KR20240033589A - 선박의 배관환경정보 진단 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 선박내 주기엔진과 보기엔진과 부가 기계장치 간의 배관의 온도를 센싱하는 온도 트랜스미터(111)와 압력을 센싱하는 압력 트랜스미터(112)와 진동을 센싱하는 진동 트랜스미터(113)와 배관환경의 습도를 센싱하는 습도 트랜스미터(114)와 결선을 통해 각각 전기적으로 연결되어 센서데이터를 추출하는 전자회로모듈(115)과 전원회로모듈(116)과 무선통신모듈(117)을 구비하는 센서본체(110)와, 센서본체(110)에 대해 좌우 일정각도로 회전가능하도록 결합되어 센서데이터를 디스플레이하는 인디케이터(120)를 구비하는, 적어도 하나 이상의 센서부(100), 무선통신모듈(117)로부터 전송되는 센서데이터를 수집하도록 MQTT 프로토콜을 적용한 WiFi 무선네트워크 방식의 게이트웨이(200), 및 게이트웨이(200)에 의해 수집된 센서데이터를 수신하는 데이터통신모듈(310)과, 센서데이터의 필터링과 처리와 분석을 수행하여 배관환경정보를 생성하고 주기엔진과 보기엔진과 부가 기계장치의 작동상태를 예측하여 실시간으로 고장여부를 진단하고 잔여수명을 예측하는 진단모듈(320)과, 배관환경정보와 진단된 작동상태를 저장하는 DB(330)를 구비하는, 클라우드기반 진단서버(300)를 포함하여, 무선네트워크를 통해 선박내 설비 및 장비의 운영상태에 대한 실시간 모니터링 및 진단을 수행하는, 선박의 배관환경정보 진단 시스템을 개시한다.
Description
본 발명은 무선네트워크를 통해 선박내 설비 및 장비의 운영상태에 대한 실시간 모니터링 및 원격진단을 수행하도록 하며, 인디케이터는 330°범위내에서 좌우 회전하도록 결합될 수 있어 배관 등으로 인해 점검시 바라보는 시점이 제한되는 경우에, 인디케이터만을 회전시켜 쉽게 식별이 가능하도록 할 수 있는, 선박의 배관환경정보 진단 시스템에 관한 것이다.
최근, 조선해양 분야의 트렌드는 친환경 및 무인화로 인해 설비 및 장비의 운영 상태에 대한 모니터링 및 진단 시스템이 필수적이며, LNG 선박의 증가와 배기가스배출기준 강화 등으로 인해, 선박 및 선박엔진의 핵심 센서로서 압력과 온도의 사용량 증대에 따른 측정 정밀도 및 신뢰성에 대한 요구 사항이 강화되고 있는 추세이다.
또한, 자율 운항 및 무인화 선박이 되기 위해서는, 인간이 수행하던 정보의 수집, 진단, 판단 등에 대한 행위를 대량의 센서가 대신하여 센서데이터가 유무선으로 연결되고, 네트워크를 통해 원격진단 및 유지보수와 인공지능화를 위한 플랫폼이 요구되고 있으며, 이를 위하여 무선 센싱 및 신호전송기술이 필수적이다.
한편, 선박 내부의 엔진룸과 같은 대형 동력장치 주변은 그 주변 환경이 열악하고 위험이 상존하여 작업자가 직접 접근하기 어려운 측면이 있다.
이에, 무선 센서 네트워크를 구축하여 원격에서 설비 및 장비의 정상작동상태, 잔여수명, 소모품 교체시기 등의 예측을 수행할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 무선네트워크를 통해 선박내 설비 및 장비의 운영상태에 대한 실시간 모니터링 및 원격진단을 수행하도록 하며, 인디케이터는 330°범위내에서 좌우 회전하도록 결합될 수 있어 배관 등으로 인해 점검시 바라보는 시점이 제한되는 경우에, 인디케이터만을 회전시켜 쉽게 식별이 가능하도록 할 수 있는, 선박의 배관환경정보 진단 시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 실시예는, 선박내 주기엔진과 보기엔진과 부가 기계장치 간의 배관의 온도를 센싱하는 온도 트랜스미터와 압력을 센싱하는 압력 트랜스미터와 진동을 센싱하는 진동 트랜스미터와 배관환경의 습도를 센싱하는 습도 트랜스미터와 결선을 통해 각각 전기적으로 연결되어 센서데이터를 추출하는 전자회로모듈과 전원회로모듈과 무선통신모듈을 구비하는 센서본체와, 상기 센서본체에 대해 좌우 일정각도로 회전가능하도록 결합되어 상기 센서데이터를 디스플레이하는 인디케이터를 구비하는, 적어도 하나 이상의 센서부; 상기 무선통신모듈로부터 전송되는 센서데이터를 수집하도록 MQTT 프로토콜을 적용한 WiFi 무선네트워크 방식의 게이트웨이; 및 상기 게이트웨이에 의해 수집된 센서데이터를 수신하는 데이터통신모듈과, 상기 센서데이터의 필터링과 처리와 분석을 수행하여 배관환경정보를 생성하고 주기엔진과 보기엔진과 부가 기계장치의 작동상태를 예측하여 실시간으로 고장여부를 진단하고 잔여수명을 예측하는 진단모듈과, 상기 배관환경정보와 상기 진단된 작동상태를 저장하는 DB를 구비하는, 클라우드기반 진단서버;를 포함하는, 선박의 배관환경정보 진단 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 센서부에서, 상기 센서본체는 센싱하는 영역에 고정되고, 상기 인디케이터는, 상기 센서본체에 사선방향으로 경사져 형성된 디스플레이패널과, 상기 결선이 하단으로부터 인입되고 개별 결선마다 전기적으로 연결되어 노출된 금속 슬립링이 적층되어 형성된 고정체와, 일측은 상기 금속 슬립링과 개별적으로 전기적으로 접촉하고 타측은 통합되어 절연체에 고정되는 슬립링 브러쉬와, 상기 개별 슬립링 브러쉬로부터 상기 디스플레이패널로 전기적으로 연결되는 와이어와, 상기 고정체의 중심축의 양단에 형성된 상단 베어링 및 하단 베어링을 축으로 회전하도록 결합된 회전판으로 구성되어, 상기 디스플레이패널은 상기 고정체의 측면과 이격되어 상기 회전판에 고정되어서 상기 인디케이터는 상기 센서본체로부터 330°범위내에서 좌우 회전하도록 결합될 수 있다.
또한, 상기 금속 슬립링은 2선 내지 12선으로 분리 형성되고, 상기 슬립링 브러쉬의 접촉단자는 그라파이트로 형성되거나, 금도금 또는 은도금되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 게이트웨이는, 선박내의 기기와 유선통신이 가능한 절연타입의 RS-485/422 보드와, 선박내의 기기간의 통신을 위해 CAN 2.0B를 지원하는 CAN 2.0B 보드와, 상기 진단서버로의 상기 센서데이터의 통합 및 Modbus TCP/RTU 프로토콜을 지원하는 리던던시 타입의 듀얼 이더넷 보드를 포함하는 통합 인터페이스 게이트웨이일 수 있다.
또한, 상기 진단모듈은, 정상상태에 축적된 상기 배관환경정보와 상기 진단된 작동상태로부터 정상 작동상태 예측구간을 설정하고, 상기 센서부로부터 상기 정상 작동상태 예측구간을 벗어나는 배관환경정보의 발생시에 결함로그를 상기 DB에 저장하고 일정기간 이상 결함로그가 지속적으로 발생하면 고장예측 메시지를 출력하도록 할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 열화상카메라 또는 광학카메라를 더 포함하여 주기적으로 촬영하여 상기 진단서버로 전송하고, 상기 진단서버는 상기 진단모듈에 의해 진단된 작동상태를 시각적으로 연동하여 제공할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 MQTT 발행자로 구현하며, 상기 게이트웨이는 MQTT 브로커로 구현하고, 상기 진단서버는 MQTT 구독자로 구현하여 무선 IoT 환경을 구축할 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선네트워크를 통해 선박내 설비 및 장비의 운영상태에 대한 실시간 모니터링 및 원격진단을 수행하도록 하며, 인디케이터는 330°범위내에서 좌우 회전하도록 결합될 수 있어 배관 등으로 인해 점검시 바라보는 시점이 제한되는 경우에, 인디케이터만을 회전시켜 쉽게 식별이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 선박의 배관환경정보 진단 시스템의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 선박의 배관환경정보 진단 시스템의 센서부와 게이트웨이를 각각 예시한 것이다.
도 3은 도 2의 센서부의 내부구조를 예시한 것이다.
도 4는 도 1의 선박의 배관환경정보 진단 시스템의 게이트웨이의 회로도를 예시한 것이다.
도 5는 도 4의 게이트웨이에 의한 모니터링 SW를 각각 예시한 것이다.
도 6은 도 1의 선박의 배관환경정보 진단 시스템의 예측구간 생성을 예시한 것이다.
도 2는 도 1의 선박의 배관환경정보 진단 시스템의 센서부와 게이트웨이를 각각 예시한 것이다.
도 3은 도 2의 센서부의 내부구조를 예시한 것이다.
도 4는 도 1의 선박의 배관환경정보 진단 시스템의 게이트웨이의 회로도를 예시한 것이다.
도 5는 도 4의 게이트웨이에 의한 모니터링 SW를 각각 예시한 것이다.
도 6은 도 1의 선박의 배관환경정보 진단 시스템의 예측구간 생성을 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 선박의 배관환경정보 진단 시스템은, 선박내 주기엔진과 보기엔진과 부가 기계장치 간의 배관의 온도를 센싱하는 온도 트랜스미터(111)와 압력을 센싱하는 압력 트랜스미터(112)와 진동을 센싱하는 진동 트랜스미터(113)와 배관환경의 습도를 센싱하는 습도 트랜스미터(114)와 결선을 통해 각각 전기적으로 연결되어 센서데이터를 추출하는 전자회로모듈(115)과 전원회로모듈(116)과 무선통신모듈(117)을 구비는 센서본체(110)와, 센서본체(110)에 대해 좌우 일정각도로 회전가능하도록 결합되어 센서데이터를 디스플레이하는 인디케이터(120)를 구비하는, 적어도 하나 이상의 센서부(100), 무선통신모듈(117)로부터 전송되는 센서데이터를 수집하도록 MQTT 프로토콜을 적용한 WiFi 무선네트워크 방식의 게이트웨이(200), 및 게이트웨이(200)에 의해 수집된 센서데이터를 수신하는 데이터통신모듈(310)과, 센서데이터의 필터링과 처리와 분석을 수행하여 배관환경정보를 생성하고 주기엔진과 보기엔진과 부가 기계장치의 작동상태를 예측하여 실시간으로 고장여부를 진단하고 잔여수명을 에측하는 진단모듈(320)과, 배관환경정보와 진단된 작동상태를 저장하는 DB(330)를 구비하는, 클라우드기반 진단서버(300)를 포함하여, 무선네트워크를 통해 선박내 설비 및 장비의 운영상태에 대한 실시간 모니터링 및 진단을 수행하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 전술한 구성의 선박의 배관환경정보 진단 시스템을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 센서부(100)는 적어도 하나 이상 구비하여 선박내 설비 및 장치 간의 배관을 통해 유동하는 유압유, 증기, 냉각수 등의 온도와 압력과 진동과 주변환경 습도의 센서데이터를 제공하는 구성으로서, 예컨대, 주기엔진과, 보기엔진과, 스크러버, 밸러스트, 주기엔진의 맥동을 보정하는 어큐뮬레이터, 선내 발전기 등의 부가 기계장치 간의 배관의 온도를 센싱하는 온도 트랜스미터(111)와 압력을 센싱하는 압력 트랜스미터(112)와 진동을 센싱하는 진동 트랜스미터(113)와 배관환경의 습도를 센싱하는 습도 트랜스미터(114)와 결선을 통해 각각 전기적으로 연결되어 센서데이터를 추출하는 전자회로모듈(115)과, 전원을 공급하는 전원회로모듈(116)과, 게이트웨이(200)와 통신하도록 하는 무선통신모듈(117)을 구비는 센서본체(110)와, 센서본체(110)에 대해 좌우 일정각도로 회전가능하도록 상부에 결합되어 센서데이터를 디스플레이하는 인디케이터(indicator)(120)를 구비한다.
여기서, 전원회로모듈(116)은 선박용 전원인 DC +24V와, IC 공급전압인 ±15V를 공급하고, 프로세서 사용전압 +3.3V을 공급하기 위한 +5V 레벨의 전압을 사용하는 전압용 레귤레이터 회로를 포함할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3을 참고하면, 센서부(100)는 설치되는 환경의 제약으로 인해 컴팩트하게 설계되어 구성되며, 구체적으로, 센서본체(110)의 하단은 센싱하는 배관 영역에 고정되어 설치되고, 인디케이터(120)는, 센서본체(110)에 사선방향으로 경사져 형성된 디스플레이패널(121)과, 각 트랜스미터(111,112,113,114)로부터의 결선이 하단으로부터 인입되고 개별 결선마다 전기적으로 연결되어 노출된 금속 슬립링(122)이 적층되어 형성된 고정체(123)와, 일측은 금속 슬립링(122)과 개별적으로 전기적으로 접촉하고 타측은 통합되어 절연체(124)에 고정되는 슬립링 브러쉬(125)와, 개별 슬립링 브러쉬(125)로부터 디스플레이패널(121)로 전기적으로 연결되는 와이어(126)와, 고정체(123)의 중심축의 양단에 형성된 상단 베어링(127) 및 하단 베어링(128)을 축으로 회전하도록 결합된 회전판(129)으로 구성되어, 디스플레이패널(121)은 고정체(123)의 측면과 이격되어 회전판(129)에 고정될 수 있다.
이에, 인디케이터(120)는 센서본체(110)로부터 330°범위내에서 좌우 회전하도록 결합될 수 있어서, 배관 등으로 인해 점검시 바라보는 시점이 제한되는 경우에, 인디케이터(120)만을 회전시켜 쉽게 식별이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 금속 슬립링(122)은 2선 내지 12선으로 분리 형성되고, 슬립링 브러쉬(125)는 금속 슬립링(122)과 밀착되도록 탄성적으로 휘어져 접촉되고, 금속 슬립링(122)과 직접 접촉하는 슬립링 브러쉬(125)의 접촉단자(125a)는 그라파이트로 형성되거나, 금도금 또는 은도금되어 형성되어서 전기적 전도성이 양호하도록 할 수 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이 인디케이터(120)를 수동으로 회전조작할 수도 있으나, 배관 등이 설치된 고온의 환경에서 수동으로 회전조작하는 경우 부주의로 인해 손이나 팔 등이 닿아 안전사고가 발생할 수 있으므로, 원격에서 회전조작이 가능하도록 구성할 수 있는데, 예컨대, 도시되지는 않았으나, 센서본체(110)는, 고정체(123)의 중심축에 고정된 감속기어단과, 감속기어단으로 구동력을 제공하는 전기모터와, 전기모터의 회전을 제어하는 제어모듈과, 주파수를 이용해 ID를 식별하는 RFID(Radio-Frequency Identification) 판독모듈을 더 포함하고, 제어모듈은 RFID 판독모듈에 의해 판독되어 식별되는 RFID 태그를 내장한 사용자 단말기를 추적하여 전기모터를 회전구동시켜서 디스플레이패널(121)이 사용자 단말기를 향하도록 할 수 있다.
즉, 센서부(100)를 점검하거나 계측하고자 일정거리 이내로 접근하는 경우에, RFID 태그를 구비한 사용자 단말기의 방향을 식별하여 그 방향으로 인디케이터(120)를 회전시켜서, 인디케이터(120)를 직접 회전조작하지 않더라도 센서데이터를 확인하도록 할 수 있다.
다음, 게이트웨이(200)는 센서부(100)의 무선통신모듈(117)로부터 전송되는 센서데이터를 수집하고 진단서버(200)로 전송하도록 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 프로토콜을 적용한 WiFi 무선네트워크 방식을 사용한다.
한편, 도 4를 참고하면, 게이트웨이(200)는 Wi-Fi 모듈(210)을 통한 진단서버(300)와의 통신과 함께 선내 유선네트워크와의 연결 및 진단서버(300)와의 유선네트워크 구축을 위해 통합 인터페이스로 설계될 수 있으며, 예컨대, 선박내의 기기와 유선통신이 가능한 절연타입의 RS-485/422 보드(220)와, 선박내의 기기간의 통신을 위해 CAN 2.0B를 지원하는 CAN 2.0B 보드(230)와, 진단서버(300)로의 센서데이터의 통합 및 Modbus TCP/직렬 RTU 프로토콜을 지원하는 리던던시 타입의 듀얼 이더넷 보드(240)를 포함하는 통합 인터페이스 게이트웨이일 수 있다.
또한, 도 5는 게이트웨이에 의한 모니터링 SW를 각각 예시한 것으로, 도 5의 (a)에 예시된 바와 같이, 게이트웨이(200)는 슬래이브로, 진단서버(300)는 마스터로 통신체계를 갖추어 요청신호에 대한 응답구조의 펌웨이 및 모니터링 SW를 구현할 수 있고, 도 5의 (b)에 예시된 바와 같이, NMEA-2000 또는 자체적인 CAN 통신 프로토콜의 디파인(define)을 통해 CAN 통신 펌웨어 및 모니터링 SW를 구현할 수 있다.
다음, 진단서버(300)는 클라우드기반 서버로서, 게이트웨이(200)에 의해 수집된 센서데이터를 수신하는 데이터통신모듈(310)과, 센서데이터의 필터링과 처리와 분석을 수행하여 배관환경정보를 생성하고 주기엔진과 보기엔진과 부가 기계장치의 작동상태를 예측하여 실시간으로 고장여부를 진단하고 잔여수명을 예측하는 진단모듈(320)과, 배관환경정보와, 결함로그 등의 진단된 작동상태를 저장하는 DB(330)를 구비한다.
여기서, 진단모듈(320)은, 정상상태에 축적된 배관환경정보와 진단된 작동상태로부터 정상 작동상태 예측구간을 설정하고, 센서부(100)로부터 정상 작동상태 예측구간을 벗어나는 배관환경정보의 발생시에 결함로그를 DB(330)에 저장하고 일정기간 이상 결함로그가 지속적으로 발생하면 고장예측 메시지를 진단서버(300)의 모니터 또는 사용자 단말기로 출력하도록 할 수 있다.
또한, 진단모듈(320)은 결함로그의 일정기간내 빈도와 결함로그의 지속시간과 정상 작동상태 예측구간을 벗어나는 이탈값을 통합 분석하여 해당 설비 및 장비의 사용연한 대비 잔여수명을 예측하도록 할 수도 있다.
예컨대, 도 7을 참고하면, 선박으로부터 수집된 센서데이터는 환경에 따라 쉽게 변형될 수 있어, 예외상황이 발생한 시점의 센서데이터 또는 도선작업 등으로 인해 발생한 불특정 주기의 센서데이터를 데이터필터링하고, 센서데이터를 회귀분석하여 변수 간의 선형 관계를 분석하여 온도값, 압력값, 진동값 또는 습도값 사이의 연관 정도를 나타내는 상관계수를 계산하고, 상관계수가 일정값이 이상으로 높은 센서데이터만을 추출하여 신뢰구간을 생성하고, 실시간 수집된 센서데이터로부터 예측값을 생성하고, 신뢰구간을 적용하여 예측구간을 생성하여 이를 이탈하는 결함로그의 발생을 예측하도록 할 수 있다.
또는, 앞서 언급한 통계학적인 진단이외에 딥러닝모델을 통해 결함로그의 발생을 예측하기 위해서, 진단모듈(320)은, 정상상태에 축적된 배관환경정보와 진단된 작동상태로부터 정상 작동상태 예측구간, 및 결함상태에 축적된 배관환경정보와 진단된 작동상태로부터 비정상 작동상태 예측구간을 학습데이터 및 검증데이터를 입력으로 하여 실시간으로 제공되는 시험데이터인 배관환경정보로부터 작동상태 예측구간을 확률값으로 도출하여 결함로그의 발생을 예측하도록 할 수도 있다.
또한, 센서부(100)는 열화상카메라 또는 광학카메라를 더 포함하여 주기적으로 촬영하여 진단서버(300)로 전송하고, 진단서버(300)는 진단모듈(320)에 의해 진단된 작동상태를 시각적으로 연동하여 제공하여서, 결함로그가 실시간으로 예측된 해당 센서부(100)를 시각적으로 검증하여 예측 신뢰성을 보완하도록 할 수도 있다.
또한, 센서부(100)는 MQTT 발행자로 구현하며, 게이트웨이(200)는 MQTT 브로커로 구현하고, 진단서버(300)는 MQTT 구독자로 구현하여 무선 IoT(Internet of Thing) 환경을 구축하여서, 게이트웨이(200)를 매개로 센서부(100)에 의해 측정된 센서데이터를 디지털신호로 변경하여 진단서버(300)까지 통신하도록 하고, 게이트웨이(200)는 기기의 위치에 따라 복수개로 구비될 수 있으며, 설치위치에 대응하는 고유식별자를 포함하는 센서부(100)과 그룹핑되어 설정되어서, 센서부(100)가 설치된 위치로 접근하지 않고 원격으로 배관환경정보를 실시간으로 모니터링하도록 할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 선박의 배관환경정보 진단 시스템에 의해서, 무선네트워크를 통해 선박내 설비 및 장비의 운영상태에 대한 실시간 모니터링 및 원격진단을 수행하도록 하며, 인디케이터는 330°범위내에서 좌우 회전하도록 결합될 수 있어 배관 등으로 인해 점검시 바라보는 시점이 제한되는 경우에, 인디케이터만을 회전시켜 쉽게 식별이 가능하도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100 : 센서부
110 : 센서본체
111 : 온도 트랜스미터 112 : 압력 트랜스미터
113 : 진동 트랜스미터 114 : 습도 트랜스미터
115 : 전자회로모듈 116 : 전원회로모듈
117 : 무선통신모듈 120 : 인디케이터
121 : 디스플레이패널 122 : 금속 슬립링
123 : 고정체 124 : 절연체
125 : 슬립링 브러쉬 126 : 와이어
127 : 상단 베어링 128 : 하단 베어링
129 : 회전판 200 : 게이트웨이
210 : Wi-Fi 모듈 220 : RS-485/422 보드
230 : CAN 2.0B 보드 240 : 듀얼 이더넷 보드
300 : 진단서버 310 : 데이터통신모듈
320 : 진단모듈 330 : DB
111 : 온도 트랜스미터 112 : 압력 트랜스미터
113 : 진동 트랜스미터 114 : 습도 트랜스미터
115 : 전자회로모듈 116 : 전원회로모듈
117 : 무선통신모듈 120 : 인디케이터
121 : 디스플레이패널 122 : 금속 슬립링
123 : 고정체 124 : 절연체
125 : 슬립링 브러쉬 126 : 와이어
127 : 상단 베어링 128 : 하단 베어링
129 : 회전판 200 : 게이트웨이
210 : Wi-Fi 모듈 220 : RS-485/422 보드
230 : CAN 2.0B 보드 240 : 듀얼 이더넷 보드
300 : 진단서버 310 : 데이터통신모듈
320 : 진단모듈 330 : DB
Claims (7)
- 선박내 주기엔진과 보기엔진과 부가 기계장치 간의 배관의 온도를 센싱하는 온도 트랜스미터와 압력을 센싱하는 압력 트랜스미터와 진동을 센싱하는 진동 트랜스미터와 배관환경의 습도를 센싱하는 습도 트랜스미터와 결선을 통해 각각 전기적으로 연결되어 센서데이터를 추출하는 전자회로모듈과 전원회로모듈과 무선통신모듈을 구비하는 센서본체와, 상기 센서본체에 대해 좌우 일정각도로 회전가능하도록 결합되어 상기 센서데이터를 디스플레이하는 인디케이터를 구비하는, 적어도 하나 이상의 센서부;
상기 무선통신모듈로부터 전송되는 센서데이터를 수집하도록 MQTT 프로토콜을 적용한 WiFi 무선네트워크 방식의 게이트웨이; 및
상기 게이트웨이에 의해 수집된 센서데이터를 수신하는 데이터통신모듈과, 상기 센서데이터의 필터링과 처리와 분석을 수행하여 배관환경정보를 생성하고 주기엔진과 보기엔진과 부가 기계장치의 작동상태를 예측하여 실시간으로 고장여부를 진단하고 잔여수명을 예측하는 진단모듈과, 상기 배관환경정보와 상기 진단된 작동상태를 저장하는 DB를 구비하는, 클라우드기반 진단서버;를 포함하는,
선박의 배관환경정보 진단 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 센서부에서,
상기 센서본체는 센싱하는 영역에 고정되고,
상기 인디케이터는, 상기 센서본체에 사선방향으로 경사져 형성된 디스플레이패널과, 상기 결선이 하단으로부터 인입되고 개별 결선마다 전기적으로 연결되어 노출된 금속 슬립링이 적층되어 형성된 고정체와, 일측은 상기 금속 슬립링과 개별적으로 전기적으로 접촉하고 타측은 통합되어 절연체에 고정되는 슬립링 브러쉬와, 상기 개별 슬립링 브러쉬로부터 상기 디스플레이패널로 전기적으로 연결되는 와이어와, 상기 고정체의 중심축의 양단에 형성된 상단 베어링 및 하단 베어링을 축으로 회전하도록 결합된 회전판으로 구성되어, 상기 디스플레이패널은 상기 고정체의 측면과 이격되어 상기 회전판에 고정되어서 상기 인디케이터는 상기 센서본체로부터 330°범위내에서 좌우 회전하도록 결합되는 것을 특징으로 하는,
선박의 배관환경정보 진단 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 금속 슬립링은 2선 내지 12선으로 분리 형성되고,
상기 슬립링 브러쉬의 접촉단자는 그라파이트로 형성되거나, 금도금 또는 은도금되어 형성되는 것을 특징으로 하는,
선박의 배관환경정보 진단 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 게이트웨이는, 선박내의 기기와 유선통신이 가능한 절연타입의 RS-485/422 보드와, 선박내의 기기간의 통신을 위해 CAN 2.0B를 지원하는 CAN 2.0B 보드와, 상기 진단서버로의 상기 센서데이터의 통합 및 Modbus TCP/RTU 프로토콜을 지원하는 리던던시 타입의 듀얼 이더넷 보드를 포함하는 통합 인터페이스 게이트웨이인 것을 특징으로 하는,
선박의 배관환경정보 진단 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 진단모듈은, 정상상태에 축적된 상기 배관환경정보와 상기 진단된 작동상태로부터 정상 작동상태 예측구간을 설정하고, 상기 센서부로부터 상기 정상 작동상태 예측구간을 벗어나는 배관환경정보의 발생시에 결함로그를 상기 DB에 저장하고 일정기간 이상 결함로그가 지속적으로 발생하면 고장예측 메시지를 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는,
선박의 배관환경정보 진단 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 센서부는 열화상카메라 또는 광학카메라를 더 포함하여 주기적으로 촬영하여 상기 진단서버로 전송하고, 상기 진단서버는 상기 진단모듈에 의해 진단된 작동상태를 시각적으로 연동하여 제공하는 것을 특징으로 하는,
선박의 배관환경정보 진단 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 센서부는 MQTT 발행자로 구현하며, 상기 게이트웨이는 MQTT 브로커로 구현하고, 상기 진단서버는 MQTT 구독자로 구현하여 무선 IoT 환경을 구축하는 것을 특징으로 하는,
선박의 배관환경정보 진단 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220112420A KR20240033589A (ko) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | 선박의 배관환경정보 진단 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220112420A KR20240033589A (ko) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | 선박의 배관환경정보 진단 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240033589A true KR20240033589A (ko) | 2024-03-12 |
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ID=90300170
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220112420A KR20240033589A (ko) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | 선박의 배관환경정보 진단 시스템 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20240033589A (ko) |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR101844674B1 (ko) | 2016-08-25 | 2018-04-02 | 한국해양대학교 산학협력단 | 센서 네트워크를 이용한 nmea 기반의 선박흘수 측정 장치 및 방법 |
| KR101847020B1 (ko) | 2016-05-24 | 2018-05-24 | 대우조선해양 주식회사 | 선박 사물 인터넷 기반의 통합 서비스 시스템 |
-
2022
- 2022-09-05 KR KR1020220112420A patent/KR20240033589A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
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