KR101973037B1

KR101973037B1 - 온도 측정 시스템

Info

Publication number: KR101973037B1
Application number: KR1020110125012A
Authority: KR
Inventors: 장연욱; 류승각; 이진광
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2019-08-20
Also published as: KR20130058971A

Abstract

본 발명은 온도 센서를 분산 제어하는 복수의 제어기의 장애 또는 탱크내에 저장된 화물의 온도를 측정하는 온도 센서의 장애를 알릴 수 있는 온도 측정 시스템에 관한 것이다
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부유식 해상 구조물에 설치되고, 내부에 저온 화물을 저장하는 탱크와, 상기 저온 화물을 밀봉하는 구역 외부에 설치된 복수의 온도 센서와, 상기 복수의 온도 센서로부터 측정된 온도 데이터를 수신하는 중앙제어장치를 포함하는 온도 측정 시스템으로서, 상기 온도 센서와 인접한 위치에 설치되고, 상기 복수의 온도 센서 중 적어도 하나의 온도 센서와 통신 가능하여 해당 온도 센서로부터 측정된 온도 데이터를 수신하는 복수의 제어기와, 상기 복수의 제어기와 통신 가능하게 연결되는 통신 인터페이스를 포함하고, 상기 중앙제어장치는 상기 통신 인터페이스와 연결되어 상기 복수의 제어기에 온도 데이터를 요청한 후 미리 정해진 일정시간 동안 응답 신호를 수신하지 못하거나 수신된 온도 데이터가 기준범위를 벗어나는 경우 장애를 알리는 알림정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 시스템이 제공된다.

Description

온도 측정 시스템{SYSTEM FOR MEASURING TEMPERATURE}

본 발명은 온도 측정 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 온도 센서를 분산 제어하는 복수의 제어기의 장애 또는 탱크내에 저장된 화물의 온도를 측정하는 온도 센서의 장애를 알릴 수 있는 온도 측정 시스템에 관한 것이다.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화천연가스(LNG; liquefied natural gas)나 액화석유가스(LPG; liquefied petroleum gas)의 상태로 액화된 후 LNG 수송선이나 LPG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)는, 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라고 함)를 포함한다.

최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다.

LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다. 또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.

이와 같이 LNG와 같은 액체화물을 극저온 또는 저온의 상태로 저장하여 운반하기 위해서는 액체화물의 온도 유지 및 온도 분포의 실시간 분석이 중요하다.

일반적으로 LNG 운반선은 4-5개의 LNG 저장탱크를 포함하며, 각 저장탱크에는 약 40개의 온도 센서가 부착된다. 따라서 LNG 운반선 한 척에는 대략 1600-2000개 정도의 온도 센서가 사용되며, 온도 센서는 측정한 온도를 온도감지시스템 또는 중앙제어장치로 전송한다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 온도 측정 시스템(1)은 하나의 MCU(16)에서 모든 데이터를 제어, 처리하는 중앙집중형식 구조를 가진다.

이러한 온도 측정 시스템(1)의 경우 MCU(16)에 많은 부하가 걸리게 되어 시스템의 신뢰성과 안정성이 낮아지는 단점이 있다.

또한 종래의 온도 측정 시스템(1)은 각각의 온도 센서(111)들과 중앙제어장치(13), 그외의 안전제어장치들(14, 15, 16)이 별개의 배선으로 연결되어 있어, 매우 복잡한 배선 구조를 가지게 되는 문제가 있다. 케이블은 선체(12)의 외측으로 돌출된 돌출부(121)내의 개구를 통과한다. 종래의 온도 측정 시스템(1)은 온도 센서의 추가, 변경 등이 어려운 문제가 있다.

또한 종래의 온도 측정 시스템(1)은 복수의 온도 센서를 하나의 MCU(16)가 아닌 복수의 MCU를 통해서 분산 제어할 수 있으면서 온도 센서의 장애 또는 MCU의 장애를 신속하게 알릴 수 있는 기술이 요구된다.

본 발명의 목적은, 온도 센서를 분산 제어하는 복수의 제어기의 장애 또는 탱크내에 저장된 화물의 온도를 측정하는 온도 센서의 장애를 알릴 수 있는 온도 측정 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부유식 해상 구조물에 설치되고, 내부에 저온 화물을 저장하는 탱크와, 상기 저온 화물을 밀봉하는 구역 외부에 설치된 복수의 온도 센서와, 상기 복수의 온도 센서로부터 측정된 온도 데이터를 수신하는 중앙제어장치를 포함하는 온도 측정 시스템으로서, 상기 온도 센서와 인접한 위치에 설치되고, 상기 복수의 온도 센서 중 적어도 하나의 온도 센서와 통신 가능하여 해당 온도 센서로부터 측정된 온도 데이터를 수신하는 복수의 제어기와, 상기 복수의 제어기와 통신 가능하게 연결되는 통신 인터페이스를 포함하고, 상기 중앙제어장치는 상기 통신 인터페이스와 연결되어 상기 복수의 제어기에 온도 데이터를 요청한 후 미리 정해진 일정시간 동안 응답 신호를 수신하지 못하거나 수신된 온도 데이터가 기준범위를 벗어나는 경우 장애를 알리는 알림정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 시스템이 제공된다.

상기 통신 인터페이스는 캔버스(CAN BUS)인 것이 바람직하다.

상기 탱크에 저장되는 화물은 액화천연가스, 액화이산화탄소, 또는 액화질소인 것이 바람직하다.

상기 탱크가 멤브레인형 저장탱크인 경우 상기 복수의 온도 센서는 1차 밀봉벽과 1차 단열벽 사이에 설치되고, 상기 복수의 제어기는 2차 밀봉벽과 상기 선체 사이에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 탱크가 독립형 저장탱크인 경우 상기 복수의 온도 센서는 상기 탱크 벽체의 외부에 설치되고, 상기 복수의 제어기는 선체의 내측 벽면에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 중앙제어장치는 상기 복수의 제어기에 온도 데이터를 요청한 후 일정시간 동안 상기 응답신호를 수신했는지 여부를 판단하는 판단부와, 상기 판단부의 판단결과, 상기 일정시간 동안 상기 응답신호를 수신하지 못한 경우 해당 제어기의 장애를 알리는 알림정보를 제공하는 알림 제공부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 판단부는 상기 복수의 제어기로부터 수신된 온도 센서의 온도 데이터가 상기 기준범위를 벗어나는지 여부를 판단하고, 상기 알림 제공부는 상기 온도 데이터가 상기 기준범위를 벗어난 경우 해당 온도 센서의 장애를 알리는 알림정보를 제공하는 것이 바람직하다.

상기 복수의 제어기는 고유의 식별정보를 각각 가지며, 상기 온도 센서로부터 측정된 온도 데이터와 함께 고유의 식별정보를 상기 통신 인터페이스를 통해 상기 중앙제어장치로 전송하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 부유식 해상 구조물에 설치되고, 내부에 저온 화물을 저장하는 탱크와, 상기 저온 화물을 밀봉하는 구역 외부에 설치된 복수의 온도 센서와, 상기 복수의 온도 센서로부터 측정된 온도 데이터를 수신하는 중앙제어장치를 포함하는 온도 측정 시스템의 장애 알림 방법으로서, 상기 온도 센서와 인접한 위치에 설치된 복수의 제어기에 온도 데이터를 요청한 후 미리 정해진 일정시간 동안 응답신호를 수신하지 못하거나 수신된 온도 데이터가 기준범위를 벗어나는 경우 장애를 알리는 알림정보를 제공하는 것을 온도 측정 시스템의 장애 알림 방법이 제공된다.

또한 본 발명에 따른 온도 측정 시스템의 장애 알림 방법은 상기 복수의 제어기에 온도 데이터를 요청한 후 일정시간 동안 상기 응답신호를 수신했는지 여부를 판단하여, 상기 일정시간 동안 상기 응답신호를 수신하지 못한 경우 제어기의 장애를 알리는 알림정보를 제공하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 온도 측정 시스템의 장애 알림 방법은 상기 복수의 제어기로부터 수신된 온도 센서의 온도 데이터가 상기 기준범위를 벗어나는지 여부를 판단하여, 상기 온도 데이터가 상기 기준범위를 벗어난 경우 온도 센서의 장애를 알리는 알림정보를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 온도 센서를 분산 제어하는 복수의 제어기의 장애 또는 탱크내에 저장된 화물의 온도를 측정하는 온도 센서의 장애를 알릴 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 하나의 제어기에 의해 적어도 하나의 온도 센서를 통신 가능하게 연결시킴에 따라 온도 센서의 추가 및 변경이 용이한 효과도 있다.

또한 본 발명에 따르면 온도 센서의 고장시에 센서만 교체하면 되므로 교체 비용이 감소되는 효과도 있다.

그리고 본 발명에 따르면 복수의 제어기와 통신 가능한 캔버스로 연결되어 있음에 따라 배선의 단순화로 단가를 절감시킬 수 있고, 유지보수를 용이하게 한 효과도 있다.

도 1은 종래의 온도 측정 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 3은 캔버스 기반의 온도 측정 시스템의 구성도,
도 4는 캔버스 기반의 온도 측정 시스템에서의 데이터 흐름을 나타낸 도면,
도 5는 중앙제어장치에서 제어기에 요청하는 데이터 요청 패킷 구조를 나타낸 도면,
도 6은 제어기에서 중앙제어장치에 전송되는 데이터 패킷 구조를 나타낸 도면, 그리고
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 측정 시스템의 장애 알림 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 온도 측정 시스템을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.

도 2를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 온도 측정 시스템(2)은 내부에 화물을 수용하는 탱크(21)와, 복수의 온도 센서(211)와, 복수의 온도 센서(211)의 온도 데이터를 수신하는 복수의 제어기(221)와, 복수의 제어기(221)간의 통신을 수행하는 통신 인터페이스(C)와, 통신 인터페이스(C)를 통해 복수의 제어기(221)로부터 전송된 온도 데이터를 수신하는 중앙제어장치(23)를 포함할 수 있다.

여기서 통신 인터페이스(C)는 캔(CAN: Controller Area Network)버스(BUS)로, 2개의 꼬임 선(Twist Pair Cable)으로 복수개의 제어기(221)들이 병렬로 연결되어, 각각의 제어기(221)들과 서로 정보교환이 원활히 이루어져 우선순위대로 처리하는 통신방식이다. 캔 버스(C)는 2개의 꼬임 선을 사용해 노이즈에 강하고 자체의 오류 제어 기능을 가지고 있어 데이터 전송의 높은 신뢰성을 가진다. 또한 멀티 마스터 방식을 지원하여 객체지향형 분산제어 시스템 구현이 가능하다. 따라서 중앙제어장치(23)의 부하 분배 및 최적화가 가능하고 위험 분산이 가능하게 되는 장점이 있다.

본 발명에 따른 온도 측정 시스템(2)은 여러대의 제어기(221)를 가지며, 각 제어기(221)는 각각의 온도 센서(211)를 연결하여 부유식 해상 구조물 내의 탱크(21)에 저장된 화물의 온도를 측정하여 처리한다. 이때 제어기(221)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 D/A 컨버터를 포함한다. 도 3에 보는 바와 같이 중앙제어장치(23) 및 모든 제어기(221)는 공통의 통신인터페이스(C), 즉 캔버스로 연결되며, 캔버스를 통해 중앙제어장치(23)와 모든 제어기(221) 사이의 데이터를 송수신할 수 있다.

도 4를 참조하면, 각 제어기(221)는 연결된 온도 센서(211)로부터 아날로그 신호의 온도 데이터를 수신하고 수신된 온도 데이터를 디지털 신호의 온도 데이터로 변환한다.

도 4에서 점선은 제 1 내지 제7 제어기(221)에서 해당 제어기와 연결된 온도 센서(211)로부터 측정된 온도 데이터를 수신하여 변환하고 변환된 온도 데이터를 공통의 캔버스(C)를 통해 중앙제어장치(23)에 전송되는 데이터 흐름을 나타내고, 실선은 중앙제어장치(23)에서 온도 데이터를 공통의 캔버스(C)를 통해 제 1 내지 제 7 제어기(221)에 전송되는 데이터 흐름을 나타낸다. 또한 실선은 온도 센서(211)로부터 측정된 온도 데이터를 해당 온도 센서(211)에 연결된 제 1 내지 제 7 제어기(221)에 전송되는 데이터 흐름을 나타내고 있다.

각 제어기(221)는 온도 데이터를 수신할 중앙제어장치(23)의 식별정보(예를 들면 ID)를 데이터에 붙여서 전송한다. 여기서 ID는 제어기를 식별할 수 있는 식별정보로, 도 4에 도시된 바와 같이 MCU001, MCU002, MCU003, MCU004, MCU005, MCU006, MCU007 등을 말한다.

중앙제어장치(23)는 제어기(221)의 식별정보가 붙은 데이터를 수신하여 화면상에 표시되도록 전송한다. 여기서 화면은 모니터링용 단말기의 화면일 수 있다.

부유식 해상 구조물에는 탱크(21)가 설치된다. 본 명세서에서 부유식 해상 구조물이란, LNG나 LPG 등의 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크와 오일을 저장하기 위한 오일 저장탱크를 함께 구비하면서 해상에서 부유된 채 사용되는 선박 및 각종 구조물을 모두 포함하는 개념으로, 상기한 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)를 비롯하여, OIL FPSO, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG 수송선, 유조선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박 및 해상 구조물을 모두 포함하는 것이다.

탱크(21)에 저장되는 화물은 액화가스(예를 들면, 극저온의 LNG, 저온의 LPG), 액화이산화탄소, 또는 액화질소일 수 있다.

탱크(21)에 저장된 화물은 극저온 또는 저온의 상태로 저장하여 운반되어야 한다. 따라서 탱크(21)의 저장된 화물의 온도는 온도 센서(211)를 통해 실시간으로 측정하는 것이 바람직하다.

온도 센서(211)는 저온 측정이 가능한 센서로, 측온저항체(RTD : Resistance Temperature Detector) 온도 센서일 수 있다.

탱크(21)는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 통상 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.

멤브레인형 저장탱크는 선체(22)의 내측벽면상에 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽 및 1차 밀봉벽을 순차적으로 적층한 구조를 가진다. 이와 같은 멤브레인형 저장탱크의 경우 온도 센서(211)는 1차 밀봉벽 외측에 설치되거나, 바람직하게는 1차 밀봉벽과 1차 단열벽사이에 설치될 수 있다. 온도 센서(211)와 통신가능하게 연결되는 제어기(221)는 선체 외측에 설치되거나, 바람직하게는 2차 밀봉벽과 선체 사이에 설치될 수 있다.

독립형 저장탱크는 선체(22)의 내측벽면으로부터 이격된 상태로 바닥의 지지구조물(미도시)에 의해 지지되는 구조를 가진다. 이와 같은 독립형 저장탱크의 경우 온도 센서(211)는 탱크 벽체의 외부에 설치되고, 복수의 제어기(221)는 선체(22)의 내측벽면에 설치될 수 있다.

전술된 바와 같은 멤브레인형 또는 독립형 저장탱크에 설치된 온도 센서(211)에서 측정된 온도 데이터는 온도 센서(211)와 연결된 해당 제어기(221)에서 수신하여 통신 인터페이스(C)를 통해 중앙제어장치(23)에 전송된다.

선체(22)는 외측으로 돌출된 돌출부(222)를 복수개 구비한다. 돌출부(222)의 내측은 개구(도시 생략)되어 있어, 개구를 통해 배선이 통과된다.

특히 복수의 제어기(221)는 온도 센서(211)와 마주보는 위치 또는 온도 센서(211)의 주변 위치에 설치된다. 도 2에서는 4개의 온도 센서(211)와 연결될 수 있는 제어기(221)를 도시하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 제어기(221)에 복수개의 온도 센서를 연결할 수 있으므로, 온도 센서의 추가 및 변경이 용이하다.

제어기(221)들은 캔버스(C)를 통해 중앙제어장치(23)와 연결되어 있다. 이에 따라 종래의 온도 측정 시스템과 같이 배선구조가 복잡하지 않고 제어기(221)간의 캔버스를 통해 배선을 단순화시킬 수 있다. 특히, 캔버스(C)를 통해 복수의 제어기(221)에서 온도 센서를 분산 제어할 수 있어, 하나의 제어기에 집중되어 있던 종래의 온도 측정 시스템에 비해 부하를 현저히 줄일 수 있다.

또한 각각의 제어기(221)들은 전원공급부(25)와 연결된 전원선(P)을 통해 전원을 각각 공급받는다.

중앙제어장치(23)로부터 온도 데이터의 측정이 요청되면 복수의 제어기(221)에서는 온도 센서(211)에서 측정된 온도 데이터를 통신 인터페이스(C)를 통해 중앙제어장치(23)에 전송하게 된다.

즉 중앙제어장치(23)는 복수의 제어기(221)로 데이터 요청시 도 5에 도시된 바와 같은 데이터 요청 패킷 구조로 요청 메시지를 전송하게 된다. 각 제어기는 자신만의 고유 식별정보를 가지고 있다. 따라서 특정 제어기의 데이터를 요청할 때는 해당하는 제어기의 식별정보를 실어서 전송하게 된다.

각 제어기(221)는 공통으로 캔버스(C)를 통해 요청 메시지를 전송받고 요청 메시지에 포함된 ID값이 자신의 ID값과 동일하면 온도 센서(211)로부터 측정된 온도 데이터를 중앙제어장치(23)로 전송하게 된다.

온도 데이터를 전송할 때는 도 6에 도시된 바와 같은 데이터 패킷 구조로 메시지를 전송하게 된다. ID 비트(bit)에는 데이터를 수신할 중앙제어장치(23)의 ID를 설정하고 데이터(data) 비트에는 처리한 온도센서(211)의 온도 데이터를 실어서 전송하게 된다.

각 제어기(221)로부터 자신의 ID값이 실린 데이터 패킷들이 전송되면 중앙제어장치(23)는 이 데이터들을 수신하여 모니터링용 단말기의 화면상에 표시한다. 이에 따라 운용자는 캔버스(C)를 통해 수신된 탱크에 저장된 화물의 온도 데이터를 모니터링하게 된다.

복수의 제어기(221)는 상술된 바와 같이 고유의 식별정보를 각각 가지고 있음에 따라 중앙제어장치(23)에서 복수의 제어기(221)로부터 수신된 온도 데이터에 포함된 식별정보를 근거로 어떤 제어기에서 수신하는 온도 데이터인지를 인식할 수 있고, 식별정보는 탱크의 어느 위치에 설치된 제어기인지도 인식할 수 있다.

중앙제어장치(23)는 통신 인터페이스(C)와 연결된 복수의 제어기(221)로부터 온도 데이터를 송수신기(24)를 거쳐 수신한다.

중앙제어장치(23)는 복수의 제어기(221)로부터 수신된 온도 데이터를 근거로 탱크(21) 내에 수용된 화물의 온도를 표시하여, 운용자는 실시간으로 탱크(21)내의 화물 온도를 모니터링할 수 있다.

특히 중앙제어장치(23)는 수신된 데이터 패킷의 고유 식별정보를 기준으로 소팅하여 온도 데이터를 모니터링용 단말기의 화면상에 표시하여 탱크(21)내의 화물 온도 변화를 모니터링할 수 있다.

더 자세하게 설명하며 중앙제어장치(23)는 메모리(231), 판단부(232), 표시처리부(233), 및 알림 제공부(234)를 포함하여 구성될 수 있다.

메모리(231)는 복수의 제어기(221)를 식별하는 고유의 식별정보를 저장하고 있고, 고유의 식별정보에 대응시켜 온도 센서(211)의 위치를 저장하고 있다. 또한 메모리(231)는 제어기의 장애를 알리는 알림정보, 온도센서의 장애를 알리는 알림정보를 저장하고 있다.

판단부(232)는 복수의 제어기(221)로 온도 데이터를 요청한 후 일정시간 동안 응답신호를 수신했는지 여부를 판단한다.

판단부(232)의 판단결과, 일정시간 동안 응답신호를 수신하지 못한 경우 알림 제공부(234)는 메모리(231)에 저장된 알림정보, 즉 응답신호를 수신하지 못한 제어기의 장애를 알리는 알림정보를 제공한다. 이때 알림정보에는 제어기의 식별정보를 포함하여 운용자가 어느 제어기의 이상인지를 쉽게 인식할 수 있도록 함이 바람직하다.

판단부(232)의 판단결과 일정시간내에 온도데이터에 대한 응답신호를 수신한 경우 표시 처리부(233)는 복수의 제어기(221)로부터 수신한 데이터 패킷에 포함된 온도 데이터를 모니터링용 단말기의 화면상에 표시되도록 한다. 이때, 표시 처리부(233)는 복수의 온도 센서(211)의 위치에 중첩되게 표시될 수 있다. 이에 따라 운용자는 어느 위치의 온도센서(211)에서 장애가 있는지 여부를 신속하게 인식할 수 있고, 장애시에 신속하게 대처할 수 있어 사고를 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이 온도 센서(211)를 캔버스(C)를 기반으로 하는 모듈형태로 제작함에 따라 온도 측정 시스템의 안정도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 복수의 제어기(221)와 연결된 통신 인터페이스(C)를 통해 최소 배선으로 간편하게 제작이 가능하게 된다. 특히 온도 센서의 설치 및 취급이 간편해지고, 온도 센서의 고장시에 온도 센서만 교체하면 되므로 종래의 온도 측정 시스템에 비해 교체비용이 감소된다.

이와 같은 구성을 갖는 온도 측정 시스템의 장애 알림 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 중앙제어장치(23)는 통신 인터페이스(C)를 통해 연결된 복수의 제어기(221) 및 온도 센서(211)에 전원공급부(25)의 전원이 인가되도록 한다(S11).

다음 중앙제어장치(23)는 각각의 제어기(221)로 온도 데이터를 공통으로 캔버스(C)를 통해 요청한다(S13). 즉 중앙제어장치(23)는 데이터 요청 패킷 구조로 요청 메시지를 각각의 제어기(221)에 전송한다.

각각의 제어기(221)는 중앙제어장치(23)로부터 수신된 온도 데이터 요청에 따라 해당 제어기에 연결된 온도 센서를 통해 온도 데이터를 측정하고, 측정된 온도 데이터를 공통의 캔버스(C)를 통해 중앙제어장치(23)로 전송한다.

자세하게 각각의 제어기(221)는 요청 메시지에 포함된 ID의 값이 자신의 ID값과 동일한지 여부를 판단하고 동일하면 온도 센서(211)로부터 측정된 온도 데이터를 중앙제어장치(23)로 전송한다. 이때 전송되는 데이터 패킷에는 데이터를 수신할 중앙제어장치(23)의 ID를 설정하고 데이터(data) 비트에 온도 데이터를 실어서 캔버스(C)를 통해 전송하게 된다.

만일, 제어기(221)의 고장일 경우 온도 센서(211)를 통해 측정된 온도 데이터를 중앙제어장치(23)에 전송하지 못한다.

이 후 중앙제어장치(23)는 캔버스(C)를 통해 각각의 제어기(221)로부터 일정시간 이내에 온도 데이터가 수신되었는지 여부를 판단한다(S15).

상기 S15 단계의 판단결과, 일정시간 이내에 온도 데이터가 수신되지 않은 경우 중앙제어장치(23)는 온도 데이터가 수신되지 않은 제어기의 장애를 알리는 알림정보를 제공한다(S16).

상기 S15 단계의 판단결과, 일정시간 이내에 온도 데이터가 수신된 경우, 중앙제어장치(23)는 수신된 온도 데이터가 기준범위내에 있는지 여부를 판단한다(S17).

상기 S17 단계의 판단결과, 측정된 온도 데이터가 기준 범위를 벗어난 경우 중앙제어장치(221)는 온도 센서의 장애를 알리는 알림정보를 제공한다(S20). 본 실시예에서는 중앙제어장치(221)에서 온도 데이터가 기준 범위를 벗어난 경우에 알림정보를 제공하는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 제어기(22)에서 온도 데이터가 기준범위내인지 여부를 판단하여 기준범위를 벗어난 경우에 알림정보를 중앙제어장치(23)로 전송하는 것도 고려될 수 있다.

이때 알림정보는 도시되지 않은 스피커를 통하여 출력되거나, 모니터링 단말기의 화면상에 표시하거나, 또는 운용자의 이동통신단말기에 전송할 수 있다.

상기 S17 단계의 판단결과, 측정된 온도 데이터가 기준 범위 내에 있는 경우 중앙제어장치(23)는 캔버스(C)를 통해 수신된 데이터 패킷에 포함된 온도 데이터를 추출하여 온도 데이터를 모니터링용 단말기의 화면상에 표시되도록 한다(S19). 이에 따라 운용자는 캔버스(C)를 통해 수신된 탱크(21)내의 화물 온도 변화를 모니터링할 수 있어, 탱크(21)의 결합을 미리 판단할 수 있어 사고를 미연에 방지할 수 있다. 캔버스(C)를 통해 중앙제어장치(23)와 복수의 제어기(221)가 연결되어 있음에 따라 배선의 단순화에 기여할 수 있다.

통신인터페이스(C) 자체의 오류 검출 기능을 사용하여 중앙제어장치(23)에서 통신 인터페이스(C)를 통해 복수의 제어기(221)로 탱크(21)에 수용된 화물의 온도측정을 요청하는 신호를 전송하거나, 복수의 제어기(221)에서 온도 센서(211)로부터 측정된 온도 데이터를 수신시의 안정성 및 신뢰성을 높일 수 있다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

2 : 온도 측정 시스템 21 : 탱크
211 : 온도 센서 22 : 선체
221 : 제어기 222 : 돌출부
23 : 중앙제어장치 24 : 송수신기
25 : 전원공급부

Claims

부유식 해상 구조물에 설치되고, 내부에 저온 화물을 저장하는 탱크와, 상기 저온 화물을 밀봉하는 구역 외부에 설치된 복수의 온도 센서와, 상기 복수의 온도 센서로부터 측정된 온도 데이터를 수신하는 중앙제어장치를 포함하는 온도 측정 시스템으로서,
상기 복수의 온도 센서 각각과 연결되고, 상기 탱크에 저장된 화물의 온도를 측정하는 온도 센서로부터 측정된 온도 데이터를 수신하는 제어기와,
상기 제어기와 통신 가능하게 연결되는 통신 인터페이스를 포함하고,
상기 중앙제어장치는 상기 통신 인터페이스와 연결되어 상기 제어기에 온도 데이터를 요청한 후 미리 정해진 일정시간 동안 응답 신호를 수신하지 못하거나 수신된 온도 데이터가 기준범위를 벗어나는 경우 장애를 알리는 알림정보를 제공하되,
상기 제어기는 복수이고,
복수의 제어기 각각은 상기 온도 센서와 연결되는 연결단자를 복수개 구비하여, 상기 온도 센서의 추가 또는 변경이 가능하며,
상기 중앙제어장치는 상기 복수의 제어기 각각으로부터 상기 일정시간 내에 온도 데이터가 수신되었는지 여부를 판단하고, 그 판단결과 온도 데이터가 수신되지 않은 제어기가 있는 경우 온도 데이터가 수신되지 않은 제어기의 장애를 알리는 알림정보를 제공하고, 상기 일정시간내에 온도 데이터가 수신된 경우 수신된 온도데이터가 기준범위내에 있는지 여부를 판단하여 기준 범위를 벗어난 경우 온도 센서의 장애를 알리는 알림정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 통신 인터페이스는 캔버스(CAN BUS)인 것을 특징으로 하는 온도 측정 시스템.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 탱크가 멤브레인형 저장탱크인 경우 상기 복수의 온도 센서는 1차 밀봉벽과 1차 단열벽 사이에 설치되고, 상기 복수의 제어기는 2차 밀봉벽과 상기 선체 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 온도 측정 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 탱크가 독립형 저장탱크인 경우 상기 복수의 온도 센서는 상기 탱크 벽체의 외부에 설치되고, 상기 복수의 제어기는 선체의 내측 벽면에 설치되는 것을 특징으로 하는 온도 측정 시스템.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 제어기는 고유의 식별정보를 각각 가지며, 상기 온도 센서로부터 측정된 온도 데이터와 함께 고유의 식별정보를 상기 통신 인터페이스를 통해 상기 중앙제어장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 시스템.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제