KR20140087705A - Dynamic positioning system having iceberg load prediciton apparatus and iceberg load prediction method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유빙 하중 예측 장치를 구비한 동적 위치 유지 시스템 및 그의 유빙 하중 예측 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유빙의 하중을 예측하여 해양에서의 작업중단시간을 최소화할 수 있는 유빙 하중 예측 장치를 구비한 동적 위치 유지 시스템 및 그의 유빙 하중 예측 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
동적 위치유지 시스템(Dynamic Positioning System)은 선박의 위치를 원하는 지점에 지속적으로 위치시키는 장치로서, 시추나 탐사와 같은 기능을 수행하는 선박에 반드시 요구된다.Dynamic Positioning System is a device that continuously positions a ship at a desired point and is required for ships performing functions such as drilling or exploration.
최근 석유가 고갈되고 탐사 기술이 발전함에 따라, 탐사 및 시추 영역이 넓어지고 있으며, 최근에는 극지방에서의 작업도 증가하고 있다.As oil has recently been depleted and exploration technologies have evolved, the area of exploration and drilling has been widening, and more and more work is being done in the polar regions.
하지만, 종래의 동적 위치 유지 시스템은 극지방과 같이 기온이 낮고 유빙의 하중이 선체에 영향을 미치는 환경에서는 사용하기가 어렵다는 것을 본 발명의 발명자는 발견하였다. However, the inventors of the present invention have found that the conventional dynamic position maintenance system is difficult to use in environments where the temperature is low as in the case of polar regions and the load of the drift ice affects the hull.
특히, 종래의 동적 위치 유지 시스템은 유빙의 하중을 예측할 수 없어 유빙이 접근하면 무조건 항로를 틀거나 작업을 중단하거나, 유빙이 충돌하여 선체의 파손이나 침몰을 유도하였다.Particularly, the conventional dynamic position holding system can not predict the load of the drift ice, and when the drift ice approaches, the drift is stopped or the drift is stopped or the drift ice collides with the drift, which leads to damage or sinking of the ship.
본 발명의 목적은, 유빙의 하중을 예측하여 쇄빙하거나 유빙을 피하여 선박의 파손 및 침몰 가능성을 줄일 수 있고, 해양에서의 작업 중단시간(Down Time)을 최소화할 수 있는 유빙 하중 예측 장치를 구비한 동작 위치 유지 시스템 및 그의 유빙 하중 예측 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide an ice-making load prediction device capable of reducing a possibility of breakage and sinking of a ship by ice crushing or icebreaking by predicting the load of ice-making ice, and minimizing a down- An operation position maintaining system and a method for predicting an ice load of the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 위치를 포함하는 선박 정보를 측정하는 다수의 센서를 구비한 DP 계측부; 상기 선박의 위치를 제어하는 추력부; 상기 DP 계측부로부터 입력된 측정값에 기초하여 상기 추력부에 제어신호를 출력하는 DP 제어부; 및 유빙을 측정하여 유빙의 하중을 예측하는 유빙 하중 예측 장치를 포함하는 동적 위치 유지 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a DP measuring apparatus including a plurality of sensors for measuring vessel information including a position of a ship; A thrust section for controlling the position of the ship; A DP control unit for outputting a control signal to the thrust unit based on the measurement value input from the DP measurement unit; And an apparatus for predicting the load of the drift ice by measuring the drift ice and estimating the load of the drift ice.
상기 유빙 하중 예측 장치는 해수면 위에 위치하는 상기 유빙의 상부를 측정하는 제 1 측정기기; 상기 해수면 아래에 위치하는 상기 유빙의 하부를 측정하는 제 2 측정기기; 유빙의 크기와 종류를 포함하는 유빙의 정보별로 유빙의 하중을 저장하는 데이터베이스; 및 상기 제 1 및 제 2 측정기기로부터 측정된 유빙의 상부와 하부의 정보를 이용하여 유빙의 크기와 종류를 결정하고, 상기 결정된 유빙의 정보와 상기 데이터베이스에 기반하여 유빙의 하중을 예측하는 컨트롤러를 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the ice-making load prediction device comprises: a first measuring device for measuring an upper portion of the drift ice located on the sea surface; A second measuring instrument for measuring a lower portion of the drift ice below the sea level; A database for storing the load of the drift ice for each drift information including the size and type of drift ice; And a controller for determining the size and type of the drift ice by using the information of the upper and lower sides of the drift ice measured from the first and second measuring instruments and for predicting the drift ice load based on the determined drift ice information and the database .
상기 제 1 측정기기는 레이저 측정기이고, 상기 제 2 측정기기는 수중 음파 탐지기인 것이 바람직하다.Preferably, the first measuring instrument is a laser measuring instrument and the second measuring instrument is an underwater sonar.
상기 컨트롤러는 상기 예측된 유빙의 하중이 미리 설정된 기준하중을 초과하는지 여부를 판단하고, 판단결과 유빙의 하중이 기준하중 미만인 경우 상기 유빙의 쇄빙을 알리는 알림정보를 제공하고, 유빙의 하중이 기준하중을 초과하는 경우 상기 유빙의 회피를 알리는 알림정보를 제공하는 것이 바람직하다.The controller determines whether the estimated load of the drift ice exceeds a preset reference load and provides notification information for informing ice-breaking of the drift ice when the load of the drift ice is less than the reference load, It is preferable to provide notification information informing avoidance of the drift ice.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 선박의 현재 위치가 목표 지점으로부터 정해진 범위를 벗어나지 않도록 선박의 위치를 유지하는 동적 위치 유지 시스템의 유빙 하중 예측 방법으로서, 유빙의 상부 및 하부를 측정하는 단계; 상기 측정된 유빙의 상부 및 하부를 이용하여 유빙의 크기와 종류를 결정하는 단계; 및 유빙의 크기와 종류별로 유빙의 하중을 저장하는 데이터베이스를 참조하여 상기 결정된 유빙의 크기와 종류에 따른 유빙의 하중을 예측하는 단계를 포함하는 동적 위치 유지 시스템의 유빙 하중 예측 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for predicting freezing load of a dynamic position maintaining system that maintains a position of a ship such that a current position of the vessel does not deviate from a predetermined range from a target point. Determining the size and type of drift ice using the measured upper and lower drift ice; And estimating a load of the drift ice according to the determined size and type of drift ice by referring to a database storing loads of drift ice according to sizes and types of drift ice.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 위치 유지 시스템의 유빙 예측 방법은 상기 예측하는 단계 이후에, 상기 예측된 유빙의 하중이 미리 설정된 기준 하중을 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계의 판단결과 유빙의 하중이 기준 하중 미만인 경우 상기 유빙의 쇄빙을 알리는 알림정보를 제공하고, 유빙의 하중이 기준 하중을 초과하는 경우 상기 유빙의 회피를 알리는 알림정보를 제공하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In another aspect of the present invention, there is provided a method for predicting drift ice in a dynamic position maintaining system, comprising: after the predicting step, determining whether a load of the predicted drift ice exceeds a preset reference load; And providing notification information for notifying ice-breaking of the drift ice when the load of the drift ice is less than the reference load as a result of the determining step, and providing notification information for avoiding the drift ice when load of the drift ice exceeds the reference load .
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 해수면 위에 위치하는 유빙의 상부를 측정하는 제 1 측정기기; 상기 해수면 아래에 위치하는 상기 유빙의 하부를 측정하는 제 2 측정기기; 유빙의 크기와 종류를 포함하는 유빙의 정보별로 유빙의 하중을 저장하는 데이터베이스; 및 상기 제 1 및 제 2 측정기기로부터 측정된 유빙의 상부와 하부의 정보를 이용하여 유빙의 크기와 종류를 결정하고, 상기 결정된 유빙의 정보와 상기 데이터베이스에 기반하여 유빙의 하중을 예측하는 컨트롤러를 포함하는 유빙 하중 예측 장치가 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring an ice level of a sea ice, A second measuring instrument for measuring a lower portion of the drift ice below the sea level; A database for storing the load of the drift ice for each drift information including the size and type of drift ice; And a controller for determining the size and type of the drift ice by using the information of the upper and lower sides of the drift ice measured from the first and second measuring instruments and for predicting the drift ice load based on the determined drift ice information and the database An ice-making load estimating device is provided.
본 발명의 실시예에 따르면 유빙의 하중을 예측하여 쇄빙하거나 유빙을 피하여 선박의 파손 및 침몰 가능성을 줄일 수 있고, 해양에서의 작업 중단시간(Down Time)을 최소화할 수 있는 효과가 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to predict the load of the drift ice to reduce the possibility of breakage and sinking of the ship by icebreaking or drifting, and to minimize the down-time in the ocean.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유빙 하중 예측 장치를 구비한 동적 위치 유지 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 동적 위치 유지 시스템의 유빙 하중 예측 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도, 그리고
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동적 위치 유지 시스템의 유빙 하중 예측 방법을 구현하는 환경을 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram for explaining a dynamic position maintaining system having an apparatus for predicting ice load according to an embodiment of the present invention;
2 is a flow chart for explaining a method for predicting the ice load of the dynamic position maintaining system shown in Fig. 1, and Fig.
3 is a diagram illustrating an environment for implementing a method for predicting drift ice loads of a dynamic location maintenance system in accordance with an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 유빙 하중 예측 장치를 구비한 동적 위치 유지 시스템을 설명하기 위한 블록도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a block diagram for explaining a dynamic position maintaining system having an ice-making load predicting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 동적 위치 유지 시스템(100)은 DP 계측부(110)와, DP 제어부(120)와, 추력부(130)와, 유빙 하중 예측 장치(140)를 포함한다. 동적 위치 유지 시스템(100)은 극지방에서도 사용이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.1, the dynamic position maintaining system 100 includes a DP measuring section 110, a DP controlling section 120, a thrust section 130, and an ice-making load predicting device 140. The dynamic position maintaining system 100 is characterized in that it can be used in polar regions.
DP 계측부(110)는 풍력계(Anemometer)(111)와, GPS(Global Positioning System)(112)와, GLONASS(Global Navigation Satellite System)(113)와, 자이로스코프(Gyroscope)(114)와, 팬빔(Fan Beam)(115)와, 음향 센서(116)를 구비한다.The DP measuring unit 110 includes an anemometer 111, a Global Positioning System (GPS) 112, a Global Navigation Satellite System (GLONASS) 113, a gyroscope 114, A fan beam 115, and an acoustic sensor 116. [
풍력계(111)는 풍향 및 풍속을 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP제어부(120)로 출력한다.The anemometer 111 measures the wind direction and the wind speed and outputs the corresponding electrical signal to the DP control unit 120.
GPS(112)는 선박의 위치를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 제어부(120)로 출력한다.The GPS 112 measures the position of the ship and outputs a corresponding electrical signal to the DP control unit 120.
GLONASS(113)는 선박의 위치를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 제어부(120)로 출력한다. GLONASS(113)는 GPS(112)에 의해 측정된 위치를 보정하는 역할을 한다. 일반적인 동적 위치유지 시스템에서는 GPS만을 이용하여 선박의 위치를 측정하지만, 극지방의 경우에는 위성에서 받는 신호에 오차가 크기 때문에 이를 보정하기 위하여 러시아 위성에 의한 위치확인 시스템인 GLONASS(113)를 사용하는 것이다.The GLONASS 113 measures the position of the ship and outputs a corresponding electrical signal to the DP control unit 120. The GLONASS 113 serves to correct the position measured by the GPS 112. In general dynamic position maintenance system, only the GPS is used to measure the position of the ship, but in the case of polarity, since there is a large error in the signals received from the satellites, GLONASS (113) .
자이로스코프(114)는 선박의 헤딩 각도를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 제어부(120)로 출력한다.The gyroscope 114 measures the heading angle of the ship and outputs the corresponding electrical signal to the DP control unit 120.
팬빔(115)은 선박에 대한 상대적인 위치를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 제어부(120)로 출력한다.The fan beam 115 measures a position relative to the ship and outputs a corresponding electrical signal to the DP control unit 120.
음향 센서(116)는 선박의 기준점 위치를 계산할 수 있는 데이터를 DP 제어부(120)로 출력한다.The sound sensor 116 outputs data to the DP control unit 120, which can calculate the reference point position of the ship.
본 명세서에서 선박은 해상에서 부유된 채 사용되는 해양 구조물을 포함하는 것이다.In this specification, a vessel includes an offshore structure which is used floating in the sea.
유빙 하중 예측 장치(140)는 유빙의 상부와 하부를 각각 측정하여 유빙의 크기(면적) 및 종류를 결정하고 결정된 유빙의 정보와 데이터베이스(143)를 이용하여 유빙의 하중을 예측한다.The ice-making load prediction apparatus 140 measures the upper and lower portions of the drift ice to determine the size (area) and type of the drift ice, and predicts the drift ice load using the determined drift ice information and the database 143.
이와 같은 유빙 하중 예측 장치(140)는 제 1 측정기기(141), 제 2 측정기기(142), 데이터베이스(143) 및 컨트롤러(144)를 포함한다.The drift ice prediction device 140 includes a first measuring device 141, a second measuring device 142, a database 143, and a controller 144.
도 3을 참조하면 제 1 측정기기(141)는 선체(V)에 상부에 설치되어 해수면(S) 위에 위치하는 유빙의 상부를 측정한다. 제 1 측정기기(141)는 레이저 측정 기기일 수 있다. 예를 들면, 제 1 측정기기(141)에 의해 유빙의 상부로 발사된 레이저 신호와, 유빙의 상부에 반사되어 되돌아오는 반사신호를 이용하여 유빙의 상부의 크기 및 종류를 측정할 수 있다. 제 1 측정기기(141)로 가로, 세로, 높이, 두께를 포함하는 유빙의 크기를 측정한다.Referring to FIG. 3, the first measuring instrument 141 measures the upper portion of the drift ice located above the sea surface S on the hull V. The first measuring device 141 may be a laser measuring device. For example, the size and type of the upper portion of the drift ice can be measured using the laser signal emitted to the upper portion of the drift ice by the first measuring instrument 141 and the reflected signal reflected back to the upper portion of the drift ice. The first measuring device 141 measures the size of the drift ice including width, height, height, and thickness.
제 2 측정기기(142)는 선체(V)의 측면에 설치되어 해수면(S) 아래에 위치하는 유빙의 하부를 측정한다. 제 2 측정기기(142)는 음파를 측정하는 수중 음파 탐지기 일 수 있다.The second measuring instrument 142 measures the lower part of the drift ice located below the sea surface S by being installed on the side of the ship V. The second measuring device 142 may be an underwater sonar for measuring sound waves.
상술된 제 1 및 제 2 측정기기(141, 142)에 의해 측정된 유빙의 상부와 하부의 크기는 서로 다를 수 있다.The sizes of the upper and lower portions of the drift ice measured by the first and second measuring instruments 141 and 142 may be different from each other.
데이터베이스(143)는 유빙의 크기와 종류와 같은 유빙의 정보에 대응시켜 유빙의 하중을 저장하고 있다. 유빙의 종류는 WAX, SEMI WAX 또는 SOLID일 수 있다.The database 143 stores the load of the drift ice in association with the drift ice information such as the size and the type of drift ice. The type of drift ice may be WAX, SEMI WAX or SOLID.
컨트롤러(144)는 제 1 및 제 2 측정기(141, 142)에 의해 측정된 유빙의 상부와 하부의 측정정보를 이용하여 유빙의 정보, 즉 유빙의 크기 및 종류를 결정하고, 결정된 유빙의 정보에 예측되는 유빙의 하중을 상술된 데이터베이스(143)에서 획득한다. The controller 144 determines the information of the drift ice, that is, the size and the type of drift ice using the measurement information of the drift ice measured by the first and second driers 141 and 142, And the predicted load of the drift ice is acquired in the database 143 described above.
유빙의 크기는 제 1 및 제 2 측정기(141, 142)에 의해 측정된 가로, 세로, 높이 및 두께를 이용하여 계산되고, 유빙의 종류는 제 1 및 제 2 측정기(141, 142)에 의해 측정된 유빙 표면의 경도 등을 이용하여 결정된다. 유빙의 경도가 강해질수록 유빙의 하중이 커지는 경향이 있다. 예를 들면 반쯤 녹은 슬러시(slush) 상태의 유빙은 충돌해도 그 하중이나 충격이 강한 경도의 빙산에 비해 작다. 경도에 따른 하중 예측은 빙해 수조 모형 시험을 통해서 판단이 가능하다.The size of the drift ice is calculated using the width, height, height and thickness measured by the first and second meters 141 and 142, and the type of drift ice is measured by the first and second meters 141 and 142 And the hardness of the dried ice surface. As the hardness of the drift ice becomes stronger, the load of the drift ice tends to increase. For example, the drift ice in the half-melted slush state is smaller than the iceberg in which the load or impact is strong even when colliding. Hardness-based load predictions can be assessed through ice water tank model tests.
유빙의 하중은 다음의 수학식 1에 의해 예측된다.The load of the drift ice is predicted by the following equation (1).
[수학식 1][Equation 1]
유빙의 하중 = 0.5*저항계수*밀도*크기*속도2 Drift ice load = 0.5 * Resistance coefficient * Density * Size * Speed 2
여기서, 저항계수는 미리 정해진 값으로, 유빙에 부딪쳤을때 유빙의 크기, 경도 또는 상태에 따라 선박이 받는 힘을 계수화한 값으로 데이터베이스화되어 있다.Here, the resistance coefficient is a predetermined value and is stored in a database in which the force received by the ship is calibrated in accordance with the size, hardness, or state of the drift ice when the drift ice is hit.
밀도는 유빙의 밀도로 미리 정해진 값이다. The density is a predetermined value according to the density of the drift ice.
속도는 선박의 속도와 유빙의 속도의 합을 의미한다.The speed means the sum of the speed of the vessel and the speed of the drift ice.
또한 컨트롤러(144)는 예측된 유빙의 하중이 미리 설정된 기준하중을 초과하는지 여부를 판단하여, 기준 하중을 초과하는 경우 유빙이 오면 유빙을 피하도록 알림정보를 제공하고 예측된 유빙의 하중이 기준 하중 미만이면 유빙이 오면 쇄빙을 지시하는 알림정보를 제공한다. 이에 따라 미리 정해진 위치에서 시추 등의 작업을 수행하는 중에 유빙을 피할지 또는 유빙을 쇄빙할지 여부를 결정하여 작업 중단 시간을 최소화할 수 있고, 선박의 파손 및 침몰 가능성도 줄일 수 있다.Further, the controller 144 determines whether the predicted load of the drift ice exceeds a preset reference load. If the drift exceeds the reference load, the controller 144 provides notification information to avoid drifting ice, , When the drift ice comes, it provides notification information for instructing the icebreaking. Accordingly, it is possible to minimize drifting time by determining whether or not to avoid drifting ice or icebreaking while drilling or the like at a predetermined position, and also to reduce damage and sinking of the ship.
DP 제어부(120)는 제어기(121)와 오퍼레이션 콘솔(Operation Console)을 구비한다. DP 제어부(120)는 적절한 제어신호를 생성하여 추력부(130)로 출력한다.The DP control unit 120 includes a controller 121 and an operation console. The DP control unit 120 generates an appropriate control signal and outputs it to the thrust unit 130.
제어기(121)는 DP 계측부(110)로부터 입력된 선박의 위치 정보 및 바람에 기초하여 선박이 정해진 위치를 유지하기 위한 제어신호를 추력부(130)로 출력한다.The controller 121 outputs the position information of the ship input from the DP measuring unit 110 and a control signal for maintaining the position determined by the ship on the basis of the wind to the thrust unit 130. [
제어기(121)는 오퍼레이션 콘솔(122)을 통해 오퍼레이터의 명령을 입력받는다. 본 실시예에서는 제어기(121)가 PLC(Programmable Logic Controller)로 구현되는 것으로 설명한다.The controller 121 receives an operator's command through the operation console 122. In the present embodiment, it is assumed that the controller 121 is implemented as a PLC (Programmable Logic Controller).
추력부(130)는 프로펠러(131)와, 스러스터(Thruster)(132)와, 러더(rudder)(133)를 구비한다.The thrust section 130 includes a propeller 131, a thruster 132, and a rudder 133.
프로펠러(131)는 선박의 전후 방향으로의 위치를 유지시키며, 제어기(121)에 의해 그 추력이 제어된다.The propeller 131 maintains the position of the ship in the front-rear direction, and the thrust is controlled by the controller 121.
스러스터(132)는 선박의 좌우 방향으로의 위치를 유지시키며, 제어기(121)에 의해 그 추력이 제어된다.The thrusters 132 maintain the position of the ship in the lateral direction, and the thrust is controlled by the controller 121.
러더(133)는 선박의 회전방향을 조정하며, 제어기(121)에 의해 제어된다.The rudder 133 adjusts the direction of rotation of the ship and is controlled by the controller 121. [
도 2는 도 1에 도시된 유빙 하중 예측 장치를 구비한 동적 위치 유지 시스템의 유빙 하중 예측 방법이 도시되어 있다. 이제, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유빙 하중 예측 방법을 상세히 설명한다.Fig. 2 shows a method for estimating the ice load of the dynamic position maintaining system having the ice-making load predicting apparatus shown in Fig. Now, the method for estimating the ice load according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
본 발명의 실시예에 따른 유빙 하중 예측 장치를 구비한 동적 위치 유지 시스템의 유빙 하중 예측 방법은 해수면의 상부에 위치하는 유빙의 상부를 측정하는 단계(S11)와, 유빙의 하부를 측정하는 단계(S13)와, 유빙의 정보를 결정하는 단계(S15)와, 유빙의 하중을 예측하는 단계(S17)를 포함한다.The method for predicting the ice load of a dynamic position maintaining system having an ice-making load predicting apparatus according to an embodiment of the present invention includes the steps of measuring an upper portion of an ice-making ice located above the sea-level surface (S11) S13) of determining the information of the drift ice, a step (S15) of determining the information of the drift ice, and a step (S17) of predicting the drift of the drift ice.
유빙의 상부를 측정하는 단계(S11)는 선체의 상부에 설치된 제 1 측정기기(141)를 통하여 레이저신호를 송신하고 수신된 반사신호를 이용하여 유빙의 상부를 측정한다.A step S11 of measuring the upper part of the drift ice transmits a laser signal through the first measuring instrument 141 installed on the upper part of the hull and measures the upper part of the drift ice using the received reflected signal.
유빙의 하부를 측정하는 단계(S13)는 선체의 측면 또는 하부에 설치된 제 2 측정기기(142)를 통하여 음파 신호를 송신하고 되돌아오는 음파신호를 이용하여 유빙의 하부를 측정한다.The step of measuring the lower part of the drift ice (S13) transmits the sound signal through the second measuring instrument 142 installed on the side or lower part of the hull and measures the lower part of the drift ice using the returned sound signal.
상술된 S11 단계와 S13 단계는 그 순서에 제한되지 않고 후술하는 S15 단계 이전에 유빙의 상부와 하부를 측정하면 구현 가능하다.The above-described steps S11 and S13 are not limited to the order, but can be implemented by measuring the upper and lower portions of the drift ice before the step S15 described later.
유빙의 정보를 결정하는 단계(S15)는 상술된 S11 단계 및 S13 단계를 통하여 측정된 유빙의 상부정보와 유빙의 하부정보를 이용하여 유빙의 크기(면적)과 종류를 결정한다.The step of determining the information of the drift ice (S15) determines the size (area) and the type of the drift ice using the drift information of the drift ice and the drift information of the drift ice measured through the steps S11 and S13.
유빙의 하중을 예측하는 단계(S17)는 상술된 S15 단계에서 결정된 유빙의 정보에 예측되는 유빙의 하중을 상술된 데이터베이스(143)에서 획득한다. 데이터베이스(143)에는 유빙의 정보별로 경험에 의한 하중치를 저장하고 있다. 따라서 컨트롤러는 유빙의 정보에 매칭되는 유빙의 하중을 데이터베이스(143)에서 검색할 수 있다.In the step S17 of predicting the load of the drift ice, the load of the drift ice predicted by the drift ice information determined in the step S15 described above is acquired in the database 143 described above. In the database 143, the load value by experience is stored for each information of the drift ice. Therefore, the controller can search the database 143 for the load of the drift ice matched with the drift ice information.
유빙의 정보는 유빙의 크기와 종류를 포함한다. 유빙의 크기는 제 1 및 제 2 측정기(141, 142)에 의해 측정된 가로, 세로, 높이 및 두께를 이용하여 계산되고, 유빙의 종류는 제 1 및 제 2 측정기(141, 142)에 의해 측정된 유빙 표면의 경도 등 을 이용하여 결정된다.Information on drift ice includes size and type of drift ice. The size of the drift ice is calculated using the width, height, height and thickness measured by the first and second meters 141 and 142, and the type of drift ice is measured by the first and second meters 141 and 142 And the hardness of the dried ice surface.
이와 같이 계산된 유빙의 크기와 유빙의 경도와 상술된 수학식 1을 이용하여 유빙의 하중이 예측된다.The load of the drift ice is predicted using the drift ice size thus calculated, the drift of the drift ice, and the above-described equation (1).
이후, 컨트롤러(144)는 예측된 유빙의 하중이 미리 설정된 기준 하중을 초과하는지 여부를 판단한다(S19).Thereafter, the controller 144 determines whether the predicted load of the drift ice exceeds a preset reference load (S19).
상기 S19 단계의 판단결과, 예측된 유빙의 하중이 미리 설정된 기준 하중을 초과하는 경우 컨트롤러(144)는 유빙의 회피를 알리는 알림정보를 DP 제어부(120)에 제공한다(S21).As a result of the determination in step S19, if the predicted load of the drift ice exceeds the predetermined reference load, the controller 144 provides the DP controller 120 with notification information for avoiding the drift ice (S21).
상기 S19 단계의 판단결과, 예측된 유빙의 하중이 미리 설정된 기준 하중을 초과하지 않는 경우, 즉 유빙의 하중이 미리 설정된 기준 하중 미만인 경우 컨트롤러는 유빙의 쇄빙을 알리는 알림정보를 DP 제어부(120)에 제공한다(S20).If it is determined in step S19 that the predicted load of the drift ice does not exceed the preset reference load, that is, if the load of the drift ice is less than the preset reference load, the controller informs the DP control unit 120 of the ice- (S20).
이에 따라, 유빙이 오면 유빙의 하중을 예측하여 유빙을 피할지 또는 쇄빙할지를 판단하여 동적 유지 시스템이 설치된 선박의 작업중단시간을 최소화할 수 있고, 선박의 파손 및 침몰 가능성을 줄일 수 있다.Accordingly, when the drift ice comes, it is possible to predict the load of the drift ice to avoid drifting or icebreaking, to minimize the short time during operation of the ship equipped with the dynamic drifting system, and to reduce the possibility of breakage and sinking of the ship.
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.The invention being thus described, it will be obvious that the same way may be varied in many ways. Such modifications are intended to be within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 동적 위치유지 시스템 110 : DP 계측부
111 : 풍력계 112 : GPS
113 : GLONASS 114 : 자이로스코프
115 : 팬빔 116 : 음향 센서
120 : DP 제어부 121 : 제어기
122 : 오퍼레이션 콘솔 130 : 추력부
131 : 프로펠러 132 : 스러스터
133 : 러더 140 : 유빙 하중 예측 장치
141 : 제 1 측정기기 142 : 제 2 측정기기
143 : 데이터베이스 144 : 컨트롤러100: Dynamic position maintenance system 110: DP measurement unit
111: Anemometer 112: GPS
113: GLONASS 114: Gyroscope
115: Fanbeam 116: Acoustic sensor
120: DP control unit 121:
122: Operation console 130: Thrust section
131: Propeller 132: Thruster
133: rudder 140: drift ice load estimating device
141: first measuring device 142: second measuring device
143: Database 144: Controller
Claims (7)
상기 선박의 위치를 제어하는 추력부;
상기 DP 계측부로부터 입력된 측정값에 기초하여 상기 추력부에 제어신호를 출력하는 DP 제어부; 및
유빙을 측정하여 유빙의 하중을 예측하는 유빙 하중 예측 장치를 포함하는 동적 위치 유지 시스템.A DP measuring unit having a plurality of sensors for measuring vessel information including a position of a ship;
A thrust section for controlling the position of the ship;
A DP control unit for outputting a control signal to the thrust unit based on the measurement value input from the DP measurement unit; And
A dynamic position maintaining system comprising an apparatus for predicting the load of an ice drift by measuring the drift ice.
상기 유빙 하중 예측 장치는
해수면 위에 위치하는 상기 유빙의 상부를 측정하는 제 1 측정기기;
상기 해수면 아래에 위치하는 상기 유빙의 하부를 측정하는 제 2 측정기기;
유빙의 크기와 종류를 포함하는 유빙의 정보별로 유빙의 하중을 저장하는 데이터베이스; 및
상기 제 1 및 제 2 측정기기로부터 측정된 유빙의 상부와 하부의 정보를 이용하여 유빙의 크기와 종류를 결정하고, 상기 결정된 유빙의 정보와 상기 데이터베이스에 기반하여 유빙의 하중을 예측하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 유지 시스템.The method according to claim 1,
The ice-making load prediction device
A first measuring instrument for measuring an upper portion of the drift ice located above the sea surface;
A second measuring instrument for measuring a lower portion of the drift ice below the sea level;
A database for storing the load of the drift ice for each drift information including the size and type of drift ice; And
A controller for determining the size and type of the drift ice by using the information of the upper and lower sides of the drift ice measured from the first and second measuring instruments and for predicting the drift ice load based on the determined drift ice information and the database Wherein the dynamic position maintaining system comprises:
상기 제 1 측정기기는 레이저 측정기이고, 상기 제 2 측정기기는 수중 음파 탐지기인 것을 특징으로 하는 동적 위치 유지 시스템.The method of claim 2,
Wherein the first measuring instrument is a laser measuring instrument and the second measuring instrument is an sonar.
상기 컨트롤러는
상기 예측된 유빙의 하중이 미리 설정된 기준하중을 초과하는지 여부를 판단하고, 판단결과 유빙의 하중이 기준하중 미만인 경우 상기 유빙의 쇄빙을 알리는 알림정보를 제공하고, 유빙의 하중이 기준하중을 초과하는 경우 상기 유빙의 회피를 알리는 알림정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 유지 시스템.The method of claim 2,
The controller
The controller determines whether or not the estimated load of the drift ice exceeds a predetermined reference load, and provides notification information for informing ice-breaking of the drift ice when the load of the drift ice is less than the reference load, And provides notification information informing avoidance of the drift ice.
유빙의 상부 및 하부를 측정하는 단계;
상기 측정된 유빙의 상부 및 하부를 이용하여 유빙의 크기와 종류를 결정하는 단계; 및
유빙의 크기와 종류별로 유빙의 하중을 저장하는 데이터베이스를 참조하여 상기 결정된 유빙의 크기와 종류에 따른 유빙의 하중을 예측하는 단계를 포함하는 동적 위치 유지 시스템의 유빙 하중 예측 방법.A method for estimating an ice load of a dynamic position maintaining system that maintains a position of a ship such that a current position of the ship does not deviate from a predetermined range from a target point,
Measuring upper and lower portions of the drift ice;
Determining the size and type of drift ice using the measured upper and lower drift ice; And
And estimating a load of the drift ice according to the determined size and type of drift ice by referring to a database storing loads of drift ice according to size and type of drift ice.
상기 예측하는 단계 이후에,
상기 예측된 유빙의 하중이 미리 설정된 기준 하중을 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단하는 단계의 판단결과 유빙의 하중이 기준 하중 미만인 경우 상기 유빙의 쇄빙을 알리는 알림정보를 제공하고, 유빙의 하중이 기준 하중을 초과하는 경우 상기 유빙의 회피를 알리는 알림정보를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 유지 시스템의 유빙 하중 예측 방법.The method of claim 5,
After the predicting step,
Determining whether the predicted load of the drift ice exceeds a preset reference load; And
Providing notification information informing ice-breaking of the drift ice when the load of the drift ice is less than the reference load as a result of the determining step, and providing alerting information informing avoidance of the drift ice when load of the drift ice exceeds the reference load And estimating the freezing load of the dynamic position maintaining system.
상기 해수면 아래에 위치하는 상기 유빙의 하부를 측정하는 제 2 측정기기;
유빙의 크기와 종류를 포함하는 유빙의 정보별로 유빙의 하중을 저장하는 데이터베이스; 및
상기 제 1 및 제 2 측정기기로부터 측정된 유빙의 상부와 하부의 정보를 이용하여 유빙의 크기와 종류를 결정하고, 상기 결정된 유빙의 정보와 상기 데이터베이스에 기반하여 유빙의 하중을 예측하는 컨트롤러를 포함하는 유빙 하중 예측 장치.A first measuring device for measuring an upper portion of the drift ice located on the sea surface;
A second measuring instrument for measuring a lower portion of the drift ice below the sea level;
A database for storing the load of the drift ice for each drift information including the size and type of drift ice; And
A controller for determining the size and type of the drift ice by using the information of the upper and lower sides of the drift ice measured from the first and second measuring instruments and for predicting the drift ice load based on the determined drift ice information and the database Wherein the drift prediction unit estimates the drift rate.
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2012
- 2012-12-31 KR KR1020120158279A patent/KR102010875B1/en active IP Right Grant
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