KR102529530B1 - Test method for development of safe navigation support service applications based on ship simulator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기자재의 운용데이터를 수신받아 관리하는 데이터서버와, 상기 데이터서버가 수신받은 상기 운용데이터를 수집, 처리 및 전송하는 통합데이터관리모듈을 포함하는 선박데이터관리서버와, 상기 선박데이터관리서버로부터 상기 운용데이터를 전송받는 선박어플리케이션을 포함하는 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법에 있어서, 선박으로부터 시뮬레이션이 이루어지는 기자재를 선택하는 기자재 선택단계; 상기 선박이 운항되는 항로를 설정하여 상기 항로에 상기 기자재를 시뮬레이션하는 기자재 시뮬레이션단계; 상기 기자재의 시뮬레이션을 통해 얻어진 상기 기자재의 운용데이터를 지속적으로 수집하여 상기 선박데이터관리서버에 전송하는 운용데이터 수집단계; 상기 선박어플리케이션을 통해 상기 운용데이터의 전송요청 신호를 코드화하여 신호코드를 형성하고, 상기 신호코드를 상기 선박데이터관리서버에 전송하는 신호코드 전송단계; 상기 신호코드와 매칭되는 상기 운용데이터를 상기 선박데이터관리서버에서 상기 선박어플리케이션으로 전송하는 운용데이터 전송단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 선박을 실제로 항해시키지 않고 시뮬레이션을 통해 안전운항 지원, 유지보수 지원이 가능한 운항 지원 서비스 어플리케이션 개발을 위한 운용데이터 생성 및 관리가 가능하며, 시뮬레이션을 통해 얻어진 운용데이터를 선박의 데이터서버에 의해 관리가 가능한 효과가 있다. 또한, 운용데이터 교환을 위해 운용데이터에 코드화 기법을 적용하여 네트워크 트래픽 감소 및 전송효율 향상이 가능한 효과가 있다.The present invention provides a ship data management server including a data server that receives and manages operation data of equipment and materials, and an integrated data management module that collects, processes, and transmits the operation data received by the data server, and the ship data management server. In the test method linked to a ship simulator for the development of a safe operation support service application including a ship application receiving the operation data from, Equipment selection step of selecting the equipment simulation is made from the ship; Equipment simulation step of simulating the equipment on the route by setting the route through which the ship is operated; Operation data collection step of continuously collecting operation data of the equipment obtained through simulation of the equipment and transmitting the data to the ship data management server; A signal code transmission step of coding a transmission request signal of the operation data through the ship application to form a signal code and transmitting the signal code to the ship data management server; The operational data transmission step of transmitting the operational data matching the signal code from the vessel data management server to the vessel application; As a result, it is possible to create and manage operation data for the development of a navigation support service application that can support safe navigation and maintenance through simulation without actually sailing the ship, and manage the operation data obtained through simulation by the data server of the ship. has a possible effect. In addition, there is an effect of reducing network traffic and improving transmission efficiency by applying a coding technique to operational data for exchanging operational data.

Description

안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법{Test method for development of safe navigation support service applications based on ship simulator}Test method for development of safe navigation support service applications based on ship simulator

본 발명은 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박을 실제로 항해시키지 않고 시뮬레이션을 통해 안전운항 지원, 유지보수 지원이 가능한 운항 지원 서비스 어플리케이션 개발을 위한 운용데이터 생성 및 관리가 가능하며, 시뮬레이션을 통해 얻어진 운용데이터를 선박의 데이터서버에 의해 관리가 가능한 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a test method linked to a ship simulator for the development of a safe navigation service application, and more particularly, to the development of a navigation support service application capable of supporting safe navigation and maintenance through simulation without actually sailing a ship. It is possible to generate and manage operation data, and it relates to a test method linked to a ship simulator for the development of a safe navigation support service application capable of managing operation data obtained through simulation by a ship data server.

또한, 운용데이터 교환을 위해 운용데이터에 코드화 기법을 적용하여 네트워크 트래픽 감소 및 전송효율 향상이 가능한 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법에 관한 것이다.In addition, it relates to a test method linked to a ship simulator for the development of a safe navigation support service application capable of reducing network traffic and improving transmission efficiency by applying a coding technique to operational data for exchange of operational data.

해상에서 운항 중인 선박의 위치와 탑재 장비 상태의 실시간 모니터링에 관한 연구는 오래전부터 대두되어 왔으며, 조선소, 해운사, 선박 기자재 제조사는 필요에 따라 선박 원격 모니터링 시스템(remote monitoring system, RMS) 등과 같은 안전 운항 지원 서비스 제공 시스템을 구축하여 운영하고 있다. 일반적으로 이러한 시스템은 선박 위치 확인 등 관리 목적으로 활용되고 있으나, 실시간으로 장비의 상태를 정확히 파악하는 것에는 한계가 있다. 또한, 대부분의 기자재 및 자동화 장비의 경우에는 전용 선박 안전 운항 및 유지보수 지원 시스템, 원격 모니터링 시스템 등을 통해 각 제조사에서 공급한 장비에 국한한 상태 확인 및 관리 기능이 제공되고 있는 실정이다. 이에 의해 기관 및 자동화 관련 장비에 대한 상대적 표준화가 잘 이루어지지 않고 독립적인 형태로 되어있기 때문에 인터페이스 및 통합 관리의 어려움이 존재한다. Research on real-time monitoring of the location of ships operating at sea and the status of loaded equipment has been on the rise for a long time, and shipyards, shipping companies, and manufacturers of ship equipment use safe navigation systems such as remote monitoring systems (RMS) as needed. A support service provision system has been established and is being operated. In general, these systems are used for management purposes such as checking the position of a ship, but there is a limit to accurately grasping the state of equipment in real time. In addition, in the case of most equipment and automation equipment, status checking and management functions limited to equipment supplied by each manufacturer are provided through a dedicated ship safety operation and maintenance support system, remote monitoring system, etc. As a result, there is difficulty in interface and integrated management because the relative standardization for institutions and automation-related equipment is not well established and is in an independent form.

이러한 선박 기관 및 자동화 관련 장비의 운용데이터를 활용하여 안전 운항 지원, 유지보수 지원 등의 어플리케이션의 개발을 위해서는 선박에 탑재되는 수많은 장비 및 센서로부터 획득된 데이터가 확보되어야 하는데, 확보되는 데이터는 육상 또는 타선과의 교환이 가능하도록 데이터 교환에 관한 표준이 요구되는 실정이다. 따라서 이러한 문제를 극복하기 위한 목적으로 해상 필드 데이터 공유를 위해 해상 필드 데이터 공유를 위한 선박 데이터 서버에 관한 국제표준인 ISO 19847과, 이를 기반으로 하는 데이터 교환 형식 및 방법에 관한 국제표준인 ISO 19848이 공표되었다. In order to develop applications such as safe operation support and maintenance support by utilizing the operation data of these ship engines and automation-related equipment, data acquired from numerous equipment and sensors mounted on ships must be secured. A standard for data exchange is required to enable exchange with other ships. Therefore, for the purpose of overcoming these problems, ISO 19847, an international standard for ship data servers for sharing maritime field data, and ISO 19848, an international standard for data exchange formats and methods based on this, have been established to share maritime field data. has been announced

선박 데이터 서버의 구현을 위한 요구사항은 ISO 19847에서 정의하고 있지만, 실제 적용을 위해서 관리되는 센서, 장비의 데이터 획득 지점의 수나 종류에 따라 수 개에서 수천 개의 데이터베이스 테이블의 정의 및 생성이 필요하다. 또한, 관리 서버와 데이터를 교환하기 위한 요구사항은 ISO 19848에서 정의하고 있는데, 여기서는 기본적으로 URI(uniform resource identifier) 형태로 데이터 채널을 특정한다. 이는 특성상 슬래시(/)를 활용하여 계층적인 형태로 표현이 가능하기 때문에 데이터활용 측면에서 직관성은 가지지만, 관리 및 개발 측면에서는 각각의 데이터베이스 테이블과 이에 해당하는 URI와 연결해주는 작업이 요구된다. Requirements for the implementation of the vessel data server are defined in ISO 19847, but for actual application, it is necessary to define and create several to thousands of database tables depending on the number or type of data acquisition points of managed sensors and equipment. In addition, requirements for exchanging data with the management server are defined in ISO 19848, where a data channel is basically specified in the form of a uniform resource identifier (URI). Since this can be expressed in a hierarchical form using forward slashes (/), it has intuitiveness in terms of data utilization, but in terms of management and development, it is required to connect each database table with its corresponding URI.

이러한 URI 형태의 데이터는 해당 표준에서 별칭을 부여하여 그룹화하는 방법 등을 제시하고는 있지만, 이는 모두 데이터 활용을 편의에 중점을 두고 있기 때문에 정작 해당 데이터를 관리, 데이터를 식별, 데이터를 전송하는 데 불편함이 있다는 문제가 있다.Although the standard suggests a method for grouping data in the form of URIs by giving aliases, these are all focused on convenience for data utilization, so they are not used for managing the data, identifying the data, and transmitting the data. There is a problem with discomfort.

대한민국특허청 공개특허 제10-2021-0019244호Korean Intellectual Property Office Publication No. 10-2021-0019244

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 선박을 실제로 항해시키지 않고 시뮬레이션을 통해 안전운항 지원, 유지보수 지원이 가능한 운항 지원 서비스 어플리케이션 개발을 위한 운용데이터 생성 및 관리가 가능하며, 시뮬레이션을 통해 얻어진 운용데이터를 선박의 데이터서버에 의해 관리가 가능한 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to create and manage operation data for the development of a navigation support service application capable of supporting safe navigation and maintenance through simulation without actually sailing the ship, and simulation To provide a test method linked to a ship simulator for the development of a safe navigation support service application capable of managing operation data obtained through the ship's data server.

또한, 운용데이터 교환을 위해 운용데이터에 코드화 기법을 적용하여 네트워크 트래픽 감소 및 전송효율 향상이 가능한 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법을 제공하는 것이다.In addition, it is to provide a test method linked to a ship simulator for the development of a safe navigation support service application capable of reducing network traffic and improving transmission efficiency by applying a coding technique to operational data for exchange of operational data.

상기한 목적은, 기자재의 운용데이터를 수신받아 관리하는 데이터서버와, 상기 데이터서버가 수신받은 상기 운용데이터를 수집, 처리 및 전송하는 통합데이터관리모듈을 포함하는 선박데이터관리서버와, 상기 선박데이터관리서버로부터 상기 운용데이터를 전송받는 선박어플리케이션을 포함하는 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법에 있어서, 선박으로부터 시뮬레이션이 이루어지는 기자재를 선택하는 기자재 선택단계; 상기 선박이 운항되는 항로를 설정하여 상기 항로에 상기 기자재를 시뮬레이션하는 기자재 시뮬레이션단계; 상기 기자재의 시뮬레이션을 통해 얻어진 상기 기자재의 운용데이터를 지속적으로 수집하여 상기 선박데이터관리서버에 전송하는 운용데이터 수집단계; 상기 선박어플리케이션을 통해 상기 운용데이터의 전송요청 신호를 코드화하여 신호코드를 형성하고, 상기 신호코드를 상기 선박데이터관리서버에 전송하는 신호코드 전송단계; 상기 신호코드와 매칭되는 상기 운용데이터를 상기 선박데이터관리서버에서 상기 선박어플리케이션으로 전송하는 운용데이터 전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법에 의해서 달성된다.The above object is a ship data management server including a data server that receives and manages operation data of equipment and materials, and an integrated data management module that collects, processes, and transmits the operation data received by the data server, and the ship data In the ship simulator linked test method for the development of a safe navigation support service application including a ship application receiving the operation data from the management server, Equipment selection step of selecting the equipment simulation is made from the ship; Equipment simulation step of simulating the equipment on the route by setting the route through which the ship is operated; Operation data collection step of continuously collecting operation data of the equipment obtained through simulation of the equipment and transmitting the data to the ship data management server; A signal code transmission step of coding a transmission request signal of the operation data through the ship application to form a signal code and transmitting the signal code to the ship data management server; Operation data transmission step of transmitting the operation data matching the signal code from the ship data management server to the ship application; is achieved

여기서, 상기 신호코드 전송단계 이후에, 상기 선박데이터관리서버로 전송된 상기 운용데이터를 코드화하여 데이터코드를 형성하는 데이터 코드화단계;를 더 포함하며, 상기 운용데이터 전송단계는, 상기 운용데이터를 상기 데이터코드 형태로 전송하는 것이 바람직하다.Here, after the signal code transmission step, a data coding step of coding the operation data transmitted to the ship data management server to form a data code; further comprising the operation data transmission step, It is preferable to transmit in the form of data code.

또한, 상기 선박어플리케이션은, 상기 선박데이터관리서버로부터 상기 데이터코드를 실시간으로 전송받는 실시간모니터링어플리케이션과, 상기 선박데이터관리서버에 요청신호를 보내어 상기 데이터코드를 전송받는 충돌위험도평가어플리케이션과, 상기 선박데이터관리서버로부터 상기 데이터코드와 함께 상기 운용데이터의 파일을 전송받는 이상진단어플리케이션을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the ship application includes a real-time monitoring application that receives the data code from the ship data management server in real time, a collision risk evaluation application that sends a request signal to the ship data management server and receives the data code, and the ship It is preferable to include an anomaly diagnosis application that receives the file of the operating data together with the data code from the data management server.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 선박을 실제로 항해시키지 않고 시뮬레이션을 통해 안전운항 지원, 유지보수 지원이 가능한 운항 지원 서비스 어플리케이션 개발을 위한 운용데이터 생성 및 관리가 가능하며, 시뮬레이션을 통해 얻어진 운용데이터를 선박의 데이터서버에 의해 관리가 가능한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to create and manage operation data for the development of a navigation support service application capable of supporting safe navigation and maintenance through simulation without actually sailing the ship, and the operation data obtained through simulation There is an effect that can be managed by the ship's data server.

또한, 운용데이터 교환을 위해 운용데이터에 코드화 기법을 적용하여 네트워크 트래픽 감소 및 전송효율 향상이 가능한 효과가 있다.In addition, there is an effect of reducing network traffic and improving transmission efficiency by applying a coding technique to operational data for exchanging operational data.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 각 구성요소들의 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법의 순서도이고,
도 3은 선박 시뮬레이터를 이용한 선박이 운항되는 항로를 설정하는 방법을 나타낸 설명도이고,
도 4는 기자재의 정보에 대한 코드를 나타낸 표이고,
도 5는 선박 시뮬레이터를 이용한 기자재 시뮬레이션을 나타낸 화면이고,
도 6은 선박 데이터 관리 시스템의 화면이고,
도 7은 시뮬레이션에 따른 데이터 축적을 나타낸 화면이고,
도 8은 어플리케이션을 이용한 실시간 데이터 수신 및 표시 화면이다.
1 is a configuration diagram of each component according to an embodiment of the present invention,
2 is a flowchart of a test method linked to a ship simulator for the development of a safety navigation support service application according to an embodiment of the present invention;
3 is an explanatory diagram showing a method of setting a route on which a ship is operated using a ship simulator;
4 is a table showing codes for equipment information,
5 is a screen showing equipment simulation using a ship simulator,
6 is a screen of a ship data management system;
7 is a screen showing data accumulation according to simulation,
8 is a real-time data reception and display screen using an application.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail using the accompanying drawings. Since the accompanying drawings are only examples shown to explain the technical idea of the present invention in more detail, the technical idea of the present invention is not limited to the form of the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 각 구성요소들의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법의 순서도이고, 도 3은 선박 시뮬레이터를 이용한 선박이 운항되는 항로를 설정하는 방법을 나타낸 설명도이고, 도 4는 기자재의 정보에 대한 코드를 나타낸 표이고, 도 5는 선박 시뮬레이터를 이용한 기자재 시뮬레이션을 나타낸 화면이고, 도 6은 선박 데이터 관리 시스템의 화면이고, 도 7은 시뮬레이션에 따른 데이터 축적을 나타낸 화면이고, 도 8은 어플리케이션을 이용한 실시간 데이터 수신 및 표시 화면이다.1 is a configuration diagram of each component according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart of a ship simulator linked test method for developing a safe navigation support service application according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a ship It is an explanatory diagram showing a method of setting a route on which a ship operates using a simulator, FIG. 4 is a table showing codes for equipment information, FIG. 5 is a screen showing equipment simulation using a ship simulator, and FIG. 6 is a ship It is a screen of a data management system, FIG. 7 is a screen showing data accumulation according to simulation, and FIG. 8 is a real-time data reception and display screen using an application.

본 발명에서 사용되는 플랫폼(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이 선박플랫폼(110)과 육상플랫폼(120)으로 이루어진다. The platform 100 used in the present invention, as shown in FIG. 1, consists of a ship platform 110 and a land platform 120.

여기서 선박플랫폼(110)은, 선박데이터관리서버(111) 및 선박어플리케이션(shipboard application, 112)으로 구성된다.Here, the ship platform 110 is composed of a ship data management server 111 and a ship application (shipboard application, 112).

선박데이터관리서버(111)는, 기자재의 운용데이터를 수신받아 관리하는 선박데이터서버(data server, 111a)와, 선박데이터서버(111a)가 수신받은 운용데이터를 수집, 처리 및 전송하는 통합데이터관리모듈(integrated data management module, 111b)을 포함한다. 여기서 통합데이터관리모듈(111b)은 ISO 19847 요구사항에 맞춰 관리되는 구성에 해당하며, ISO 19847 기준에 맞춰 입력기능, 출력기능, 데이터 저장공간으로 구성된다. 입력기능은 실시간 데이터 스트리밍(data streaming)과 데이터 저장(data stored)으로 구분되며, 출력기능은 스트리밍(streaming) 전송 서비스, 요청-응답(request-response) 전송 서비스, 파일 전송 서비스의 세 가지 형태로 데이터를 전송하도록 정의된다.The ship data management server 111 includes a ship data server 111a that receives and manages operation data of equipment and integrated data management that collects, processes, and transmits the operation data received by the ship data server 111a. It includes a module (integrated data management module, 111b). Here, the integrated data management module 111b corresponds to a configuration managed according to ISO 19847 requirements, and is composed of an input function, an output function, and a data storage space according to ISO 19847 standards. The input function is divided into real-time data streaming and data stored, and the output function is divided into three types: streaming transmission service, request-response transmission service, and file transmission service. defined to transmit data.

선박어플리케이션(112)은, 선박데이터관리서버(111)로부터 운용데이터를 전송받는 구성으로, 실시간모니터링어플리케이션(112a), 충돌위험도평가어플리케이션(112b) 및 이상진단어플리케이션(112c)을 포함한다. 이러한 선박어플리케이션(112)은 하기의 데이터코드 전송단계(S500)에서 상세히 설명한다.The ship application 112 is configured to receive operation data from the ship data management server 111, and includes a real-time monitoring application 112a, a collision risk evaluation application 112b and an anomaly diagnosis application 112c. This vessel application 112 will be described in detail in the following data code transmission step (S500).

육상플랫폼(120)은, 선박데이터관리서버(111)를 통해 운용데이터를 전송받는 육상데이터서버(121) 및 육상어플리케이션(122)을 포함하며, 육상어플리케이션(122)은 선박운항관리어플리케이션(122a), 충돌위험도평가어플리케이션(122b) 및 고장및수명예측어플리케이션(122c)을 포함한다.The land platform 120 includes a land data server 121 and a land application 122 receiving operation data through the ship data management server 111, and the land application 122 is a ship operation management application 122a , It includes a collision risk evaluation application (122b) and a failure and life prediction application (122c).

이와 같은 플랫폼(100)을 이용한 본 발명에 따른 선박 시뮬레이터를 연계한 핵심 기자재의 수명예측 및 고장진단 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이 기자재 선택단계(S100), 기자재 시뮬레이션단계(S200), 운용데이터 수집단계(S300), 신호코드 전송단계(S400), 데이터 코드화단계(S500) 및 운용데이터 전송단계(S600)를 포함한다.The life prediction and failure diagnosis method of core equipment in conjunction with the ship simulator according to the present invention using such a platform 100, as shown in FIG. 2, equipment selection step (S100), equipment simulation step (S200), operation data It includes a collection step (S300), a signal code transmission step (S400), a data coding step (S500) and an operational data transmission step (S600).

기자재 선택단계(S100)는, 선박으로부터 시뮬레이션이 이루어지는 기자재를 선택하는 단계를 의미한다.The equipment selection step (S100) means a step of selecting equipment from a ship to be simulated.

선박의 경우 수 많은 기자재를 포함하고 있으나 모든 기자재를 시뮬레이션 할 수 없기 때문에 이러한 기자재 중 안정 운항과 관련된 기자재를 선택하여 시뮬레이션이 이루어지도록 한다. 여기서 안전 운항과 관련된 기자재는 메인엔진, 발전기, 윤활, 청수, 보일러, 스티어링, 메인제어패널 등이 있으나 이에 한정되지는 않으며, 복수의 기자재를 선택할수록 안전 운항 지원 서비스의 정확도가 증가할 수 있다.In the case of a ship, although it includes numerous equipment, it is impossible to simulate all equipment and equipment. Therefore, among these equipment, equipment related to stable operation is selected for simulation. Here, equipment related to safe navigation includes, but is not limited to, main engines, generators, lubrication, fresh water, boilers, steering, and main control panels.

기자재 시뮬레이션단계(S200)는, 선박이 운항되는 항로를 설정하여 항로에 기자재를 시뮬레이션하는 단계를 의미한다.The equipment simulation step (S200) means a step of simulating equipment on the route by setting a route along which the ship is operated.

선박에 설치되는 기자재의 운용데이터를 얻기 위해서는 실제로 선박이 운항하여 해당 운용데이터를 축적해야 하나, 다량의 운용데이터 축적을 위해 선박을 매번 직접 운항하기에는 시간과 비용이 많이 소모된다는 문제점이 있다. 따라서 선박이 직접 운항되지 않더라도 기자재의 안전 운항을 위한 운용데이터를 얻을 수 있도록 선박의 기자재를 시뮬레이션한다. In order to obtain the operation data of the equipment installed on the ship, the ship must actually operate and accumulate the corresponding operation data. Therefore, even if the ship is not directly operated, the ship's equipment is simulated so that operation data for safe operation of the equipment can be obtained.

이러한 기자재를 시뮬레이션하기 위해서는 도 3에 도시된 바와 같이 선박운항 시뮬레이터를 이용하여 선박이 실제로 운항되는 항로를 설정하고, 해당 항로에서 나타나는 파도변화, 조류변화, 바람변화, 기상변화, 해양환경변화 등을 설정한다. 그 다음 해당 항로에 실제 운항 속도와 동일하게 선박을 운항시키고, 이를 통해 선박의 기자재를 시뮬레이션하여 기자재가 해당 항로 및 항로에서 발생하는 변화에서 어떠한 상태가 되는지 확인한다. In order to simulate these equipments, as shown in FIG. 3, a ship operation simulator is used to set a route on which the ship is actually operated, and changes in waves, currents, winds, weather changes, and marine environment changes appearing in the route are analyzed. Set up. Then, the ship is operated in the same route as the actual speed, and through this, the equipment of the ship is simulated to check the state of the equipment and equipment in the corresponding route and changes occurring in the route.

즉, 기자재 시뮬레이션단계(S200)를 통해 해당 항로로 운항을 시뮬레이션 할 경우 기자재의 선제적 대응을 통한 안전성 향상 및 유지보수 효율을 극대화할 수 있다. 뿐만 아니라 선박의 기자재 이상 및 고장을 사전에 대처하기 위한 준비도 가능하기 때문에 능동적인 스마트 예측 진단 및 운항 지원이 가능해질 수 있다.In other words, if operation is simulated through the equipment simulation step (S200), safety improvement and maintenance efficiency can be maximized through preemptive response of equipment and equipment. In addition, since it is possible to prepare to deal with abnormalities and failures of ship equipment in advance, active smart predictive diagnosis and operation support can be made possible.

운용데이터 수집단계(S300)는, 기자재의 시뮬레이션을 통해 얻어진 기자재의 운용데이터를 지속적으로 수집하여 선박데이터관리서버(111)에 전송하는 단계를 의미한다. 상세하게는 기자재의 운용데이터를 선박데이터관리서버(111) 중 데이터서버(111a)가 수신하고, 수신한 운용데이터를 통합데이터관리모듈(111b)에 저장하여 이후의 단계들에 의해 선박어플리케이션(112)으로 운용데이터를 전송하게 된다.The operational data collection step (S300) refers to a step of continuously collecting operational data of equipment obtained through simulation of equipment and materials and transmitting the data to the ship data management server 111. In detail, the data server 111a of the ship data management server 111 receives the operation data of equipment and materials, stores the received operation data in the integrated data management module 111b, and uses the ship application 112 by the subsequent steps. ) to transmit operation data.

기자재는 선박의 핵심설비인 엔진과 발전기를 비롯하여, 보일러, 스티어링, 메인제어 패널, 연료, 윤활유, 기계적 소모품, 전기전자 장비 등이 있다. 따라서 운용데이터 수집단계(S300)는 시뮬레이션단계(S200)를 통해 기자재가 항로를 이동하는 시뮬레이션이 이루어지는 동안 해당 기자재의 운용데이터가 발생하게 되고, 발생되는 운용데이터를 지속적으로 수집하여 선박데이터관리서버(111)로 전송하게 된다. 그 후 선박데이터관리서버(111)로 전송된 운용데이터를 통해 기자재의 수명 및 고장여부 등과 같이 안전 운항과 관련된 판단을 하게 된다. Equipment includes engines and generators, which are the core facilities of ships, as well as boilers, steering, main control panels, fuel, lubricants, mechanical consumables, and electrical and electronic equipment. Therefore, in the operation data collection step (S300), the operation data of the equipment is generated while the equipment is simulated to move the route through the simulation step (S200), and the generated operation data is continuously collected to the ship data management server ( 111) is sent. After that, through the operation data transmitted to the ship data management server 111, judgments related to safe navigation, such as the lifespan and failure of equipment, are made.

신호코드 전송단계(S400)는, 선박어플리케이션(112)을 통해 운용데이터의 전송요청 신호를 코드화하여 신호코드를 형성하고, 신호코드를 선박데이터관리서버(111)에 전송하는 단계를 의미한다. The signal code transmission step (S400) means a step of coding the transmission request signal of operation data through the ship application 112 to form a signal code and transmitting the signal code to the ship data management server 111.

선박의 기자재 중 확인이 필요한 기자재의 운용데이터를 전송요청하기 위해 해당 기자재를 의미하는 정보를 담은 전송요청 신호를 코드화하여 신호코드를 형성한다. 이러한 신호코드는 기자재에 대한 정보를 10자리로 코드화하게 되며, 상세하게는 도 4에 도시된 바와 같이 시스템(system), 구성요소분류(component), 포함분류(content), 위치분류(position), 항목(item)에 따라 코드화하여 신호코드를 형성하게 된다. 이와 같이 형성된 신호코드는 선박데이터관리서버(111)에 전송되어 이후에 기자재의 고장 유형과 유지보수 유형에 대한 코드가 추가된 데이터코드 형태로 재전송받을 수 있다.In order to request transmission of the operation data of the equipment that needs to be confirmed among the equipment of the ship, a signal code is formed by coding the transmission request signal containing the information indicating the equipment in question. This signal code encodes the information on the equipment with 10 digits, and in detail, as shown in FIG. 4, the system, component classification, content classification, position classification, A signal code is formed by coding according to an item. The signal code formed in this way is transmitted to the ship data management server 111 and can be retransmitted later in the form of a data code to which codes for failure types and maintenance types of equipment are added.

종래의 경우 기본적으로 URI(uniform resource identifier)를 이용하여 데이터를 요청하였으나, 이 경우 특성에 따라 길이가 길고 길이가 가변적이라는 단점이 있다. 예를 들어 "http://shipdatacenter.re.kr / imo1234567 / MainEngine / ExhaustGas / Temp"에서 가상 상위 도메인 주소 이후부터 순서대로 의미를 해석해보면, "imo1234567"이라는 선박에 탑재된 메인엔진(MainEngine)의 배기가스(ExhaustGas) 온도(Temp)에 대한 데이터 채널을 의미한다. 이는 슬래시(/)를 구분자로 활용하여 계층적인 형태의 데이터 표현이 가능하며, 데이터의 활용 및 응용 측면에서는 직관성을 가진다. 하지만 관리 및 개발 측면에서는 각 데이터베이스 테이블과 이에 해당하는 URI를 연결해주는 작업이 요구되며, 선박 기관부 센서는 수십 개 내지 수천 개에 달하기 때문에 이를 URI로 표현할 경우 매우 복잡하다는 단점이 있다. 따라서 이를 해결하기 위해 본 발명은 길이가 URI보다 길이가 짧으면서 길이가 일정하게 정해진 신호코드를 이용하게 된다.In the conventional case, data is basically requested using a URI (uniform resource identifier), but in this case, there is a disadvantage in that the length is long and the length is variable according to characteristics. For example, in "http://shipdatacenter.re.kr / imo1234567 / MainEngine / ExhaustGas / Temp", if the meaning is analyzed in order from the virtual upper domain address, It means the data channel for the exhaust gas temperature (Temp). This uses a slash (/) as a separator to enable hierarchical data expression, and has intuitiveness in terms of data utilization and application. However, in terms of management and development, it is required to connect each database table with the corresponding URI, and since there are dozens or thousands of ship engine part sensors, it is very complicated to express them as URIs. Therefore, in order to solve this problem, the present invention uses a signal code whose length is shorter than the URI and whose length is determined to be constant.

예를 들어 "메인 엔진 배기 장치의 배기가스 출력 온도"를 코드화할 경우, "00 04 05 03 11"과 같이 10자리 코드로 표현할 수 있다. 이를 통해 특정 기자재로부터 계측된 운용데이터를 지시하기 위한 이러한 신호코드는 직관성은 조금 떨어지기는 하지만, 가변 길이가 아닌 고정 길이를 기반으로 하기 때문에 도 4의 코드 표를 참조할 경우 관리 및 개발 측면에서 보다 용이한 작업이 이루어질 수 있다. 또한 경량화된 데이터이기 때문에 네트워크 트래픽 감소 및 전송효율 향상 효과를 얻을 수 있다.For example, when coding "exhaust gas output temperature of the main engine exhaust system", it can be expressed as a 10-digit code such as "00 04 05 03 11". Through this, these signal codes for indicating operation data measured from specific equipment are slightly less intuitive, but since they are based on a fixed length rather than a variable length, referring to the code table in FIG. Easy work can be done. In addition, since it is lightweight data, it is possible to obtain effects of reducing network traffic and improving transmission efficiency.

데이터 코드화단계(S500)는, 선박데이터관리서버(111)로 전송된 운용데이터를 코드화하여 데이터코드를 형성하는 단계를 의미한다. 이때 데이터 코드화단계(S500)는 운용데이터의 길이가 긴 경우에 사용되며, 운용데이터의 길이가 길지 않고 그 자체로도 빠른 운용데이터 교환이 가능할 경우에는 데이터 코드화단계(S500)를 수행하지 않을 수도 있다.The data coding step (S500) means a step of coding the operation data transmitted to the ship data management server 111 to form a data code. At this time, the data coding step (S500) is used when the length of the operation data is long, and when the length of the operation data is not long and fast operation data exchange is possible by itself, the data coding step (S500) may not be performed. .

선박데이터관리서버(111)로 전송된 운용데이터 중 선박어플리케이션(112)에서 요구하는 운용데이터를 코드화하여 데이터코드를 형성하며, 상세하게는 선박어플리케이션(112)에서 전송된 신호코드를 통해 해당 신호코드에 맞는 운용데이터를 코드화하여 데이터코드를 형성한다. 즉, 기자재의 이상, 수명, 고장여부 및 고장유형을 식별하여 기록하기 위해 코드화를 통해 데이터코드의 형성이 이루어진다. 이는 기자재의 유지보수를 위하여 고장이 발생한 기자재의 세부 부품과 고장 및 유지보수 유형을 코드화를 통해 정형화하기 위한 것으로, 각 기자재를 통합하여 관리함과 동시에 운용데이터로 인한 저장공간의 낭비를 다소 저감하는 것에 중점을 둔다. Among the operation data transmitted to the ship data management server 111, the operation data requested by the ship application 112 is coded to form a data code, and in detail, the corresponding signal code through the signal code transmitted from the ship application 112 Coding the operation data suitable for the operation data to form a data code. That is, data codes are formed through coding in order to identify and record abnormalities, life spans, failures, and failure types of equipment and materials. This is to standardize through coding the detailed parts, failures, and maintenance types of equipment and equipment that have failed for maintenance of equipment and equipment. focus on

이와 같이 데이터코드를 형성하게 되면 해당 기자재의 고장 발생시에 어떠한 유지보수가 필요한지 지시하는 지시적 목적과, 특정 고장 발생시에 해당 항목을 점검한 후에 어떠한 조치를 행하였는지를 기록하는 목적이 있다. 즉, 고장 위치나 유형을 통해 이상, 고장의 발생유무를 확인하고 작업자가 대응 작업을 수행한 후 이력 등을 추가할 수 있다.When the data code is formed in this way, it has the purpose of instructing what kind of maintenance is required in case of a failure of the corresponding equipment and the purpose of recording what kind of action was taken after checking the corresponding item in the event of a specific failure. In other words, it is possible to check the occurrence of abnormality or failure through the location or type of failure, and after the operator performs a countermeasure, history, etc. can be added.

운용데이터를 코드화하는 방법으로는 기자재를 식별하고, 고장 및 유지보수 유형을 함께 표현 및 관리하기 위해 10자리의 코드화 기법이 제안된다. 이는 신호코드 전송단계(S400)와 같이 10자리 코드화가 이루어지는 것이며, 이와 같이 안전 운항을 위한 코드는 도 4의 표를 통해 확인할 수 있다. 도 4를 통해 확인할 수 있듯이 신호코드에 해당하는 시스템(system), 구성요소분류(component), 포함분류(content), 위치분류(position), 항목(item)을 포함한다.As a method of coding operation data, a 10-digit coding technique is proposed to identify equipment and express and manage failure and maintenance types together. This is done with 10-digit coding like the signal code transmission step (S400), and the code for safe navigation can be confirmed through the table of FIG. 4 in this way. As can be confirmed through FIG. 4, a system corresponding to the signal code, component classification, content classification, position classification, and item are included.

운용데이터 전송단계(S600)는, 신호코드와 매칭되는 운용데이터를 선박데이터관리서버(111)에서 선박어플리케이션(112)으로 전송하는 단계를 의미하며, 추가적으로 육상어플리케이션(122)으로도 운용데이터를 전송할 수도 있다.The operation data transmission step (S600) means a step of transmitting operation data matching the signal code from the ship data management server 111 to the ship application 112, and additionally transmits the operation data to the land application 122 as well. may be

이러한 운용데이터 전송단계(S600)는 데이터 코드화단계(S500)를 거치지 않는 경우에는 운용데이터 그 자체로 선박어플리케이션(112) 또는 육상어플리케이션(122)으로 전송되고, 데이터 코드화단계(S500)를 거친 후에는 데이터코드 형태로 선박어플리케이션(112) 또는 육상어플리케이션(122)에 전송된다.In this operation data transmission step (S600), when the data coding step (S500) is not passed, the operation data itself is transmitted to the ship application 112 or the land application 122, and after the data coding step (S500), It is transmitted to the ship application 112 or the land application 122 in the form of data codes.

운용데이터로 전송의 경우 예를 들어 "메인 엔진 배기 장치의 배기가스 출력 온도"가 코드화된 "00 04 05 03 11"과 같은 신호코드를 전송받은 경우, 배기가스 출력 온도에 해당하는 0 내지 800℃ 범위 내에서 현재 상태에 대한 운용데이터로 간단하게 선박어플리케이션(112)과 육상어플리케이션(122)으로 전송된다. 만약 운용데이터의 길이가 길 경우 데이터코드 형태로 전송될 수 있다.In the case of transmission as operating data, for example, when a signal code such as "00 04 05 03 11" coded with "exhaust gas output temperature of the main engine exhaust system" is received, 0 to 800 °C corresponding to the exhaust gas output temperature It is simply transmitted to the ship application 112 and the land application 122 as operation data for the current state within the range. If the length of operation data is long, it can be transmitted in the form of data code.

여기서, 데이터서버(112)는 선박데이터관리서버(111)로부터 운용데이터 또는 데이터코드를 요청하고 기자재의 운용데이터를 축적하여 빅데이터화시킬 수 있으며, 이를 통해 해당 선박의 안전 운항 정보 또는 타 선박에서 동일하게 사용되는 기자재의 안전 운항 정보를 위한 빅데이터를 구성할 수 있다. Here, the data server 112 can request operation data or data codes from the ship data management server 111 and accumulate operation data of equipment to make it big data. Big data can be configured for safety operation information of widely used equipment.

선박어플리케이션(112)은 시험이 이루어지는 선박과 타선에 구비될 수 있는데, 선박이 해당 기자재의 운용데이터를 선박데이터관리서버(111)에 요청할 경우 해당 선박이 가지고 있는 기자재의 상태를 확인할 수 있으며, 타선에서 기자재의 선박데이터관리서버(111)로부터 운용데이터를 요청할 경우 타선이 동일한 기자재를 포함하고 있게 되면 해당 기자재의 수명예측과 고장여부 등과 같은 운항 정보를 확인하여 고장에 대해 신속한 대처가 가능하다.The ship application 112 may be provided on the ship and other ships to be tested. When the ship requests the operation data of the equipment to the ship data management server 111, the state of the equipment possessed by the ship can be checked. In case of requesting operation data from the ship data management server 111 of the equipment, if other ships contain the same equipment, it is possible to quickly cope with the failure by checking the operation information such as life prediction and failure of the equipment.

여기서 선박어플리케이션(112)은 실시간모니터링어플리케이션(112a), 충돌위험도평가어플리케이션(112b), 이상진단어플리케이션(112c)을 포함한다. Here, the ship application 112 includes a real-time monitoring application 112a, a collision risk evaluation application 112b, and an anomaly diagnosis application 112c.

실시간모니터링어플리케이션(112a)은 선박에서 선박데이터관리서버(111)로부터 운용데이터를 실시간으로 전송받는 구성에 해당하며, 실시간모니터링어플리케이션(112a)이 MQTT를 기반으로 선박데이터관리서버(111)에 구독요청을 하게 되면 선박데이터관리서버(111)에 지속적으로 수집되는 운용데이터가 그대로 전송되거나 또는 코드화된 후 실시간으로 실시간모니터링어플리케이션(112a)에 전송되여 작업자가 이를 확인할 수 있게 된다.The real-time monitoring application (112a) corresponds to a configuration in which operation data is transmitted in real time from the ship data management server 111 in the ship, and the real-time monitoring application (112a) requests a subscription to the ship data management server 111 based on MQTT. When the operation data continuously collected in the vessel data management server 111 is transmitted as it is or is transmitted to the real-time monitoring application 112a in real time after being coded, the operator can check it.

충돌위험도평가어플리케이션(112b)은 선박데이터관리서버(111)에 요청신호를 보내어 선박데이터관리서버(111)로부터 운용데이터 또는 데이터코드를 요청시에만 전송받는 구성에 해당하며, REST API로 요청하게 되면 선박데이터관리서버(111)은 XML, JSON으로 응답하게 된다. 경우에 따라서, 선박데이터관리서버(111)로부터 전송되는 운용데이터가 미리 설정해놓은 범위 기준 이내에 진입하는 경우, 해당하는 경고를 판단하여 선박데이터관리서버(111)가 충돌위험도평가어플리케이션(112b)으로 운용데이터 또는 데이터코드를 전송하게 된다.The collision risk evaluation application (112b) sends a request signal to the ship data management server 111 and corresponds to a configuration in which operation data or data codes are transmitted only when requested from the ship data management server 111, and when requested by REST API The ship data management server 111 responds in XML and JSON. In some cases, when the operation data transmitted from the vessel data management server 111 enters within a preset range standard, the vessel data management server 111 operates as a collision risk evaluation application 112b by determining a corresponding warning. Data or data codes are transmitted.

이상진단어플리케이션(113c)은 데이터코드와 함께 운용데이터 파일을 전송받는 구성에 해당하며, 이는 FTP 서버에 접속하여 파일을 요청하게 되면 선박데이터관리서버(111)가 이상진단어플리케이션(113c)에 파일 형태로 저장된 특정 기간 동안의 운용데이터를 전송하게 된다.The anomaly diagnosis application (113c) corresponds to the configuration of receiving the operation data file along with the data code, which is in the form of a file when the file is requested by accessing the FTP server, the ship data management server 111 is sent to the anomaly diagnosis application (113c) Operation data for a specific period stored as is transmitted.

또한, 육상어플리케이션(122)도 마찬가지로 운용데이터의 전송요청 신호를 코드화하여 신호코드를 형성하고, 신호코드를 선박데이터관리서버(111)에 전송한다. 이후 선박데이터관리서버는(111)로부터 운용데이터 또는 데이터코드를 전송받아 육상에서도 해당 기자재의 수명예측과 고장진단을 통한 유지보수 대응을 할 수 있도록 한다.In addition, the land application 122 similarly encodes the transmission request signal of operation data to form a signal code and transmits the signal code to the ship data management server 111. Thereafter, the ship data management server receives operation data or data codes from 111 so that it can respond to maintenance through life prediction and failure diagnosis of the corresponding equipment even on land.

여기서 육상어플리케이션(122)은 선박운항관리어플리케이션(122a), 충돌위험도평가어플리케이션(122b) 및 고장및수명예측어플리케이션(122c)을 포함하며, 이 이외에도 작업자의 요구에 따라서 기타어플리케이션을 추가로 구비할 수도 있다.Here, the land application 122 includes a ship operation management application 122a, a collision risk assessment application 122b, and a failure and life prediction application 122c, and other applications may be additionally provided according to the needs of the operator. there is.

선박운항관리어플리케이션(122a)은, 이상진단어플리케이션(113c)과 마찬가지로 데이터코드와 함께 운용데이터 파일을 전송받는 구성에 해당하며, 이는 FTP 서버에 접속하여 파일을 요청하게 되면 선박데이터관리서버(111)가 선박운항관리어플리케이션(122a)에 파일을 전송하게 된다. The ship operation management application (122a), like the abnormality diagnosis application (113c), corresponds to the configuration of receiving the operation data file along with the data code, which connects to the FTP server and requests the file to ship data management server (111) The file is transmitted to the ship operation management application 122a.

충돌위험도평가어플리케이션(122b)은, 선박어플리케이션(112)에 포함된 충돌위험도평가어플리케이션(112b)과 동일한 어플리케이션이 육상어플리케이션(122)에 포함된 것에 해당하며, 충돌위험도평가어플리케이션(112b)과 동일한 역할을 수행한다.Collision risk assessment application (122b), the same application as the collision risk assessment application (112b) included in the ship application (112) corresponds to that included in the land application (122), the same role as the collision risk assessment application (112b) Do it.

고장및수명예측어플리케이션(122c)은, MQTT를 기반으로 선박데이터관리서버(111)에 구독요청을 하게 되면 선박데이터관리서버(111)에 지속적으로 수집되는 운용데이터가 코드화된 후 실시간으로 고장및수명예측어플리케이션(122c)에 전송하여 실시간으로 운용데이터를 기반한 상태에 따라 기자재의 이상 및 고장을 진단하거나 수명을 예측하게 된다.Failure and life prediction application (122c), when a subscription request is made to the ship data management server 111 based on MQTT, the operation data continuously collected in the ship data management server 111 is coded, and then failure and life in real time It is transmitted to the predictive application (122c) to diagnose abnormalities and failures of equipment or predict life according to the condition based on the operation data in real time.

이러한 선박데이터관리서버(111)은 해상 필드 데이터 공유를 위한 선박 데이터 서버에 관한 국제표준인 ISO 19847에 맞춰 스트리밍 전송, 요청-응답 전송, 파일 전송의 3가지 형태가 가능하도록 구성된다. 상세하게는 통합데이터관리모듈(111b)은 선박데이터서버(111a)에 수신한 운용데이터를 저장하고, 선박어플리케이션(112) 및 육상어플리케이션(122)의 특성에 따라 실시간, 요청-응답, 파일 형태로 운용데이터를 제공한다. 이러한 운용데이터를 활용하여 선박어플리케이션(112)은 실시간 모니터링, 이력조회, 이상진단과 같은 기능을 수행하고, 육상어플리케이션(122)은 고장진단, 수명주기 예측과 같은 기능의 수행이 가능하다.This ship data management server 111 is configured to enable three types of streaming transmission, request-response transmission, and file transmission in accordance with ISO 19847, an international standard for ship data servers for sharing maritime field data. In detail, the integrated data management module 111b stores the operational data received in the ship data server 111a, and in real-time, request-response, file form according to the characteristics of the ship application 112 and the land application 122. Provide operational data. Using such operation data, the ship application 112 performs functions such as real-time monitoring, history inquiry, and abnormal diagnosis, and the land application 122 can perform functions such as failure diagnosis and life cycle prediction.

여기서 스트리밍 전송은 MQTT를 기반으로 실시간모니터링어플리케이션(112a) 및 고장및수명예측어플리케이션(122c)에서 구독요청한 데이터코드를 실시간으로 제공하고, 요청-응답 전송은 충돌위험도평가어플리케이션(112b)에서 REST API로 요청시 해당 데이터코드를 재공하며, 파일 전송의 경우 FTP를 통해 파일 형태로 이상진단어플리케이션(112c) 및 선박운항관리단어플리케이션(122a)에 운용데이터를 제공한다. 즉, 스트리밍 전송은 기자재의 상태를 실시간으로 모니터링하는 기술에 해당하며, 요청-응답 전송은 충돌위험도를 평가하는 기술에 해당한다.Here, the streaming transmission provides the data code requested for subscription in real-time monitoring application 112a and failure and life prediction application 122c based on MQTT, and request-response transmission is from collision risk assessment application 112b to REST API. Upon request, the corresponding data code is provided, and in the case of file transmission, operational data is provided to the abnormal diagnosis application 112c and the ship operation management word application 122a in the form of a file through FTP. That is, streaming transmission corresponds to a technology for monitoring the state of equipment in real time, and request-response transmission corresponds to a technology for evaluating collision risk.

이러한 본 발명은 하기의 실시예를 통해 좀 더 상세하게 설명한다.This invention will be described in more detail through the following examples.

<실시예><Example>

선박 시뮬레이터에서 연동 모사를 위한 핵심 기자재로 메인엔진, 발전기 3개, 윤활, 청수, 보일러, 스티어링, 메인제어패널, 기타 시스템 등 전체 8종, 10개 기자재를 선정한다. 그 다음 선정된 기자재에서 제공가능한 데이터를 분석하고, 이 중 수명예측 및 고장진단에 필요한 핵심데이터 약 280여개를 도출하였다. 그 후 데이터의 그룹화, 구조화를 통해 데이터를 관리하기 위해서 이더넷 인터페이스 기반 Modbus TCP 방식으로 데이터를 요청, 응답, 처리, 저장 등의 기능을 구현하였다. 이때, 선박데이터서버와 연계하기 위해 Maria DB를 활용하여 데이터베이스 테이블을 설계하였다.A total of 8 types and 10 materials, including main engine, 3 generators, lubrication, fresh water, boiler, steering, main control panel, and other systems, are selected as key equipment for interlocking simulation in ship simulator. Then, the available data from the selected equipment was analyzed, and among them, about 280 core data necessary for life prediction and failure diagnosis were derived. After that, in order to manage data through data grouping and structure, functions such as data request, response, processing, and storage were implemented using the Ethernet interface-based Modbus TCP method. At this time, the database table was designed using Maria DB to link with the ship data server.

다음으로 선박 시뮬레이터를 활용하여 실제 선박 운항 상태의 기관 데이터를 확보하기 위하여 운용데이터 획득 운항 시뮬레이션을 수행한다. 첫 번째 항로는 울산에서 오사카를 운항하는 중거리 시나리오로 경제 운항 속도를 12노트로 유지하면서, 특정 지점에서 해상상태(sea state, SS ↑ 및 SS ↓)의 환경 변화를 주는 형태로 진행하였다. 두 번째 항로는 탱커선이 울산에서 LA를 운항하는 장거리 시나리오로, 마찬가지로 경제 운항 속도를 유지하다가 특정 지점에서 환경 변화를 주는 환경변화 시나리오로 진행하였다. 이러한 시뮬레이션에 추가적으로 선박이 운항되는 해상상태에서 변화를 주어 운용데이터 확보를 진행하였다. 이 경우에는 극한의 환경을 모사하여 이에 따라 변화하는 기자재 상태를 확인하기 위한 목적으로 진행하였으며, 도 5에 도시된 바와 같이 보버트 풍력계를 참조하여 특정 시간마다 SS에 상응하는 계급을 0 → 2 → 4 → 6 → 8 → 10 → 12 → 10 → 8 → 6 → 4 → 2 → 0 수준으로 환경변화를 단계적으로 준 후 운용데이터의 확보를 진행하였다. Next, operation data acquisition operation simulation is performed to secure engine data of the actual ship operation state by utilizing a ship simulator. The first route was a medium-distance scenario from Ulsan to Osaka, where the economic navigation speed was maintained at 12 knots, and the sea state (SS ↑ and SS ↓) was changed at a specific point. The second route was a long-distance scenario in which a tanker ship sails from Ulsan to LA, and similarly, an environmental change scenario in which the environment changes at a specific point while maintaining the economic speed was proceeded. In addition to these simulations, operation data was secured by changing the sea state in which the ship was operated. In this case, it was carried out for the purpose of confirming the changing state of equipment by simulating the extreme environment. 4 → 6 → 8 → 10 → 12 → 10 → 8 → 6 → 4 → 2 → 0 level, and after giving the environmental change step by step, operation data was secured.

상기한 세 가지의 시뮬레이션을 기반으로 시뮬레이션 중에 발생하는 운용데이터는 구독을 요청항 선박어플리케이션에 실시간으로 스트리밍 전송되거나 선박데이터서버에 축적된다. 본 실시예에서는 MQTT 기반의 실시간 스트리밍으로 전송되는 운용데이터가 정상적으로 수신되는지를 확인하기 위해 개발한 실시간모니터링어플리케이션을 활용하여 선박데이터서버의 유용성을 검증하였다. 이때 실시간 스트리밍 전송 데이터의 경우 개발한 엔진 모니터링 어플리케이션을 통해 처리 및 그래프가 시각화되는 것을 도 6 내지 도 8을 통해 확인하였다. 도 6은 ISO 19847 기반 선박 데이터 관리 시스템 화면으로 운용데이터를 실시간으로 전달 및 선박데이터서버에 축적중인 것을 확인할 수 있으며, 도 7은 시뮬레이션된 항로에 따른 운용데이터의 축적 모습을 나타낸 것이고, 도 8은 선박어플리케이션을 통해 실시간으로 운용데이터의 수신을 화면을 통해 확인가능한 모습을 나타낸 것이다.Based on the above three simulations, operation data generated during the simulation is streamed in real time to the ship application requesting subscription or accumulated in the ship data server. In this embodiment, the usefulness of the ship data server was verified by utilizing a real-time monitoring application developed to check whether operation data transmitted through MQTT-based real-time streaming was normally received. At this time, in the case of real-time streaming transmission data, it was confirmed through FIGS. 6 to 8 that processing and graphs were visualized through the developed engine monitoring application. 6 is a screen of the ISO 19847-based ship data management system, and it can be seen that operation data is delivered in real time and accumulated in the ship data server. FIG. 7 shows the accumulation of operation data according to simulated routes, and FIG. It shows that the reception of operation data can be confirmed through the screen in real time through the ship application.

이러한 운용데이터는 선박의 데이터서버 뿐만 아니라 육상에도 전송되어 육상어플리케이션에서도 운용데이터를 활용 가능하다. 육상에서는 선박보다 상대적으로 우수한 컴퓨팅 자원을 활용하여 기자재의 운용데이터를 활용한 선박 안전 운항 지원 서비스의 개발 및 시험을 할 수 있으며, 이후 선박에게 이상여부를 피드백 해줄 수 있다. 나아가 여러 척의 선박으로부터 수집된 운용데이터를 교차 분석하여 보다 품질이 좋은 항해 지원 서비스를 제공할 수 있다.This operation data is transmitted not only to the ship's data server but also to land, so that operation data can be utilized in land applications. On land, it is possible to develop and test a ship safety operation support service using operational data of equipment by utilizing relatively superior computing resources than ships, and then provide feedback to the ship whether or not there is an abnormality. Furthermore, it is possible to provide a higher quality navigation support service by cross-analyzing operation data collected from multiple ships.

이와 같이 기자재 시뮬레이션단계(S100), 운용데이터 수집단계(S200), 신호코드 전송단계(S300), 데이터 코드화단계(S400) 및 데이터코드 전송단계(S500)를 통해 선박 기자재의 수명예측 및 고장진단을 하게 되면, 선박을 실제로 항해시키지 않더라도 선박 내의 기자재의 운용데이터를 활용한 선박 안전 운항 지원 서비스의 개발 및 시험이 가능하다. 이때 수명예측 및 고장진단과 관련된 기자재의 운용데이터는 해당 선박의 작업자가 확인할 수 있도록 선박어플리케이션(112)을 통해 지속적 또는 간헐적으로 전송되며, 해당 선박 뿐만 아니라 타선 또는 육상에서도 동일한 기자재에 대한 정보를 얻고 싶을 경우 선박어플리케이션(112) 또는 육상어플리케이션(122)을 통해 운용데이터를 전송받을 수 있다. 이러한 운용데이터는 선박데이터관리서버(111)에 저장될 때 저장용량을 감소시키고 선박어플리케이션(112)과 육상어플리케이션(122)에 전송될 때 네트워크 트래픽 감소를 위해 코드화를 통해 데이터코드 형태로 전송되며, 코드화에 의해 데이터코드에 포함된 기자재에 대한 정보의 가시성이 증가하게 된다.In this way, through the equipment simulation step (S100), operation data collection step (S200), signal code transmission step (S300), data coding step (S400) and data code transmission step (S500), life prediction and failure diagnosis of ship equipment If this is done, it is possible to develop and test a ship safety operation support service using operation data of equipment in the ship even if the ship is not actually sailing. At this time, the operation data of equipment related to life prediction and failure diagnosis is continuously or intermittently transmitted through the ship application 112 so that the operator of the ship can check, and information on the same equipment not only on the ship but also on other ships or on land is obtained. If desired, operation data may be transmitted through the ship application 112 or the land application 122 . This operational data is transmitted in the form of data code through coding to reduce storage capacity when stored in the ship data management server 111 and to reduce network traffic when transmitted to the ship application 112 and land application 122, Coding increases the visibility of information about equipment included in the data code.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and the scope of application is diverse, and various modifications and implementations are possible without departing from the gist of the present invention claimed in the claims.

100: 플랫폼
110: 선박플랫폼
111: 선박데이터관리서버
111a: 선박데이터서버
111b: 통합데이터관리모듈
112: 선박어플리케이션
112a: 실시간모니터링어플리케이션
112b: 충돌위험도평가어플리케이션
112c: 이상진단어플리케이션
120: 육상플랫폼
121: 육상데이터서버
122: 육상어플리케이션
122a: 선박운항관리어플리케이션
122b: 충돌위험도평가어플리케이션
122c: 고장및수명예측어플리케이션
S100: 기자재 시뮬레이션단계
S200: 운용데이터 수집단계
S300: 신호코드 전송단계
S400: 데이터 코드화단계
S500: 데이터코드 전송단계
100: platform
110: ship platform
111: ship data management server
111a: ship data server
111b: integrated data management module
112: ship application
112a: real-time monitoring application
112b: collision risk assessment application
112c: Abnormal diagnosis application
120: land platform
121: land data server
122: land application
122a: Ship operation management application
122b: collision risk assessment application
122c: failure and life prediction application
S100: equipment simulation step
S200: Operation data collection step
S300: signal code transmission step
S400: Data coding step
S500: data code transmission step

Claims (3)

기자재의 운용데이터를 수신받아 관리하는 데이터서버와, 상기 데이터서버가 수신받은 상기 운용데이터를 수집, 처리 및 전송하는 통합데이터관리모듈을 포함하는 선박데이터관리서버와, 상기 선박데이터관리서버로부터 상기 운용데이터를 전송받는 선박어플리케이션을 포함하는 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법에 있어서,
선박으로부터 시뮬레이션이 이루어지는 기자재를 선택하는 기자재 선택단계;
상기 선박이 운항되는 항로를 설정하여 상기 항로에 상기 기자재를 시뮬레이션하는 기자재 시뮬레이션단계;
상기 기자재의 시뮬레이션을 통해 얻어진 상기 기자재의 운용데이터를 지속적으로 수집하여 상기 선박데이터관리서버에 전송하는 운용데이터 수집단계;
상기 선박어플리케이션을 통해 상기 운용데이터의 전송요청 신호를 코드화하여 신호코드를 형성하고, 상기 신호코드를 상기 선박데이터관리서버에 전송하는 신호코드 전송단계;
상기 신호코드와 매칭되는 상기 운용데이터를 상기 선박데이터관리서버에서 상기 선박어플리케이션으로 전송하는 운용데이터 전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법.
A ship data management server including a data server that receives and manages operation data of equipment and materials, and an integrated data management module that collects, processes, and transmits the operation data received by the data server, and the operation data from the ship data management server In the ship simulator linked test method for the development of a safe navigation support service application including a ship application that receives data,
Equipment selection step of selecting the equipment simulation is made from the ship;
Equipment simulation step of simulating the equipment on the route by setting the route through which the ship is operated;
Operation data collection step of continuously collecting operation data of the equipment obtained through simulation of the equipment and transmitting the data to the ship data management server;
A signal code transmission step of coding a transmission request signal of the operation data through the ship application to form a signal code and transmitting the signal code to the ship data management server;
An operation data transmission step of transmitting the operation data matching the signal code from the ship data management server to the ship application; Ship simulator linked test method for developing a safe navigation support service application.
제 1항에 있어서,
상기 신호코드 전송단계 이후에,
상기 선박데이터관리서버로 전송된 상기 운용데이터를 코드화하여 데이터코드를 형성하는 데이터 코드화단계;를 더 포함하며,
상기 운용데이터 전송단계는,
상기 운용데이터를 상기 데이터코드 형태로 전송하는 것을 특징으로 하는 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법.
According to claim 1,
After the signal code transmission step,
Further comprising a data coding step of coding the operation data transmitted to the ship data management server to form a data code,
In the operation data transmission step,
Ship simulator linked test method for developing a safe navigation support service application, characterized in that for transmitting the operation data in the form of the data code.
제 2항에 있어서,
상기 선박어플리케이션은,
상기 선박데이터관리서버로부터 상기 데이터코드를 실시간으로 전송받는 실시간모니터링어플리케이션과, 상기 선박데이터관리서버에 요청신호를 보내어 상기 데이터코드를 전송받는 충돌위험도평가어플리케이션과, 상기 선박데이터관리서버로부터 상기 데이터코드와 함께 상기 운용데이터의 파일을 전송받는 이상진단어플리케이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 운항 지원 서비스 어플리케이션의 개발을 위한 선박 시뮬레이터 연계 시험 방법.
According to claim 2,
The ship application,
A real-time monitoring application that receives the data code from the ship data management server in real time, a collision risk evaluation application that receives the data code by sending a request signal to the ship data management server, and the data code from the ship data management server Ship simulator linked test method for the development of safety navigation support service application, characterized in that it comprises an anomaly diagnosis application that receives the file of the operation data together with.
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