WO2017191974A1 - 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템 및 그 방법 - Google Patents

사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템 및 그 방법 Download PDF

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WO2017191974A1
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equipment
monitoring target
law
environmental
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PCT/KR2017/004646
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이인성
김수철
장연욱
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대우조선해양 주식회사
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    • H04L12/02—Details
    • H04L12/12—Arrangements for remote connection or disconnection of substations or of equipment thereof

Definitions

  • the present invention relates to a system for automatically complying with IoT-based environmental regulations and a method thereof, and more particularly, to an integrated environmental regulation system.
  • the equipment related to the generation and emission of pollutants It monitors the operation and operation status to determine and handle the violation of related laws including IMO MARPOL ANNEX I ⁇ VI and manage the data related to the environment efficiently through the land transfer of acquired data.
  • the present invention relates to an IoT-based automatic environmental compliance system and a method for preventing pollution.
  • Increasing the volume of transport by ship means an increase in the amount of fuel used by the ship, resulting in an increase in air and marine pollutants emitted by the ship.
  • vessels will be able to select selective catalytic reduction (SCR), scrubber, selective-non-catalytic reduction (SNCR), waste heat recovery system (WHRS) and ballast water treatment to prevent marine pollution.
  • SCR selective catalytic reduction
  • SNCR selective-non-catalytic reduction
  • WHRS waste heat recovery system
  • ballast water treatment ballast water treatment to prevent marine pollution.
  • System It is essential to install a system for emission reduction, such as a crusher.
  • monitoring compliance with relevant regulations is an analysis of emissions samples collected and submitted by the crew at the time of mooring and docking of vessels, whether they meet the criteria for emissions such as Nox, Sox and CO2 and marine pollutants such as BWTS. It is a situation to determine whether the regulation is satisfied with the installation of the purification equipment.
  • the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, integrated environmental regulation system And If the empowerment and integrity of the crew were prioritized to comply with the regulations to prevent past marine pollution, including the equipment to be monitored, due to the introduction of the present invention, due to the introduction of the present invention, regular and irregular revisions are made as well as automation of related work procedures. It is possible to comply with related laws without knowing the relevant laws and regulations.
  • the purpose of the present invention is to provide a system and method for automatically complying with the IoT-based environmental regulations, which can reduce the inspection waiting time, thereby reducing OPEX.
  • an IoT-based environmental regulation automatic compliance system including an integrated environmental regulation system that determines whether a violation is made and controls each of the monitored devices so as not to violate the marine pollution regulations.
  • the integrated environmental regulation system may be transmitted to the land control system by wireless communication whether or not the violation of the law to determine whether the entry.
  • the environmental regulation integrated system may receive the navigation position information and the navigation time information from a ship navigation recorder VDR or an integrated automation system IAS.
  • the statutory database for storing the marine pollution regulation laws of the vessel in the form of a table
  • the equipment database for storing the operating status for each pollutant discharge equipment in the form of a table
  • receiving the statutory information in the statutory database Receives equipment information from the equipment database, and receives the navigation position information and navigation time information to determine whether or not violation of laws for each of the monitored equipment, and a central processor for controlling each of the monitored equipment not to violate the marine pollution regulation law
  • a central processor for controlling each of the monitored equipment not to violate the marine pollution regulation law
  • the central processor may determine whether the port of entry is received by transmitting whether the law is in violation to the land control system by wireless communication.
  • the integrated environmental regulation system may further include a satellite antenna module capable of receiving the navigation position information, the navigation time information, marine pollution regulation law information of the vessel from the satellite in real time.
  • the central processor may transmit, through the satellite antenna module, operational information and violations of laws and regulations for each device to the satellite, and the satellite antenna module may include a VSAT satellite modem for transmitting and receiving data in real time using a satellite. Can be.
  • the environmental regulatory integration system may further include an LTE router and further include a communication hybrid switch for selecting the VSAT satellite modem or the LTE router.
  • the central processor may transmit a violation of the law to the land control system to the LTE router.
  • the central processor may receive the navigation position information and the navigation time information from a ship navigation recorder VDR or an integrated automation system IAS.
  • the statutory information may include at least one of IMO 73/78 ANNEX I to IV, GHG emission regulation agreement, OPRC-HNS agreement, AFS, IMO Ballast water Management agreement.
  • the central processor inquires a statute from the statute database based on the navigation position information and the voyage timing information, inquires a regulated device corresponding to a position and a time point of a ship, and transmits to the regulated device from the equipment database. By querying the state information of the corresponding monitoring target equipment, it is possible to determine whether the discharge is in violation of the law.
  • the central processor is configured to receive power standby state and operation state information from the monitored device when the discharge is in violation of the law, and to send a command to the monitored device to adjust the discharge so as not to violate the law. Can be controlled.
  • the integrated environmental regulation system may further include a state database in which at least one of status information, violation status, failure status, operation instruction information, and emission status of the pollutant of each monitoring target device by time or location is recorded.
  • the signal information recording module for recording the operation coordinates of the ship, the operation command information for each time between the central processor and each of the monitored equipment in the status database, the operation status of the pollutant source of the pollution coordinates of the navigation coordinates, each monitoring device by time It may include an emission status recording module for recording in the status database.
  • the central processor has a real-time determination mode for determining whether or not a violation of the law based on the data continuously obtained from the state database in real time, and after recording for a predetermined period in the state database, the data is extracted by a database query through a predetermined period
  • a record priority mode for determining whether a law is violated can be provided.
  • the environmental regulation integration system may further include an integrated network unit configured to network each of the monitoring target equipment and the central processor.
  • the integrated network unit a local signal unit for collecting and transmitting the operating data of each of the monitoring target equipment, a local monitoring unit for receiving and outputting the operating data of each of the monitoring target equipment through a display, the signal transmitted from the local signal unit It may include a common terminal board for collecting and transmitting to the central processor.
  • the integrated network unit may further include a sharing switch for collecting data of the local monitoring unit into one place and transmitting the data to satellite and LTE communication equipment.
  • the emission control hardware consisting of piping that can pass through the air and marine pollutants, monitoring and controlling the emission control hardware
  • An IoT-based monitoring target device including a local control panel is provided.
  • the discharge control hardware includes a material inlet at one end, a material outlet at the other end, and a valve at the material inlet and the material outlet, and includes a pump, a thermometer, a pressure gauge, a flow meter, and a three-way valve. At least one or more may be provided.
  • the local control panel may display and transmit at least one of a flow rate, a flow rate, a temperature, and a pressure of the material flowing between the material inlet and the material outlet.
  • the monitoring equipment obtains flight information from the VDR or IAS, and environmental pollution that manages information on at least one pollutant source among air efficiency units, air pollution, waste, oil liquids and hazardous liquids, which measure the depth from the echo sounder.
  • the environmental pollution unit may further include a discharge status transmission and reception module, a normal operation transmission and reception module, an operation status transmission and reception module, and a failure history transmission and reception module.
  • a data processing method of the IoT-based environmental regulation automatic compliance system comprising the step of inquiring, (c) determining whether the monitoring target equipment corresponding to the regulated equipment information violates the regulated statutory information.
  • step (c) If it is determined in step (c) that the regulation target legal information is violated, the integrated environmental regulation system checks the power standby state and operation state of the monitoring target equipment, Controlling the information not to violate it. In this case, if the power is not in the standby state or the operation state is not received, it may include the step of changing the monitored device to the manual mode.
  • step (c) if it is determined whether the violation of the regulation target legal information, it may include the step of changing the monitored device to the manual mode.
  • the present invention environmental regulation integration system And If the empowerment and integrity of the crew were prioritized to comply with the regulations to prevent the past marine pollution, including the equipment to be monitored, the introduction of the present invention, as well as the automation of related business procedures, as well as regular and irregular revisions It is possible to comply with the relevant law without knowing the relevant laws and regulations.
  • FIG. 1 illustrates an IoT based environmental compliance automatic compliance system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates a communication relationship between the land control system and the environmental regulation integration system constituting the IoT-based automatic environmental compliance system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 illustrates a table form of a legal database, an equipment database, and a state database constituting the IoT-based automatic environmental compliance system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 4 illustrates an IoT-based monitoring target device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates contents of an environment pollutant and an operation efficiency part of the IoT-based monitoring target device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an integrated network unit configuring an IoT based environment regulation automatic compliance system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a data processing method of the IoT-based automatic environmental compliance system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a relationship between a data processing method and an IAS and land control system of the IoT based environmental regulation automatic compliance system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates an IoT based environmental regulation automatic compliance system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a land control system and environment constituting an IoT based environmental regulation automatic compliance system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 shows the communication relationship of the regulatory integration system
  • Figure 3 shows a table form of the legal database, equipment database, state database constituting the IoT-based environmental regulatory automatic compliance system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 The IoT-based monitoring target equipment according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 shows the contents of the environmental pollution unit and the operation efficiency unit constituting the IoT-based monitoring target device according to an embodiment of the present invention
  • 6 is an IoT based environmental regulation automatic compliance system according to an embodiment of the present invention Schematic diagram showing parts of an integrated network to configure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a data processing method of the IoT-based environmental regulation automatic compliance system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a data processing of the IoT-based environmental regulation automatic compliance system according to an embodiment of the present invention This is a conceptual diagram showing the relationship between the method and IAS and the land control system.
  • the IoT-based environmental regulation automatic compliance system As shown in FIG. 1, the IoT-based environmental regulation automatic compliance system according to an embodiment of the present invention is located in each zone of the ship, the monitoring target equipment 200 and environmental regulation integrated system for discharging and managing pollutants. 100.
  • the integrated environmental regulation system 100 includes a statutory database 120 for storing marine pollution regulation laws of ships in a table form, an equipment database 130 for storing operating states for pollutant discharge equipment in a table form, and a statutory database ( Receives the statutory information in 120, receives the equipment information from the equipment database 130, and receives the navigation position information and navigation time information to determine whether or not violations of the law for each monitoring target equipment 200, each monitoring target equipment It may include a central processor 110 for controlling the 200 so as not to violate the marine pollution regulations.
  • the central processor 110 may determine whether the port of entry is transmitted by wireless communication to the land control system 900 whether the law is in violation.
  • the integrated environmental regulation system 100 may further include a satellite 800 antenna module 150 capable of receiving navigation position information, navigation time information, marine pollution regulation law information of the ship from the satellite 800 in real time. Can be.
  • the central processor 110 may receive navigation position information and navigation time information from a ship navigation recorder (VDR) 301 or an integrated automation system (IAS) 302.
  • VDR ship navigation recorder
  • IAS integrated automation system
  • the statutory information may include IMO 73/78 ANNEX I to IV, GHG emission regulation agreement, OPRC-HNS agreement, AFS, IMO Ballast water Management agreement.
  • the central processor 110 may transmit operation information and statutory violation information for each device to the satellite 800 through the satellite 800 and the antenna module 150.
  • the control system 900 may receive the operation information and the violation of laws and regulations for each device from the satellite 800 may be utilized in the porting procedure of the ship.
  • the satellite 800 antenna module 150 may include a VSAT satellite modem 151 for transmitting and receiving data in real time using the satellite 800.
  • the integrated environmental regulation system 100 may further include an LTE router 152 and may further include a communication hybrid switch 153 for selecting the VSAT satellite modem 151 or the LTE router 152. have.
  • the central processor 110 may transmit a violation of the law to the land control system 900 to the LTE router 152.
  • the central processor 110 inquires the laws and regulations from the law database 120 on the basis of the navigation position information, the navigation time information, inquires the equipment to be regulated corresponding to the position and the time of the ship, the equipment database 130 Inquiry state information of the monitoring target device 200 corresponding to the regulated equipment, it is possible to determine whether the discharge is in violation of the law.
  • the central processor 110 When there is a discharge that violates the law, the central processor 110 receives power standby state and operation state information from the monitored device 200, and transmits a command to the monitored device 200 to transmit the command. It can be controlled to regulate emissions so as not to violate the law.
  • the central processor 110 records a signal information recording module for recording the operation coordinates and time-based operation command information of the ship between the central processor 110 and the respective monitoring target equipment 200.
  • a state database 160 including an emission status recording module for recording an emission status of the pollutant of each monitoring target device 200 by the operation coordinates and time.
  • FIG. 3 illustrates a table form of each database according to an embodiment of the present invention, and flight coordinates, time, signal I / O target operation information for each item, and item can be recorded in the database.
  • Water, microorganism, Exhaust Gas (Nox, Sox, CO2, etc.), Garbage, Oil (bilge, Sludge, Sewage) emission status by item for each equipment can be recorded.
  • the central processor 110 is a real-time determination mode for determining whether or not a violation of the law by the data continuously obtained in real time from the state database 160, and after recording for a predetermined period in the state database 160, a predetermined period Through the data extracted by the database query, it is possible to selectively provide a record priority mode for judging whether or not a violation of the law.
  • the state database 160 may record the violation status and the state of each equipment by the navigation time and the location based on the information of the law database 120 and the equipment database 130. This information can be transmitted to the land control system 900 in real time or periodically, can be stored internally, and the state database 160 is formed in plural to be redundant to prepare for data loss due to database damage due to an accident You can protect it.
  • the IoT-based monitoring target device 200 includes an emission control hardware 210 including a pipe 211 through which air and a marine pollutant can pass. And a local control panel 220 for monitoring and controlling the emission control hardware 210.
  • the discharge control hardware 210 has a material inlet 212 at one end, a material outlet 213 at the other end, and valves 214 and 215 at the material inlet 212 and the material outlet 213. ), And at least one of the pump 216, the thermometer 217, the pressure gauge 218, the flow meter 219, and the three-way valve 214a may be provided therebetween.
  • the pump 216, the thermometer 217, the pressure gauge 218, the flow meter 219, the three-way valve 214a, and the like may be controlled by the central processor 110.
  • the monitoring target device 200 when it is in the manual mode, it may be controlled through the local control panel 220 without being controlled by the central processor 110. This is because, in case of emergency, the ship may need to be controlled in manual mode even in case of emergency, such as risk of overturning or leaving the route if the ship does not discharge certain substances. .
  • the local control panel 220 may display and transmit at least one of a flow rate, a flow rate, a temperature, and a pressure of a material flowing between the material inlet 212 and the material outlet 213.
  • the monitoring target equipment 200 includes an environmental pollution unit 250 and a VDR 301 or an IAS 302 including at least one of air pollution, waste, oil liquid, and hazardous liquid. ) May include the flight efficiency unit 260 for acquiring flight information and measuring the water depth from the echo sounder.
  • the environmental pollution unit 250 may further include an emission status transmission / reception module 251, a normal operation transmission / reception module 252, an operation status transmission / reception module 253, and a failure history transmission / reception module 254.
  • the environmental regulation integration system 100 may further include an integrated network unit 140 for networking the monitored device 200 and the central processor 110 with each other.
  • the integrated network unit 140 receives a local signal unit 142 that collects and transmits operation data of each of the monitoring target devices 200 and operation data of each of the monitoring target devices 200 through a display. It may include a local monitoring unit 143 for outputting, and a common terminal board (144) for collecting the signals transmitted from the local signal unit 142 to the central processor (110).
  • the local signal unit 142 and the common terminal board 144 may communicate in an analog manner.
  • the local signal unit 142 and the common terminal board 144 uses redundant communication so that one communication line can be replaced with another communication line if a problem occurs.
  • the local monitoring unit 143 and the sharing switch 145 may communicate digitally.
  • the local monitoring unit 143 and the sharing switch 145 use redundant communication to replace one communication line with another if a problem occurs.
  • the central processor 110 may transmit the law violation information to the sharing switch 145.
  • the equipment to be monitored 200 may be installed in all the equipments not yet regulated by the law. This is to cope with future legislation changes.
  • the data processing method of the IoT based environmental regulation automatic compliance system for ship pollutant emission management and port entry efficiency is VDR 301, IAS or Collecting the navigation position information and the navigation time information from the satellite 800 antenna module 150 (s100), Collecting the regulation target law information for each of the navigation position information and navigation time information from the law database 120 (s200) ), Collecting the regulated equipment information from the regulated statutory information (s300), collecting the operation information records for each monitored device 200 in the equipment database 130 based on the regulated equipment (s400).
  • the method may include determining whether operation information for each of the monitoring target equipment 200 violates a law collected from the law information (S500).
  • the navigation position information and the navigation time information may include the step of changing the monitoring target equipment 200 to the manual mode.
  • the monitoring device 200 may include changing the monitoring device 200 to the manual mode.
  • if it is not determined whether the violation of the law may include the step of changing the monitoring device 200 to the manual mode.
  • FIG. 8 illustrates the above operation including the process of transmitting an alarm to the IAS and recording a log.
  • the present invention described above if the priorities were to strengthen the capability and integrity of the seamen in order to comply with the regulations, due to the introduction of the present invention, as well as the automation of the relevant work procedures, as well as the relevant laws and regulations that are implemented on a regular or irregular basis. It is possible to comply with the relevant laws without knowing about them.
  • the automation of regulated equipment minimizes the role of each equipment of the crew, thereby reducing OPEX.

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Abstract

본 발명은 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 선박의 각 구역에 위치하여 오염 물질을 배출하고 관리하는 감시 대상 장비, 항해 위치정보 및 항해 시점정보를 수신하여 상기 각 감시 대상 장비별로 법령 위반 여부를 판단하고, 상기 각 감시 대상 장비를 해양 오염 규제 법령에 위반되지 않도록 제어하는 환경 규제 통합시스템을 포함할 수 있다.

Description

사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템 및 그 방법
본 발명은 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환경 규제 통합시스템 및 감시 대상 장비를 포함하여 Emission Zero를 추구하는 Green Ship의 실현을 목적으로 선박의 운항정박 중 발생 하는 환경오염 물질의 배출 및 감소 현황을 감시 및 기록하고, 오염 물질의 생성 및 배출과 관련된 장비의 운영 및 동작 상태를 모니터링하여, IMO MARPOL ANNEX I~VI를 포함한 관련 법규의 위반 여부 판단 및 처리, 취득된 데이터의 육상 전송을 통해 환경 관련한 데이터를 통합적 효율적으로 관리하며, 법규 위반 및 위반으로 기인한 오염을 사전 방지를 가능하게 하는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
선박을 이용한 운송량의 증가는, 곧 선박의 연료 사용량의 증가를 의미하여 이는 선박이 배출하는 대기 및 해양 오염물질의 증가를 가져 오게 된다.
이러한 배경으로 관련 업계에서는 선박에 의한 해양 오염 및 대기 오염 물질 감소 방안에 대한 관심으로 이어져 오고 있으며, IMO(International Maritime Organization)에서는 선박의 에너지 효율의 강화를 통한 온실가스 감소를 목적으로 MEPC(Marine Environmental Protection Committee)을 통해 선박 에너지 효율 규정을 신설하여 2013년 01월 01일 발표 시행 중이며, MARPOL(International Convention for the Prevention of Marine Pollution from Ships) ANNEX I~VI을 통해 대기 오염은 물론 환경 오염 물질에 대한 배출 규제를 점차 강화하고 있다.
이러한 정책의 결과로 선박은 대기 가스 배출 감소를 위한 SCR(Selective Catalytic reduction), Scrubber, SNCR(Selective-Non Catalytic Reduction), WHRS(Waste Heat Recovery system)과 해양 오염을 방지하기 위한 BWTS(Ballast Water Treatment System) Crusher 등과 같이 Emission Reduction을 위한 시스템의 장착을 필수로 하고 있다.
하지만, 관련 규제에 대한 준수 여부의 감시는 선박이 계류/접안 시 승무원이 채집하여 제출한 배출 가스 샘플에 대한 분석으로 Nox, Sox, CO2 등의 배출량에 대한 기준 만족 여부와 BWTS와 같은 해양오염물질 정화 장비의 장착 유무로 규제 만족 여부를 판단하는 상황이다.
이는 곧 선박이 운항 중에 ECA(Emission Control Area) 영역을 포함한 Global 항로에서, 비용 절감 및 운항 시간 감소를 위한 목적으로 저가 불량 연료의 사용, 고속 운항과 BWTS의 미사용이나 Ballast Water Change Area가 아닌 영역에서의 사용과 같은 방법으로 배출하는 오염물질에 대한 관리 감독이 불가능한 상황이며, 이는 해당 규제 정책의 주 목적인 선박 운항으로 인한 오염 물질 감소에 크게 도움을 주지 않는 상황이다.
따라서 운항시 항만 등의 관리 감독을 통해 이들 장비의 운영에 있어 승인되지 않은 오염 물질의 배출이 없어야 한다.
또한, 관련 법규는 각각의 오염원별로 오염 물질 배출에 있어 그 해역, 육지로부터의 거리, 수심 등에 따라 배출 기준을 다르게 정의한다.
하지만, 현재의 오염 물질 감소 및 배출을 위해 각각의 장비의 동작 및 운영은 Crew의 조작 여부에 따라 운영하게 되며, 미 동작에 따른 결과는 관련 법규의 위반에 따라 Port 입항 시 관리 감독자의 검사 작업으로 인한 제제, 검사 작업을 위한 입항 지연은 물론 환경오염 이라는 크나큰 대가를 치러야만 한다.
본 발명은 전술한 바와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 환경 규제 통합시스템 및 감시 대상 장비를 포함하여 과거 해양 환경 오염을 방지 하기 위한 규제를 준수 하기 위하여 선원의 역량 강화 및 성실성 도덕성이 우선시 되었다면 본 발명의 도입으로 인하여, 관련 업무 절차의 자동화는 물론 정기적/비정기적으로 제 개정 되어 실시 되는 관련 법령에 대한 사전 숙지 없이도 관련 법의 준수가 가능해 진다.
또한, 이로 인하여, 운항 중 발생된 오염원 배출에 따른 제제를 위하여, 항만 관리국에서 실시하는 오염 물질 배출여부에 대한 검사 절차간소화가 가능해 지며, 운항 중 발생하는 위반에 대한 실시간 제제가 가능해져, 입항을 위한 검사 대기 시간이 줄어들어, 이로 인한 OPEX(운영비용) 절감이 가능해 질 수 있는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 각 구역에 위치하여 오염 물질을 배출하고 관리하는 감시 대상 장비, 항해 위치정보 및 항해 시점정보를 수신하여 상기 각 감시 대상 장비별로 법령 위반 여부를 판단하고, 상기 각 감시 대상 장비를 해양 오염 규제 법령에 위반되지 않도록 제어하는 환경 규제 통합시스템을 포함하는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템이 제공된다.
상기 환경 규제 통합시스템은 상기 법령 위반 여부를 육상관제시스템에 무선 통신으로 송신하여 입항 여부를 판단하도록 할 수 있다.
또한, 상기 환경 규제 통합시스템은, 선박 항해 기록 장치(VDR) 또는 통합 자동화 시스템(IAS)으로부터 상기 항해 위치정보, 상기 항해 시점정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박의 해양 오염 규제 법령을 테이블 형태로 저장하는 법령 데이터베이스, 오염 물질 배출 장비별 운영 상태를 테이블 형태로 저장하는 장비 데이터베이스, 상기 법령 데이터베이스에서 법령정보를 수신하고, 상기 장비 데이터베이스로부터 장비정보를 수신하며, 항해 위치정보 및 항해 시점정보를 수신하여 각 감시 대상 장비별로 법령 위반 여부를 판단하고, 상기 각 감시 대상 장비를 상기 해양 오염 규제 법령에 위반되지 않도록 제어하는 중앙 프로세서를 포함하는 환경 규제 통합시스템이 제공된다.
상기 중앙 프로세서는 상기 법령 위반 여부를 육상관제시스템에 무선 통신으로 송신하여 입항 여부를 판단하도록 할 수 있다.
상기 환경 규제 통합시스템은 상기 항해 위치정보, 상기 항해 시점정보, 선박의 해양 오염 규제 법령정보를 실시간으로 위성으로부터 수신할 수 있는 위성 안테나모듈을 추가로 포함할 수 있다.
상기 중앙 프로세서는, 상기 위성 안테나모듈을 통해, 각 장비별 운영정보와 법령 위반 정보를 위성으로 송신할 수 있고, 상기 위성 안테나모듈은 위성을 이용하여 실시간으로 데이터를 송수신하는 VSAT위성모뎀을 포함할 수 있다.
상기 환경 규제 통합시스템은, LTE라우터를 추가로 포함하고, 상기 VSAT위성모뎀 또는 LTE라우터를 선택할 수 있도록 하는 통신하이브리드 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 중앙 프로세서는 상기 선박이 해안에 소정의 거리로 접안한 경우, 상기 LTE라우터로 육상관제시스템에 법령 위반 여부를 송신할 수 있다.
또한, 상기 중앙 프로세서는, 선박 항해 기록 장치(VDR) 또는 통합 자동화 시스템(IAS)으로부터 상기 항해 위치정보, 상기 항해 시점정보를 수신할 수 있다.
상기 법령정보는 IMO 73/78 ANNEX I ~ IV, GHG 배출 규제 협약, OPRC-HNS 협약, AFS, IMO Ballast water Management 협약 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 중앙 프로세서는, 상기 항해 위치정보, 상기 항해 시점정보를 기준으로 상기 법령 데이터베이스로부터 법령을 조회하여, 선박의 위치 및 시점에 대응되는 규제 대상 장비를 조회하고, 상기 장비 데이터베이스로부터 상기 규제 대상 장비에 해당하는 상기 감시 대상 장비의 상태 정보를 조회하여, 상기 법령에 위배되도록 배출이 되고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 중앙 프로세서는, 상기 법령에 위배되는 배출이 있는 경우, 상기 감시 대상 장비로부터 전원 대기 상태 및 동작 상태 정보를 수신하고, 상기 감시 대상 장비에 명령을 송신하여 상기 법령에 위배 되지 않도록 배출량을 조절하도록 제어할 수 있다.
상기 환경 규제 통합시스템은 시간별 또는 위치별 각 감시 대상 장비의 상태정보, 위반 여부, 장애 여부, 동작 명령 정보, 오염원의 배출현황 중 적어도 하나가 기록된 상태 데이터베이스를 더 포함할 수 있고, 상기 중앙 프로세서는 상기 중앙 프로세서와 상기 각 감시 대상 장비 사이의, 선박의 운항 좌표, 시간별 동작 명령 정보를 상기 상태 데이터베이스에 기록하는 시그널 정보 기록모듈, 상기 운항 좌표, 시간별 각 감시 대상 장비의 오염원의 배출 현황을 상기 상태 데이터베이스에 기록하는 배출 현황 기록모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙 프로세서는 상기 상태 데이터베이스로부터 실시간으로 연속적으로 취득된 데이터로 법령위반여부를 판단하는 실시간 판단 모드, 상기 상태 데이터베이스에 일정 주기동안 기록 후, 일정 주기를 거쳐 데이터베이스 쿼리에 의해 추출한 데이터를 가지고 법령 위반 여부를 판단하는 기록 우선 모드를 선택적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 환경 규제 통합시스템은 상기 각 감시 대상 장비와 상기 중앙 프로세서를 상호 네트워킹하는 통합 네트워크부를 더 포함할 수 있다.
상기 통합 네트워크부는, 상기 각 감시 대상 장비의 운영 데이터를 수집하여 송신하는 로컬 시그널 유닛, 상기 각 감시 대상 장비의 운영 데이터를 수신하여 디스플레이를 통해 출력하는 로컬 모니터링 유닛, 상기 로컬 시그널 유닛에서 송신되는 신호를 모아서 상기 중앙 프로세서로 송신하는 커먼 터미널 보드(common terminal board)를 포함할 수 있다.
상기 통합 네트워크부는 상기 로컬 모니터링 유닛의 데이터를 한 곳으로 모아 위성 및 LTE 통신장비로 송신하는 공유스위치를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선박의 대기 및 해양오염원을 배출하는 감시 대상 장비에 있어서, 상기 대기 및 해양오염원이 경유할 수 있는 배관으로 구성되는 배출 제어 하드웨어, 상기 배출 제어 하드웨어를 모니터링하고 제어하는 로컬 컨트롤 패널을 포함하는 사물 인터넷 기반 감시 대상 장비가 제공된다.
상기 배출 제어 하드웨어는, 일단에 물질 투입구를 구비하고, 타단에 물질 배출구를 구비하며, 상기 물질 투입구와 상기 물질 배출구에 밸브를 구비하고, 그 사이에 펌프, 온도계, 압력계, 유량계, 3방 밸브 중 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
상기 로컬 컨트롤 패널은 상기 물질 투입구와 물질 배출구사이에 흐르는 물질의 유량, 유속, 온도, 압력 중 적어도 하나 이상의 값을 디스플레이하고 송신할 수 있다.
상기 감시 대상 장비는 VDR 또는 IAS로부터 운항정보를 취득하고, 에코 사운더로부터 수심을 측정하는 운항효율부, 대기오염, 폐기물, 유류액체, 유해액체 중 적어도 하나 이상의 오염원에 대한 정보를 관리하는 환경 오염부를 포함하며, 상기 환경 오염부는 배출 현황 송수신 모듈, 정상 동작 송수신 모듈, 운영 상태 송수신 모듈, 장애 내역 송수신 모듈을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, (a) 선박의 항해 위치정보 및 항해 시점정보를 수신하는 단계, (b) 상기 항해 위치정보 및 항해 시점정보에 대응되는 규제 대상 법령정보 및 규제 대상 장비 정보를 조회하는 단계, (c) 상기 규제 대상 장비 정보에 해당하는 감시 대상 장비의 상기 규제 대상 법령정보 위반 여부를 판단하는 단계를 포함하는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법이 제공된다.
상기 (c) 단계의 판단결과, 상기 규제 대상 법령정보를 위반한 것으로 판단되면, 상기 환경 규제 통합 시스템은, 상기 감시 대상 장비의 전원 대기 상태 및 동작 상태를 확인하는 단계, 상기 감시 대상 장비를 법령정보에 위반되지 않도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 감시 대상 장비의 전원 대기 상태가 아니거나 동작 상태가 수신되지 않으면, 상기 감시 대상 장비를 수동 모드로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 상기 규제 대상 법령정보 위반 여부가 판단되지 않으면, 상기 감시 대상 장비를 수동 모드로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 환경 규제 통합시스템 및 감시 대상 장비를 포함하여 과거 해양 환경 오염을 방지하기 위한 규제를 준수하기 위하여 선원의 역량 강화 및 성실성 도덕성이 우선시 되었다면 본 발명의 도입으로 인하여, 관련 업무 절차의 자동화는 물론 정기적/비정기적으로 제 개정되어 실시되는 관련 법령에 대한 사전 숙지 없이도 관련 법의 준수가 가능해 진다.
또한, 이로 인하여, 운항 중 발생된 오염원 배출에 따른 제제를 위하여, 항만 관리국에서 실시하는 오염 물질 배출 여부에 대한 검사 절차 간소화가 가능해 지며, 운항 중 발생하는 위반에 대한 실시간 제제가 가능해져, 입항을 위한 검사 대기 시간이 줄어들어, 이로 인한 OPEX(운영비용) 절감이 가능해 질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템을 구성하는 육상관제시스템과 환경 규제 통합 시스템의 통신 관계를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템을 구성하는 법령 데이터베이스, 장비 데이터베이스, 상태 데이터베이스의 테이블 형태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기반 감시 대상 장비를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기반 감시 대상 장비를 구성하는 환경 오염부와 운항효율부의 내용을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템을 구성하는 통합 네트워크부를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법을 나타낸 순서도 이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법과 IAS 및 육상관제시스템과의 관계를 나타낸 개념도 이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 환경 규제 통합시스템
120 : 법령 데이터베이스
130 : 장비 데이터베이스
160 : 상태 데이터베이스
200 : 감시 대상 장비
900 : 육상 관제 시스템
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능, 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템을 구성하는 육상관제시스템과 환경 규제 통합 시스템의 통신 관계를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템을 구성하는 법령 데이터베이스, 장비 데이터베이스, 상태 데이터베이스의 테이블 형태를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기반 감시 대상 장비를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기반 감시 대상 장비를 구성하는 환경 오염부와 운항효율부의 내용을 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템을 구성하는 통합 네트워크부를 나타낸 개념도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법을 나타낸 순서도 이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법과 IAS 및 육상관제시스템과의 관계를 나타낸 개념도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템은 선박의 각 구역에 위치하여 오염 물질을 배출하고 관리하는 감시 대상 장비(200)와 환경 규제 통합시스템(100)을 포함한다.
환경 규제 통합시스템(100)은 선박의 해양 오염 규제 법령을 테이블 형태로 저장하는 법령 데이터베이스(120)와, 오염 물질 배출 장비별 운영 상태를 테이블 형태로 저장하는 장비 데이터베이스(130) 및, 법령 데이터베이스(120)에서 법령정보를 수신하고, 장비 데이터베이스(130)로부터 장비정보를 수신하고, 항해 위치정보 및 항해 시점정보를 수신하여 각 감시 대상 장비(200)별로 법령 위반 여부를 판단하고, 각 감시 대상 장비(200)를 해양 오염 규제 법령에 위반되지 않도록 제어하는 중앙 프로세서(110)를 포함할 수 있다.
상기 중앙 프로세서(110)는 법령 위반 여부를 육상관제시스템(900)에 무선 통신으로 송신하여 입항 여부를 판단하도록 할 수 있다.
환경 규제 통합시스템(100)은, 항해 위치정보, 항해 시점정보, 선박의 해양 오염 규제 법령정보를 실시간으로 위성(800)으로부터 수신할 수 있는 위성(800) 안테나모듈(150)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 중앙 프로세서(110)는, 선박 항해 기록 장치(VDR)(301) 또는 통합 자동화 시스템(IAS)(302)으로부터 항해 위치정보, 항해 시점정보를 수신할 수 있다.
상기 법령정보는 IMO 73/78 ANNEX I ~ IV, GHG 배출 규제 협약, OPRC-HNS 협약, AFS, IMO Ballast water Management 협약을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 중앙 프로세서(110)는, 상기 위성(800) 안테나모듈(150)을 통해, 각 장비별 운영정보와 법령 위반 정보를 위성(800)으로 송신할 수 있고, 상기 육상관제시스템(900)은 상기 위성(800)으로부터 상기 장비별 운영정보와 법령 위반 정보를 수신받아 선박의 입항절차에 있어 활용할 수 있다.
상기 위성(800) 안테나모듈(150)은, 위성(800)을 이용하여 실시간으로 데이터를 송수신하는 VSAT위성모뎀(151)을 포함할 수 있다.
상기 환경 규제 통합시스템(100)은, LTE라우터(152)를 추가로 포함하고, 상기 VSAT위성모뎀(151) 또는 LTE라우터(152)를 선택할 수 있도록 하는 통신하이브리드 스위치(153)를 더 포함할 수 있다.
상기 중앙 프로세서(110)는 상기 선박이 해안에 소정의 거리로 접안한 경우, 상기 LTE라우터(152)로 육상관제시스템(900)에 법령 위반 여부를 송신할 수 있다.
상술한 구성의 측면은, VSAT위성모뎀(151) 또는 LTE라우터(152)를 육상관제시스템(900)으로 송신하는 데이터의 종류에 따라 선택적으로 활용하여 통신비용을 절감하고 효율성을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 중앙 프로세서(110)는, 상기 항해 위치정보, 상기 항해 시점정보를 기준으로 법령 데이터베이스(120)로부터 법령을 조회하여, 선박의 위치 및 시점에 대응되는 규제 대상 장비를 조회하고, 장비 데이터베이스(130)로부터 상기 규제 대상 장비에 해당하는 상기 감시 대상 장비(200)의 상태 정보를 조회하여, 상기 법령에 위배되도록 배출이 되고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 중앙 프로세서(110)는, 상기 법령에 위배되는 배출이 있는 경우, 상기 감시 대상 장비(200)로부터 전원 대기 상태 및 동작 상태 정보를 수신하고, 상기 감시 대상 장비(200)에 명령을 송신하여 상기 법령에 위배되지 않도록 배출량을 조절하도록 제어할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 중앙 프로세서(110)는, 상기 중앙 프로세서(110)와 상기 각 감시 대상 장비(200) 사이의, 선박의 운항 좌표, 시간별 동작 명령 정보를 기록하는 시그널 정보 기록모듈 및 상기 운항 좌표, 시간별 각 감시 대상 장비(200)의 오염원의 배출 현황을 기록하는 배출 현황 기록모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 상태 데이터베이스(160)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 데이터베이스의 테이블 형태를 나타내는 것이고, 데이터베이스에는 운항 좌표, 시간, 각 장비별, Item 별 Signal I/O 대상 동작 정보가 기록될 수 있으며, 운항 좌표, 시간, 각 장비별 Item별 Water, 미생물, Exhaust Gas (Nox,Sox,CO2 등), Garbage, Oil (bilge, Sludge, Sewage) 배출 현황 등이 기록될 수 있다.
상기 중앙 프로세서(110)는, 상기 상태 데이터베이스(160)로부터 실시간으로 연속적으로 취득된 데이터로 법령 위반 여부를 판단하는 실시간 판단 모드와, 상기 상태 데이터베이스(160)에 일정 주기동안 기록 후, 일정 주기를 거쳐 데이터베이스 쿼리에 의해 추출한 데이터를 가지고 법령 위반 여부를 판단하는 기록 우선 모드를 선택적으로 제공할 수 있다.
이로써, 상기 법령 데이터베이스(120)와 상기 장비 데이터베이스(130)의 정보를 기반으로 항해 시점별, 위치별 각 장비의 위반 여부 및 상태 등을 상태 데이터베이스(160)에 기록할 수 있다. 이 정보는 육상관제시스템(900)에 실시간 또는 주기적으로 전송될 수 있으며 내부적으로 보관할 수 있고, 상태 데이터베이스(160)를 복수개로 형성하여 만약의 사고로 인한 데이터베이스 손상에 따른 데이터 손실에 대비할 수 있도록 이중화하여 보호할 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기반 감시 대상 장비(200)는, 대기 및 해양오염원이 경유할 수 있는 배관(211)으로 구성되는 배출 제어 하드웨어(210)와, 상기 배출 제어 하드웨어(210)를 모니터링하고 제어하는 로컬 컨트롤 패널(220)을 포함할 수 있다.
상기 배출 제어 하드웨어(210)는, 일단에 물질 투입구(212)를 구비하고, 타단에 물질 배출구(213)를 구비하며, 상기 물질 투입구(212)와 상기 물질 배출구(213)에 밸브(214, 215)를 구비하고, 그 사이에 펌프(216), 온도계(217), 압력계(218), 유량계(219), 3방 밸브(214a) 중 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
따라서 상술한 바와 같이, 상기 펌프(216), 온도계(217), 압력계(218), 유량계(219), 3방 밸브(214a) 등을 활용하여 중앙 프로세서(110)로부터 제어를 받을 수 있다. 또한, 감시 대상 장비(200)가 수동모드인 경우에는 중앙 프로세서(110)에서 통제를 받지 않고도 상기 로컬 컨트롤 패널(220)을 통해 제어할 수도 있다. 이는 선박이 여러 위험한 상황, 예를 들어 특정 물질을 배출하지 않으면 전복의 위험이 있다거나 항로를 이탈할 수 있는 등 긴급 상황에서는 혹 규제를 위반하더라도 수동모드로 제어를 할 필요가 생길 수 있기 때문이다. 또한, 운영 및 보수 차원에서 입항하여 관리를 할 때도 수동모드로 동작하여 여러 관리를 받을 수 있는 효과가 있다.
상기 로컬 컨트롤 패널(220)은, 상기 물질 투입구(212)와 물질 배출구(213)사이에 흐르는 물질의 유량, 유속, 온도, 압력 중 적어도 하나 이상의 값을 디스플레이하고 송신할 수 있다.
도 5에 테이블로 도시된 바와 같이, 상기 감시 대상 장비(200)는, 대기오염, 폐기물, 유류액체, 유해액체를 적어도 하나 이상 포함하는 환경 오염부(250) 및 VDR(301) 또는 IAS(302)로부터 운항정보를 취득하고, 에코 사운더로부터 수심을 측정하는 운항효율부(260)를 포함할 수 있다.
상기 환경 오염부(250)는 배출 현황 송수신 모듈(251), 정상 동작 송수신 모듈(252), 운영 상태 송수신 모듈(253), 장애 내역 송수신 모듈(254)을 추가로 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 환경 규제 통합시스템(100)은, 상기 감시 대상 장비(200)와 상기 중앙 프로세서(110)를 상호 네트워킹하는 통합 네트워크부(140)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 통합 네트워크부(140)는, 상기 각 감시 대상 장비(200)의 운영 데이터를 수집하여 송신하는 로컬 시그널 유닛(142)과, 상기 각 감시 대상 장비(200)의 운영 데이터를 수신하여 디스플레이를 통해 출력하는 로컬 모니터링 유닛(143) 및, 상기 로컬 시그널 유닛(142)에서 송신되는 신호를 모아서 상기 중앙 프로세서(110)로 송신하는 커먼 터미널 보드(common terminal board)(144)를 포함할 수 있다.
상기 로컬 모니터링 유닛(143)의 데이터를 한 곳으로 모아 위성(800) 및 LTE 통신장비로 송신하는 공유스위치(145)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 로컬 시그널 유닛(142)과 상기 커먼 터미널 보드(144)는 아날로그방식으로 통신할 수 있다.
또한, 상기 로컬 시그널 유닛(142)과 상기 커먼 터미널 보드(144)는 이중화 통신을 사용하여 한 통신라인이 문제가 생기면 다른 통신라인으로 대체 할 수 있도록 한다.
상기 로컬 모니터링 유닛(143)과 상기 공유스위치(145)는 디지털 방식으로 통신할 수 있다.
마찬가지로 상기 로컬 모니터링 유닛(143)과 상기 공유스위치(145)는 이중화 통신을 사용하여 한 통신라인이 문제가 생기면 다른 통신라인으로 대체할 수 있도록 한다.
상기 중앙 프로세서(110)는, 상기 법령 위반 정보를 상기 공유스위치(145)로 송신할 수 있다.
아직 법령에 의해 규제되지 않고 있는 모든 장비들에도 상기 감시 대상 장비(200)는 설치될 수 있다. 향후 법령 변화에 따라 대응하기 위해서이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 오염물질 배출관리 및 입항 효율화를 위한 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법은, VDR(301), IAS 또는 위성(800) 안테나모듈(150)로부터 항해 위치정보 및 항해 시점정보를 수집하는 단계(s100), 법령 데이터베이스(120)로부터 상기 항해 위치정보 및 항해 시점정보별 규제 대상 법령정보를 수집하는 단계(s200), 상기 규제 대상 법령정보로부터 규제 대상 장비 정보를 수집하는 단계(s300), 상기 규제 대상 장비를 기준으로 장비 데이터베이스(130)에서 감시 대상 장비(200)별 동작 정보 기록을 수집하는 단계(s400), 상기 감시 대상 장비(200)별 동작 정보가 상기 법령정보로부터 수집된 법규를 위반하는지 여부를 판단하는 단계(s500)를 포함할 수 있다.
상기 감시 대상 장비(200)별 동작 정보가 상기 법령정보로부터 수집된 법규를 위반하는지 여부를 판단하는 단계(s500)는, 법규를 위반하는 것으로 판단되면, 상기 감시 대상 장비(200)의 전원 대기 상태 및 동작 상태를 확인하는 단계 및 상기 감시 대상 장비(200)를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 만약 항해 위치정보 및 항해 시점정보가 수집되지 않으면 상기 감시 대상 장비(200)를 수동 모드로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
마찬가지로 상기 감시 대상 장비(200)의 전원 대기 상태가 아니거나 동작 상태가 수신되지 않으면 상기 감시 대상 장비(200)를 수동 모드로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 법규를 위반하는지 여부를 판단되지 않으면 상기 감시 대상 장비(200)를 수동 모드로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
도 8은 위와 같은 동작을 육상관제시스템(900)에 송신하며 IAS에 알람을 주고 로그를 기록하는 과정까지 포함하여 나타낸 것이다.
이로써, 상술한 본 발명은, 종래에는 규제를 준수하기 위하여 선원의 역량 강화 및 성실성 도덕성이 우선시 되었다면 본 발명의 도입으로 인하여, 관련 업무 절차의 자동화는 물론 정기적/비정기적으로 재개정되어 실시되는 관련 법령에 대한 사전 숙지 없이도 관련 법의 준수가 가능해 진다. 규제 대상 장비 자동화를 통한 선원의 각 장비에 대한 역할이 최소화되어 OPEX가 절감되는 효과가 있다.
또한, 이로 인하여, 선박 운항 위치별 시점별 위반 항목 및 내용 파악 가능 해지며, 운항 중 발생된 오염원 배출에 따른 제제를 위하여, 항만 관리국에서 실시 하는 오염 물질 배출 여부에 대한 검사 절차 간소화가 가능해지며, 운항 중 발생하는 위반에 대한 실시간 제제가 가능해져, 입항을 위한 검사 대기 시간이 줄어들어, 이로 인한 OPEX(운영비용) 절감이 가능해 질 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (27)

  1. 선박의 각 구역에 위치하여 오염 물질을 배출하고 관리하는 감시 대상 장비; 및
    항해 위치정보 및 항해 시점정보를 수신하여 상기 각 감시 대상 장비별로 법령 위반 여부를 판단하고, 상기 각 감시 대상 장비를 해양 오염 규제 법령에 위반되지 않도록 제어하는 환경 규제 통합시스템;
    을 포함하는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환경 규제 통합시스템은 상기 법령 위반 여부를 육상관제시스템에 무선 통신으로 송신하여 입항 여부를 판단하도록 하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 환경 규제 통합시스템은, 선박 항해 기록 장치(VDR) 또는 통합 자동화 시스템(IAS)으로부터 상기 항해 위치정보, 상기 항해 시점정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템.
  4. 선박의 해양 오염 규제 법령을 테이블 형태로 저장하는 법령 데이터베이스;,
    오염 물질 배출 장비별 운영 상태를 테이블 형태로 저장하는 장비 데이터베이스; 및
    상기 법령 데이터베이스에서 법령정보를 수신하고, 상기 장비 데이터베이스로부터 장비정보를 수신하며, 항해 위치정보 및 항해 시점정보를 수신하여 각 감시 대상 장비별로 법령 위반 여부를 판단하고, 상기 각 감시 대상 장비를 상기 해양 오염 규제 법령에 위반되지 않도록 제어하는 중앙 프로세서;
    를 포함하는 환경 규제 통합시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중앙 프로세서는 상기 법령 위반 여부를 육상관제시스템에 무선 통신으로 송신하여 입항 여부를 판단하도록 하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 항해 위치정보, 상기 항해 시점정보, 선박의 해양 오염 규제 법령정보를 실시간으로 위성으로부터 수신할 수 있는 위성 안테나모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 프로세서는,
    상기 위성 안테나모듈을 통해, 각 장비별 운영정보와 법령 위반 정보를 위성으로 송신하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 위성 안테나모듈은,
    위성을 이용하여 실시간으로 데이터를 송수신하는 VSAT위성모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 환경 규제 통합시스템은, LTE라우터를 추가로 포함하고,
    상기 VSAT위성모뎀 또는 LTE라우터를 선택할 수 있도록 하는 통신하이브리드 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 중앙 프로세서는 상기 선박이 해안에 소정의 거리로 접안한 경우, 상기 LTE라우터로 육상관제시스템에 법령 위반 여부를 송신하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 중앙 프로세서는, 선박 항해 기록 장치(VDR) 또는 통합 자동화 시스템(IAS)으로부터 상기 항해 위치정보, 상기 항해 시점정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 법령정보는 IMO 73/78 ANNEX I ~ IV, GHG 배출 규제 협약, OPRC-HNS 협약, AFS, IMO Ballast water Management 협약 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 중앙 프로세서는,
    상기 항해 위치정보, 상기 항해 시점정보를 기준으로 상기 법령 데이터베이스로부터 법령을 조회하여, 선박의 위치 및 시점에 대응되는 규제 대상 장비를 조회하고, 상기 장비 데이터베이스로부터 상기 규제 대상 장비에 해당하는 상기 감시 대상 장비의 상태 정보를 조회하여, 상기 법령에 위배되도록 배출이 되고 있는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 중앙 프로세서는,
    상기 법령에 위배되는 배출이 있는 경우, 상기 감시 대상 장비로부터 전원 대기 상태 및 동작 상태 정보를 수신하고, 상기 감시 대상 장비에 명령을 송신하여 상기 법령에 위배 되지 않도록 배출량을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  15. 제4항에 있어서,
    시간별 또는 위치별 각 감시 대상 장비의 상태정보, 위반 여부, 장애 여부, 동작 명령 정보, 오염원의 배출현황 중 적어도 하나가 기록된 상태 데이터베이스를 더 포함하고,
    상기 중앙 프로세서는, 상기 중앙 프로세서와 상기 각 감시 대상 장비 사이의, 선박의 운항 좌표, 시간별 동작 명령 정보를 상기 상태 데이터베이스에 기록하는 시그널 정보 기록모듈; 및
    상기 운항 좌표, 시간별 각 감시 대상 장비의 오염원의 배출 현황을 상기 상태 데이터베이스에 기록하는 배출 현황 기록모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 중앙 프로세서는,
    상기 상태 데이터베이스로부터 실시간으로 연속적으로 취득된 데이터로 법령위반여부를 판단하는 실시간 판단 모드, 상기 상태 데이터베이스에 일정 주기동안 기록 후, 일정 주기를 거쳐 데이터베이스 쿼리에 의해 추출한 데이터를 가지고 법령 위반 여부를 판단하는 기록 우선 모드를 선택적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  17. 제4항에 있어서,
    상기 각 감시 대상 장비와 상기 중앙 프로세서를 상호 네트워킹하는 통합 네트워크부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 통합 네트워크부는,
    상기 각 감시 대상 장비의 운영 데이터를 수집하여 송신하는 로컬 시그널 유닛;
    상기 각 감시 대상 장비의 운영 데이터를 수신하여 디스플레이를 통해 출력하는 로컬 모니터링 유닛; 및
    상기 로컬 시그널 유닛에서 송신되는 신호를 모아서 상기 중앙 프로세서로 송신하는 커먼 터미널 보드(common terminal board);를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 로컬 모니터링 유닛의 데이터를 한 곳으로 모아 위성 및 LTE 통신장비로 송신하는 공유스위치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 규제 통합시스템.
  20. 선박의 대기 및 해양오염원을 배출하는 감시 대상 장비에 있어서,
    상기 대기 및 해양오염원이 경유할 수 있는 배관으로 구성되는 배출 제어 하드웨어;
    상기 배출 제어 하드웨어를 모니터링하고 제어하는 로컬 컨트롤 패널;
    을 포함하는 사물 인터넷 기반 감시 대상 장비.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 배출 제어 하드웨어는,
    일단에 물질 투입구를 구비하고, 타단에 물질 배출구를 구비하며,
    상기 물질 투입구와 상기 물질 배출구에 밸브를 구비하고, 그 사이에 펌프, 온도계, 압력계, 유량계, 3방 밸브 중 적어도 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 감시 대상 장비.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 로컬 컨트롤 패널은,
    상기 물질 투입구와 물질 배출구사이에 흐르는 물질의 유량, 유속, 온도, 압력 중 적어도 하나 이상의 값을 디스플레이하고 송신할 수 있는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 감시 대상 장비.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 감시 대상 장비는,
    VDR 또는 IAS로부터 운항정보를 취득하고, 에코 사운더로부터 수심을 측정하는 운항효율부; 및
    대기오염, 폐기물, 유류액체, 유해액체 중 적어도 하나 이상의 오염원에 대한 정보를 관리하는 환경 오염부;를 포함하며,
    상기 환경 오염부는 배출 현황 송수신 모듈, 정상 동작 송수신 모듈, 운영 상태 송수신 모듈, 장애 내역 송수신 모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 감시 대상 장비.
  24. (a) 선박의 항해 위치정보 및 항해 시점정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 항해 위치정보 및 항해 시점정보에 대응되는 규제 대상 법령정보 및 규제 대상 장비 정보를 조회하는 단계; 및
    (c) 상기 규제 대상 장비 정보에 해당하는 감시 대상 장비의 상기 규제 대상 법령정보 위반 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 판단결과, 상기 규제 대상 법령정보를 위반한 것으로 판단되면,
    상기 환경 규제 통합 시스템은, 상기 감시 대상 장비의 전원 대기 상태 및 동작 상태를 확인하는 단계; 및
    상기 감시 대상 장비를 법령정보에 위반되지 않도록 제어하는 단계를 포함하는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 감시 대상 장비의 전원 대기 상태가 아니거나 동작 상태가 수신되지 않으면, 상기 감시 대상 장비를 수동 모드로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 상기 규제 대상 법령정보 위반 여부가 판단되지 않으면, 상기 감시 대상 장비를 수동 모드로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 환경 규제 자동 준수 시스템의 데이터 처리 방법.
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