KR20140106945A - Ｄｐｓ 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법 - Google Patents

Ｄｐｓ 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140106945A
KR20140106945A KR1020130021279A KR20130021279A KR20140106945A KR 20140106945 A KR20140106945 A KR 20140106945A KR 1020130021279 A KR1020130021279 A KR 1020130021279A KR 20130021279 A KR20130021279 A KR 20130021279A KR 20140106945 A KR20140106945 A KR 20140106945A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
controller
level
position control
dynamic
main
Prior art date
Application number
KR1020130021279A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102033531B1 (ko
Inventor
장연욱
이근보
김세원
최진우
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020130021279A priority Critical patent/KR102033531B1/ko
Publication of KR20140106945A publication Critical patent/KR20140106945A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102033531B1 publication Critical patent/KR102033531B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/002—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables specially adapted for underwater drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B35/4413—Floating drilling platforms, e.g. carrying water-oil separating devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

본 발명은 DP 레벨별 DP 시스템의 제작 뿐만 아니라 DP 레벨별 동적 위치 제어를 직접 시뮬레이션함으로써 DP 레벨별 동작에 대한 이해를 높일 수 있도록 한 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, DP(Dynamic Positioning) 레벨을 포함하는 요구 사항을 입력받고 입력받은 요구사항에 맞춰 동적 위치 제어를 수행하기 위한 DP 시스템을 제작하는 제작 모듈; 및 상기 제작된 DP 시스템의 DP 레벨별 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 모듈을 포함하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템이 제공된다.

Description

ＤＰＳ 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법{SIMULATION SYSTEM AND METHOD FOR A DYNAMIC POSITIONING SYSTEM EDUCATION}
본 발명은 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 DP 레벨별 DP 시스템의 제작 뿐만 아니라 DP 레벨별 동적 위치 제어를 직접 시뮬레이션함으로써 DP 레벨별 동작에 대한 이해를 높일 수 있도록 한 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
최근 들어 국제적으로 급격한 산업화 현상 및 공업 발전 추이에 따라 한정된 지구 자원은 점차 바닥을 들어내고 있으며, 이에 따른 원유의 안정적인 생산 및 공급은 대단히 중요한 사안이 되고 있다.
따라서, 최근에는 해저에 있는 석유 채굴기술의 발달과 더불어 대형 석유회사들은 지금까지 경제성을 상실했던 군소 한계유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선의 필요성을 절실히 느끼고 있고, 이에 대한 개발을 적극 모색하고 있는 현실이다.
이러한 해양의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 정제 및 저장할 수 있는 FPSO(Floating Production Storage Offloading), 드릴쉽 등의 부유식 구조물이 점진적으로 늘어나고 있다. 이러한 부유식 구조물은 특성상 일정 위치에서 오랜 작업을 수행하기 때문에 조류 및 풍향, 풍속 파고에 의하여 흔들림이나, 위치변화가 적을 수록 보다 안전한 유전 개발을 이룰 수 있고, 시추작업이 완료된 어느 한 장소에서 다른 장소로 이동하는데 소요되는 시간 및 조작성은 가능한 짧고 간단할 수록 좋다. 이때 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 선체가 흔들려 위치가 변하는 현상은 부유식 구조물의 동적 위치 유지 시스템(Dynamic Positioning System, 이하 'DPS'라 한다)에 의해 해소될 수 있다.
그러나, 이와 같은 DPS를 처음 접하거나 경험이 부족한 엔지니어는 DPS에 대한 사전 지식을 습득하여 DP 작동에 대한 경험과 대처 능력을 기를 필요가 있다.
특히, DPS를 접하는 작업자는 DPS의 정상 동작 뿐만 아니라 비상 상황이 발생하였을 때에 각 상황별 동작에 대한 이해를 높일 수 있도록 사전 교육이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, DP 레벨별 DP 시스템의 제작 뿐만 아니라 DP 레벨별 동적 위치 제어를 직접 시뮬레이션함으로써 DP 레벨별 동작에 대한 이해를 높일 수 있도록 한 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, DP(Dynamic Positioning) 레벨을 포함하는 요구 사항을 입력받고 입력받은 요구사항에 맞춰 동적 위치 제어를 수행하기 위한 DP 시스템을 제작하는 제작 모듈; 및 상기 제작된 DP 시스템의 DP 레벨별 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 모듈을 포함하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템이 제공된다.
상기 제작 모듈은 상기 DP 레벨이 1인 경우 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하기 위한 하나의 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하며, 상기 DP 레벨이 2인 경우 장비의 고장시에도 안정적인 위치 제어를 수행하도록 메인 DP 컨트롤러, 리던던시 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하고, 상기 DP 레벨이 3인 경우 장비의 고장뿐만 아니라 화재나 침수시에도 안정적인 위치 제어를 수행하도록 메인 DP 컨트롤러, 보조 DP 컨트롤러 및 백업 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하는 것이 바람직하다.
상기 시뮬레이션 모듈은 상기 제작 모듈에 의해 제작된 DP 시스템을 통해 정상 모드시 DP 레벨 별로 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것이 바람직하다.
상기 시뮬레이션 모듈은 상기 제작모듈에 의해 제작된 DP 레벨이 2인 DP 시스템에서 비정상 모드시 상기 메인 DP 컨트롤러를 상기 리던던시 DP 컨트롤러로 전환시켜 동적 위치 제어를 시뮬레이션하고, 상기 제작모듈에 의해 제작된 DP 레벨이 3인 DP 시스템에서 비정상 모드시 상기 메인 DP 컨트롤러를 상기 보조 DP 컨트롤러 또는 상기 백업 DP 컨트롤러로 전환시켜 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것이 바람직하다.
상기 시뮬레이션모듈은 정상 모드 또는 비 정상 모드시에 동작되는 컨트롤러를 통해 복수의 위치 조정 장치에 반영될 추력제어신호를 출력하여 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것이 바람직하다.
상기 요구사항은 해양의 작업 형태를 나타내는 선박의 사양, 그리고 전력 소모량 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, DP(Dynamic Positioning) 레벨을 포함하는 요구 사항을 입력받는 단계; 상기 입력받은 요구사항에 맞춰 동적 위치 제어를 수행하기 위한 DP 시스템을 제작하는 단계; 및 상기 제작된 DP 시스템의 DP 레벨별 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 단계를 포함하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 방법이 제공된다.
상기 제작하는 단계는 상기 DP 레벨이 1인 경우 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하기 위한 하나의 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하고, 상기 DP 레벨이 2인 경우 장비의 고장시에도 안정적인 위치 제어를 수행하도록 메인 DP 컨트롤러, 리던던시 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하며, 상기 DP 레벨이 3인 경우 장비의 고장뿐만 아니라 화재나 침수시에도 안정적인 위치 제어를 수행하도록 메인 DP 컨트롤러, 보조 DP 컨트롤러 및 백업 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하는 것이 바람직하다.
상기 시뮬레이션하는 단계는 상기 제작하는 단계에 의해 제작된 DP 시스템을 통해 정상 모드시 DP 레벨 별로 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것이 바람직하다.
상기 시뮬레이션하는 단계는 상기 제작하는 단계에 의해 제작된 DP 레벨이 2인 DP 시스템에서 비정상 모드시 상기 메인 DP 컨트롤러를 상기 리던던시 DP 컨트롤러로 전환시켜 동적 위치 제어를 시뮬레이션하고, 상기 제작하는 단계에 의해 제작된 DP 레벨이 3인 DP 시스템에서 비정상 모드시 상기 메인 DP 컨트롤러를 상기 보조 DP 컨트롤러 또는 상기 백업 DP 컨트롤러로 전환시켜 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것이 바람직하다.
상기 시뮬레이션하는 단계는 정상 모드 또는 비 정상 모드시에 동작되는 컨트롤러를 통해 복수의 위치 조정 장치에 반영될 추력제어신호를 출력하여 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것이 바람직하다.
상기 요구사항은 해양의 작업 형태를 나타내는 선박의 사양, 그리고 전력 소모량 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 DP 레벨별 DP 시스템의 제작 뿐만 아니라 DP 레벨별 동적 위치 제어를 직접 시뮬레이션함으로써 DP 레벨별 동작에 대한 이해를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한 본 실시예에 따르면 DP 레벨이 2 또는 3인 경우 비정상 모드시에 동적 위치 제어를 시뮬레이션함으로써 정상 모드가 아닌 비정상 모드도 직접 시뮬레이션할 수 있어 초보자도 DP 레벨별 상황별 동작을 경험할 수 있는 효과도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 해양의 작업 형태에 맞춰 적절한 DP 시스템을 제작함으로써 더 안정적이고 정밀한 위치 제어를 가능하게 한 효과도 있다. 특히 더 정확한 탐사와 드릴링 작업을 가능하게 하므로 생산력과 경쟁력 향상을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 시뮬레이션 모듈을 설명하기 위한 도면, 그리고
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있고, 도 2는 도 1에 도시된 시뮬레이션 모듈을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.
도 1을 참조하면 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템(10)은 제작 모듈(11)과, 시뮬레이션 모듈(12) 등을 포함하여 구성된다.
제작 모듈(11)은 DP 레벨을 포함하는 요구사항을 입력받고, 그 요구사항에 맞춰 동적 위치 제어를 수행하기 위한 DP 시스템을 제작한다. DP 시스템은 해양 환경을 측정하는 센서, 예를 들면 위치 계측기, 풍량계, 운동 계측기, 자이로스코프 등을 통하여 외력정보를 입력받을 수도 있지만, 사용자, 즉 시뮬레이션을 교육받는 교육자에 의해 외력정보를 직접 입력받을 수도 있다.
위치 계측기는 GPS, 차동 위치계측기(DGPS, Differencial GPS), 팬빔, Cyscan(레이저 반사 이용), RadaScan(마이크로파 반사 이용) 및 Acoustic Sensor(수중 음파 이용) 중 적어도 세개를 포함한다. 풍량계는 풍향 및 풍속을 측정한다. 운동 계측기(Motiuon Reference Uint, MRU)는 선박의 자세, 즉 피치, 롤, 히브를 측정한다. 자이로스코프는 선박의 헤딩 각도를 측정한다.
제작 모듈(11)은 DP 레벨이 1인 경우 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하기 위한 하나의 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하고, DP 레벨이 2인 경우 컨트롤러의 고장을 고려하여 이중화의 개념으로 메인 DP 컨트롤러, 리던던시 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하며, DP 레벨이 3인 경우 컨트롤러의 고장 뿐만 아니라 화재나 침수시에도 안정적인 동적 위치 제어를 위하여 메인 DP 컨트롤러, 보조 DP 컨트롤러 및 백업 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작한다. 이때 백업 DP 컨트롤러가 설치된 백업 룸은 메인 DP 컨트롤러가 설치되어 있는 메인 룸과 분리되어 있다. 즉 메인 룸은 외부의 환경을 볼 수 있는 안전한 장소, 예를 들면 조타실(Wheel House)에 설치될 수 있고, 백업 룸은 메인 룸 보다 더 안전구역으로 정해지며 화재나 침수의 영향을 가장 적게 받는 장소에 설치됨이 바람직하다. 예를 들면 백업 룸은 조타실(Wheel House) 중에서도 화재나 침수의 영향이 적은 고층에 설치될 수 있고, 백업 DP 컨트롤러 주벽은 격벽으로 둘러싸져 있을 수 있다. 격벽은 재질은 A-60으로 이루어짐이 바람직하다.
또한 제작 모듈(11)은 DP 레벨외에, 해양에서의 작업 형태를 나타내는 선박의 사양 및 전력 소모량 중 적어도 하나를 더 포함하는 요구사항에 맞게 DP 시스템을 제작한다.
시뮬레이션 모듈(12)는 제작 모듈(11)에 의해 제작된 DP 시스템에 포함되는 하드웨어, 예를 들면 컨트롤러, 복수의 위치조정장치 및 해당 복수의 위치조정장치의 각도 및 RPM 속도를 조절하는 위치조정장치 컨트롤러를 배치하고, 배치된 컨트롤러와 위치조정장치 컨트롤러간을 연결시킨다. 여기서 컨트롤러는 DP 레벨이 1인 경우 하나의 DP 컨트롤러이고, DP 레벨이 2인 경우 메인 DP 컨트롤러 및 리던던시 DP 컨트롤러이며, DP 레벨이 3인 경우 메인 DP 컨트롤러, 보조 DP 컨트롤러 및 백업 DP 컨트롤러이다. 또한 시뮬레이션 모듈(12)는 위치조정장치 컨트롤러와 복수의 위치조정장치간을 연결시킨다.
이와 같이 DP 시스템에 포함되는 하드웨어의 배치 및 연결이 완료된 후에 시뮬레이션 모듈(12)은 동적 위치 제어를 위한 DP 명령을 입력받거나, 또는 수동으로 위치조정장치에 반영될 각도 및 RPM 속도를 입력받아 입력받은 DP 명령 또는 각도 및 RPM속도에 기반하여 동적 위치 제어를 시뮬레이션한다.
도 2는 DP 레벨이 2인 경우 제작된 DP 시스템에서 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, DPS 교육용 시뮬레이션 시스템은 메인 스테이션(121), 메인 DP 컨트롤러(122), 제 1 입출력부(I/O1)(123), 제 1 작동인터페이스보드(OIB: Operator Interface Board)(OIB1)(124), 리던던시 스테이션(125), 리던던시 DP 컨트롤러(126), 제 2 입출력부(I/O2)(127) 및 제 2 작동인터페이스보드(OIB2)(128)를 포함한다.
메인 스테이션(121)은 오퍼레이터의 명령을 입력받는다.
메인 DP 컨트롤러(122)는 메인 스테이션(121)으로부터 입력받은 명령에 따라 동작되며, 미도시된 센서부로부터 측정된 외력 정보 또는 메인 스테이션(121)을 통하여 입력된 외력정보에 기초하여 선박이 정해진 위치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 제 1 입출력부(123)을 통하여 제 1 및 제 2 작동인터페이스보드(124, 128)에 출력한다. 메인 DP 컨트롤러(122)는 PLC(Programmable Logic Controller)로 구현될 수 있다.
제 1 및 제 2 작동인터페이스보드(124, 128)는 복수의 위치 조정장치와 연결되어 위치 제어의 대상이 되는 위치조정장치에 제어신호를 출력한다. 제 1 및 제 2 작동인터페이스보드(124, 128)는 복수의 위치 조정장치의 각도 및 RPM 속도를 조절하는 위치조정장치 컨트롤러에 해당한다. 복수의 위치 조정장치는 프로펠러, 쓰러스터(Thruster), 러더(rudder) 등을 포함한다. 프로펠러는 부유식 구조물의 전후 방향으로의 위치를 유지시키며 메인 DP 컨트롤러(122)에 의해 그 추력이 제어된다. 쓰러스터는 부유식 구조물의 좌우 방향으로의 위치를 유지시켜, 메인 DP 컨트롤러(122)에 의해 그 추력이 제어된다. 특히, 쓰러스터는 부유식 구조물에 프로펠러의 360도 선회가 가능하도록 다수, 예컨대 선미측과 선수측에 각각 설치되는 전(全)방향 추진기이고, 부유식 구조물이 자유롭게 추진 및 역추진 또는 선회할 수 있도록 추진력을 발생시킨다. 러더는 부유식 구조물의 회전방향을 조정하며, 메인 DP 컨트롤러(122)에 의해 제어된다.
리던던시 DP 컨트롤러(126)는 메인 DP 컨트롤러(122)의 이상시 메인 DP 컨트롤러(122)로부터 제어권한을 인가받는다. 즉 사용자는 비상모드로의 동작시 메인 DP 컨트롤러(122)에서 리던던시 DP 컨트롤러(126)로 제어권한을 전환시키기 위한 스위치, 예를 들면 전환 스위치를 선택한다. 이에 따라 비상모드시에 DP 레벨 2에서의 동적 위치 제어를 직접 시뮬레이션할 수 있다. 이때 비상모드시에 리던던시 DP 컨트롤러는 제 2 입출력부(123)와 연결시키고, 제 2 입출력부(123)는 제 1 및 제 2 작동인터페이스보드(124, 128)와 연결시킨다.
리던던시 DP 컨트롤러(126)는 리던던시 스테이션(125)로부터 입력받은 외력 정보(예를 들면, 위치, 풍속, 풍향, 선박의 자세, 선박의 헤딩 각도 등)에 기초하여 선박이 정해진 위치를 제어하기 위한 제어신호를 제 2 입출력부(127)을 통하여 제 1 및 제 2 작동인터페이스보드(124, 128)에 출력한다. 따라서, 메인 DP 컨트롤러(126)의 이상시에도 안정적으로 복수의 위치조정장치에 추력을 위한 제어신호를 제공할 수 있다. 리던던시 DP 컨트롤러(126)에 의해 동적 위치 제어를 시뮬레이션한 결과를 리던던시 스테이션(125)을 통하여 확인할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 메인 DP 컨트롤러(122)를 조작하는 메인 스테이션(121)에 시뮬레이션결과를 전송하여 메인 스테이션(121)에서도 확인할 수 있다.
리던던시 DP 컨트롤러(126)도 마찬가지로 PLC(Programmable Logic Controller)로 구현될 수 있다.
이상에서는 DP 레벨이 2인 경우에 대하여 설명하였지만 DP 레벨이 3인 경우에는 도 2에 추가적으로 백업 스테이션, 백업 DP 컨트롤러, 제 3 입출력부가 더 구비되어 메인 DP 컨트롤러의 이상시 뿐만 아니라 화재나 침수시에도 동적 위치 제어를 시뮬레이션할 수 있어 DP 레벨별 정상 모드 또는 비정상 모드 별로 작동에 대한 경험과 대처 능력을 기를 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템(10)의 제작 모듈(11)은 DP 레벨을 포함하는 요구 사항을 입력받는다(S11). 이때 요구사항은 DP 레벨 외에도 선박에서 수행하는 작업의 특성이나 해양에서의 작업 형태를 나타내는 선박의 사양 및 전력 소모량 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
제작 모듈(11)은 이와 같은 요구사항에 맞춰 동적 위치 제어를 수행하기 위한 DP 시스템을 제작한다(S13). 예를 들면 Drill rig 등의 사양에 맞는 DP 시스템을 적용함으로써 더 안정적이고 정밀한 위치 제어가 가능하게 된다.
이와 같이 제작된 DP 시스템을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 모듈(12)은 DP 레벨별 동적 위치 제어를 시뮬레이션한다(S15).
시뮬레이션 모듈(12)은 DP 레벨이 1인 경우 하나의 DP 컨트롤러에서 외력정보를 반영한 추력제어신호를 복수의 위치조정장치를 조절하는 위치조정장치 컨트롤러에 출력하여, 복수의 위치조정장치가 추력제어신호에 따라 조절된 각도 및 RPM 속도로 동작하여 동적 위치 제어를 시뮬레이션할 수 있다.
특히 시뮬렐이션 모듈(12)은 DP 레벨이 2 또는 3 인 경우 비정상 모드시에도 동적 위치 제어를 시뮬레이션할 수 있다. 즉, 시뮬레이션 모듈(12)은 DP 레벨이 2인 경우 메인 DP 컨트롤러의 이상시에 리던던시 DP 컨트롤러로 제어권한을 전환시키고, 전환시킨 리던던시 DP 컨트롤러와 위치조정장치 컨트롤러를 연결시켜 리던던시 DP 컨트롤러에서 복수의 위치조정장치에 추력제어신호를 제공하여 미리 정해진 목표지점내에서 위치 제어를 시뮬레이션할 수 있다. 여기서는 DP 레벨이 2인 경우에 대하여 설명하였지만, DP 레벨이 3인 경우도 마찬가지로 메인 DP 컨트롤러의 이상시에 보조 DP 컨트롤러로 제어권한을 전환시키고, 화재나 침수 발생시에 백업 DP 컨트롤러로 제어권한을 전환시켜, 비정상 모드별로 DP 시스템을 직접 시뮬레이션할 수 있다.
이렇게 함으로써 DP 레벨별로 시뮬레이션하고, 나아가 DP 레벨에서도 정상 모드와 비정상 모드를 모두 시뮬레이션할 수 있어 경험이 부족한 엔지니어도 여러 모드별 작동에 대한 경험과 대처 능력을 기를 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
11 : 제작 모듈 12 : 시뮬레이션 모듈
121 : 메인 스테이션 122 : 메인 DP 컨트롤러
123 : 제 1 입출력부 124 : 제 1 작동인터페이스보드
125 : 리던던시 스테이션 126 : 리던던시 DP 컨트롤러
127 : 제 2 입출력부 128 : 제 2 작동인터페이스보드

Claims (12)

  1. DP(Dynamic Positioning) 레벨을 포함하는 요구 사항을 입력받고 입력받은 요구사항에 맞춰 동적 위치 제어를 수행하기 위한 DP 시스템을 제작하는 제작 모듈; 및
    상기 제작된 DP 시스템의 DP 레벨별 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 모듈을 포함하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제작 모듈은
    상기 DP 레벨이 1인 경우 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하기 위한 하나의 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하며,
    상기 DP 레벨이 2인 경우 장비의 고장시에도 안정적인 위치 제어를 수행하도록 메인 DP 컨트롤러, 리던던시 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하고,
    상기 DP 레벨이 3인 경우 장비의 고장뿐만 아니라 화재나 침수시에도 안정적인 위치 제어를 수행하도록 메인 DP 컨트롤러, 보조 DP 컨트롤러 및 백업 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 시뮬레이션 모듈은
    상기 제작 모듈에 의해 제작된 DP 시스템을 통해 정상 모드시 DP 레벨 별로 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 시뮬레이션 모듈은
    상기 제작모듈에 의해 제작된 DP 레벨이 2인 DP 시스템에서 비정상 모드시 상기 메인 DP 컨트롤러를 상기 리던던시 DP 컨트롤러로 전환시켜 동적 위치 제어를 시뮬레이션하고,
    상기 제작모듈에 의해 제작된 DP 레벨이 3인 DP 시스템에서 비정상 모드시 상기 메인 DP 컨트롤러를 상기 보조 DP 컨트롤러 또는 상기 백업 DP 컨트롤러로 전환시켜 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 시뮬레이션모듈은
    정상 모드 또는 비 정상 모드시에 동작되는 컨트롤러를 통해 복수의 위치 조정 장치에 반영될 추력제어신호를 출력하여 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 요구사항은
    해양의 작업 형태를 나타내는 선박의 사양, 그리고 전력 소모량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템.
  7. DP(Dynamic Positioning) 레벨을 포함하는 요구 사항을 입력받는 단계;
    상기 입력받은 요구사항에 맞춰 동적 위치 제어를 수행하기 위한 DP 시스템을 제작하는 단계; 및
    상기 제작된 DP 시스템의 DP 레벨별 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 단계를 포함하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제작하는 단계는
    상기 DP 레벨이 1인 경우 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하기 위한 하나의 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하고,
    상기 DP 레벨이 2인 경우 장비의 고장시에도 안정적인 위치 제어를 수행하도록 메인 DP 컨트롤러, 리던던시 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하며,
    상기 DP 레벨이 3인 경우 장비의 고장뿐만 아니라 화재나 침수시에도 안정적인 위치 제어를 수행하도록 메인 DP 컨트롤러, 보조 DP 컨트롤러 및 백업 DP 컨트롤러를 포함하는 DP 시스템을 제작하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 시뮬레이션하는 단계는
    상기 제작하는 단계에 의해 제작된 DP 시스템을 통해 정상 모드시 DP 레벨 별로 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 시뮬레이션하는 단계는
    상기 제작하는 단계에 의해 제작된 DP 레벨이 2인 DP 시스템에서 비정상 모드시 상기 메인 DP 컨트롤러를 상기 리던던시 DP 컨트롤러로 전환시켜 동적 위치 제어를 시뮬레이션하고,
    상기 제작하는 단계에 의해 제작된 DP 레벨이 3인 DP 시스템에서 비정상 모드시 상기 메인 DP 컨트롤러를 상기 보조 DP 컨트롤러 또는 상기 백업 DP 컨트롤러로 전환시켜 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 시뮬레이션하는 단계는
    정상 모드 또는 비 정상 모드시에 동작되는 컨트롤러를 통해 복수의 위치 조정 장치에 반영될 추력제어신호를 출력하여 동적 위치 제어를 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 요구사항은
    해양의 작업 형태를 나타내는 선박의 사양, 그리고 전력 소모량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 DPS 교육용 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 방법.
KR1020130021279A 2013-02-27 2013-02-27 Ｄｐｓ 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법 KR102033531B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130021279A KR102033531B1 (ko) 2013-02-27 2013-02-27 Ｄｐｓ 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130021279A KR102033531B1 (ko) 2013-02-27 2013-02-27 Ｄｐｓ 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140106945A true KR20140106945A (ko) 2014-09-04
KR102033531B1 KR102033531B1 (ko) 2019-11-08

Family

ID=51755046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130021279A KR102033531B1 (ko) 2013-02-27 2013-02-27 Ｄｐｓ 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102033531B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106950942A (zh) * 2017-04-17 2017-07-14 杭州电子科技大学 一种dp‑3级动力定位控制系统的可靠性分析方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08305267A (ja) * 1995-05-10 1996-11-22 Toshiba Syst Technol Kk プラント模擬装置
JP5064231B2 (ja) * 2004-11-19 2012-10-31 マリン・サイバネティクス・アクティーゼルスカブ 動的位置決めシステム用の試験方法及びシステム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08305267A (ja) * 1995-05-10 1996-11-22 Toshiba Syst Technol Kk プラント模擬装置
JP5064231B2 (ja) * 2004-11-19 2012-10-31 マリン・サイバネティクス・アクティーゼルスカブ 動的位置決めシステム用の試験方法及びシステム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106950942A (zh) * 2017-04-17 2017-07-14 杭州电子科技大学 一种dp‑3级动力定位控制系统的可靠性分析方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102033531B1 (ko) 2019-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101031147B1 (ko) 해양 선박의 제어 시스템을 테스트하기 위한 시스템 및방법
CN103576694B (zh) 一种动力定位船的半实物仿真系统
EP2161542B1 (en) Dynamic positioning architecture
CN100524132C (zh) 用于对结合的动态定位和电力管理系统进行测试的方法
JP2007522470A (ja) 船舶の制御システムを検査するための方法及びシステム
JP2007522470A6 (ja) 船舶の制御システムを検査するための方法及びシステム
KR101380722B1 (ko) 부유식 해양 구조물의 동적 위치 유지 시스템 및 방법
CN113741213B (zh) 一种深水半潜平台系泊回接安装作业仿真平台
JP2006512244A5 (ko)
CN104090497B (zh) 用于海洋工程领域的动力定位系统仿真系统及其工作方法
Wang et al. Design and implementation of a triple-redundant dynamic positioning control system for deepwater drilling rigs
Johansen et al. Hardware-in-the-loop testing of DP systems
KR101527833B1 (ko) Ｄｐ 모듈과 연계된 시추 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법
Fujiwara et al. Sea trials summarization on fundamental formation control of multiple cruising AUVs
KR101671469B1 (ko) 갱웨이의 상태정보를 고려한 동적 위치 유지 시스템
KR20140056887A (ko) 흘수 변화를 고려한 동적 위치 유지 시스템 및 그의 동적 위치 유지 방법
KR20140106945A (ko) Ｄｐｓ 교육용 시뮬레이션 시스템 및 그의 시뮬레이션 방법
KR20160006942A (ko) 시추장비 시뮬레이터 및 그의 시뮬레이션 방법
KR102087171B1 (ko) 동적 위치 제어 시스템 및 방법
CN207704684U (zh) 一种载人潜水器模拟系统
KR101419822B1 (ko) Ｄｐｓ를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 시스템
KR102095414B1 (ko) 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템 및 방법
KR20180120887A (ko) 요트 실감 체험을 위한 시뮬레이터용 풍동 제어시스템
Smogeli et al. DynCap—Full Scale Validation of a Vessel’s Station-Keeping Capability Analysis
KR102160478B1 (ko) Ｄｐｓ의 성능 평가 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right