(57)【要約】      （修正有）【課題】故障措置の遅延による船舶の座礁、衝突から生じる大型海難事故のおそれを防止することができる船舶のニューマチック自己診断システムを提供する。【解決手段】 モニタリングしようとする機器に取り付けられ、圧力変化を示す値を送出するセンサーグループと；この圧力値を通信モジュールに転送するプログラマブル・ロジック・コントローラと；この転送された圧力値を受信し、圧力値をフローデータにデコードして制御モジュールに転送する通信モジュールと；転送されたフローデータを機器別正常作動の基準情報と比較し、比較結果による命令をディスプレイモジュールに転送する制御モジュールと;前記受信した比較結果によって、各機器の作動状態を、船舶のニューマチックシステムの全体としてモニター画面に動的なグラフィックで表現するディスプレイモジュールと;を含んで構成される。【選択図】図２
2006036177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モニタリングしようとする機器に取り付けられ、圧力の変化を示す圧力状態値を発生させて送出するセンサーグループと；
前記センサーグループから送出された圧力状態値を通信モジュールに転送するための信号中継を担当するプログラマブル・ロジック・コントローラと；
前記プログラマブル・ロジック・コントローラから前記圧力状態値を順次受信し、複数の信号データをフィルタリングし、前記圧力状態値をフローデータにデコードして制御モジュールに転送する通信モジュールと；
前記通信モジュールから転送されたフローデータをデータベースに格納し、前記フローデータを、前記データベースに格納されているフロー状態による機器別正常作動の基準情報と比較して正常可否を診断し、比較結果による命令を状態信号として発生させてディスプレイモジュールに転送する制御モジュールと;
前記制御モジュールから受信した比較結果によって、各機器の作動状態を、船舶のニューマチックシステムの全体としてモニター画面に動的なグラフィックで表現するディスプレイモジュールと;
を含んで構成されることを特徴とする船舶のニューマチック自己診断システム。
【請求項２】
前記ディスプレイモジュールは、
前記制御モジュールから受信した状態信号が非正常作動状態である場合、故障個所の指示及び対処方案が画面に表示されることを特徴とする請求項１記載の船舶のニューマチック自己診断システム。
【請求項３】
実際エンジンの動作なしに画面に入力するだけで全体システムをシミュレーションし、画面上に動的なグラフィックで表現するシミュレーションモジュールをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の船舶のニューマチック自己診断システム。
【請求項４】
船舶主機関のニューマチックシステムにセンサーを取り付け、ユーザの操作命令を、各機器に電気的な信号または直接的な空気圧の信号として転送して船舶主機関のニューマチックシステムをモニタリングする自己診断方法において、
a）ニューマチックシステムの機器のうち少なくとも一つ以上の機器にセンサーを取り付け、少なくとも一つ以上の圧力変動を測定してその圧力状態値を送出する段階(Ｓ１００)と;
b）前記圧力状態値を状態信号として決定する少なくとも一つ以上のフローデータを決める段階(Ｓ１１０)と;
c）前記フローデータが機器別のライブラリーに割り当てられた特定圧力状態値の範囲に含まれるか否かを検査する段階(Ｓ１２０)と;
d）前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲内に含まれた場合に、前記ニューマチックシステムが正常状態を表示する正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する段階(Ｓ１３０)と;
e）前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲から外れた場合に、前記ニューマチックシステムが非正常状態を表示する非正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する段階(Ｓ１４０)と;
ｆ）前記ニューマチックシステムの各作動状態を、船舶のニューマチックシステムの全体として画面に表示するために、前記状態信号を用いてディスプレイする段階(Ｓ１５０)と；
を含んで備えられることを特徴とする船舶のニューマチック自己診断方法。
【請求項５】
システムの初期化のためにユーザが入力モジュールによって電源をＯＮにすると、シミュレーションモジュールがそれを感知し、データベース部の、船舶のニューマチックシステムの各機器の情報テーブルに定義された初期値に機器のライブラリーを初期化して、船舶のニューマチックシステムの全ての機器の正常状態値を構成要素のライブラリーに格納するとともに、モニター画面上に動的なグラフィックで表現することを特徴とする船舶のニューマチック自己診断方法。
【請求項６】
ユーザが測定しようとするニューマチックフローステップ区間を入力モジュールで設定した後、シミュレーションモジュールが前記入力モジュールで設定されたフローステップ区間の仮想故障機器の構成要素のライブラリーをデータベースから取り出してディスプレイモジュールに動作命令と共に転送すると、ディスプレイモジュールでは全ての機器の動作命令の適用が保留され、さらに現在進行中の全体ニューマチックフローも停止され、ユーザの継続進行確認を待ち、ユーザの継続進行が確認されると、保留されていた動作命令が適用されはじめ、停止されていたニューマチックフローが再び行われ、順次にディスプレイされることを特徴とする船舶のニューマチックシミュレーション方法。
【請求項７】
入力モジュールで非正常状態をセッティングした後、シミュレーションモジュールが前記入力モジュールで設定された仮想故障機器の構成要素のライブラリーをデータベース部から取り出してディスプレイモジュールに動作命令と共に転送すると、前記ディスプレイモジュールは受信した動作命令を分析し、故障セットが設定されているものと同一である場合、構成要素のライブラリーの動作命令を適用する前に非正常状態に入り、この際、非正常状態に入った機器は機器の故障テーブルをオープンしてユーザに非正常状態についての種々の情報を画面上にディスプレイすることを特徴とする船舶のニューマチックシミュレーション方法。
【請求項８】
船舶主機関のニューマチックシステムにセンサーを取り付け、ユーザの操作命令を各機器に電気的な信号または直接的な空気圧の信号として転送して船舶主機関のニューマチックシステムをモニタリングするための自己診断システムにおいて、
ニューマチックシステムの機器のうち少なくとも一つ以上の機器にセンサーを取り付け、少なくとも一つ以上の圧力変動を測定してその圧力状態値を送出する第１機能と；
前記圧力状態値を状態信号としてを決定する少なくとも一つ以上のフローデータを決定する第２機能と；
前記フローデータが機器別ライブラリーに割り当てられた特定圧力状態値の範囲内に含まれるか否かを検査する第３機能と；
前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲内に含まれた場合に、前記ニューマチックシステムが正常状態を表示する正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する第４機能と；
前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲から外れた場合に、前記ニューマチックシステムが非正常状態を表示する非正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する第５機能と；
前記ニューマチックシステムの各作動状態を船舶の全体として画面に表示するために、前記状態信号を使用してディスプレイする第６機能と；
実際エンジンの動作なしに画面上に入力するだけで全体システムをシミュレーションして、画面上に動的なグラフィックで表現する第７機能と；
を実現させるためのプログラムを記録した、コンピューターで読み取れる記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶のニューマチック自己診断システムに係り、より詳しくは、船舶主機関の始動・停止・調整などを制御するニューマチックシステム(空気圧制御システム)についての動作状態をリアルタイムでモニタリングし、故障可否の診断及び故障個所を指示し、収集された動作状態値を格納して今後再現シミュレーションを可能にし、システム自体的にニューマチックシステムの動作シミュレーションが可能であり、ニューマチックシステムの故障／整備の履歴管理を可能にした、船舶のニューマチックシステム自己診断システム及びその方法、及び前記方法を実現させるためのプログラムを記録した、コンピューターで読み取れる記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニューマチックシステム(Pneumatic system)とは、辞書的な意味では空気圧システムという意味であり、一般に、船舶用主機関のニューマチックシステムは、主機関の始動系統、燃料系統、電気／電子系統、調速機、安全システム、機械的連結システム、配管などのシステムと複合的に連結されており、このようなシステムの空気の流れを制御することによって船舶主機関の始動、前／後進、停止、非常停止などの動作を制御する。
【０００３】
すなわち、一般的な船舶主機関の制御方法は、ユーザの操作命令を各機器に電気的な信号または直接的な空気圧の信号としてニューマチックシステムに転送して制御するものであり、ニューマチックシステムは、ユーザの操作命令を最終的に主機関に適用するシステムである。
【０００４】
実際の船舶で主機関の始動時に使用されるニューマチックシステムの空気信号(air signal)は、略３〜５秒の速い速度で主機関の各部分に転送されるが、モニタリングシステムがないため、エンジン始動の成功可否だけで各機器の異常及び故障を判断してきた。
【０００５】
しかし、このようなニューマチックシステムは、船舶の運航において極めて重要で船舶の安定性確保に直結するシステムであるが、ニューマチックシステムの構成及び動作原理が極めて複雑・膨大である。このため、船舶運航従事者は、その構成及び作動原理を容易に覚えることができなく、特に故障発生時の故障可否、故障位置、故障原因を確認することが難しいので、迅速で効果的な対応ができなくなり、エンジン調整不能による船舶の衝突、接触、座礁などから生じる大型海難事故のおそれがあるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、ニューマチックシステムにセンサーを取り付け、モニタリングシステムによって船舶主機関の始動、前／後進、停止、非常停止の過程でニューマチックシステムの動作状態をリアルタイムでモニタリングすることができ、これによりニューマチックシステムの故障発生時に迅速に故障可否を診断し、具体的な故障位置を把握することができて、短時間に対処方案を立てて故障を解決することができるので、故障措置の遅延による船舶の座礁、衝突から生じる大型海難事故のおそれを防止することができる船舶のニューマチック自己診断システムを提供することにある。
【０００７】
また、ニューマチックシステムのシミュレーション機能を用いて船舶の実際エンジンの「始動／停止」、「動作」 なしでも各種機器及びシステムの状態をリアルタイムでユーザに視覚的に確認させるように、圧力ディスプレイ及び変化による動作フローを画面上に表示することで、故障発生時に効果的な対応方法を提示し得る船舶のニューマチック自己診断システムを提供することにある。
【０００８】
また、システムのユーザは、仮想故障シミュレーション機能を用いてニューマチックシステムの動作原理を学習することができ、しかもデータベースに格納された動作状態値を次回のシミュレーションで再現することにより、正確な故障原因を分析することができ、海上でいきなり故障した場合には故障機器に関するデータを無線通信網を介して陸地に転送して故障状況をシミュレーションで再表現して、迅速な状態把握および措置を取ることができる船舶のニューマチック自己診断システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の船舶のニューマチック自己診断システムは、モニタリングしようとする機器に取り付けられ、圧力の変化を示す圧力状態値を発生させて送出するセンサーグループと；前記センサーグループから送出された圧力状態値を通信モジュールに転送するための信号中継を担当するプログラマブル・ロジック・コントローラと；前記プログラマブル・ロジック・コントローラ(Programmable Logic Controller；以下、「ＰＬＣ」という)から前記圧力状態値を順次受信し、複数の信号データをフィルタリングし、前記圧力状態値をフローデータにデコードして制御モジュールに転送する通信モジュールと；前記通信モジュールから転送されたフローデータをデータベースに格納し、前記フローデータを、前記データベースに格納されているフロー状態による機器別正常作動の基準情報と比較して正常可否を診断し、比較結果による命令を状態信号として発生させてディスプレイモジュールに転送する制御モジュールと;前記制御モジュールから受信した比較結果によって、各機器の作動状態を、船舶のニューマチックシステムの全体としてモニター画面に動的なグラフィックで表現するディスプレイモジュールと;を含んで構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の船舶のニューマチック自己診断システムは、実際エンジンの動作なしに画面に入力するだけで全体システムをシミュレーションし、画面上に動的なグラフィックで表現するシミュレーションモジュールをさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の船舶のニューマチック自己診断方法は、船舶の船舶主機関のニューマチックシステムにセンサーを取り付け、ユーザの操作命令を、各機器に電気的な信号または直接的な空気圧の信号として転送して船舶主機関のニューマチックシステムをモニタリングする自己診断方法において、ニューマチックシステムの機器のうち少なくとも一つ以上の機器にセンサーを取り付け、少なくとも一つ以上の圧力変動を測定してその圧力状態値を送出する段階と；前記状態値を状態信号として決定する少なくとも一つ以上のフローデータを決める段階と；前記フローデータが機器別のライブラリーに割り当てられた特定圧力状態値の範囲に含まれるか否かを検査する段階と;前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲内に含まれた場合に、前記ニューマチックシステムが正常状態を表示する正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する段階と;前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲から外れた場合に、前記ニューマチックシステムが非正常状態を表示する非正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する段階と;前記ニューマチックシステムの各作動状態を、船舶のニューマチックシステムの全体として画面に表示するために、前記状態信号を用いてディスプレイする段階と；を含んで備えられることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の、船舶のニューマチック自己診断方法を実現させるためのプログラムを記録した、コンピューターで読み取れる記録媒体は、船舶主機関のニューマチックシステムにセンサーを取り付け、ユーザの操作命令を各機器に電気的な信号または直接的な空気圧の信号として転送して船舶主機関のニューマチックシステムをモニタリングするための自己診断システムにおいて、ニューマチックシステムの機器のうち少なくとも一つ以上の機器にセンサーを取り付け、少なくとも一つ以上の圧力変動を測定してその圧力状態値を送出する第１機能と；前記圧力状態値を状態信号としてを決定する少なくとも一つ以上のフローデータを決定する第２機能と；前記フローデータが機器別ライブラリーに割り当てられた特定圧力状態値の範囲内に含まれるか否かを検査する第３機能と；前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲内に含まれた場合に、前記ニューマチックシステムが正常状態を表示する正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する第４機能と；前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲から外れた場合に、前記ニューマチックシステムが非正常状態を表示する非正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する第５機能と；前記ニューマチックシステムの各作動状態を船舶の全体として画面に表示するために、前記状態信号を使用してディスプレイする第６機能と；実際エンジンの動作なしに画面上に入力するだけで全体システムをシミュレーションして、画面上に動的なグラフィックで表現する第７機能と；を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るニューマチック自己診断システムは、ニューマチックシステムにセンサーを取り付け、モニタリングシステムによって船舶主機関の始動、前／後進、停止、非常停止の過程でニューマチックシステムの動作状態をリアルタイムでモニタリングすることができ、これによりニューマチックシステムの故障発生時に迅速に故障可否を診断し、具体的な故障位置を把握することができて、短時間に対処方案を立てて故障を解決することができるので、故障措置の遅延による船舶の座礁、衝突から生じる大型海難事故を防止することができるという利点がある。
【００１４】
また、ニューマチックシステムの各種機器及びシステムの状態をユーザがリアルタイムで視覚的に確認できるように、圧力状態及び変化による動作フローを画面上にディスプレイすることにより、現在状態を把握するとともに、故障発生時に効果的な対応方法を提示することができるという利点がある。
【００１５】
また、システムのユーザは、シミュレーションモードを用いてニューマチックシステムの動作原理を学習することができ、しかもデータベースに格納された動作状態値を次回のシミュレーションで再現することにより、正確な故障原因を分析することができ、なおニューマチックシステムの各構成機器別故障及び整備履歴を管理することにより、構成機器別予防整備と故障／整備履歴を活用することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図を参照して本発明に係るニューマチック自己診断システムとそれを用いた診断方法、シミュレーション方法について細詳に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施例に係る船舶用主機関のニューマチックシステム構成図であり、図２は本発明に係る船舶のニューマチック自己診断システムのモジュール構成図であり、図３は本発明に係る船舶のニューマチック自己診断システムのモニタリング進行モードによる動作流れ図であり、図４は本発明に係るディスプレイモジュールによって画面上に表示される画面の構成図であり、図５は本発明におけるシミュレーションの正常モードによる動作流れ図であり、図６は本発明におけるシミュレーションステップモードによる動作流れ図であり、図７は本発明におけるシミュレーションの非正常モードによる動作流れ図である。
【００１８】
図１に示すように、本発明に係る船舶用主機関のニューマチックシステム１０は、始動空気装置(Starting air system)１１、調速機(Governor)１２、燃料系統(Fuel system)１３、電気／電子系統(Electric/Electronic system)１４、機械的連結装置(Mechanical connection system)１５、各種ニューマチック装置(Pneumatic Equipment)１６、複雑な空気配管(Air Piping)１７、安全システム(Safety system)１８などのシステムと複合的に連結されており、このようなシステムの空気の流れを制御することによって船舶主機関の始動、前／後進、停止、非常停止などの動作を制御する。
【００１９】
特に、大型船舶における船舶用主機関のニューマチックシステムの制御方法は、ユーザの操作命令を、各機器に電気的な信号または直接的な空気圧(Air Pressure)の信号としてニューマチックシステムに転送して制御する方法であり、ニューマチックシステムは、ユーザの操作命令を最終的に主機関に適用させるシステムである。
【００２０】
このように本発明に係る船舶のニューマチック自己診断システムは、モニタリングモードとシミュレーションモードとに大別される。
【００２１】
前記モニタリングモードは、実際に船舶で制御機器を動作させて主機関エンジンの始動／停止などを行う時、ニューマチックシステムの状態をモニタリングするモードであって、実際に船舶の主機関のニューマチックシステムの状態によって正常時には正常フローを、非正常時には非正常フローとともにアラーム、故障個所、対処方案ををそれぞれディスプレイする。
【００２２】
前記シミュレーションモードは、画面上で制御機器を動作させてその結果のフローを画面上で確認する機能を持つモードであって、正常モード、ステップモード、非正常モードに大別さされる。
【００２３】
前記正常モードは、ユーザが画面上で制御機器を動作させる時の正常作動フローを画面上に表示するモードである。
【００２４】
前記ステップモードは、正常作動フローを弁を起点に１段階ずつ動かしてユーザから確認を受けた後、正常作動フロー動作を行うモードであって、前記正常モードにおいて各制御機器を順次動作させながらディスプレイする。
【００２５】
前記非正常モードは、制御機器を動作させる前に所望の弁の状態を予め故障状態に設定し、その後フローを行うものであって、非正常的なフローを行うことで予め各機器の故障による影響を把握するためのモードである。
【００２６】
すなわち、前記非正常モードは、機器の故障時にどの動作のフローが影響を受けるか、フローに対してどの弁が重要であるかなどを確認するモードであって、各制御機器位置及び制御状態による故障状態、及び故障状態による影響を把握する。
【００２７】
ニューマチックシステムの故障状態確認は、船橋、機関庫、エンジンサイド、ウィングブリッジ(Wing Bridge)に使用される制御機器の様々な弁で行われるが、前記弁のうち特定の弁は特定の制御機器位置にのみ使用されている。
【００２８】
このように特定の制御機器位置にのみ使用される弁に、種々の非正常作動の理由に基づいた様々な仮想故障状態を設定して動作させることにより、その影響と故障個所による対処方案などを予め把握することができる。
【００２９】
図２を参照すれと、本発明に係る船舶のニューマチック自己診断システムは、入力モジュール２０、センサーグループ３０、ＰＬＣ４０、通信モジュール５０、制御モジュール６０、シミュレーションモジュール６５、ディスプレイモジュール７０、データベース部８０、管理モジュール９０で構成される。
【００３０】
前記入力モジュール(Input Module)２０は、船舶のニューマチックシステムにおいてチェックしようとする各機器とセンサー及びデータベース部８０に格納されたフローデータを出力するための各種操作キーで構成される。
【００３１】
前記入力モジュール２０によって操作される対象は、モニタリングモード時には実際船舶の主機関を作動させる制御位置による制御機器を指し、シミュレーションモード時にはコンピュータ画面上に表示される制御機器を指す。
【００３２】
動作方法によれば、モニタリングモード時には制御機器を動作させ、シミュレーションモード時にはマウス、キーボード、タッチスクリーンを利用して画面上の制御機器を動作させる。
【００３３】
一方、入力モジュール２０には、ユーザが船舶のニューマチックシステムの各機器の情報を入力するための入力キーが含まれても良い。
【００３４】
前記センサーグループ(Sensor Group)３０は、ニューマチックシステムの各機器に装着されて圧力の変化状態を感知するセンサーであって、前記入力モジュール２０からユーザの動作信号を受けて前記動作モードによるコントロールフローに沿って各機器の状態値を転送するが、その状態値をＰＬＣ４０に送出する。
【００３５】
前記ＰＬＣ４０は、前記ニューマチックシステムの各機器を制御するためのもので、論理、演算、係数、順次処理などの特別な機能を行える命令語を内部に格納し、制御アルゴリズム(Algorithm)の実行命令に基づいて前記センサーグループ３０の圧力状態値を受信して通信モジュール５０に転送する。
【００３６】
前記通信モジュール(Communication Module)５０は、前記ＰＬＣ４０との通信設定による通信を通じてニューマチックシステム上の各機器及びセンサーの圧力状態値を順次に受け、複数の信号データをフィルタリングするとともにフローデータ(FLOW DATA)でデコードして制御モジュール６０に転送する。
【００３７】
また、通信モジュール５０は、後述する制御モジュール６０からモニタリングモードの開始命令と信号入力受信要請命令を受けると、通信設定のとおりに通信モジュール５０が活性化され、ＰＬＣ４０から信号を受けるようになる。
【００３８】
前記制御モジュール(Control Module)６０は、通信モジュール５０から受けたフローデータを始めとして各種データの流れを制御するものであって、各モジュールの中心に位置し、全体的なシステム駆動を統合制御する主制御モジュールである。
【００３９】
また、前記制御モジュール６０は、通信モジュール５０からフローデータ(FLOW DATA)を受けてデータベース部８０に格納し、フローデータを分析してニューマチックフローの進行を制御する。
【００４０】
また、前記制御モジュール６０は、前記通信モジュール５０からセンサーグループ３０の動作シグナルを受けて分析し、ニューマチックフローの進行を制御し、さらにディスプレイモジュール７０に各機器の動作命令を転送し、ディスプレイモジュール７０から該当機器の動作遂行の終了報告を受け、続けてフロー情報にあわせたニューマチックフローを行う。
【００４１】
また、前記入力モジュール２０からユーザの入力を受けて管理モジュール９０との連結、動作実行などを行う。
【００４２】
また、前記制御モジュール６０は、転送された前記フローデータの圧力状態値を、前記データベース部８０に割り当てられた各ライブラリーのフロー状態による正常作動基準情報と比較して故障可否を診断し、その結果をディスプレイモジュール７０に転送する。
【００４３】
この時、その比較結果によって測定された圧力状態値が、各機器に割り当てられたライブラリーの正常作動範囲内に含まれた場合には、正常状態を示す少なくとも一つ以上の圧力状態値を決定して正常作動状態信号を発生させ、それをディスプレイモジュール７０に転送する。一方、前記の圧力状態値が、各機器に割り当てられたライブラリーの正常作動範囲から外れた場合には、非正常状態を示す少なくとも一つ以上の圧力状態値を決定して非正常作動状態信号を発生させ、それをディスプレイモジュール７０に転送する。
【００４４】
前記ディスプレイモジュール(Display Module)７０は、フローデータの測定に必要な指示事項を文字と数字及びグラフで表示し、前記制御モジュール６０からのフローデータを受信して各機器の作動状態を画面に表示するモジュールであって、船舶のニューマチックシステムを図式化したモニター画面７２に動的なグラフィックで表現する。
【００４５】
すなわち、ディスプレイモジュール７０は、制御モジュール６０から構成機器の動作命令を受け、機器の動作状態をコントロールし、同時に構成要素のライブラリーに最終動作命令を転送し、また、制御モジュール６０から受信した動作命令に基づいてライブラリーの現在状態と命令状態との同一可否を把握して、動作命令を転送またはパスし、さらに、動作命令が遂行またはパスされた後の終了状態値を制御モジュール６０に返す。
【００４６】
この時、前記終了状態値は、モニター画面にフローデータが個別的にディスプレイされるかまたは測定時間と共に全体的にディスプレイされることから分かる。
【００４７】
また、好ましいモニター画面は、ニューマチックシステムの各機器の状態をモニタリングして測定数値を画面にディスプレイし、モニタリングした測定数値を動的な動きに変換させて画面にディスプレイする。
【００４８】
一方、前記ディスプレイモジュール７０は、前記制御モジュール６０から非正常作動状態信号を受信した場合には、スピーカーでアラームを鳴らし故障個所を知らせ、さらにその対処方案をデータベース部８０から受けて画面に出力する。
【００４９】
前記データベース部８０は、機器の情報テーブル８２、ニューマチックフローテーブル８４、機器の故障テーブル８６などで構成され、ニューマチック自己診断システムの各種情報を格納する。
【００５０】
ここで、前記機器の情報テーブル８２は、機器のタイプ別の数量及びリストを作成するとともに動作特性を分析／整理して、動作による状態などの情報を格納するテーブルである。
【００５１】
前記ニューマチックフローテーブル８４は、ユーザの操作による各機器の動作フロー、機器動作によるシステムの影響、機器の初期状態、ニューマチックフローによる機器の状態などの情報を記憶するテーブルである。
【００５２】
前記機器の故障テーブル８６は、機器の故障要素を分析し、故障がニューマチックフローに及ぼす影響を分析して、故障時の点検個所の整理、故障時の措置法整理、事故事例の整理及び事故原因の分析などの情報を格納するテーブルである。
【００５３】
前記シミュレーションモジュール(Simulation Module)６５は、船舶の実際エンジンの動作なしでも各種機器及びシステムの状態をリアルタイムでユーザに視覚的に確認させるように、圧力ディスプレイ及び変化による動作フローを画面上に表示することで、故障発生時に効果的な対応方法を提示できるモジュールである。
【００５４】
前記シミュレーションモジュール６５は、具体的には、全体フローが正常的に自動で行われるシミュレーション正常モード(Simulation Normal Mode)S２００と、ユーザの操作によって段階別に行われるシミュレーションステップモード(Simulation Normal Step Mode)S４００と、仮想故障設定によって行われるシミュレーション非正常モード(Simulation Abnormal Mode)Ｓ６００とで構成される。よって、ユーザは、その選択によるシミュレーション機能によってニューマチックシステムの動作原理を学習することができ、事前に仮想故障設定による原因を分析して実際に故障発生時に迅速に対応することができる。
【００５５】
前記管理モジュール(Manage Module)９０は、ニューマチックシステムの各機器別の予防修理計画と結果入力、故障及び修理履歴、実物写真及び技術情報などのデータを格納、管理するモジュールである。
【００５６】
このようなニューマチックシステムの各機器の故障履歴、整備履歴の情報及び特性の照会、入力などは、データベース部８０と管理モジュール９０との連動によって実現される。
【００５７】
次に、上記構成の本発明に係る船舶のニューマチック自己診断システムにおいて、船舶主機関のニューマチックシステムにセンサーを取り付け、ユーザの操作命令を、電気的な信号または直接的な空気圧の信号として各機器に転送し、船舶主機関のニューマチックシステムをモニタリングする方法を説明する。
【００５８】
図３を参照すると、ニューマチックシステムの機器のうち少なくとも一つ以上の機器に圧力測定センサーを取り付け、少なくとも一つ以上の圧力変動を測定して状態値を得、通信モジュール５０で、複数の信号データをフィルターリングし、前記状態値を、状態信号を決定する少なくとも一つ以上のフローデータとして決定して制御モジュール６０に転送すると、前記制御モジュール６０は、受信された状態値を、データベース部８０に格納し、前記データベース部８０に格納されているフロー状態による正常作動基準情報と比較して正常可否を診断し、その結果による状態値を分析する。
【００５９】
ここで前記制御モジュール６０は、前記状態値が各機器に割り当てられた特定圧力状態値の範囲内に含まれた場合には、前記ニューマチックシステムが正常状態を表示する正常状態信号を発生させディスプレイモジュール７０に転送し、一方、前記状態値が各機器に割り当てられた特定圧力状態値の範囲から外れた場合には、前記ニューマチックシステムが非正常状態を表示する非正常状態信号を発生させディスプレイモジュール７０に転送する。
【００６０】
この時、ディスプレイモジュール７０は、制御モジュール６０から受信した状態信号によってニューマチックシステムを図式化した画面上で状態の変化過程を各機器の特性によって動的に具現し、非正常状態が発生する場合は故障個所の指示及び対処方案を提示する。
【００６１】
一方、図４に示すように、ディスプレイモジュール７０によって表示される画面には、単に動作状態値が数値的に表現されるだけにととまらず、空気の流れと構成要素の動作が動的なグラフィックで表現される。
【００６２】
ここで、好ましくは、ディスプレイーする方法として、アラームを鳴らすスピーカーをさらに含む。
【００６３】
以下、図５乃至図７を参照して本発明に係る船舶のニューマチック自己診断システムにおけるシミュレーション方法を説明する。
【００６４】
前記シミュレーションモジュール６５は、ユーザの前記入力モジュール２０の選択のより、船舶のニューマチックシステムと同一に設定されたプログラムによって正常作動、段階別作動または非正常作動などを仮想的にシミュレーションできるようにしたモジュールである。
【００６５】
前記シミュレーションモジュール６５は、具体的に、全体フローが正常的に自動で行われるシミュレーション正常モード(Simulation Normal Mode)S２００と、ユーザの操作によって段階別に行われるシミュレーションステップモード(Simulation Normal Step Mode)S４００と、仮想故障設定によって行われるシミュレーション非正常モード(Simulation Abnormal Mode)S６００とを含んで構成される。
【００６６】
図５を参照すると、前記シミュレーション正常モード(Simulation Normal Mode)S２００の動作フローは、次のようである。
【００６７】
前記シミュレーション正常モードS２００は、まず、ユーザの入力を受ける機器からデータを読み取り、次いで、ユーザ入力モジュール２０、制御モジュール６０、ディスプレイモジュール７０、データベース部８０、構成要素のライブラリー８９、モニター画面７２の表示を順次に行う。
【００６８】
システムの初期化のためにユーザが入力モジュール２０によって電源をＯＮにすると、シミュレーションモジュール６５がそれを感知し、データベース部８０の、船舶のニューマチックシステムの各機器の情報テーブル８２に定義された初期値に機器のライブラリーを初期化して、船舶のニューマチックシステムの全ての機器の正常状態値を構成要素のライブラリー８９に格納するとともに、モニター画面７２上に動的なグラフィックで表現する。
【００６９】
図６を参照すると、前記シミュレーションステップモード(Simulation Normal Step Mode)S４００は、ユーザが所望の機器を動作させながら動作状態の結果を段階的にディスプレイすることができるもので、動作フローは次のようである。
【００７０】
システムの初期化のためにユーザが入力モジュール２０によって電源をＯＮにすると、シミュレーションモジュール６５がそれを感知し、データベース部８０の、機器の情報テーブル８２に定義された初期値に機器のライブラリーを初期化して画面上にディスプレイする。
【００７１】
ここで、機器の状態値による全ての画面上の出力は、機器の情報テーブル８２に格納されている属性値を画面上にディスプレイするものである。
【００７２】
前記シミュレーションモジュール６５は、前記入力モジュール２０で動作設定された機器の構成要素のライブラリー８９をデータベース部８０から取り出してディスプレイモジュール７０に動作命令と共に転送する。
【００７３】
前記ディスプレイモジュール７０は、受信した動作命令を分析し、適用機器が弁(Valve)でＡｃｔ／ＤｅＡｃｔであれば、構成要素のライブラリーの動作命令を行う前にステップ(Step)状態に入る。
【００７４】
ステップ状態に入ると、ディスプレイモジュール７０で全ての構成要素のライブラリーの動作命令適用が保留され、さらに現在進行中の全体ニューマチックフローも停止されることになり、ユーザの継続進行確認を待つようになる。
【００７５】
ユーザの継続進行が確認されると、保留されていた動作命令が適用されはじめ、停止されていたニューマチックフローが再び行われる。
【００７６】
この時、ディスプレイモジュール７０は、分析した動作命令を、データベース部８０に格納されている、各機器の属性定義値として構成要素のライブラリー８９に適用し、再び構成要素のライブラリー８９に適用した機器および圧力の状態値をシミュレーションモジュール６５に返し、シミュレーションモジュール６５は、受信した機器および圧力の状態値をもって再び前記過程を繰り返して開始位置の操作による全てのニューマチックフローが最後まで行われることにより、段階別動作が終了される。
【００７７】
図７を参照すると、前記シミュレーション非正常モード(Simulation AbNormal Mode)S６００の動作フローは、次のようである。
【００７８】
本来シミュレーションモジュール６５は正常作動のみが可能になっているので、非正常状態を発生させるためには入力モジュール２０で所望の非正常機器を選択して非正常状態をセットする必要がある。
【００７９】
入力モジュール２０で非正常状態をセットすると、シミュレーションモジュール６５で、前記入力モジュール２０で設定された機器の故障テーブル８６をデータベース部８０から取り出してディスプレイモジュール７０に動作命令と共に転送する。
【００８０】
前記ディスプレイモジュール７０は、受信した動作命令を分析し、機器の故障テーブル８６の情報と、入力モジュール２０によって設定された故障(Abnormal)状態の情報とが同一で場合には、非正常状態に入る。
【００８１】
非正常状態に入ると、非正常動作機器として設定された機器はこれ以上の動作命令の適用ができない状態になり、その外の機器に動作命令が適用され、続けてニューマチックフローが行われる。
【００８２】
非正常状態に入った機器は機器の故障テーブル８６をオープンしてユーザに非正常状態についての様々な情報を提供し、ユーザは情報を確認した上で非正常状態を解除すると、保留されていた動作命令が適用され、再びニューマチックフローが行われる。
【００８３】
この時、ディスプレイモジュール７０は、分析した動作命令を、データベース部８０に格納されている各機器の属性正義値としてデータベース部８０に適用し、再びデータベース部８０に適用した機器のコードと圧力状態値をシミュレーションモジュール６５に返し、シミュレーションモジュール６５は、受信した機器および圧力の状態値をもって再び前記過程を繰り返して、開始位置の操作による全てのニューマチックフローを最後まで行う。
【００８４】
一方、本発明に係る船舶主機関のニューマチックシステムをモニタリングするためのシステムにおいて、船舶主機関のニューマチックシステムにセンサーを取り付け、ユーザの操作命令を各機器に電気的な信号または直接的な空気圧の信号として転送し、船舶主機関のニューマチックシステムをモニタリングするためのプログラムを記録した、コンピューターで読み取れる記録媒体は、次のような機能を有する。
【００８５】
すなわち、ニューマチックシステムの機器のうち少なくとも一つ以上の機器に圧力測定センサーを取り付け、少なくとも一つ以上の圧力変動を測定してその圧力状態値を送出する第１機能と、前記圧力状態値を状態信号として決定する少なくとも一つ以上のフローデータを決定する第２機能と、前記フローデータが機器別ライブラリーに割り当てられた特定圧力状態値の範囲内に含まれるか否かを検査する第３機能と、前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲内に含まれた場合に、前記ニューマチックシステムが正常状態を表示する正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する第４機能と、前記圧力状態値が割り当てられた特定圧力状態値の範囲から外れた場合に、前記ニューマチックシステムが非正常状態を表示する非正常状態信号を発生させディスプレイ手段に転送する第５機能と、前記ニューマチックシステムの各作動状態を船舶の全体として画面に表示するために、前記状態信号を使用してディスプレイする第６機能と、実際エンジンの動作なしに画面上に入力するだけで全体システムをシミュレーションして、画面上に動的なグラフィックで表現する第７機能と、で構成される。
【００８６】
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知職を有する者なら、添付した請求の範囲に定義された本発明の精神及び範囲から外れない範囲内で本発明を多様に変形または変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施例に係る船舶用主機関のニューマチックシステムの構成図である。
【図２】本発明に係る船舶のニューマチック自己診断システムのモジュール構成図である。
【図３】本発明に係る船舶のニューマチック自己診断システムのモニタリング進行モードによる動作流れ図である。
【図４】本発明に係るディスプレイモジュールによって画面上に表示される画面の構成図である。
【図５】本発明におけるシミュレーション正常モードによる動作流れ図である。
【図６】本発明におけるシミュレーションステップモードによる動作流れ図である。
【図７】本発明におけるシミュレーション非正常モードによる動作流れ図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０    ニューマチックシステム
２０    入力モジュール
３０    センサーグループ
４０    プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＴ）
５０    通信モジュール
６０    制御モジュール
６５    シミュレーションモジュール
７０    ディスプレイモジュール
８０    データベース部
９０    管理モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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