KR20240002309A - 해양 플랫폼의 감지시스템 - Google Patents

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KR20240002309A
KR20240002309A KR1020220079365A KR20220079365A KR20240002309A KR 20240002309 A KR20240002309 A KR 20240002309A KR 1020220079365 A KR1020220079365 A KR 1020220079365A KR 20220079365 A KR20220079365 A KR 20220079365A KR 20240002309 A KR20240002309 A KR 20240002309A
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이대희
류용희
유채원
이윤한
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

해양 플랫폼의 감지시스템이 제공된다.
이 해양 플랫폼의 감지시스템은 터렛의 내부 구역에 대한 촬영을 위해, 터렛에 설치되는 감시카메라와, 감시카메라로부터 영상 신호를 제공받아, 내부 구역에 대한 영상을 화면에 표시하는 디스플레이와, 디스플레이에 표시된 색조합 패턴을 기초로 하여, 내부 구역에 대한 이상 여부를 판단하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

해양 플랫폼의 감지시스템{DETECTION SYSTEM OF OFFSHORE PLATFORM AND DETECTION METHOD THREROF}
본 발명은 해양 플랫폼의 감지시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 시추선이나 FPSO(부유식 원유생산 하역 저장설비)와 같은 해양 플렛폼은, 해저 파이프에서부터 올라오는 석유, 천연 가스등과 같은 프로덕션(production)을 터렛(turret system)을 통해 올려 받아 저장할 수 있다.
터렛은 계류를 위해, 선체가 터렛을 중심축으로 상대 회전할 수 있다. 원유 또는 가스를 시추하거나 채굴하는 경우, 선체는 터렛을 중심축으로 하여 자유롭게 회전할 수 있으므로, 해상의 선박이 바람, 파도 또는 조류에 의해 선체가 유동하더라도, 원유 또는 가스를 터렛 내부의 튜브 등을 통하여 안정적으로 공급받을 수 있다.
이러한 터렛은 가연성/유독성 유체의 이동경로이므로, 화재 및 가스의 감지가 반드시 필요한 구역이지만, 불완전 연소의 가능성이 높은 실내의 경우, 연기 발생으로 인하여 감지범위가 넓은 광학장비 사용이 제한될 수 있다.
이에 터렛의 높은 층고 및 거대한 체적으로 인하여 온도 또는 가스 등을 효과적으로 감지할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
특허문헌: 국내 등록특허 10-1524206호
본 발명의 실시 예들은 해양 플랫폼에서 발생되는 화재/가스 외에도 다양한 이상 현상에 대응할 수 있도록 하는 해양 플랫폼의 감지시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 터렛의 내부 구역에 대한 촬영을 위해, 상기 터렛에 설치되는 감시카메라; 상기 감시카메라로부터 영상 신호를 제공받아, 상기 내부 구역에 대한 영상을 화면에 표시하는 디스플레이; 및 상기 디스플레이에 표시된 색조합 패턴에 기초로 하여, 상기 내부 구역에 대한 이상 여부를 판단하는 컨트롤러를 포함하는 해양 플랫폼의 감지시스템이 제공될 수 있다.
그리고 상기 컨트롤러는 상기 내부 구역에 매칭되는 상기 디스플레이의 특정 지점에서, 평상시 촬영되는 일반 RGB(red, green, blue) 정보를 상기 색조합 패턴으로서 획득하고, 획득한 상기 일반 RGB 정보 중에서 최소 RGB값 및 최대 RGB 값을 산출하고, 산출한 최소 RGB값 및 최대 RGB 값 사이의 RGB 범위를 적정 RGB 범위로 설정할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 내부 구역에 매칭되는 상기 디스플레이의 특정 지점에서, 실시간 촬영된 RGB(red, green, blue) 정보가 상기 적정 RGB 범위를 벗어나면, 상기 내부 구역에 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 일반 RGB 정보를 기초로 하여 상기 특정 지점에 대한 일반 명도값을 산출하고, 상기 내부 구역에 매칭되는 상기 디스플레이의 특정 지점 중에서 기준이 되는 기준 지점을 선택하여 선정하며, 상기 기준 지점에서 산출된 기준 명도값과, 상기 기준 지점을 제외한 다른 특정 지점에서 산출된 일반 명도값 사이의 차이값을 명도 상대값으로 선정한 후, 상기 명도 상대값이 기 설정된 기준 상대값 범위를 벗어나면, 상기 내부 구역에 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 다수의 감시카메라를 통해 촬영된 영상을 학습하고, 학습된 패턴을 벗어난 화면에 대하여 알람을 발생시킴으로써, 화재/가스 외에도 다양한 이상 현상에 대응할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 작업자 이동구역을 제외한 영역을 촬영하여 작업자가 존재하는 구역을 감시할 수 있다는 이점이 있다
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 적외선촬영 및 흑백화 작업을 통하여 각 픽셀 간 상대값 비교를 기준으로 설정하여, 조명 및 일조량에 따른 오차를 줄일 수 있다는 이점이 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 플랫폼을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 플랫폼의 감지시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 플랫폼의 감지시스템에서, 평상시 터렛의 내부 구역을 감시카메라를 통해 촬영된 디스플레이의 화면을 도시한 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 플랫폼의 감지시스템에서, 이상 발생시 터렛의 내부 구역을 감시카메라를 통해 촬영된 디스플레이의 화면을 도시한 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 플랫폼의 감지방법을 도시한 블록도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 플랫폼의 감지시스템(20)은, 감시카메라(100)를 통해 촬영된 영상을 통해 터렛(11)의 내부 구역의 색조합 패턴을 학습하고, 학습한 색조합 패턴을 벗어난 색조합 패턴에 대해서 알람을 발생시킬 수 있다. 이러한 감지시스템(20)은 감시카메라(100), 디스플레이(200), 컨트롤러(300) 및 알림장치(400)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 감시카메라(100)는 플랫폼(10)의 터렛(11)에 설치될 수 있다. 플랫폼(10)은 해상에서 부유 가능한 선체일 수 있다. 플랫폼(10)은 터렛(11)을 중심축으로 하여 상대 회전이 가능하므로, 외력(풍향, 해류, 표류력 등)의 영향에 의해 유동하더라도, 시추와 같은 해상 작업시, 플랫폼(10)의 위치는 안정적으로 유지될 수 있다.
감시카메라(100)는 터렛(11)의 내부 구역에 설치되는 복수 개로 제공될 수 있다. 복수 개의 감시카메라(100)는 터렛(11)의 내부 구역을 실시간으로 촬영할 수 있다. 본 실시예에서, 감시카메라(100)는 터렛(11)의 내부 구역을 촬영하지만, 이에 한정되지는 아니하며, 터렛(11)의 내부 구역 이외에, 감시카메라(100)는 터렛(11)의 외부 구역, 플랫폼의 내부 구역 또는 외부 구역에 설치될 수 있다. 이 경우, 감시카메라(100)는 터렛(11)의 외부 구역은 물론, 플랫폼의 내부 구역 또는 외부 구역을 전체적으로 촬영할 수 있다.
디스플레이(200)는 감시카메라(100)로부터 영상 신호를 제공받을 수 있다. 디스플레이(200)는 영상 신호를 기초로 하여 터렛(11)의 내부 구역에 대한 영상을 화면에 표시할 수 있다. 디스플레이(200)의 RGB(red, green, blue) 정보는 컨트롤러(300)에 인가될 수 있다.
컨트롤러(300)는 디스플레이(200)에 표시된 색조합 패턴을 기초로 하여, 내부 구역에 대한 이상 여부를 판단할 수 있다. 본 실시예에서, 색조합 패턴은 RGB 정보에 의해 화면에 표시되는 패턴으로 이해될 수 있다. RGB 정보는 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 채널 값일 수 있다. 그리고 RGB 색 공간에서 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 채널 값을 더해 3으로 나눈 값은 명도값이 될 수 있다.
컨트롤러(300)는 내부 구역에 매칭되는 디스플레이(200)의 특정 지점에서, 감시카메라(100)에 의해 실시간으로 촬영된 일반 RGB(red, green, blue) 정보를 색조합 패턴으로 획득할 수 있다. 일 예로, 컨트롤러(300)는 평상시 감시카메라(100)에 의해 촬영된 일반 RGB(red, green, blue) 정보를 색조합 패턴으로 획득하여 학습할 수 있다. 그리고 컨트롤러(300)는 일반 RGB 정보 중에서 최소 RGB값 및 최대 RGB 값을 선정할 수 있다. 컨트롤러(300)는 산출한 최소 RGB값 및 최대 RGB 값 사이의 RGB 범위를 적정 RGB 범위로 설정할 수 있다.
컨트롤러(300)는 내부 구역에 매칭되는 디스플레이(200)의 특정 지점의 RGB 정보 중에서, 기 산출된 적정 RGB 범위를 벗어난 RGB 정보가 발생되면, 컨트롤러(300)는 내부 구역에 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
본 실시예에서, 내부 구역에 발생된 이상 현상은, 평상시 감시카메라(100)를 통해 촬영되어 학습된 색조합 패턴과 다른 색조합 패턴의 현상일 수 있다. 내부 구역의 이상 현상은 터렛(11)의 내부 구역에서 발생된 연기 또는 화재일 수 있다. 연기 또는 화재 이외에도, 내부 구역의 이상 현상은 장비의 구조적 파단, 오일 유출 등과 같이, 터렛(11) 내에서 발생되는 비정상적인 현상일 수 있다.
도 3을 참조하면, 평상시(아침(a1), 점심(a2), 저녁(a3)) 감시카메라(100)에 의해 4개의 구역이 촬영된 경우, 4개의 구역에 매칭되는 디스플레이(200)의 특정 지점(P1, P2, P3, P4)에서, 컨트롤러(300)는 평상시 촬영되는 일반 RGB(red, green, blue) 정보를 색조합 패턴으로서 획득할 수 있다. 도 3을 참고하여 각각의 특정 지점(P1, P2, P3, P4)의 일반 RGB(Red, Green, Blue) 정보는, 아래의 표 1과 같다.
[표 1]
컨트롤러(300)는 일반 RGB 정보 중에서 최소(Min) RGB값 및 최대(Max) RGB 값을 선정할 수 있다. 그리고 컨트롤러(300)는 산출한 최소 RGB값 및 최대 RGB 값 사이의 RGB 범위를 적정 RGB 범위로 설정할 수 있다. 표 1의 일반 RGB 정보에서 산출된 최소 RGB값 및 최대 RGB 값은, 표 2와 같다.
[표 2]
이후, 도 4를 참조하면, 컨트롤러(300)는 디스플레이(200)의 특정 지점에서, 실시간으로 촬영된 RGB 정보가 기 산출된 적정 RGB 범위를 벗어나면, 터렛(11)의 내부 구역에 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
도 4에서는 P3에서 화재가 발생된 경우를 b1으로, P2에서 연기가 발생된 경우를 b2로, P3에서 손상이 발생된 경우를 b3으로 각각 도시된다. 도 4를 참고하여 각각의 특정 지점(P1, P2, P3, P4)의 RGB(red, green, blue) 정보는 아래의 표 3과 같다.
[표 3]
표 3에서 보듯이, 내부 구역에 화재가 발생된 구역인 P3의 RGB 정보는 (255, 255, 0)이고, 화재가 발생된 구역인 P2의 RGB 정보는 (0, 0, 0)이며, 파손이 발생된 구역인 P3의 RGB 정보는 (0, 112, 192)이다.
예컨대, 표 3에서, R=255, G=255, B=0인 P3의 RGB 정보는, 모두 P3의 최대 RGB 값(표 2 참조)을 초과하므로, 컨트롤러(300)는 특정 지점 P3에서 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 표 3에서, G=0인 P2의 RGB 정보는 P2의 최소 RGB 값(표 2 참조)보다 작으므로, 컨트롤러(300)는 특정 지점 P2에서 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 표 3에서, B=192인 P3의 RGB 정보는 P3의 최대 RGB 값(표 2 참조)을 초과하므로, 컨트롤러(300)는 특정 지점 P3에서 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있고, B=60인 P4의 RGB 정보는 P4의 최소 RGB 값(표 2 참조)보다 작으므로, 컨트롤러(300)는 특정 지점 P4에서 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 컨트롤러(300)는 일반 RGB 정보를 기초로 하여 일반 명도값을 산출할 수 있다. 일반 명도값은 일반 RGB 정보에서 R, G, B의 값을 더해 3으로 나눈 값으로 산출될 수 있다.
그리고 컨트롤러(300)는 내부 구역에 매칭되는 디스플레이(200)의 특정 지점 중에서 기준이 되는 기준 지점을 선정한 후, 기준 지점에서 산출된 기준 명도값과, 기준 지점을 제외한 다른 특정 지점에서 산출된 특정 명도값 사이의 차이값을 명도 상대값으로 선정할 수 있다.
명도 상대값이 기 설정된 기준 상대값 범위를 벗어나면, 컨트롤러(300)는 터렛(11)의 내부 구역에 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 명도 상대값을 이용하여 내부 구역의 이상 여부를 판단하는 이유는, 감시카메라(100)의 성능 저하 또는 결선의 노이즈 등으로 인해, RGB 정보가 실제 RGB 값보다 더 낮게 표시될 수 있기 때문이다.
알람 장치는 터렛(11)의 내부 구역에 이상이 발생되었음을 관리자에게 알리기 위한 경고음 장치일 수 있다. 알람 장치는 일정 데시벨 이상의 경고음을 제공함으로써, 내부 구역에 대한 이상 여부를 관리자에게 인지시킬 수 있다.
본 실시예에서, 알람 장치는 관리자에게 경고음을 제공하는 경고음 장치에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되지는 아니하며, 경고음 장치 이외에도, 관리자에게 이상 여부를 알릴 수 있는 다양한 형태의 알람 수단이 사용될 수 있음은 물론이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 플랫폼의 감지방법(30)은, 터렛의 내부 구역을 촬영하는 단계(S100)와, 영상을 디스플레이의 화면에 표시하는 단계(S200)와, 내부 구역에 대한 이상 여부를 판단하는 단계(S300)와, 알람 신호를 발생하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
상기 터렛의 내부 구역을 촬영하는 단계(S100)에서는, 터렛의 내부 구역에 설치된 감시카메라를 통해, 터렛의 내부 구역이 실시간으로 촬영될 수 있다. 감시카메라는 서로 다른 터렛의 내부 구역에 복수 개가 제공될 수 있고, 적어도 하나 이상의 내부 구역에 대한 촬영이 이루어질 수 있다.
상기 영상을 디스플레이의 화면에 표시하는 단계(S200)에서는, 터렛의 내부 구역에 대한 영상이 디스플레이의 화면에 표시될 수 있다.
상기 내부 구역에 대한 이상 여부를 판단하는 단계(S300)에서는, 디스플레이에 표시된 색조합 패턴에 기초로 하여, 내부 구역에 대한 이상 여부가 판단될 수 있다.
예컨대, 내부 구역에 대한 이상 여부를 판단하는 단계는, 터렛의 내부 구역에 매칭되는 디스플레이의 특정 지점에서, 평상시 촬영되는 일반 RGB 정보가 색조합 패턴으로서 획득될 수 있다. 그리고 획득한 일반 RGB 정보 중에서 최소 RGB값 및 최대 RGB 값을 산출하고, 산출한 최소 RGB값 및 최대 RGB 값 사이의 RGB 범위가 적정 RGB 범위로 설정할 수 있다.
적정 RGB 범위가 설정되면, 내부 구역에 매칭되는 디스플레이의 특정 지점에서, 실시간 촬영된 RGB 정보가 적정 RGB 범위를 벗어나면, 내부 구역에 이상이 발생된 것으로 판단될 수 있다.
상기 알람 신호를 발생하는 단계(S400)에서는, 내부 구역에 이상이 발생되면, 해당 내부 구역에 이상이 발생되었음을 관리자에게 알리기 위한 알람 신호가 발생될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 다수의 감시카메라를 통해 촬영된 영상을 학습하고, 학습된 패턴을 벗어난 화면에 대하여 알람을 발생시킴으로써, 화재/가스 외에도 다양한 이상 현상에 대응할 수 있고, 작업자 이동구역을 제외한 영역을 촬영하여 작업자가 존재하는 구역을 감시할 수 있으며, 적외선촬영 및 흑백화 작업을 통하여 각 픽셀 간 상대값 비교를 기준으로 설정하여, 조명 및 일조량에 따른 오차를 줄일 수 있다는 등의 우수한 장점을 갖는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
10 :해양 플랫폼 11 :터렛
20 :감지시스템 30 :감시방법
100 :감시카메라 200 :디스플레이

Claims (4)

  1. 터렛의 내부 구역에 대한 촬영을 위해, 상기 터렛에 설치되는 감시카메라;
    상기 감시카메라로부터 영상 신호를 제공받아, 상기 내부 구역에 대한 영상을 화면에 표시하는 디스플레이; 및
    상기 디스플레이에 표시된 색조합 패턴에 기초로 하여, 상기 내부 구역에 대한 이상 여부를 판단하는 컨트롤러를 포함하는, 해양 플랫폼의 감지시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 내부 구역에 매칭되는 상기 디스플레이의 특정 지점에서, 평상시 촬영되는 일반 RGB(red, green, blue) 정보를 상기 색조합 패턴으로서 획득하고, 획득한 상기 일반 RGB 정보 중에서 최소 RGB값 및 최대 RGB 값을 산출하고, 산출한 최소 RGB값 및 최대 RGB 값 사이의 RGB 범위를 적정 RGB 범위로 설정하는, 해양 플랫폼의 감지시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 내부 구역에 매칭되는 상기 디스플레이의 특정 지점에서, 실시간 촬영된 RGB(red, green, blue) 정보가 상기 적정 RGB 범위를 벗어나면, 상기 내부 구역에 이상이 발생된 것으로 판단하는, 해양 플랫폼의 감지시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 일반 RGB 정보를 기초로 하여 상기 특정 지점에 대한 일반 명도값을 산출하고, 상기 내부 구역에 매칭되는 상기 디스플레이의 특정 지점 중에서 기준이 되는 기준 지점을 선택하여 선정하며, 상기 기준 지점에서 산출된 기준 명도값과, 상기 기준 지점을 제외한 다른 특정 지점에서 산출된 일반 명도값 사이의 차이값을 명도 상대값으로 선정한 후, 상기 명도 상대값이 기 설정된 기준 상대값 범위를 벗어나면, 상기 내부 구역에 이상이 발생된 것으로 판단하는, 해양 플랫폼의 감지시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101524206B1 (ko) 2013-09-13 2015-05-29 삼성중공업 주식회사 터렛 계류장치

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KR101524206B1 (ko) 2013-09-13 2015-05-29 삼성중공업 주식회사 터렛 계류장치

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