KR102599244B1 - 선박의 데이터 수집 및 전송시스템 - Google Patents
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Abstract
LNG 선박 건조 시 해상 시운전 공정의 선박 데이터를 자동으로 수집하고, 수집한 선박 정보를 육상으로 실시간 전송하도록 하여, 시운전 공정관리를 위한 승선인원을 감소하고 시운전 일정을 단축할 수 있도록 한 선박의 데이터 수집 및 전송시스템에 관한 것으로서, 시운전 선박에 설치되어, IAS 인터페이스를 활용하여 데이터를 수집하고, 수집 데이터를 가시화하여 분석 정보를 제공하며, 수집한 데이터를 원격의 시운전 데이터 센터에 전송하고, 시운전 데이터 센터와 LTE 통신을 통해 해상 시운전 기간 선박의 시운전을 관제하는 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템 및 선박에 탑재된 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템과 LTE 통신을 통해 전송된 시운전 데이터를 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 선종별/장비별로 분석하여 성능을 분석하는 시운전 데이터 센터를 포함하여, 선박의 데이터 수집 및 전송시스템을 구현한다.
Description
본 발명은 선박의 데이터 수집 및 전송시스템에 관한 것으로, 특히 LNG 선박 건조 시 해상 시운전 공정의 선박 데이터를 자동으로 수집하고, 수집한 선박 정보를 육상으로 실시간 전송하도록 하여, 시운전 공정관리를 위한 승선인원을 감소하고 시운전 일정을 단축할 수 있도록 한 선박의 데이터 수집 및 전송시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선박 건조 후에는 건조된 선박의 속력, 조종성 등과 같은 성능을 테스트하기 위하여 실제 해상에서 시운전을 수행하게 된다. 이러한 선박의 시운전은 고객이 요구하는 사항을 충족시킬 수 있는지와 건조된 선박의 오작동을 사전에 파악하여 이를 보완하여 해상사고를 방지하기 위해 반드시 필요한 사항이다.
따라서, 건조된 선박을 시운전을 할 때에는 조석(潮汐)데이터와 해류도를 이용하여 선박의 시운전 최적의 경로를 설정하고 그에 따라 건조된 선박을 시운전하게 된다.
LNG 선종의 선박 건조시에도 해상 시운전을 하게 되며, 해상 시운전은 통상 연간 복수 회(선박 건조사나 선박에 따라 차이가 있으나 보통 수십 회)를 수행한다.
시운전 성능 데이터 자료는 담당자가 노트에 수기로 작성하여 개인 보관하고 있다. 여기서 시운전시 성능 데이터 자료는 해류의 방향 및 속도, 풍향 및 풍속, 파도, 기상조건, 선박의 전반적인 상태(엔진 출력, 선속, 방향타의 움직임 등), 시간, GPS정보, 통신정보, 연료 사용량, 온실가스 배출 정보 등 무수히 많다.
따라서 이러한 다량의 자료는 디지털 자료가 아니기 때문에 장기간 보관이 불가능하여 실적호선 시운전 자료 열람 및 분석이 불가능한 실정이다.
이러한 해상 시운전 성능 데이터의 개인 수기 작성은, 통합적인 데이터 저장 및 분석이 불가능하여, 과거 실적호선의 시운전 성능 자료에 의한 개선된 시운전 공정으로 발전시킬 수 없는 단점이 있다.
또한, 해상 시운전 성능 데이터의 개인 수기 작성은 책 형태의 노트에 기록하는 방식이므로, 기록물의 분실 위험이 많고, 단편적인 분석만이 가능하여 의사 결정에 어려움을 유발한다.
또한, 해상 시운전 성능 데이터의 개인 수기 작성은 시간별 데이터 기록 등이 필요하므로 데이터수집 및 기록을 위한 승선 인력의 낭비도 유발한다.
따라서 LNG 선박의 건조 후 해상 시운전시 발생하는 성능 데이터를 자동으로 수집하고, 이를 육상시스템에 실시간으로 전송할 수 있도록 한 기술이 요구되고 있다.
한편, 시운전 선박의 항해정보 측정을 위해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 해역을 항해하는 시운전 선박에 설치되어 시운전 선박의 항해정보를 수집하여 데이터로 가공하는 선박에 설치된 항해정보 수집부, 항해정보 수집부의 가공된 데이터를 시각화하여 시운전 선박을 조정하는 담당자에게 제공하는 선박에 설치된 인터페이스부, 항해정보 수집부에서 인터페이스부로 가공된 데이터가 전송될 때 담당자가 시운전 선박이 최적의 경로를 항해하도록 판단하는데 불필요한 데이터를 걸러낸 상태로 인터페이스부에 전송하는 필터부를 포함한다. 이에 따라서, 시운전 선박이 최적의 경로로 항해할 수 있도록 제공되는 항해정보들 중 불필요한 정보들을 걸러 내고 최적의 경로를 판단하는데 중요한 항해정보만을 시각화시켜 시운전 선박을 조정하는 담당자에게 제공함으로써, 담당자는 정확하고 신속하게 최적의 경로를 판단할 수 있다.
그러나 이러한 종래기술도 시운전 선박에서 발생하는 측정 데이터를 경로 설정에 활용하도록 하는 것은 가능하나, 시운전시 발생한 각종 성능 데이터를 자동으로 취합하고, 이를 육상시스템에 실시간으로 전송하는 것은 불가능하다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 LNG 선박의 건조 시 해상 시운전 성능 데이터를 취합 방법에서 발생하는 제반 문제와 종래기술에서 발생하는 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, LNG 선박 건조 시 해상 시운전 공정의 선박 데이터를 자동으로 수집하고, 수집한 선박 정보를 육상으로 실시간 전송하도록 하여, 시운전 공정관리를 위한 승선인원을 감소하고 시운전 일정을 단축할 수 있도록 한 선박의 데이터 수집 및 전송시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "선박의 데이터 수집 및 전송시스템"은,
시운전 선박에 설치되어, IAS 인터페이스를 활용하여 데이터를 수집하고, 수집 데이터를 가시화하여 분석 정보를 제공하며, 수집한 데이터를 원격의 시운전 데이터 센터에 전송하고, 상기 시운전 데이터 센터와 LTE 통신을 통해 해상 시운전 기간 선박의 시운전을 관제하는 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템; 및
상기 선박에 탑재된 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템과 LTE 통신을 통해 전송된 시운전 데이터를 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 선종별/장비별로 분석하여 성능을 분석하는 시운전 데이터 센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템은 수집한 시운전 데이터를 실시간으로 가시화하여 시운전 검사에 활용하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템은,
시운전 선박이 LNG 선박일 경우, 선교(Bridge), Iba-System, 하역 제어실(CCR, Cargo Control Room), 기관 제어실(ECR, Engine Control Room)에서 시운전시 발생하는 데이터를 수집하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템은,
시운전 선박의 데이터를 취합하여 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 육상의 시운전 데이터 센터로 전송하도록 제어하는 데이터 수집장치;
상기 데이터 수집장치에서 수집한 시운전 데이터를 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 시운전 완료 후 육상의 시운전 데이터베이스에 다운로드 하는 시운전 데이터 저장부; 및
상기 데이터 수집장치와 연동하고 시운전 선박에서 수집한 시운전 데이터를 육상의 시운전 데이터 센터로 전송하고, 육상의 시운전 데이터 센터로부터 전송된 관제 데이터를 수신하여 상기 데이터 수집장치에 전달하는 LTE 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템은,
상기 데이터 수집장치에서 수집한 시운전 데이터를 상기 LTE 통신부에 전달하고, 상기 LTE 통신부에서 수신한 시운전 데이터 센터의 관제 데이터는 상기 데이터 수집장치에 전달하는 허브(Hub)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 데이터 수집장치는,
시운전 선박이 LNG 선박일 경우, 선교(Bridge) 수집 데이터를 처리하는 선교 스마트 로그-북; 하역 제어실(CCR, Cargo Control Room)의 수집 데이터를 처리하는 하역제어실 스마트 로그-북; 기관 제어실(ECR, Engine Control Room)의 수집 데이터를 처리하는 기관 제어실 스마트 로그-북; 및 상기 선교 스마트 로그-북과 하역제어실 스마트 로그-북과 기관 제어실 스마트 로그-북과 연동하여 수집한 데이터를 통합적으로 수집 및 저장하고, 수집 데이터를 육상의 시운전 데이터 센터로 전송하며, 육상의 시운전 데이터 센터로부터 전송된 관제 데이터는 수신하여 처리하는 Iba 스마트 로그-북을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 Iba 스마트 로그-북은,
상기 시운전 데이터 센터와 LTE 통신을 통해 시운전 기간 선박의 시운전을 관리하되, 해상 시운전 준비, 진행 과정 및 결과를 관리하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 관리는 승선 인원 관리 기능, 시운전 계획 및 일정 관리 기능, 안전 및 보건 관리 기능, 로그 북 관리 기능, 성능 관리 기능, 이슈 관리 기능, 비용 관리 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 승선 인원 관리 기능은,
호선별 K/P 명단 관리, 해상 시운전 승선자 명단 관리, 서비스 엔지니어 승선 명단 관리, 해상 시운전 통합 당직표 관리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 시운전 계획 및 일정 관리 기능은,
임시항해검사 자료 관리, S/T & G/T 플랜(Plan) 관리, S/T & G/T 프로그램 관리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 안전 및 보건(HSE) 관리 기능은,
선박 PTW 절차 관리, 선종별 PTW 수행 항목 관리, 해상 시운전 안전교육 자료 관리, 선배 비상 배치표(소화/퇴선) 관리, 비상훈련 시나리오 관리, 보건 기록지(간호/아차 사고 기록) 관리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 로그 북 관리 기능은,
선박의 위치/속도 실시간 pop-up 관리, 내비게이션 로그 북 관리, 엔진 로그 북 관리, 데크(Deck) 로그 북 관리, 전기 로그 북 관리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 성능 관리 기능은,
속도/내구성 테스트 관리, FOC/FGC 관리, 조종(Maneuvering) 테스트 관리, 화물 장비(Cargo equipment) 관리, 주요 입출력 포인트 데이터 로깅 관리(I/O point data logging), 친환경 장비(Nox/Sox 저감 장비, BWTS) 성능 관리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 이슈 관리 기능은,
디자인 이슈(Design issue) 관리, 질적 이슈(Quality issue) 관리, 선주/선급 코멘트(comments) 관리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 비용 관리 기능은,
주/부식 비용 관리, 연료(HFO, MGO, GAS) 비용 관리, 가스 시운전 경비(터미널 비용, 에이전트 비용) 관리, 이안/접안 비용 관리, 간호사 비용 관리, 입항검사 비용 관리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 시운전 데이터 센터는,
선박에 구비된 데이터 수집장치와 LTE 통신을 수행하여 선박 시운전 데이터를 취합하고, 선박 관제 명령을 전달하는 스마트 로그-북 서버(Smart Log-Book Server);
상기 스마트 로그-북 서버와 연동하여 선박 시운전 정보를 화면에 표시해주는 시운전부 정보 표시기;
상기 스마트 로그-북 서버와 연동하여 선박에서 수집하여 실시간 LTE 통신을 통해 전송된 선박 시운전 데이터를 저장하는 시운전 데이터베이스;
상기 시운전 데이터베이스와 연동하는 DS4 온쇼어 플랫폼;
상기 선박에 구비된 시운전 데이터 저장부에 저장된 시운전 데이터를 다운로드 받아 상기 시운전 데이터베이스에 저장하는 OPC 서버;
상기 시운전 데이터베이스에 저장된 시운전 데이터를 기초로 시운전 선박의 관제를 통합 제어하는 시운전 육상 데이터 서버;
상기 시운전 육상 데이터 서버와 연동하고, 시운전 데이터베이스에 저장한 시운전 데이터를 선종별/장비별로 분석하여 성능을 분석하는 분석 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 LNG 선박 건조 시 해상 시운전 공정의 선박 데이터를 자동으로 수집하고, 수집한 선박 정보를 육상으로 실시간 전송함으로써, 시운전 공정관리를 위한 승선인원을 감소하고 시운전 일정을 단축할 수 있도록 도모해주는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 실시간으로 LNG 선박의 시운전 데이터를 분석하여, 야드와의 연계 협의를 통한 빠른 의사결정이 가능하고, 실적호선 데이터 기반 분석으로 설계 및 시운전 업무 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선박의 데이터 수집 및 전송시스템의 개략 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 선박의 데이터 수집 및 전송시스템의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 LNG 선박의 시운전시 시운전 데이터를 수집하는 예시도,
도 4는 본 발명에서 선박의 데이터 수집 및 전송 서비스 개념도,
도 5는 본 발명에서 실시간 시운전 데이터를 가시화한 화면 예시도,
도 6은 본 발명에서 실적호선 데이터 조회 및 분석 화면 예시 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박의 데이터 수집 및 전송시스템의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 LNG 선박의 시운전시 시운전 데이터를 수집하는 예시도,
도 4는 본 발명에서 선박의 데이터 수집 및 전송 서비스 개념도,
도 5는 본 발명에서 실시간 시운전 데이터를 가시화한 화면 예시도,
도 6은 본 발명에서 실적호선 데이터 조회 및 분석 화면 예시 도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 데이터 수집 및 전송시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 데이터 수집 및 전송시스템의 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 데이터 수집 및 전송시스템의 실시 예 블록 구성도로서, 크게 선박(1)에 구비된 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20), 육상에 설치된 시운전 데이터 센터(100)를 포함할 수 있다.
여기서 선박은 LNG 선박으로서, 건조 완료된 후 시운전을 수행하는 선박이다.
시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20)은 시운전 선박에 설치되어, IAS 인터페이스를 활용하여 데이터를 수집하고, 수집 데이터를 가시화하여 분석 정보를 제공하며, 수집한 데이터를 원격의 시운전 데이터 센터(100)에 전송하고, 상기 시운전 데이터 센터(100)와 LTE 통신을 통해 해상 시운전 기간 선박의 시운전을 관제하는 역할을 한다.
이러한 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20)은 온 보드(Onboard) 형태로 시운전 데이터를 수집한다.
시운전 선박에 설치된 다양한 장비(10)(예를 들어, PHOTO, MOP< CARGO, KYMA,. NAVIGATION, SHIP PERFORMANCE NOx/SOx, 기타)들은 시운전을 시작하면 선박의 시운전 동작에 따른 데이터를 발생한다. 이렇게 발생한 각각의 장비들의 데이터는 IAS 인터페이스를 통해 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20)에 전달된다.
여기서 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20)은 수집한 시운전 데이터를 실시간으로 가시화하여 시운전 검사에 활용할 수 있다.
이러한 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20)은 시운전 선박의 데이터를 취합하여 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 육상의 시운전 데이터 센터(100)로 전송하도록 제어하는 데이터 수집장치(21), 상기 데이터 수집장치(21)에서 수집한 시운전 데이터를 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 시운전 완료 후 육상의 시운전 데이터베이스에 다운로드 하는 시운전 데이터 저장부(22), 및 상기 데이터 수집장치(21)와 연동하고 시운전 선박에서 수집한 시운전 데이터를 육상의 시운전 데이터 센터(100)로 전송하고, 육상의 시운전 데이터 센터(100)로부터 전송된 관제 데이터를 수신하여 상기 데이터 수집장치(21)에 전달하는 LTE 통신부(23)를 포함한다.
아울러 상기 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20)은 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 데이터 수집장치(21)에서 수집한 시운전 데이터를 상기 LTE 통신부(23)에 전달하고, 상기 LTE 통신부(23)에서 수신한 시운전 데이터 센터(100)의 관제 데이터는 상기 데이터 수집장치(21)에 전달하는 허브(Hub)(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 수집장치(21)는 시운전 선박이 LNG 선박일 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 선교(Bridge)(31)의 수집 데이터를 처리하는 선교 스마트 로그-북(Smart Log-Book)(41), 하역 제어실(CCR, Cargo Control Room)(32)의 수집 데이터를 처리하는 하역제어실 스마트 로그-북(42), 기관 제어실(ECR, Engine Control Room)(33)의 수집 데이터를 처리하는 기관 제어실 스마트 로그-북(43), 및 상기 선교 스마트 로그-북(41)과 하역제어실 스마트 로그-북(42)과 기관 제어실 스마트 로그-북(43)과 연동하여 수집한 데이터를 통합적으로 수집 및 저장하고, 수집 데이터를 육상의 시운전 데이터 센터(100)로 전송하며, 육상의 시운전 데이터 센터(100)로부터 전송된 관제 데이터는 수신하여 처리하는 Iba 스마트 로그-북(44)을 포함할 수 있다.
육상에 설치된 시운전 데이터 센터(100)는 상기 선박에 탑재된 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20)과 LTE 통신을 통해 전송된 시운전 데이터를 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 선종별/장비별로 분석하여 성능을 분석하는 역할을 한다.
이러한 시운전 데이터 센터(100)는 실시간으로 시운전 선박의 시운전 데이터를 확인하고, 선박의 스마트 로그-북과 LTE 통신을 통해 관제 명령 등을 전송하여 시운전 선박의 관제를 수행할 수 있다.
상기 시운전 데이터 센터(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 선박에 구비된 데이터 수집장치(21)와 LTE 통신을 수행하여 선박 시운전 데이터를 취합하고, 선박 관제 명령을 전달하는 스마트 로그-북 서버(Smart Log-Book Server)(101), 상기 스마트 로그-북 서버(101)와 연동하여 선박 시운전 정보를 화면에 표시해주는 시운전부 정보 표시기(102), 상기 스마트 로그-북 서버(101)와 연동하여 선박에서 수집하여 실시간 LTE 통신을 통해 전송된 선박 시운전 데이터를 저장하는 시운전 데이터베이스(103), 상기 시운전 데이터베이스(103)와 연동하는 DS4 온쇼어 플랫폼(104), 상기 선박에 구비된 시운전 데이터 저장부(22)에 저장된 시운전 데이터를 다운로드 받아 상기 시운전 데이터베이스에 저장하는 OPC 서버(105), 상기 시운전 데이터베이스(103)에 저장된 시운전 데이터를 기초로 시운전 선박의 관제를 통합 제어하는 시운전 육상 데이터 서버(106), 및 상기 시운전 육상 데이터 서버(106)와 연동하고, 시운전 데이터베이스(103)에 저장한 시운전 데이터를 선종별/장비별로 분석하여 성능을 분석하는 분석 서버(107)를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 데이터 수집 및 전송시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 건조된 LNG 선박의 시운전이 시작되면, 시운전 선박에 설치된 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20)에서 IAS 인터페이스를 활용하여 시운전 선박에 설치된 다양한 장비(10)(예를 들어, PHOTO, MOP, CARGO, KYMA,. NAVIGATION, SHIP PERFORMANCE NOx/SOx, 기타)로부터 발생하는 데이터를 온 보드 형태로 수집한다.
예컨대, 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템(20)의 데이터 수집장치(21)는 시스템을 이용하여 시운전 선박의 데이터를 자동으로 취합하여 시운전 데이터 저장부(22)에 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 LTE 통신부(23)를 통해 육상의 시운전 데이터 센터(100)로 전송하도록 제어한다.
여기서 시운전 데이터 저장부(22)는 상기 데이터 수집장치(21)에서 수집한 시운전 데이터를 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 시운전 완료 후 육상의 시운전 데이터베이스에 다운로드 해준다.
즉, 데이터 수집장치(21)는 시운전 LNG 선박의 다양한 위치에서 시운전시 발생하는 데이터를 수집하게 된다. 본 발명에서는 실시 예로 선교(Bridge)(31), 하역 제어실(CCR, Cargo Control Room)(32) 및 기관 제어실(ECR, Engine Control Room)(33)의 각각의 장비들의 데이터를 수집하는 것을 예시로 설명하나, 이것에 한정되는 것은 아니며 시운전 선박의 성능을 판단하기 위해 필요한 모든 시운전 데이터를 취합할 수 있음을 당해 분야의 통상의 기술자라면 자명하다 할 것이다.
시운전 시 선교(Bridge)(31)의 각각의 장비들에서 발생한 데이터는 선교 스마트 로그-북(Smart Log-Book)(41)에서 수집되어 처리된 후 Iba 스마트 로그-북(44)에 전달된다. 아울러 하역 제어실(CCR, Cargo Control Room)(32)의 각각의 장비들에서 발생한 데이터는 하역제어실 스마트 로그-북(42)에서 수집되어 처리된 후 Iba 스마트 로그-북(44)에 전달된다. 또한, 기관 제어실(ECR, Engine Control Room)(33)의 각각의 장비에서 발생한 데이터는 기관 제어실 스마트 로그-북(43)에서 수집되어 처리된 후 Iba 스마트 로그-북(44)에 전달된다.
여기서 스마트 로그-북은 시운전 선박에서 발생하는 다양한 데이터를 자동으로 수집하여 처리 및 저장하는 시스템을 의미한다.
이렇게 자동으로 시운전 선박에서 발생하는 데이터를 수집 및 처리, 저장함으로써, 기존과 같이 담당자가 수기로 기록하는 방식에 비하여, 장기간 보관이 가능하고, 타인의 실적호선 시운전 자료 열람 및 분석 정보로 활용할 수 있으며, 시운전 데이터의 분석 위험도 최소화할 수 있다. 특히, 디지털 자료이므로 실시간 통합 분석도 가능해진다.
상기 Iba 스마트 로그-북(44)은 상기 선교 스마트 로그-북(41)과 하역제어실 스마트 로그-북(42)과 기관 제어실 스마트 로그-북(43)과 연동하여 수집한 데이터를 통합적으로 수집 및 저장하고, 수집 데이터를 허브(50)를 통해 LTE 통신부(23)로 전달하여 육상의 시운전 데이터 센터(100)로 전송한다.
여기서 Iba 스마트 로그-북(44)은 수집 데이터를 압축하여 전송하는 것이 바람직하다.
상기 LTE 통신부(23)는 상기 허브(50)를 통해 전달되는 시운전 선박의 시운전 데이터를 LTE 통신을 통해 육상의 시운전 데이터 센터(100)에 전송한다.
여기서 LTE 통신부(23)는 LTE 통신 방식으로 시운전 데이터 센터(100)와 LTE 통신을 수행한다. 본 발명에서는 음영 지역 내 데이터 수신 불가능 상황, 통신 재연결 시간, 데이터 처리가 불가능한 상황 등을 고려하여 최적의 통신 방식으로 LTE 통신을 채택하였다. 필요에 따라 이러한 LTE 통신 방식 이외에 해상에서 육상으로 실시간 최적 데이터 통신이 가능한 통신 방식으로 대체하여 사용할 수 있다.
이로써 LNG 선박의 시운전 공정 시 발생한 시운전 데이터를 실시간으로 육상의 시운전 데이터 센터(100)에 전송할 수 있어, 육상의 관리자도 실시간으로 시운전 선박의 시운전 상황을 인지할 수 있도록 한다.
한편, 상기 시운전 선박에 탑재된 Iba 스마트 로그-북(44)은 수집한 시운전 데이터를 실시간으로 가시화하여 선박에 승선한 담당자에게 분석 정보를 제공하여, 시운전 검사에 활용하도록 한다.
도 5는 수집 데이터를 가시화하여 제공해주는 화면 예시이다. 시운전 선박에 승선한 담당자는 이렇게 실시간으로 수집 및 가시화된 시운전 데이터를 확인하여, 시운전 검사에 활용할 수 있다. 여기서 가시화는 1s 처리 해상도를 가지고 시운전 데이터를 가시화하여 화면에 표시해준다.
즉, 상기 Iba 스마트 로그-북(44)은 상기 시운전 데이터 센터(100)와 LTE 통신을 통해 시운전 기간 선박의 시운전을 관리하되, 해상 시운전 준비, 진행 과정 및 결과를 관리할 수 있다.
여기서 관리는 승선 인원 관리 기능, 시운전 계획 및 일정 관리 기능, 안전 및 보건 관리 기능, 로그 북 관리 기능, 성능 관리 기능, 이슈 관리 기능, 비용 관리 기능을 포함할 수 있다.
구체적으로, 승선 인원 관리로는 호선별 K/P 명단 관리, 해상 시운전 승선자 명단 관리, 서비스 엔지니어 승선 명단 관리, 해상 시운전 통합 당직표 관리를 포함할 수 있다.
시운전 계획 및 일정 관리로는 임시항해검사 자료 관리, S/T & G/T 플랜(Plan) 관리, S/T & G/T 프로그램 관리를 포함할 수 있다.
안전 및 보건(HSE) 관리로는 선박 PTW 절차 관리, 선종별 PTW 수행 항목 관리, 해상 시운전 안전교육 자료 관리, 선배 비상 배치표(소화/퇴선) 관리, 비상훈련 시나리오 관리, 보건 기록지(간호/아차 사고 기록) 관리를 포함할 수 있다.
로그 북 관리로는 선박의 위치/속도 실시간 pop-up 관리, 내비게이션 로그 북 관리, 엔진 로그 북 관리, 데크(Deck) 로그 북 관리, 전기 로그 북 관리를 포함할 수 있다.
성능 관리로는 속도/내구성 테스트 관리, FOC/FGC 관리, 조종(Maneuvering) 테스트 관리, 화물 장비(Cargo equipment) 관리, 주요 입출력 포인트 데이터 로깅 관리(I/O point data logging), 친환경 장비(Nox/Sox 저감장비, BWTS) 성능 관리를 포함할 수 있다.
이슈 관리로는 디자인 이슈(Design issue) 관리, 질적 이슈(Quality issue) 관리, 선주/선급 코멘트(comments) 관리를 포함할 수 있다.
비용 관리로는 주/부식 비용 관리, 연료(HFO, MGO, GAS) 비용 관리, 가스 시운전 경비(터미널 비용, 에이전트 비용) 관리, 이안/접안 비용 관리, 간호사 비용 관리, 입항검사 비용 관리를 포함할 수 있다.
이렇게 시운전 선박에서 시스템적으로 각각의 장비들의 데이터를 자동으로 수집하고, 이를 분석하여 가시화함으로써, 선박의 담당자가 실시간으로 전체적인 해상 시운전 준비/진행과정/결과를 한눈에 인지 및 관리할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 시운전 데이터 센터(100)는 실시간으로 시운전 선박의 시운전 데이터를 확인하고, 선박의 스마트 로그-북과 LTE 통신을 통해 관제 명령 등을 전송하여 시운전 선박의 관제를 수행한다.
특히, 실시간 양방향 통신이 가능하므로, 실시간으로 확인한 시운전 선박의 데이터를 확인하여, 선박 관제를 수행할 수 있다.
상기 시운전 데이터 센터(100)의 스마트 로그-북 서버(101)는 선박에 구비된 데이터 수집장치(21)와 LTE 통신을 수행하여 선박 시운전 데이터를 취합하고, 시운전 육상 데이터 서버(106)에서 전송된 선박 관제 명령을 상기 선박의 데이터 수집장치(21)에 전송한다. 아울러 스마트 로그-북 서버(101)는 선박에서 수집하여 실시간 LTE 통신을 통해 전송된 선박 시운전 데이터를 수신하면 이를 시운전 데이터베이스(103)에 저장한다.
여기서 상기 시운전 데이터베이스(103)는 DS4 온 쇼어 플랫폼(104)과도 연동한다.
시운전부 정보 표시기(102)는 상기 스마트 로그-북 서버(101)와 연동하여 선박 시운전 정보를 화면에 표시해준다.
아울러 OPC 서버(105)는 LTE 라우터 무선망을 이용하여 상기 선박에 구비된 시운전 데이터 저장부(22)에 저장된 시운전 데이터를 다운로드 받아 상기 시운전 데이터베이스(103)에 저장한다.
시운전 육상 데이터 서버(106)는 상기 시운전 데이터베이스(103)에 저장된 시운전 데이터를 기초로 시운전 선박의 관제를 통합 제어한다.
예컨대, 시운전 육상 데이터 서버(106)는 수신한 시운전 선박의 시운전 데이터의 가시화 서비스 제어, 시운전 호선/선종 선택, 시리즈 호선, 장비/위치/유류량/ 검사 결과 데이터의 시각화 등을 제어한다.
아울러 분석 서버(107)는 상기 시운전 육상 데이터 서버(106)와 연동하여, 시운전 데이터베이스(103)에 저장한 시운전 데이터를 선종별/장비별로 분석하여 성능을 분석한다. 수집 데이터의 성능 분석을 위해, 데이터 전처리, 특징 추출, 탐색적 자료 분석 알고리즘을 이용할 수 있다.
여기서 성능 분석은 시운전 성능 분석, 장비별 성능 분석, 유류량 분석 등을 수행하며, 통상의 통계적 분석 기능을 이용하여 다양한 성능을 분석한다.
도 6은 실적호선 데이터 조회 및 분석 결과 화면 예시 도이다.
이를 통해 육상에 있는 담당자도 실시간으로 전체적인 해상 시운전 선박의 준비, 진행과정, 결과를 한눈에 관리할 수 있게 된다.
필요에 따라 시운전 선박의 담당자와 LTE 통신을 통해, 데이터 통신과 무선 전화 통신을 통해 의사 결정을 신속하게 수행할 수 있어, 전체적인 시운전 공정을 단축할 수 있으며, 이를 통해 생산성 극대화를 도모할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
1: 시운전 선박
20: 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템
21: 데이터 수집장치
22: 시운전 데이터 저장부
23: LTE 통신부
100: 시운전 데이터 센터
101: 스마트 로그-북 서버
102: 시운전부 정보 표시기
103: 시운전 데이터베이스
104: DS4 온쇼어 플랫폼
105: OPC 서버
106: 시운전 육상 데이터 서버
107: 분석 서버
20: 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템
21: 데이터 수집장치
22: 시운전 데이터 저장부
23: LTE 통신부
100: 시운전 데이터 센터
101: 스마트 로그-북 서버
102: 시운전부 정보 표시기
103: 시운전 데이터베이스
104: DS4 온쇼어 플랫폼
105: OPC 서버
106: 시운전 육상 데이터 서버
107: 분석 서버
Claims (16)
- 시운전 선박에 설치되어, IAS 인터페이스를 활용하여 데이터를 수집하고, 수집 데이터를 가시화하여 분석 정보를 제공하며, 수집한 데이터를 원격의 시운전 데이터 센터에 전송하고, 상기 시운전 데이터 센터와 LTE 통신을 통해 해상 시운전 기간 선박의 시운전을 관제하는 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템; 및
상기 선박에 탑재된 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템과 LTE 통신을 통해 전송된 시운전 데이터를 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 선종별/장비별로 분석하여 성능을 분석하는 시운전 데이터 센터를 포함하고,
상기 시운전 데이터 센터는 실시간으로 시운전 선박의 시운전 데이터를 확인하고, 선박의 스마트 로그-북과 LTE 통신을 통해 관제 명령을 전송하여 실시간으로 시운전 선박의 관제를 수행하며,
상기 시운전 선박에 탑재된 스마트 로그-북은 수집한 시운전 데이터를 실시간으로 가시화하여 선박에 승선한 담당자에게 분석 정보를 제공하여, 시운전 선박에 승선한 담당자가 실시간으로 수집 및 가시화된 시운전 데이터를 확인하여, 시운전 검사에 활용하도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 삭제
- 청구항 1에서, 상기 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템은,
시운전 선박이 LNG 선박일 경우, 선교(Bridge), Iba-System, 하역 제어실(CCR, Cargo Control Room), 기관 제어실(ECR, Engine Control Room)에서 시운전시 발생하는 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 1에서, 상기 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템은,
시운전 선박의 데이터를 취합하여 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 육상의 시운전 데이터 센터로 전송하도록 제어하는 데이터 수집장치;
상기 데이터 수집장치에서 수집한 시운전 데이터를 저장하고, 저장한 시운전 데이터를 시운전 완료 후 육상의 시운전 데이터베이스에 다운로드 하는 시운전 데이터 저장부; 및
상기 데이터 수집장치와 연동하고 시운전 선박에서 수집한 시운전 데이터를 육상의 시운전 데이터 센터로 전송하고, 육상의 시운전 데이터 센터로부터 전송된 관제 데이터를 수신하여 상기 데이터 수집장치에 전달하는 LTE 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 4에서, 상기 시운전 데이터 수집 및 분석 시스템은,
상기 데이터 수집장치에서 수집한 시운전 데이터를 상기 LTE 통신부에 전달하고, 상기 LTE 통신부에서 수신한 시운전 데이터 센터의 관제 데이터는 상기 데이터 수집장치에 전달하는 허브(Hub)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 4에서, 상기 데이터 수집장치는
시운전 선박이 LNG 선박일 경우, 선교(Bridge) 수집 데이터를 처리하는 선교 스마트 로그-북; 하역 제어실(CCR, Cargo Control Room)의 수집 데이터를 처리하는 하역제어실 스마트 로그-북; 기관 제어실(ECR, Engine Control Room)의 수집 데이터를 처리하는 기관 제어실 스마트 로그-북; 및 상기 선교 스마트 로그-북과 하역제어실 스마트 로그-북과 기관 제어실 스마트 로그-북과 연동하여 수집한 데이터를 통합적으로 수집 및 저장하고, 수집 데이터를 육상의 시운전 데이터 센터로 전송하며, 육상의 시운전 데이터 센터로부터 전송된 관제 데이터는 수신하여 처리하는 Iba 스마트 로그-북을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 6에서, 상기 Iba 스마트 로그-북은,
상기 시운전 데이터 센터와 LTE 통신을 통해 시운전 기간 선박의 시운전을 관리하되, 해상 시운전 준비, 진행 과정 및 결과를 관리하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 7에서, 상기 관리는 승선 인원 관리 기능, 시운전 계획 및 일정 관리 기능, 안전 및 보건 관리 기능, 로그 북 관리 기능, 성능 관리 기능, 이슈 관리 기능, 비용 관리 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 8에서, 상기 승선 인원 관리 기능은,
호선별 K/P 명단 관리, 해상 시운전 승선자 명단 관리, 서비스 엔지니어 승선 명단 관리, 해상 시운전 통합 당직표 관리를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 8에서, 상기 시운전 계획 및 일정 관리 기능은,
임시항해검사 자료 관리, S/T & G/T 플랜(Plan) 관리, S/T & G/T 프로그램 관리를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 8에서, 상기 안전 및 보건(HSE) 관리 기능은,
선박 PTW 절차 관리, 선종별 PTW 수행 항목 관리, 해상 시운전 안전교육 자료 관리, 선배 비상 배치표(소화/퇴선) 관리, 비상훈련 시나리오 관리, 보건 기록지(간호/아차 사고 기록) 관리를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 8에서, 상기 로그 북 관리 기능은,
선박의 위치/속도 실시간 pop-up 관리, 내비게이션 로그 북 관리, 엔진 로그 북 관리, 데크(Deck) 로그 북 관리, 전기 로그 북 관리를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 8에서, 상기 성능 관리 기능은,
속도/내구성 테스트 관리, FOC/FGC 관리, 조종(Maneuvering) 테스트 관리, 화물 장비(Cargo equipment) 관리, 주요 입출력 포인트 데이터 로깅 관리(I/O point data logging), 친환경 장비(Nox/Sox 저감장비, BWTS) 성능 관리를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 8에서, 상기 이슈 관리 기능은,
디자인 이슈(Design issue) 관리, 질적 이슈(Quality issue) 관리, 선주/선급 코멘트(comments) 관리를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 8에서, 상기 비용 관리 기능은,
주/부식 비용 관리, 연료(HFO, MGO, GAS) 비용 관리, 가스 시운전 경비(터미널 비용, 에이전트 비용) 관리, 이안/접안 비용 관리, 간호사 비용 관리, 입항검사 비용 관리를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
- 청구항 1에서, 상기 시운전 데이터 센터는,
선박에 구비된 데이터 수집장치와 LTE 통신을 수행하여 선박 시운전 데이터를 취합하고, 선박 관제 명령을 전달하는 스마트 로그-북 서버(Smart Log-Book Server);
상기 스마트 로그-북 서버와 연동하여 선박 시운전 정보를 화면에 표시해주는 시운전부 정보 표시기;
상기 스마트 로그-북 서버와 연동하여 선박에서 수집하여 실시간 LTE 통신을 통해 전송된 선박 시운전 데이터를 저장하는 시운전 데이터베이스;
상기 시운전 데이터베이스와 연동하는 DS4 온쇼어 플랫폼;
상기 선박에 구비된 시운전 데이터 저장부에 저장된 시운전 데이터를 다운로드 받아 상기 시운전 데이터베이스에 저장하는 OPC 서버;
상기 시운전 데이터베이스에 저장된 시운전 데이터를 기초로 시운전 선박의 관제를 통합 제어하는 시운전 육상 데이터 서버;
상기 시운전 육상 데이터 서버와 연동하고, 시운전 데이터베이스에 저장한 시운전 데이터를 선종별/장비별로 분석하여 성능을 분석하는 분석 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 데이터 수집 및 전송시스템.
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| KR1020210123520A KR102599244B1 (ko) | 2021-09-15 | 2021-09-15 | 선박의 데이터 수집 및 전송시스템 |
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| KR20120063958A (ko) | 2010-12-08 | 2012-06-18 | 현대중공업 주식회사 | 시운전 선박의 최적 경로 판단을 위한 항해정보 측정시스템 |
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