KR20230032445A - Docking guide system of vessel for floating structure - Google Patents

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KR20230032445A
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조성희
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Abstract

The present invention relates to a berthing maintenance system capable of stably maintaining a berthing point without being affected by water surface fluctuations when a ship is berthed at a floating structure (e.g., offshore wind power generator) floating on the sea. Accordingly, the present invention can significantly reduce a working time and protect workers from accidents. The present invention includes a gangway; a detection sensor; and a berthing maintenance control part.

Description

해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템{DOCKING GUIDE SYSTEM OF VESSEL FOR FLOATING STRUCTURE}Docking maintenance system of ships for offshore floating structures {DOCKING GUIDE SYSTEM OF VESSEL FOR FLOATING STRUCTURE}

본 발명은 선박의 선수 측에 설치되며, 상기 선박의 전방에 위치하는 부유식 구조물의 위치정보와, 이동방향 및 이동속도를 움직임값으로 산출하는 검출센서와, 파도와 너울에 의해 선박 및 부유식 구조물에 동요가 발생할 때 구동부를 제어하여 선박의 마련되는 접안 플랫폼이 접안지점을 지적으로 유지할 수 있도록 하는 접안유지 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템에 관한 것이다. The present invention is installed on the bow side of the ship, and a detection sensor for calculating the location information of the floating structure located in front of the ship, the moving direction and the moving speed as movement values, and the ship and the floating structure by waves and swells. It relates to a berthing maintenance system of a ship for an offshore floating structure, characterized in that it comprises a; berthing control unit that controls the driving unit when agitation occurs in the structure so that the berthing platform provided on the ship can intellectually maintain the berthing point. .

해상풍력발전장치와 같은 해상 구조물의 운전과 유지보수를 위해서는 운전원이나 정비원이 선박을 통해 구조물에 접근해야 한다. In order to operate and maintain an offshore structure such as an offshore wind power generator, an operator or maintenance person must access the structure through a ship.

이때, 선박을 통해 해상 구조물에 접근히기 위한 기존의 접근 구조는 선박 정박대와 플랫폼으로 오르기 위한 사다리로 이루어져 있어 선박을 원기둥의 정박대에 접근시킨 후 고정된 사다리에 올라 플랫폼으로 오르게 되어 있다. At this time, the existing access structure for accessing the offshore structure through the ship consists of a ship berth and a ladder for climbing to the platform, so that the ship approaches the berth of the cylinder and climbs up the fixed ladder to the platform.

그런데, 파도와 너울에 의해 수면의 요동이 발생하므로 수면 요동에 따라 오르내리는 배에서 고정된 사다리에 오르기가 쉽지 않으며 상당한 위험이 따르며, 파고가 높을 경우 사고의 발생 위험이 있다. However, since fluctuations in the surface of the water are caused by waves and swells, it is not easy to climb on a fixed ladder in a boat that rises and falls according to the fluctuations in the surface of the water, and there is a considerable risk, and there is a risk of accidents when the wave height is high.

따라서, 기존의 접근 구조를 이용하여 해상 구조물의 플랫폼에 오르기 위해서는 해수면이 매우 잔잔하고 청명한 기상을 기다려야 하기 때문에 접근 가능일수가 매우 제한적일 수 밖에 없다. Therefore, in order to climb onto the platform of the offshore structure using the existing access structure, the number of accessible days is inevitably very limited because the sea level is very calm and you have to wait for clear weather.

이에, 선박이 접안구조물에 접안지점을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 다양한 선행기술들이 개시되었다. Thus, various prior arts have been disclosed that enable ships to continuously maintain the berthing point in the berthing structure.

그런데, 종래에 개시된 유지보수선박의 접안유지 관련 선행기술들은 유지보수선박이 해상에 고정설치된 구조물에 안정적으로 접안상태를 유지할 수 있도록 한 것으로, 부유식 구조물에 적용할 수 있는 접안유지시스템은 전무한 상태이다. However, prior art related to berthing maintenance of maintenance ships disclosed in the prior art allows maintenance ships to stably maintain a berthing state in structures fixed on the sea, and there is no berthing maintenance system applicable to floating structures. am.

예를 들어, 해상풍력발전장치를 해상에 설치하기 위한 구조는 크게 고정식과 부유식으로 나눌 수 있는데, 고정식 구조의 경우 수심이 깊어질 경우 구조물이 대형화되어 피로파괴의 위험성을 피하기 어려우며, 설비의 대형화 추세에 따라 구조물의 제작, 설치에 드는 비용이 천문학적으로 증가하게 되는 문제점이 있어서, 최근들어 부유식 구조의 풍력발전장치가 널리 보급되는 추세이다. For example, structures for installing offshore wind power generation devices on the sea can be largely divided into fixed and floating structures. In the case of fixed structures, when the water depth is deep, the structure becomes large and it is difficult to avoid the risk of fatigue failure, and the size of the facility In accordance with the trend, there is a problem that the cost of manufacturing and installation of the structure increases astronomically, and recently, a wind power generator of a floating structure has been widely spread.

이러한 부유식 구조의 풍력발전장치에 유지보수선박이 접안할 때 파고가 높고 불규칙하게 일어나는 경우 부유식 구조물이 횡동요, 종동요 또는 전후동요 등이 발생하면 유지보수선박의 접안유지가 어려울 수 있고, 동요의 강도에 따라 작업자의 안전사고 우려가 있다. If the wave height is high and irregular when the maintenance vessel berths to the wind power generator of this floating structure, if the floating structure rolls, pitches, or rolls back and forth, it may be difficult to keep the maintenance vessel berthed, Depending on the strength of the agitation, there is a risk of worker safety accidents.

따라서, 유지보수선박이 부유식 구조물에 안정적으로 접안상태를 유지할 수 있는 접안유지시스템이 요구되고 있는 실정이다. Therefore, there is a demand for a berthing maintenance system capable of stably maintaining a berthing state in a floating structure for a maintenance vessel.

대한민국 등록특허공보 제10-1029771호(해상 풍력발전 장치용 접안시설)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1029771 (berthing facility for offshore wind power generation device) 대한민국 등록특허공보 제10-2003049호(동요 감쇠형 접안장치)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2003049 (shake-damping type eyepiece)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 선박이 해상에서 부유중인 부유식 구조물(예를 들어 해상용 풍력발전장치)에 접안할 때 파도와 너울에 의한 수면 요동의 영향을 받지 않고 접안지점을 안정적으로 유지하여 작업자가 안정적으로 구조물로 이동하도록 할 수 있는 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was invented to solve the above problems, and when a ship docks with a floating structure (for example, an offshore wind power generator) floating on the sea, it is not affected by surface fluctuations caused by waves and swells. An object of the present invention is to provide a berthing maintenance system for a ship for an offshore floating structure that can stably maintain a berthing point so that a worker can stably move to a structure.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 선수측 데크에 고정설치되는 고정 플레이트와, 상기 고정 플레이트의 상부에 배치되는 베이스 플랫폼과, 상기 베이스 플랫폼의 일측면 모서리에 힌지결합되며 상기 해상 구조물에 접안되는 접안 플랫폼과, 상기 베이스 플랫폼의 타측면 모서리에 결합되며 선박 내의 작업자가 접안 플랫폼 측으로 이동할 수 있도록 안내하는 통로 플랫폼을 포함하는 갱웨이와; 파도와 너울에 의한 횡동요 발생시 상기 갱웨이를 X축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 횡동요(ROLL)를 감쇄시키는 롤(ROLL) 실린더와, 파도와 너울에 의한 종동요(PITCHING) 발생시 상기 접안 플랫폼을 Y축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 종동요를 감쇄시키는 피치(PITCH) 실린더와, 파도와 너울에 의한 전후동요(SURGING) 발생시 상기 갱웨이를 Z축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 전후동요를 감쇄시키는 서지(SURGE) 실린더를 포함하는 구동부와, 상기 갱웨이의 일측에 결합되며 파도와 너울에 의한 선박의 요동을 감지하고 요동량을 측정하는 MRU(Motion Reference Unit)센서를 포함하는 선박의 접안유지시스템에 있어서, 상기 선박의 선수 측에 설치되며, 상기 선박의 전방에 위치하는 부유식 구조물의 위치정보와, 이동방향 및 이동속도를 움직임값으로 산출하는 검출센서와; 상기 MRU센서를 통해 측정된 선박의 요동량을 기준으로 하여 산출된 상기 롤(ROLL) 실린더, 피치(PITCH) 실린더 또는 서지(SURGE) 실린더 중 적어도 어느 하나 또는 그 이상의 실린더의 작동 스토로크의 요구량을 기준으로 상기 검출센서로부터 측정된 부유식 구조물의 움직임값을 반영하여 산출된 결과값에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 부유식 구조물에 대하여 접안 플랫폼이 접안지점을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 접안유지 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. For the above purpose, the present invention provides a fixed plate fixed to the bow deck, a base platform disposed on top of the fixed plate, and a berthing hinged to one side edge of the base platform and berthed to the offshore structure A gangway including a platform and a passage platform coupled to the edge of the other side of the base platform and guiding workers in the ship to move toward the docking platform; A roll cylinder that attenuates the roll generated by rotating the gangway in the reverse direction relative to the X-axis when rolling motion occurs due to waves and swells, and the eyepiece when pitching caused by waves and swells occurs A pitch cylinder that attenuates the pitch cylinder generated by rotating the platform in the reverse direction on the Y-axis, and the back and forth generated by rotating the gangway in the reverse direction on the Z-axis when surfing occurs due to waves and swells. A ship including a drive unit including a surge cylinder for damping sway, and a motion reference unit (MRU) sensor coupled to one side of the gangway to detect the sway of the ship due to waves and swells and measure the amount of sway In the berthing maintenance system of the vessel, it is installed on the bow side of the vessel, and a detection sensor for calculating the location information, moving direction and moving speed of the floating structure located in front of the vessel as a motion value; The required amount of the operating stroke of at least one or more cylinders of the roll cylinder, pitch cylinder, or surge cylinder calculated based on the amount of shaking of the ship measured through the MRU sensor A berth maintenance control unit for controlling the driving unit according to the result value calculated by reflecting the motion value of the floating structure measured from the detection sensor as a reference so that the berthing platform can continuously maintain the berthing point with respect to the floating structure; It is characterized in that it includes.

또한, 본 발명에서 상기 검출센서는 전방의 부유식 구조물을 향해 레이저 펄스를 주사한 후 부유식 구조물로부터 반사된 레이저 펄스의 도달시간을 측정하여 상기 부유식 구조물의 위치정보, 이동방향 및 이동속도를 산출하는 라이다 센서(LiDAR Sensor)인 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the detection sensor measures the arrival time of the laser pulse reflected from the floating structure after scanning the laser pulse toward the floating structure in front to determine the location information, moving direction and moving speed of the floating structure. Characterized in that it is a LiDAR sensor that calculates.

또한, 본 발명은 상기 전방의 부유식 구조물이 사전에 설정된 유효거리 내에 진입하는 경우 알람 신호를 출력하는 알람부와, 상기 선박과 부유식 구조물 간의 거리가 표시되는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that it comprises an alarm unit for outputting an alarm signal when the forward floating structure enters within a preset effective distance, and a display unit for displaying the distance between the ship and the floating structure.

또한, 본 발명은 선수측 데크에 고정설치되는 고정 플레이트와, 상기 고정 플레이트의 상부에 배치되는 베이스 플랫폼과, 상기 베이스 플랫폼의 일측면 모서리에 힌지결합되며 상기 해상 구조물에 접안되는 접안 플랫폼과, 상기 베이스 플랫폼의 타측면 모서리에 결합되며 선박 내의 작업자가 접안 플랫폼 측으로 이동할 수 있도록 안내하는 통로 플랫폼을 포함하는 갱웨이와; 파도와 너울에 의한 횡동요(ROLL) 발생시 상기 갱웨이를 X축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 횡동요를 감쇄시키는 롤(ROLL) 실린더와, 파도와 너울에 의한 종동요(PITCHING) 발생시 상기 접안 플랫폼을 Y축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 종동요를 감쇄시키는 피치(PITCH) 실린더와, 파도와 너울에 의한 전후동요(SURGING) 발생시 상기 갱웨이를 Z축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 전후동요를 감쇄시키는 서지(SURGE) 실린더를 포함하는 구동부와, 상기 갱웨이의 일측에 결합되며 파도와 너울에 의한 선박의 요동을 감지하고 요동량을 측정하는 MRU(Motion Reference Unit)센서를 포함하는 선박의 접안유지방법에 있어서, 상기 선박의 선수에 설치되는 검출센서로부터 전방의 부유식 구조물에 대한 위치정보와, 파도와 너울에 의한 동요 발생시 상기 부유식 구조물의 이동방향 및 이동속도가 움직임값으로 검출되는 제1단계와; 상기 검출센서로부터 측정된 부유식 구조물의 움직임값이 접안유지 제어부에 전송되는 제2단계와; 상기 MRU센서로부터 검출된 선박의 요동량이 상기 접안유지 제어부에 전송되는 제3단계와; 상기 요동량에 대하여 상기 롤(ROLL) 실린더, 피치(PITCH) 실린더 또는 서지(SURGE) 실린더 중 적어도 어느 하나 또는 그 이상의 실린더의 작동 스토로크의 요구량이 산출되는 제4단계와; 상기 작동 스트로크의 요구량과 부유식 구조물의 움직임값을 결합하여 산출된 결과값에 따라 상기 구동부를 제어하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is a fixed plate fixed to the bow deck, a base platform disposed on top of the fixed plate, a berthing platform hinged to one side edge of the base platform and docked with the offshore structure, the A gangway coupled to the edge of the other side of the base platform and including a passage platform for guiding workers in the ship to move toward the berth platform; When roll occurs due to waves and swells, the gangway is rotated in the reverse direction based on the X-axis to damp the roll cylinder generated, and when pitching occurs due to waves and swells, the berth A pitch cylinder that attenuates the pitch cylinder generated by rotating the platform in the reverse direction on the Y-axis, and the back and forth generated by rotating the gangway in the reverse direction on the Z-axis when surfing occurs due to waves and swells. A ship including a drive unit including a surge cylinder for damping sway, and a motion reference unit (MRU) sensor coupled to one side of the gangway to detect the sway of the ship due to waves and swells and measure the amount of sway In the berthing maintenance method, the positional information of the floating structure in front and the moving direction and moving speed of the floating structure are detected as motion values from a detection sensor installed on the bow of the ship, when agitation occurs due to waves and swells. The first step to be; A second step of transmitting the motion value of the floating structure measured by the detection sensor to the berthing control unit; A third step of transmitting the shaking motion of the ship detected by the MRU sensor to the berth maintenance control unit; a fourth step of calculating a required amount of operating stroke of at least one or more cylinders among the roll cylinder, the pitch cylinder, and the surge cylinder with respect to the swing amount; and a fifth step of controlling the drive unit according to a result value calculated by combining the required amount of the operating stroke and the movement value of the floating structure.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 선박이 해상에서 부유중인 부유식 구조물(예를 들어 해상용 풍력발전장치)에 접안할 때 파도와 너울에 의한 수면 요동의 영향을 받지 않고 접안지점을 안정적으로 유지하여 작업자가 안정적으로 구조물로 이동하도록 할 수 있다. The present invention made as described above is not affected by water surface fluctuations due to waves and swells when a ship docks with a floating structure (for example, an offshore wind power generator) floating on the sea, and maintains the berthing point stably, so that the operator can be stably moved to the structure.

특히, 본 발명은 선박이 부유식 구조물에 접안된 상태에서도 지속적으로 MRU센서로부터 선박에 작용하는 요동량을 수신하여 횡동요, 종동요 또는 전후동요 중 해당 동요에 대응하는 실린더의 작동 스토로크 요구량을 산출하면서 상기 검출센서로부터 부유식 구조물에 대한 움직임값을 수신 및 반영하여 구동부를 제어함으로써 상기 부유식 구조물에 대하여 접안 플랫폼이 접안지점을 지속적으로 유지하도록 할 수 있으므로 안전사고로부터 작업자를 보호할 수 있다.In particular, the present invention continuously receives the amount of motion acting on the ship from the MRU sensor even when the ship is docked on the floating structure, and calculates the operating stroke demand of the cylinder corresponding to the motion during roll, pitch, or back and forth motion. While calculating, by receiving and reflecting the motion value for the floating structure from the detection sensor and controlling the drive unit, the berthing platform can continuously maintain the berthing point with respect to the floating structure, thereby protecting workers from safety accidents. .

또한, 본 발명은 선박의 전방으로부터 부유식 구조물이 사전에 설정된 유효거리 내에 진입하는 경우 해당 신호를 소리나 빛 등으로 출력하는 알람부와, 선박과 부유식 구조물 간의 거리 등이 표시되는 디스플레이부를 포함하여, 선박 내의 선원이 해당 사실을 용이하게 인지하여 후속 작업이 신속하게 이루어지도록 할 수 있다. In addition, the present invention includes an alarm unit outputting a corresponding signal in the form of sound or light when the floating structure enters within a preset effective distance from the front of the ship, and a display unit displaying the distance between the ship and the floating structure. In this way, the sailors in the ship can easily recognize the fact so that follow-up work can be done quickly.

도 1 및 2는 종래 기술에 따른 해상에 고정설치되는 구조물에 유지보수선박을 접안하기 위한 접안유지시스템을 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 3a) 및 3b)는 본 발명에 따른 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템을 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라이다 센서로부터 검출된 부유식 구조물의 3D점군데이터.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템의 제어 알고리즘.
1 and 2 is a schematic illustration for explaining a berthing maintenance system for berthing a maintenance vessel to a structure fixed to the sea according to the prior art.
Figures 3a) and 3b) is a schematic illustration for explaining a berth maintenance system of a ship for offshore floating structures according to the present invention.
4 is 3D point cloud data of a floating structure detected from a lidar sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a control algorithm of a berth maintenance system of a ship for offshore floating structures according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다.In describing the present invention, the advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and the spirit of the present invention will be sufficiently conveyed to those skilled in the art. In the drawings, the thickness of layers and regions is exaggerated for clarity.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element could be termed a second element, and, similarly, a second element could be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.

상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.Terms such as top, bottom, top, bottom, or top, bottom are used to distinguish the relative positions of components. For example, in the case of naming the upper part in the drawing as the upper part and the lower part in the drawing as the lower part for convenience, in practice, the upper part may be named as the lower part and the lower part may be named as the upper part without departing from the scope of the present invention. .

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they should not be interpreted in ideal or excessively formal meanings. don't

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to be described in more detail with respect to the berth maintenance system of the ship for offshore floating structures according to the present invention.

본 발명에서 접안유지시스템이라 함은 해상풍력발전장치와 같이 해상에 설치되는 구조물의 유지보수를 위해 선박을 상기 구조물의 접안지점에 안전하게 접안시킬 수 있으며, 접안된 상태를 안정되게 지속적으로 유지시켜 작업자를 안전하게 구조물로 이동시킬 수 있도록 하는 시스템을 지칭한다. In the present invention, the berthing maintenance system can safely dock a ship at the berthing point of the structure for maintenance and repair of structures installed on the sea, such as offshore wind power generators, and maintains the berthing state stably and continuously, so that the operator It refers to a system that allows the safe movement of

먼저, 종래의 선박을 위한 접안유지시스템에 일 예로써 본 출원인에 의해 개시된 대한민국 등록특허공보 제10-2137150호의 "해상 구조물용 선박의 접안유지시스템"이 개시되어 있다. First, as an example of a conventional berthing maintenance system for a ship, Korean Registered Patent Publication No. 10-2137150, "A berthing maintenance system for a ship for offshore structures" disclosed by the present applicant is disclosed.

도 1 및 2와 같이, 상기 접안유지시스템은 선박의 선수측 데크에 고정설치되는 고정 플레이트(10)와, 상기 고정 플레이트의 상부에 배치되는 갱웨이(20)와, 파도와 너울에 의한 동요 발생시 상기 갱웨이에 작용하는 동요를 감쇄시키는 구동부(30)와, 상기 갱웨이에 장착되며 파도와 너울에 의한 요동량 감지 및 요동량을 측정하는 MRU(Motion Reference Unit)센서와, 상기 MRU센서를 통해 측정된 값과기 설정된 값을 비교하여 상기 구동부를 제어하여 파도와 너울에 대한 동요 발생시 접안 플랫폼이 접안지점을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 메인 제어부(40);를 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the berthing maintenance system includes a fixed plate 10 fixed to the bow deck of the ship, a gangway 20 disposed above the fixed plate, and when shaking due to waves and swells. A driving unit 30 for damping the sway acting on the gangway, a Motion Reference Unit (MRU) sensor mounted on the gangway and detecting and measuring the amount of sway due to waves and swells, and the MRU sensor. A main control unit 40 that compares the measured value with a preset value and controls the driving unit so that the berthing platform can continuously maintain the berthing point when fluctuations in waves and swells occur.

여기에서, 상기 갱웨이(20)는 상기 고정 플레이트(10)의 상부에 배치되는 베이스 플랫폼(21)과, 상기 베이스 플랫폼의 일측면 모서리에 힌지결합되며 상기 해상 구조물에 접안되는 접안 플랫폼(22)과, 상기 베이스 플랫폼의 타측면 모서리에 결합되며 선박 내의 작업자가 접안 플랫폼 측으로 이동할 수 있도록 안내하는 통로 플랫폼(23)을 포함하며, 상기 구동부(30)는 파도와 너울에 의한 횡동요 발생시 상기 갱웨이를 X축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 횡동요를 감쇄시키는 롤(ROLL) 실린더(31)와, 파도와 너울에 의한 종동요 발생시 상기 접안 플랫폼을 Y축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 종동요를 감쇄시키는 피치(PITCH) 실린더(32)와, 파도와 너울에 의한 전후동요 발생시 상기 갱웨이를 Z축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 전후동요를 감쇄시키는 서지(SURGE) 실린더(33)를 포함한다. Here, the gangway 20 is hinged to a base platform 21 disposed on the upper portion of the fixing plate 10 and an edge of one side of the base platform and docked with the offshore structure. A docking platform 22 And, a passage platform 23 coupled to the edge of the other side of the base platform and guiding the operator in the ship to move toward the berthing platform, and the drive unit 30 is the gangway when rolls caused by waves and swells occur A roll cylinder (31) for damping the roll cylinder 31 that attenuates the roll caused by rotating in the reverse direction about the X axis, and the roll cylinder 31 generated by rotating the berth platform in the reverse direction about the Y axis when the pitch is caused by waves and swells Includes a PITCH cylinder 32 for damping and a surge cylinder 33 for damping the back and forth motion generated by rotating the gangway in the reverse direction relative to the Z axis when back and forth fluctuations due to waves and swells occur. do.

상기의 접안유지시스템은 선박이 해상 구조물에 접안한 상태에서 파도와 너울에 의한 동요가 발생되면, 상기 메인 제어부는 MRU센서를 통해 측정된 값과 기 설정된 값을 비교하여 상기 구동부를 제어함으로써 수면 요동의 영향을 받지 않고 접안 플랫폼이 접안지점을 지속적으로 유지하도록 할 수 있다. In the berthing maintenance system, when agitation caused by waves and swells occurs in a state in which a ship is docked at a marine structure, the main control unit compares the value measured through the MRU sensor with a preset value and controls the driving unit to control the water surface fluctuation. It is possible to make the docking platform continuously maintain the docking point without being affected by

그런데, 상기의 접안유지시스템을 포함하여 종래에 개시된 접안유지시스템은 해상에 고정설치되는 고정식 구조물에 적용 가능한 시스템으로서, 부유식 구조의 풍력발전장치와 같이 부유식 구조물에 선박이 접안한다고 가정하였을 때, 파고가 높고 불규칙하게 일어나는 경우 부유식 구조물이 횡동요, 종동요 또는 전후동요 등이 발생하면 선박의 접안유지가 어려울 수 있고, 동요의 강도에 따라 작업자의 안전사고 우려가 있었다. By the way, the conventionally disclosed berthing maintenance system including the berthing maintenance system is a system applicable to a fixed structure that is fixedly installed on the sea, assuming that a ship docks with a floating structure such as a wind power generator of a floating structure. However, when the wave height is high and occurs irregularly, if the floating structure rolls, pitches, or rolls back and forth, it may be difficult to keep the ship berthed, and depending on the intensity of the shaking, there are concerns about safety accidents for workers.

본 발명은 상기와 같은 종래의 접안유지시스템의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 해상에서 부유중인 부유식 구조물에 선박이 접안하였을 때 파도나 바람에 의해 선박 및 부유식 구조물에 동요가 발생하더라도 갱웨이의 접안 플랫폼이 부유식 구조물로부터 접안점을 지속적으로 유지하도록 하여 작업자가 안전하게 해상 구조물에 접근 및 작업을 수행할 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. The present invention was invented to solve the problems of the conventional berthing maintenance system as described above. Its technical feature is that the berthing platform of Way continuously maintains the berthing point from the floating structure so that the operator can safely access and work on the offshore structure.

도 3a) 및 3b)는 본 발명에 따른 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템을 설명하기 위한 개략적인 예시도이다. Figures 3a) and 3b) is a schematic illustration for explaining a berth maintenance system of a ship for offshore floating structures according to the present invention.

도 3a) 및 3b)와 같이 본 발명은 상기 고정 플레이트(10)와, 상기 고정 플레이트의 상부에 배치되는 갱웨이(20)와, 파도와 너울에 의한 동요 발생시 상기 갱웨이에 작용하는 동요를 감쇄시키는 구동부(30)와, 상기 갱웨이에 장착되며 파도와 너울에 의한 요동량 감지 및 요동량을 측정하는 MRU(Motion Reference Unit)센서를 포함하는 접안유지시스템에 있어서, 상기 선박의 전방에 위치하는 부유식 구조물을 감지하고 해당 구조물의 움직임 정보를 검출하는 검출센서(100)와, 상기 MRU센서를 통해 측정된 선박의 요동량을 기준으로 상기 검출센서를 통해 검출된 선박의 움직임값을 반영하여 산출된 결과값에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 부유식 구조물에 대하여 접안 플랫폼이 접안지점을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 접안유지 제어부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다. As shown in FIGS. 3a) and 3b), the present invention provides the fixing plate 10, the gangway 20 disposed above the fixing plate, and attenuating the agitation acting on the gangway when agitation caused by waves and swells occurs. In the berthing holding system including a driving unit 30 and an MRU (Motion Reference Unit) sensor mounted on the gangway and detecting and measuring the amount of shaking caused by waves and swells, located in front of the ship The detection sensor 100 detects a floating structure and detects the motion information of the structure, and calculates the movement value of the ship detected through the detection sensor based on the amount of motion of the ship measured through the MRU sensor. It is characterized in that it comprises a berth maintenance control unit 200 for controlling the driving unit according to the obtained result value so that the berth platform can continuously maintain the berthing point with respect to the floating structure.

상기 검출센서(100)는 선박의 전방에 위치하는 부유식 구조물을 감지할 수 있고, 해당 구조물의 움직임 정보를 용이하게 검출할 수 있도록 선박의 선수측에 설치된다. The detection sensor 100 can detect a floating structure located in front of the ship and is installed on the bow side of the ship to easily detect motion information of the structure.

상기 검출센서(100)를 통해 검출되는 부유식 구조물의 움직임 정보는 파도와 너울에 의한 동요로 인해 가변되는 상기 부유식 구조물의 위치정보와, 이동방향 및 이동속도일 수 있다. The motion information of the floating structure detected through the detection sensor 100 may include position information, a moving direction, and a moving speed of the floating structure that are changed due to fluctuations caused by waves and swells.

이를 위해, 본 발명에서 상기 검출센서는 라이다 센서((LiDAR Sensor)일 수 있다. To this end, in the present invention, the detection sensor may be a LiDAR sensor.

라이다 센서(LiDAR Sensor)는 전방의 부유식 구조물을 향해 레이저 펄스를 주사한 후 부유식 구조물로부터 반사된 레이저 펄스의 도달시간을 측정하여 상기 부유식 구조물의 위치정보, 이동방향 및 이동속도를 산출하는 역할을 한다. The LiDAR sensor measures the arrival time of the laser pulse reflected from the floating structure after scanning the laser pulse toward the floating structure in front to calculate the location information, moving direction, and moving speed of the floating structure. play a role

본 실시예에 따른 라이다 센서(LiDAR Sensor)는 선박 선수측 전면의 영역을 인식하기 위해 레이저 펄스를 360˚로 회전하면서 방출하는 구조가 아니라, 기 설정된 방향으로 레이저 펄스를 방출하고, 기 설정된 영역을 촬영하는 이미지 센서를 두 개의 영역으로 분리하여 라이다 영역과 영상 영역을 함께 처리하는 장치일 수 있다. The LiDAR sensor according to this embodiment is not a structure that emits laser pulses while rotating 360 degrees to recognize the area on the front side of the ship's bow, but emits laser pulses in a preset direction and emits laser pulses in a preset area. It may be a device that separates an image sensor for taking pictures into two areas and processes both the LiDAR area and the image area.

라이다(LIDAR: Light Detection And Ranging)는 빛 또는 주로 레이저를 사용해서 물체와의 거리나 위치를 측정하는 장치로서, 크게 발광부와, 수광부와, 제어부를 포함한다. Light Detection And Ranging (LIDAR) is a device for measuring a distance or position to an object using light or mainly a laser, and includes a light emitting unit, a light receiving unit, and a control unit.

상기 발광부는 대상체(이하 "부유식 구조물"이라고 부르도록 함)을 향해 레이저 빔을 발광하는 것으로, 전방으로 레이저 빔을 발광하는 라인 레이저 모듈 또는 레이저 빔을 다양한 형상으로 변환하여 발광하는 레이저 스캐닝 모듈일 수 있다. The light emitting unit emits a laser beam toward an object (hereinafter referred to as a "floating structure"), and may be a line laser module that emits a laser beam forward or a laser scanning module that converts a laser beam into various shapes and emits light. can

여기에서, 라인 레이저 모듈 또는 레이저 스캐닝 모듈은 구조가 상이하나, 기본적으로 레이저빔을 발생시키는 레이저 다이오드와, 레이저 다이오드를 통해 발생된 레이저빔을 집광시키는 콜리메이팅 렌즈와, 레이저 발광을 위한 전자 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 콜리메이팅 렌즈는 레이저 다이오드를 통해 발생된 레이저빔을 집광시키는 광학 렌즈로, 레이저 다이오드의 후방에 위치한다. 이때, 레이저빔은 펄스파, 연속파 등 여러 가지 형태를 가질 수 있다.Here, the line laser module or laser scanning module has a different structure, but basically a laser diode for generating a laser beam, a collimating lens for condensing the laser beam generated through the laser diode, and an electronic circuit for laser light emission ( not shown) may be included. The collimating lens is an optical lens that condenses the laser beam generated through the laser diode and is located behind the laser diode. At this time, the laser beam may have various forms such as pulse wave and continuous wave.

상기 수광부는 상기 발광부에서 발광된 레어지 빔이 부유식 구조물의 표면에 의해 반사되어 형성된 반사 레이저 빔을 수신하는 것으로, 집광 렌즈와 이미지 센서를 포함할 수 있다. 집광 렌즈는 부유식 구조물 표면에 의해 반사되는 반사 패턴 레이저 빔을 집광하는 광학 소자이고, 이미지 센서는 집광 렌즈에서 집광된 레이저 빔을 수광하는 광학 소자이다.The light receiving unit receives a reflected laser beam formed by reflecting a laser beam emitted from the light emitting unit by the surface of the floating structure, and may include a condensing lens and an image sensor. The condensing lens is an optical element condensing a reflection pattern laser beam reflected by the surface of the floating structure, and the image sensor is an optical element receiving the laser beam condensed by the condensing lens.

상기 제어부는 상기 수광부로부터 수신된 레이저빔을 이용하여 상기 부유식 구조물과의 거리를 산출하고, 상기 부유식 구조물의 상태를 판단한다. 예를 들어, 상기 제어부는 사전에 설정된 레이저 빔의 패턴에 관한 정보(예를 들어 임의의 평면의 x축 기울기, y축 기울기, 상기 대상체까지의 거리, 레이저 빔 패턴의 x축 방향 길이 및 y축 방향 길이 등)와, 상기 수광부가 수신한 반사 레이저 빔에 관한 정보를 수신 및 비교하여 상기 발광부로부터 부유식 구조물까지의 거리를 측정하고, 파도와 너울에 의해 상기 부유식 구조물에 횡동요(ROLL), 종동요(PITCHING) 또는 전후동요(SURGING) 발생시 동요에 따른 이동방향과 이동속도를 측정한다. The control unit calculates a distance to the floating structure using the laser beam received from the light receiving unit and determines the state of the floating structure. For example, the control unit may provide information about a pattern of a laser beam set in advance (eg, x-axis inclination of an arbitrary plane, y-axis inclination, distance to the object, length of the laser beam pattern in the x-axis direction and y-axis) length, etc.) and the information on the reflected laser beam received by the light receiver is received and compared to measure the distance from the light emitting unit to the floating structure, and the floating structure is rolled by waves and swells (ROLL ), when PITCHING or SURGING occurs, measure the movement direction and movement speed according to the fluctuation.

상기 접안유지 제어부(200)는 상기 부유식 구조물(2)에 대하여 접안 플랫폼(22)이 접안지점을 지속적으로 유지할 수 있도록 상기 구동부(30)를 제어한다. The eyepiece maintenance control unit 200 controls the driving unit 30 so that the eyepiece platform 22 can continuously maintain the eyepiece point with respect to the floating structure 2 .

MRU(Motion Reference Unit)센서(미도시)는 상기 갱웨이(20)에 장착되어 파도에 의한 갱웨이의 요동을 감지하고 요동량을 측정하는 센서이다. 이러한 MRU센서는 내부에 구비되는 가속도 감지센서를 통해 파도의 높이에 따라 선박에 작용하는 횡동요, 종동요 및 전후동요를 감지하여 검출된 요동량을 상기 접안유지 제어부(200)로 송출한다. An MRU (Motion Reference Unit) sensor (not shown) is a sensor mounted on the gangway 20 to detect the gangway's shaking caused by waves and measure the amount of the shaking. The MRU sensor detects rolling, pitching, and back and forth motions acting on the ship according to the height of the wave through an acceleration sensor provided therein, and transmits the detected motion amount to the berthing maintenance control unit 200.

상기 접안유지 제어부(200)는 상기 MRU센서를 통해 측정된 선박의 요동량을 기준으로 하여 상기 롤(ROLL) 실린더, 피치(PITCH) 실린더 또는 서지(SURGE) 실린더 중 적어도 어느 하나 또는 그 이상의 실린더의 작동 스토로크의 요구량을 산출한다. The berthing control unit 200 is based on the amount of shaking of the ship measured through the MRU sensor, the roll (ROLL) cylinder, pitch (PITCH) cylinder or surge (SURGE) cylinder of at least one or more of the cylinders Calculate the required amount of operating stroke.

또한, 상기 접안유지 제어부(200)는 상기 검출센서로부터 측정된 부유식 구조물의 움직임값을 수신한 다음 상기 실린더의 작동 스토로크 요구량에 부유식 구조물의 움직임값을 반영하여 롤(ROLL) 실린더, 피치(PITCH) 실린더 또는 서지(SURGE) 실린더 중 해당 실린더의 작동 스토로크의 요구량을 최종적으로 산출하며, 산출된 결과값에 따라 상기 구동부를 제어한다. In addition, the berthing control unit 200 receives the movement value of the floating structure measured from the detection sensor, and then reflects the movement value of the floating structure to the operating stroke demand of the cylinder to obtain a roll cylinder, pitch The required amount of operating stroke of the corresponding cylinder is finally calculated among the PITCH cylinder and the surge cylinder, and the driving unit is controlled according to the calculated result.

예를 들어, 선박(1)이 부유식 구조물에 접안된 상태에서 횡동요에 의해 선박은 X축 방향을 따라 2m의 높이만큼 상승하고, 부유식 구조물은 X축 방향을 따라 1m의 높이만큼 상승하였다고 가정하였을 때, 상기 접안유지 제어부(200)는 MRU로부터 측정된 선박의 요동량으로부터 산출된 롤 실린더(31)의 스트로크 요구량에 부유식 구조물의 움직임값을 반영하여 상기 롤 실린더(31)의 스트로크 요구량을 1m로 산출하여 대응하는 거리만큼 롤 실린더를 제어한다. 상기의 예시는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 권리범위에 한정하지 않는다. For example, in a state where the ship 1 is docked on the floating structure, the ship is raised by a height of 2 m along the X-axis direction due to rollover, and the floating structure is raised by a height of 1 m along the X-axis direction Assumed, the berthing control unit 200 reflects the movement value of the floating structure to the required stroke of the roll cylinder 31 calculated from the rocking amount of the ship measured from the MRU, and the required stroke of the roll cylinder 31 is calculated as 1 m to control the roll cylinder by the corresponding distance. The above example is only an example to aid understanding of the present invention, and is not limited to the scope of the present invention.

또한, 상기 접안유지 제어부(200)는 선박이 부유식 구조물에 접안된 상태에서도 지속적으로 MRU센서로부터 선박에 작용하는 요동량을 수신하여 횡동요, 종동요 또는 전후동요 중 해당 동요에 대응하는 실린더의 작동 스토로크 요구량을 산출하면서 상기 검출센서(100)로부터 부유식 구조물(2)에 대한 움직임값을 수신 및 반영하여 구동부를 제어함으로써 상기 부유식 구조물에 대하여 접안 플랫폼이 접안지점을 지속적으로 유지하도록 한다. In addition, the berthing control unit 200 continuously receives the amount of motion acting on the ship from the MRU sensor even when the vessel is docked on the floating structure, and determines the cylinder corresponding to the motion during roll, pitch, or back and forth motion. While calculating the operating stroke demand, the motion value for the floating structure 2 is received and reflected from the detection sensor 100 to control the driving unit so that the berthing platform continuously maintains the berthing point with respect to the floating structure .

다음으로, 본 발명에 따른 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템은 상기 선박의 전방으로부터 부유식 구조물이 사전에 설정된 유효거리 내에 진입하는 경우 알람 신호를 출력하는 알람부(300)와, 상기 선박과 부유식 구조물 간의 거리가 표시되는 디스플레이부(400)를 포함할 수 있다. Next, the berthing maintenance system of a ship for offshore floating structures according to the present invention includes an alarm unit 300 for outputting an alarm signal when the floating structure enters within a preset effective distance from the front of the ship, and the ship It may include a display unit 400 that displays the distance between the floating structure and the floating structure.

상기 알람부(300)와 디스플레이부(400)는 상기 검출센서(100)로부터 검출신호가 출력되는 경우 접안유지 제어부(200)에 의해 제어된다. The alarm unit 300 and the display unit 400 are controlled by the eyepiece maintenance control unit 200 when a detection signal is output from the detection sensor 100 .

예를 들어, 상기 검출센서(100)로부터 전방의 부유식 구조물이 감지되어 사전에 설정된 유효거리 안에 진입하여 해당신호가 접안유지 제어부(200)에 전달되면, 상기 접안유지 제어부(200)는 알람부(300)를 구동시켜 해당 사실을 선박 내부의 선원, 해당 부유식 구조물 주변의 타 선박 등에 전달되도록 한다. For example, when a floating structure in front is detected by the detection sensor 100 and entered within a preset effective distance and the corresponding signal is transmitted to the eyepiece maintenance control unit 200, the eyepiece maintenance control unit 200 alarm unit 300 is driven so that the fact is transmitted to the crew inside the ship, other ships around the floating structure, etc.

상기 알람부(300)는 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 스피커나 램프 등으로 이루어져 사이렌 등의 알림음이 출력되거나 빛이 발산되면서 선박이 부유식 구조물에 근접했음을 알릴 수 있다. The alarm unit 300 may be formed in various forms, and may include, for example, a speaker or a lamp, and may notify that a ship is approaching a floating structure by outputting a notification sound such as a siren or emitting light.

또한, 상기 디스플레이부(400)는 전방의 부유식 구조물이 사전에 설정된 유효거리 안에 진입하는 경우 선박과 부유식 구조물 간의 거리, 선박과 부유식 구조물의 위치신호, 선박의 운항 경로와 속도 등이 수치나 그래프 등 육안으로 식별이 용이한 형태로 실시간으로 출력된다. In addition, the display unit 400 displays numerical values such as the distance between the ship and the floating structure, the location signal of the ship and the floating structure, and the navigation route and speed of the ship when the floating structure in front enters within a preset effective distance. It is output in real time in a form that is easy to identify with the naked eye, such as a graph or a graph.

한편, 본 발명에서 상기 접안유지 제어부(200)가 구동부(30)를 제어하여 횡동요, 종동요, 전후동요가 감쇄되도록 하는 기계적 구성은 본 출원인에 선출원된 대한민국 등록특허공보 제10-2137150호의 "해상 구조물용 선박의 접안유지시스템"에 의해 개시된 구성을 준용하기로 한다. 이에 따라, 상기 롤(ROLL) 실린더(31)의 스트로크는 선박 및 부유식 구조물의 롤 모션 산출에 활용되고, 상기 피치(PITCH) 실린더(32)의 스트로크는 선박 및 부유식 구조물의 서지/히브/롤/피치 모션 산출에 활용되며, 상기 서지(SURGE) 실린더(33)의 스트로크는 선박 및 부유식 구조물의 서지 모션 산출에 활용된다. On the other hand, in the present invention, the mechanical configuration in which the eyepiece holding control unit 200 controls the driving unit 30 to reduce rolling, pitching, and back and forth shaking is described in Korean Registered Patent Publication No. 10-2137150, previously filed to the present applicant. The configuration disclosed by "berthing maintenance system for ships for offshore structures" shall be applied mutatis mutandis. Accordingly, the stroke of the roll cylinder 31 is used to calculate the roll motion of ships and floating structures, and the stroke of the pitch cylinder 32 is the surge/heave/surge of ships and floating structures. It is used to calculate the roll/pitch motion, and the stroke of the surge cylinder 33 is used to calculate the surge motion of ships and floating structures.

또한, 도 3a) 내지 4에 도시된 부유식 구조물(2)의 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐 본 발명의 권리범위에 한정하지 않는다. In addition, the shape of the floating structure 2 shown in Figures 3a) to 4 is only an example to help the understanding of the present invention is not limited to the scope of the present invention.

다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 선박이 부유식 구조물에 접안지점을 유지하는 과정을 간략하게 설명하도록 한다. Next, referring to FIG. 5, a process for maintaining a docking point on a floating structure by a ship according to a preferred embodiment of the present invention will be briefly described.

먼저, 상기 선박의 선수에 설치되는 검출센서(100)로부터 상기 선박의 전방에 위치하는 부유식 구조물의 움직임값이 검출된다.First, the movement value of the floating structure located in front of the ship is detected from the detection sensor 100 installed at the bow of the ship.

여기에서, 상기 검출센서(100)는 라이다 센서(LiDAR Sensor)일 수 있다. Here, the detection sensor 100 may be a LiDAR sensor.

또한, 상기 검출센서로부터 검출되는 움직임값은 상기 부유식 구조물의 위치정보, 이동방향 및 이동속도일 수 있다. In addition, the motion value detected by the detection sensor may be location information, a moving direction, and a moving speed of the floating structure.

다음으로, 상기 검출센서(100)로부터 측정된 부유식 구조물의 움직임값과, 상기 MRU센서로부터 검출된 선박의 요동량이 상기 접안유지 제어부(200)에 전송된다. Next, the motion value of the floating structure measured by the detection sensor 100 and the shaking motion of the ship detected by the MRU sensor are transmitted to the berth maintenance controller 200 .

상기 접안유지 제어부(200)는 수신된 요동량에 따라 상기 롤(ROLL) 실린더, 피치(PITCH) 실린더 또는 서지(SURGE) 실린더 중 적어도 어느 하나 또는 그 이상의 실린더의 작동 스토로크의 요구량을 산출한 다음, 상기 검출센서(100)로부터 검출된 부유식 구조물(2)의 움직임값을 결합하여 최종적으로 결과값을 산출한 후 산출된 결과값에 따라 상기 구동부(30)를 제어한다. The eyepiece holding control unit 200 calculates the required amount of the operating stroke of at least one or more cylinders of the roll cylinder, pitch cylinder, or surge cylinder according to the received shaking amount, and then , The motion value of the floating structure 2 detected by the detection sensor 100 is combined to finally calculate a result value, and then the drive unit 30 is controlled according to the calculated result value.

상기 접안유지 제어부(200)는 부유식 구조물이 사전에 설정한 유효거리 내에 진입한 순간부터 접안 플랫폼이 적정 접안점에 접안을 완료할 때까지 지속적으로 검출센서(100) 및 MRU로부터 검출값을 수신 및 비교하면서 필요한 보정량을 반복적으로 재명령하며, 이를 통해 작업자가 선박으로부터 부유식 구조물로 안전하게 이동하도록 할 수 있다. The eyepiece maintenance controller 200 continuously receives detection values from the detection sensor 100 and the MRU from the moment the floating structure enters within a preset effective distance until the eyepiece platform completes eye contact at an appropriate eyepiece. And while comparing, the necessary correction amount is repeatedly recommanded, and through this, the operator can safely move from the ship to the floating structure.

이상, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Above, the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only presented as specific examples to easily explain the technical content of the present invention and help understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is obvious to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.

1 : 선박
2 : 부유식 구조물 2′ : 고정식 구조물
10 : 고정 플레이트
20 : 갱웨이
21 : 베이스 플랫폼 22 : 접안 플랫폼
23 : 통로 플랫폼
30 : 구동부
31 : 롤(ROLL) 실린더 32 : 피치(PITCH) 실린더
33 : 서지(SURGE) 실린더
100 : 검출센서
110 : 발광부 120 : 수광부
130 : 제어부
200 : 제어부
300 : 알람부
400 : 디스플레이부
1: ship
2: floating structure 2′: fixed structure
10: fixed plate
20 : Gangway
21: base platform 22: docking platform
23: aisle platform
30: driving unit
31: roll cylinder 32: pitch cylinder
33: SURGE cylinder
100: detection sensor
110: light emitting unit 120: light receiving unit
130: control unit
200: control unit
300: alarm unit
400: display unit

Claims (4)

선수측 데크에 고정설치되는 고정 플레이트와(10), 상기 고정 플레이트(10)의 상부에 배치되는 베이스 플랫폼(21)과, 상기 베이스 플랫폼의 일측면 모서리에 힌지결합되며 상기 해상 구조물에 접안되는 접안 플랫폼(22)과, 상기 베이스 플랫폼의 타측면 모서리에 결합되며 선박 내의 작업자가 접안 플랫폼 측으로 이동할 수 있도록 안내하는 통로 플랫폼(23)을 포함하는 갱웨이(20)와; 파도와 너울에 의한 횡동요 발생시 상기 갱웨이를 X축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 횡동요를 감쇄시키는 롤(ROLL) 실린더와, 파도와 너울에 의한 종동요 발생시 상기 접안 플랫폼을 Y축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 종동요를 감쇄시키는 피치(PITCH) 실린더와, 파도와 너울에 의한 전후동요 발생시 상기 갱웨이를 Z축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 전후동요를 감쇄시키는 서지(SURGE) 실린더를 포함하는 구동부(30)와, 상기 갱웨이의 일측에 결합되며 파도와 너울에 의한 선박의 요동을 감지하고 요동량을 측정하는 MRU(Motion Reference Unit)센서를 포함하는 선박의 접안유지시스템에 있어서,
상기 선박의 선수 측에 설치되며, 상기 선박의 전방에 위치하는 부유식 구조물의 위치정보와, 이동방향 및 이동속도를 움직임값으로 산출하는 검출센서(100)와;
상기 MRU센서를 통해 측정된 선박의 요동량을 기준으로 하여 산출된 상기 롤(ROLL) 실린더, 피치(PITCH) 실린더 또는 서지(SURGE) 실린더 중 적어도 어느 하나 또는 그 이상의 실린더의 작동 스토로크의 요구량을 기준으로 상기 검출센서로부터 측정된 부유식 구조물의 움직임값을 반영하여 산출된 결과값에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 부유식 구조물에 대하여 접안 플랫폼이 접안지점을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 접안유지 제어부(200);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템.
A fixed plate (10) fixed to the bow deck, a base platform (21) disposed above the fixed plate (10), and hinged to one side edge of the base platform A berthing docked to the offshore structure A gangway 20 including a platform 22 and a passage platform 23 coupled to the edge of the other side of the base platform and guiding workers in the ship to move toward the berthing platform; A roll cylinder that attenuates the roll cylinder generated by rotating the gangway in the reverse direction on the X axis when rolling motion occurs due to waves and swells, and the berthing platform based on the Y axis when rolling motion occurs due to waves and swells A pitch cylinder that attenuates the pitch cylinder generated by rotating in the reverse direction, and a surge cylinder that attenuates the pitch cylinder that is generated by rotating the gangway in the reverse direction relative to the Z-axis when back and forth fluctuations caused by waves and swells occur In the berthing maintenance system of a ship including a drive unit 30 including a drive unit 30 and an MRU (Motion Reference Unit) sensor coupled to one side of the gangway and detecting the shaking of the ship due to waves and swells and measuring the amount of shaking ,
A detection sensor 100 installed on the bow side of the ship and calculating location information, a moving direction and a moving speed of a floating structure located in front of the ship as movement values;
The required amount of the operating stroke of at least one or more cylinders of the roll cylinder, pitch cylinder, or surge cylinder calculated on the basis of the shaking amount of the ship measured through the MRU sensor A control unit for maintaining the berthing platform to continuously maintain the berthing point with respect to the floating structure by controlling the drive unit according to the result value calculated by reflecting the movement value of the floating structure measured from the detection sensor as a reference ( 200);
Docking maintenance system of a ship for offshore floating structures, characterized in that it comprises a.
제1항에 있어서, 상기 검출센서는 전방의 부유식 구조물을 향해 레이저 펄스를 주사한 후 부유식 구조물로부터 반사된 레이저 펄스의 도달시간을 측정하여 상기 부유식 구조물의 위치정보, 이동방향 및 이동속도를 산출하는 라이다 센서(LiDAR Sensor)인 것을 특징으로 하는 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템.
The method of claim 1, wherein the detection sensor measures the arrival time of the laser pulse reflected from the floating structure after scanning the laser pulse toward the floating structure in front of the floating structure to measure the location information, moving direction, and moving speed of the floating structure. Berthing maintenance system of a ship for offshore floating structures, characterized in that the lidar sensor (LiDAR Sensor) that calculates.
제1항에 있어서, 상기 전방의 부유식 구조물이 사전에 설정된 유효거리 내에 진입하는 경우 알람 신호를 출력하는 알람부와, 상기 선박과 부유식 구조물 간의 거리가 표시되는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템.
The method of claim 1, comprising an alarm unit outputting an alarm signal when the forward floating structure enters within a preset effective distance, and a display unit displaying a distance between the ship and the floating structure. Berthing maintenance system for ships for offshore floating structures.
선수측 데크에 고정설치되는 고정 플레이트와(10), 상기 고정 플레이트(10)의 상부에 배치되는 베이스 플랫폼(21)과, 상기 베이스 플랫폼의 일측면 모서리에 힌지결합되며 상기 해상 구조물에 접안되는 접안 플랫폼(22)과, 상기 베이스 플랫폼의 타측면 모서리에 결합되며 선박 내의 작업자가 접안 플랫폼 측으로 이동할 수 있도록 안내하는 통로 플랫폼(23)을 포함하는 갱웨이(20)와; 파도와 너울에 의한 횡동요(ROLL) 발생시 상기 갱웨이를 X축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 횡동요를 감쇄시키는 롤(ROLL) 실린더와, 파도와 너울에 의한 종동요(PITCHING) 발생시 상기 접안 플랫폼을 Y축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 종동요를 감쇄시키는 피치(PITCH) 실린더와, 파도와 너울에 의한 전후동요(SURGING) 발생시 상기 갱웨이를 Z축을 기준으로 역방향으로 회동시켜 발생된 전후동요를 감쇄시키는 서지(SURGE) 실린더를 포함하는 구동부(30)와, 상기 갱웨이의 일측에 결합되며 파도와 너울에 의한 선박의 요동을 감지하고 요동량을 측정하는 MRU(Motion Reference Unit)센서를 포함하는 선박의 접안유지방법에 있어서,
상기 선박의 선수에 설치되는 검출센서로부터 전방의 부유식 구조물에 대한 위치정보와, 파도와 너울에 의한 동요 발생시 상기 부유식 구조물의 이동방향 및 이동속도가 움직임값으로 검출되는 제1단계(S1)와;
상기 검출센서로부터 측정된 부유식 구조물의 움직임값이 접안유지 제어부에 전송되는 제2단계(S2)와;
상기 MRU센서로부터 검출된 선박의 요동량이 상기 접안유지 제어부에 전송되는 제3단계(S3)와;
상기 요동량에 대하여 상기 롤(ROLL) 실린더, 피치(PITCH) 실린더 또는 서지(SURGE) 실린더 중 적어도 어느 하나 또는 그 이상의 실린더의 작동 스토로크의 요구량이 산출되는 제4단계(S4)와;
상기 작동 스트로크의 요구량과 부유식 구조물의 움직임값을 결합하여 산출된 결과값에 따라 상기 구동부를 제어하는 제5단계(S5);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 부유식 구조물용 선박의 접안유지시스템.
A fixed plate (10) fixed to the bow deck, a base platform (21) disposed above the fixed plate (10), and hinged to one side edge of the base platform A berthing docked to the offshore structure A gangway 20 including a platform 22 and a passage platform 23 coupled to the edge of the other side of the base platform and guiding workers in the ship to move toward the berthing platform; When roll occurs due to waves and swells, the gangway is rotated in the reverse direction based on the X-axis to damp the roll cylinder generated, and when pitching occurs due to waves and swells, the berth A pitch cylinder that attenuates the pitch cylinder generated by rotating the platform in the reverse direction on the Y-axis, and the back and forth generated by rotating the gangway in the reverse direction on the Z-axis when surfing occurs due to waves and swells. A driving unit 30 including a surge cylinder for damping sway, and a motion reference unit (MRU) sensor coupled to one side of the gangway to detect the sway of the ship due to waves and swells and measure the amount of sway In the berthing maintenance method of a ship comprising,
A first step (S1) of detecting the location information of the floating structure in front and the moving direction and moving speed of the floating structure as motion values when agitation occurs due to waves and swells from a detection sensor installed on the bow of the ship. and;
A second step (S2) of transmitting the motion value of the floating structure measured by the detection sensor to the berthing control unit;
A third step (S3) of transmitting the shaking motion of the ship detected by the MRU sensor to the berth maintenance control unit;
A fourth step (S4) of calculating a required amount of operating stroke of at least one or more of the roll cylinder, pitch cylinder, or surge cylinder with respect to the swing amount;
A fifth step (S5) of controlling the drive unit according to a result value calculated by combining the required amount of the operating stroke and the movement value of the floating structure;
Docking maintenance system of a ship for offshore floating structures, characterized in that it comprises a.
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