KR20200074103A - 선박관리장치, 선박, 선박관리시스템, 및 선박관리방법 - Google Patents

선박관리장치, 선박, 선박관리시스템, 및 선박관리방법 Download PDF

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Abstract

선박관리장치는, 복수의 선박의 관리를 행하는 선박관리장치로서, 복수의 선박으로부터 통신을 통하여, 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 제1 정보취득부와, 복수의 선박의 피로상태를 관리하는 피로정보관리부를 구비한다.

Description

선박관리장치, 선박, 선박관리시스템, 및 선박관리방법
본 발명은, 선박관리장치, 선박, 선박관리시스템, 및 선박관리방법에 관한 것이다.
종래, 선박의 선체구조의 피로상태를 파악하기 위한 기술로서, 특허문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 특허문헌 1에서는, 선박의 선체에 응력센서 등을 설치하고, 이와 같은 센서에서 검출된 검출결과에 근거하여 선박의 피로상태를 파악하고 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평4-147031호
여기에서, 상술한 바와 같은 기술에 있어서는, 파악한 선체구조의 피로상태에 관한 정보는, 자선박의 내부에서만 이용되고 있었다. 그러나, 이와 같은 선박의 피로상태에 관한 정보의 이용가치를 향상시키는 것이 요구되고 있었다.
본 발명은, 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 선박의 피로상태에 관한 정보의 이용가치를 높일 수 있는 선박관리장치, 선박, 선박관리시스템, 및 선박관리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 선박관리장치는, 복수의 선박의 관리를 행하는 선박관리장치로서, 복수의 선박으로부터 통신을 통하여, 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 제1 정보취득부와, 복수의 선박의 피로상태를 관리하는 피로정보관리부를 구비한다.
이 선박관리장치는, 복수의 선박으로부터 통신을 통하여, 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 제1 정보취득부를 구비한다. 제1 정보취득부가 통신을 통하여 정보를 취득하기 때문에, 광범위에 걸쳐 존재하는 복수의 선박의 정보를 취득할 수 있다. 또, 복수의 선박의 피로상태를 관리하는 피로정보관리부는, 복수의 선박의 각각에 대한 피로상태를 파악할 수 있다. 따라서, 피로정보관리부가, 복수의 선박의 피로상태를 종합적으로 고려한 후 관리를 행할 수 있기 때문에, 선박의 피로의 진행정도에 따라, 선박이용 시의 부하를 적절히 분할할 수 있다. 예를 들면, 과거의 피로의 진행정도가 큰 선박에 대해서는 미래의 이용 시의 부하를 작게 하고, 피로의 진행정도가 작은 선박에 대해서는 이용 시의 부하를 크게 할 수 있다. 이로써, 복수의 선박의 남은 수명을 평균화할 수 있다. 이상에 의하여, 선박의 피로상태에 관한 정보의 이용가치를 높일 수 있다.
선박관리장치는, 피로정보관리부에서 관리되고 있는 복수의 선박의 피로상태에 근거하여, 복수의 선박의 항로의 관리를 행하는, 항로관리부를 더 구비해도 된다. 각각의 선박이 운항하는 항로는, 해역에 따라 선박에 대한 부하가 다르다. 따라서, 항로관리부가, 복수의 선박의 피로상태에 근거하여, 복수의 선박의 항로의 관리를 행함으로써, 선박의 피로의 진행정도에 따라 적절한 항로를 설정할 수 있다.
선박관리장치에 있어서, 피로정보관리부는, 피로상태에 차가 있는 제1 선박, 및 제2 선박을 특정하고, 항로관리부는, 제1 선박과 제2 선박의 사이에서 항로를 교환하는 취지의 항로교환정보를 생성해도 된다. 이로써, 제1 선박 및 제2 선박 중, 부하가 큰 항로를 운항함으로써 일방의 선박의 피로의 진행정도가 커지고 있는 경우 등에, 부하가 작은 타방의 선박의 항로와 교환할 수 있다.
선박관리장치에 있어서, 제1 정보취득부는, 선박의 위치에 관한 위치정보를 더 취득하고, 피로정보관리부는, 정보취득부에서 취득된 복수의 선박의 위치정보를 참조하여, 제1 선박 및 제2 선박을 특정해도 된다. 이로써, 피로정보관리부는, 복수의 선박의 각각에 대한 피로상태를 파악할 수 있음과 함께, 그들의 선박이 어느 위치에 존재하는지를 파악할 수 있다. 또, 피로정보관리부는, 서로의 위치가 가깝고, 항로의 교환을 행하기 쉬운 선박을, 제1 선박 및 제2 선박으로서 특정할 수 있다.
선박관리장치에 있어서, 제1 정보취득부는, 선박의 진행속도에 관한 속도정보를 더 취득하고, 피로정보관리부는, 제1 정보취득부에서 취득된 복수의 선박의 속도정보와, 피로정보관리부에서 관리되고 있는 복수의 선박의 피로상태에 근거하여, 복수의 선박의 진행속도의 관리를 행하는, 속도관리부를 더 구비해도 된다. 이 경우, 속도관리부가, 제1 선박 및 제2 선박의 피로의 진행정도에 근거하여, 진행속도를 관리할 수 있다.
선박관리장치에 있어서, 제1 정보취득부는, 선박이 진행하는 방향에 관한 방향정보를 더 취득하고, 피로정보관리부는, 제1 정보취득부에서 취득된 복수의 선박의 방향정보와, 피로정보관리부에서 관리되고 있는 복수의 선박의 피로상태에 근거하여, 복수의 선박의 진행방향의 관리를 행하는, 방향관리부를 더 구비해도 된다. 이 경우, 방향관리부가, 제1 선박 및 제2 선박의 피로의 진행정도에 근거하여, 진행방향을 관리할 수 있다.
본 발명에 관한 선박은, 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 제2 정보취득부와, 통신을 통하여 제2 정보취득부에서 취득된 정보를 송신하는 송신부와, 자선박, 및 다른 복수의 선박의 피로상태에 근거한 관리정보를 수신하는 수신부를 구비한다.
이 선박에 의하면, 상술한 선박관리장치와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 관한 선박관리시스템은, 상술한 선박관리장치와, 복수의 선박을 구비하는 선박관리시스템으로서, 복수의 선박은, 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 선내에서 취득하는 제2 정보취득부와, 통신을 통하여 제2 정보취득부에서 취득된 정보를 송신하는 송신부를 구비하고, 선박관리장치의 제1 정보취득부는, 통신을 통하여 복수의 선박으로부터 정보를 취득한다.
이 선박관리시스템에 의하면, 상술한 선박관리장치와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 관한 선박관리방법은, 복수의 선박의 관리를 행하는 선박관리방법으로서, 복수의 선박으로부터 통신을 통하여, 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 정보취득스텝과, 복수의 선박의 피로상태를 관리하는 피로정보관리스텝을 구비한다.
이 선박관리방법에 의하면, 상술한 선박관리장치와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 선박의 피로상태에 관한 정보의 이용가치를 높일 수 있는 선박관리장치, 선박, 선박관리시스템, 및 선박관리방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 선박관리시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 실시형태에 관한 선박을 나타내는 개략도이다.
도 3은 서버에 의하여 실행되는 처리내용의 플로차트이다.
도 4는 선박제어부에 의하여 실행되는 처리내용의 플로차트이다.
도 5의 (a), (b)는, 선박의 피로도의 추이(推移)를 나타내는 그래프이다.
도 6은 선박의 항로를 나타낸 맵의 일례이다.
도 7은 각 선박에 대한, 각 부하레벨의 이동거리를 나타내는 그래프이다.
도 8은 각 선박에 대한 부하의 크기를 나타내는 그래프이다.
도 9는 변형예에 관한 선박관리시스템의 피로정보관리부를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 각 도에 있어서, 동일 또는 상당부분에는 동일부호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
[선박관리시스템의 구성]
도 1은, 본 실시형태에 관한 선박관리시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타내는 선박관리시스템(100)은, 선박제어부(10)를 탑재한 복수의 선박(40)과, 서버(20)와, 유저단말(30)을 구비한다.
<선박의 구성>
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 선박(40)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는, 본 실시형태에 관한 선박을 나타내는 개략도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 선박(40)은, 화물을 적재하는 카고오일탱크(51), 선박(40)을 침하시키기 위함이나 선박(40)의 자세를 조정하기 위한 밸러스트탱크(52), 펌프를 배치하는 펌프룸(54), 엔진 등을 배치하는 엔진룸(55)을 갖고 있다. 엔진룸(55) 및 펌프룸(54)은, 뒤로부터 순서대로 선박(40)의 후단측에 배치되어 있고, 펌프룸(54)보다 전방은, 대략 전역이 카고오일탱크(51) 및 밸러스트탱크(52)로 차지되어 있다.
선박(40)은, 선박(40)에 관한 각종 정보를 취득하기 위한 구성요소를 구비하고 있다. 구체적으로는, 선박(40)은, 피로상태취득센서(48)와, GPS수신부(41)와, 메인엔진(42)과, 풍속계(43)와, 자이로스코프(44)와, 가속도계(46)를 구비하고 있다.
피로상태취득센서(48)는, 선박(40)의 피로상태를 나타내는 정보를 취득하는 센서이다. 피로상태취득센서(48)로서, 예를 들면 응력센서, 왜곡센서, 가속도센서 등을 채용해도 된다. 피로상태취득센서(48)로서, 응력센서를 채용하는 경우, 피로상태취득센서(48)는, 선박(40)의 피로상태가 응력에 반영되기 쉬운 장소에 설치된다. 도 2에 나타내는 예에서는, 피로상태취득센서(48)는, 선박(40)의 길이방향에 있어서의 중앙부근의 위치이며, 밸러스트탱크(52)의 바닥부부근과, 상측의 데크부근에 마련된다. 피로상태취득센서(48)는, 취득한 데이터를 선박제어부(10)로 송신한다.
GPS수신부(41)는, GPS위성으로부터 신호를 수신함으로써, 선박(40)의 위치(예를 들면 선박(40)의 위도 및 경도)에 관한 위치정보를 취득한다. 또, GPS수신부(41)는, 위치정보에 근거하여 선박의 속도, 선수(船首)방위 등의 정보도 취득 가능하다. GPS수신부(41)는, 취득한 선박(40)의 위치정보, 및 그 외의 정보를 선박제어부(10)로 송신한다.
메인엔진(42)은, 선박(40)의 속도(엔진회전속도), 출력(kW), 연료소비율(g/kW/h) 등을 취득할 수 있다. 풍속계(43)는, 선박(40)에 대한 풍속, 풍향 등을 취득할 수 있다. 자이로스코프(44) 및 가속도계(46)는, 선박(40)의 동작상태를 취득할 수 있다. 메인엔진(42), 풍속계(43), 자이로스코프(44), 및 가속도계(46)는, 취득한 정보를 선박제어부(10)로 송신한다.
선박제어부(10)는, 선박(40)의 제어를 행함과 함께, 서버(20)와의 통신을 행한다. 선박제어부(10)는, 프로세서, 메모리, 스토리지, 통신인터페이스 및 유저인터페이스를 구비하며, 일반적인 컴퓨터로서 구성되어 있다. 프로세서는, CPU(Central Processing Unit) 등의 연산기이다. 메모리는, ROM(Read Only Memory)이나 RAM(Random Access Memory) 등의 기억매체이다. 스토리지는, HDD(Hard Disk Drive) 등의 기억매체이다. 통신인터페이스는, 데이터통신을 실현하는 통신기기이다. 유저인터페이스는, 액정이나 스피커 등의 출력기, 및, 키보드나 터치패널이나 마이크 등의 입력기이다. 프로세서는, 메모리, 스토리지, 통신인터페이스 및 유저인터페이스를 통괄하며, 후술하는 선박제어부의 기능을 실현한다. 선박제어부(10)에서는, 예를 들면, ROM에 기억되고 있는 프로그램을 RAM에 로드하여, RAM에 로드된 프로그램을 CPU로 실행함으로써 각종 기능을 실현한다. 선박제어부(10)는, 복수의 컴퓨터로 구성되어 있어도 된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 선박제어부(10)는, 정보취득부(11)와, 연산부(12)와, 송수신부(14)를 구비한다.
정보취득부(11)는, 선박(40) 내의 각종 정보를 취득한다. 정보취득부(11)는, 선박(40)의 피로상태를 나타내는 피로정보, 및 선박(40)의 위치에 관한 위치정보를 적어도 취득한다. 본 실시형태에서는, 정보취득부(11)는, 상술한 피로상태취득센서(48)로부터 피로정보를 취득하고, GPS수신부(41)로부터 선박(40)의 위치정보를 취득해도 된다. 그 외에, 정보취득부(11)는, 메인엔진(42), 풍속계(43), 자이로스코프(44), 및 가속도계(46)로부터, 선박(40)에 관한 각종 정보를 취득한다.
여기에서, 피로정보란, 선박(40)의 제조 시부터 현재에 이를 때까지의 이용의 결과, 선박(40)의 구조피로가 어느 정도 진행되고 있는지를 나타내고, 어느 정도 선박(40)의 남은 수명이 감소하고 있는지를 나타내는 정보이다. 정보취득부(11)는, 피로상태취득센서(48)의 피로정보를 그대로 취득해도 되지만, 연산부(12)의 연산에 의하여 가공된 피로정보를 취득해도 된다. 연산부(12)의 연산내용에 대해서는, 후술한다.
연산부(12)는, 선박제어부(10) 내에서 실행되는 각종 연산을 행한다. 연산부(12)는, 피로상태취득센서(48)로부터 취득한 피로정보를 연산에 의하여 가공해도 된다. 예를 들면, 연산부(12)는, 피로상태취득센서(48)로부터의 정보에 근거하여, 선박(40)의 남은 수명을 연산해도 된다. 혹은, 연산부(12)는, 다른 선박(40)과의 피로의 진행정도를 비교 가능하도록, 피로의 진행정도를 수치화해도 된다. 예를 들면 도 5에 나타내는 "피로도" 등을 정의해도 된다. 그 외에, 연산부는, 과대응력에 의한 선체구조의 손상의 유무를 연산해도 된다.
송수신부(13)는, 선박제어부(10)와 서버(20)의 사이에서 각종 정보의 송수신을 행한다. 송수신부(13)는, 위성통신을 통하여 서버(20)와 각종 정보의 송수신을 행한다. 본 실시형태에서는, 송수신부(13)는, 통신을 통하여 정보취득부(11)에서 취득된 정보를 송신한다. 또, 송수신부(13)는, 자선박, 및 다른 복수의 선박의 피로상태에 근거한 관리정보를 수신한다.
서버(20)는, 상술한 선박제어부(10)와 동일하게, 프로세서, 메모리, 스토리지, 통신인터페이스 및 유저인터페이스를 구비한다. 프로세서는, 메모리, 스토리지, 통신인터페이스 및 유저인터페이스를 통괄하며, 후술하는 서버(20)의 기능을 실현한다. 서버(20)는, 복수의 컴퓨터로 구성되어 있어도 된다. 서버(20)는, 클라우드서버여도 된다.
서버(20)는, 정보취득부(21)와, 피로정보관리부(22)와, 항로관리부(23)와, 송수신부(24)와, 기억부(26)를 구비한다. 본 실시형태에서는, 서버(20)는, 복수의 선박(40)의 관리를 행하는 선박관리장치(150)로서 기능한다.
정보취득부(21)는, 복수의 선박(40)으로부터 통신을 통하여, 선박(40)의 피로상태를 나타내는 피로정보, 및 선박(40)의 위치에 관한 위치정보를 적어도 취득한다. 정보취득부(21)는, 그 외의 정보에 대해서도, 통신을 통하여 복수의 선박(40)으로부터 취득한다. 정보취득부(21)는, 선박제어부(10)의 정보취득부(11)가 취득한 각종 정보를 취득할 수 있다. 정보취득부(21)는, 각 선박(40)으로부터 정보를 취득하면, 당해 정보를 기억부(26)로 송신하여 저장한다.
피로정보관리부(22)는, 복수의 선박(40)의 피로상태를 관리한다. 피로정보관리부(22)는, 기억부(26)에 저장된 복수의 선박(40)의 피로정보 및 그 외의 정보를 참조함으로써, 각 선박(40)의 피로상태를 관리할 수 있다. 피로정보관리부(22)는, 각 선박(40)의 피로상태를 나타내는 관리정보를 생성하여, 송수신부(24)를 통하여 선박제어부(10) 및 유저단말(30)로 송신해도 된다. 다만, 관리정보에는, 어느 선박(40)이 어느 정도의 피로의 진행정도인지를 나타낸 정보 외에, 피로상태를 고려한 선박(40)의 관리에 관한 정보 등이 전반적으로 포함된다. 예를 들면, 관리정보는, 선박이용 시에 있어서의 선박(40)의 구조에 대한 부하에 관한 정보를 포함해도 된다. 관리정보는, 후술하는 항로관리부(23)에 의하여 생성된 항로의 교환정보도 포함해도 된다.
피로정보관리부(22)는, 기억부(26)에 저장된 정보에 근거하여, 피로상태에 차가 있는 제1 선박(40), 및 제2 선박(40)을 특정한다. 예를 들면, 피로정보관리부(22)는, 복수의 선박(40) 중에서, 설계값에 비하여 피로의 진행정도가 특히 큰 선박(40)을 제1 선박(40)으로서 특정할 수 있다. 또, 피로정보관리부(22)는, 복수의 선박(40) 중에서, 설계값에 비하여 피로의 진행정도가 특히 작은 선박(40)을 제2 선박(40)으로서 특정할 수 있다. 이때, 피로정보관리부(22)는, 정보취득부(21)에서 취득되어 기억부(26)에 저장된 복수의 선박(40)의 위치정보를 참조하여, 피로상태에 차가 있는 선박을, 제1 및 제2 선박(40)으로서 특정해도 된다. 예를 들면, 피로정보관리부(22)는, 항로를 교환 가능하게 하기 위하여, 가까운 위치에 존재하고 있는 복수의 선박(40) 중에서, 피로상태에 차가 있는 선박을, 제1 및 제2 선박(40)으로서 특정해도 된다.
다만, 피로정보관리부(22)는, 복수의 선박(40)의 피로상태에 관한 각종 연산·해석을 행해도 된다. 예를 들면, 피로정보관리부(22)는, 선박제어부(10)의 연산부(12)가 행하는 연산을 대신 행해도 된다. 즉, 정보취득부(21)가, 선박(40)의 피로상태취득센서(48)의 데이터를 그대로 취득한 경우 등에, 피로정보관리부(22)는, 피로상태취득센서(48)로부터 취득한 피로정보를 연산에 의하여 가공해도 된다.
항로관리부(23)는, 피로정보관리부(22)에서 관리되고 있는 복수의 선박(40)의 피로상태에 근거하여, 복수의 선박(40)의 항로의 관리를 행한다. 항로관리부(23)는, 선박(40)의 피로상태의 진행정도에 따라, 선박(40)의 장래의 항로를 설정할 수도 있다. 예를 들면, 항로관리부(23)는, 선대(船隊)의 평균보다(혹은 설계 시의 피로의 상정진도보다) 피로상태의 진행정도가 큰 선박(40)에 대해서는, 부하가 적은 항로를 설정한다. 항로관리부(23)는, 선대의 평균보다(혹은 설계 시의 피로의 상정진도보다) 피로상태의 진행정도가 작은 선박(40)에 대해서는, 부하가 큰 항로를 설정한다. 항로관리부(23)는, 이와 같은 항로정보를 관리정보로서, 송수신부(24)를 통하여 선박제어부(10) 및 유저단말(30)로 송신한다.
항로관리부(23)는, 피로정보관리부(22)에서 특정된 제1 선박(40)과 제2 선박(40)의 사이에서 항로를 교환하는 취지의 항로교환정보를 생성한다. 구체예로서, 제1 선박(40)에 대하여, 피로정도의 진행정도가 크고, 또한 선박(40)의 구조에 대한 부하가 큰 항로를 반복하여 운항하고 있으며, 제2 선박(40)에 대하여, 피로정도의 진행정도가 작고, 또한 선박(40)에 대한 부하가 작은 항로를 반복하여 운항하고 있는 경우에 대하여 생각한다. 이 경우, 항로관리부(23)는, 제1 선박(40)과 제2 선박(40)에서, 항로를 변경하는 취지의 항로교환정보를 생성한다. 항로관리부(23)는, 이와 같은 항로교환정보를 관리정보로서, 송수신부(24)를 통하여 선박제어부(10) 및 유저단말(30)로 송신한다.
송수신부(24)는, 선박제어부(10)와 서버(20)의 사이에서 각종 정보의 송수신을 행한다. 송수신부(24)는, 위성통신을 통하여 선박제어부(10)와 각종 정보의 송수신을 행한다. 송수신부(24)는, 유저단말(30)과 서버(20)의 사이에서 각종 정보의 송수신을 행한다. 송수신부(24)는, 인터넷에 의한 유선·무선통신을 통하여 유저단말(30)과 각종 정보의 송수신을 행한다. 본 실시형태에서는, 송수신부(24)는, 피로정보관리부(22)에서 생성된 관리정보나 항로관리부(23)에서 생성된 항로관리정보를 송신한다.
유저단말(30)은, 상술한 선박제어부(10)와 동일하게, 프로세서, 메모리, 스토리지, 통신인터페이스 및 유저인터페이스를 구비한다. 프로세서는, 메모리, 스토리지, 통신인터페이스 및 유저인터페이스를 통괄하며, 후술하는 유저단말(30)의 기능을 실현한다. 유저단말(30)은, 복수의 컴퓨터로 구성되어 있어도 된다.
유저단말(30)은, 정보취득부(31)와, 정보출력부(32)와, 정보입력부(33)와, 송수신부(34)를 구비한다.
정보취득부(31)는, 서버(20)로부터 통신을 통하여, 복수의 선박(40)의 피로상태에 근거한 관리정보를 취득한다. 정보취득부(31)는, 서버(20)의 항로관리부(23)가 항로교환정보를 생성한 경우, 당해 항로교환정보를 취득한다. 정보취득부(31)는, 그 외의 정보에 대해서도, 통신을 통하여 서버(20)로부터 취득한다.
정보출력부(32)는, 정보취득부(31)에서 취득한 정보를 유저에 대하여 출력한다. 정보출력부(32)는, 정보를 모니터 등에 나타냄으로써 출력한다. 정보입력부(33)는, 유저의 조작에 근거하여 정보를 입력한다.
송수신부(34)는, 서버(20)와의 사이에서 각종 정보의 송수신을 행한다. 송수신부(34)는, 인터넷에 의한 유선·무선통신을 통하여 서버(20)와 각종 정보의 송수신을 행한다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 서버(20)에 의하여 실행되는 처리내용에 대하여 설명한다. 도 3은, 서버(20)에 의하여 실행되는 처리내용의 플로차트이다.
먼저, 정보취득부(21)는, 복수의 선박(40)으로부터 통신을 통하여, 선박(40)의 피로상태를 나타내는 피로정보, 및 선박(40)의 위치에 관한 위치정보를 적어도 취득하는 정보취득스텝 S10을 실행한다.
피로정보관리부(22)는, 복수의 선박(40)의 피로상태를 관리하는 피로정보관리스텝(S20~S30)을 실행한다. 먼저, 피로정보관리부(22)는, 복수의 선박(40)의 피로도의 해석을 행하는 피로도해석스텝 S20을 실행한다. 피로도해석스텝 S20에서는, 피로정보관리부(22)는, 정보취득스텝 S10에서 취득된 정보에 근거하여, 복수의 선박의 피로도를 해석한다. 다만, 피로도란, 선박(40)의 피로상태의 진행정도를 나타내는 파라미터이며, 계산방법이나 단위는 임의로 설정 가능하다.
피로정보관리부(22)는, 피로도해석스텝 S20에서 얻어진 피로도에 근거하여, 항로교환대상이 되는 선박을 특정하는 선박특정스텝 S30을 실행한다. 선박특정스텝 S30에서는, 피로정보관리부(22)는, 피로상태에 차가 있는 제1 선박(40), 및 제2 선박(40)을 특정한다. 피로정보관리부(22)는, 정보취득스텝 S10에서 취득된 복수의 선박(40)의 위치정보를 참조하여, 제1 선박(40) 및 제2 선박(40)을 특정한다.
예를 들면, 도 5의 (a), (b)에 있어서, 파선으로 나타내는 그래프는 설계 시에 설정된 피로도의 추이를 나타내고, 실선으로 나타내는 그래프는 실제의 해석결과에 근거하는 피로도의 추이를 나타낸다. 도 5의 (a)에 나타내는 선박(40)은, 설계 시의 설정값보다 피로도가 높아지고 있다. 한편, 도 5의 (b)에 나타내는 선박(40)은, 설계 시의 설정값보다 피로도가 낮아지고 있다. 이와 같은 경우, 피로정보관리부(22)는, 예를 들면, 도 5의 (a)의 선박(40)을 제1 선박(40)으로서 특정하고, 도 5의 (b)의 선박(40)을 제2 선박(40)으로서 특정한다. 또, 피로정보관리부(22)는, 가까운 위치에 있는 선박(40) 중으로부터, 도 5의 (a)의 선박(40) 및 도 5의 (b)의 선박(40)을 특정한다. 다만, 피로정보관리부(22)는, 피로도가 높은 제1 선박(40)으로서 복수의 선박을 특정해도 되고, 피로도가 낮은 제2 선박(40)으로서 복수의 선박을 특정해도 된다. 또, 피로정보관리부(22)는, 피로도의 단계에 맞추어, 특정하는 선박(40)을 3 이상의 그룹으로 나누어도 된다.
항로관리부(23)는, 선박특정스텝 S30에서 특정한 제1 선박(40)과 제2 선박(40)의 사이에서 항로를 교환하는 취지의 항로교환정보를 생성하는, 항로교환정보생성스텝 S40을 실행한다. 피로도가 높은 제1 선박(40)이 부하가 높은 항로를 운항하고 있고(또는 운행예정), 피로도가 낮은 제2 선박(40)이 부하가 낮은 항로를 운항하고 있는(또는 운항예정) 경우, 항로관리부(23)는, 양자의 항로를 교환하는 취지의 정보를 생성한다. 또, 선박특정스텝 S30에 있어서, 피로도가 높은 제1 선박(40)으로서 복수의 선박이 특정되고, 피로도가 낮은 제2 선박(40)으로서 복수의 선박이 특정된 경우, 항로관리부(23)는, 각각의 선박(40)의 항로를 확인하여, 피로도와 항로의 부하에 따라, 항로를 교환하는 선박(40)의 조합을 조정해도 된다.
도 6~도 8을 참조하여, 항로교환정보생성스텝 S40의 처리의 일례에 대하여 설명한다. 도 6에 나타내는 항로 중에 존재하는 농담(濃淡)부분은 바람의 강도를 나타내고, 진한 부분이 강하며 얇은 부분은 약하다. 또, 선박특정스텝 S30에서는, 피로정보관리부(22)는, 가까운 항로를 운항하고 있고, 피로도에 차가 있는 선박(40)으로서, 항로 A~C를 운항하는 선박(40)을 특정한다. 다만, 항로 A를 운항하는 선박(40)을 선박 40A라고 하고, 항로 B를 운항하는 선박(40)을 선박 40B라고 하며, 항로 C를 운항하는 선박(40)을 선박 40C라고 한다. 또, 선박 40B의 피로도가 가장 높고, 선박 40C의 피로도가 중간이며, 선박 40A의 피로도가 가장 낮은 것으로 한다.
항로관리부(23)는, 항로 A~C의 선박(40)에 대한 부하를 확인한다. 항로관리부(23)는, 도 6에 나타내는 바와 같은 맵을 참조한다. 도 6의 맵은, 바람의 강도를 하나의 예로서 나타내고 있지만, 실제로 사용하는 맵에는 에어리어마다 선박(40)에 부여하는 부하의 크기가 정해져 있다. 다만, 부하는, 에어리어에 있어서 선박(40)이 조우하는 풍속, 파도의 높이, 파도의 방향, 파도의 주기(파장) 등에 의하여 결정된다. 항로관리부(23)는, 에어리어마다의 부하와 항로 A~C의 통과에어리어를 비교한다. 이로써, 도 7에 나타내는 바와 같이, 항로관리부(23)는, 항로 A~C에 대하여, 부하레벨마다의 이동거리를 파악한다. 예를 들면, 부하레벨이 큰 에어리어는, 이동거리가 짧아도, 선박(40)으로 부여하는 부하가 크고, 부하레벨이 작은 에어리어는, 이동거리가 길어도, 선박(40)으로 부여하는 부하가 작다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 항로관리부(23)는, 부하레벨과 이동거리와의 관계에 근거하여, 항로 A~C에 대하여, 선박(40)에 부여하는 부하의 크기를 파악할 수 있다. 항로 B가 가장 부하가 크고, 항로 C가 다음으로 부하가 크며, 항로 A는 매우 부하가 작다. 따라서, 항로관리부(23)는, 피로도가 높고, 항로 B의 부하도 큰 선박 40B와, 피로도가 낮고, 항로 A의 부하도 작은 선박 40A에서, 항로를 교환하는 취지의 정보를 생성한다.
다만, 상술한 예에서는, 항로 A~C는, 모두 출발지 및 행선지가 동일하고, 당해 항로 A~C에서 선박의 항로를 교환하고 있었다. 단, 출발지 및 행선지 중 적어도 일방이 다른 항로의 선박 간에서 항로의 교환이 이루어져도 된다. 예를 들면, 도 6에 항로 A~C와는 출발지 및 행선지가 다른 항로 D를 설정한다. 이 항로 D는, 부하가 높은 에어리어를 통과하지 않는다. 예를 들면, 항로관리부(23)는, 선박 40A, 40B, 40C 중 어느 한쪽의 선박과, 피로도가 낮은 항로 D의 선박 40D의 사이에서 항로를 교환하는 취지의 정보를 생성해도 된다. 이와 같이, "항로를 교환한다"란, 항로 A~C와 같이, 출발지 및 행선지가 동일한 항로 간에서 교환을 행하는 경우뿐만 아니라, 출발지나 행선지가 다른 항로 간에서 교환을 행하는 등, 넓게 포함되는 것이다.
다만, 도 6~도 8을 이용하여 설명한 항로의 부하의 연산 방법은, 과거에 선박이 운항한 항로의 부하를 연산할 때에 이용해도 된다. 이 경우, 피로정보관리부(22)는, 과거에 운항한 항로의 부하를 고려하여 선박의 피로상태를 판단할 수 있다.
도 3으로 되돌아와, 송수신부(24)는, 항로교환정보생성스텝 S40에서 생성된 항로교환정보를 유저단말(30)로 송신하는 송신스텝 S50을 실행한다. 그 후, 유저단말(30)에서, 승인자가 항로교환을 승인하는 취지의 입력을 정보입력부(33)로 행하여, 송수신부(34)가 서버(20)로 지령신호를 송신한다. 이로써, 송수신부(24)는, 유저단말(30)로부터 지령신호를 수신하는 지령신호수신스텝 S60을 실행한다. 그 후, 송수신부(24)는, 선박제어부(10)로 항로교환정보를 송신하는 항로교환정보송신스텝 S70을 실행한다. 이상에 의하여, 도 3에 나타내는 처리가 종료된다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 선박제어부(10)에 의하여 실행되는 처리내용에 대하여 설명한다. 도 4는, 선박제어부(10)에 의하여 실행되는 처리내용의 플로차트이다.
먼저, 정보취득부(11)는, 선박(40) 내의 각종 센서 등으로부터, 선박(40)의 피로상태를 나타내는 피로정보, 선박(40)의 위치에 관한 위치정보, 및 그 외의 정보를 취득하는 정보취득스텝 S100을 실행한다. 송수신부(13)는, 정보취득스텝 S100에서 취득한 정보를 서버(20)로 송신하는 정보송신스텝 S110을 실행한다. 그 후, 서버(20)가 항로교환정보를 송신함으로써, 송수신부(13)는, 항로교환정보를 수신하는 항로교환정보수신스텝 S120을 실행한다. 이상에 의하여, 도 3에 나타내는 처리가 종료된다.
본 실시형태에 관한 선박관리장치(150), 선박(40), 선박관리시스템(100), 및 선박관리방법의 작용·효과에 대하여 설명한다.
이 선박관리장치(150)는, 복수의 선박(40)으로부터 통신을 통하여, 선박(40)의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 정보취득부(제1 정보취득부)(21)를 구비한다. 복수의 선박(40)의 피로상태를 관리하는 피로정보관리부(22)는, 복수의 선박(40)의 각각에 대한 피로상태를 파악할 수 있다. 따라서, 피로정보관리부(22)가, 복수의 선박(40)의 피로상태를 종합적으로 고려한 후 관리를 행할 수 있기 때문에, 선박(40)의 피로의 진행정도에 따라, 선박이용 시의 부하를 적절히 분할할 수 있다. 예를 들면, 과거의 피로의 진행정도가 큰 선박(40)에 대해서는 미래의 이용 시의 부하를 작게 하고, 피로의 진행정도가 적은 선박(40)에 대해서는 이용 시의 부하를 크게 할 수 있다. 이로써, 복수의 선박(40)의 남은 수명을 평균화할 수 있다. 이 경우, 과도하게 남은 수명이 짧아지는 선박(40)이 발생하는 것을 억제하여, 복수의 선박의 건전성을 평균화하고, 관리대상의 선박군 전체로서의 건전성을 향상시킬 수 있다. 또, 배선(配船)의 계획, 및 수리의 계획이 세우기 쉬워져, 수선 비용의 발생량 및 수선 시의 불가동시간도 평준화할 수 있다. 이상에 의하여, 선박(40)의 피로상태에 관한 정보의 이용가치를 높일 수 있다.
선박관리장치(150)는, 피로정보관리부(22)에서 관리되고 있는 복수의 선박(40)의 피로상태에 근거하여, 복수의 선박(40)의 항로의 관리를 행하는, 항로관리부(23)를 더 구비해도 된다. 각각의 선박(40)이 운항하는 항로는, 장소에 의하여 선박에 대한 부하가 다르다. 따라서, 항로관리부(23)가, 복수의 선박(40)의 피로상태에 근거하여, 복수의 선박(40)의 항로의 관리를 행함으로써, 선박(40)의 피로의 진행정도에 따라 적절한 항로를 설정할 수 있다.
선박관리장치(150)에 있어서, 피로정보관리부(22)는, 피로상태에 차가 있는 제1 선박(40), 및 제2 선박(40)을 특정하여, 항로관리부(23)는, 제1 선박(40)과 제2 선박(40)의 사이에서 항로를 교환하는 취지의 항로교환정보를 생성해도 된다. 이로써, 선박(40) 중, 부하가 큰 항로를 운항함으로써 일방의 선박(40)의 피로의 진행정도가 커지고 있는 경우 등에, 부하가 작은 타방의 선박(40)의 항로와 교환할 수 있다.
선박관리장치(150)에 있어서, 정보취득부(21)는, 선박(40)의 위치에 관한 위치정보를 더 취득하고, 피로정보관리부(22)는, 정보취득부(21)에서 취득된 복수의 선박(40)의 위치정보를 참조하여, 제1 선박(40) 및 제2 선박(40)을 특정해도 된다. 이로써, 피로정보관리부(22)는, 복수의 선박(40)의 각각에 대한 피로상태를 파악할 수 있음과 함께, 그들의 선박(40)이 어느 위치에 존재하는지를 파악할 수 있다. 또, 피로정보관리부(22)는, 서로의 위치가 가깝고, 항로의 교환을 행하기 쉬운 선박(40)을, 제1 선박(40) 및 제2 선박(40)으로서 특정할 수 있다.
본 실시형태에 관한 선박(40)은, 선박(40)의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 정보취득부(제2 정보취득부)(11)와, 통신을 통하여 정보취득부(11)에서 취득된 정보를 송신하고, 또한 자선박, 및 다른 복수의 선박의 피로상태에 근거한 관리정보를 수신하는 송수신부(송신부, 수신부)(13)를 구비한다.
이 선박(40)에 의하면, 상술한 선박관리장치(150)와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.
본 실시형태에 관한 선박관리시스템(100)은, 상술한 선박관리장치(150)와, 복수의 선박(40)을 구비하는 선박관리시스템(100)으로서, 복수의 선박(40)은, 선박(40)의 피로상태를 나타내는 피로정보를 선내에서 취득하는 정보취득부(11)와, 통신을 통하여 정보취득부(11)에서 취득된 정보를 송신하는 송수신부(13)를 구비하며, 선박관리장치(150)의 정보취득부(21)는, 통신을 통하여 복수의 선박(40)으로부터 정보를 취득한다.
이 선박관리시스템(100)에 의하면, 상술한 선박관리장치와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.
본 실시형태에 관한 선박관리방법은, 복수의 선박(40)의 관리를 행하는 선박관리방법으로서, 복수의 선박(40)으로부터 통신을 통하여, 선박(40)의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 정보취득스텝과, 복수의 선박(40)의 피로상태를 관리하는 피로정보관리스텝을 구비한다.
이 선박관리방법에 의하면, 상술한 선박관리장치(150)와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.
본 발명은, 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 선박관리시스템으로부터 유저단말이 생략되어도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 서버(20)가 선박관리장치(150)로서 각종 연산을 행하고 있었다. 이것을 대신하여, 유저단말이, 서버(20) 대신에, 또는 서버(20)의 처리의 일부를 행해도 된다. 이 경우, 유저단말도 선박관리장치에 해당한다.
다만, 실시형태에서는 정보취득부가 위치정보를 취득하여, 위치정보와 복수의 선박의 피로정보에 근거하여 복수의 선박의 항로를 관리하는 계(系)에 대하여 설명했다. 단, 반드시 정보취득부가 위치정보를 취득할 필요는 없고, 복수의 선박의 피로정보를 다른 정보에 적용해도 된다.
복수의 배의 진행속도에 관한 속도정보를 취득하여, 복수의 선박의 피로정보를 속도정보에 대하여 적용할 수도 있다. 즉, 정보취득부(11, 21)는, 선박의 진행속도에 관한 속도정보를 더 취득한다. 또, 도 9에 나타내는 바와 같이, 피로정보관리부(22)는, 정보취득부(11, 21)에서 취득된 복수의 선박의 속도정보와, 피로정보관리부(22)에서 관리되고 있는 복수의 선박의 피로상태에 근거하여, 복수의 선박의 진행속도의 관리를 행하는, 속도관리부(101)를 더 구비한다. 이 경우, 속도관리부(101)가, 제1 선박 및 제2 선박의 피로의 진행정도에 근거하여, 진행속도를 관리할 수 있다. 예를 들면, 동일한 목적지를 향하고 있는 제1, 제2 선박에 있어서, 제1 선박이 제2 선박보다 피로하고 있는 경우, 속도관리부(101)는, 제1 선박은 가능한 한 피로를 억제하기 위하여 속도를 늦게 하고, 제2 선박은 그 만큼 속도를 빠르게, 혹은 속도를 변경하지 않도록 관리할 수 있다. 특히 제1 선박과 제2 선박에 동일한 적하물이 실려 있고, 또한 제1 선박 쪽이 제2 선박보다 목적지까지의 거리가 짧은 경우, 속도관리부(101)는, 제1 선박은 피로를 억제하면서, 제1 선박이 늦어지는 만큼 제2 선박의 속도를 빠르게 하여 목적지에 가능한 한 빨리 도착시키도록 관리할 수 있다. 따라서, 이와 같은 계는, 속도관리부(101)를 채용하는 것이 특히 유효하다.
또, 복수의 배의 진행방향에 관한 방향정보를 취득하여, 복수의 선박의 피로정보를 방향정보에 대해서 적용할 수도 있다. 즉, 정보취득부(11, 21)는, 선박이 진행하는 방향에 관한 방향정보를 더 취득한다. 또, 도 9에 나타내는 바와 같이, 피로정보관리부(22)는, 정보취득부(11, 21)에서 취득된 복수의 선박의 방향정보와, 피로정보관리부(22)에서 관리되고 있는 복수의 선박의 피로상태에 근거하여, 복수의 선박의 진행방향의 관리를 행하는, 방향관리부(102)를 더 구비한다. 이 경우, 방향관리부(102)가, 제1 선박 및 제2 선박의 피로의 진행정도에 근거하여, 진행방향을 관리할 수 있다. 예를 들면, 동일한 방향으로 제1, 제2 선박이 진행되고 있지만, 그대로의 방향으로 진행하면 파도나 바람에 의하여 피로의 진행정도가 증가하는 것이 일어날 수 있다. 그때, 제1 선박이 제2 선박보다 피로하다고 하면, 방향관리부(102)는, 제1 선박은 추가적인 피로를 억제하기 위하여 진행방향을 변경하고, 제2 선박은 피로에 여유가 있기 때문에 진행방향을 유지하는 등의 관리를 행할 수 있다.
또, 실시형태에서는 응력센서 등의 피로상태취득센서(48)를 이용하여 선박의 피로정보를 취득하는 계에 대하여 설명했지만, 반드시 피로상태취득센서(48)를 이용하지 않아도 된다. 예를 들면, 선박의 흔들림(동요)이 크면, 피로도가 커진다. 따라서, 응력센서 등을 마련하지 않아도, 소정의 높이(강도)의 파도가 선박에 조우했을 때의 선박의 흔들림의 정도로부터 피로도를 어느 정도 추측할 수 있다. 이 경우, 응력센서 등을 마련할 필요가 없어지기 때문에, 선박의 비용을 억제하면서 피로정보를 취득하는 것이 가능해진다.
10…선박제어부
11…정보취득부(제2 정보취득부)
13…송수신부(송신부, 수신부)
20…서버
21…정보취득부(제1 정보취득부)
22…피로정보관리부
23…항로관리부
24…송수신부
100…선박관리시스템
101…속도관리부
102…방향관리부
150…선박관리장치

Claims (9)

  1. 복수의 선박의 관리를 행하는 선박관리장치로서,
    복수의 상기 선박으로부터 통신을 통하여, 상기 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 제1 정보취득부와,
    복수의 상기 선박의 피로상태를 관리하는 피로정보관리부를 구비하는, 선박관리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피로정보관리부에서 관리되고 있는 복수의 상기 선박의 상기 피로상태에 근거하여, 복수의 상기 선박의 항로의 관리를 행하는, 항로관리부를 더 구비하는, 선박관리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피로정보관리부는, 피로상태에 차가 있는 제1 선박, 및 제2 선박을 특정하고,
    상기 항로관리부는, 상기 제1 선박과 상기 제2 선박의 사이에서 상기 항로를 교환하는 취지의 항로교환정보를 생성하는, 선박관리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 정보취득부는, 상기 선박의 위치에 관한 위치정보를 더 취득하고,
    상기 피로정보관리부는, 상기 제1 정보취득부에서 취득된 복수의 상기 선박의 위치정보를 참조하여, 상기 제1 선박 및 상기 제2 선박을 특정하는, 선박관리장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 정보취득부는, 상기 선박의 진행속도에 관한 속도정보를 더 취득하고,
    상기 피로정보관리부는, 상기 제1 정보취득부에서 취득된 복수의 상기 선박의 상기 속도정보와, 상기 피로정보관리부에서 관리되고 있는 복수의 상기 선박의 상기 피로상태에 근거하여, 복수의 상기 선박의 진행속도의 관리를 행하는, 속도관리부를 더 구비하는, 선박관리장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 정보취득부는, 상기 선박이 진행하는 방향에 관한 방향정보를 더 취득하고,
    상기 피로정보관리부는, 상기 제1 정보취득부에서 취득된 복수의 상기 선박의 상기 방향정보와, 상기 피로정보관리부에서 관리되고 있는 복수의 상기 선박의 상기 피로상태에 근거하여, 복수의 상기 선박의 진행방향의 관리를 행하는, 방향관리부를 더 구비하는, 선박관리장치.
  7. 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 제2 정보취득부와,
    통신을 통하여 상기 제2 정보취득부에서 취득된 정보를 송신하는 송신부와,
    자선박, 및 다른 복수의 선박의 피로상태에 근거한 관리정보를 수신하는 수신부를 구비하는, 선박.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 선박관리장치와, 복수의 선박을 구비하는 선박관리시스템으로서,
    복수의 상기 선박은,
    상기 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 선내에서 취득하는 제2 정보취득부와,
    통신을 통하여 상기 제2 정보취득부에서 취득된 정보를 송신하는 송신부를 구비하고,
    상기 선박관리장치의 상기 제1 정보취득부는, 통신을 통하여 복수의 상기 선박으로부터 정보를 취득하는, 선박관리시스템.
  9. 복수의 선박의 관리를 행하는 선박관리방법으로서,
    복수의 상기 선박으로부터 통신을 통하여, 상기 선박의 피로상태를 나타내는 피로정보를 취득하는 정보취득스텝과,
    복수의 상기 선박의 피로상태를 관리하는 피로정보관리스텝을 구비하는, 선박관리방법.
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