KR20230094743A

KR20230094743A - 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서, 이와 연결가능한 측정장치 및 이를 적용한 선박

Info

Publication number: KR20230094743A
Application number: KR1020210184128A
Authority: KR
Inventors: 김보형; 이승하; 박영민; 안의리; 박노준; 현 최
Original assignee: 삼성중공업 주식회사; 시그널링크 주식회사
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2023-06-28

Abstract

선박의 진동, 소음, 온도, 습도, 가속도 중 적어도 하나를 측정하는 센서부; 센서부의 측정신호에 기초하여 시간영역 데이터파일을 생성하는 시간데이터 파일생성부; 시간영역 데이터파일을 측정장치로 송신하고, 측정장치로부터 제어명령을 수신하는 센서통신부; 센서통신부와 전기적으로 연결되고, 외부로 노출되는 단자부; 일단이 단자부에 연결되고, 타단에 제 2 마그네틱 단자가 형성된 배선; 및 센서부, 시간데이터 파일생성부, 센서통신부를 제어하는 센서제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서가 제공된다.

Description

마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서, 이와 연결가능한 측정장치 및 이를 적용한 선박{Smart sensor of a ship having a magnetic terminal, a measuring device connectable thereto, and a ship to which the same is applied}

본 발명은 진동과 소음 측정 및 모니터링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박에 설치된 각종 기계부품의 진동 또는 소음을 측정하기 위하여 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서, 이와 연결가능한 측정장치 및 이를 적용한 선박에 관한 것이다.

최근 대양을 운항하는 선박(예 : 컨테이너선, 유조선, LNG선 등)에 대해 스마트 쉽(Smart Ship) 기술을 적용하는 사례가 증가하고 있다. 스마트 쉽은 선박에 운항데이터 수집장비와 위성통신 전송모듈을 설치하여 선박의 중요 데이터를 수집하고 수집된 데이터를 데이터베이스화하고 자산화하는 기술이다. 또한, 수집된 선박항해 데이터는 위성을 통해 육상관제본부에 전송됨으로써, 운영자의 의사결정에 활용되고 있다.

이러한 관점에서, 운항중인 선박에 대해 수집되는 데이터는 전력, 통신, 진동, 소음, 유량, 속도, 위치, 기상 등 다양하다. 이들중 선박의 안전 및 운항일정에 가장 큰 영향을 미치는 것은 선박의 엔진, 발전기, 보일러, 펌프 등의 기계 부품류의 진동과 소음이다.

선박의 엔진, 발전기, 보일러 등의 기계 부품류는 운항 기간(예 20일 ~ 40일) 동안 멈춤없이 24시간 동작된다. 따라서, 운전중 운전 상태에 대해 지속적인 모니터링 및 유지관리가 필요하다. 이러한 모니터링중 선박 엔진, 발전기, 보일러, 펌프로 부터 발생되는 진동과 소음은 정상 동작여부, 유지보수의 예측을 판단하는데 산업표준의 파라미터가 된다(Condition monitoring and diagnostics of machines, ISO.FDIS 17359:2002(E) 참조).

이를 위해, 기계류나 선박 구조물에 부착하여 사용할 수 있는 다양한 진동센서나 음향센서들이 제공되고 있다. 그러나, 기존의 유선 진동센서나 음향센서는 배선을 연결해야 해서 포설 시간 및 비용이 추가로 발생하였다. 특히 철재로 제작된 협소한 공간이면서 방수를 감안하여 제작된 선박의 내부공간이라는 점을 감안하면, 이미 운항중인 선박에 대해 추가적으로 센서 배선을 하는 것은 거의 불가능하다.

이러한 문제점을 감안하여 최근에는 무선통신 네트워크를 이용하여 각종 센서들을 서버와 연결하는 사례가 증가하고 있다. 그러한 사례의 일환으로 다수의 스마트센서 및 스마트센서의 데이터를 수집하는 측정장치(Measurement Unit, MU)가 일체로 제시되었다.

그런데, 이와 같은 종래의 측정장치는 내부에 USB 포트를 구비되고, 외부로 스마트센서와 연결되는 배선이 노출되는 형태였다. 따라서, 기계실, 기관실, 보일러실과 같이 설치 환경이 열악하고 변수가 많은 곳에서는 측정장치의 USB포트 또는 배선이 고장(예 : 파손이나 단락)나는 사례가 많았다.

이 경우, 측정장치를 분해해야 하는 번거로움 및 현장에서 적절히 대처하기 어려운 한계가 있었다. 이러한 문제점에 따라 지금까지는 측정장치 전체를 새것으로 교체하곤 하였는데, 제품 폐기에 따른 비경제성과 스마트센서를 다시 셋팅하는 불편함이 있었다.

1. 대한민국 특허등록 제 10-1409986 호(진동모니터링 결함진단장치), 2. 대한민국 특허등록 제 10-0444568 호(인터넷을 이용한 통합 모니터링 운영 시스템 사업 방법 및 이를 구현할 수 있는 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 스마트센서와 측정장치 사이를 마그네틱 단자로 연결함으로써 배선이나 단자의 고장을 최소화할 수 있는 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서, 이와 연결가능한 측정장치 및 이를 적용한 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 다수의 스마트센서 및 다양한 스마트센서를 측정장치에 쉽게 탈부착할 수 있도록 함과 동시에 측정장치가 센서의 종류를 식별하여 자동으로 환경설정 및 계측이 이루어질 수 있도록 하는 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서, 이와 연결가능한 측정장치 및 이를 적용한 선박을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 선박의 진동, 소음, 온도, 습도, 가속도 중 적어도 하나를 측정하는 센서부; 센서부의 측정신호에 기초하여 시간영역 데이터파일을 생성하는 시간데이터 파일생성부; 시간영역 데이터파일을 측정장치로 송신하고, 측정장치로부터 제어명령을 수신하는 센서통신부; 센서통신부와 전기적으로 연결되고, 외부로 노출되는 단자부; 일단이 단자부에 연결되고, 타단에 제 2 마그네틱 단자가 형성된 배선; 및 센서부, 시간데이터 파일생성부, 센서통신부를 제어하는 센서제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서가 제공된다.

또한, 배선은 데이터 통신 및 전력 송신 중 적어도 하나를 수행한다.

또한, 제 2 마그네틱 단자는 측정장치에 구비된 제 1 마그네틱 단자에 자력으로 착탈 가능하다.

또한, 센서부의 종류에 관한 식별번호 및 일련번호를 저장하는 환경설정부를 더 포함하며, 그리고 센서제어부는 식별번호 및 일련번호 중 적어도 하나를 센서통신부를 통해 출력하도록 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 선박의 진동, 소음, 온도, 습도, 가속도 중 적어도 하나를 측정하기 위한 적어도 하나의 스마트센서와 유선으로 연결되는 통신부; 통신부와 전기적으로 연결되고, 외부에 노출되며, 스마트센서의 제 2 마그네틱 단자와 자력으로 착탈 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제 1 마그네틱 단자; 스마트센서로부터 수신된 데이터를 서버로 전송하기 위한 서버통신부; 스마트센서 또는 측정장치의 동작에 필요한 파라미터를 저장하는 저장부; 및 통신부, 서버통신부, 및 저장부의 동작을 제어하는 측정제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 스마트센서와 연결가능한 측정장치에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 측정장치 및 스마트센서 중 적어도 한곳으로 전원을 공급하기 위한 전원부를 더 포함하고, 전원은 제 1 마그네틱 단자를 통해 공급될 수 있다.

또한, 측정제어부는 통신부를 통해 수신된 스마트센서의 종류에 관한 식별번호를 저장부에 저장된 데이터와 비교함으로써 스마트센서의 종류를 식별한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 전술한 적어도 하나의 마그네틱 단자를 갖는 스마트센서; 그리고 전술한 적어도 하나의 측정장치; 측정장치의 서버통신부와 무선 통신이 가능한 중계기; 및 적어도 하나의 중계기와 연결되고, 스마트센서의 시간데이터 파일에 기초하여 선박의 진동 또는 소음을 분석하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 스마트센서와 측정장치를 포함하는 선박에 의해서도 달성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 스마트센서와 측정장치 사이의 마그네틱 단자로 인해 단자의 탈부착이 용이하고, 무리한 외력에 의해 단자나 배선이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 다수의 스마트센서 및 다양한 스마트센서를 측정장치에 쉽게 탈부착할 수 있어 작업자의 전문지식이나 경험없이도 다양한 구성을 쉽게 구현할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서, 이와 연결가능한 측정장치가 설치된 선박의 전체적인 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 스마트센서(10)의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 스마트센서(10)의 개략적인 내부 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 측정장치(200)와 스마트센서(10)의 결합 구성도,
도 5는 도 4에 도시된 측정장치(200)의 개략적인 내부 블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

실시예의 구성

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서, 이와 연결가능한 측정장치가 설치된 선박의 전체적인 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 선박(5)은 대양을 운항하는 컨테이너선, 유조선, LNG선, 화물선, 크루즈선 등이 될 수 있다. 이러한 선박(5)은 위성을 통해 육상관제서버와 개별적인 통신이 가능하고, 양방향 데이터 전송이 가능하다.

엔진(30)은 선박의 메인엔진이며 높이가 9 ~ 10 m 이고, 운전중 진동, 소음 및 고온을 발생한다. 발전기(32)는 전기를 생산하기 위한 것이고, 보조엔진(33)(예 : 디젤엔진)에 의해 동작한다. 복수의 스마트센서(10a, 10b, 10c)가 엔진(30), 발전기(32) 및 보조엔진(33) 등에 부착된다. 예를 들어, 엔진스마트센서(10b)는 엔진(30)의 상부측의 여러 곳, 중간 위치의 여러 곳 및 하부 위치의 여러 곳 그리고 회전축의 베어링 하우징 등에 설치할 수 있다. 또한, 스마트센서(10)는 선박의 엔진(30)외에 발전기, 보일러, 보조엔진, 배관, 회전축의 베어링, 변속기, 기관실의 벽체, 바닥, 펌프 등에 설치될 수 있다. 그리고, 측정장치(200)는 복수의 엔진스마트센서(10b)와 연결되도록 설치할 수 있다. 그리고, 발전기(32) 및 보조엔진(33)에 다수의 발전기스마트센서(10a)를 설치하고, 이를 담당하는 하나의 측정장치(200)를 설치할 수 있다.

선박(5)내에는 서버(600)와 복수의 스마트센서(10a, 10b, 10c) 및 복수의 측정장치(200) 및 복수의 중계기(400)가 설치된다.

서버(600)는 서버컴퓨터, 워크스테이션, 퍼스널컴퓨터 등으로 구성할 수 있다.

게이트웨이(620)의 입력단은 복수의 중계기(400)와 연결되고, 출력단은 서버(600)의 제어부(610)와 연결된다. 제어부(610)는 서버(600)의 동작, 제어, 지시, 연산, 판단 등을 수행하며, CPU 등이 될 수 있다.

각각의 중계기(400)는 복수개(예 : 2 ~ 6개)의 측정장치(200)와 무선통신이 가능하고, 이러한 중계기(400)는 선박(5)내의 벽 또는 천정 등에 각각 부착된다. 이를 위해 중계기(400)는 블루투스 통신모듈, 와이파이 통신모듈, 적외선 통신모듈, LAN 통신모듈, 및 USB통신모듈 중 적어도 하나를 포함한다. 각 중계기(400)는 배선을 통해 게이트웨이(620)에 연결된다.

도 2는 도 1에 도시된 스마트센서(10)의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 스마트센서(10)의 개략적인 내부 블록도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스마트센서(10)의 상면에는 LED에 의한 이벤트알림부(150)가 노출되고, 외부에는 단자부(145)가 노출된다.

이벤트알림부(150)는 스마트센서(10)의 동작상태 또는 현재 모드를 외부로 표출한다. 표출방식은 램프, LED, LCD등, 경광등, 스피커, 부저 등이 가능하다. 이벤트알림부(150)가 LED인 경우, 모니터링 모드에서 "녹색" 발광이고, 이벤트 모드에서 "적색"발광이고, 주의, 오류인 경우에는 "황색"발광이나 점멸이 될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 센서부(110)는 진동센서(114), 음향센서(112) 외에 온도센서, 습도센서, 가속도 센서, 자이로센서 등을 포함할 수 있다. 진동센서(114)는 X축, Y축, Z축 방향의 진동을 각각 측정할 수 있다. 음향센서(112)는 주변의 소음을 감지하며, 마이크가 될 수 있다. 진동센서(114), 음향센서(112) 및 온도센서, 습도센서, 가속도 센서는 계측 대상에 따라 다양한 출력 주파수를 가질 수 있다.

신호처리부(120)는 필터, 증폭기, ADC(Analog-Digital Converter), DSP(Digital Signal Processor) 등을 포함한다. 신호처리부(120)는 센서부(110)의 전기신호를 이산 데이터로 변환한다. 이러한 구성요소는 공지의 구성요소이므로 구체적인 내부 설명은 생략하도록 한다.

시간데이터 파일생성부(125)는 신호처리부(120)가 처리한 신호를 입력받아 시간 데이터 파일을 생성한다. 시간데이터파일은 텍스트(TEXT) 파일 포맷이고, 이를 공지의 압축 포맷(예 : ZIP 파일)으로 압축하여 전송할 수 있다. 이러한 압축 전송은 전송시간과 네트워크 부하를 경감하는 효과가 있다. 시간 데이터파일은 해당 스마트센서(10)가 설치된 위치(예 : 엔진상, 엔진하, 보일러 중, 펌프1 등), 스마트센서(10)의 종류(A:진동, B:소음 등), 일련번호(예:001,002 등), 측정시간(예 : 20210325_18161212 : 2021년 3월 25일 18시16분12초12)을 포함한다. 그리고, 해당 스마트센서(10)가 측정한 X축 진폭(예 : 0.2315), Y축 변위(예 : 0. 8723), Z축변위(예 : 0.0001), 음향신호(예 : 76 dB) 중 적어도 하나를 포함한다. 그 밖에 에러코드(예 : 1(정상), 0(저전력), 2(통신장애), 3(센서오동작) 등), 온도 데이터, 습도 데이터 가속도 데이터 등도 포함할 수 있다.

시간데이터 파일생성부(125)는 3분 ~ 10분 주기로로 센서부(110)의 신호를 수신하여 시간 데이터파일을 생성한다. 바람직하게는 5분 주기로 수신하는 것이 좋다. 그리고, 시간데이터 파일생성부(125)는 모니터링 모드에서 주기마다 시간데이터파일을 생성한다.

시간데이터파일 저장부(130)는 모니터링 모드 또는 이벤트 모드에서 생성된 시간 데이터파일을 저장한다. 시간데이터파일 저장부(130)는 하드디스크, 플래쉬메모리나 SSD가 될 수 있다. 시간데이터파일 저장부(130)는 저장용량을 초과하는 경우 전송되었거나 오래된 파일부터 순차적으로 삭제하여 저장공간을 확보한다.

센서통신부(140)는 시간데이터파일 저장부(130)에 저장된 데이터를 단자부(145)를 통해 측정장치(200)로 송신하고, 측정장치(200)로부터 제어명령(예 : 트리거 신호 또는 환경설정에 필요한 파라미터)을 수신한다. 측정장치(200)는 전송받은 시간 데이터파일이 손상되었는지 여부를 판단한다. 만약, 손상된 파일이거나 전송과정중 에러가 발생한 경우 시간 데이터파일의 재전송을 요청하고, 이러한 과정은 파일이 손상되지 않았다고 판단할 때까지 반복된다.

센서통신부(140)는 LAN통신모듈, TCP/IP 등의 유선통신이거나 블루투스 통신모듈, 와이파이 통신모듈, 적외선 통신모듈, LAN 통신모듈, 지그비 통신모듈, 3G, 4G 통신모듈 및 USB통신모듈중 적어도 하나의 무선통신일 수 있다.

단자부(145)가 무선 연결인 경우 2차 전지를 포함할 수 있다.

센서제어부(100)는 스마트센서(10) 전체의 제어, 연산, 판단 및 동작을 제어하며, CPU, MICOM 등으로 구현할 수 있다.

이벤트검출부(160)는 모니터링모드에서, 센서부(110)의 계측치가 기준값 이상인 경우 이벤트가 발생되었다고 출력한다. 발생된 출력 신호는 센서제어부(100)로 전송된다.

환경설정부(170)에는 사용자가 설정하는 진동, 소음의 기준값, 주기 등의 파라미터가 저장된다. 이러한 파라미터는 측정장치(200)를 통해 수신된다. 또한, 환경설정부는 센서부의 종류에 관한 식별번호 및 일련번호를 저장한다.

단자부(145)는 유선 통신인 경우 케이블 커넥터가 연결되는 전자부품이다. 선택적으로 무선 통신인 경우 단자부(145)는 안테나가 될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 측정장치(200)와 스마트센서(10)의 결합 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시된 측정장치(200)의 개략적인 내부 블록도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 측정장치(200)는 배선(210)을 통해 복수개의 스마트센서(10)와 연결되며, 서버통신부(260)가 안테나 형태로 외부에 노출되어 있다.

전원부(240)는 외부로부터 항시 전원을 공급받거나 2차 전지일 수 있다. 전원부(240)는 측정장치(200) 및 배선(210)으로 연결된 스마트센서(10)에 대해 전력을 공급한다.

서버통신부(260)는 중계기(400)를 통해 서버(600)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있도록 한다.

저장부(270)는 스마트센서(10)로부터 수신된 시간 데이터파일 및 환경설정 파라미터 등을 저장한다. 저장부(270)는 하드디스크 드라이브, SSD, 플래쉬메모리, CD-ROM writer 등이 될 수 있다.

측정제어부(220)는 측정장치(200)를 모니터링모드, 이벤트 모드 또는 환경설정모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 또한, 측정제어부(220)는 통신부(230)를 통해 수신된 스마트센서의 종류에 관한 식별번호를 저장부(270)에 저장된 데이터와 비교함으로써 스마트센서의 종류를 식별한다. 측정제어부(220)는 측정장치(200) 전체의 제어, 연산, 판단 및 동작을 제어하며, CPU, MICOM 등으로 구현할 수 있다.

통신부(230)는 복수개의 스마트센서(10)와 연결하기 위한 복수개의 통신 채널을 구비한다. 통신부(230)는 배선(210)과 연결되는 LAN, TCP/IP와 같은 유선 통신모듈이고, 스마트센서(10)와 양방향 통신이 가능하다. 복수개의 제 1 마그네틱단자(235)가 측정장치(200)의 외부로 노출된다. 제 1 마그네틱단자(235)는 통신부(230)와 연결된다. 제 1 마그네틱단자(235)는 전기적 연결을 위한 복수개의 단자(터미널 또는 핀)와 단자를 둘러싸는 영구자석으로 구성된다.

배선(210)의 일단은 스마트센서(10)의 단자부(145)에 연결되고, 타단은 제 2 마그네틱 단자(215)가 형성되어 있다. 제 2 마그네틱단자(215)는 전기적 연결을 위한 복수개의 단자(터미널 또는 핀)와 단자를 둘러싸는 영구자석으로 구성된다. 제 1, 2 마그네틱 단자(235, 215)는 상호 형상 맞춤될 수 있다.

제 1, 2 마그네틱 단자(235, 215)는 상호 인력이 작용하도록 영구자석(N극)-영구자석(S극)으로 구성할 수도 있고, 영구자석-금속편 또는 금속편-영구자석으로 구성할 수도 있다. 이러한 마그네틱 단자의 구성은 공지의 기술이다.

실시예의 동작

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 관하여 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하도록 한다.

작업자는 엔진(30)에 복수의 스마트센서(10b)를 설치하고 측정장치(200)에 연결한다. 구체적으로는 스마트센서(10)의 배선(210)에 형성된 제 2 마그네틱 단자(215)를 측정장치(200)의 제 1 마그네틱 단자(235)들 중 하나에 연결한다. 나사결합이나 끼움결합 없이 자력만으로 쉽게 연결할 수 있다.

그 다음, 센서제어부(100)는 환경설정부(170)에 저장된 스마트센서(10)의 종류에 관한 식별번호, 일련번호를 측정장치(200)에 전송한다.

식별번호, 일련번호를 수신한 측정제어부(220)는 저장부(270)에 저장된 정보와 비교함으로써, 스마트센서(10)가 진동센서인지 소음센서인지를 구별할 수 있고, 이에 따른 일괄 설정을 자동으로 수행한다.

만약, 배선(210)에 외력이 가해지더라도 제 1, 2 마그네틱 단자(235, 215) 사이가 분리되는 것에 그치므로 작업자는 다시 연결하는 것만으로 쉽게 복구할 수 있다.

또한, 스마트센서(10)가 고장나거나 교체하고자 할 경우에도 제 1, 2 마그네틱 단자(235, 215)의 분리와 결합을 통해 쉽게 탈착할 수 있고, 별도의 식별이나 설정이 불필요하다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

5 : 선박,
10, 10a, 10b, 10c : 스마트센서,
30 : 엔진,
32 : 발전기,
33 : 보조엔진,
100 : 센서제어부,
110 : 센서부,
112 : 음향센서,
114 : 진동센서,
120 : 신호처리부,
125 : 시간데이터파일 생성부,
130 : 시간데이터파일 저장부,
140 : 센서통신부,
145 : 단자부,
150 : 이벤트 알림부,
160 : 이벤트 검출부,
170 : 환경설정부,
200 : 측정장치,
210 : 배선,
215 : 제 1 마그네틱 단자,
220 : 측정제어부,
230 : 측정통신부,
235 : 제 2 마그네틱 단자,
240 : 전원부,
260 : 서버통신부,
270 : 저장부,
400 : 중계기,
600 : 서버,
610 : 제어부,
620 : 게이트웨이.

Claims

선박의 진동, 소음, 온도, 습도, 가속도 중 적어도 하나를 측정하는 센서부;
상기 센서부의 측정신호에 기초하여 시간영역 데이터파일을 생성하는 시간데이터 파일생성부;
상기 시간영역 데이터파일을 측정장치로 송신하고, 상기 측정장치로부터 제어명령을 수신하는 센서통신부;
상기 센서통신부와 전기적으로 연결되고, 외부로 노출되는 단자부;
일단이 상기 단자부에 연결되고, 타단에 제 2 마그네틱 단자가 형성된 배선; 및
상기 센서부, 상기 시간데이터 파일생성부, 상기 센서통신부를 제어하는 센서제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서.
제 1 항에 있어서,
상기 배선은 데이터 통신 및 전력 송신 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 마그네틱 단자는 상기 측정장치에 구비된 제 1 마그네틱 단자에 자력으로 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서.
제 1 항에 있어서,
상기 센서부의 종류에 관한 식별번호 및 일련번호를 저장하는 환경설정부를 더 포함하며, 그리고
상기 센서제어부는 상기 식별번호 및 상기 일련번호 중 적어도 하나를 상기 센서통신부를 통해 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 선박의 스마트센서.
선박의 진동, 소음, 온도, 습도, 가속도 중 적어도 하나를 측정하기 위한 적어도 하나의 스마트센서와 유선으로 연결되는 통신부;
상기 통신부와 전기적으로 연결되고, 외부에 노출되며, 상기 스마트센서의 제 2 마그네틱 단자와 자력으로 착탈 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제 1 마그네틱 단자;
상기 스마트센서로부터 수신된 데이터를 서버로 전송하기 위한 서버통신부;
상기 스마트센서 또는 측정장치의 동작에 필요한 파라미터를 저장하는 저장부; 및
상기 통신부, 상기 서버통신부, 및 상기 저장부의 동작을 제어하는 측정제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 스마트센서와 연결가능한 측정장치.
제 5 항에 있어서,
상기 측정장치 및 상기 스마트센서 중 적어도 한곳으로 전원을 공급하기 위한 전원부를 더 포함하고,
상기 전원은 상기 제 1 마그네틱 단자를 통해 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 스마트센서와 연결가능한 측정장치.
제 5 항에 있어서,
상기 측정제어부는 상기 통신부를 통해 수신된 상기 스마트센서의 종류에 관한 식별번호를 상기 저장부에 저장된 데이터와 비교함으로써 상기 스마트센서의 종류를 식별하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 스마트센서와 연결가능한 측정장치.
제 1 항에 따른 적어도 하나의 마그네틱 단자를 갖는 스마트센서;
제 5 항에 따른 적어도 하나의 측정장치;
상기 측정장치의 서버통신부와 무선 통신이 가능한 중계기; 및
적어도 하나의 상기 중계기와 연결되고, 상기 스마트센서의 시간데이터 파일에 기초하여 상기 선박의 진동 또는 소음을 분석하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 단자를 갖는 스마트센서와 측정장치를 포함하는 선박.