KR20210029587A - 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 각 시스템 별 모델링 툴에서 지원하는 통신방식에 따라 통합 플랫폼과 1:1로 인터페이스를 구축하는 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치는 서로 다른 통신 방식을 갖고, 각각 선박의 일부 시스템을 모델링한 복수의 선박 시스템 모델과, 상기 복수의 선박 시스템 모델 각각에 송수신되는 신호를 인터페이싱하여 상기 복수의 선박 시스템 모델 간의 통신을 중계하는 인터페이스부를 포함할 수 있다.

Description

선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치{INTEGRATED SIMULATION APPARATUS FOR SHIP VERIFICATION}
본 발명은 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 선박의 항해 장비는 통합 운용의 개념이 도입되면서 통합항해시스템이 선박에 탑재하고 있으며, 엔진 운용에 기반한 추진시스템은 통합 제어 시스템을 중심으로 추진제어, 전력제어, 기타 제어 시스템 등이 통합되고 있다.
컨테이너선, LNG선, 드릴십(Drillship)과 같이 선주의 요구가 다양하게 변화하고, 선박에 고도화된 기술이 요구되면서 제품의 적기 개발과 제어 로직의 안정성, 신뢰성 확보를 위해 개발단계에서 사전 검증이 필수적이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0065268호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 시스템 별 모델링 툴에서 지원하는 통신방식에 따라 통합 플랫폼과 1:1로 인터페이스를 구축하는 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치는 서로 다른 통신 방식을 갖고, 각각 선박의 일부 시스템을 모델링한 복수의 선박 시스템 모델과, 상기 복수의 선박 시스템 모델 각각에 송수신되는 신호를 인터페이싱하여 상기 복수의 선박 시스템 모델 간의 통신을 중계하는 인터페이스부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전체 선박시스템의 안정성을 검증하고 설계 및 운영 최적화가 가능할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치의 인터페이스의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치의 개략적인 실제 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치(100)는 복수의 선박 시스템 모델(110)과 인터페이스부(120)를 포함할 수 있다.
복수의 선박 시스템 모델(110)은 서로 다른 통신 방식을 갖고, 각각 선박의 일부 시스템을 모델링한 모델을 포함할 수 있다.
예를 들어, 복수의 선박 시스템 모델(110)은 선박의 전력 시스템을 모델링한 전력 시스템 모델, 선박의 가스 공급 시스템을 모델링한 가스 공급 시스템 모델, 선박의 엔진을 모델링한 엔진 모델 등을 포함할 수 있다.
인터페이스부(120)는 신호 변환기(121) 및 인터페이스 블럭(122)를 포함할 수 있다.
신호 변환기(121)는 해당 선박 시스템 모델로부터 수신되는 신호를 시뮬링크(Simulink) 통합 플랫폼의 신호로 변환하고, 해당 선박 시스템 모델에 송신하는 신호를 해당 선박 시스템 모델의 통신 방식의 신호로 변환할 수 있다.
예를 들어, 도시된 가스 공급 시스템 모델은 HYSYS 플랫폼 (COM interface)으로 모델링될 수 있으며, 상기 가스 공급 시스템 모델로부터 수신된 신호는 설정된 통신 방식으로 신호 변환되어 인터페이스 블럭(122)으로 전달될 수 있다.
더하여 예를 들어, 도시된 엔진 모델은 S-function (Matlab code) 플랫폼으로 모델링될 수 있으며, 상기 엔진 모델로부터 수신된 신호는 설정된 통신 방식으로 신호 변환되어 인터페이스 블럭(122)으로 전달될 수 있다.
인터페이스부(120)는 시뮬링크(Simulink) 통합 플랫폼으로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 도시된 전력 시스템 모델은 시뮬링크(Simulink) 플랫폼의 일종인 Simscape 플랫폼으로 모델링되어 상기 전력 시스템 모델과 인터페이스부(120) 간에는 신호 변환 과정없이 인터페이스 블럭(122)의 해당 인터페이스를 통해 원하는 서 선박 시스템 모델과 통신할 수 있다.
인터페이스 블럭(122)는 신호 변환기로부터의 신호를 해당 선박 시스템 모델이 통신하고자 하는 선박 시스템 모델의 통신 방식의 신호로 인터페이싱하는 제1 인터페이스(122-1), 제2 인터페이스(122-2) 등의 복수의 인터페이스(122-1, 122-2)를 포함할 수 있다.
즉, 복수의 인터페이스(122-1, 122-2)는 복수의 선박 시스템 모델의 각 모델에 일대일 매칭되는 인터페이스를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치의 인터페이스의 개략적인 구성도이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 복수의 인터페이스 각각(122-N, 여기서 N은 자연수)은 신호 입력부(122-Na), 모델 연동부(122-Nb) 및 신호 출력부(122-Nc)를 포함할 수 있다.
신호 입력부(122-Na)는 복수의 선박 시스템 모델로부터의 신호를 입력받을 수 있다.
모델 연동부(122-Nb)는 신호 입력부(122-Na)로부터의 신호를 해당 모델의 플랫폼에 연동하여 해당 플랫폼의 통신 방식의 신호로 변환할 수 있다.
신호 출력부(122-Nc)는 모델 연동부(122-Nb)로부터의 신호를 통신하고자 하는 선박 시스템 모델로 출력할 수 있다.
신호 입력부(122-Na) 및 신호 출력부(122-Nc)는 태그 형태로 구축될 수 있고, 추후 시스템 간 인터페이스의 경우 상기 태그만 수정하면 되도록 구성하여 시스템 수정 및 변경이 용이할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치의 개략적인 실제 구성도이다.
도 3을 참조하면, Simulink를 통합 플랫폼으로 하여 LNG 운반선의 전력 시스템 모델, 엔진 모델, 가스공급시스템 모델을 통합한 통합 시뮬레이션 장치를 볼 수 있다. 도시된 제어 시스템 모델은 향후 HILS 수행 시 실제 제어기로 대체되어 연동 될 수도 있다. 상술한 제어 시스템 모델은 modbus, TCP/IP 등의 플랫폼으로 구성될 수 있다.
전력 시스템 모델, 엔진 모델, 가스공급시스템 모델은 선박의 전력 공급과 추진을 담당하는 시스템들로 서로 유기적으로 운영되어야 한다. 기존의 시뮬레이션은 각 시스템 별로 수행되어 연동 운영에 대해 검증할 수 없었으나, 본 발명의 통합 시뮬레이션 장치를 통해서 이러한 부분까지 확대 적용이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 선박은 기계, 전기, 제어, 유체 등이 결합되어 있는 다물리 시스템이므로, 본 발명에 따르면, 통합시뮬레이션을 통해 선박 전체 시스템에 대한 통합 해석이 가능하다. 즉, 통합해석을 통해 선박 설계 검증, 서브 시스템 간 연동되는 부분에 대한 검증, 선박 운영제어 검증 및 최적화 등을 수행할 수 있다. 따라서, 전체 선박 시스템의 안정성을 검증하고 설계 및 운영 최적화가 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치
110: 복수의 선박 시스템 모델
120: 인터페이스부
121: 신호 변환기
122: 인터페이스 블럭
122-1: 제1 인터페이스
122-2: 제2 인터페이스

Claims (5)

  1. 서로 다른 통신 방식을 갖고, 각각 선박의 일부 시스템을 모델링한 복수의 선박 시스템 모델; 및
    상기 복수의 선박 시스템 모델 각각에 송수신되는 신호를 인터페이싱하여 상기 복수의 선박 시스템 모델 간의 통신을 중계하는 인터페이스부
    를 포함하는 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 선박 시스템 모델은
    선박의 전력 시스템을 모델링한 전력 시스템 모델, 선박의 가스 공급 시스템을 모델링한 가스 공급 시스템 모델, 선박의 엔진을 모델링한 엔진 모델을 포함하는 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스부 및 상기 복수의 선박 시스템 모델 중 적어도 일부 모델은 시뮬링크(Simulink) 통합 플랫폼으로 구성되는 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스부는
    해당 선박 시스템 모델로부터 수신되는 신호를 시뮬링크(Simulink) 통합 플랫폼의 신호로 변환하고, 해당 선박 시스템 모델에 송신하는 신호를 해당 선박 시스템 모델의 통신 방식의 신호로 변환하는 신호 변환기; 및
    상기 신호 변환기로부터의 신호를 상기 해당 선박 시스템 모델이 통신하고자 하는 선박 시스템 모델의 통신 방식의 신호로 인터페이싱하는 복수의 인터페이스를 갖는 인터페이스 블럭
    를 포함하는 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 인터페이스 각각은
    상기 복수의 선박 시스템 모델로부터의 신호를 입력받는 신호 입력부
    상기 신호 입력부로부터의 신호를 해당 모델에 연동하여 해당하는 통신 방식의 신호로 변환하는 모델 연동부; 및
    상기 모델 연동부로부터의 신호를 통신하고자 하는 선박 시스템 모델로 출력하는 신호 출력부
    를 포함하는 선박 검증용 통합 시뮬레이션 장치.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114056509A (zh) * 2021-12-10 2022-02-18 上海船舶研究设计院（中国船舶工业集团公司第六0四研究院） 船舶的构建方法、装置和系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102591357B1 (ko) 2021-06-04 2023-10-19 주식회사 우영에스엔엘 컨테이너에 적입되는 우든케이스 화물에 대한 화물안정성 평가 시스템
KR102614431B1 (ko) * 2021-10-12 2023-12-15 에이치디한국조선해양 주식회사 통합 시뮬레이션 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160128640A (ko) * 2015-04-29 2016-11-08 대우조선해양 주식회사 부유식 해상 구조물의 전력 관리 시스템을 테스트하기 위한 방법
KR101723678B1 (ko) * 2015-11-03 2017-04-05 서울대학교산학협력단 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석 통합 시뮬레이션 장치 및 그 방법
KR20170065268A (ko) 2015-12-03 2017-06-13 삼성중공업 주식회사 선박 통합 시뮬레이션 시스템 및 그 제어 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160128640A (ko) * 2015-04-29 2016-11-08 대우조선해양 주식회사 부유식 해상 구조물의 전력 관리 시스템을 테스트하기 위한 방법
KR101723678B1 (ko) * 2015-11-03 2017-04-05 서울대학교산학협력단 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석 통합 시뮬레이션 장치 및 그 방법
KR20170065268A (ko) 2015-12-03 2017-06-13 삼성중공업 주식회사 선박 통합 시뮬레이션 시스템 및 그 제어 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114056509A (zh) * 2021-12-10 2022-02-18 上海船舶研究设计院（中国船舶工业集团公司第六0四研究院） 船舶的构建方法、装置和系统

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