KR20210096454A - 선박 안전 관리 시스템 및 이에 대한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선박 안전 관리 시스템 및 이에 대한 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템은, 선원의 실시간 위치 정보를 포함하는 선원 데이터를 생성하고, 상기 선원의 점검 경로에 따라 선박 점검 항목을 선택적으로 출력하며, 상기 선박 점검 항목에 따른 점검 결과 정보를 생성하여 송신하는 선원 단말, 상기 선원 단말의 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성하고, 수신된 상기 점검 결과 정보에 따라 정상 유무를 판단하며, 비정상인 경우에는 비정상 상태 이미지 및 해결 가이드 정보를 생성하는 안전 관리 서버, 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 선장 지시 사항을 생성하는 선장 단말 및 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보 및 상기 선장 지시 사항 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 항해사 지시 사항을 생성하는 항해사 단말을 포함한다.
Description
본 발명은 선박 안전 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항해 중인 선박에서 화재, 침몰 등과 같은 안전 문제가 발생한 경우에, 선박을 자동으로 제어하고 관리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
선박사고의 예방 및 감소를 위하여 UN 산하의 국제해사기구인 IMO에서 안전관리시스템인 국제안전관리규약(ISM CODE)을 제정하여 각 해운기업에서 수립 및 시행토록 강제화하고 있다.
이때, 국제안전관리규약(ISM CODE)은, 해상안전 및 해양환경보전을 위해 선박 자체의 구조 및 설비의 물리적 안정성과, 선원의 자격검증 및 자질 등의 요건강화에 관한 사항을 총망라한다. 따라서 선박은 안전관리시스템 규정에 의해 선박의 안전관리상태를 수집, 기록, 유지 운영해야 한다.
그러나, 기존의 ISM 운영시 종이 문서에 의해 업무가 이루어지므로 접근성 및 활용성이 떨어지고, 스마트 기기를 활용한 방법에 비해 상대적으로 비효율적이다. 따라서 ISM 제정의 근본 목적인 안전운항 업무에 집중하지 못하고, 많은 업무시간을 문서 작업에 할애하고 있으며, 작업 현장에서 기록된 수기 자료를 PC 내의 문서파일 보고서에 재입력하는 등 비효율적인 이중 작업이 이루어지고, 자료의 오기, 누락과 같은 문제가 불가피하였다.
이에 선박의 체계적 관리를 통한 사고예방 및 비용절감을 위하여, ISM 운영시 ICT 기술을 접목한 e-ISM 시스템(선박용 위치기반 자동업무 시스템) 구축이 절실히 필요한 실정이다.
더불어, 선박의 운항 사고예방 및 비용절감을 위하여 선내시스템의 정보를 원격으로 감시하는 시스템이 개발되고 있으나, 선박의 안전을 주 목적으로 하는 시스템의 개발은 전무한 실정이다.
종래의 선박 안전 관리 시스템은, 연료비를 비롯한 운항비용 절감에 주목적을 두어 안정성 고려가 미흡하고, 선박의 긴급상황을 실시간으로 해상 및 육상에서 판단하기 어려우며, 해양사고 대응을 위하여 육상에서 지원하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
한편, 해양사고에는 화재, 전복, 좌초 등의 다양한 사고의 종류가 있다. 여기서, 화재사고는, 초기 화재의 인지 미흡이나 대응 미숙으로 인하여 화재가 확산되어 선박이 전소될 수 있으므로, 화재를 신속하게 감지하고 대응하는 것이 필요하다. 그리고, 전복사고는, 항해 중 선박의 복원성 상실로 인하여 발생할 수 있다. 즉, 선박은 출항 전 밸러스팅(Ballasting) 작업이 제대로 이루어지지 않은 상태에서 출항한 후, 연료유나 청수의 소모와 기상악화로 인하여 복원력이 상실되어 전복될 수 있다. 또한, 선박은 임의 개조로 인한 복원성 불량, 지정된 탱크에 평형수가 미적재되어 발생한 무게중심 상승, 기상악화에 의한 강한 바람과 파도 등의 영향으로 전복될 수 있다. 그리고, 좌초사고는, 선박 운행자가 항해 중에 항해장비의 이상상태를 인식하지 못하고, 항해장비의 계기판에 잘못 나타난 위치정보를 기반으로 운행함으로써, 발생할 수 있다.
따라서, 선박 운항 중에 실시간으로 선박 상태를 모니터링하여 해양사고를 예방하며, 해양사고 발생 시, 선내 운항자가 신속한 초기대응을 하게 하여 대형사고로 확대되는 것을 방지하고, 육상에서 해양사고 대응을 효율적으로 지원하게 할 수 있는 선박 안전 관리 시스템의 개발이 요구된다.
본 발명은 무선 통신 단말을 통해 선박 안전 관리를 효율적으로 수행하고, 시 승객, 선원, 항해사 및 선장의 정보 교환을 원활하게하는 선박 안전 관리 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 선박의 상태에 대한 데이터를 실시간으로 수집하여 분석하고, 위기 상황 발생 시 이에 따른 위기 대응 가이드 정보를 제공하는 선박 안전 관리 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 안전 관리 시스템은, 선원의 실시간 위치 정보를 포함하는 선원 데이터를 생성하고, 상기 선원의 점검 경로에 따라 선박 점검 항목을 선택적으로 출력하며, 상기 선박 점검 항목에 따른 점검 결과 정보를 생성하여 송신하는 선원 단말, 상기 선원 단말의 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성하고, 수신된 상기 점검 결과 정보에 따라 정상 유무를 판단하며, 비정상인 경우에는 비정상 상태 이미지 및 해결 가이드 정보를 생성하는 안전 관리 서버, 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 선장 지시 사항을 생성하는 선장 단말 및 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보 및 상기 선장 지시 사항 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 항해사 지시 사항을 생성하는 항해사 단말을 포함할 수 있다.
또한, 선박 안전 관리 시스템은, 승객의 실시간 위치 정보를 포함하는 승객 데이터를 생성하여 송신하고, 위기 상황 발생시 알람 및 위기대응 가이드 정보를 수신하여 출력하는 승객 단말;을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 안전 관리 서버는, 상기 선박에 설치된 다수의 감지 장치로부터 상기 선원 데이터, 상기 승객 데이터, 운항 데이터 및 환경 데이터 중 적어도 하나 이상을 수집하고 송신하는 수집부, 상기 선원의 위치를 기반으로 최단 시간 또는 최단 거리를 산출하여 최적의 점검 경로를 생성하고, 상기 점검 결과 정보를 기반으로 상기 선박 점검 항목의 상태 분석을 수행하는 점검 분석 모듈, 상기 수집된 데이터를 기반으로 정적 복원성, 동적 복원성, 선원 운동성 지수 및 선박과 파랑 간의 공진(Resonance) 발생 여부를 산출하여 상기 선박의 복원성 분석을 수행하는 복원성 분석 모듈, 상기 수집된 데이터를 기반으로 화재 발생 여부를 감지함에 따라 상기 선박의 화재 분석을 수행하는 화재 분석 모듈, 상기 수집된 데이터를 기반으로 항해시 운항 설비의 이상 상태를 감지함에 따라 상기 선박의 항해 분석을 수행하는 항해 분석 모듈 및 분석 결과에 따라 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보, 상기 알람 및 상기 위기대응 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 안전 관리 방법은 선원의 실시간 위치 정보를 포함하는 선원 데이터를 생성하고, 상기 선원의 점검 경로에 따라 선박 점검 항목을 선택적으로 출력하며, 상기 선박 점검 항목에 따른 점검 결과 정보를 생성하여 송신하는 선원 점검 단계, 상기 선원의 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성하고, 수신된 상기 점검 결과 정보에 따라 정상 유무를 판단하며, 비정상인 경우에는 비정상 상태 이미지 및 해결 가이드 정보를 생성하는 안전 관리 단계, 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 선장 지시 사항을 생성하는 선장 지시 단계 및 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보 및 상기 선장 지시 사항 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 항해사 지시 사항을 생성하는 항해사 지시 단계를 포함할 수 있다.
또한, 선박 안전 관리 방법은 승객의 실시간 위치 정보를 포함하는 승객 데이터를 생성하여 송신하고, 위기 상황 발생시 알람 및 위기대응 가이드 정보를 수신하여 출력하는 승객 알림 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 안전 관리 단계는, 상기 선박에 설치된 다수의 감지 장치로부터 상기 선원 데이터, 상기 승객 데이터, 운항 데이터 및 환경 데이터 중 적어도 하나 이상을 수집하고 송신하는 수집 단계, 상기 선원의 위치를 기반으로 최단 시간 또는 최단 거리를 산출하여 최적의 점검 경로를 생성하고, 상기 점검 결과 정보를 기반으로 상기 선박 점검 항목의 상태 분석을 수행하는 점검 분석 단계, 상기 수집된 데이터를 기반으로 정적 복원성, 동적 복원성, 선원 운동성 지수 및 선박과 파랑 간의 공진(Resonance) 발생 여부를 산출하여 상기 선박의 복원성 분석을 수행하는 복원성 분석 단계, 상기 수집된 데이터를 기반으로 화재 발생 여부를 감지함에 따라 상기 선박의 화재 분석을 수행하는 화재 분석 단계, 상기 수집된 데이터를 기반으로 항해시 운항 설비의 이상 상태를 감지함에 따라 상기 선박의 항해 분석을 수행하는 항해 분석 단계 및 분석 결과에 따라 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보, 상기 알람 및 상기 위기대응 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 출력하는 출력 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템 및 방법은 해상 선박에서 발생하는 각종 사고에 대한 대응을 효율적으로 지원할 수 있다.
또한, 안전 관리 및 비용 효율적인 ISM 시스템(선박용 위치기반 자동업무 시스템) 구축을 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템의 안전 관리 서버의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템의 데이터의 흐름을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 안전 관리 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템의 안전 관리 서버의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템의 데이터의 흐름을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 안전 관리 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이때, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 처리 흐름도 도면들의 각 구성과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 구성(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 구성들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 구성들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 구성들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템(1)의 구성도이고, 선박 안전 관리 시스템(1)은 안전 관리 서버(10), 선원 단말(100), 선장 단말(200), 항해사 단말(300) 및 승객 단말(400)로 구성될 수 있다.
이때, 선원 단말(100) 및 승객 단말(400)은 유선 또는 무선 방식으로 안전 관리 서버(10)에 접속할 수 있는, 1 이상의 프로세서 및 1 이상의 메모리를 갖는 컴퓨팅 단말 장치이다. 이와 같은 단말 장치로는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC), 이동 전화기, 화상 전화기, 전자책 리더(e-book reader), 데스크탑(desktop) PC, 랩탑(laptop) PC, 넷북(netbook) PC, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA), 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP), MP3 플레이어, 이동 의료 디바이스, 카메라, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD), 전자 의류, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 워치(smart watch)) 등의 컴퓨팅 장치가 이에 해당될 수 있다.
어디까지나 이는 예시에 불과할 뿐이며, 본 발명에서의 단말은 상술한 예시들 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 또는 향후 개발될 데이터 또는 신호 전송이 가능한 모든 장치를 포함하는 개념으로 해석되어야 한다.
그리고 선원 단말(100) 및 승객 단말(400)에는 하나 이상의 어플리케이션 (Application)이 설치되어 있을 수 있으며, 특히 본 발명의 일 실시예인 선박 안전 관리 시스템(1)과 관련된 API(Application Program Interface) 또는 임베디드 소프트웨어(Embaded Software)를 포함하는 어플리케이션이 설치되어 있을 수 있다.
또한, 선원 단말(100) 및 승객 단말(400) 각각에 구비된 통신부는 안전 관리 서버(10)와 데이터 또는 신호를 송신 및 수신하도록 구성된다. 또한, 선원 단말(100) 및 승객 단말(400) 각각의 제어부는 상기 통신부와 기능적으로 연결되어 안전 관리 서버(10)를 포함하는 다른 디바이스들 즉, 선장 단말(200) 및 항해사 단말(300)과 데이터 또는 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다.
그리고 선장 단말(200) 및 항해사 단말(300) 또한, 유선 또는 무선 방식으로 안전 관리 서버(10)에 접속할 수 있는, 1 이상의 프로세서 및 1 이상의 메모리를 갖는 컴퓨팅 단말 장치이고, 키오스크(KIOSK)인 것이 바람직하다.
따라서 선원 단말(100), 선장 단말(200), 항해사 단말(300) 및 승객 단말(400)은 디스플레이 모듈을 갖는 모든 유무선 가전/통신 단말을 포함할 수 있으며, 이동 통신 단말 이외에 컴퓨터, 노트북, 태블릿 PC 등의 정보 통신 기기이거나 이를 포함하는 장치일 수 있다.
상기 디스플레이 모듈은 음성 인증 결과 여부를 출력할 수 있으며, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-inkdisplay), 투명 디스플레이(TOLED, transparent organic light emitting diode) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 디스플레이 모듈이 터치스크린인 경우에는 음성 입력과 동시에 각종 정보를 출력할 수 있다.
그리고 안전 관리 서버(10)의 일예로 클라우드(Cloud) 서버, IMS(IP Multimedia Subsystem) 서버, 텔레포니 어플리케이션(Telephony Application) 서버, IM(Instant Messaging) 서버, MGCF(Media Gateway Control Function) 서버, MSG(Messaging Gateway) 서버, CSCF(Call Session Control Function) 서버를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 네트워크(Network)는 선원 단말(100), 항해사 단말(200), 선장 단말(300) 및 승객 단말(400)과 안전 관리 서버(10) 간의 텍스트(Text), 디지털 이미지, 디지털 영상 등 데이터 송수신을 위한 데이터 통신망을 의미하며, 그 종류에는 특별히 제한되지 않는다.
그리고 단말 각각은 상기 네트워크를 통해 접속이 가능하며, 상기 네트워크는 구내 정보 통신망(local area network, LAN), 도시권 통신망(metropolitan area network, MAN), 광역 통신망(wide area network, WAN), 인터넷, 2G, 3G, 4G 이동 통신망, 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro) 등을 포함할 수 있고, 무선 네트워크뿐만 아니라 유선 네트워크를 포함함은 물론이다. 이러한 통신 네트워크로 인터넷 등을 들 수 있다. 이때, 무선 네트워크는 WLAN (Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(WorldInteroperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 선박 안전 관리 시스템(1)은 선원의 실시간 위치 정보를 포함하는 선원 데이터를 생성하고, 상기 선원의 점검 경로에 따라 선박 점검 항목을 선택적으로 출력하며, 상기 선박 점검 항목에 따른 점검 결과 정보를 생성하여 송신하는 선원 단말(100), 선원 단말(100)의 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성하고, 수신된 상기 점검 결과 정보에 따라 정상 유무를 판단하며, 비정상인 경우에는 비정상 상태 이미지 및 해결 가이드 정보를 생성하는 안전 관리 서버(10), 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 선장 지시 사항을 생성하는 선장 단말(200) 및 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보 및 상기 선장 지시 사항 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 항해사 지시 사항을 생성하는 항해사 단말(300)을 포함할 수 있다.
더불어, 선박 안전 관리 시스템(1)은 승객의 실시간 위치 정보를 포함하는 승객 데이터를 생성하여 송신하고, 위기 상황 발생시 알람 및 위기대응 가이드 정보를 수신하여 출력하는 승객 단말(400)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 선원 단말(100) 및 승객 단말(400)의 실시간 위치 정보를 제공하는 수단은 GPS, 비콘(beacon), NFC, 또는 RFID 방식일 수 있으며, 상기 위치 정보는 안전 관리 서버(10)로 송신될 수 있다.
다만, 선박 내에서 접근이 어려운 위험 구역은 상술한 수단 이외에 추가적으로 비콘을 설치함으로써, 상기 선원의 위치 정보를 어디에서든 명확히 수집할 수 있다.
그리고 안전 관리 서버(10)는 선박의 지도(설계도)와 매핑하여 선원의 위치를 정확히 판단할 수 있으며, 최적의 점검 경로를 생성하는데, 상기 최적의 점검 경로는 상기 선원이 시간 및 거리를 효율적으로 이동할 수 있는 최단시간 또는 최단거리를 가지는 경로일 수 있다.
따라서 안전 관리 서버(10)는 선원이 처리 해야 할 해당 업무 리스트 및 상기 선원의 실시간 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성할 수 있고, 상기 점검 경로를 선원 단말(100)로 송신하면, 선원의 현재 위치에서 처리 가능한 선박 점검 항목을 선원 단말(100)에서 출력할 수 있다.
다시 말해, 선원 단말(100)을 통해 선원의 실시간 위치 정보에 따라 상기 점검 경로에 따른 상기 선박 점검 항목이 출력될 수 있다. 그리고 상기 선원은 상기 선박 점검 항목을 확인하여 상기 점검 결과 정보인 체크리스트(안전 관리 상태를 수집, 기록, 유지, 체크한 결과)를 선원 단말(100)에 입력하고 이를 안전 관리 서버(10)로 송신할 수 있다.
여기에서, 선원 단말(100)에 출력되는 상기 선박 점검 항목은 항해정보, 기관정보, E-ISM 문서, 선박 장비 매뉴얼, 선박 업무 교육 자료 중 적어도 하나 이상일 수 있으며, 선교, 사무실, 펌프실 등을 포함하는 선실과 같은 선박 업무 구역에서 열람이 필요한 정보일 수 있다. 이때 e-ISM 문서는 ISM Code(국제안전관리규약)에 따른 업무 처리와 선박의 안전 운항에 필요한 정보를 전자 문서화한 것이다.
그리고 안전 관리 서버(10)는 선원 단말(100)로부터 상기 점검 결과 정보를 수신하고, 이를 기반으로 점검을 시행한 선박 내 기관, 장비, 설비, 항해정보, 기관정보, E-ISM 문서, 선박 장비 매뉴얼, 선박 업무 교육 등의 정상 유무를 판단할 수 있다.
이때, 안전 관리 서버(10)에 구비된 데이터베이스(17)에 모든 송수신 기록 및 관련 문서들이 저장될 수 있다.
한편, 안전 관리 서버(10)가 상기 점검 결과 정보를 비정상으로 판단한 경우에는, 상기 비정상 상태 이미지를 생성하고, 정상으로 유지보수하는 상기 해결 가이드 정보를 생성할 수 있다. 이때, 상기 비정상 상태 이미지는 비정상으로 판단된 선박 내 기관, 장비, 설비, 구역 등을 실제와 유사하도록 3D 렌더링한 이미지 또는 실사 이미지 또는 영상으로써, 선장, 항해사 및 선원들에게 비정상 상태를 시각적으로 알릴 수 있다.
안전 관리 서버(10)는 도 2를 참조하여 자세히 후술하기로 한다.
그리고 선장 단말(200)은 안전 관리 서버(10)로부터 상기 점검 결과 정보와 함께 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보를 수신하여 선장에게 출력하고, 선장의 지시 사항을 입력받음으로써 상기 선장 지시 사항을 생성하여 송신할 수 있다.
이때, 상기 선장 지시 사항은 항해사 단말(300)뿐만 아니라, 안전 관리 서버(10) 및 선원 단말(100)에도 송신될 수 있다.
더불어, 선장 단말(200)은 여러 상황별로 선장 지시 사항을 저장하고, 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 중 적어도 하나 이상에 대응하는 상기 선장 지시 사항을 자동으로 추출하여 출력할 수 있다.
그리고 항해사 단말(300)은 상기 점검 결과 정보와 함께 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결가이드 정보 및 상기 선장 지시 사항을 수신하여 항해사에게 출력하고, 선장의 지시 사항에 따른 항해사의 지시 사항을 입력받을으로써 상기 항해사 지시 사항을 생성하여 송신할 수 있다.
이때, 상기 항해사 지시 사항은 선원 단말(100)뿐만 아니라, 안전 관리 서버(10) 및 선장 단말(200)에도 송신될 수 있다.
더불어, 항해사 단말(300)은 여러 상황별로 항해사 지시 사항을 저장하고, 상기 선장 지시 사항, 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 중 적어도 하나 이상에 대응하는 상기 항해사 지시 사항을 자동으로 추출하여 출력할 수 있다.
따라서 선박 내 점검 결과가 비정상으로 판단되는 경우에, 비정상 상태 정보및 해결 가이드를 선박 내 모든 근무자들이 효과적으로 수신할 수 있고, 선장 및 항해사의 지시 사항을 시간 효율적으로 송수신할 수 있다.
그리고 승객 단말(400)은 단말에 구비된 GPS를 기반으로 실시간 위치 정보 및 승객 데이터를 생성하여 안전 관리 서버(10)로 송신하고, 안전 관리 서버(10)는 선박의 지도(설계도)와 매핑하여 승객들의 위치를 정확히 판단할 수 있다. 이때, 상기 승객 데이터는 승객의 이름, 나이, 동승자 이름, 탑승구역, 탑승시간 등과 같은 정보일 수 있다.
따라서 화재, 침몰 등과 같은 위기 상황 발생시에 승객 단말(400)을 통해 승객들의 위치를 파악하고, 승객들에게 알람 및 위기대응 가이드 정보를 출력할 수 있다. 즉, 위기 상황 발생시 승객 단말(400)로 신속하게 알람을 출력함으로써 인명 피해를 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템의 안전 관리 서버의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 안전 관리 서버(10)는, 상기 선박에 설치된 다수의 감지 장치로부터 상기 선원 데이터, 상기 승객 데이터, 운항 데이터 및 환경 데이터 중 적어도 하나 이상을 수집하고 송신하는 수집부(11), 상기 선원의 위치를 기반으로 최단 시간 또는 최단 거리를 산출하여 최적의 점검 경로를 생성하고, 상기 점검 결과 정보를 기반으로 상기 선박 점검 항목의 상태 분석을 수행하는 점검 분석 모듈(12), 상기 수집된 데이터를 기반으로 정적 복원성, 동적 복원성, 선원 운동성 지수 및 선박과 파랑 간의 공진(Resonance) 발생 여부를 산출하여 상기 선박의 복원성 분석을 수행하는 복원성 분석 모듈(13), 상기 수집된 데이터를 기반으로 화재 발생 여부를 감지함에 따라 상기 선박의 화재 분석을 수행하는 화재 분석 모듈(14), 상기 수집된 데이터를 기반으로 항해시 운항 설비의 이상 상태를 감지함에 따라 상기 선박의 항해 분석을 수행하는 항해 분석 모듈(15) 및 분석 결과에 따라 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보, 상기 알람 및 상기 위기대응 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 출력하는 출력부(16)를 포함할 수 있다.
더불어, 안전 관리 서버(10)는 플랫폼 내지 데이터 등을 저장할 수 있는 송신부 및 수신부를 포함하는 무선통신부(Radio Communication unit, 18), 데이터베이스(17), 및 제어부(또는 프로세서, 미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이는 예시에 불과하며 상기 도 2에 도시된 구성 외 다른 구성을 더 포함할 수 있다.
이때, 안전 관리 서버(10)의 신호 처리, 계층 처리 등 선원 단말(100), 선장 단말(200), 항해사 단말(200) 및 승객 단말(400) 중 적어도 하나 이상과의 데이터 통신에 대한 전반적인 과정은 데이터베이스(17) 및 상기 제어부에 의해 제어되며, 데이터베이스(17), 무선통신부(18) 및 상기 제어부 간에는 연결 관계가 형성될 수 있다.
또한, 안전 관리 서버(10)에 포함된 무선통신부(18)는 앞서 언급한 바와 같이 송신부 및 수신부를 포함할 수 있으며, 송신부 및 수신부는 선원 단말(100), 선장 단말(200), 항해사 단말(300) 또는 승객 단말(400) 간에 데이터 또는 신호를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다.
그리고 안전 관리 서버(10)는 선박 내 단말과의 무선 통신 이외에도 LTE-Maritime과 같은 해상 무선 통신을 통해 육지에 보고될 수 있으며, 육지에서 문서를 전송받는 대상은 선사, 선주, 항만 등이 될 수 있다.
이때 해상에서는 위성을 통해 선박과 육지 간에 통신이 연결되기 때문에 통신 비용이 고가이다. 따라서 송신 정보를 기호화된 코드 변환하여, 데이터 용량을 최소화함으로써, 위성 통신 비용을 절감할 수 있다. 기호화된 코드를 사용할 경우 육상 서버에서 코드에 대한 데이터 변환 규약이 필요할 수 있다.
구체적으로, 수집부(11)는 선원 단말(100)로부터 선원 데이터를 수집하고, 승객 단말(400)로부터 승객 데이터를 수집할 수 있다. 그리고 수집부(11)는 운항 데이터 및 환경 데이터를 수집하는데, 이는 선박 내의 운항 설비에 설치된 다수의 센서로부터 수집될 수 있으며, 모든 데이터들은 일정한 주기를 가지고 수집될 수 있다. 또한, 중요도가 높은 일부 데이터들은 짧은 주기로 수신하여 수집될 수 있고, 상대적으로 중요도가 낮은 데이터들은 긴 주기로 수신하여 수집될 수 있다.
예를 들어, 수집부(11)의 상기 운항 데이터 및 상기 환경 데이터는 선박의 방향을 조종하기 위한 조타기(Steering Gear), 선교항해기기 등과 같은 선박의 운항 설비로부터 수집할 수 있고, 엔진, 발전기, 탱크, 벨브 등과 같은 주요기관의 감시제어시스템(AMS: Alarm Monitoring and Control System), 경사계, 화재감지 센서(연기감지 센서, 열감지 센서, 가스감지 센서, 농도 센서 등), 방화문 및 수밀문의 개폐감지 센서, 연료유 유출감지 센서, 탱크 수위감지 센서 등과 같은 선박 내에 설치된 다수의 센서로부터 수집할 수 있다.
그리고 점검 분석 모듈(12)은 수집부(11)에서 수집한 선원 단말(100)의 실시간 위치 정보를 포함하는 상기 선원 데이터를 수신하고, 선박의 지도(설계도)와 매핑하여 선원의 위치를 정확히 판단할 수 있으며, 이를 기반으로 최적의 점검 경로를 생성할 수 있다.
이때, 상기 최적의 점검 경로는 상기 선원이 시간 및 거리를 효율적으로 이동할 수 있는 최단시간 또는 최단거리를 가지는 경로일 수 있다.
즉, 점검 분석 모듈(12)은 상기 선원이 처리 해야 할 해당 업무 리스트 및 상기 선원의 실시간 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성할 수 있고, 무선통신부(18)를 통해 상기 점검 경로를 선원 단말(100)로 송신할 수 있다.
또한, 점검 분석 모듈(12)은 선원 단말(100)로부터 상기 점검 결과 정보를 수신하고, 이를 기반으로 점검을 시행한 선박 내 기관, 장비, 설비, 항해정보, 기관정보, e-ISM 문서, 선박 장비 매뉴얼, 선박 업무 교육 등의 정상 유무를 판단할 수 있다. 이때, 데이터베이스(17)에 모든 송수신 기록 및 관련 문서들이 저장될 수 있다.
한편, 점검 분석 모듈(12)에서 상기 점검 결과 정보를 비정상으로 판단한 경우에는, 상기 비정상 상태 이미지를 생성하고, 정상으로 유지보수하는 상기 해결 가이드 정보를 생성할 수 있다. 이때, 상기 비정상 상태 이미지는 비정상으로 판단된 선박 내 기관, 장비, 설비, 구역 등을 실제와 유사하도록 3D 렌더링한 이미지 또는 실사 이미지 또는 영상으로써, 선장, 항해사 및 선원들에게 비정상 상태를 시각적으로 알릴 수 있다.
그리고, 데이터베이스(17)를 이용하여 비정상 상태를 정상으로 유지보수하는 상기 해결 가이드 정보를 산출하고, 상기 운항 설비의 조작 방법 및 정비 방법에 관한 상기 위기대응 가이드 정보를 산출하되, 데이터베이스(17)는 이상 현상 조건별로 고장 원인 및 조치 사항을 저장할 수 있다.
예를 들어, 데이터베이스(17)는 설비 매뉴얼, 정비 지침서, 정비 노하우 등과 같은 전문가 지식을 이상 현상 조건별로 고장 원인 및 조치 사항을 저장할 수 있다.
따라서 데이터베이스(17)에서 점검 분석 또는 복원성 분석 또는 화재 분석 또는 항해 분석에 따른 이상 상태를 검색하고, 각각의 분석에 따른 이상 상태에 부합하는 이상 현상 조건을 검출하면, 검출된 이상현상 조건에 해당하는 고장 원인 및 조치 사항을 데이터베이스(17)로부터 추출함으로써, 상기 해결 가이드 정보 또는 상기 기대응 가이드 정보를 산출할 수 있다.
그리고 복원성 분석 모듈(13)은, 상기 선박에 선적된 화물 중량의 변경 및 화물 배치의 부절적성으로 인한 상기 선박의 정적 복원성 저하를 확인하기 위하여, 출항 전, 상기 선박의 횡메타센터(M)와 무게중심(G)까지의 거리인 GM값을 산출할 수 있다.
이때, 상기 화물은 차량과 같은 중량이 큰 종류일 수 있으며, 상기 GM값을 정확하게 산출하기 위해 승객의 수와 위치, 선박에 구비되는 탱크와 같은 큰 중량을 가지는 장비를 고려해야 한다.
따라서 출항 전, 선박의 횡메타센터(M)와 무게중심(G)까지의 거리인 GM값을 산출하고, 산출된 GM값과 미리 설정된 정적 복원성 기준값을 비교한다. 산출된 GM값이 미리 설정된 정적 복원성 기준값 미만인 경우, 정적 복원성이 위험 상태로 저하된 것으로 판단될 수 있다.
또한, 복원성 분석 모듈(13)은 해상날씨의 악화에 따라 바람 및 파랑의 외력에 의한 선박의 동적 복원성 저하를 확인하기 위하여, 운항 중, 선박의 전복력 대한 복원력의 비율(%)인 동적 복원성 지수를 산출하고, 산출된 동적 복원성 지수와 미리 설정된 복원성 기준지수를 비교한다. 산출된 동적 복원성 지수가 미리 설정된 복원성 기준지수 미만인 경우, 동적 복원성이 위험 상태로 저하된 것으로 판단될 수 있다.
또한, 복원성 분석 모듈(13)은 해상날씨의 악화에 따라 바람 및 파랑의 외력에 의한 선박의 선원의 운동성 저하를 확인하기 위하여, 운항 중, 선박의 움직임이 선원의 업무효율에 미치는 영향을 나타내는 선원 운동성 지수를 산출한다. 수집부(11)를 통해 수집된 상기 선원 데이터를 기반으로 산출될 수 있으며, 선원 운동성 지수는 선박의 움직임 정도에 반비례하게 산출될 수 있다. 예를 들어, 선원 운동성 지수는, 움직임 정도를 최대값 및 최소값을 기준으로 0과 1사이의 실수값으로 정규화하고, 1에서 정규화된 값을 감하고, 감한 값을 퍼센트(%)값으로 변환하여 산출될 수 있다. 여기서, 선박의 움직임 정도는 종동요(Pitching), 횡동요(Rolling), 수직가속도(Heave acceleration) 및 수평가속도(Sway acceleration)를 포함한다.
따라서 복원성 분석 모듈(13)은 산출된 선원 운동성 지수와 미리 설정된 운동성 기준지수를 비교하고, 산출된 선원 운동성 지수가 미리 설정된 운동성 기준지수 미만인 경우, 선원 운동성이 악화되어 위험 상태로 저하된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 복원성 분석 모듈(13)은 선박과 파랑의 상호작용으로 인한 선박의 공진 위험성을 확인하기 위하여, 운항 중, 선박과 파랑 간의 공진 발생 여부를 산출할 수 있다.
예를 들어, 복원성 분석 모듈(13)은 싱크로노스 롤링(Synchronous rolling), 파라메트릭 롤링(Parametric rolling), 하이웨이브어택(High wave attack) 및 서프라이딩과 브로칭(Surf-riding & broaching) 4가지의 선박과 파랑 간의 공진의 발생여부를 판단할 수 있다.
여기서, 싱크로노스 롤링은 선박의 고유 횡동요주기와 파도의 만남주기가 일치할 경우에 발생한다. 그리고, 파라메트릭 롤링은 파도가 선박의 선수나 선미로 입사됨에도 불구하고 횡동요가 발생하는 현상으로, 파도의 만남주기가 선박의 고유 횡동요주기의 대략 절반일 경우에 발생한다. 그리고, 하이웨이브어택은 선박이 파도의 최고점에 지속적으로 놓이게 되어 정적 복원력이 감소하는 현상으로, 파도의 파장이 선박길이의 0.8배 이상이고 유의파고(significant wave height)가 선박길이의 0.04배보다 큰 경우에 발생한다. 그리고, 서프라이딩과 브로칭은 선박이 파도를 선미로부터 받으며 운항할 때, 선체중앙이 파도의 마루나 오르막 파면에 위치함으로써, 급격한 선수의 동요가 발생하여 선체가 파도와 평행하게 놓이는 경우에 발생한다.
더불어, 복원성 분석 모듈(13)은 기상 정보에 따른 상기 정적 복원성 지수 및 상기 동적 복원성 지수의 예상 시뮬레이션을 제공할 수 있다.
그리고 화재 분석 모듈(14)은, 수집부(11)를 통해 상기 환경 데이터 및 상기 승객 데이터를 수집하고, 이를 기반으로 화재 발생을 감지한 화재 감지 센서가 설치된 위치 정보를 이용하여 화재 발생 위치를 산출할 수 있고, 상기 화재 발생 위치 및 승객 단말(400)의 실시간 위치 정보 및 상시 승객 데이터를 이용하여, 승객이 모두 대피하는데 소요되는 대피 소요 시간을 산출할 수 있다.
또한, 화재 분석 모듈(14)은 상기 환경 데이터를 기반으로 화재로 인한 화염, 온도 및 연기의 정도를 판단하여 비상 탈출로를 차단하기 전까지의 한계 시간인 대피 가용 시간을 산출할 수 있다.
그리고 화재 분석 모듈(14)은 산출된 화재 발생 위치 및 승객 탑승률을 이용하여 승객이 모두 대피하는데 소요되는 대피 소요 시간 및 화재로 인한 화염, 온도, 연기가 비상탈출로를 차단하기 전까지의 한계시간인 대피 가용 시간을 산출하여 화재 분석을 수행한다. 예를 들어, 화재 발생 위치 및 승객 탑승률에 따른 대피 소요 시간 및 대피 한계 시간은 테이블 형태로 미리 저장될 수 있다.
따라서 화재 분석 모듈(14)에서 상기 위기대응 가이드 정보는 화재 발생 위치, 상기 대피 소요 시간, 상기 대피 가용 시간 및 상기 비상 탈출로를 포함하여 생성될 수 있다. 이와 더불어 상기 위기대응 가이드 정보는 소화 설비 위치 정보 및 화재 안전 구역을 포함할 수 있다.
더불어, 화재 분석 모듈(14)은 상기 환경 데이터를 기반으로 화재뿐만 아니라, 유해 물질을 감지하고, 상기 유해 물질의 확산 유무 및 확산 시간을 산출할 수 있다. 즉, 화재 분석 모듈(14)은 수집부(11)로부터 상기 유해 물질의 정보 및 기상 정보뿐만 아니라, 각 농도 검출센서가 설치된 위치 정보를 기반으로 유출 위치정보를 수신할 수 있다.
예를 들어, 상기 농도 검출센서의 상기 위치 정보 및 풍향, 풍속, 습도 중 어느 하나 이상을 포함하는 기상 정보를 통해, 최초 일정수준 이상의 상기 유해 물질 농도가 측정된 제1 농도 검출센서의 위치와 그 다음으로 상기 유해 물질 농도 값이 일정수준 이상으로 측정된 제2 농도 검출센서의 위치를 확인할 수 있다. 그러면, 상기 제1 농도 검출센서와 상기 제2 농도 검출센서 각각에서 측정된 풍속, 풍향, 습도 등의 기상 정보와 상기 유해 물질의 입자크기, 형태, 중량 등과 같은 정보를 통해 상기 유해 물질에 대한 유출 위치정보를 산출할 수 있다.
또한, 각 농도 검출센서의 정보를 통해 상기 유해 물질의 농도 변화량을 기반으로 확산 시간, 확산 속도 및 확산 범위를 산출할 수 있고, 이를 기반으로 확산 경로를 산출할 수 있다.
그러면 화재 분석 모듈(14)은 상기 확산 경로를 기반으로 상기 대피 가용 시간 및 대피 경로를 산출할 수 있고, 이에 대한 상기 위기대응 가이드 정보를 생성할 수 있다.
이때, 상기 유해 물질은 화재로 인해 발생한 인체에 유해한 물질일 수 있고, 선박 내 화물의 잘못된 보관에 의해 유출된 인체에 해로운 물질일 수 있다.
이때 동일한 위기대응 가이드라 할지라도, 근무자의 직책(선장, 일등항해사, 이등항해사, 삼등항해사, 갑판장, 통신장, 조리장, 기관장, 일등기관사, 이등기관사 등)에 따라 체크 및 기록해야 될 업무 항목이 다를 수 있다. 이에 따라 근무자의 직책에 매칭되는 위기대응 가이드를 생성하여 출력할 수 있다.
그리고 항해 분석 모듈(15)은 상기 운항 데이터를 기반으로 상기 운항 설비의 이상 상태 여부 또는 비상 상태 여부를 판단하되, 상기 이상 상태는 상기 운항 설비 중 어느 하나가 오작동하는 상태일 수 있고, 상기 비상 상태는 상기 운항 설비 중 어느 하나가 동작이 중지된 상태일 수 있다.
이때, 수집부(11)를 통해 수집된 상기 운항 데이터는 기상 상태, 위도, 경도, 레이더 정보 및 항로 정보 등 운항에 대한 정보일 수 있고, 상기 운항 설비는 운항에 사용되는 모든 기관 장치일 수 있다.
즉, 상기 운항 설비는 조타기(Steering Gear), 선교항해기기 등과 같은 운항장비를 포함할 수 있고, 선박내 기관의 감시제어시스템(AMS: Alarm Monitoring and Control System), 방화문 및 수밀문의 개폐감지 센서, 연료유 유출감지 센서, 탱크 수위감지 센서 등과 같은 센서를 포함할 수 있다.
여기서, 조타기는 타각지시기(Rudder angle indicator)를 통해 타각도값을 출력할 수 있으며, 상태값을 출력할 수 있다. 그리고, 선교항해기기는, 선박자동식별장치(AIS: Auto Identification System), 전자해도표시정보시스템(ECDIS: Electronic Chart Display & Information System), 위성항법장치(GPS: Global Positioning System), 레이더(RADAR), 자동조종장치(Autopilot), 음향측심기(Echo-Sounder), 배의 속력 및 항정을 측정하는 로그(Log), 자이로컴퍼스(Gyro-Compass), INDICATOR, M/ENG, VTS 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, AIS(Auto Identification System)는 선박의 위치에 대해 자동 원격 인식 신호 송수신이 가능한 시스템이고, RADAR는 전파를 발신하고 목표로부터의 반사파를 수신하여 그 목표의 위치를 알아내는 장비이고, ECDIS(Electronic Chart Display and Information System)는 선박에서 사용하는 종이 해도 대신 컴퓨터로 해도 정보를 표시하는 전자해도 시스템이다. ECDIS는 전자해도(ENC:Electronic Navigational Chart)를 실제 항해에 사용할 수 있게 만든 항해 시스템이다. ECDIS는, 전자해도 외에 항해자의 항해계획과 항로감시를 돕기 위해 항해용 센서들과 연결될 수 있고, 매 순간 선박의 위치와 함께 해도정보를 선택적으로 표시할 수 있다. 자이로컴퍼스는 고속 회전체의 회전 관성을 이용하여, 방향 측정이나 회전 각속도의 측정에 사용되는 기구이다. 선박의 방향과 평형성을 일정하게 유지할 수 있도록 하고, INDICATOR는 선박의 내연 기관의 실린더 압력 변화와 피스톤의 움직임과의 관계를 측정하는 계측기이며, M/ENG은 선박의 주엔진을 의미한다. VTS(Vessel Traffic Service; 해상교통관제시스템)는 해상 교통량의 폭주, 위험 화물의 증가와 잠재적인 환경오염의 위험 등으로부터 항만의 안전 또는 항만운영의 효율성을 제고하기 한 통항 서비스 업무이다. VTS 구역 내에서 주변상황 및 해상교통상황을 적시에 제공한다. VTS는 선박의 항해 의사 결정 과정에 도움이 될 수 있도록 하는 정보들을 제공한다.
따라서 항해 분석 모듈(15)은 조타기의 상태값을 모니터링하여 조타기의 이상 상태 여부 또는 비상 상태 여부를 판단할 수 있고, 선교항해기기로부터 출력되는 상태값을 모니터링하여 선교항해기기의 이상 상태 여부 또는 비상 상태 여부를 판단할 수 있고, 선박내 기관의 감시제어시스템이 획득하는 엔진의 상태값을 모니터링하여 엔진의 이상 상태 여부 또는 비상 상태 여부를 판단할 수 있다.
그리고 출력부(16)는 점검 분석 모듈(12)이 상기 점검 결과 정보를 비정상으로 판단한 경우에는 상기 비정상 상태 이미지를 출력하고, 비정상 상태를 해결하기 위한 상기 해결 가이드 정보를 함께 출력할 수 있다.
따라서 상기 비정상 상태 이미지 정보 및 상기 해결 가이드 정보는 무선통신부(18)를 통해 선원 단말(100), 선장 단말(200) 및 항해사 단말(300)로 송신할 수 있다.
또한, 출력부(16)는 복원성 분석 모듈(13)에서 산출된 GM값이 미리 설정된 정적 복원성 기준값 미만인 경우, 상기 산출된 동적 복원성 지수가 미리 설정된 복원성 기준지수 미만인 경우, 상기 산출된 선원 운동성 지수가 미리 설정된 운동성 기준지수 미만인 경우 또는 운항 중 상기 공진이 발생한 경우, 위기 상황이 발생하였음을 알리는 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 출력부(16)는 산출된 GM값이 미리 설정된 정적 복원성 기준값 미만인 경우, 정적 복원성이 위험 상태로 저하되었음 알리는 알람을 발생시킬 수 있다. 또한, 출력부(16)는 산출된 동적 복원성 지수가 미리 설정된 복원성 기준지수 미만인 경우, 동적 복원성이 위험 상태로 저하되었음 알리는 알람을 발생시킬 수 있다. 또한, 출력부(16)는 산출된 선원 운동성 지수가 미리 설정된 운동성 기준지수 미만인 경우, 선원 운동성이 악화되어 위험 상태로 저하되었음 알리는 알람을 발생시킬 수 있다. 또한, 출력부(16)는 운항 중, 선박과 파랑 간의 공진이 발생한 경우, 선박과 파랑 간의 공진으로 위험상태가 되었음을 알리는 알람을 발생시킬 수 있다.
그리고 출력부(16)는 선박의 정적 복원성 저하, 동적 복원성 저하, 선원 운동성 저하 또는 공진에 따른 선박의 위험상태를 정상 상태로 전환하기 위하여, 선박설비의 조작 방법 및 정비 방법을 포함하는 상기 위기대응 가이드 정보를 데이터베이스(17)를 이용하여 산출할 수 있다.
예를 들어, 데이터베이스(17)에서 복원성 분석에 따른 이상 상태를 검색하고, 복원성 분석에 따른 이상 상태에 부합하는 이상현상 조건을 검출하면, 검출된 이상현상 조건에 해당하는 고장 원인 및 조치 사항을 데이터베이스(17)로부터 추출함으로써, 상기 위기대응 가이드 정보를 산출할 수 있다.
그리고 출력부(16)는 화재 분석 모듈(14)에서 화재가 발생한 것으로 판단되면, 이로 인한 비상 상황을 알리는 알람을 출력할 수 있고, 화재 또는 유해 물질의 유출로 인한 상기 이상 상태를 알리는 알람 또는 상기 비상 상태를 알리는 알람을 출력할 수 있으며, 이와 함께 화재 대피 또는 유해 물질 대피에 따른 상기 위기대응 가이드 정보를 출력할 수 있다.
여기에서, 상기 위기대응 가이드 정보는 국제규정에 의해 선박 내에 비치한 대처 메뉴얼과 동일한 것이며, 데이터베이스(17)에 저장될 수 있고, 무선통신부(18)를 통해 선박의 운항 책임자인 선장 단말(200)로 먼저 송신될 수 있다. 이는 선장 단말(200)에 탑재된 어플리케이션이 활성화되면서, 선장 단말(200)에서는 전송받은 대처 메뉴얼을 화면상에 표시하고, 대처 메뉴얼을 음성으로 출력할 수 있다.
그리고 출력부(16)는 상기 정적 복원성 저하 여부, 상기 동적 복원성 저하 여부, 상기 선원 운동성 저하 여부, 상기 공진 발생 여부, 상기 화재 발생 여부, 상기 이상 상태 여부 및 상기 비상 상태 여부 중 적어도 하나 이상을 기반으로 관심 단계의 알람, 주의 단계의 알람, 경계 단계의 알람 및 심각 단계의 알람을 단계적으로 출력할 수 있다.
즉, 출력부(16)는 점검 분석 모듈(12), 복원성 분석 모듈(13), 화재 분석 모듈(14) 및 항해 분석 모듈(15) 중에서 적어도 하나 이상에서 선박 상태를 분석한 결과를 종합하여 전체적인 선박 상태에 따라 알람을 관심 단계, 주의 단계, 경계 단계 및 심각 단계로 발생시킬 수 있으며, 이는 색상과 기호를 달리하여 시각적으로 차이를 알 수 있도록 출력될 수 있다.
예를 들어, 출력부(16)는 항해 분석 모듈(15)에서 운항 설비가 이상 상태로 판단된 경우, 관심 단계의 알람을 발생시킬 수 있다. 그리고 출력부(16)는 복원성 분석 모듈(13)에서 정적 복원성이 저하되거나 선원 운동성이 저하된 것으로 판단된 경우, 주의 단계의 알람을 발생시키고, 동적 복원성이 저하되거나 선박과 파랑 간의 공진이 발생한 것으로 판단된 경우, 경계 단계의 알람을 발생시킬 수 있다.
또한, 출력부(16)는 화재 분석 모듈(14)에서 화재가 발생하거나 상기 운항 설비가 비상 상태로 판단된 경우, 심각 단계의 알람을 발생시킬 수 있다.
그리고 출력부(16)는, 상기 정적 복원성 저하 여부, 상기 동적 복원성 저하 여부, 상기 선원 운동성 저하 여부, 상기 공진 발생 여부, 상기 화재 발생 여부, 상기 이상 상태 여부 및 상기 비상 상태 여부 중 적어도 하나 이상이 발생한 것으로 판단되면 수집부(11)의 민감도를 높이는 활성화 신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 정적 복원성 저하 또는 동적 복원성 저하가 발생한 것으로 판단되면, 출력부(16)는 수집부(11)의 민감도를 높이는 상기 활성화 신호를 수집부(11)로 출력할 수 있고, 상기 활성화 신호를 수신한 수집부(11)는 상기 선원 데이터, 상기 승객 데이터, 상기 운항 데이터 및 상기 환경 데이터를 일정 주기가 아닌 연속하여 수집할 수 있다.
더불어, 상기 활성화 신호를 수신한 수집부(11)는 중요도가 낮게 설정된 선박 내 센서 데이터들의 수집을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 이상 상태가 발생한 것으로 판단되어 출력부(16)가 상기 활성화 신호를 수집부(11)로 송신하면, 상기 운항 설비 중에서 주요한 설비에 구비된 센서 또는 장비로부터 데이터를 수집하고 있던 수집부(11)는 운항에 사용되는 모든 기관 장치에 구비된 센서 데이터의 수집을 수행할 수 있다.
또는 상기 화재가 발생한 것으로 판단되어 출력부(16)가 상기 활성화 신호를 수집부(11)로 송신하면, 선박 내에 설치된 모든 화재 감지 센서들로부터 상기 환경 데이터의 수집을 연속하여 수행할 수 있다.
상기와 같이 수집부(11)의 민감도를 높임으로써, 선박 내에 문제가 발생한 경우 원인을 명확히 찾을 수 있고, 상기 문제로 인한 추가적인 피해를 예방할 수 있다.
따라서 위험 상태에 따른 각종 알림 및 상기 위기대응 가이드 정보는 무선통신부(18)를 통해 선원 단말(100), 선장 단말(200) 및 항해사 단말(300)로 송신할 수 있다.
그러므로 상술한 선박 안전 관리 시스템(1)은 선장, 항해사 및 선원들에게 비상 상황에 따른 피항, 대피, 화재진화 등의 후속조치에 대한 명령을 송수신할 수 있게 되고, 이에 따라 비상 상황에 따른 인명 피해를 최소화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 안전 관리 시스템의 데이터의 흐름을 도시한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 선원 단말(100)은 실시간 위치 정보를 생성하고, 상기 위치 정보는 안전 관리 서버(10)의 수집부(11)로 송신한다(S31).
그러면 안전 관리 서버(10)의 점검 분석 모듈(12)은 선박의 지도(설계도)와 매핑하여 선원의 위치를 정확히 판단하며, 최적의 점검 경로를 생성하는데, 상기 최적의 점검 경로는 상기 선원이 시간 및 거리를 효율적으로 이동할 수 있는 최단시간 또는 최단거리를 가지는 경로일 수 있고, 선원의 현재 위치에서 처리 가능한 선박 점검 항목을 선원 단말(100)에서 출력한다.
따라서 점검 분석 모듈(12)은 선원이 처리 해야 할 해당 업무 리스트 및 상기 선원의 실시간 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성할 수 있고, 상기 점검 경로를 선원 단말(100)로 송신(S32)하면, 선원의 현재 위치에서 처리 가능한 선박 점검 항목을 선원 단말(100)에서 출력한다.
그리고 상기 선원은 상기 선박 점검 항목을 확인하여 상기 점검 결과 정보인 체크리스트(안전 관리 상태를 수집, 기록, 유지, 체크한 결과)를 선원 단말(100)에 입력하고 이를 안전 관리 서버(10)로 송신한다(S33).
리고 안전 관리 서버(10)는 선원 단말(100)로부터 상기 점검 결과 정보를 수신하고, 이를 기반으로 점검을 시행한 선박 내 기관, 장비, 설비, 항해정보, 기관정보, e-ISM 문서, 선박 장비 매뉴얼, 선박 업무 교육 등의 정상 유무를 판단한다.
한편, 점검 분석 모듈(12)이 상기 점검 결과 정보를 비정상으로 판단한 경우(S34)에는, 상기 비정상 상태 이미지를 생성하고, 정상으로 유지보수하는 상기 해결 가이드 정보를 생성할 수 있다.
상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 송신은 선장 단말(200) 및 항해사 단말(300)로 각각 송신할 수 있다(S35, S36).
그리고 선장 단말(200)은 안전 관리 서버(10)로부터 상기 점검 결과 정보와 함께 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보를 수신하여 선장에게 출력하고, 선장의 지시 사항을 입력받음으로써 상기 선장 지시 사항을 생성하여 송신한다(S37).
상기 선장 지시 사항은 안전 관리 서버(10), 선원 단말(100), 항해사 단말(300) 각각에 송신하는 것이 바람직하다(S37).
그리고 항해사 단말(300)은 상기 점검 결과 정보와 함께 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결가이드 정보 및 상기 선장 지시 사항을 수신하여 항해사에게 출력하고, 선장의 지시 사항에 따른 항해사의 지시 사항을 입력받을으로써 상기 항해사 지시 사항을 생성하여 송신한다(S38).
상기 항해사 지시 사항은 안전 관리 서버(10), 선원 단말(100), 선장 단말(200) 각각에 송신하는 것이 바람직하다(S38).
또한, 승객에게 알려야 하는 위험 상황이 발생시에는 승객 단말(400)은 승객의 실시간 위치 정보를 포함하는 승객 데이터를 생성하여 안전 관리 서버(10)의 수집부(11)로 송신한다(S39).
그러면 안전 관리 서버(10)는 상기 위험 상황에 따른 알람 및 위기대응 가이드 정보를 생성하고 승객 단말(400)로 송신한다(S40).
따라서 상술한 바와 같이 선박 안전 관리 시스템(1)은 무선 통신 단말을 통해 선박 안전 관리를 효율적으로 수행하고, 시 승객, 선원, 항해사 및 선장의 정보 교환을 원활하게하는 선박 안전 관리 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
더불어, 선박 안전 관리 시스템(1)은 선박의 상태에 대한 데이터를 실시간으로 수집하여 분석하고, 위기 상황 발생 시 이에 따른 위기 대응 가이드 정보를 제공하는 선박 안전 관리 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 안전 관리 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
우선, 선원 점검 단계(S400)는 선원의 실시간 위치 정보를 포함하는 선원 데이터를 생성하고, 상기 선원의 점검 경로에 따라 선박 점검 항목을 선택적으로 출력하며, 상기 선박 점검 항목에 따른 점검 결과 정보를 생성하여 송신한다.
그 다음, 안전 관리 단계(S410~S470)는 상기 선원의 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성하고, 수신된 상기 점검 결과 정보에 따라 정상 유무를 판단하며, 비정상인 경우에는 비정상 상태 이미지 및 해결 가이드 정보를 생성한다.
이때, 안전 관리 단계는 세분화하여 수집 단계(S410), 점검 분석 단계(S420), 복원성 분석 단계(S430), 화재 분석 단계(S440), 항해 분석 단계(S450) 및 출력 단계(S470)로 크게 나뉠 수 있다.
구체적으로 수집 단계(S410)는 상기 선박에 설치된 다수의 감지 장치로부터 상기 선원 데이터, 상기 승객 데이터, 운항 데이터 및 환경 데이터 중 적어도 하나 이상을 수집하고 송신한다.
그리고 점검 분석 단계(S420)는 수집된 데이터에 포함된 상기 선원의 위치를 기반으로 최단 시간 또는 최단 거리를 산출하여 최적의 점검 경로를 생성하고, 상기 점검 결과 정보를 기반으로 상기 선박 점검 항목의 상태 분석을 수행한다.
그러면 복원성 분석 단계(S430)는 상기 수집된 데이터를 기반으로 정적 복원성, 동적 복원성, 선원 운동성 지수 및 선박과 파랑 간의 공진(Resonance) 발생 여부를 산출하여 상기 선박의 복원성 분석을 수행한다.
복원성 분석 단계(S430)를 수행함과 동시에 화재 분석 단계(S440)를 수행하는데, 이는 상기 수집된 데이터를 기반으로 화재 발생 여부를 감지함에 따라 상기 선박의 화재 분석을 수행하는 단계이다.
그리고 화재 분석 단계(S440)를 수행함과 동시에 항해 분석 단계(S450)를 수행하는데, 이는 상기 수집된 데이터를 기반으로 항해시 운항 설비의 이상 상태를 감지함에 따라 상기 선박의 항해 분석을 수행한다.
이때, 선박에 이상이 발생했다고 판단된 경우에는(S460) 출력 단계(S470)를 수행하고, 이는 분석 결과에 따라 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보, 알람 및 위기대응 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 출력하는 단계이다.
반면에, 선박이 정상으로 운항하는 경우에는 선원 점검 단계(S400)부터 다시 수행한다.
그리고 선장 지시 단계(S480)에서 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 선장 지시 사항을 생성한다.
그러면 항해사 지시 단계(S480)에서 상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보 및 상기 선장 지시 사항 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 항해사 지시 사항을 생성한다.
이때, 선박 안전 관리 방법은 승객의 실시간 위치 정보를 포함하는 승객 데이터를 생성하여 송신하고, 위기 상황 발생시 상기 알람 및 상기 위기대응 가이드 정보를 수신하여 출력하는 승객 알림 단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
단계별 구체적인 내용은 도 1 및 도 2를 참조한 설명과 동일하므로 생략하도록 한다. 또한, 상술한 단계의 순서는 일예일 뿐 이에 한정하지 않고, 단계의 순서가 뒤바뀌거나 반복되어 수행하여도 무관하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 선박 안전 관리 시스템 및 방법은 해상 선박에서 발생하는 각종 사고에 대한 대응을 효율적으로 지원할 수 있다.
또한, 안전 관리 및 비용 효율적인 ISM 시스템(선박용 위치기반 자동업무 시스템) 구축을 지원할 수 있다.
이상에서, 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 혹은 이들 중 하나 이상의 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 혹은 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 혹은 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 종류의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상의 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 혹은 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 혹은 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 요컨대 본 발명이 의도하는 효과를 달성하기 위해 도면에 도시된 모든 기능 블록을 별도로 포함하거나 도면에 도시된 모든 순서를 도시된 순서 그대로 따라야만 하는 것은 아니며, 그렇지 않더라도 얼마든지 청구항에 기재된 본 발명의 기술적 범위에 속할 수 있음에 주의한다.
1 : 선박 안전 관리 시스템
10 : 중앙 관리서버
11 : 수집부 12: 점검 분석 모듈
13 : 복원성 분석 모듈 14 : 화재 분석 모듈
15 : 항해 분석 모듈 16 : 출력부
17 : 데이터베이스 18 : 무선통신부
100 : 선원 단말
200 : 선장 단말
300 : 항해사 단말
400 : 승객 단말
10 : 중앙 관리서버
11 : 수집부 12: 점검 분석 모듈
13 : 복원성 분석 모듈 14 : 화재 분석 모듈
15 : 항해 분석 모듈 16 : 출력부
17 : 데이터베이스 18 : 무선통신부
100 : 선원 단말
200 : 선장 단말
300 : 항해사 단말
400 : 승객 단말
Claims (13)
- 선원의 실시간 위치 정보를 포함하는 선원 데이터를 생성하고, 상기 선원의 점검 경로에 따라 선박 점검 항목을 선택적으로 출력하며, 상기 선박 점검 항목에 따른 점검 결과 정보를 생성하여 송신하는 선원 단말;
상기 선원 단말의 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성하고, 수신된 상기 점검 결과 정보에 따라 정상 유무를 판단하며, 비정상인 경우에는 비정상 상태 이미지 및 해결 가이드 정보를 생성하는 안전 관리 서버;
상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 선장 지시 사항을 생성하는 선장 단말; 및
상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보 및 상기 선장 지시 사항 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 항해사 지시 사항을 생성하는 항해사 단말;을 포함하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
승객의 실시간 위치 정보를 포함하는 승객 데이터를 생성하여 송신하고, 위기 상황 발생시 알람 및 위기대응 가이드 정보를 수신하여 출력하는 승객 단말;을 더 포함하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 안전 관리 서버는,
상기 선박에 설치된 다수의 감지 장치로부터 상기 선원 데이터, 상기 승객 데이터, 운항 데이터 및 환경 데이터 중 적어도 하나 이상을 수집하고 송신하는 수집부;
상기 선원의 위치를 기반으로 최단 시간 또는 최단 거리를 산출하여 최적의 점검 경로를 생성하고, 상기 점검 결과 정보를 기반으로 상기 선박 점검 항목의 상태 분석을 수행하는 점검 분석 모듈;
상기 수집된 데이터를 기반으로 정적 복원성, 동적 복원성, 선원 운동성 지수 및 선박과 파랑 간의 공진(Resonance) 발생 여부를 산출하여 상기 선박의 복원성 분석을 수행하는 복원성 분석 모듈;
상기 수집된 데이터를 기반으로 화재 발생 여부를 감지함에 따라 상기 선박의 화재 분석을 수행하는 화재 분석 모듈;
상기 수집된 데이터를 기반으로 항해시 운항 설비의 이상 상태를 감지함에 따라 상기 선박의 항해 분석을 수행하는 항해 분석 모듈; 및
분석 결과에 따라 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보, 상기 알람 및 상기 위기대응 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 출력하는 출력부;를 포함하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 복원성 분석 모듈은,
상기 선박에 선적된 화물 중량의 변경 및 화물 배치의 부절적성으로 인한 상기 선박의 정적 복원성 저하를 확인하기 위하여, 출항 전, 상기 선박의 횡메타센터(M)와 무게중심(G)까지의 거리인 GM값을 산출하고,
해상날씨의 악화에 따라 바람 및 파랑의 외력에 의한 상기 선박의 동적 복원성 저하를 확인하기 위하여, 운항 중, 상기 선박의 전복력 대한 복원력의 비율인 동적 복원성 지수를 산출하고,
해상날씨의 악화에 따라 바람 및 파랑의 외력에 의한 상기 선원의 운동성 저하를 확인하기 위하여, 운항 중, 상기 선박의 움직임이 상가 선원의 업무효율에 미치는 영향을 나타내는 선원 운동성 지수를 산출하고,
상기 선박과 파랑의 상호작용으로 인한 상기 선박의 공진 위험성을 확인하기 위하여, 운항 중에 상기 선박과 파랑 간의 공진 발생 여부를 산출하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 화재 분석 모듈은,
화재 발생을 감지한 화재 감지 센서가 설치된 위치 정보를 이용하여 화재 발생 위치를 산출하고,
상기 화재 발생 위치 및 상기 승객 단말의 위치 정보를 이용하여, 승객이 모두 대피하는데 소요되는 대피 소요 시간을 산출하고,
상기 환경 데이터를 기반으로 화재로 인한 화염, 온도 및 연기의 정도를 판단하여 비상 탈출로를 차단하기 전까지의 한계 시간인 대피 가용 시간을 산출하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 화재 분석 모듈은,
상기 환경 데이터를 기반으로 유해 물질을 감지하고, 상기 유해 물질의 확산 유무 및 확산 경로를 산출하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 5 항에 있어서,
상기 위기대응 가이드 정보는 화재 발생 위치, 상기 대피 소요 시간, 상기 대피 가용 시간 및 상기 비상 탈출로를 포함하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 항해 분석 모듈은,
상기 운항 설비의 이상 상태 여부 또는 비상 상태 여부를 판단하되,
상기 이상 상태는 상기 운항 설비 중 어느 하나가 오작동하는 상태이고,
상기 비상 상태는 상기 운항 설비 중 어느 하나가 동작이 중지된 상태인 선박 안전 관리 시스템.
- 제 8 항에 있어서,
상기 출력부는,
상기 점검 결과 정보가 비정상인 경우에는 상기 비정상 상태 이미지를 출력하며, 비정상 상태를 해결하기 위한 상기 해결 가이드 정보를 출력하고,
상기 산출된 GM값이 미리 설정된 정적 복원성 기준값 미만인 경우, 상기 산출된 동적 복원성 지수가 미리 설정된 복원성 기준지수 미만인 경우, 상기 산출된 선원 운동성 지수가 미리 설정된 운동성 기준지수 미만인 경우 또는 운항 중 상기 공진이 발생한 경우, 위기 상황이 발생하였음을 알리는 알람을 출력하고,
상기 화재 발생으로 인한 비상 상황을 알리는 알람을 출력하고,
상기 이상 상태를 알리는 알람 또는 상기 비상 상태를 알리는 알람을 출력하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 출력부는,
상기 정적 복원성 저하 여부, 상기 동적 복원성 저하 여부, 상기 선원 운동성 저하 여부, 상기 공진 발생 여부, 상기 화재 발생 여부, 상기 이상 상태 여부 및 상기 비상 상태 여부 중 적어도 하나 이상을 기반으로 관심 단계의 알람, 주의 단계의 알람, 경계 단계의 알람 및 심각 단계의 알람을 단계적으로 출력하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 10 항에 있어서,
상기 출력부는,
상기 정적 복원성 저하 여부, 상기 동적 복원성 저하 여부, 상기 선원 운동성 저하 여부, 상기 공진 발생 여부, 상기 화재 발생 여부, 상기 이상 상태 여부 및 상기 비상 상태 여부 중 적어도 하나 이상이 발생한 것으로 판단되면 상기 수집부의 민감도를 높이는 활성화 신호를 출력하는 선박 안전 관리 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 안전 관리 서버는,
데이터베이스를 이용하여 비정상 상태를 정상으로 유지보수하는 상기 해결 가이드 정보를 산출하고, 상기 운항 설비의 조작 방법 및 정비 방법을 포함하는 상기 위기대응 가이드 정보를 산출하되,
상기 데이터베이스는 이상 현상 조건별로 고장 원인 및 조치 사항을 저장하는 선박 안전 관리 시스템.
- 선원의 실시간 위치 정보를 포함하는 선원 데이터를 생성하고, 상기 선원의 점검 경로에 따라 선박 점검 항목을 선택적으로 출력하며, 상기 선박 점검 항목에 따른 점검 결과 정보를 생성하여 송신하는 선원 점검 단계;
상기 선원의 위치 정보를 기반으로 상기 점검 경로를 생성하고, 수신된 상기 점검 결과 정보에 따라 정상 유무를 판단하며, 비정상인 경우에는 비정상 상태 이미지 및 해결 가이드 정보를 생성하는 안전 관리 단계;
상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지 및 상기 해결 가이드 정보 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 선장 지시 사항을 생성하는 선장 지시 단계; 및
상기 점검 결과 정보, 상기 비정상 상태 이미지, 상기 해결 가이드 정보 및 상기 선장 지시 사항 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이를 기반으로 항해사 지시 사항을 생성하는 항해사 지시 단계;를 포함하는 선박 안전 관리 방법.
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