KR101810984B1 - 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치 - Google Patents

선박용 에너지 절감 통합 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치에 관한 것으로서, 선박에 장착된 소정의 항해 장치를 선박의 운항 환경 조건에 따라 정지, 대기 및 최소 운전 상태 중 어느 하나로 동작하도록 하는 에너지 절감 시스템에 기초한 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치에 있어서, 선박 자동화 시스템(300)을 통해 실시간으로 선박 또는 주 엔진의 상태 정보를 수신하여 상기 상태 정보에 기초한 제어신호를 생성하는 통합 제어부(110)와, 생성된 제어신호를 전송하는 메인허브(130)를 포함하는 통합 제어 패널(100) 및; 상기 통합 제어 패널(100)로부터 상기 제어신호를 수신한 후 이에 기초하여 선박에 장착된 소정의 항해 장치들의 구동을 각각 제어하는 가변주파수 드라이브를 구비한 스타터 패널(200)을 복수 개 포함하는 패널부(20)로 구성되며, 상기 스타터 패널(200)은 상기 메인허브(130)로부터 상기 제어신호를 유선 또는 무선 통신으로 수신하는 통신부(01)와, 상기 제어신호에 기초하여 상기 가변주파수 드라이브(02)를 제어하는 스타터(03)를 포함하여 구성되어, 상기 통합 제어 패널(100)은 상기 선박 자동화 시스템(300)에 연결시키고, 상기 패널부(20)는 선박에 장착된 소정의 항해 장치들에 연결시켜, 선박에 장착된 소정의 항해 장치들을 상기 통합 제어 패널(100)의 제어신호에 따라 구동시키는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 에너지 절감 시스템(ESS)의 장비 수를 최소화하여 선박 내의 공간활용도를 향상시키면서 연료 사용 절감을 극대화할 수 있고, 하나의 제어 패널만을 이용하므로 유지 보수가 용이한 효과가 있다.

Description

선박용 에너지 절감 통합 제어 장치{APPARATUS FOR INTEGRATED CONTROLLING OF ENERGY REDUCTION IN SHIP}
본 발명은 에너지 절감을 위해 필요한 기기의 수를 최소화하여 에너지 절감 시스템 도입 비용을 줄일 수 있는 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치에 관한 것이다.
기존의 선박에서는 에너지 절감에 대한 개념이 정립되어 있지 않고, 단순히 관련된 장비를 운전 및 정지하는 개념만 가지고 있었는 데 반해, 최근 선박에서는 선박 내의 항해 장치에 해당하는 해수 펌프, 청수 펌프 및 윤활유 펌프 등을 각각의 수온에 따라 회전속도를 제어하여 부하감소에 비례한 에너지 절감효과를 얻도록 하는 시스템으로 ESS(Energy saving system)가 개발되어 있다.
그러나 이것은 선박 전체에 대한 에너지 절감보다는 각각의 장비에 대한 부하 제어를 통하여 에너지 절감효과를 얻는 방법에 불과하여 에너지 절감에 한계가 있고, 이러한 ESS 장치를 설치하려면 장비별로 설치 공간이 마련되어야 하기 때문에 선박 내의 공간을 불필요하게 많이 차지하는 문제점이 있었다.
한편, 종래 기술에 따른 선박 등에 사용되는 에너지 시스템은 대한민국 공개특허공보 10-2008-7018590, "선박의 에너지 시스템을 작동하기 위한 방법 및 이에 적합한 에너지 시스템" 등에 구체적으로 개시되어 있긴 하나, 이러한 종래 기술에 따른 선박용 에너지 시스템은 선박에 필요한 여러 부하를 최적으로 통합관리하여 실제적이고 능동적인 에너지 절감 메카니즘을 가질 수 없다는 문제가 있었다.
KR 10-1362698 B1
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 최소한의 제어 장치만으로 선박 내의 여러 장비를 통합적으로 관리 및 제어하는 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선박에 장착된 소정의 항해 장치를 선박의 운항 환경 조건에 따라 정지, 대기 및 최소 운전 상태 중 어느 하나로 동작하도록 하는 에너지 절감 시스템에 기초한 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치에 있어서, 선박 자동화 시스템을 통해 실시간으로 선박 또는 주 엔진의 상태 정보를 수신하여 상기 상태 정보에 기초한 제어신호를 생성하는 통합 제어부와, 생성된 제어신호를 전송하는 메인허브를 포함하는 통합 제어 패널 및; 상기 통합 제어 패널로부터 상기 제어신호를 수신한 후 이에 기초하여 선박에 장착된 소정의 항해 장치들의 구동을 각각 제어하는 가변주파수 드라이브를 구비한 스타터 패널을 복수 개 포함하는 패널부로 구성되며, 상기 스타터 패널은 상기 메인허브로부터 상기 제어신호를 유선 또는 무선 통신으로 수신하는 통신부와, 상기 제어신호에 기초하여 상기 가변주파수 드라이브를 제어하는 스타터를 포함하여 구성되어, 선박 자동화 시스템(300)의 실시간 정보를 해석하여 선박에 장착된 소정의 항해 장치들을 구동할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치를 기술적 요지로 한다.

본 발명은 상기 패널부는 상기 메인허브로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박의 외부로부터 유입되는 해수를 펌핑하여 열 교환기로 공급하는 해수펌프의 구동을 제어하는 제1 가변주파수 드라이브를 포함하는 제1 스타터 패널과, 상기 메인허브로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박의 엔진의 냉각에 따라 가열된 청수를 상기 열 교환기로 토출하는 청수펌프의 구동을 제어하는 제2 가변주파수 드라이브를 포함하는 제2 스타터 패널과, 상기 메인허브로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박의 엔진 내부의 오일팬에 담긴 윤활유를 펌핑하여 각 부품으로 압송하는 윤활유 펌프의 구동을 제어하는 제3 가변주파수 드라이브를 포함하는 제3 스타터 패널과, 상기 메인허브로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박 내부에 적재된 화물과 인접하여 설치된 진공 콘덴서의 구동을 제어하는 제4 가변주파수 드라이브를 포함하는 제4 스타터 패널과, 상기 메인허브로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박 내의 기관실에 구비된 기관실 환기 팬의 구동을 제어하는 제5 가변주파수 드라이브를 포함하는 제5 스타터 패널과, 상기 메인허브로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박 내의 화물 적재구역에서 측정된 온도가 기설정된 기준온도를 유지하도록 상기 화물 적재구역에 구비된 화물창 환기 팬의 구동을 제어하는 제6 가변주파수 드라이브를 포함하는 제6 스타터 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 통합 제어 패널은 상기 선박의 소비전력을 실시간으로 감지하여 상기 선박의 전력 사용량을 측정하고 상기 선박에 장착된 모든 항해 장치의 전력사용을 제어하며 무선 통신으로 상기 선박에 장착된 모든 항해 장치의 소비전력 정보를 전송하는 전류센서 모듈과, 상기 전류센서 모듈로부터 상기 선박의 에너지 사용량 및 전력 사용량 정보를 실시간으로 획득하여 저장하는 저장모듈과, 상기 전류센서 모듈로부터 획득한 정보 및 상기 전류센서에 의해 제어되는 상기 선박에 장착된 모든 항해 장치의 전력 상황을 시각적으로 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치로 되는 것이 바람직하다.
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본 발명에 따르면, 에너지 절감 시스템(ESS)의 장비 수를 최소화하여 선박 내의 공간활용도를 향상시키면서 연료 사용 절감을 극대화할 수 있고, 하나의 제어 패널만을 이용하므로 유지 보수가 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치의 제어 흐름을 나타내는 블록도이고,
도 2는 도 1의 통합 제어부가 수행하는 제1 알고리즘을 나타내는 순서도이고,
도 3은 도 1의 통합 제어부가 수행하는 제2 알고리즘을 나타내는 순서도이고
도 4는 도 1의 통합 제어부가 수행하는 제3 알고리즘을 나타내는 순서도이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치의 제어 흐름을 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 통합 제어부가 수행하는 제1 알고리즘을 나타내는 순서도이고, 도 3은 도 1의 통합 제어부가 수행하는 제2 알고리즘을 나타내는 순서도이고, 도 4는 도 1의 통합 제어부가 수행하는 제3 알고리즘을 나타내는 순서도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치는, 선박에 장착된 소정의 항해 장치를 선박의 운항 환경 조건에 따라 정지, 대기 및 최소 운전 상태 중 어느 하나로 동작하도록 하는 에너지 절감 시스템(ESS; Energy Saving System)에 기초한 것으로서, 소정의 제어신호를 생성하는 통합 제어부(110)와, 생성된 제어신호를 전송하는 메인허브(130)를 포함하는 통합 제어 패널(100)과, 복수 개의 스타터 패널(200)을 포함하는 패널부(20)로 구성되며, 상기 스타터 패널(200)은 통신부(01)와 가변주파수 드라이브(02)와 스타터(03)로 구성된다.
한편, 도 1에서 상기 패널부(20)를 구성하는 복수 개의 스타터 패널(200) 순선을 정하여 제1 스타터패널(200-1), 제2 스타터패널(200-2), 제3 스타터패널(200-3), 제4 스타터패널(200-4), 제5 스타터패널(200-5), 제6 스타터패널(200-6)로 명명하고 각 순번을 도번에 부기하였으며, 각 순번의 스타터패널에 속하는 통신부(01)와 가변주파수 드라이브(02)와 스타터(03)에도 스타터패널의 순번이 부기되도록 하였다.

상기 통합 제어 패널(100)은 선박 자동화 시스템(300)을 통해 실시간으로 선박의 상태 정보를 수신하여 상기 상태 정보에 기초한 제어신호를 생성하는 통합 제어부(110)와, 생성된 제어신호를 상기 패널부(20)로 전송하는 메인허브(130)를 포함한다.
상기 선박 자동화 시스템(300)은 GPS(Global Positioning System) 또는 외부입력에 의해 표시되는 목표방위각과 컴퍼스(Compass)에 의한 선수방향을 비교하여 타각(선박이 일정한 목표지점으로 항해하려고 할 때 항로의 방향을 나타내는 각)을 조절하여 목표방향으로 선박이 자동 운항되도록 하는 선박 운항 자동화 시스템의 일종으로서, 선박의 주 엔진 및 발전기, 보일러 등의 각종 설비 및 기기들의 온도, 압력, 동작 여부 등의 상태 신호를 실시간으로 수신하여 자동 운항 중인 선박의 상태를 항해사가 실시간으로 감시할 수 있도록 선박에 장착된 기존 장치이다.
상기 본 발명의 통합 제어부(110)는 선박에 장착된 선박 자동화 시스템(300)을 통해 수신한 상태 정보에 기초하여 선박 내의 항해 장치들을 에너지 절감 시스템(ESS)에 기초하여 구동 제어하기 위한 것이다.
이때, 통합 제어 패널(100)이 선박 자동화 시스템(300)을 통해 수신하는 선박의 상태 정보는, 선박 엔진의 정지 또는 구동 여부를 나타내는 상태 정보와, 선박 내 화물의 하역 작업의 시작 여부를 나타내는 상태 정보와, 상기 선박 내의 화물 적재구역 중에서 환기가 필요한 소정의 구역 정보를 포함할 수 있다.
상기 메인허브(130)는 TCP/IP 프로토콜을 사용하는 이더넷 허브(Ethernet HUB) 형태로 마련될 수 있다.
다음으로, 상기 본 발명의 패널부(20)는 상기 통합 제어 패널(100)로부터 상기 제어신호를 수신하는 복수 개의 스타터 패널(200)로 형성되고, 각 스타터 패널(200)은 상기 제어신호에 기초하여 상기 선박에 장착된 항해 장치의 구동을 각각 제어하는 가변주파수 드라이브(VFD; Variable frequency drive)(202)가 구비된다.
본 발명의 일실시예에서 상기 선박 내의 항해 장치는 해수펌프(MCSW(main cooling seawater) pump), 주 청수 펌프(L/T pump), 윤활유 펌프(L/O pump), 기관실 환기 팬(engine room fan), 화물창 환기 팬(cargo hold fan) 및 진공 콘덴서(vacuum condenser)로 구성된다.
본 발명의 스타터 패널(200)은 메인허브(130)로부터 상기 제어신호를 무선 또는 유선 통신으로 수신하는 통신부(01)와, 상기 제어신호에 기초하여 가변주파수 드라이브(VFD)(02)를 제어하는 스타터(03)를 포함하여 구성된다.
만일 통신부(01)를 통해 수신한 제어신호에 기초하여 가변주파수 드라이브(VFD)(02)가 구동을 개시한 상태일 때, 기설정된 시간동안 메인허브(130)로부터 제어신호가 수신되지 않는 경우, 상기 스타터(03)는 기설정된 최대 운전 출력값, 즉, 가변주파수 드라이브(VFD)(02)의 최대 운전 시 필요한 출력값으로 운전하도록 가변주파수 드라이브(VFD)(02)를 제어하는 것이 바람직하다.
상기 통신부(01)는 TCP/IP 프로토콜을 사용하는 이더넷 허브(Ethernet HUB)으로 형성되어 상기 메인허브(130)와 정보를 송수신하는 장치이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에서 상기 패널부(20)는 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박의 외부로부터 유입되는 해수를 펌핑하여 열 교환기로 공급하는 해수펌프의 구동을 제어하는 제1 가변주파수 드라이브(200-12)를 포함하는 제6 가변주파수 드라이브(200-62)과, 상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박의 엔진의 냉각에 따라 가열된 청수를 상기 열 교환기로 토출하는 청수펌프의 구동을 제어하는 제2 가변주파수 드라이브(200-22)를 포함하는 제2 스타터 패널(200-2)과, 상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박의 엔진 내부의 오일팬에 담긴 윤활유를 펌핑하여 각 부품으로 압송하는 윤활유 펌프의 구동을 제어하는 제3 가변주파수 드라이브(200-32)를 포함하는 제3 스타터 패널(200-3)과, 상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박 내부에 적재된 화물과 인접하여 설치된 진공 콘덴서의 구동을 제어하는 제4 가변주파수 드라이브(200-42)를 포함하는 제4 스타터 패널(200-4)과, 상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박 내의 기관실에 구비된 기관실 환기 팬의 구동을 제어하는 제5 가변주파수 드라이브(200-52)를 포함하는 제5 스타터 패널(200-5)과, 상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박 내의 화물 적재구역에서 측정된 온도가 기설정된 기준온도를 유지하도록 상기 화물 적재구역에 구비된 화물창 환기 팬의 구동을 제어하는 제6 가변주파수 드라이브(200-62)를 포함하는 제6 스타터 패널(200-6)로 구성된다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 통합 제어부(110)가 수행하는 알고리즘에 대해 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 통합 제어부(110)에 선박 자동화 시스템(300)으로부터 상기 선박의 엔진의 정지 상태 정보가 수신되면(S210), 상기 통합 제어부(110)는 상기 해수펌프, 상기 청수펌프 및 상기 기관실 환기 팬의 운전에 필요한 최소 운전 설정값을 더 낮게 설정하도록 하는 제1 제어신호를 생성하여(S220) 상기 메인허브(130)를 통해 제6 가변주파수 드라이브(200-62), 제2 스타터 패널(200-2) 및 제5 스타터 패널(200-5)로 전송시킨다.
이에 따라, 상기 제6 가변주파수 드라이브(200-62), 제2 스타터 패널(200-2) 및 제5 스타터 패널(200-5)에서는 각 제1 가변주파수 드라이브(200-12), 제2 가변주파수 드라이브(200-22) 및 제5 가변주파수 드라이브(200-52)를 제어하여 상기 해수펌프, 상기 청수펌프 및 상기 기관실 환기 팬이 상기 제1 제어신호에 설정된 값에 따라 운전되게 한다.
이때, 상기 제1 제어신호는, 만일 상기 해수펌프 또는 상기 청수펌프가 적어도 두 대 이상 마련된 상태라면, 상기 해수펌프, 상기 청수펌프 및 상기 기관실 환기 팬의 최소 운전 설정값을 더 낮게 설정하는 것 대신에 상기 해수펌프 또는 상기 청수펌프의 운전 댓수를 제어하여 선박 내 최대 에너지 절감을 유도할 수도 있다.
예컨대, 통합 제어부(110)는, 해수펌프가 2대, 청수펌프가 1대로 마련된 상태라면, S220단계에서 1대의 해수펌프를 정지시키도록 하는 제1 제어신호를 생성하고, 만일 해수펌프가 3대, 청수펌프가 2대로 마련된 상태라면, S220단계에서 1대의 해수펌프와 청수펌프를 정지시키도록 하는 제1 제어신호를 생성할 수 있다.
한편, 상기 통합 제어부(110)는 만일 상기 기관실 환기 팬이 설치된 기관실 내부에 소정의 압력 센서가 설치된 상태라면, 제5 통신부(200-51)를 통해 실시간으로 상기 압력 센서에 의한 측정값을 메인허브(130)를 통해 전송받아, 상기 측정값이 기설정된 기준압력보다 낮다고 판단되는 경우, 상기 기준압력을 유지하는 비례제어(이하, '비례제어'는 PID제어(proportional integral differential control)를 포함하는 제어 형태를 의미한다)를 수행하도록 하여 제1 제어신호를 출력시켜 상기 기관실 내의 공기 공급량을 조절할 수도 있다.
또한, 통합 제어부(110)에 선박 자동화 시스템(300)을 통해 상기 선박의 엔진의 정지 상태 정보를 수신되는 경우(S210), 상기 제3 가변주파수 드라이브(200-32)가 기설정된 시간 경과 후 상기 윤활유 펌프를 정지시키도록 제2 제어신호를 생성하여(S240) 상기 메인허브(130)를 통해 제3 스타터 패널(200-3)로 전송시킨다.(S250)
이때, 상기 제2 제어신호에는 상기 윤활유 펌프를 정지시키기 전의 기설정된 시간 경과 전에는 제3 가변주파수 드라이브(200-32)가 최소 압력 범위에서 저속 운전되게 하는 신호를 포함하여 에너지 절감을 극대화할 수 있다.
한편, 만일 상기 윤활유 펌프의 출구 측에 설치된 오일 필터 전/후단에 상기 오일 필터의 막힘 여부를 측정하기 위한 소정의 압력 센서가 설치된 상태라면, 제2 통신부(200-21)를 통해 실시간으로 상기 압력 센서에 의한 측정값을 메인허브(130)를 통해 통합 제어부(110)로 전송시켜 수신된 상기 측정값에 기초하여 상기 오일 필터가 막힌 것으로 판단되는 경우, 상기 통합 제어부(110)는 후술할 디스플레이부(120)를 통해 상기 오일 필터의 막힘을 알리는 경고 메시지를 표시할 수 있다.
또한, 만일 청수펌프 출구와 필터 전/후단에 각각 소정의 압력 센서가 설치된 상태라면, 제2 통신부(200-21)를 통해 실시간으로 상기 압력 센서에 의한 각각의 측정값을 메인허브(130)로 전송하고, 메인허브(130)에서 수신한 각각의 상기 측정값을 서로 비교하여 차이가 기설정된 임계값보다 큰 경우, 즉, 펌프의 성능이 저하된 것으로 판단되는 경우, 상기 통합 제어부(110)는 후술할 디스플레이부(120)를 통해 상기 펌프에 문제가 발생하였음을 알리는 경고 메시지를 표시할 수 있다.
이 경우, 필터 막힘 여부나 펌프의 문제 발생 여부를 작업자가 빨리 인식하여 즉각적인 후속 조치를 취할 수 있어 큰 사고의 발생을 예방할 수 있게 된다.
다음으로 도 3을 참조하면, 상기 통합 제어부(110)에 선박 자동화 시스템(300)으로부터 상기 선박 내에 적재된 화물의 하역 작업의 시작을 나타내는 상태 정보가 수신되면(S310), 상기 통합 제어부(110)는 제4 가변주파수 드라이브(200-42)가 상기 진공 콘덴서의 바디에 부착된 압력센서에 의해 측정된 압력값이 기설정된 기준압력을 유지하는 비례제어를 수행하거나, 상기 진공 콘덴서의 해수 출구 측에 설치된 온도센서에 의해 측정된 온도값이 기설정된 기준온도를 유지하는 비례제어를 수행하도록 하는 제3 제어신호를 생성하여(S320) 상기 메인허브(130)를 통해 제4 스타터 패널(200-4)로 전송시킨다.(S330)
이 경우, 상기 진공 콘덴서의 해수 공급량을 조절할 수 있어 상기 해수펌프의 전력 소비를 절감할 수 있게 된다.
다음으로 도 4를 참조하면, 상기 통합 제어부(110)에 선박 자동화 시스템(300)으로부터 상기 선박 내의 화물 적재구역 중에서 환기가 필요한 소정의 구역 정보가 수신되면(S410), 제6 가변주파수 드라이브(200-62)가 상기 구역 정보에 대응되는 영역에서 측정된 온도값이 기설정된 기준온도를 유지하는 비례제어를 수행하도록 하는 제4 제어신호를 생성하여(S420) 상기 메인허브(130)를 통해 제6 스타터 패널(200-6)로 전송시킨다.(S430).
이때, 상기 선박 내의 화물 적재구역은 각 구역 정보에 대응하는 영역을 측정하는 온도 감지 센서가 측정된 상태인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치는, 상기 선박의 소비전력을 실시간으로 감지하여 상기 선박의 전력 사용량을 측정하고 상기 선박에 장착된 모든 항해 장치의 전력사용을 제어하며 무선 통신으로 상기 선박에 장착된 모든 항해 장치의 소비전력 정보를 전송하는 전류센서 모듈과, 상기 전류센서 모듈로부터 상기 선박의 에너지 사용량 및 전력 사용량 정보를 실시간으로 획득하여 저장하는 저장모듈과, 상기 전류센서 모듈로부터 획득한 정보 및 상기 전류센서에 의해 제어되는 상기 선박에 장착된 모든 항해 장치의 전력 상황을 시각적으로 표시하는 디스플레이부(120)를 더 포함할 수도 있다.
이 경우, 통합 제어부(110)는, 선박 자동화 시스템(300)을 통해 현재 전력 상태 및 모터의 구동 상태에 대한 정보를 실시간으로 수신한 후 이에 기초하여 선박 내에서 현재 사용중인 전체전력사용량과 현재 절감중인 전체전력량과 현재 절감된 연료량 등을 그래프, 이미지 및 데이터 등의 시각적인 형태로 디스플레이부(120)에서 표시하도록 제어할 수 있다.
이때, 디스플레이부(120)는 터치 스크린 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 에너지 절감 시스템(ESS; Energy Saving System)의 장비 수를 최소화하여 선박 내의 공간활용도를 향상시킬 수 있고, 각 장비 간의 상호 작용을 통해 전력량 절감을 유도하여 연료 사용 절감을 극대화할 수 있으며, 하나의 제어 패널만을 이용하므로 유지 보수가 용이한 효과가 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
100: 통합 제어 패널 110: 통합 제어부
120: 디스플레이부 130: 메인허브
300: 선박 자동화 시스템
200-1 : 제1 스타터 패널 200-11 : 제1 통신부
200-12 : 제1 가변주파수 드라이브 200-13 : 제1 스타터
200-2 : 제2 스타터 패널 200-21 : 제2 통신부
200-22 : 제2 가변주파수 드라이브 200-23 : 제2 스타터
200-3 : 제3 스타터 패널 200-31 : 제3 통신부
200-32: 제3 가변주파수 드라이브 200-33 : 제3 스타터
200-4 : 제4 스타터 패널 200-41 : 제4 통신부
200-42: 제4 가변주파수 드라이브 200-43 : 제4 스타터
200-5 : 제5 스타터 패널 200-51 : 제5 통신부
200-52: 제5 가변주파수 드라이브 200-53 : 제5 스타터
200-6 : 제6 스타터 패널 200-61 : 제6 통신부
200-62: 제6 가변주파수 드라이브 200-63 : 제6 스타터

Claims (7)

  1. 선박에 장착된 소정의 항해 장치를 선박의 운항 환경 조건에 따라 정지, 대기 및 최소 운전 상태 중 어느 하나로 동작하도록 하는 에너지 절감 시스템에 기초한 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치에 있어서,
    선박 자동화 시스템(300)을 통해 실시간으로 선박 또는 주 엔진의 상태 정보를 수신하여 상기 상태 정보에 기초한 제어신호를 생성하는 통합 제어부(110)와, 생성된 제어신호를 전송하는 메인허브(130)를 포함하는 통합 제어 패널(100) 및;
    상기 통합 제어 패널(100)로부터 상기 제어신호를 수신한 후 이에 기초하여 선박에 장착된 소정의 항해 장치들의 구동을 각각 제어하는 가변주파수 드라이브(02)를 구비한 스타터 패널(200)을 복수 개 포함하는 패널부(20)로 구성되며,
    상기 스타터 패널(200)은 상기 메인허브(130)로부터 상기 제어신호를 유선 또는 무선 통신으로 수신하는 통신부(01)와, 상기 제어신호에 기초하여 상기 가변주파수 드라이브(02)를 제어하는 스타터(03)를 포함하여 구성되어,
    선박 자동화 시스템(300)의 실시간 정보를 해석하여 선박에 장착된 소정의 항해 장치들을 구동할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패널부(20)는,
    상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박의 외부로부터 유입되는 해수를 펌핑하여 열 교환기로 공급하는 해수펌프의 구동을 제어하는 제1 가변주파수 드라이브(200-12)를 포함하는 제1 스타터 패널(200-1)과,
    상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박의 엔진의 냉각에 따라 가열된 청수를 상기 열 교환기로 토출하는 청수펌프의 구동을 제어하는 제2 가변주파수 드라이브(200-22)를 포함하는 제2 스타터 패널(200-2)과,
    상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박의 엔진 내부의 오일팬에 담긴 윤활유를 펌핑하여 각 부품으로 압송하는 윤활유 펌프의 구동을 제어하는 제3 가변주파수 드라이브(200-32)를 포함하는 제3 스타터 패널(200-3)과,
    상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박 내부에 적재된 화물과 인접하여 설치된 진공 콘덴서의 구동을 제어하는 제4 가변주파수 드라이브(200-42)를 포함하는 제4 스타터 패널(200-4)과,
    상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박 내의 기관실에 구비된 기관실 환기 팬의 구동을 제어하는 제5 가변주파수 드라이브(200-52)를 포함하는 제5 스타터 패널(200-5)과,
    상기 메인허브(130)로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 선박 내의 화물 적재구역에서 측정된 온도가 기설정된 기준온도를 유지하도록 상기 화물 적재구역에 구비된 화물창 환기 팬의 구동을 제어하는 제6 가변주파수 드라이브(200-62)를 포함하는 제6 스타터 패널(200-6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 통합 제어 패널(100)은,
    상기 선박의 소비전력을 실시간으로 감지하여 상기 선박의 전력 사용량을 측정하고 상기 선박에 장착된 모든 항해 장치의 전력사용을 제어하며 무선 통신으로 상기 선박에 장착된 모든 항해 장치의 소비전력 정보를 전송하는 전류센서 모듈과,
    상기 전류센서 모듈로부터 상기 선박의 에너지 사용량 및 전력 사용량 정보를 실시간으로 획득하여 저장하는 저장모듈과,
    상기 전류센서 모듈로부터 획득한 정보 및 상기 전류센서에 의해 제어되는 상기 선박에 장착된 모든 항해 장치의 전력 상황을 시각적으로 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 에너지 절감 통합 제어 장치.
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