 장착될 수 있는 보조 인터페이스가 볼 마우스로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)에 장착되는 보조 인터페이스는 터치 패드, 터치 스크린, 키보드 등일 수도 있다.

상기 무효화 처리부(150)는 철재 콘솔 데스크 하단에 위치할 수 있다. 상기 무효화 처리부(150)는 일부 문제로 인한 동작이 불가한 특수 상황, 예컨대, 탱크 레벨 및 흡입 압력, 액체 화물 온도의 비정상적인 상태와 리턴 라인 밸브가 닫힌 상태 같은 상황에서 수동으로 해당 문제를 무효화시켜 강제적인 동작을 시킬 수 있는 장치이다.

사용자는 버튼 조작을 통하여 수동적으로 각 상황을 개별로 무효화 시키거나 모든 상황을 한번에 무효화 시킬 수 있으며, 해당 신호는 중앙 제어부(160)로 전달되어 처리된다.

도 10은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 무효화 처리부(150)의 구성도이다. 도 10을 참조하면, 상기 무효화 처리부(150)는 상술한 기능들을 수행하기 위한 각종 버튼들을 포함하고 있음을 알 수 있다.

도 11은 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)의 뒷면의 커버 속에 마련된 중앙 제어부(160), 전원 장치부(170), 릴레이 구동부(180), 터미널 장치부(190)를 나타낸다.

상기 중앙 제어부(160)는 선박용 펌프 제어 장치(100)의 각종 구성 요소들과 연결되어 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 예컨대, 상기 중앙 제어부(160)는 선박에 장착된 복수의 센싱 수단으로부터 수신되는 센싱 정보 및 상기 원격 제어부(120)에 포함된 복수의 조작 수단에 대한 조작에 기초하여 발생하는 제어 정보를 분석할 수 있다.

상기 분석 결과에 기초하여, 상기 중앙 제어부(160)는 인터페이스부(110)에 표시될 복수의 카고 펌프 및 복수의 발라스트 펌프 등을 포함하는 각종 펌프와 관련된 동작 상태 정보 및 상기 각종 펌프의 펌핑 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 발생할 수 있다. 상기 제어 신호에 기초하여 유압 발생 장치(200) 및 유압 제어 장치(300)가 구동하여 선박용 펌프 시스템(10)의 펌핑 동작이 제어될 수 있다.

상기 중앙 제어부(160)는 상기 인터페이스부(110)와 이중화된 유선 버스 구조를 통하여 상기 인터페이스부(110)와 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 이중화된 버스 구조는 시리얼 통신 기반의 MODBUS RTU 또는 PROFIBUS, 이더넷 통신 기반의 MODBUS TCP/IP 및 EtherCAT, Profinet, CAN 통신 기반의 CANOpen 또는 디바이스넷 등과 같은 산업용 필드 버스 등에 기초한 것일 수 있다. 그러나 상기 유선 버스 구조가 상술한 예들로 한정되는 것은 아니다. 이러한 이중화된 버스 구조에 대해서는 향후 보다 상세히 살펴 본다.

상기 중앙 제어부(160)의 동작의 구체적인 예를 들어 본다. 상기 중앙 제어부(160)는 16 개의 아날로그 신호와 168 개의 디지털 접접신호를 입력받아 처리 할 수 있다. 상기 아날로그 신호와 디지털 신호는 앞서 살펴본 바와 같이 선박에 장착된 복수의 센서에 의하여 센싱된 신호일 수도 있고, 원격 제어부(120)나 긴급 제어부(130) 등을 포함하는 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)의 각종 구성 요소들에 대한 조작에 기초하여 발생한 신호일 수도 있다.

보다 구체적으로, 상기 중앙 제어부(160)는 제어에 기반이 되는 각종 밸브와 센서로부터의 아날로그신호와 디지털의 접점신호를 입력받아 온도, 압력, 속도, 밸브 개폐각, 밸브 작동 여부, 펌프 동작 여부 등을 산출하고, 인터페이스부(110) 등의 정보 제공 수단에 표시할 수 있고, 그에 기초하여 제어 신호를 발생할 수도 있다. 또한, 상기 유압 제어 장치(300)는 원격 제어부(120), 긴급 제어부(130), 보조 인터페이스부(140), 무효화 처리부(150) 등을 통해 수집한 제어 정보를 입력받아 제어값을 산출하여 릴레이 구동부(180)를 거쳐 유압 발생 장치(200) 및 유압 제어 장치(300)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 중앙 제어부(160)는 입력되는(또는 수신되는) 각종 신호 처리 결과로써 6 개의 아날로그 신호와 240 개의 디지털 접점 신호를 출력할 수 있다. 인입되는 입력 신호는 병렬적 회로 구조로 FPGA(Field Programmable Gate Array)에 연결되어 해당신호의 값을 병렬적으로 처리될 수 있다. 그리고 그 처리 결과는 CPU(Central Processing Unit)로 전달되어 상기 선박용 펌프 제어 장치(100) 제어의 기반 신호가 된다. 또한, CPU 에서 산출한 제어 신호는 FPGA 로 하달되어 전기적 신호로 출력될 수 있다.

도 12는 종래의 선박용 펌프 제어 장치의 중앙 제어부(560)와 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 중앙 제어부(160)의 실제 사진을 비교한 것이다. 도 12를 참조하면, 종래의 선박용 펌프 제어 장치의 중앙 제어부(560)는 범용 PLC(Programmable Logic Controller) 장치를 이용하여 구현된 반면, 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 중앙 제어부(160)는 전용의 PCB(Printed Circuit Board) 기반으로 구현된 것을 알 수 있다. 이로 인하여, 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)는 불필요한 기능들을 줄여 신호 처리의 정밀성과 응답속도를 개선하고, 컨트롤 룸 내에서 차지하는 공간이 감소되었다. 그리고, 상기 중앙 제어부(160)는 컴퓨터 기반의 자가 고장진단 기능을 내장하여 유지보수를 편리하게 하는 장점을 가질 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)의 중앙 제어부(160)의 블락도이다. 상기 중앙 제어부(160)는 전용 PCB 기반으로 구현된다. 상기 중앙 제어부(160)는 입력 블락(161), 신호 처리부(162), 출력 블락(163), 및 통신 블락(164)를 포함한다. 도 13에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 중앙 제어부(160)는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

상기 입력 블락(161)은 각종 센싱 정보 및 제어 정보를 포함하는 아날로그 신호 및 디지털 시호를 수신할 수 있다. 상기 입력 블락(161)은 아날로그 신호 수신용 ADC 및 디지털 신호 수신용 입력 제어 블락(input control block)을 포함할 수 있다.

상기 신호 처리부(162)는 상기 입력 블락(161)을 통하여 수신되는 상기 아날로그 및 디지털 신호를 병렬적으로 처리하여 출력하는 신호 처리 블락인 FPGA 및 상기 신호 처리 블락의 신호 처리 결과에 기초하여 선박용 펌프 시스템(10)의 동작 상태 정보 및 각종 제어 정보를 발생하는 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 중앙 제어부(160)는 FPGA를 이용하여 입/출력 데이터를 병렬 처리할 수 있으므로, 빠른 데이터 처리 속도를 가질 수 있다.

상기 출력 블락(163)은 상기 신호 처리부(162)에서 처리된 신호에 기초한 아날로그 신호를 출력하기 위한 DAC 및 디지털 신호를 출력하기 위한 출력 제어 블락(out control block)을 포함할 수 있다.

한편, 상기 통신 블락(164)은 인터페이스부(110)와의 통신 기능을 수행할 수 있다. 상기 통신 결과 상기 인터페이스부(110)를 통한 정보 제공 기능 및 선박용 펌프 제어 장치(100) 또는 선박용 펌프 시스템(10)에 대한 제어 기능이 수행될 수 있다.

상기 전원 장치부(170)는 철재 콘솔 데스크 내부 상단에 위치할 수 있다. 상기 전원 장치부(170)는 다수의 전원변환기(72) 및 전원차단기(71)로 구성되어 모든 장치에 안정적인 전원을 공급한다. 다수의 전원 변환기는 인입되는 고압의 교류전압을 직류전원으로 변환 시키며, 다수의 전원차단기(71)는 기능조작부로부터 전원 인가 및 차단 신호를 입력 받아 동작한다.

상기 전원 장치부(170)는 메인 전원 외에 별도의 예비전원을 입력 받아 전원의 갑작스런 중단을 대비하며, 전원변환기(72)는 공급되는 각 장치별로 전원을 분리하여 장치간 노이즈 유입을 차단하기 위하여 다수로 구성되어 있다.

상기 릴레이 구동부(180)는 철재 콘솔데스크 내부 중앙에 위치할 수 있다. 상기 릴레이 구동부(180)는 다수의 릴레이(181)로 구성되어 중앙 제어부(160) 및 원격 제어부(120)로부터 수신되는 신호를 유압 발생 장치(200) 및 유압 제어 장치(300)로 전달하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 릴레이 구동부(180)는 각종 신호의 전달 여부를 제어할 수 있다.

상기 터미널 장치부(190)는 철재 콘솔데스크 내부 하단에 위치할 수 있다. 상기 터미널 장치부(190)는 다수의 터미널 블럭으로 구성되어 선박용 펌프 시스템(10)으로 입출력되는 각종 전원과 신호선을 연결한다.

도 14는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100) 구동 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다. 이하, 필요한 도면들을 참조하여, 상기 구동 방법을 설명한다. 참고로, 상기 구동 방법은 중앙 제어부(160)와 인터페이스부(110)가 이중화된 버스 구조로 연결되어 있음을 가정한 상태에서 이루어진다.

상기 중앙 제어부(160)와 인터페이스부(110)는 중앙 제어부(160)는 인터페이스부(110)에 포함된 제1 인터페이싱 수단(111)과 연결된 제1 버스 및 제2 인터페이싱 수단(112)과 연결된 제2 버스의 정상 동작 여부를 체크한다(S100).

상기 체크 결과, 어느 하나의 버스가 비정상 상태이면(S110, YES), 상기 중앙 제어부(160)는 정상 상태인 버스를 통하여, 상기 정상 상태인 버스에 대응되는(즉, 정상 상태인 버스를 통하여 연결된) 인터페이싱 수단과 통신한다(S120). 이때, 상기 정상 상태인 버스에 대응되는 인터페이싱 수단을 통하여 비정상 상태인 버스에 대응되는 인터페이싱 수단을 위한 데이터(또는 정보)가 함께 송수신된다. 즉, 상기 정상 상태인 버스가 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112) 모두에 대한 통신 수단으로 이용된다.

그런 다음, 상기 중앙 제어부(160)는 상기 정상 상태의 버스에 대응되는 인터페이싱 수단과 비정상 상태의 버스에 대응되는 인터페이싱 수단 간의 통신을 수행케 하여(S130), 상기 제1 및 제2 인터페이싱 수단 모두를 통하여 정보 출력 기능 및 정보 입력 기능을 제공할 수 있다(S140).

도 15는 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)에 있어서, 중앙 제어부(160)와 인터페이스부(110) 사이의 이중화된 버스 구조의 일예를 나타낸다.

상기 중앙 제어부(160)는 상기 인터페이스부(110)의 제1 인터페이싱 수단(111)과 제1 버스(LINE 1)를 통하여 연결되며, 제2 인터페이싱 수단(112)과는 제2 버스(LINE 2)를 통하여 연결된다. 상기 제1 버스(LINE 1) 및 상기 제2 버스(LINE 2)는 동일 종류의 유선 버스이나 물리적으로 분리/독립된 것일 수 있고, 서로 다른 종류의 유선 버스이면서 물리적으로 분리/독립된 것일 수도 있다. 한편, 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112)은 별도의 통신 라인(LINE 3)으로 서로 연결되어 있다. 상기 통신 라인(LINE 3)은 이더넷 통신을 위한 라인일 수 있다.

상기 이중화된 버스 구조에 도 14에 도시된 선박용 펌프 제어 장치(100) 구동 방법을 적용해 본다. 상기 중앙 제어부(160)는 상기 제1 버스(LINE 1)이 정상 상태가 아니라고 판단되면, 상기 제2 버스(LINE 2)를 통하여 상기 제2 인터페이싱 수단(112)과 통신한다. 상기 제1 버스(LINE 1)의 비정상 상태는, 상기 제1 버스(LINE 1)가 물리적으로 훼손된 경우, 상기 제1 버스(LINE 1)를 통한 통신 시 에러가 발생하는 경우 등이 포함될 수 있다.

이때, 상기 제2 버스(LINE 2)를 통하여 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112) 모두에 대응되는 데이터가 송수신된다. 그러면, 상기 중앙 제어부(160)는 상기 라인(LINE 3)을 통하여 상기 제1 인터페이싱 수단(111)에 대응되는 정보에 대한 송수신할 수 있다. 그러면, 상기 제1 인터페이싱 수단(111)은 대응되는 제1 버스(LINE 1)이 비정상 상태임에도 정상적인 정보 입/출력 수단으로 동작할 수 있다.

한편, 상기 제1 버스(LINE 1)가 비정상 상태인 경우, 상기 유압 제어 장치(300)는 상기 제2 버스(LINE 2)에 연결된 상기 제2 인터페이싱 수단(112)이 상기 제1 인터페이싱 수단(111)의 정보 입/출력 기능을 통합하여 수행케할 수도 있다.

경우에 따라서, 상기 중앙 제어부(160)는, 상기 제1 버스(LINE 1) 및 상기 제2 버스(LINE 2)의 비정상 여부와 무관하게, 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112) 중 어느 하나가 비정상 상태인 경우, 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112) 중 나머지 하나의 인터페이싱 수단을 통하여 상기 어느 하나의 인터페이싱 수단의 정보 입/출력 기능을 통합하여 수행케할 수도 있다.

이때, 상기 나머지 하나의 인터페이싱 수단은, 상기 어느 하나의 인터페이싱 수단의 정보/입출력 기능을 통합 수행하기 위한 데이터(또는 정보) 송/수신을, 상기 중앙 제어부(160)와 직접 수행할 수도 있고, 상기 어느 하나의 인터페이싱 수단을 경유하여 상기 중앙 제어부(160)와 간접적으로 수행할 수도 있다.

도 15의 상기 제1 버스(LINE 1) 및 상기 제2 버스(LINE 2)의 정상 동작 여부에 따른, 이중화 버스 구조로 연결된 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112)의 구동 방법의 다른 예를 살펴 본다.

상기 중앙 제어부(160)로부터, 상기 제1 라인(LINE 1)을 통하여, 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 상기 제2 인터페이싱 수단(112) 모두에 대응되는 데이터가 수신된다. 그리고, 상기 제2 라인(LINE 2)을 통해서도 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 상기 제2 인터페이싱 수단(112) 모두에 대응되는 데이터가 수신된다. 한편, 상기 제1 라인(LINE 1) 및 제2 라인(LINE 2)는 MODBUS 라인일 수 있다.

상기 제1 라인(LINE 1) 및 제2 라인(LINE 2) 모두 정상 상태이면, 상기 제1 라인(LINE 1)를 통하여 수신된 데이터 중 상기 제1 인터페이싱 수단(111)에 대응되는 데이터가 상기 제1 인터페이싱 수단(111)을 통하여 제공되고, 그리고 상기 제2 라인(LINE 2)을 통하여 수신된 데이터 중 상기 제2 인터페이싱 수단(112)에 대응되는 데이터가 상기 제2 인터페이싱 수단(112)을 통하여 제공된다.

그러나, 상기 제1 라인(LINE 1)는 정상 상태이나 상기 제2 라인(LINE 2)가 비정상 상태가 아니라고 가정한다. 상기 제1 라인(LINE 1) 및 상기 제2 라인(LINE 2)의 비정상 여부는 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 상기 제2 인터페이싱 수단(112)에서 상기 중앙 제어부(160)로 요청한 쿼리에 대한 응답이 정상적으로 수신되는지에 따라 결정될 수 있다. 이때, 상기 상기 제1 라인(LINE 1) 및 제2 라인(LINE 2)는 MODBUS 라인일 수 있다.

상기 제1 라인(LINE 1)는 정상 상태이나 상기 제2 라인(LINE 2)가 비정상 상태가 아닌 경우, 상기 제1 라인(LINE 1)를 통해 수신된 데이터 중 상기 제1 인터페이싱 수단(111)에 대응되는 데이터는 상기 제1 인터페이싱 수단(111)를 통해 제공된다. 그리고, 상기 제1 라인(LINE 1)를 통해 수신된 에이터 중 상기 제2 인터페이싱 수단(112)에 대응되는 데이터는 제3 라인(LINE 3)을 통하여 상기 제2 인터페이싱 수단(112)로 전달되고, 상기 제2 인터페이싱 수단(112)은 상기 제3 라인(LINE 3)을 통해 수신되는 데이터를 제공할 수 있다.

이러한, 메커니즘은 상기 제2 라인(LINE 2)이 정상 상태이고 상기 제1 라인(LINE 1)이 비정상 상태인 경우에는 역으로 적용될 수 있다. 한편, 상기 제3 라인(LINE 3)은 상기 제1 라인(LINE 1) 및 상기 제2 라인(LINE 2) 중 하나가 비정상 상태일 경우에 이용되는 비상 라인의 성격을 가질 수 있다.

도 16은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)에 있어서, 중앙 제어부(160)와 인터페이스부(110) 사이의 이중화된 버스 구조의 다른 예를 나타낸다.

상기 중앙 제어부(160)는 상기 인터페이스부(110)의 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112) 각각과 제1 버스(LINE 1) 및 제2 버스(LINE 2)를 통하여 연결된다. 상기 중앙 제어부(160)는 상기 제1 버스(LINE 1) 및 제2 버스(LINE 2) 중 하나를 통하여 상기 인터페이스부(110)와의 통신 기능을 수행할 수 있다.

상기 제1 버스(LINE 1) 및 상기 제2 버스(LINE 2)는 서로 다른 종류의 유선 버스이면서 물리적으로 분리/독립되어 있다. 한편, 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112)은 별도의 통신 라인(LINE 3)으로 서로 연결되어 있다. 상기 통신 라인(LINE 3)은 이더넷 통신을 위한 라인일 수 있다.

상기 이중화된 버스 구조에 기초하여, 다음과 같은, 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)의 구동 방법이 수행될 수 있다. 상기 제1 버스(LINE 1)을 통하여 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 상기 제2 인터페이싱 수단(112)와 통신 기능을 수행하는 중에 상기 제1 버스(LINE 1)가 비정상 상태로 판단되면, 상기 중앙 제어부(160)는 상기 제2 버스(LINE 2)를 통하여 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112)과 통신한다.

즉, 상기 중앙 제어부(160)는, 상기 제1 버스(LINE 1)이 비정상 상태인 경우, 인터페이스부(110)와의 통신 버스를 제2 버스(LINE 2)로 변경함으로써, 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112) 모두는 정상적인 정보 입/출력 수단으로 동작하게 할 수 있다.

한편, 상기 중앙 제어부(160)는, 상기 제1 버스(LINE 1) 및 상기 제2 버스(LINE 2)의 비정상 여부와 무관하게, 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112) 중 어느 하나의 인터페이싱 수단이 비정상 상태인 경우, 상기 제1 인터페이싱 수단(111) 및 제2 인터페이싱 수단(112) 중 나머지 하나의 인터페이싱 수단을 통하여 상기 어느 하나의 인터페이싱 수단의 정보 입/출력 기능을 통합하여 수행케할 수도 있다.

이때, 상기 나머지 하나의 인터페이싱 수단은, 상기 어느 하나의 인터페이싱 수단의 정보/입출력 기능을 통합 수행하기 위한 데이터(또는 정보) 송/수신을, 상기 중앙 제어부(160)와 직접 수행할 수도 있고, 상기 어느 하나의 인터페이싱 수단을 경유하여 상기 중앙 제어부(160)와 간접적으로 수행할 수도 있다.

도 17은 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100) 구동 방법의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 이하, 필요한 도면들을 참조하여, 상기 구동 방법을 설명한다.

먼저, 중앙 제어부(160)는 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)에 포함된 각종 조작 수단의 정상 동작 여부를 체크한다(S200). 상기 각종 조작 수단은 원격 제어부(120), 긴급 제어부(130), 보조 인터페이스부(140), 무효화 처리부(150) 등에 포함된 조작 수단일 수 있다. 상기 조작 수단은 레버, 버튼, 다이얼, 터치 패드, 키보드 등일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 체크 결과, 비정상 상태의 조작 감지 수단이 감지되면(S210, YES), 상기 중앙 제어부(160)는 상기 비정상 상태인 조작 수단에 대응되는 기능을 수행하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 인터페이스부(graphic user interface, GUI, 110)를 통하여 제공한다(S220).

그리고, 상기 중앙 제어부(160)는 상기 GUI를 통하여 수신되는 터치에 기초하여 상기 비정상 상태인 조작 수단에 대응되는 기능을 수행하도록 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)를 제어한다(S230). 즉, 본 발명에 따른 선박용 펌프 제어 장치(100)는 조작 수단이 고장난 경우에도, 터치 스크린 기능이 탑재된 인터페이스부(110)를 통하여 상기 고장난 조작 수단에 대응되는 기능을 수행할 수 있다.

경우에 따라서, 상기 중앙 제어부(160)는 정상 상태인 조작 수단에 대응되는 기능을 수행하기 위한 GUI를 상기 인터페이스부(110)를 통하여 제공할 수도 있다.

한편, 상기 선박용 펌프 제어 장치(100)는 상기 인터페이스부(110)가 아닌 원격 제어부(120), 긴급 제어부(130), 보조 인터페이스부(140), 무효화 처리부(150)에 포함된 정보 제공 수단이 고장난 경우, 상기 정보 제공 수단을 대체하기 위한 GUI를 상기 인터페이스부(110)를 통하여 제공할 수도 있다. 이러한 정보 제공 수단에는 LED 램프를 포함하는 각종 램프, LCD 표시 장치, 아날로그/디지털 게이지 등일 포함될 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 상기 중앙 제어부(160)는 정상 상태인 정보 제공 수단에 대응되는 기능을 수행하기 위한 GUI를 상기 인터페이스부(110)를 통하여 제공할 수도 있다.

본 명세서에 기재된 선박용 펌프 제어 장치(100) 구동 방법의 적어도 일부는 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈에 의하여 구현될 수 있다. 이러한 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 중앙 제어부(160)에 내장되거나 별도의 메모리에 저장될 수 있으며, 상기 중앙 제어부(160)에 의해 실행될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 선박용 펌프 시스템 100: 선박용 펌프 제어 장치
110: 인터페이스부 120: 원격 제어부
130: 긴급 제어부 140: 보조 인터페이스부
150: 무효화 처리부 160: 중앙 제어부
170: 전원 장치부 180: 릴레이 구동부
190: 터미널 장치부 200: 유압 발생 장치
300: 유압 제어 장치 400: 카고 펌프
410: 포터블 펌프 420: 발라스트 펌프
430: 탱크 클린 펌프 500: 종래의 선박용 펌프 제어 장치

Claims (8)

1. 선박에 장착된 복수의 펌프의 펌핑 동작을 제어하기 위한 복수의 레버를 포함하는 원격 제어부;
   각각이, 디스플레이 및 터치 스크린을 이용한 정보 입/출력 기능을 독립적으로 수행할 수 있는 제1 및 제2 인터페이싱 수단을 포함하는 인터페이스부;
   상기 선박에 장착된 복수의 센싱 수단으로부터 수신되는 센싱 정보 및 상기 복수의 레버에 대한 조작에 기초하여 발생하는 제어 정보에 기초하여 상기 복수의 펌프의 펌핑 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하는 중앙 제어부; 및
   상기 제1 인터페이싱 수단과 상기 중앙 제어부를 유선으로 연결하는 제1 버스, 상기 제1 버스와 물리적으로 분리/독립되어 상기 제2 인터페이싱 수단과 상기 중앙 제어부를 연결하는 제2 버스, 및 상기 제1 및 제2 인터페이싱 수단을 연결하는 유선 라인을 포함하며,
   상기 중앙 제어부는,
   정상 상태에서는 상기 제1 버스를 통하여 상기 제1 인터페이싱 수단과 통신하고 상기 제1 버스와는 독립적으로 상기 제2 버스를 통하여 상기 제2 인터페이싱 수단과 통신하며,
   상기 제1 버스가 비정상 상태이면 상기 제2 버스를 통하여 상기 제1 및 제2 인터페이싱 수단 모두에 대응되는 데이터를 상기 제2 인터페이싱 수단이 송수신하고, 상기 제2 버스를 통하여 송수신되는 데이터 중 상기 제1 인터페이싱 수단에 대응되는 데이터를 상기 유선 라인을 통하여 상기 제1 인터페이싱 수단과 송수신하도록 상기 제2 인터페이싱 수단을 제어하며,
   상기 제1 및 제2 인터페이싱 수단 중 어느 하나가 비정상 상태인 경우, 상기 제1 및 제2 인터페이싱 수단 중 나머지 하나의 인터페이싱 수단을 통하여 정보 입/출력 기능을 통합 수행하도록 상기 나머지 하나의 인터페이싱 수단을 통하여 상기 제1 및 제2 인터페이싱 모두에 대응되는 데이터를 송수신하도록 제어하며,
   상기 복수의 레버 중 비정상 상태인 레버가 감지되면, 터치 조작을 통하여 상기 비정상 상태인 레버의 기능을 수행하기 위한 GUI(Graphic User Interface)를 제공하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 선박용 펌프 제어 장치.
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