KR102483182B1 - loading arm monitoring apparatus - Google Patents

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KR102483182B1 KR1020210043979A KR20210043979A KR102483182B1 KR 102483182 B1 KR102483182 B1 KR 102483182B1 KR 1020210043979 A KR1020210043979 A KR 1020210043979A KR 20210043979 A KR20210043979 A KR 20210043979A KR 102483182 B1 KR102483182 B1 KR 102483182B1
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한국광기술원
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Abstract

본 발명은 지상 유체 이송 스테이션에 설치되어 수상의 선박과 유체의 이동경로를 제공하는 로딩 암의 선박의 유동에 대한 안정성을 모니터링할 수 있도록 지원하는 로딩 암 모니터링 장치에 관한 것으로서, 지상에 상하 및 좌우 회전가능하게 설치된 함체에 장착되어 수상의 선박에 장착된 타켓마크를 추종하면서 촬상하는 카메라와, 카메라의 상하방향을 따르는 제1회동각도와, 카메라의 좌우방향을 따르는 제2회동각도를 제어신호에 따라 조정되게 구동하는 카메라 구동부와, 함체에 장착되어 선박과의 이격거리를 측정하는 거리측정센서와, 카메라로부터 수신된 선박영상으로부터 타켓마크를 추종하도록 카메라 구동부를 제어하고, 카메라의 제1회동각도 및 제2회동각도정보와 거리측정센서로부터 측정된 현재거리정보로부터 설정된 선박의 초기위치에 대한 현재의 이동위치에 대한 거리변동정보를 산출하고, 산출된 거리변동정보가 알림 조건범위에 해당하는 것으로 판단되면 출력부를 통해 알림정보를 출력하는 모니터링 제어부를 구비한다.The present invention relates to a loading arm monitoring device that is installed in a ground fluid transfer station and supports monitoring the stability of a ship's flow of a loading arm providing a fluid movement path with a ship on the water, A camera mounted on a hull rotatably installed and capturing images while following a target mark mounted on a ship on the water, a first rotation angle along the vertical direction of the camera and a second rotation angle along the left and right direction of the camera to a control signal A camera driving unit that is driven to be adjusted according to the camera driving unit, a distance measurement sensor mounted on the hull to measure the separation distance from the ship, and controlling the camera driving unit to follow the target mark from the ship image received from the camera, and the first rotation angle of the camera And calculating distance change information for the current moving position with respect to the initial position of the vessel set from the second turning angle information and the current distance information measured from the distance measuring sensor, and the calculated distance change information is considered to fall within the notification condition range. When determined, a monitoring control unit outputting notification information through an output unit is provided.

Description

로딩 암 모니터링 장치{loading arm monitoring apparatus}Loading arm monitoring apparatus {loading arm monitoring apparatus}

본 발명은 로딩 암 모니터링 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 로딩 암이 접속된 선박의 위치 변동에 대한 모니터링을 지원할 수 있도록 된 로딩 암 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a loading arm monitoring device, and more particularly, to a loading arm monitoring device capable of supporting monitoring of a position change of a ship to which a loading arm is connected.

일반적으로 로딩 암(loading arm)은 해양 산업 분야에서 LNG, LPG, 원유 등의 유체를 온 로딩(on loading) 또는 오프 로딩(off loading)하는 장치로서, 정식 명칭은 마린 로딩 암(marine loading arm)으로 불린다. 이러한 로딩 암은 강성 배관과, 스위블 조인트로 구성된 관절형 구조로 형성되어 있고, 국내 등록특허 제10-1903388호, 국내 공개특허 제10-2019-0104096호 등 다양하게 개시되어 있다.In general, a loading arm is a device for on-loading or off-loading fluids such as LNG, LPG, and crude oil in the marine industry. The official name is a marine loading arm. is called This loading arm is formed of a joint structure composed of a rigid pipe and a swivel joint, and is disclosed in various ways such as Korean Patent Registration No. 10-1903388 and Korean Patent Publication No. 10-2019-0104096.

그런데, 육상에 설치된 로딩 암을 해상의 선박과 접속하여 유체를 이송하는 경우 해상의 수위 변화, 바람, 조류 등 다양한 원인에 의해 로딩 암을 기준으로 접속된 선박의 위치가 변한다. 따라서, 로딩 암 분리에 의한 안전사고 발생을 예방하기 위해 선박의 위치 변동에 따라 로딩 암이 분리되지 않는 지를 지속적으로 모니터링할 필요가 있다. 일반적으로 2인 1조로 구성된 모니터링 작업자가 로딩 암의 접속부위를 모니터링 하는 방식이 현장에서 이루어지고 있으나, 유체 이송작업이 짧게는 6시간에서 길게는 24 시간 동안 진행되기 때문에 모니터링 작업자의 피로도가 높고, 로딩 암의 접속 상태가 안전 조치를 수행해야할 정도의 위험 수준인지를 시각적인 감각에 의해 판단하기 때문에 안전 조치 판단에 대한 정확성이 떨어질 수 있는 단점이 있다. However, when fluid is transported by connecting a loading arm installed on land to a ship on the sea, the position of the ship connected to the loading arm changes due to various causes such as change in sea water level, wind, current, etc. Therefore, in order to prevent safety accidents due to separation of the loading arm, it is necessary to continuously monitor whether the loading arm is not separated according to the position change of the ship. In general, monitoring workers consisting of two people monitor the connection part of the loading arm in the field, but since the fluid transfer work is carried out for as short as 6 hours and as long as 24 hours, the fatigue of the monitoring workers is high, Since it is determined by a visual sense whether the connection state of the loading arm is at a risk level sufficient to require safety measures, accuracy in determining safety measures may be degraded.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 카메라의 선박 추종 정보와 선박과의 거리 정보를 이용하여 선박의 위치 변동정보를 산출하여 로딩 암의 접속상태를 파악할 수 있도록 제공하는 로딩 암 모니터링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to improve the above problems, and the loading arm is provided so that the connection state of the loading arm can be grasped by calculating the position change information of the ship using the ship tracking information of the camera and the distance information from the ship. Its purpose is to provide a monitoring device.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 로딩 암 모니터링 장치는 지상 유체 이송 스테이션에 설치되어 수상의 선박과 유체의 이동경로를 제공하는 로딩 암의 상기 선박의 유동에 대한 안정성을 모니터링할 수 있도록 지원하는 로딩 암 모니터링 장치에 있어서, 지상에 상하 및 좌우 회전가능하게 설치된 함체에 장착되어 상기 수상의 선박에 장착된 타켓마크를 추종하면서 촬상하는 카메라와; 상기 카메라의 상하방향을 따르는 제1회동각도와, 상기 카메라의 좌우방향을 따르는 제2회동각도를 제어신호에 따라 조정되게 구동하는 카메라 구동부와; 상기 함체에 장착되어 상기 선박과의 이격거리를 측정하는 거리측정센서와; 상기 카메라로부터 수신된 선박영상으로부터 상기 타켓마크를 추종하도록 상기 카메라 구동부를 제어하고, 상기 카메라의 제1회동각도 및 상기 제2회동각도정보와 상기 거리측정센서로부터 측정된 현재거리정보로부터 설정된 상기 선박의 초기위치에 대한 현재의 이동위치에 대한 거리변동정보를 산출하고, 산출된 거리변동정보가 알림 조건범위에 해당하는 것으로 판단되면 출력부를 통해 알림정보를 출력하는 모니터링 제어부;를 구비한다.In order to achieve the above object, the loading arm monitoring device according to the present invention is installed in a ground fluid transfer station to monitor the stability of the flow of the ship of the loading arm providing a movement path of the fluid with the ship on the water. A loading arm monitoring device comprising: a camera mounted on a hull rotatably installed on the ground to capture images while following a target mark mounted on a ship on the water; a camera driving unit configured to adjust a first rotation angle of the camera in a vertical direction and a second rotation angle of the camera in a left-right direction according to a control signal; a distance measurement sensor mounted on the hull to measure a distance from the ship; Controls the camera driving unit to follow the target mark from the ship image received from the camera, and the ship set from the first turning angle and the second turning angle information of the camera and current distance information measured from the distance measurement sensor and a monitoring control unit that calculates distance change information for the current movement position with respect to the initial position and outputs notification information through an output unit when it is determined that the calculated distance change information corresponds to a notification condition range.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 거리측정센서는 레이저를 출사하고 선박으로부터 반사되어 수신된 레이저로부터 거리를 측정하는 라이다센서가 적용된다.According to one aspect of the present invention, the distance measurement sensor is a lidar sensor that emits a laser and measures a distance from a laser reflected from a ship and received.

또한, 상기 출력부는 등록된 관리자 단말기의 통신주소로 알림정보를 송출하는 통신부가 적용된다.In addition, the communication unit for transmitting notification information to the communication address of the registered manager terminal is applied to the output unit.

또한, 상기 모니터링 제어부는 상기 선박의 초기위치로부터 수직상의 이동변위와 수평상의 이동변위 중 적어도 하나가 설정된 기준 수직이동허용값과, 기준 수평이동허용값을 벗어나면 알림조건에 해당하는 것으로 판단하도록 구축된다.In addition, the monitoring control unit is built to determine that at least one of the vertical movement displacement and the horizontal movement displacement from the initial position of the vessel corresponds to the notification condition when it is out of the set reference vertical movement allowance value and the reference horizontal movement allowance value. do.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 카메라의 제1회동각도를 측정하는 제1엔코더와; 상기 카메라의 제2회동각도를 측정하는 제2엔코더;를 더 구비하고, 상기 모니터링 제어부는 상기 제1엔코더와 상기 제2엔코더의 정보를 이용하여 상기 카메라의 제1회동각도 및 상기 제2회동각도를 산출하도록 구축될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a first encoder for measuring a first rotation angle of the camera; A second encoder for measuring the second rotation angle of the camera; wherein the monitoring control unit measures the first rotation angle and the second rotation angle of the camera using information of the first encoder and the second encoder. can be built to yield

본 발명에 따른 로딩 암 모니터링 장치에 의하면, 카메라의 선박 추종 정보와 선박과의 거리 정보를 이용하여 선박의 위치 변동정보를 산출하여 로딩 암의 접속상태를 파악할 수 있도록 제공할 수 있는 장점을 제공한다.According to the loading arm monitoring device according to the present invention, the location change information of the ship is calculated using the ship tracking information of the camera and the distance information from the ship, thereby providing the advantage of being able to grasp the connection state of the loading arm. .

도 1은 본 발명에 따른 로딩 암 모니터링 장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타내 보인 측면도이고,
도 2는 도 1의 로딩 암 모니터링 장치의 제어계통을 나타내 보인 블록도이고,
도 3은 도 1의 카메라가 선박의 마크를 추종할 때 좌우 방향에 대한 선박의 위치 변동을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 1의 카메라가 선박의 마크를 추종할 때 상하 방향에 대한 선박의 위치 변동을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a side view schematically showing a state in which a loading arm monitoring device according to the present invention is installed;
2 is a block diagram showing a control system of the loading arm monitoring device of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram for explaining a process of calculating a position change of a ship in the left and right directions when the camera of FIG. 1 follows the mark of the ship;
FIG. 4 is a diagram for explaining a process of calculating a position change of a ship in an up-and-down direction when the camera of FIG. 1 follows a mark of the ship.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로딩 암 모니터링 장치를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a loading arm monitoring device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 로딩 암 모니터링 장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타내 보인 측면도이고, 도 2는 도 1의 로딩 암 모니터링 장치의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.1 is a side view schematically showing a state in which a loading arm monitoring device according to the present invention is installed, and FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the loading arm monitoring device of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 로딩 암 모니터링 장치(100)는 지상에 설치되어 수상의 선박(10)과 유체의 이동경로를 제공하는 로딩 암(30)의 선박(10)의 유동에 대한 안정성을 모니터링할 수 있도록 지원한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the loading arm monitoring device 100 according to the present invention is installed on the ground and provides a movement path of the ship 10 and the fluid of the loading arm 30 of the ship 10 It supports to monitor the stability of the flow.

로딩 암 모니터링 장치(100)는 카메라(120)와, 거리측정센서(130) 및 제어 유니트(150)를 구비한다.The loading arm monitoring device 100 includes a camera 120, a distance measurement sensor 130, and a control unit 150.

먼저, 선박(10)에는 카메라(120)에서 선박(10)을 추종하도록 설정된 표식인 타켓마크(20)가 카메라(120)에 대향되는 측면에 형성되어 있다. 타켓마크(20)의 형상은 카메라(120)에 의해 촬상된 영상내에서 분리 추출이 용이한 형상 및 색상으로 형성되면 된다. 일 예로서, 타켓마크(20)는 선박(10)의 표면에 접착이 가능한 시트상에 열십자(+) 형상, 별형상(☆), 이중 원형(◎) 형상 등 다양한 마크가 형성된 형태로 제작된 것을 적용할 수 있다.First, on the ship 10, a target mark 20, which is a mark set to follow the ship 10 in the camera 120, is formed on the side opposite to the camera 120. The shape of the target mark 20 may be formed in a shape and color that can be easily separated and extracted from the image captured by the camera 120 . As an example, the target mark 20 is manufactured in a form in which various marks such as a cross (+) shape, a star shape (☆), and a double circle (◎) shape are formed on a sheet that can be adhered to the surface of the ship 10. What has been done can be applied.

이와는 다르게 선박(10) 자체에 형성된 특정이미지를 타켓마크(20)로 설정할 수 있음은 물론이다.Unlike this, of course, a specific image formed on the ship 10 itself can be set as the target mark 20.

로딩 암(30)은 지상의 항만(50)에 LNG, LPG, 원유와 같은 유체의 이송을 지원하도록 구축된 지상 유체이송 스테이션(70)과 일 측이 접속되어 있고 타측은 선박(10)의 매니폴드와 접속하여 유체를 이송할 수 있도록 구축되어 있다. 로딩 암(30)은 수직상으로 연장된 베이스 바디에 회동가능하게 결합된 인보드 암(33)과, 인보드 암(33)에 회동가능하게 결합된 아웃보드 암(35) 및 아웃보드 암(35)에 결합되어 조인트 대상 배관과의 접속을 지원하는 스위벨 조인트(37) 및 균형을 조절하기 위한 웨이트 밸런스를 구비한다. 로딩 암(30)은 예시된 구조 이외에도 공지된 다양한 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.The loading arm 30 has one side connected to the ground fluid transfer station 70 built to support the transfer of fluids such as LNG, LPG, and crude oil to the port 50 on the ground, and the other side to the manifold of the ship 10. It is constructed so that fluid can be transported in connection with the fold. The loading arm 30 includes an inboard arm 33 rotatably coupled to the vertically extending base body, an outboard arm 35 rotatably coupled to the inboard arm 33, and an outboard arm ( 35) is provided with a swivel joint 37 for supporting connection with a joint target pipe and a weight balance for adjusting the balance. Of course, various well-known structures may be applied to the loading arm 30 in addition to the illustrated structure.

카메라(120)는 로딩 암(30)이 설치된 영역 주변의 항만(50)의 지상에서 수직상으로 연장되게 설치된 지지기둥(112)에 상하 및 좌우 회동가능하게 설치되어 있다. 도시된 예에서는 카메라(120)를 수용되게 장착하는 함체(110)가 지지기둥(112)에 대해 상하 및 좌우 회동가능하게 설치되어 후술되는 카메라 구동부(125)에 의해 제어되도록 구축되어 있다. 이러한 카메라(120)는 후술되는 모니터링 제어부(155)에 의해 수상의 선박(10)에 장착된 타켓마크(20)를 추종하면서 촬상하도록 촬상방향이 조정된다.The camera 120 is installed to be able to rotate up and down and left and right on a support pillar 112 installed to extend vertically from the ground in the harbor 50 around the area where the loading arm 30 is installed. In the illustrated example, the enclosure 110 for accommodating the camera 120 is installed to be rotatable up and down and left and right with respect to the support pillar 112 and is constructed to be controlled by a camera driving unit 125 to be described later. The imaging direction of the camera 120 is adjusted by a monitoring control unit 155 to be described later so as to capture an image while following the target mark 20 mounted on the ship 10 on the water.

카메라(120)가 장착된 함체(110)의 지지기둥(112)을 기준으로 상하 회전 및 좌우 회전은 상호 독립적으로 마련되어 함체(110)의 상하방향을 회동시키도록 마련된 제1모터(미도시)와 함체(110)의 좌우방향을 회동시키도록 마련된 제2모터(미도시)의 독립적인 구동에 의해 회동되도록 구축될 수 있고 이러한 상하 및 좌우 회동 구조는 공지되어 있어 더욱 상세한 설명은 생략한다. With respect to the support pillar 112 of the enclosure 110 to which the camera 120 is mounted, vertical rotation and left and right rotation are provided independently of each other and a first motor (not shown) provided to rotate the enclosure 110 in the vertical direction It can be built to rotate by independent driving of a second motor (not shown) provided to rotate the left and right directions of the enclosure 110, and such a vertical and horizontal rotation structure is well known, so a detailed description thereof will be omitted.

카메라 구동부(125)는 카메라(120)의 상하방향을 따르는 제1회동각도와, 카메라(120)의 좌우방향을 따르는 제2회동각도를 모니터링 제어부(155)의 제어신호에 따라 조정되게 함체를 구동한다. 카메라 구동부(125)는 함체(110)의 상하방향을 회동시키도록 마련된 제1모터와 좌우방향을 회동시키도록 마련된 제2모터를 제어신호에 따라 정역회전 구동시킨다.The camera driving unit 125 drives the enclosure so that the first rotation angle along the vertical direction of the camera 120 and the second rotation angle along the left-right direction of the camera 120 are adjusted according to the control signal of the monitoring controller 155. do. The camera driving unit 125 drives a first motor provided to rotate the enclosure 110 in the vertical direction and a second motor provided to rotate the left and right directions in forward and reverse rotation according to a control signal.

제1엔코더(161)는 카메라(120)의 상하방향을 따르는 제1회동각도를 측정한다. 제1엔코더(161)는 제1모터의 정역 회동각도를 측정하도록 구축될 수 있다.The first encoder 161 measures a first rotation angle along the vertical direction of the camera 120 . The first encoder 161 may be configured to measure the forward/reverse rotation angle of the first motor.

제2엔코더(162)는 카메라(120)의 좌우방향을 따르는 제2회동각도를 측정한다. 제2엔코더(162)는 제2모터의 정역 회동각도를 측정하도록 구축될 수 있다.The second encoder 162 measures a second rotation angle along the left-right direction of the camera 120 . The second encoder 162 may be configured to measure the normal and reverse rotation angle of the second motor.

거리측정센서(130)는 함체(110)에 장착되어 선박(10)과의 이격거리를 측정하여 모니터링 제어부(155)에 제공한다. 거리측정센서(130)는 레이저를 출사하고 선박(10)으로부터 반사되어 수신된 레이저로부터 거리를 측정하는 라이다센서가 적용되고, 이 경우 레이저의 출사방향이 카메라(120)의 촬상방향과 나란하도록 함체(110)에 설치된다.The distance measurement sensor 130 is mounted on the housing 110 to measure the distance from the vessel 10 and provides it to the monitoring control unit 155. The distance measurement sensor 130 emits a laser and is reflected from the ship 10, and a lidar sensor for measuring the distance from the received laser is applied. In this case, the laser emission direction is parallel to the imaging direction of the camera 120 It is installed in the enclosure 110.

제어유니트(150)는 조작부(151), 통신부(153) 및 모니터링 제어부(155)를 포함하며 지지기둥(112)에 마련된 제어함체에 장착되어 있다.The control unit 150 includes a control unit 151, a communication unit 153, and a monitoring control unit 155, and is mounted in a control box provided on a support column 112.

조작부(151)는 지원되는 기능을 설정할 수 있도록 되어 있다. 조작부(151)는 로딩 암(30)에 대한 모니터링을 수행하고자 할 때 선박(10)의 초기 위치 설정 및 알림 조건범위에 대한 설정 등 다양한 설정을 지원하도록 구축될 수 있다.The operation unit 151 is capable of setting supported functions. The control unit 151 may be constructed to support various settings such as setting the initial position of the vessel 10 and setting the notification condition range when monitoring the loading arm 30 is to be performed.

통신부(153)는 모니터링 제어부(155)에 제어되어 알림정보를 출력하는 출력부로서 적용된 것으로, 등록된 관리자 단말기(200)의 통신주소로 알림정보를 송출한다. 통신부(153)는 무선통신부가 적용되어 있고, 로딩 암(30)을 관제하는 관제실의 관제서버(미도시)와 접속되어 관제서버로 알림정보를 송출하도록 구축될 수 있음은 물론이다.The communication unit 153 is applied as an output unit that is controlled by the monitoring control unit 155 and outputs notification information, and transmits notification information to the communication address of the registered manager terminal 200 . Of course, the communication unit 153 is applied with a wireless communication unit and can be connected to a control server (not shown) of a control room that controls the loading arm 30 and transmits notification information to the control server.

출력부(153)로서 모티터링 제어부(155)에 제어되어 알람조건이 되면 경고음향을 출력하는 스피커가 적용될 수 있음은 물론이다.As an output unit 153, a speaker that is controlled by the monitoring control unit 155 and outputs a warning sound when an alarm condition is reached may be applied.

모니터링 제어부(155)는 로딩 암(30)이 선박(10)에 체결되어 모니터링을 수행하도록 조작부(151)를 통해 지시되거나, 통신부(153)를 통해 모니터링 수행지시 정보가 수신되면, 카메라(120)로부터 수신된 선박(10) 영상으로부터 타켓마크(20)를 추종하도록 카메라 구동부(125)를 제어하고, 선박(10)의 초기 위치에 대한 정보를 수집처리한다. 여기서 선박(10)이 초기위치에 대한 정보는 일 예로서, 도 1에 도시된 3축(x,y,z)에 대해 선박(10)의 좌우방향에 대한 초기 위치와 상하방향에 대한 초기위치를 말하여 설명의 편의를 위해 초기에 카메라(120)의 화면 중앙에 타켓마크(20)가 위치되었을 때 좌우방향인 x방향에 대한 초기위치값이 영(zero)이고, 상하방향인 y방향에 대한 초기위치값이 영(zero)인 경우로 하여 이하에서 설명한다.When the monitoring control unit 155 is instructed through the manipulation unit 151 to perform monitoring when the loading arm 30 is fastened to the ship 10 or receives monitoring performance instruction information through the communication unit 153, the camera 120 The camera driving unit 125 is controlled to follow the target mark 20 from the image of the ship 10 received from the ship 10, and information on the initial position of the ship 10 is collected and processed. Here, the information on the initial position of the vessel 10 is, for example, the initial position in the left and right directions and the initial position in the vertical direction of the vessel 10 with respect to the three axes (x, y, z) shown in FIG. In other words, for convenience of description, when the target mark 20 is initially located in the center of the screen of the camera 120, the initial position value for the x direction, which is the left and right direction, is zero, and in the y direction, which is the up and down direction The case where the initial position value for is zero will be described below.

이후, 모니터링 제어부(155)는 카메라(120)로부터 수신된 선박(10) 영상으로부터 타켓마크(20)를 추종하도록 카메라 구동부(125)를 제어하면서 카메라(120)의 초기위치로부터 상하방향으로 회동된 제1회동각도 및 좌우방향으로 회동된 제2회동각도정보와 거리측정센서(130)로부터 측정된 현재거리정보로부터 설정된 선박(10)의 초기위치에 대한 현재의 이동위치에 대한 거리변동정보를 산출하고, 산출된 거리변동정보가 알림 조건범위에 해당하는 것으로 판단되면 출력부로 적용된 통신부(153)를 통해 관리자 단말기(200)로 알림정보를 송출되게 처리한다.Thereafter, the monitoring control unit 155 controls the camera driving unit 125 to follow the target mark 20 from the image of the ship 10 received from the camera 120 while rotating from the initial position of the camera 120 in the vertical direction. Calculate distance change information for the current moving position with respect to the initial position of the ship 10 set from the first turning angle and the second turning angle information rotated in the left and right directions and the current distance information measured from the distance measuring sensor 130 And, if it is determined that the calculated distance change information corresponds to the notification condition range, the notification information is transmitted to the manager terminal 200 through the communication unit 153 applied as the output unit.

여기서, 모니터링 제어부(155)는 선박(10)의 초기위치로부터 수직상의 이동변위와 수평상의 이동변위 중 적어도 하나가 설정된 기준 수직이동허용값과, 기준 수평이동허용값을 벗어나면 알림조건에 해당하는 것으로 판단하도록 구축되어 있다.Here, the monitoring control unit 155 determines whether at least one of the vertical movement displacement and the horizontal movement displacement from the initial position of the ship 10 is outside the set reference vertical movement tolerance value and the reference horizontal movement tolerance value, corresponding to the notification condition. It is built to judge.

또한, 모니터링 제어부(155)는 제1엔코더(161)와 제2엔코더(162)의 정보를 이용하여 카메라(120)의 제1회동각도 및 제2회동각도를 산출한다.In addition, the monitoring controller 155 calculates the first rotation angle and the second rotation angle of the camera 120 using information of the first encoder 161 and the second encoder 162 .

이와는 다르게, 모니터링 제어부(155)는 카메라(120)에 의해 촬상영상내의 설정된 위치 예를 들면 화면 중앙에 타켓마크(20)가 위치되도록 카메라(120)의 추종방향을 결정하고, 타겟마크(20)가 화면 중앙에 위치되기 위해 요구되는 카메라(120)의 상하방향에 대한 회동각도 및 좌우방향에 대한 회동각도를 연산에 의해 산출하고, 산출된 회동각도 만큼 카메라(120)가 회동되게 카메라 구동부(125)를 제어하는 과정을 수행하고, 이 과정에서 산출된 상하방향 및 좌우방향에 대한 이동각도 제어정보를 이용하여 카메라(120)이 초기위치로부터 상하방향에 대한 제1회동각도 및 좌우방향에 대한 제2회동각도를 산출하고 이를 이용하여 선박(10)의 변위정보를 산출하도록 구축될 수 있음은 물론이다.Unlike this, the monitoring control unit 155 determines the following direction of the camera 120 so that the target mark 20 is located at the position set in the image taken by the camera 120, for example, in the center of the screen, and the target mark 20 The camera driving unit 125 calculates the rotation angle of the camera 120 in the up-and-down direction and the rotation angle in the left-right direction by calculation, and rotates the camera 120 as much as the calculated rotation angle. ), and using the movement angle control information for the vertical and horizontal directions calculated in this process, the camera 120 has a first rotation angle for the vertical direction and a first rotation angle for the left and right directions from the initial position. Of course, it can be built to calculate the two rotation angles and use them to calculate the displacement information of the ship 10.

이러한 모니터링 제어부(155)의 선박 거리변동정보 산출은 도 3에 도시된 바와 같이 초기위치로 확정된 상태에서 실선으로 표기된 선박(10)에 대해 타겟마크(20)에 대한 거리측정센서(130)로부터 측정된 Z방향의 거리가 h이고, 시간의 경과에 의해 점선으로 표기된 위치로 선박(10)이 이동되어 거리측정센서(130)로부터 측정된 Z방향의 거리가 h'인 경우 좌우방향에 해당하는 X축의 이동거리(L)는 좌우회동에 대해 알고 있는 제2회동각도(θ)와 삼각함수를 이용하여 산출이 가능하다.As shown in FIG. 3, the monitoring control unit 155 calculates vessel distance change information from the distance measurement sensor 130 for the target mark 20 for the vessel 10 marked with a solid line in the state where the initial position is confirmed. If the distance in the measured Z direction is h, and the distance in the Z direction measured from the distance measurement sensor 130 is h' when the ship 10 moves to the position indicated by the dotted line over time, The movement distance (L) of the X axis can be calculated using the second rotation angle (θ) known for left and right rotation and a trigonometric function.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상하방향에 해당하는 Y축의 이동거리(△y)는 상하회동에 대해 알고 있는 제1회동각도(δ)와 삼각함수를 이용하여 산출이 가능하다. In addition, as shown in FIG. 4, the movement distance (Δy) of the Y-axis corresponding to the vertical direction can be calculated using the first rotation angle δ known for vertical rotation and a trigonometric function.

이와 같이 모니터링 제어부(155)는 타겟마크(20)를 추종하면서 거리측정센서(130)로부터 산출된 거리값과, 카메라(120)의 상하방향 및 좌우방향에 대해 회동각도 정보로부터 선박(10)의 좌우방향 및 상하방향에 대한 초기 위치로부터의 이동변위를 산출하고, 산출결과를 실시간으로 관리자 단말기(200)로 제공하도록 구축될 수 있음은 물론이다.In this way, the monitoring control unit 155 tracks the target mark 20 and calculates the distance value calculated from the distance measurement sensor 130 and the rotation angle information of the camera 120 in the vertical and horizontal directions of the ship 10. Of course, it can be built to calculate the movement displacement from the initial position in the left and right directions and up and down directions, and provide the calculation result to the manager terminal 200 in real time.

이상에서 설명된 로딩 암 모니터링 장치에 의하면, 카메라의 선박 추종 정보와 선박과의 거리 정보를 이용하여 선박의 위치 변동정보를 산출하여 로딩 암의 접속상태를 파악할 수 있도록 제공할 수 있는 장점을 제공한다. According to the above-described loading arm monitoring device, the position change information of the ship is calculated using the ship tracking information of the camera and the distance information from the ship, thereby providing the advantage of being able to grasp the connection state of the loading arm. .

110: 함체 120:카메라
130: 거리측정센서 150: 제어 유니트
110: enclosure 120: camera
130: distance measurement sensor 150: control unit

Claims (5)

지상 유체 이송 스테이션에 설치되어 수상의 선박과 유체의 이동경로를 제공하는 로딩 암의 상기 선박의 유동에 대한 안정성을 모니터링할 수 있도록 지원하는 로딩 암 모니터링 장치에 있어서,
지상에 상하 및 좌우 회전가능하게 설치된 함체에 장착되어 상기 수상의 선박에 장착된 타켓마크를 추종하면서 촬상하는 카메라와;
상기 카메라의 상하방향을 따르는 제1회동각도와, 상기 카메라의 좌우방향을 따르는 제2회동각도를 제어신호에 따라 조정되게 구동하는 카메라 구동부와;
상기 함체에 장착되어 상기 선박과의 이격거리를 측정하는 거리측정센서와;
상기 카메라로부터 수신된 선박영상으로부터 상기 타켓마크를 추종하도록 상기 카메라 구동부를 제어하고, 상기 카메라의 제1회동각도 및 상기 제2회동각도정보와 상기 거리측정센서로부터 측정된 현재거리정보로부터 설정된 상기 선박의 초기위치에 대한 현재의 이동위치에 대한 거리변동정보를 산출하고, 산출된 거리변동정보가 알림 조건범위에 해당하는 것으로 판단되면 출력부를 통해 알림정보를 출력하는 모니터링 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 로딩 암 모니터링 장치.
In the loading arm monitoring device installed in the ground fluid transfer station to support monitoring the stability of the flow of the ship of the loading arm providing a movement path of the fluid with the ship on the water,
a camera mounted on a hull rotatably installed on the ground so as to be able to rotate vertically and horizontally, and capturing an image while following a target mark mounted on the vessel on the water;
a camera driving unit configured to adjust a first rotation angle of the camera in a vertical direction and a second rotation angle of the camera in a left-right direction according to a control signal;
a distance measurement sensor mounted on the hull to measure a distance from the ship;
Controls the camera driving unit to follow the target mark from the ship image received from the camera, and the ship set from the first turning angle and the second turning angle information of the camera and current distance information measured from the distance measurement sensor A monitoring control unit that calculates distance change information for the current moving position with respect to the initial position and outputs notification information through an output unit when it is determined that the calculated distance change information corresponds to the notification condition range. loading arm monitoring device.
제1항에 있어서, 상기 거리측정센서는 레이저를 출사하고 선박으로부터 반사되어 수신된 레이저로부터 거리를 측정하는 라이다센서가 적용된 것을 특징으로 하는 로딩 암 모니터링 장치. The loading arm monitoring device according to claim 1, wherein the distance measurement sensor is a lidar sensor that emits a laser beam and measures a distance from the received laser beam after being reflected from a ship. 제1항에 있어서, 상기 출력부는 등록된 관리자 단말기의 통신주소로 알림정보를 송출하는 통신부가 적용된 것을 특징으로 하는 로딩 암 모니터링 장치.The loading arm monitoring device according to claim 1, wherein the output unit is a communication unit that transmits notification information to a communication address of a registered manager terminal. 제1항에 있어서, 상기 모니터링 제어부는 상기 선박의 초기위치로부터 수직상의 이동변위와 수평상의 이동변위 중 적어도 하나가 설정된 기준 수직이동허용값과, 기준 수평이동허용값을 벗어나면 알림조건에 해당하는 것으로 판단하도록 구축된 것을 특징으로 하는 로딩 암 모니터링 장치.The method of claim 1, wherein the monitoring control unit corresponds to a notification condition when at least one of a vertical movement displacement and a horizontal movement displacement from the initial position of the ship is out of a set reference vertical movement allowance value and a reference horizontal movement allowance value. Loading arm monitoring device, characterized in that built to determine that. 제1항에 있어서, 상기 카메라의 제1회동각도를 측정하는 제1엔코더와;
상기 카메라의 제2회동각도를 측정하는 제2엔코더;를 더 구비하고, 상기 모니터링 제어부는 상기 제1엔코더와 상기 제2엔코더의 정보를 이용하여 상기 카메라의 제1회동각도 및 상기 제2회동각도를 산출하도록 구축된 것을 특징으로 하는 로딩 암 모니터링 장치.
According to claim 1, A first encoder for measuring a first rotation angle of the camera;
A second encoder for measuring the second rotation angle of the camera; wherein the monitoring control unit measures the first rotation angle and the second rotation angle of the camera using information of the first encoder and the second encoder. Loading arm monitoring device, characterized in that built to calculate.
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