KR102095414B1 - 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통신망을 통하여 선박의 전 영역 중 어느 영역에서든 선박의 위치를 즉각적으로 제어할 수 있도록 한 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박에 설치되어 해당 선박에 가해지는 환경외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 계측하는 계측부와, 상기 선박의 위치를 제어하는 추력부와, 상기 계측부로부터 계측된 환경외력정보 및 해당 선박의 위치정보에 기초하여 상기 선박의 위치를 미리 정해진 범위내에 위치시키록 상기 추력부에 추력제어신호를 출력하는 DP 컨트롤러를 포함하는 동적 위치 제어 시스템; 상기 동적 위치 제어 시스템과 통신 접속되는 통신망; 및 상기 통신망에 통신 접속을 수행하며, 상기 동적 위치 제어 시스템으로부터 제공받은 선박에 가해지는 환경외력정보, 해당 선박의 위치정보, 해당 선박의 선수각 및 상기 추력부에 출력되는 추력사용량 중 적어도 하나를 근거로 하여 상기 추력부에 제공될 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 거쳐 상기 동적 위치 제어 시스템에 전송하는 휴대단말장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박에 설치되어 해당 선박에 가해지는 환경외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 계측하는 계측부와, 상기 선박의 위치를 제어하는 추력부와, 상기 계측부로부터 계측된 환경외력정보 및 해당 선박의 위치정보에 기초하여 상기 선박의 위치를 미리 정해진 범위내에 위치시키록 상기 추력부에 추력제어신호를 출력하는 DP 컨트롤러를 포함하는 동적 위치 제어 시스템; 상기 동적 위치 제어 시스템과 통신 접속되는 통신망; 및 상기 통신망에 통신 접속을 수행하며, 상기 동적 위치 제어 시스템으로부터 제공받은 선박에 가해지는 환경외력정보, 해당 선박의 위치정보, 해당 선박의 선수각 및 상기 추력부에 출력되는 추력사용량 중 적어도 하나를 근거로 하여 상기 추력부에 제공될 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 거쳐 상기 동적 위치 제어 시스템에 전송하는 휴대단말장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템이 제공된다.
Description
본 발명은 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신망을 통하여 선박의 전 영역 중 어느 영역에서든 선박의 위치를 즉각적으로 제어할 수 있도록 한 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어 국제적으로 급격한 산업화 현상 및 공업 발전 추이에 따라 한정된 지구 자원은 점차 바닥을 들어내고 있으며, 이에 따른 원유의 안정적인 생산 및 공급은 대단히 중요한 사안이 되고 있다.
따라서, 최근에는 해저에 있는 석유 채굴기술의 발달과 더불어 대형 석유회사들은 지금까지 경제성을 상실했던 군소 한계유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선의 필요성을 절실히 느끼고 있고, 이에 대한 개발을 적극 모색하고 있는 현실이다.
이러한 해양의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 정제 및 저장할 수 있는 FPSO(Floating Production Storage Offloading), 드릴쉽 등의 부유식 해상 구조물이 점진적으로 늘어나고 있다. 이러한 부유식 해상 구조물은 특성상 일정 위치에서 오랜 작업을 수행하기 때문에 조류 및 풍향, 풍속 파고에 의하여 흔들림이나, 위치변화가 적을 수록 보다 안전한 유전 개발을 이룰 수 있고, 시추작업이 완료된 어느 한 장소에서 다른 장소로 이동하는데 소요되는 시간 및 조작성은 가능한 짧고 간단할 수록 좋다. 이때 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 선체가 흔들려 위치가 변하는 현상은 부유식 해상 구조물의 동적 위치 제어 시스템(Dynamic Positioning System, 이하 'DPS'라 한다)에 의해 해소될 수 있다.
이와 같은 DPS는 대한민국 등록특허 제10-1034329호 등 다수가 출원되어 있는 상태이다.
상기 특허를 포함하는 DPS는 선박에 가해지는 환경외력 및 위치정보에 기반하여 미리 정해진 위치를 유지할 수 있도록 추력을 발생하였다.
그러나, 종래의 DPS는 선박의 위치를 제어하는 조종부가 구비된 안정구역인 조타실(Navigation Deck)에 2명 이상의 인원이 상주하고, 위치 제어 시스템의 작동 여부를 모니터링해야 하므로, 조타실에 관리인원을 고정시킬 수 밖에 없는 제한이 있었다.
또한 종래의 DPS는 실제 작업이 이루어지는 문풀지역이나 크레인 근처에서 선박의 위치 유지 상황을 모니터링할 수 없고 조타실에서만 모니터링할 수 있어 문풀지역이나 크레인 근처에서 선박의 위치 제어 및 모니터링이 불가능하여 작업시 사고가 나는 경우 즉각적인 대응이 어려웠다.
본 발명의 목적은, 통신망을 통하여 선박의 전 영역 중 어느 영역에서든 선박의 위치를 즉각적으로 제어할 수 있도록 한 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박에 설치되어 해당 선박에 가해지는 환경외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 계측하는 계측부와, 상기 선박의 위치를 제어하는 추력부와, 상기 계측부로부터 계측된 환경외력정보 및 해당 선박의 위치정보에 기초하여 상기 선박의 위치를 미리 정해진 범위내에 위치시키록 상기 추력부에 추력제어신호를 출력하는 DP 컨트롤러를 포함하는 동적 위치 제어 시스템; 상기 동적 위치 제어 시스템과 통신 접속되는 통신망; 및 상기 통신망에 통신 접속을 수행하며, 상기 동적 위치 제어 시스템으로부터 제공받은 선박에 가해지는 환경외력정보, 해당 선박의 위치정보, 해당 선박의 선수각 및 상기 추력부에 출력되는 추력사용량 중 적어도 하나를 근거로 하여 상기 추력부에 제공될 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 거쳐 상기 동적 위치 제어 시스템에 전송하는 휴대단말장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템이 제공된다.
상기 휴대단말장치는 상기 환경외력정보에 초점을 맞추어 상기 선박의 위치를 제어하는 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 DP 컨트롤러에 전송하거나, 상기 선박의 위치정보에 초점을 맞추어 상기 선박의 위치를 제어하는 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 DP 컨트롤러에 전송하거나, 상기 선박의 선수각에 초점을 맞추어 상기 선박의 위치를 제어하는 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 DP 컨트롤러에 전송하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 상기 선박내에 설치되어 상기 휴대단말장치와 상기 DP 컨트롤러간을 중계하는 복수의 중계기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 DP 컨트롤러는 상기 선박내 조타실에 설치되고, 상기 휴대단말장치는 상기 선박내의 작업 구역에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 휴대단말장치는 상기 통신망을 거쳐 상기 DP 컨트롤러와 통신하여 상기 선박의 위치 유지 조정 화면을 제공하고, 상기 제공된 화면을 통해 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드를 입력받는 것이 바람직하다.
상기 휴대단말장치의 위치 유지 조정 화면은 상기 생성된 추력제어신호에 따라 동작되는 상기 선박의 위치 유지 상황을 수신하여 표시하는 표시영역을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 해상에서 계류된 선박의 위치를 제어하는 동적 위치 제어 시스템을 포함하는 시스템에서 선박의 위치를 제어하는 방법으로서, 상기 선박내에 위치한 휴대단말장치가 상기 동적 위치 제어 시스템에 통신망을 통해 통신접속을 수행하는 단계; 상기 휴대단말장치가 상기 동적 위치 제어 시스템으로부터 제공받은 선박에 가해지는 환경외력정보, 해당 선박의 위치정보, 해당 선박의 선수각 및 추력부에 출력되는 추력사용량 중 적어도 하나를 근거로 하여 상기 추력부에 제공될 추력제어신호를 생성하는 단계; 및 상기 휴대단말장치가 상기 생성된 추력제어신호를 상기 통신망을 거쳐 상기 동적 위치 제어 시스템에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은 상기 생성하는 단계 이전에, 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드를 입력받는 단계를 더 포함하되, 상기 커멘드는 상기 환경외력정보, 상기 선박의 위치정보 및 상기 선박의 선수각 중 적어도 하나에 해당되고, 상기 생성하는 단계는 상기 입력받은 커멘드에 초점을 맞추어 상기 선박의 위치를 제어하는 추력 제어신호를 생성하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은 상기 전송하는 단계 이후에, 상기 생성된 추력제어신호에 따라 동작되는 상기 선박의 위치 유지 상황을 수신하여 상기 위치 유지 조정 화면의 미리 정해진 표시영역에 표시하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 통신망을 통하여 선박의 전 영역 중 어느 영역에서든 선박의 위치를 즉각적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 실제 작업구역에서 위치한 휴대단말장치를 통하여 작업중인 선박간의 접근성을 직접 보면서 즉각적으로 선박의 위치를 조정가능함으로써, 해상에서 작업중인 작업선간의 접근성을 더욱 향상시킬 수 있으면서도 선박의 사고 위험성을 최소화할 수 있는 효과도 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면 휴대단말장치를 통하여 생성된 추력제어신호에 따라 동작되는 선박의 위치 유지 상황을 동적 위치 제어 시스템의 컨트롤로로부터 수신하여 위치 유지 조정 화면상의 미리 정해진 표시영역에 표시함으로써, 조정실로 이동할 필요없이 실제 작업구역에서 곧바로 선박의 위치 유지 상황을 모니터링할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 동적 위치 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 도 1에 도시된 휴대 단말 장치를 설명하기 위한 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템에서 선박의 위치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도, 그리고
도 5는 선박의 위치를 제어할 수 있도록 제공된 휴대단말장치의 위치 유지 조정 화면을 도시한 화면 예시도.
도 2는 도 1에 도시된 동적 위치 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 도 1에 도시된 휴대 단말 장치를 설명하기 위한 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템에서 선박의 위치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도, 그리고
도 5는 선박의 위치를 제어할 수 있도록 제공된 휴대단말장치의 위치 유지 조정 화면을 도시한 화면 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있고, 도 2는 도 1에 도시된 동적 위치 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도를 도시하고 있으며, 도 3은 도 1에 도시된 휴대 단말 장치를 설명하기 위한 블록도를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템(1)은 통신망(20)과, 통신망(20)을 통해 상호 접속되는 동적 위치 제어 시스템(10) 및 휴대단말장치(30)를 포함한다.
통신망(20)은 선내의 와이파이(WI-FI)망일 수 있다.
선박의 경우 길이가 대략 350m 이상이며, 철판으로 된 격벽이 가로 막고 있기 때문에 해당 선박 내에는 다수의 중계기(미도시)가 설치되어야 한다. 중계기는 갑판의 경우 대략 50m 마다 설치되어야 하고, 거주구의 층별로 하나씩 설치되어야 하며, 선박 내부의 경우 대략 30m 마다 설치되어야 한다.
선박내의 어느 위치에서든 관할 중계기 및 통신망(20)을 통해 휴대단말장치(30)는 동적 위치 제어 시스템(10)과 통신 가능한 환경에 있다.
여기에서 선박이라 함은 LNG나 LPG 등의 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크와 오일을 저장하기 위한 오일 저장탱크를 함께 구비하면서 해상에서 부유된 채 사용되는 각종 구조물을 모두 포함하는 개념으로, 상기한 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)를 비롯하여, OIL FPSO, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG 수송선, 유조선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 해상 구조물을 모두 포함하는 것이다.
도 2를 참조하면 동적 위치 제어 시스템(10)은 선박에 가해지는 환경적인 환경외력정보, 선박의 위치정보를 계측하는 계측부(11)와, 계측된 환경외력정보 및 선박의 위치정보를 기반으로 미리 정해진 목표위치 또는 미리 정해진 범위에 선박을 위치시키도록 추력제어신호를 생성하는 DP 컨트롤러(12) 및 DP 컨트롤러(12)의 제어에 따라 선박의 위치를 제어하는 추력부(13)를 포함한다. 추력부(13)는 DP 컨트롤러(12)에서 생성된 추력제어신호를 제공받아 추력제어신호에 해당하는 추력출력량만큼 추력을 발생시킨다.
여기서, 계측부(11)는 풍력계(Anemometer)와, GPS(Global Positioning System) 또는 DGPS(Differential Global Posisioning System)와, GLONASS(Global Navigation Satellite System)와, 자이로스코프(Gyroscope)와, 팬빔(Fan Beam)과, 음향 센서(Acoustic Sensor)와, MRU(Motion Reference Unit) 등을 포함한다.
GPS 또는 DGPS 및 GLONASS는 선박의 위치를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 컨트롤러(12)에 출력한다. GLONASS는 GPS 또는 DGPS에 의해 측정된 위치를 보정하는 역할을 한다. 자이로스코프는 선박의 헤딩 각도를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 컨트롤러(12)에 출력한다. 팬빔은 레이저를 이용하여 선박에 대한 상대적인 위치를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 컨트롤러(12)에 출력한다. 음향센서는 선박의 기준점 위치를 계산할 수 있는 데이터를 DP 컨트롤러(12)에 출력한다. MRU는 선박의 자세를 DP 컨트롤러(12)에 출력한다.
DP 컨트롤러(12)는 수신부(121), 생성부(122), 분배부(123) 및 전송부(124) 등을 포함한다.
수신부(121)는 계측부(11)로부터 계측된 선박에 가해지는 환경외력정보 및 선박의 위치정보를 수신한다. 환경외력정보는 바람의 속도와 방향을 포함하고, 바람, 파도, 조류의 세가지 외력 중 바람의 영향을 가장 크게 받는 경우에 환경외력정보에 초점을 맞추어 제어를 하게 된다. 바람에 의해 선박이 받는 힘이 전체 힘의 60% 이상일 경우에 환경외력정보에 초점을 맞추어 제어함이 바람직하다. 다만, 환경외력정보에 초점을 맞추어 제어를 함과 동시에 (피드 포워드 제어) 위치와 선수각의 오차정보를 이용하여 피드백 제어도 함께 이용될 수도 있다.
선박의 위치정보는 선박의 선수각정보 및 위치정보를 포함한다. 선박의 경우 길쭉한 형상 때문에 바람이 부는 방향으로 선수각을 맞추게 되면 가장 적은 힘을 받게 되는 특성이 있어서 선수각을 바람이 부는 방향으로 맞추는데 가중치를 더 주는 경우 위치 제어시에 유리하다.
생성부(122)는 수신부(121)에 의해 수신된 환경외력정보 및 선박의 위치정보에 기반하여 선박이 미리 정해진 목표 위치 또는 미리 정해진 범위에 유지될 수 있도록 추력제어신호를 생성한다. 생성부(122)에서 생성되는 추력제어신호는 선박에 설치된 추력부(13)에 제공되는 추력총합이다. 추력총합은 DP 컨트롤러(12)를 구비한 조정실에 설치된 조정 단말기(미도시)를 통하여 수동으로 직접 입력될 수도 있다.
추력부(13)는 스러스터(Thruster), 프로펠러, 및 러더(rudder) 중 적어도 하나를 포함한다. 스러스터는 선박의 좌우 방향으로의 위치를 유지시키고, 프로펠러는 선박의 전후 방향으로의 위치를 유지시키며, 러더는 선박의 회전방향을 조정한다. 스러스터는 선박의 저부에 설치되고, 선수 및 선미 방향에 설치될 수 있다. 선수 및 선미 방향에 복수개의 스러스터가 설치될 수 있다.
분배부(123)는 생성부(122)에 의해 생성된 추력제어신호를 추력부(13)에 각각 출력한다. 여기서 추력제어신호는 추력부(13)에서 미리 정해진 목표 위치 또는 미리 정해진 범위를 유지하기 위해 필요로 하는 추력값을 의미한다.
분배부(123)는 추력제어신호를 추력부(13)에 출력시 스러스터에 분배된 추력량에 해당하는 추력제어신호를 출력하고, 러더에 분배된 추력량에 해당하는 추력제어신호를 출력하며, 프로펠러에 분배된 추력량에 해당하는 추력제어신호를 출력한다.
추력부(13)는 분배부(123)에 의해 분배되는 추력제어신호에 따라 동작하여 미리 정해진 범위를 유지하도록 선박의 위치를 제어한다.
추력부(13)를 제어하기 위한 추력제어신호는 실제 작업구역인 문풀지역이나 크레인 근처에 위치한 휴대단말장치(30)로부터 전송받을 수 있다. 이에 따라 문풀지역이나 크레인 근처에서 직접 보면서 선박의 위치를 제어할 필요성이 있는 경우 휴대단말장치(30)를 통하여 환경외력정보, 선박의 위치정보 및 선수각 중 적어도 하나에 초점을 맞추어 선박의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.
이하에서는 휴대단말장치(30)의 구성을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
휴대단말장치(30)는 동적 위치 제어 시스템(10)에 통신망(20)을 거쳐 통신접속을 이룬 후 도 5에 도시된 바와 같은 화면, 즉 선박의 위치를 제어할 수 있도록 제공된 위치 유지 조정 화면을 통하여 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드(command)를 입력받고, 입력받은 커멘드에 기반하여 선박의 위치를 미리 정해진 범위 또는 목표지점에 위치될 수 있도록 추력제어신호를 생성하여 생성된 추력제어신호를 통신망(20)을 통해 동적 위치 제어 시스템(10)에 전송한다.
도 3을 참조하면 휴대단말장치(30)는 통신부(31), 화면정보 제공부(32), 추력생성부(33) 및 표시처리부(34)를 포함하여 구성된다.
통신부(31)는 중계기 및 통신망(20)을 거쳐 동적 위치 제어 시스템(10)과 통신 접속을 수행한다.
화면정보 제공부(32)는 통신부(31)를 통해 상술된 동적 위치 제어 시스템(10)과 통신 접속이 이루어지면 상술된 동적 위치 제어 시스템(10)으로부터 제공된 선박의 위치 유지 조정 화면정보를 화면상에 표시하도록 제공한다.
선박의 위치 유지 조정 화면정보를 표시하는 화면(이하, '위치 유지 조정 화면'이라 한다.)은 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드 입력영역과, 선박의 위치 유지 상황을 모니터링할 수 있는 표시영역 등으로 나눠진다. 커멘드 입력영역과 표시영역은 한 화면상에 표시될 수 있도록 미리 정해진 구획영역에 각각 표시되거나, 사용자의 요청에 따라 커멘드 입력영역과 표시영역이 별도로 표시될 수도 있다.
화면정보 제공부(32)를 통해 표시된 위치 유지 조정 화면를 통하여 휴대단말장치(30)를 조작하는 조작자는 커멘드를 입력한다. 여기서 커멘드는 선박의 위치를 선박에 가해지는 환경외력정보에 초점을 맞추어 선박의 위치를 유지하기 위한 제 1 커멘드, 선박의 위치를 선박의 위치정보에 초점을 맞추어 선박의 위치를 유지하기 위한 제 2 커멘드, 선박의 선수각에 초점을 맞추어 선박의 위치를 유지하기 위한 제 3 커멘드, 선박의 환경외력정보, 선박의 위치정보 및 선수각을 모두 충족시키도록 선박의 위치를 유지하기 위한 제 4 커멘드 등을 포함한다. 예를 들어 제 3 커멘드에 따라 선박의 위치를 제어하는 경우, 선수각의 조정을 통해 선박의 위치를 제어하기 위한 추력출력량을 최소화할 수 있다.
이때 커멘드는 실제 작업구역에서의 환경조건을 기초로 조작자로부터 직접 입력받거나 또는 상술된 환경외력, 즉 풍하중이 심한 경우 예를 들면 계측된 풍하중이 기준치 이상인 경우 제 1 커멘드의 선택을 알리는 가이드 정보를 제공한 후에 조작자로부터 커멘드를 입력받을 수도 있다. DP 컨트롤러(12)에서는 선박의 위치를 제어할때 환경외력정보, 선박의 위치정보 또는 선수각 중 적어도 하나에 초점을 맞추어서 선박의 위치를 제어할지를 선박에 가해지는 풍하중, 조류 및 파고 등을 고려하여 결정하고, 그 결정에 따른 커멘드 가이드정보를 생성하여 휴대단말장치(30)에 전송할 수 있다. 이때 조류 및 파고는 조류 및 파고를 측정하는 측정기들(미도시)이 구비될 수 있다. 조류 및 파고를 측정하는 측정기들은 DP 컨트롤러(12)와 전기적으로 연결된다.
추력 생성부(33)는 화면정보 제공부(32)를 통해 선택된 커멘드를 기반으로 선박의 위치를 미리 정해진 목표위치 또는 미리 정해진 범위에 유지시키도록 추력제어신호를 생성한다. 이때 휴대단말장치(30)를 통해 제 1 커멘드로 선택된 경우 선박의 환경외력정보를 기반으로 선박의 위치를 유지하기 위한 추력제어신호를 생성하고, 제 2 커멘드로 선택된 경우 선박의 위치정보를 기반으로 선박의 위치를 유지하기 위한 추력제어신호를 생성하고, 제 3 커멘드로 선택된 경우 선박의 선수각을 기반으로 선박의 위치를 유지하기 위한 추력제어신호를 생성하며, 제 4 커멘드로 선택된 경우 선박에 가해지는 환경외력정보, 선박의 위치정보 및 선수각을 기반으로 선박의 위치를 유지하기 위한 추력제어신호를 생성한다. 이때 선박의 환경외력정보, 선박의 위치정보 및 선수각은 상술된 계측부(11)를 통하여 계측된 값이다. 화면정보 제공부(32)에는 계측부(11)에 계측된 선박의 환경외력정보, 선박의 위치정보 및 선수각을 미리 정해진 화면영역에 제공할 수도 있다.
추력 생성부(33)에 의해 생성된 추력제어신호는 통신부(31)를 통해 동적 위치 제어 시스템(10)의 DP 컨트롤러(12)에 전송된다.
DP 컨트롤러(12)는 휴대단말장치(30)로부터 전송된 추력제어신호를 추력부(13)에 제공하고, 추력부(13)의 동작에 따라 제어되는 선박의 위치 유지 상황을 통신망(20)을 거쳐 휴대단말장치(30)에 전송한다.
표시처리부(34)는 통신망(20)을 거쳐 수신된 선박의 위치 유지 상황을 미리 정해진 표시영역에 표시되도록 한다. 이때 표시영역에는 실시간으로 선박의 위치 유지 상황을 표시할 수 있어, 실제 작업이 이루어지는 문풀지역이나 크레인 근처에서 선박의 위치를 모니터링하면서 선박의 위치 제어가 추가적으로 필요한 경우 휴대단말장치(30)를 통하여 즉각적으로 선박의 위치를 제어할 수 있다. 이에 따라 작업선간의 접근을 향상시킬 수 있으면서 즉각적으로 작업선의 위험에 대응할 수 있어 사고의 위험성을 최소화할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템에서 선박의 위치를 제어하는 방법을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말장치를 이용한 선박의 위치 제어 시스템에서 선박의 위치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 휴대단말장치(30)는 통신망(20)을 통해 동적 위치 제어 시스템, 즉 DP 컨트롤러(12)와 통신 접속을 수행한다(S11). 철판으로 된 격벽이 가로 막고 있는 경우 휴대단말장치(30)는 선박내에 적재적소에 설치된 다수의 중계기 중에서 휴대단말장치(30)의 위치에서 근거리에 위치한 중계기를 거쳐 DP 컨트롤러(12)와 통신 접속을 수행할 수 있다.
DP 컨트롤러(12)와 통신 접속을 이룬 휴대단말장치(30)는 선박의 위치 유지 조정 화면정보를 화면상에 표시한다(S13). 선박의 위치 조정 화면정보가 표시되는 위치 유지 조정 화면은 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드 입력영역, 선박의 위치 유지 상황을 모니터링할 수 있는 표시 영역 등으로 나눠진다. 또한 위치 유지 조정 화면 중 미리 정해진 표시영역에는 선박의 위치정보, 환경외력정보 및 사용되는 추력사용량 중 적어도 하나가 표시된다. 여기서 선박의 위치정보, 환경외력정보는 계측부(11)로부터 계측된 정보, 즉 선박에 가해지는 환경외력정보, 선박의 위치정보를 수신하여 표시한다.
휴대단말장치(30)는 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드가 입력되었는지 여부를 판단한다(S15).
상기 S15 단계의 판단결과, 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드가 입력되지 않은 경우, 소정 시간 대기 상태를 유지한다. 이때 휴대단말장치(30)의 사용자는 위치 유지 조정 화면상에 표시되는 선박의 위치 유지 상황을 모니터링할 수 있다.
상기 S15 단계의 판단결과, 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드가 입력된 경우, 휴대단말장치(30)는 입력된 커멘드에 초점을 맞추어 선박이 미리 정해진 목표위치 또는 미리 정해진 범위에 위치시키도록 추력제어신호를 생성한다(S17).
이때 입력된 커멘드는 선박에 가해지는 환경외력정보에 초점을 맞추어 선박의 위치를 제어하기 위한 제 1 커멘드, 선박의 위치 정보에 초점을 맞추어 선박의 위치를 제어하기 위한 제 2 커멘드, 선박의 선수각에 초점을 맞추어 선박의 위치를 제어하기 위한 제 3 커멘드, 환경외력정보, 선박의 위치정보 및 선수각을 모두에 초점을 맞추어 선박의 위치를 제어하기 위한 제 4 커멘드 중 어느 하나이다. 이와 같은 커멘드는 DP 컨트롤러(12)에서 풍하중, 조류 및 파고 중 적어도 하나를 고려하여 생성된 커멘드 가이드정보를 휴대단말장치(30)에 전송한 후에 조작자로부터 입력받는 것이 바람직하나, 조작자가 실제 작업구역에서 커멘드를 입력할 수도 있다.
휴대단말장치(30)는 이와 같이 생성된 추력제어신호를 통신망(20)을 거쳐 동적 위치 제어 시스템(10)의 DP 컨트롤러(12)에 전송되도록 한다(S19).
DP 컨트롤러(12)는 휴대단말장치(30)로부터 수신된 추력제어신호를 추력부(13)에 분배한다. 추력부(13)에서는 DP 컨트롤러(12)의 제어에 따라 동작되어 선박의 위치를 제어한다.
휴대단말장치(30)는 DP 컨트롤러(12)의 제어에 따라 추력부(13)가 동작되어 선박의 위치 유지 상황을 수신하여 표시한다(S21). 이에 따라 휴대단말장치(30)는 실제 작업이 이루어지는 문풀 지역이나 크레인 근처에서 선박의 전체적인 위치 유지 상황을 모니터링할 수 있다.
동적 위치 제어 시스템(10)과 휴대단말장치(30)간의 연동을 통해 조작자가 조타실에 고정인원으로 있지 않고도 실제 작업구역에서 선박의 위치 유지 상황을 직접 보거나 위치 유지 조정 화면을 통해 모니터링하면서 즉각적으로 선박의 위치를 제어할 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
10 : 동적 위치 제어 시스템 11 : 계측부
12 : DP 컨트롤러 121 : 수신부
122 : 생성부 123 : 분배부
124 : 전송부 13 : 추력부
30 : 휴대단말장치 31 : 통신부
32 : 화면정보 제공부 33 : 추력생성부
34 : 표시처리부
12 : DP 컨트롤러 121 : 수신부
122 : 생성부 123 : 분배부
124 : 전송부 13 : 추력부
30 : 휴대단말장치 31 : 통신부
32 : 화면정보 제공부 33 : 추력생성부
34 : 표시처리부
Claims (9)
- 선박에 설치되어 해당 선박에 가해지는 환경외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 계측하는 계측부와, 상기 선박의 위치를 제어하는 추력부와, 상기 계측부로부터 계측된 환경외력정보 및 해당 선박의 위치정보에 기초하여 상기 선박의 위치를 미리 정해진 범위내에 위치시키록 상기 추력부에 추력제어신호를 출력하는 DP 컨트롤러를 포함하는 동적 위치 제어 시스템;
상기 동적 위치 제어 시스템과 통신 접속되는 통신망; 및
상기 통신망에 통신 접속을 수행하며, 상기 동적 위치 제어 시스템으로부터 제공받은 선박에 가해지는 환경외력정보, 해당 선박의 위치정보, 해당 선박의 선수각 및 상기 추력부에 출력되는 추력사용량 중 적어도 하나를 근거로 하여 상기 추력부에 제공될 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 거쳐 상기 동적 위치 제어 시스템에 전송하는 휴대단말장치를 포함하며,
상기 DP 컨트롤러에서는 선박의 위치를 제어할때 상기 환경외력정보, 해당 선박의 위치정보 또는 해당 선박의 선수각 중 적어도 하나에 초점을 맞추어서 선박의 위치를 제어할지를 해당 선박에 가해지는 풍하중, 조류 및 파고를 고려하여 결정하고, 바람, 파도, 조류의 세가지 외력 중 바람의 영향을 가장 크게 받는 경우에 상기 환경외력정보에 초점을 맞추어 제어를 하게 되는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 휴대단말장치는 상기 환경외력정보에 초점을 맞추어 상기 선박의 위치를 제어하는 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 DP 컨트롤러에 전송하거나, 상기 선박의 위치정보에 초점을 맞추어 상기 선박의 위치를 제어하는 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 DP 컨트롤러에 전송하거나, 상기 선박의 선수각에 초점을 맞추어 상기 선박의 위치를 제어하는 추력제어신호를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 DP 컨트롤러에 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 선박 내에 설치되어 상기 휴대단말장치와 상기 DP 컨트롤러간을 중계하는 복수의 중계기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 DP 컨트롤러는 상기 선박 내 조타실에 설치되고,
상기 휴대단말장치는 상기 선박내의 작업 구역에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 휴대단말장치는 상기 통신망을 거쳐 상기 DP 컨트롤러와 통신하여 상기 선박의 위치 유지 조정 화면을 제공하고, 상기 제공된 화면을 통해 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드를 입력받는 것을 특징으로 하는 시스템. - 청구항 5에 있어서,
상기 휴대단말장치의 위치 유지 조정 화면은 상기 생성된 추력제어신호에 따라 동작되는 상기 선박의 위치 유지 상황을 수신하여 표시하는 표시영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 해상에서 계류된 선박의 위치를 제어하는 동적 위치 제어 시스템을 포함하는 시스템에서 선박의 위치를 제어하는 방법으로서,
상기 선박 내에 위치한 휴대단말장치가 상기 동적 위치 제어 시스템에 통신망을 통해 통신접속을 수행하는 단계;
상기 휴대단말장치가 상기 동적 위치 제어 시스템으로부터 제공받은 선박에 가해지는 환경외력정보, 해당 선박의 위치정보, 해당 선박의 선수각 및 추력부에 출력되는 추력사용량 중 적어도 하나를 근거로 하여 상기 추력부에 제공될 추력제어신호를 생성하는 단계; 및
상기 휴대단말장치가 상기 생성된 추력제어신호를 상기 통신망을 거쳐 상기 동적 위치 제어 시스템에 전송하는 단계를 포함하며,
상기 추력제어신호를 생성하는 단계는 상기 환경외력정보, 해당 선박의 위치정보 또는 해당 선박의 선수각 중 적어도 하나에 초점을 맞추어서 선박의 위치를 제어할지를 해당 선박에 가해지는 풍하중, 조류 및 파고를 고려하여 결정하고, 바람, 파도, 조류의 세가지 외력 중 바람의 영향을 가장 크게 받는 경우에 상기 환경외력정보에 초점을 맞추어 제어를 하게 되는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 생성하는 단계 이전에,
상기 선박의 위치를 제어하기 위한 커멘드를 입력받는 단계를 더 포함하되,
상기 커멘드는 상기 환경외력정보, 상기 선박의 위치정보 및 상기 선박의 선수각 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 생성하는 단계는 상기 입력받은 커멘드에 초점을 맞추어 상기 선박의 위치를 제어하는 추력 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 전송하는 단계 이후에,
상기 생성된 추력제어신호에 따라 동작되는 상기 선박의 위치 유지 상황을 수신하여 상기 위치 유지 조정 화면의 미리 정해진 표시영역에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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