KR20170004369A - 해양 구조물의 조명 제어장치 - Google Patents

Abstract

해양 Fixed Platform/FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)와 같은 해양 구조물에 설치된 조명을 제어할 수 있도록 함으로써, 전력 낭비를 방지하고 전력을 효율적으로 운영할 수 있도록 한 해양 구조물의 조명 제어장치에 관한 것으로서, 전력 소모 수단에 선택적으로 전력을 공급해주기 위해 전력 경로 제어신호를 발생하는 조명 제어부; 상기 조명 제어부에서 발생하는 전력 경로 제어신호에 따라 생산된 전력의 출력 경로를 가변하는 전력 공급부; 상기 전력 공급부에서 공급된 전력으로 조명을 구동하는 조명 구동부 및 청구항 1에서, 상기 전력 공급부에서 출력되는 전력을 저장하는 전력 저장부를 포함하여 해양 구조물의 조명 제어장치를 구현함으로써, 낮에는 전력을 저장하고, 밤에만 조명을 점등시켜 전력 낭비를 방지하고, 전력을 효율적으로 운영한다.

Description

해양 구조물의 조명 제어장치{Lighting control unit of marine structures}

본 발명은 해양구조물의 조명 제어에 관한 것으로, 특히 해양 Fixed Platform/FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)와 같은 해양 구조물에 설치된 조명을 제어할 수 있도록 함으로써, 전력 낭비를 방지하고 전력을 효율적으로 운영할 수 있도록 한 해양 구조물의 조명 제어장치에 관한 것이다.

해양 Fixed Platform/FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)와 같은 해양 구조물에는 밤에도 작업을 원활히 하기 위해 조명이 설치된다.

여기서 FPSO는 해저에서 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요 시 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물을 의미한다.

이러한 해양 구조물에 설치된 조명을 구동하기 위해서, 도 1에 도시한 바와 같이, 조명 구동용 전원을 공급해주는 배전반(10), 배전반(10)에 의해 공급되는 전원으로 복수의 조명(30)을 점등하는 조명 구동부(20)가 구비된다.

즉, 배전반(10)에서 공급되는 전원으로 조명 구동부(20)에서 복수의 조명(30)을 점등시키게 된다. 여기서 배전반(10)은 조명 전원을 제어하기 위해 특별한 제어 장치가 없이, 배전반(10)에 전원이 공급되는 한 상시 조명 구동용 전원을 조명 구동부(20)에 공급한다.

한편, 해양 구조물에 조명장치가 마련된 종래기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되었다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 선체에 결합되는 조명 본체 유닛; 엘이디 조명장치 조명 본체에 배치되되, 조명을 위한 복수의 엘이디가 배열되어 마련되는 엘이디 조명유닛; 전원 공급 모듈; 및 엘이디 조명유닛에 선택적으로 전원이 공급될 수 있도록 엘이디 조명 본체 유닛에 결합되는 배터리유닛을 포함한다.

이렇게 구성되는 종래기술은 전원 공급 모듈을 통해 배터리 유닛 또는 외부전원을 엘이디 구동모듈에 선택적으로 연결한다.

대한민국 공개실용신안 20-2015-0001404호(2015.04.10. 공개)

그러나 상기와 같은 일반적인 해양 구조물의 조명 장치는 전력공급수단인 배전반에 전력이 공급되는 한 항시 조명을 구동시키기 때문에, 전력 낭비가 발생하는 문제점이 있었다. 특히, 조명이 불필요한 낮 동안에도 조명이 점등되므로, 전력 낭비가 심하다.

또한, <특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 엘이디 조명 모듈에 선택적으로 전원은 공급해주나, 공급되는 전원을 외부 전원 또는 배터리 전원으로 선택할 뿐 조명 자체의 구동을 제어하는 것은 불가능한 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 해양 Fixed Platform/FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)와 같은 해양 구조물에 설치된 조명을 제어할 수 있도록 함으로써, 전력 낭비를 방지하고 전력을 효율적으로 운영할 수 있도록 한 해양 구조물의 조명 제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 조도가 충분한 낮 동안에는 조명이 불필요하므로, 낮 동안 낭비되는 전력을 전력저장수단에 저장하고, 이를 전력이 필요한 부분에 공급함으로써 전력 낭비를 방지하도록 한 해양 구조물의 조명 제어장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 해양 구조물의 조명 제어장치는 전력 소모 수단에 선택적으로 전력을 공급해주기 위해 전력 경로 제어신호를 발생하는 조명 제어부; 상기 조명 제어부에서 발생하는 전력 경로 제어신호에 따라 생산된 전력의 출력 경로를 가변하는 전력 공급부; 상기 전력 공급부에서 공급된 전력으로 조명을 구동하는 조명 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 조명 제어부는 외부에서 입력되는 전력모드 선택신호에 따라 전력 소모 수단에 전력을 공급하거나 전력 저장을 위한 전력 경로 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 전력모드 선택신호는 조도에 따라 전력 소모 수단에 전력을 공급하거나 차단하기 위한 자동 모드; 사용자 수동 조작에 따라 상기 전력 소모 수단에 전력을 공급하거나 차단하기 위한 수동 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 조명 제어부는 낮과 밤을 구별하기 위한 조도를 검출하는 조도 센서; 전력 공급 경로를 수동으로 결정하기 위한 푸시 버튼; 상기 전력모드 선택신호에 따라 상기 조도 센서 또는 푸시 버튼의 출력 신호를 기초로 전력 경로 제어신호를 발생하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 전력 공급부는 상기 조명 제어부에서 발생하는 전력 경로 제어신호에 따라 생산된 전력의 출력 경로를 설정하는 경로 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 경로 설정부는 하나의 입력을 2개의 출력단 중 어느 하나의 출력단으로 연결하여 경로를 설정하는 릴레이인 것을 특징으로 한다.

상기에서 전력 공급부는 배전반인 것을 특징으로 한다.

상기에서 전력 소모 수단은 조명인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 해양 구조물의 조명 제어장치는 상기 전력 공급부에서 출력되는 전력을 저장하는 전력 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 전력 저장부는 전력을 저장할 수 있는 배터리인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 해양 Fixed Platform/FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)와 같은 해양 구조물에 설치된 조명을 제어할 수 있으므로, 전력 낭비를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 조도가 충분한 낮 동안에는 조명이 불필요하므로, 낮 동안 낭비되는 전력을 전력저장수단에 저장하고, 이를 전력이 필요한 부분에 공급함으로써 전력 낭비를 방지함은 물론 전력을 효율적으로 운용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 해양 구조물에서 조명 구동 장치의 개략 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양 구조물의 조명 제어장치의 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양 구조물의 조명 제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양 구조물의 조명 제어장치의 구성도이다.

본 발명에 따른 해양 구조물의 조명 제어장치는 전력 소모 수단인 조명(30), 조명 구동부(20), 조명 제어부(40), 전력 공급부(50)를 포함한다.

또한, 본 발명에 따란 해양 구조물의 조명 제어장치는 전력 저장부(60)를 더 포함할 수 있다.

상기 조명 제어부(40)는 전력 소모 수단인 조명(30)에 선택적으로 전력을 공급해주기 위해 전력 경로 제어신호를 발생하는 역할을 하는 것으로서, 외부에서 입력되는 전력모드 선택신호에 따라 조명(30)에 전력을 공급하거나 전력 저장을 위한 전력 경로 제어신호를 발생하는 것이 바람직하다.

여기서 전력모드 선택신호는 조도에 따라 조명(30)에 전력을 공급하거나 차단하기 위한 자동 모드; 사용자 수동 조작에 따라 상기 조명에 전력을 공급하거나 차단하기 위한 수동 모드 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.

이러한 조명 제어부(40)는 낮과 밤을 구별하기 위한 조도를 검출하는 조도 센서(42); 전력 공급 경로를 수동으로 결정하기 위한 푸시 버튼(41); 상기 전력모드 선택신호에 따라 상기 조도 센서(42) 또는 푸시 버튼(41)의 출력 신호를 기초로 전력 경로 제어신호를 발생하는 스위칭 제어부(43)를 포함한다.

또한, 상기 전력 공급부(50)는 상기 조명 제어부(40)에서 발생하는 전력 경로 제어신호에 따라 생산된 전력의 출력 경로를 가변하는 역할을 하는 것으로서, 배전반(Switchboard)으로 구현할 수 있다.

이러한 전력 공급부(50)는 상기 조명 제어부(40)에서 발생하는 전력 경로 제어신호에 따라 생산된 전력의 출력 경로를 설정하는 경로 설정부(51)를 포함한다.

경로 설정부(51)는 하나의 입력을 2개의 출력단 중 어느 하나의 출력단으로 연결하여 전력 출력 경로를 설정하는 릴레이로 구현하는 것이 바람직하나, 하나의 입력 전력을 두 개의 출력단 중 어느 하나로 연결해주는 모든 스위칭 장치를 이용하는 것이 가능하다.

또한, 상기 조명 구동부(20)는 상기 전력 공급부(50)에서 공급된 전력으로 조명을 구동하는 역할을 한다.

또한, 본 발명에 따른 해양 구조물의 조명 제어장치는 상기 전력 공급부에서 출력되는 전력을 저장하는 전력 저장부(60)를 더 포함할 수 있다. 전력 저장부(60)는 전력을 저장할 수 있는 모든 전력 저장장치를 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 배터리인 것으로 간주한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양 구조물의 조명 제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 해양 구조물을 운영하는 운영자는 전력 소모 수단인 조명(30)에 전력을 공급하는 방식 즉, 전력 모드를 선택한다. 여기서 전력 모드의 선택은 조도에 따라 조명(30)에 전력을 공급하거나 차단하기 위한 동작을 자동으로 수행하기 위한 자동 모드와, 사용자 수동 조작에 따라 상기 조명에 전력을 공급하거나 차단하기 위한 수동 모드를 포함한다. 전력 모드의 선택은 전력 모드 선택 스위치를 부가하여, 이를 조작하는 것으로 전력 모드를 선택할 수 있다. 다른 방법으로서, 자동 모드를 기본으로 설정해 놓고, 푸시 버튼(41)을 조작하는 경우에만 수동 모드로 전환되는 방법도 가능하다.

조도 제어부(40)의 스위칭 제어부(43)는 운영자가 선택한 전력 모드 선택신호에 따라, 푸시 버튼(41)의 출력 신호 또는 조도 센서(42)의 출력 신호를 기초로 전력 경로 제어신호를 발생한다. 여기서 전력 경로 제어신호는 전력 공급부(50)에서 생성된 전력을 조명(30)으로 공급할 것인지 아니면 별도의 저장 장치인 전력 저장부(60)에 저장할 것인지를 결정하기 위한 제어신호를 의미한다.

예컨대, 스위칭 제어부(43)는 현재의 전력 모드가 자동 모드이면, 푸시 버튼(41)의 조작과는 무관하게 조도 센서(42)의 출력 신호에 의해서만 전력 경로 제어신호를 발생한다. 이와는 달리 현재의 전력 모드가 수동 모드이면, 조도 센서(42)의 출력은 무시하고 푸시 버튼(41)에 의해 출력되는 신호에 의해서만 전력 경로 제어신호를 발생한다.

전력 모드가 자동 모드일 경우, 조도 센서(42)는 해양 구조물 주변의 조도를 검출하게 되고, 검출된 조도가 설정된 기준 조도 값 이상일 경우 하이신호를, 검출된 조도가 설정된 기준 값 이하일 경우 로우신호를 발생하여 스위칭 제어부(43)에 전달한다. 여기서 하이신호일 경우 낮으로, 로우신호일 경우 밤으로 구별하기로 한다. 조도 센서(42)의 출력 값을 바꾸어 사용하는 것도 가능하다.

전력 모드가 수동 모드일 경우, 푸시 버튼(41)이 처음 조작되면 하이신호가, 푸시 버튼(41)이 다시 조작되면 로우신호가 발생한다. 여기서도 하이신호일 경우 낮으로, 로우신호일 경우 밤으로 구별하기로 한다.

결론적으로, 스위칭 제어부(43)는 전력 모드에 따라 상기 조도 센서(42) 또는 푸시 버튼(41)의 출력 신호 중 어느 하나를 이용하여 전력 경로 변경을 위한 전력 경로 제어신호를 발생한다.

이러한 조명 제어부(40)에 의해 낮과 밤에 따라 조명 장치를 구동할 것인지 아니면 오프할 것인지, 그리고 전력을 저장할 것인지가 결정된다.

전력 경로 제어신호를 입력받은 전력 공급부(50)의 경로 설정부(51)는 생산된 전력의 경로를 변경하게 된다. 예컨대, 전력 경로 제어신호가 하이신호일 경우에는 낮이므로 전력을 저장하기 위한 경로로 설정하고, 전력 경로 제어신호가 로우신호일 경우 밤이므로 조명을 점등하기 위한 경로를 설정한다. 여기서 경로 설정부(51)는 다양한 스위칭 장치를 이용할 수 있으나, 본 발명에서는 릴레이(51)를 예시로 사용하였다. 이러한 릴레이(51)는 릴레이 스위치와 릴레이 코일로 이루어지며, 전력 경로 제어신호를 릴레이 코일로 입력받고, 릴레이 코일에 흐르는 전류에 따라 릴레이 스위치를 동작시켜, 전력 출력 경로를 설정한다.

다시 말해, 조도가 설정 조도 이상이거나 사용자에 의해 낮으로 결정된 경우에는 전력 경로 제어신호가 하이신호가 되고, 경로 설정부(51)에 의해 전력 공급부(50)에서 생산된 전력은 전력 저장부(60)로 출력되어 저장된다. 이렇게 전력 공급부(50)에 저장되는 전력은 전력을 필요로 하는 다른 장비에 공급되어, 전력 낭비를 방지함은 물론 전력 효율을 향상시키게 된다.

아울러 조도가 설정 조도 이하이거나 사용자에 의해 밤으로 결정된 경우에는 전력 경로 제어신호가 로우신호가 되고, 경로 설정부(51)에 의해 전력 공급부(50)에서 생산된 전력은 조명 구동부(20)에 공급된다. 조명 구동부(20)는 전력이 공급되는 그에 연결된 조명(30)을 점등시키게 된다. 이렇게 밤에만 조명을 점등시킴으로써, 기존과 같이 낮에 조명을 점등시켜 발생하는 전력 낭비를 방지할 수 있게 되는 것이다.

특히, 조명장치가 조명을 필요한 밤에만 점등되므로, 조명 기구의 동작시간 및 동작 횟수를 줄어, 조명 기구의 수명을 연장할 수 있도록 도모해주는 장점도 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 물론이다.

본 발명은 조명이 설치된 해양 구조물에서 낮과 밤에 따라 조명을 선택적으로 제어하기 위한 기술에 적용된다.

20: 조명 구동부
30: 조명
40: 조명 제어부
41: 푸시 버튼
42: 조도 센서
43: 스위칭 제어부
50: 전력 공급부
51: 경로 설정부
60: 전력 저장부

Claims (10)

1. 해양 구조물에 설치된 조명을 제어하기 위한 장치로서,
   전력 소모 수단에 선택적으로 전력을 공급해주기 위해 전력 경로 제어신호를 발생하는 조명 제어부;
   상기 조명 제어부에서 발생하는 전력 경로 제어신호에 따라 생산된 전력의 출력 경로를 가변하는 전력 공급부; 및
   상기 전력 공급부에서 공급된 전력으로 조명을 구동하는 조명 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
   
2. 청구항 1에서, 상기 조명 제어부는 외부에서 입력되는 전력모드 선택신호에 따라 전력 소모 수단에 전력을 공급하거나 전력 저장을 위한 전력 경로 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
   
3. 청구항 2에서, 상기 전력모드 선택신호는 조도에 따라 전력 소모 수단에 전력을 공급하거나 차단하기 위한 자동 모드; 사용자 수동 조작에 따라 상기 전력 소모 수단에 전력을 공급하거나 차단하기 위한 수동 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
   
4. 청구항 2에서, 상기 조명 제어부는 낮과 밤을 구별하기 위한 조도를 검출하는 조도 센서; 전력 공급 경로를 수동으로 결정하기 위한 푸시 버튼; 상기 전력모드 선택신호에 따라 상기 조도 센서 또는 푸시 버튼의 출력 신호를 기초로 전력 경로 제어신호를 발생하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
   
5. 청구항 1에서, 상기 전력 공급부는 상기 조명 제어부에서 발생하는 전력 경로 제어신호에 따라 생산된 전력의 출력 경로를 설정하는 경로 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
   
6. 청구항 5에서, 상기 경로 설정부는 하나의 입력을 2개의 출력단 중 어느 하나의 출력단으로 연결하여 경로를 설정하는 릴레이인 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
   
7. 청구항 1 또는 청구항 5에서, 상기 전력 공급부는 배전반인 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
   
8. 청구항 1에서, 상기 전력 소모 수단은 조명인 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
   
9. 청구항 1에서, 상기 전력 공급부에서 출력되는 전력을 저장하는 전력 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
   
10. 청구항 9에서, 상기 전력 저장부는 전력을 저장할 수 있는 배터리인 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 조명 제어장치.
    
    
    
    

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