KR20220132913A - Ship maintenance system using redundant lines - Google Patents

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KR20220132913A KR1020210038082A KR20210038082A KR20220132913A KR 20220132913 A KR20220132913 A KR 20220132913A KR 1020210038082 A KR1020210038082 A KR 1020210038082A KR 20210038082 A KR20210038082 A KR 20210038082A KR 20220132913 A KR20220132913 A KR 20220132913A
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Abstract

Disclosed is a ship maintenance system using dualized lines which can replace a fault part among dualized parts with a reserve part when a fault occurs to perform the maintenance of an autonomous ship. The ship maintenance system using dualized lines for autonomous sailing comprises: a repair analysis device collecting repair data of an autonomous ship, and analyzing the collected repair data to derive parts to be dualized; a plurality of dualized parts resulting from doubly installing the derived parts to be dualized; a plurality of sensors installed on the plurality of dualized parts to measure the state of the plurality of dualized parts; a monitoring device analyzing sensor data received from the plurality of sensors to monitor the state of the plurality of dualized parts and determines whether a fault occurs in the plurality of dualized parts; and a controller changing an operating line of a dualized part with a sensed fault occurrence if the fault occurrence is sensed.

Description

이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템{Ship maintenance system using redundant lines}Ship maintenance system using redundant lines

본 발명은 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a ship maintenance system using a redundant line.

자율운항선박은 선원 없이 자동으로 정해진 경로를 항해하고, 필요한 경우, 원격 조종 통제 센터에서 항해 및 기관부(예를 들면, 엔진, 방향타 장치)를 제어할 수 있는 선박을 말한다. 이를 위하여, 지상에는 자율운항선박을 원격으로 조종하기 위한 원격 조종 통제 센터가 필요하며, 기술적인 문제 및 법적인 문제 등의 해결을 위하여 원격 조종 통제 센터에서는 선장 및 기관장이 직접 지휘 통솔을 수행해야 한다.Autonomous vessel refers to a vessel capable of navigating an automatically set route without crew and, if necessary, controlling navigation and machinery (eg engine, rudder device) from a remote-controlled control center. To this end, a remote control and control center is required to remotely control an autonomous ship on the ground. In order to solve technical and legal problems, the captain and the chief engineer must directly conduct command and control at the remote control center.

한편, 선박 감시 시스템에는, 해양수산부의 해양안전종합정보 시스템(GICOMS), 삼성중공업의 원격감시 시스템(VPS), 일본의 JSMEA SSAP(Smart Ship Application Platform), 해양경찰청의 해상교통관제 시스템(VTS) 등이 있다. 여기서, 해양수산부의 해양안전종합정보 시스템은, 9.11테러와 이라크전 이후, 해상테러위험 증가에 대비하여 국제해사기구(IMO)에서 LRIT(Long-range identification and tracking), SSAS(Ship Security Alert System) 도입 등의 해상보안강화 조치에 대응하기 위한 시스템으로, 선박 모니터링을 통해 우리나라 연안해역에서의 조난선박 구조 체계를 개선하여 인명피해를 최소화하기 위한 목적으로 사용되고 있다. 그리고, 삼성중공업의 원격감시 시스템은, 수집된 데이터를 보안 및 압축 처리하여 위성 통신을 통해 육상으로 전송하고, 육상 시스템에서 선내와 동일한 정보를 바탕으로 선박의 상태를 감시할 수 있는 시스템으로, 운항 제어 시스템 기반의 선내 MMI(Man Machine Interface)의 원격 감시, 전자결재시스템, 선사 요청 형식의 전자 로그북, 통합 문서 관리 및 보고 등의 기능을 제공한다. 그리고, 일본의 JSMEA SSAP는, 일본의 선사(NYK), 조선사 및 메이커가 주도한 선박 어플리케이션 플랫폼 개발 프로젝트로, JSMEA(Japan Ship Machinery and Equipment Association)와 일본 선급(Class NK)의 지원으로 공동 개발되고 있다. 그리고, 해양경찰청의 해상교통관제 시스템은, 해상물동량의 증가와 함께 선박의 대형화, 고속화 및 해상교통량 폭주에 따라 체계적으로 선박의 통항을 관제하기 위하여 도입된 시스템으로, RADAR 및 AIS를 이용하여 선박위치정보와 조난신호를 획득하여 해양사고의 예방 및 대응을 하고 있다.On the other hand, the ship monitoring system includes the Maritime Safety Comprehensive Information System (GICOMS) of the Ministry of Oceans and Fisheries, the Remote Monitoring System (VPS) of Samsung Heavy Industries, the JSMEA SSAP (Smart Ship Application Platform) of Japan, and the Maritime Traffic Control System (VTS) of the Korea Coast Guard. etc. Here, the Maritime Safety Comprehensive Information System of the Ministry of Oceans and Fisheries provides the International Maritime Organization (IMO) long-range identification and tracking (LRIT) and SSAS (Ship Security Alert System) As a system to respond to measures to strengthen maritime security such as introduction, it is used for the purpose of minimizing human casualties by improving the ship rescue system in Korean coastal waters through ship monitoring. In addition, Samsung Heavy Industries' remote monitoring system is a system that can secure and compress the collected data, transmit it to land through satellite communication, and monitor the ship's condition based on the same information as onboard the ship from the land system. It provides functions such as remote monitoring of onboard MMI (Man Machine Interface) based on the control system, electronic payment system, electronic logbook in the form of shipping company request, and integrated document management and reporting. In addition, Japan's JSMEA SSAP is a ship application platform development project led by Japanese shipping companies (NYK), shipbuilders and manufacturers, and is jointly developed with the support of JSMEA (Japan Ship Machinery and Equipment Association) and Japanese Class NK. . In addition, the maritime traffic control system of the Korea Coast Guard is a system introduced to systematically control the passage of ships according to the increase in size, speed, and congestion of sea traffic along with the increase in maritime traffic. It is preventing and responding to marine accidents by acquiring information and distress signals.

그러나, 이러한 종래의 선박 감시 시스템은, 연료비를 비롯한 운항비용 절감에 주목적을 두어 선박의 유지관리에 대한 고려가 미흡하며, 이에 따라 자율운항선박에 활용하기 어려운 문제점이 있다.However, such a conventional ship monitoring system has a problem in that it is difficult to use it for autonomously operated ships because the main purpose of the ship monitoring system is to reduce operation costs including fuel costs, and thus it is insufficient to consider the maintenance of the ship.

따라서, 자율운항선박을 위한 유지관리 시스템의 개발이 요구된다.Therefore, the development of a maintenance system for autonomous ships is required.

대한민국등록특허공보 제10-1355359호(2014.01.17)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1355359 (2014.01.17)

본 발명은 자율운항선박의 유지관리를 위하여, 고장이 자주 발생하는 부품이 이중으로 설치되도록 자율운항선박의 수리 데이터를 분석하여 이중화 대상 부품을 도출하며, 고장 발생 시, 이중화된 부품에서 고장 부품이 예비부품으로 대체되도록 제어하는 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention analyzes the repair data of an autonomous ship so that the parts that frequently fail are installed in duplicate for maintenance of the autonomous ship, and derives the parts to be duplicated. It is to provide a ship maintenance system using a redundant line that controls to be replaced with a spare part.

본 발명의 일 측면에 따르면, 자율운항선박을 위한 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템이 개시된다.According to one aspect of the present invention, a ship maintenance system using a redundant line for an autonomously operated ship is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박을 위한 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템은, 상기 자율운항선박의 수리 데이터를 수집하고, 상기 수집된 수리 데이터를 분석하여 이중화 대상 부품을 도출하는 수리 분석 장치, 상기 도출된 이중화 대상 부품이 이중으로 설치된 복수의 이중화 부품, 상기 복수의 이중화 부품에 설치되어 상기 복수의 이중화 부품의 상태를 측정하는 복수의 센서, 상기 복수의 센서로부터 수신되는 센서 데이터를 분석하여 상기 복수의 이중화 부품의 상태를 모니터링하고, 상기 복수의 이중화 부품의 고장발생 여부를 판별하는 모니터링 장치 및 상기 고장발생이 감지되는 경우, 상기 고장발생이 감지된 이중화 부품의 동작 라인을 변경시키는 제어기를 포함한다.A ship maintenance system using a redundancy line for an autonomously operated ship according to an embodiment of the present invention is a repair analysis device that collects repair data of the autonomously operated ship and analyzes the collected repair data to derive a part to be duplicated , a plurality of redundant parts in which the derived redundant parts are installed in duplicate, a plurality of sensors installed in the plurality of redundant parts to measure the state of the plurality of redundant parts, and sensor data received from the plurality of sensors by analyzing A monitoring device for monitoring the status of the plurality of redundant parts and determining whether or not a failure of the plurality of redundant parts occurs, and a controller for changing the operation line of the redundant parts in which the failure is detected when the occurrence of the failure is detected include

상기 수리 분석 장치는 상기 수리 데이터를 분석하여 빈도수가 미리 설정된 수 이상으로 높은 적어도 하나의 수리내역을 추출하고, 상기 추출된 수리내역으로부터 미리 설정된 횟수 이상으로 교체가 잦은 부품을 이중화 대상 부품으로 도출한다.The repair analysis device analyzes the repair data to extract at least one repair history with a frequency higher than a preset number, and derives a part frequently replaced by a preset number or more from the extracted repair history as a duplicated target part. .

상기 복수의 이중화 부품은, 현재 연결되어 사용되는 본부품, 상기 본부품의 고장 시 대체되는 예비부품 및 주변의 부품이나 장치로부터 상기 본부품 또는 상기 예비부품으로 연결을 스위칭하는 스위치를 포함한다.The plurality of redundant parts include a main part currently connected and used, a spare part to be replaced when the main part fails, and a switch for switching the connection from surrounding parts or devices to the main part or the spare part.

상기 제어기는 상기 고장발생의 감지에 따라 상기 스위치가 상기 본부품에서 상기 예비부품으로 스위칭하도록 제어한다.The controller controls the switch to switch from the main part to the spare part according to the detection of the occurrence of the failure.

본 발명의 실시예에 따른 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템은, 고장이 자주 발생하는 부품이 이중으로 설치되도록 자율운항선박의 수리 데이터를 분석하여 이중화 대상 부품을 도출하며, 고장 발생 시, 이중화된 부품에서 고장 부품이 예비부품으로 대체되도록 제어함으로써, 자율운항선박의 유지관리를 수행할 수 있다.The ship maintenance system using the redundant line according to the embodiment of the present invention analyzes the repair data of the autonomous ship so that the parts that frequently fail are installed in duplicate, and derives the parts to be duplicated. By controlling the replacement of defective parts with spare parts in parts, maintenance of autonomous ships can be performed.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중화 부품을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템의 동작 방법을 예시하여 나타낸 흐름도.
1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a ship maintenance system using a redundant line according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically illustrating a redundant component according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an operation method of a ship maintenance system using a redundant line according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. .

이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중화 부품을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이다. 이하, 도 1을 중심으로, 본 발명의 실시예에 따른 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템에 대하여 설명하되, 도 2을 참조하기로 한다.1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a ship maintenance system using a redundant line according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a redundant component according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 1 , a ship maintenance system using a redundant line according to an embodiment of the present invention will be described, with reference to FIG. 2 .

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템은, 수리 분석 장치(110), 복수의 이중화 부품(120), 복수의 센서(130), 모니터링 장치(140) 및 제어기(150)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a ship maintenance system using a redundant line according to an embodiment of the present invention includes a repair analysis device 110 , a plurality of redundant components 120 , a plurality of sensors 130 , and a monitoring device 140 . and a controller 150 .

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 자율운항선박(100)에 탑재될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the ship maintenance system using the redundant line according to the embodiment of the present invention may be mounted on the autonomously operated ship 100 .

여기서, 수리 분석 장치(110) 및/또는 모니터링 장치(140)는 네트워크 연결 가능한 서버를 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 서버는 자율운항선박(100)의 설비를 제어 및 관리하는 기능을 수행하거나, 자율운항선박(100)의 운항을 지원하는 기능을 수행할 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 수리 분석 장치(110) 및 모니터링 장치(140)를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the repair analysis device 110 and/or the monitoring device 140 may be implemented through a network connectable server. For example, the server may perform a function of controlling and managing facilities of the autonomously operated vessel 100 or may perform a function of supporting the operation of the autonomously operated vessel 100 , and may perform repairs according to an embodiment of the present invention. It may be configured to include an analysis device 110 and a monitoring device 140 .

본 명세서에서 서버란 본 발명의 실시예에 따른 선박 유지관리 방법을 수행하는 컴퓨팅 디바이스로서, 하나 또는 둘 이상의 물리적 개체일 수 있다. 서버가 복수의 물리적 개체로 나뉘어 구현될 때, 각각의 물리적 개체의 관리 주체는 서로 상이할 수 있다. 서버에는 각각의 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장하는 소프트웨어 및 하드웨어의 기능적 구조적 결합을 의미하는 DB가 포함될 수 있으며, DB는 적어도 하나의 테이블로 구현될 수도 있으며, 데이터베이스에 저장된 정보를 검색, 저장, 및 관리하기 위한 별도의 DBMS(Database Management System)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 링크드 리스트(linked-list), 트리(Tree), 관계형 데이터베이스의 형태 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장할 수 있는 모든 데이터 저장매체 및 데이터 구조를 포함한다.In the present specification, a server is a computing device that performs a ship maintenance method according to an embodiment of the present invention, and may be one or two or more physical entities. When the server is divided into a plurality of physical entities and implemented, the management subject of each physical entity may be different from each other. The server may include a DB, which means a functional and structural combination of software and hardware for storing information corresponding to each database, and the DB may be implemented as at least one table, and retrieve, store, and A separate DBMS (Database Management System) for managing may be further included. In addition, it can be implemented in various ways such as a linked-list, a tree, and a relational database, and includes all data storage media and data structures that can store information corresponding to the database.

다시, 도 1을 참조하면, 자율운항선박(100)에는 수리 분석 장치(110), 복수의 이중화 부품(120), 복수의 센서(130), 모니터링 장치(140) 및 제어기(150)를 포함하는 선박 유지관리 시스템이 설치될 수 있다.Again, referring to FIG. 1 , the autonomous ship 100 includes a repair analysis device 110 , a plurality of redundant parts 120 , a plurality of sensors 130 , a monitoring device 140 , and a controller 150 . A ship maintenance system may be installed.

수리 분석 장치(110)는 자율운항선박(100)의 수리 데이터를 수집하고, 수집된 수리 데이터를 분석하여 이중화 대상 부품을 도출한다.The repair analysis device 110 collects repair data of the autonomous ship 100 , and analyzes the collected repair data to derive a part to be duplicated.

예를 들어, 수리 분석 장치(110)는 데이터 입력수단을 구비하며, 구비된 데이터 입력수단을 통해 자율운항선박(100)의 사용자로부터 수리 데이터를 입력받거나 또는, 각종 통신수단을 구비하며, 구비된 각종 통신수단을 통해 자율운항선박(100)의 수리 데이터베이스를 가지는 육상관제센터의 서버로부터 자율운항선박(100)의 수리 데이터를 수신할 수도 있다.For example, the repair analysis apparatus 110 includes a data input means, and receives repair data from a user of the autonomous ship 100 through the provided data input means, or includes various communication means, The repair data of the autonomously operated ship 100 may be received from the server of the land control center having the repair database of the autonomously operated ship 100 through various communication means.

여기서, 수리 데이터는 선박의 종류, 수리 이력 및 수리 손실을 포함할 수 있고, 수리 손실은 수리 비용, 미운항으로 인한 손실 비용 등을 포함할 수 있다.Here, the repair data may include the type of ship, repair history, and repair loss, and the repair loss may include repair costs, loss costs due to non-operation, and the like.

수리 분석 장치(110)는 자율운항선박(100)의 수리 데이터를 분석하여 빈도수가 미리 설정된 수 이상으로 높은 적어도 하나의 수리내역을 추출하고, 추출된 수리내역으로부터 미리 설정된 횟수 이상으로 교체가 잦은 부품을 이중화 대상 부품으로 도출할 수 있다.The repair analysis device 110 analyzes the repair data of the autonomous ship 100 to extract at least one repair history having a frequency higher than a preset number, and parts that are frequently replaced more than a preset number of times from the extracted repair history. can be derived as a part to be duplicated.

이때, 수리 분석 장치(110)는 도출된 교체가 잦은 부품들 중 손실이 크면서 수리가 간단한 부품을 이중화 대상 부품으로 도출할 수 있다. 즉, 수리 분석 장치(110)는 도출된 교체가 잦은 부품들 중 비용이 미리 설정된 기준값 이상으로 높으면서 단순 교체 가능한 부품을 이중화 대상 부품으로 도출할 수 있다.In this case, the repair analysis apparatus 110 may derive a part with a large loss and a simple repair from among the derived parts frequently replaced as a duplicated part. That is, the repair analysis apparatus 110 may derive a simple replaceable part as a redundancy target part while the cost is higher than a preset reference value among the derived parts frequently to be replaced.

그리고, 수리 분석 장치(110)는 사용자가 이중화 대상 부품을 이중화하도록, 산출된 이중화 대상 부품에 대한 정보를 구비된 출력부(미도시)를 통해 출력할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 이중화 대상 부품을 확인한 후, 해당 부품에 대한 이중화를 수행할 수 있다.In addition, the repair analysis apparatus 110 may output the calculated information on the redundancy target part through an output unit (not shown) provided so that the user duplicates the redundancy target part. Accordingly, the user can check the redundancy target part and then perform redundancy on the corresponding part.

복수의 이중화 부품(120)은 수리 분석 장치(110)에 의하여 도출된 이중화 대상 부품을 이중화한 부품으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 현재 연결되어 사용되는 본부품(121)과 본부폼(121)의 고장 시 대체되는 예비부품(122)을 포함하여 구성될 수 있다.The plurality of redundant parts 120 are parts obtained by duplicating the parts to be duplicated derived by the repair analysis device 110, and as shown in FIG. 2, the main part 121 and the headquarters form 121 that are currently connected and used. ) may be configured to include a spare part 122 to be replaced in case of failure.

즉, 도 2를 참조하면, 하나의 이중화 부품(120)은 현재 연결되어 사용되는 본부품(121), 본부품(121)의 고장 시 대체되는 예비부품(122) 및 주변의 부품이나 장치로부터 본부품(121) 또는 예비부품(122)으로 연결을 스위칭하는 스위치(125, 126)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, referring to FIG. 2 , one redundant part 120 is the main part 121 that is currently connected and used, the spare part 122 that is replaced when the main part 121 fails, and the surrounding parts or devices. It may be configured to include switches 125 , 126 for switching the connection to the part 121 or the spare part 122 .

그래서, 각 이중화 부품(120)은 본부품(121)이 기본적으로 연결되어 동작하다가 고장이 나는 경우, 본부품(121)과의 연결을 끊고 예비부품(122)으로 연결되도록 스위치(125, 126)가 제어되어 본부품(121)에서 예비부품(122)으로 스위칭될 수 있다. 예를 들어, 자율운항선박(100)의 사용자는 연결이 해제된 본부품(121)을 새로운 부품으로 교체할 수 있으며, 이후에, 새로운 부품으로 교체된 본부품(121)이 예비부품(122)의 역할을 수행할 수 있다.So, each redundant part 120 is a switch (125, 126) so that when the main part 121 is basically connected and operated and malfunction occurs, the connection with the main part 121 is cut off and connected to the spare part 122. can be controlled and switched from the main part 121 to the spare part 122 . For example, the user of the autonomous ship 100 may replace the disconnected main part 121 with a new part, and thereafter, the main part 121 replaced with the new part is replaced with the spare part 122 . can perform the role of

복수의 센서(130)는 자율운항선박(100)의 각종 설비에 설치되어 각종 설비의 상태를 측정한다. 즉, 복수의 센서(130)는 전술한 복수의 이중화 부품(120)을 포함하는 자율운항선박(100)의 각종 설비 및 각종 부품에 설치될 수 있다.A plurality of sensors 130 are installed in various facilities of the autonomous ship 100 to measure the state of the various facilities. That is, the plurality of sensors 130 may be installed in various facilities and various parts of the autonomous vessel 100 including the plurality of redundant components 120 described above.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 센서(130)는 복수의 이중화 부품(120)에 설치되어 복수의 이중화 부품(120)의 상태를 측정할 수 있다.In particular, the plurality of sensors 130 according to an embodiment of the present invention may be installed on the plurality of redundant components 120 to measure the state of the plurality of redundant components 120 .

모니터링 장치(140)는 복수의 센서(130)와 유무선 통신을 통해 연결되며, 이를 통해 복수의 센서(110)로부터 측정된 센서 데이터를 수신한다.The monitoring device 140 is connected to the plurality of sensors 130 through wired/wireless communication, and receives sensor data measured from the plurality of sensors 110 through this.

즉, 모니터링 장치(140)는 각 이중화 부품(120)에 장착된 센서(130)로부터 측정된 센서 데이터를 수신할 수 있다.That is, the monitoring device 140 may receive sensor data measured from the sensor 130 mounted on each redundant component 120 .

모니터링 장치(140)는 복수의 센서(130)로부터 수신되는 센서 데이터를 분석하여 자율운항선박(100)의 복수의 이중화 부품(120)의 상태를 모니터링하고, 자율운항선박(100)의 각 이중화 부품(120)의 고장발생 여부를 판별한다.The monitoring device 140 analyzes sensor data received from the plurality of sensors 130 to monitor the status of the plurality of redundant components 120 of the autonomously operated vessel 100 , and each redundant component of the autonomously operated vessel 100 . It is determined whether a failure of (120) has occurred.

즉, 모니터링 장치(140)는 수집된 센서 데이터 중 자율운항선박(100) 설비의 정상상태의 센서 데이터를 반복적으로 학습하고, 학습에 기초하여 정상상태의 예측 데이터를 산출하고 저장할 수 있다. 여기서, 모니터링 장치(140)는 센서(130)별로 정의된 센서 데이터의 정상 범위를 이용하여 수집된 센서 데이터 중에서 정상상태의 센서 데이터를 선별할 수 있다.That is, the monitoring device 140 may repeatedly learn the sensor data of the normal state of the autonomously operated vessel 100 facility among the collected sensor data, and may calculate and store the predicted data of the normal state based on the learning. Here, the monitoring device 140 may select sensor data in a normal state from the collected sensor data using a normal range of sensor data defined for each sensor 130 .

그리고, 모니터링 장치(140)는 산출된 정상상태의 예측 데이터를 실시간 측정된 센서 데이터와 비교하여 자율운항선박(100)의 각 이중화 부품(120)의 상태를 모니터링하고, 정상상태의 예측 데이터와 실시간 측정된 센서 데이터의 차이의 크기에 따라 이상현상을 감지하여 고장발생 여부를 판별할 수 있다.Then, the monitoring device 140 compares the calculated predicted data of the steady state with the real-time measured sensor data to monitor the status of each redundant component 120 of the autonomous vessel 100, and predicts the steady state data and real-time. According to the magnitude of the difference in the measured sensor data, it is possible to detect an abnormality and determine whether a failure has occurred.

예를 들어, 모니터링 장치(140)는 정상상태의 예측 데이터와 실시간 측정된 센서 데이터의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하여 일정시간 지속되는 경우, 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 허용치는 학습 모델을 생성하는 과정에서 정상상태의 센서 데이터를 통계 분석하여 설정될 수 있다.For example, the monitoring device 140 may determine that a failure has occurred when the difference between the predicted data in a normal state and the sensor data measured in real time exceeds a preset allowable value and continues for a predetermined time. Here, the allowable value may be set by statistically analyzing sensor data in a steady state in the process of generating the learning model.

모니터링 장치(140)는 이중화 부품(120)의 고장발생 즉, 이중화 부품(120)의 본부품(121)의 고장발생을 감지하는 경우, 이중화 부품(120)에서 고장난 본부품(121) 대신에 예비부품(122)으로 대체하라는 부품 변경 명령을 제어기(150)로 전달할 수 있다.The monitoring device 140 is a spare part 121 in place of the failure of the redundant part 120, that is, when detecting the occurrence of a failure of the main part 121 of the redundant part 120, the redundant part 120 is replaced. A component change command to replace with the component 122 may be transmitted to the controller 150 .

제어기(150)는 본부품(121) 대신에 예비부품(122)으로 대체하라는 부품 변경 명령에 따라 스위치(125, 126)가 본부품(121)에서 예비부품(122)으로 스위칭하도록 제어한다. 이를 통해, 제어기(150)는 자율운항선박(100)의 이중화 부품(120)들의 동작 라인이 본부품(121)에서 예비부품(122)으로 우회하도록 변경시킬 수 있다.The controller 150 controls the switches 125 and 126 to switch from the main part 121 to the spare part 122 according to a part change command to be replaced with the spare part 122 instead of the main part 121 . Through this, the controller 150 may change the operation line of the redundant parts 120 of the autonomous ship 100 to bypass the main part 121 to the spare part 122 .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템의 동작 방법을 예시하여 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation method of a ship maintenance system using a redundant line according to an embodiment of the present invention.

S310 단계에서, 자율운항선박(100)의 수리 데이터를 수집하고, 수집된 수리 데이터를 분석하여 이중화 대상 부품을 도출한다. 여기서, 수리 데이터는 선박의 종류, 수리 이력 및 수리 손실을 포함할 수 있고, 수리 손실은 수리 비용, 미운항으로 인한 손실 비용 등을 포함할 수 있다.In step S310, the repair data of the autonomous ship 100 is collected, and the collected repair data is analyzed to derive the parts to be duplicated. Here, the repair data may include the type of ship, repair history, and repair loss, and the repair loss may include repair costs, loss costs due to non-operation, and the like.

즉, 수리 분석 장치(110)는 자율운항선박(100)의 수리 데이터를 분석하여 빈도수가 미리 설정된 수 이상으로 높은 적어도 하나의 수리내역을 추출하고, 추출된 수리내역으로부터 미리 설정된 횟수 이상으로 교체가 잦은 부품을 이중화 대상 부품으로 도출할 수 있다. 이때, 수리 분석 장치(110)는 도출된 교체가 잦은 부품들 중 손실이 크면서 수리가 간단한 부품을 이중화 대상 부품으로 도출할 수 있다. 즉, 수리 분석 장치(110)는 도출된 교체가 잦은 부품들 중 비용이 미리 설정된 기준값 이상으로 높으면서 단순 교체 가능한 부품을 이중화 대상 부품으로 도출할 수 있다.That is, the repair analysis device 110 analyzes the repair data of the autonomous ship 100 to extract at least one repair history whose frequency is higher than a preset number, and replaces it more than a preset number of times from the extracted repair history. Frequent parts can be derived as parts to be duplicated. In this case, the repair analysis apparatus 110 may derive a part with a large loss and a simple repair from among the derived parts frequently replaced as a duplicated part. That is, the repair analysis apparatus 110 may derive a simple replaceable part as a redundancy target part while the cost is higher than a preset reference value among the derived parts frequently to be replaced.

S320 단계에서, 자율운항선박(100)의 사용자는 수리 분석 장치(110)에 의하여 도출된 이중화 대상 부품을 확인한 후, 해당 부품에 대한 이중화를 수행한다.In step S320 , the user of the autonomous ship 100 checks the redundancy target part derived by the repair analysis device 110 , and then performs redundancy on the corresponding part.

S330 단계에서, 모니터링 장치(140)는 자율운항선박(100)의 복수의 이중화 부품(120)에 설치된 복수의 센서(110)로부터 수신되는 센서 데이터를 분석하여 자율운항선박(100)의 각 이중화 부품(120)에 대한 유지관리 모니터링을 수행한다.In step S330 , the monitoring device 140 analyzes sensor data received from the plurality of sensors 110 installed in the plurality of redundant parts 120 of the autonomously operated ship 100 , and each redundant part of the autonomously operated ship 100 . (120) to perform maintenance monitoring.

S340 단계에서, 모니터링 장치(140)는 유지관리 모니터링을 통해 자율운항선박(100)의 각 이중화 부품(120)의 고장발생 여부를 판단한다.In step S340 , the monitoring device 140 determines whether a failure occurs in each of the redundant components 120 of the autonomous ship 100 through maintenance monitoring.

예를 들어, 모니터링 장치(140)는 정상상태의 예측 데이터와 실시간 측정된 센서 데이터의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하여 일정시간 지속되는 경우, 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.For example, the monitoring device 140 may determine that a failure has occurred when the difference between the predicted data in a normal state and the sensor data measured in real time exceeds a preset allowable value and continues for a predetermined time.

모니터링 장치(120)는 고장발생을 감지하는 경우 즉, 이중화 부품(120)의 본부품(121)의 고장발생을 감지하는 경우, 이중화 부품(120)에서 고장난 본부품(121) 대신에 예비부품(122)으로 대체하라는 부품 변경 명령을 제어기(150)로 전달할 수 있다. The monitoring device 120 detects the occurrence of a failure, that is, when detecting the failure of the main part 121 of the redundant part 120, a spare part (instead of the malfunctioning main part 121) in the redundant part 120 122) may transmit a component change command to replace with the controller 150 .

S350 단계에서, 제어기(150)는 부품 변경 명령에 따라 자율운항선박(100)의 이중화 부품(120)들의 동작 라인이 본부품(121)에서 예비부품(122)으로 우회하도록 제어한다.In step S350 , the controller 150 controls the operation line of the redundant parts 120 of the autonomous ship 100 to bypass from the main part 121 to the spare part 122 according to the parts change command.

즉, 제어기(150)는 부품 변경 명령에 따라 스위치(125, 126)가 본부품(121)에서 예비부품(122)으로 스위칭하도록 제어할 수 있다.That is, the controller 150 may control the switches 125 and 126 to switch from the main part 121 to the spare part 122 according to the parts change command.

한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.On the other hand, the components of the above-described embodiment can be easily grasped from a process point of view. That is, each component may be identified as a respective process. In addition, the process of the above-described embodiment can be easily understood from the point of view of the components of the apparatus.

또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, the technical contents described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. A hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above-described embodiments of the present invention have been disclosed for the purpose of illustration, and various modifications, changes, and additions will be possible within the spirit and scope of the present invention by those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention, and such modifications, changes and additions should be regarded as belonging to the following claims.

100: 자율운항선박
110: 수리 분석 장치
120: 복수의 이중화 부품
130: 복수의 센서
140: 모니터링 장치
150: 제어기
100: autonomously operated vessel
110: hydraulic analysis device
120: a plurality of redundant parts
130: a plurality of sensors
140: monitoring device
150: controller

Claims (4)

자율운항선박을 위한 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템에 있어서,
상기 자율운항선박의 수리 데이터를 수집하고, 상기 수집된 수리 데이터를 분석하여 이중화 대상 부품을 도출하는 수리 분석 장치;
상기 도출된 이중화 대상 부품이 이중으로 설치된 복수의 이중화 부품;
상기 복수의 이중화 부품에 설치되어 상기 복수의 이중화 부품의 상태를 측정하는 복수의 센서;
상기 복수의 센서로부터 수신되는 센서 데이터를 분석하여 상기 복수의 이중화 부품의 상태를 모니터링하고, 상기 복수의 이중화 부품의 고장발생 여부를 판별하는 모니터링 장치; 및
상기 고장발생이 감지되는 경우, 상기 고장발생이 감지된 이중화 부품의 동작 라인을 변경시키는 제어기를 포함하는 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템.
In a ship maintenance system using a redundant line for an autonomous ship,
a repair analysis device that collects repair data of the autonomous vessel, and analyzes the collected repair data to derive parts to be duplicated;
a plurality of redundant parts in which the derived parts to be duplicated are installed;
a plurality of sensors installed on the plurality of redundant components to measure states of the plurality of redundant components;
a monitoring device that analyzes sensor data received from the plurality of sensors to monitor the state of the plurality of redundant parts, and determines whether a failure of the plurality of redundant parts occurs; and
When the occurrence of the failure is detected, a ship maintenance system using a redundant line including a controller for changing an operation line of the redundant component in which the occurrence of the failure is detected.
제1항에 있어서,
상기 수리 분석 장치는 상기 수리 데이터를 분석하여 빈도수가 미리 설정된 수 이상으로 높은 적어도 하나의 수리내역을 추출하고, 상기 추출된 수리내역으로부터 미리 설정된 횟수 이상으로 교체가 잦은 부품을 이중화 대상 부품으로 도출하는 것을 특징으로 하는 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템.
According to claim 1,
The repair analysis device analyzes the repair data to extract at least one repair history whose frequency is higher than a preset number, and derives a part frequently replaced by more than a preset number from the extracted repair history as a duplicated target part A ship maintenance system using a redundant line, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 복수의 이중화 부품은,
현재 연결되어 사용되는 본부품;
상기 본부품의 고장 시 대체되는 예비부품; 및
주변의 부품이나 장치로부터 상기 본부품 또는 상기 예비부품으로 연결을 스위칭하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템.
According to claim 1,
The plurality of redundant parts,
This part currently connected and used;
Spare parts to be replaced in case of failure of the main part; and
A ship maintenance system using a redundant line, characterized in that it includes a switch for switching the connection from the surrounding parts or devices to the main part or the spare part.
제3항에 있어서,
상기 제어기는 상기 고장발생의 감지에 따라 상기 스위치가 상기 본부품에서 상기 예비부품으로 스위칭하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이중화 라인을 이용한 선박 유지관리 시스템.
4. The method of claim 3,
The controller is a ship maintenance system using a redundant line, characterized in that the control to switch the switch from the main part to the spare part according to the detection of the occurrence of the failure.
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