KR102322167B1 - 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템에 관한 것으로, 계류용 로프를 각각 권취하는 복수의 윈치드럼과, 각 윈치드럼의 회전을 마찰 제동하는 브레이크밴드를 갖는 브레이크 유니트와, 브레이크 밴드에 걸리는 장력을 측정하여 장력정보를 발생하는 밴드장력측정센서 및, 밴드장력측정센서들로부터의 장력신호에 기초하여 브레이크밴드에 미리 설정된 밴드한계장력을 초과하는 것으로 판단되는 경우 경보를 발생하는 제어부를 포함한다.

Description

선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템{Mooring rope tension monitoring system}

본 발명은 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템에 관한 것이다.

선박은 다수의 계류윈치에 구비된 계류로프를 통해 부두에 계류(Mooring)된다.

이때 각 계류로프에 걸리는 텐션은 일정하지 않으며 화물적재량, 조류의 변동 및 조수간만의 차이 등을 인해 지속적으로 변화한다.

이와 같이 각 계류로프에 걸리는 텐션은 지속적으로 변하기 때문에 작업자는 특정 계류로프에 과도한 텐션이 걸리지 않도록 계류로프를 적절히 풀거나 감아주어야 한다.

그런데 종래에는 계류로프에 걸리는 텐션의 정도를 작업자의 경험이나 육안에 의존함에 따라 작업의 실수로 인해 계류로프의 풀림이 발생될 경우 선박이 적정 계류지점으로부터 멀어져 지상과 선박을 연결하는 구조물(액체 운반용 파이프 등)의 파손되며, 이에 따른 추가적인 비용발생 및 인명피해의 가능성이 있다.

또한, 계류로프에 걸리는 텐션이 순간적으로 브레이크의 작동 한계치를 넘겨서 걸림으로 인해 계류로프가 풀어지는 경우 작업자가 이를 인지하지 못함으로써 선박이 표류되거나 좌초되는 등의 대형 사고가 발생될 수 있다.

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"대한민국 공개특허공보 제10-2018-0127359호(2018.11.28.)"

따라서, 본 발명의 목적은 계류용 로프에 인가되는 텐션의 변화를 실시간으로 모니터링하여 각종 장비가 파손되는 것을 예방할 수 있는 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 계류용 로프의 풀림 현상을 실시간으로 확인하여 선박의 계류상태를 제어할 수 있는 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템은 계류용 로프를 각각 권취하는 복수의 윈치드럼과, 상기 각 윈치드럼의 회전을 마찰 제동하는 브레이크밴드를 갖는 브레이크 유니트와, 상기 브레이크 밴드에 걸리는 장력을 측정하여 장력정보를 발생하는 밴드장력측정센서 및, 상기 밴드장력측정센서들로부터의 장력신호에 기초하여 상기 브레이크밴드에 미리 설정된 밴드한계장력을 초과하는 것으로 판단되는 경우 경보를 발생하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 브레이크 유니트는 상기 브레이크밴드의 고정단부를 고정유지하는 고정브래킷과, 상기 브레이크밴드의 자유단부에 연결되어 브레이크밴드에 제동장력을 가하는 제동레버메커니즘을 가지며, 상기 밴드장력측정센서는 상기 고정브래킷에 가해지는 하중을 측정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밴드장력측정센서들로부터의 장력신호를 표시하는 디스플레이를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 윈치구동부와, 상기 계류용 로프의 풀림량을 측정하는 로프풀림량 측정부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 밴드한계장력이 정상 장력 범위로 복귀되었을 때 상기 로프풀림량 측정부에서 측정된 풀림량 만큼 상기 계류용 로프를 되감도록 상기 윈치구동부를 제어하는 것이 바람직하다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 계류용 로프에 인가되는 텐션의 변화를 실시간으로 모니터링하여 각종 장비가 파손되는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 계류용 로프의 풀림 현상을 실시간으로 확인하여 선박의 계류상태를 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템을 개략적으로 도시하는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브레이크유니트를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템의 제어 관련 구성을 기능적으로 도시한 블록도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템(100)은 복수의 윈치드럼(110), 브레이크 유니트(120), 밴드장력측정센서(130), 제어부(140)로 구성된다.

복수의 윈치드럼(110)은 선박(1)의 갑판 상에 설치되며 각각 계류용 로프(112)를 권취하는 것으로, 윈치구동부(114)에 의해 구동되며, 윈치구동부는 유압 모터, 전기 모터 등 다양한 형태의 회전 발생 장치가 사용될 수 있다.

이와 같은 윈치드럼(110)은 선박의 종류, 크기 등에 따라 그 용량 및 수량이 결정된다.

또한, 각 윈치드럼(110)은 계류용 로프(112)의 풀림량을 측정하는 로프풀림량 측정부(116)를 더 포함한다.

로프풀림량 측정부(116)에 의해 측정되는 로프의 풀림량은 계류용 로프(112)에 걸리는 텐션이 순간적으로 브레이크의 작동 한계치 이상인 경우 브레이크 유니트(120)에 의한 윈치드럼의 제동이 해제될 때 계류용 로프의 풀림량을 의미한다.

여기서, 브레이크유니트(120)는 브레이크의 작동 한계치 이상의 힘이 인가될 때 제동이 해제되어 파손이 방지되도록 설계된다.

그리고, 로프풀림량 측정부(116)는 윈치드럼(110)의 일측면에 미리 설정된 간격으로 설치된 복수의 센서도그(미도시)와, 윈치드럼(110)과 함께 회전되는 센서도그의 개수를 감지하여 윈치드럼(110)의 회전량을 측정하는 측정센서(미도시)로 구성될 수 있다.

측정센서에서 감지된 센서도그의 개수는 후술하는 제어부(140)로 전달되고, 제어부(140)는 측정센서의 신호에 기초로 하여 계류용 로프의 풀림량을 계산한다.

브레이크 유니트(120)는 각 윈치드럼(110)의 일측에 설치되어 윈치드럼(110)의 회전을 단속하는 것으로서, 각 윈치드럼(110)의 회전을 마찰 제동하는 브레이크밴드(124)를 가진다.

또한, 브레이크 유니트(120)는 윈치드럼(110)과 일체로 회전하는 브레이크드럼(122)을 가지며, 브레이크밴드(124)는 브레이크드럼(122)과 선택적으로 면접촉하여 마찰력을 발생한다.

브레이크 유니트(120)는 브레이크밴드(124)의 고정단부를 고정유지하는 고정브래킷(126)과, 브레이크밴드(124)의 자유단부에 연결되어 브레이크밴드(124)에 제동장력을 가하는 제동레버메커니즘을 가진다.

제동레버메커니즘(128)은 브레이크밴드(124)의 자유단부에 일단이 힌지 결합된 연결링크(128a)와, 연결링크(128a)의 타단에 단부가 힌지 결합되고, 길이방향 소정 위치가 고정브래킷(126)에 형성되 결합부(126a)에 힌지결합되는 작동링크(128b)와, 작동링크(128b)에 작동력을 인가하는 제동구동부(미도시)로 이루어진다.

여기서, 제동구동부는 작동링크(128b)에 작동력을 인가할 수 있도록 유압 또는 공압에 의해 작동되는 엑츄에이터가 사용될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 작업자 직접 작동링크에 작동력을 인가할 수 있도록 레버가 사용되는 것도 가능하다.

밴드장력측정센서(130)는 브레이크밴드(124)에 걸리는 장력을 측정하여 장력정보를 발생하는 것으로서, 구체적으로는 브레이크 유니트(120)의 고정브래킷(126)에 가해지는 하중을 측정한다.

밴드장력측정센서(130)는 브레이크드럼(122)을 회전 가능하도록 지지하는 한 쌍의 지지프레임(122a)의 하부영역을 상호 연결하는 지지대(122b)와, 지지대(122b)에 회전가능하게 결합되는 고정브래킷(126) 사이에 마련된다.

제어부(140)는 밴드장력측정센서(130)들로부터의 장력신호에 기초하여 브레이크밴드(124)에 인가되는 하중이 미리 설정된 밴드한계장력을 초과하는 것으로 판단되는 경우 경보를 발생하여 관제센터(170) 또는 작업자게 전송한다.

또한, 제어부(140)는 계류용 로프(112)에 걸리는 텐션이 순간적으로 브레이크의 작동 한계치 이상으로 상승하여 브레이크 유니트(120)에 의한 윈치드럼(110)의 제동이 해제되어 계류용 로프(112)가 풀렸다가 밴드한계장력이 정상 장력 범위로 복귀되었을 때 로프풀림량 측정부(116)에서 측정된 풀림량 만큼 계류용 로프(112)를 되감도록 윈치구동부(114)를 제어한다.

아울러, 본원발명은 디스플레이(150) 및 저장부(160)를 더 포함한다.

디스플레이(150)는 밴드장력측정센서(130)로부터 측정된 장력 및, 로프풀림량 측정부(116)에서 측정된 로프풀림량을 표시한다.

저장부(160)는 밴드장력측정센서(130)로부터 측정된 장력 및, 로프풀림량 측정부(116)에서 측정된 로프풀림량을 저장하며, 특히 밴드장력측정센서(130)로부터 측정된 장력 중 브레이크의 작동 한계치 이상의 데이터를 제공하여 브레이크 유니트(120)의 안정성 여부를 확인할 수 있게 한다.

이상 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110; 윈치드럼
120; 브레이크 유니트
130; 밴드장력측정센서
140; 제어부
150; 디스플레이
160; 저장부

Claims (4)

1. 계류용 로프(112)를 각각 권취하는 복수의 윈치드럼(110);
   상기 복수의 윈치드럼(110) 각각의 회전을 마찰 제동하는 브레이크밴드(124)를 갖는 브레이크 유니트(120);
   상기 브레이크 밴드(124)에 걸리는 장력을 측정하여 장력정보를 발생하는 밴드장력측정센서(130); 및,
   상기 밴드장력측정센서(130)들로부터의 장력신호에 기초하여 상기 브레이크밴드(124)에 미리 설정된 밴드한계장력을 초과하는 것으로 판단되는 경우 경보를 발생하는 제어부(140);를 포함하며,
   상기 브레이크 유니트(120)는 상기 브레이크밴드(124)의 고정단부를 고정유지하는 고정브래킷(126)과, 상기 윈치드럼(110)과 일체로 회전하면서 상기 브레이크밴드(124)와 선택적으로 면접촉하는 브레이크드럼(122)과, 상기 브레이크밴드(124)의 자유단부에 연결되어 브레이크밴드(124)에 제동장력을 가하는 제동레버메커니즘(128)을 가지며,
   상기 밴드장력측정센서(130)는 상기 브레이크드럼(122)을 회전 가능하도록 지지하는 한 쌍의 지지프레임(122a)의 하부영역을 상호 연결하는 지지대(122b)와, 상기 지지대(122b)에 회전가능하게 결합되는 상기 고정브래킷(126) 사이에 마련되어 고정브래킷(126)에 가해지는 하중을 측정하는 것을 특징으로 하는 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 밴드장력측정센서(130)들로부터의 장력신호를 표시하는 디스플레이(150)를 더 포함하는 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   윈치구동부(114)와,
   상기 계류용 로프(112)의 풀림량을 측정하는 로프풀림량 측정부(116)를 더 포함하며,
   상기 제어부(140)는 상기 밴드한계장력이 정상 장력 범위로 복귀되었을 때 상기 로프풀림량 측정부(116)에서 측정된 풀림량 만큼 상기 계류용 로프(112)를 되감도록 상기 윈치구동부(114)를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박 계류로프의 텐션 모니터링 시스템.

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