(57)【要約】【課題】本発明は、掘削船における掘削設備の補助機器制御装置及び方法に関する。【解決手段】本発明の一実施例によれば、掘削船における掘削設備の補助機器の制御装置において、主要機器を作動させるために主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信する掘削設備制御器；前記掘削設備制御器から前記主要機器の実行コマンドを受信すると前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信し、前記補助機器が正常に作動すると前記主要機器を作動させるＤＣ／ＡＣ変換器を備え、前記補助機器は前記主要機器が作動するために予め作動しなければならない機器であることを特徴とする、補助機器制御装置が提供される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削船における掘削設備の補助機器の制御装置において、
主要機器を作動させるために主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信する掘削設備制御器；
前記掘削設備制御器から前記主要機器の実行コマンドを受信すると、前記主要機器に関連した補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信して、前記補助機器が正常に作動すると前記主要機器を作動させるＤＣ／ＡＣ変換器を備え、
前記補助機器は前記主要機器が作動するために予め作動しなければならない機器であることを特徴とする、補助機器制御装置。
【請求項２】
前記補助機器の実行コマンドを受信すると、前記補助機器を作動させるＭＣＣをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の補助機器制御装置。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器の周辺に設置される補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することを特徴とする、請求項１に記載の補助機器制御装置。
【請求項４】
前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプに設置された圧力計であることを特徴とする、請求項３に記載の補助機器制御装置。
【請求項５】
前記主要機器はトップドライブモータであり、
前記補助機器計器は、前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であることを特徴とする、請求項３に記載の補助機器制御装置。
【請求項６】
前記主要機器はドローワークスモータであることを特徴とする、請求項１に記載の補助機器制御装置。
【請求項７】
前記補助機器は前記主要機器を空冷する送風モータであることを特徴とする、請求項１に記載の補助機器制御装置。
【請求項８】
前記補助機器は、前記主要機器によって駆動される掘削設備を油冷し、前記掘削設備に潤滑作用をする潤滑モータであることを特徴とする、請求項１に記載の補助機器制御装置。
【請求項９】
掘削船における掘削設備の補助機器の制御方法において、
掘削設備制御器が主要機器を作動させるために主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップ；
ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信するステップ；
ＭＭＣが前記補助機器を作動させるステップ；
前記補助機器が正常に作動すると、前記ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器を作動させるステップを備え、
前記補助機器は、前記主要機器が作動するために予め作動しなければならない機器であることを特徴とする、補助機器の制御方法。
【請求項１０】
前記補助機器の周辺に設置される補助機器計器が前記補助機器の状態を測定して前記補助機器の状態に関する情報を前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップをさらに備えることを特徴とする、請求項９に記載の補助機器の制御方法。
【請求項１１】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することを特徴とする、請求項１０に記載の補助機器の制御方法。
【請求項１２】
前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプで設置された圧力計であることを特徴とする、請求項１０に記載の補助機器の制御方法。
【請求項１３】
前記主要機器はトップドライブモータであり、
前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であることを特徴とする、請求項１０に記載の補助機器の制御方法。
【請求項１４】
前記主要機器はドローワークスモータであることを特徴とする、請求項９に記載の補助機器の制御方法。
【請求項１５】
前記補助機器は前記主要機器を空冷する送風モータであることを特徴とする、請求項９に記載の補助機器の制御方法。
【請求項１６】
前記補助機器は前記主要機器によって駆動される掘削設備を油冷し、前記掘削設備に潤滑作用をする潤滑モータであることを特徴とする、請求項９に記載の補助機器の制御方法。
【請求項１７】
掘削船における掘削設備の補助機器モニタリング装置において、
主要機器の周辺に設置されて前記主要機器の状態を測定する主要機器計器；
前記主要機器が作動するために予め作動しなければならない補助機器の周辺に設置され、前記補助機器の状態を測定する補助機器計器；
前記主要機器計器から前記主要機器の状態に関する情報を受信し、前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信するＤＣ／ＡＣ変換器を備える、補助機器モニタリング装置。
【請求項１８】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は前記補助機器の状態に関する情報に基づいて前記補助機器が正常に作動するか否かを判断して、前記補助機器が正常に作動すると判断されたら前記主要機器を作動させることを特徴とする、請求項１７に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項１９】
前記補助機器計器は前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプで設置された圧力計であることを特徴とする、請求項１７に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項２０】
前記主要機器は、トップドライブモータであり、
前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であることを特徴とする、請求項１７に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項２１】
前記主要機器計器は前記主要機器の巻線の温度を測定し、巻線の温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信する巻線温度センサであることを特徴とする、請求項１７に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項２２】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は前記巻線の温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記巻線の温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高いことを特徴とする、請求項２１に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項２３】
前記主要機器計器は前記主要機器のベアリングの温度を測定してベアリングの温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信するベアリング温度センサであることを特徴とする、請求項１７に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項２４】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は前記ベアリングの温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記ベアリングの温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高いことを特徴とする、請求項２３に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項２５】
前記主要機器計器は、前記主要機器の回転速度と回転角度を感知して前記回転速度と前記回転角度に関する情報を前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するエンコーダセンサであることを特徴とする、請求項１７に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項２６】
前記主要機器計器は、前記主要機器の湿度を測定して前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信する水分センサであることを特徴とする、請求項１７に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項２７】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記湿度が臨界値以上であればモータスペースヒータを作動させて前記主要機器の内部の湿気を除去することを特徴とする、請求項２６に記載の補助機器モニタリング装置。
【請求項２８】
掘削船における掘削設備の補助機器モニタリング方法において、
掘削設備制御器が主要機器を作動させるために主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップ；
ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器に関連した補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信するステップ；
ＭＭＣが前記補助機器を作動させるステップ；
補助機器計器が前記補助機器の状態を測定して前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップ；
主要機器計器が前記主要機器の状態を測定して前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップを備える、補助機器モニタリング方法。
【請求項２９】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器が前記補助機器の状態に関する情報に基づいて前記補助機器が正常に作動するか否かを判断して、前記補助機器が正常に作動すると判断されたら前記主要機器を作動させるステップをさらに備えることを特徴とする、請求項２８に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３０】
前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプで設置される圧力計であることを特徴とする、請求項２８に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３１】
前記主要機器はトップドライブモータであり、
前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であることを特徴とする、請求項２８に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３２】
前記主要機器計器は前記主要機器の巻線の温度を測定し、巻線の温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信する巻線温度センサであることを特徴とする、請求項２８に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３３】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記巻線の温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記巻線の温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高いことを特徴とする、請求項３２に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３４】
前記主要機器計器は前記主要機器のベアリングの温度を測定し、ベアリングの温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信するベアリング温度センサであることを特徴とする、請求項２８に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３５】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記ベアリングの温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記ベアリングの温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高いことを特徴とする、請求項３４に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３６】
前記主要機器計器は前記主要機器の回転速度と回転角度を感知し、前記回転速度と前記回転角度に関する情報を前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するエンコーダセンサであることを特徴とする、請求項２８に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３７】
前記主要機器計器は、前記主要機器の湿度を測定して前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信する水分センサであることを特徴とする、請求項２８に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３８】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記湿度が臨界値以上であればモータスペースヒータを作動させて前記主要機器内部の湿気を除去することを特徴とする、請求項３７に記載の補助機器モニタリング方法。
【請求項３９】
掘削船における掘削設備の補助機器の制御装置において、
主要機器を作動させるために主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信する掘削設備制御器；
前記掘削設備制御器から前記主要機器の実行コマンドを受信すると、前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信するＤＣ／ＡＣ変換器；
前記補助機器の周辺に設置されて前記補助機器の状態を測定する補助機器計器；
前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信し、前記受信された補助機器の状態に関する情報に基づいて前記補助機器を制御するＭＣＣを備える、補助機器制御装置。
【請求項４０】
前記補助機器は前記主要機器を空冷する送風モータであることを特徴とする、請求項３９に記載の補助機器制御装置。
【請求項４１】
前記補助機器は前記主要機器によって駆動される掘削設備を油冷し、前記掘削設備に潤滑作用をする潤滑モータであることを特徴とする、請求項３９に記載の補助機器制御装置。
【請求項４２】
前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプに設置されて、圧力を測定して前記ＭＣＣに送信する圧力計であることを特徴とする、請求項４０又は４１に記載の補助機器制御装置。
【請求項４３】
前記ＭＭＣは、前記圧力計から受信された前記圧力が第１臨界値以下であれば前記補助機器の速度を上げ、前記圧力が第２臨界値以上であれば前記補助機器の速度を下げ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高いことを特徴とする、請求項４２に記載の補助機器制御装置。
【請求項４４】
前記主要機器はトップドライブモータであり、
前記補助機器計器は、前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であることを特徴とする、請求項３９に記載の補助機器制御装置。
【請求項４５】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器が正常に作動すると前記主要機器を作動させることを特徴とする、請求項３９に記載の補助機器制御装置。
【請求項４６】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して、前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することを特徴とする、請求項４５に記載の補助機器制御装置。
【請求項４７】
前記主要機器はドローワークスモータであることを特徴とする、請求項３９に記載の補助機器制御装置。
【請求項４８】
掘削船における掘削設備の補助機器の制御方法において、
掘削設備制御器が主要機器を作動させるため主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップ；
ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信するステップ；
ＭＭＣが前記補助機器を作動させるステップ；
前記補助機器の周辺に設置される補助機器計器が前記補助機器の状態を測定し、前記補助機器の状態に関する情報を前記ＭＣＣに送信するステップ；
前記ＭＣＣが前記補助機器の状態に関する情報に基づいて前記補助機器を制御するステップ；
を備える、補助機器の制御方法。
【請求項４９】
前記補助機器は前記主要機器を空冷する送風モータであることを特徴とする、請求項４８に記載の補助機器の制御方法。
【請求項５０】
前記補助機器は前記主要機器によって駆動される掘削設備を油冷し、前記掘削設備に潤滑作用をする潤滑モータであることを特徴とする、請求項４８に記載の補助機器の制御方法。
【請求項５１】
前記補助機器計器は前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプで設置され、圧力を測定して前記ＭＣＣに送信する圧力計であることを特徴とする、請求項４９又は５０に記載の補助機器の制御方法。
【請求項５２】
前記ＭＭＣは前記圧力計から受信された前記圧力が第１臨界値以下であれば前記補助機器の速度を上げ、前記圧力が第２臨界値以上であれば前記補助機器の速度を下げ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高いことを特徴とする、請求項５１に記載の補助機器の制御方法。
【請求項５３】
前記主要機器はトップドライブモータであり、
前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であることを特徴とする、請求項４８に記載の補助機器の制御方法。
【請求項５４】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は前記補助機器が正常に作動すると、前記主要機器を作動させるステップをさらに備えることを特徴とする、請求項４８に記載の補助機器の制御方法。
【請求項５５】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することを特徴とする、請求項５４に記載の補助機器の制御方法。
【請求項５６】
前記主要機器はドローワークスモータであることを特徴とする、請求項４８に記載の補助機器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削船（ドリルシップ、Drillship）に関し、一層詳細には、掘削船における掘削設備の補助機器の制御とモニタリング装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
国際的に急激な産業化現象と工業の発展によって石油等の資源の使用量はだんだん増えつつあり、これに従ってオイルの安定的な生産と供給が全地球的な範囲で重要な問題として浮上している。
【０００３】
これらの理由から、最近、今まで経済性がなくて無視された群小の限界油田（marginal field）や深海油田の開発が経済性を備えるようになった。従って、海底採掘技術の発達とともにこれらの油田の開発に適した掘削設備を備える海上プラントの開発が活発に行われている。
【０００４】
海上プラントには、海底の地下に存在する石油やガス等を掘削するため、デリックシステム、ドローワークス（draw works）、トップドライブ、マッドポンプ、セメントポンプ、ライザ、ドリルパイプ等の様々な掘削関連設備が備えられている。
【０００５】
ドローワークスは、ドリルパイプの昇降、ケーシングの挿入等を行う装置であり、ドラム及びモータが備えられる。ドラムはモータからの動力を受けてワイヤロープを巻き込むか、巻き戻すことでドリルパイプの昇降を調節する。モータは速度の調節が可能であるためドラムの速度を調節することができ、これによってドリルパイプの速度を調節する。
【０００６】
トップドライブは、掘削作業において掘削及びパイプの締結のための動力を提供する設備である。
【０００７】
ドリルビットが地中を貫通するときに発生する熱によってドリルビットが過熱されることを防止するため、及び、潤滑作用で掘削をより容易に行うため、ドリルパイプの中にマッドを投入する。前記マッドはドリルビットを介して排出され、ケーシングとライザを介して掘削船に戻る。マッドポンプは、マッドタンクに貯蔵された掘削作業マッドを移送させるポンプ力を提供する。
【０００８】
海上プラントには、近海の一箇所に停泊して掘削作業を行う固定式プラットフォームと、３０００ｍ以上の深海で掘削作業が可能な浮遊式の海上プラントがある。
【０００９】
浮遊式の海上プラントには、主推進装置又はコンピュータによる動的位置制御（Dynamic Positioning）を行うための推進装置として複数のスラスタ（thruster）が設置される。スラスタは、船底に設置されてプロペラの作用方向を変える推進器であり、通常は、タグボートがなくても自力で運河を航海又は運航し、入出港するために利用される。スラスタは、スラスタに連結したスラスタモータから動力を供給される。
【００１０】
先ず、図１を参照して、従来技術による電力供給システムについて説明する。図１は、従来技術による掘削船の電力供給システムを示す図である。
【００１１】
図１に示すように、発電機（１１０）で発生した交流電力はＡＣバスに供給され、ＡＣバスには第１ＡＣ／ＤＣ変換器（１２１）、第２ＡＣ／ＤＣ変換器（１２２）と第３ＡＣ／ＤＣ変換器（１２３）が連結される。
【００１２】
第１ＡＣ／ＤＣ変換器（１２１）は、ＡＣバスから供給された交流を直流に変換して第１ＤＣバス（１３１）に供給し、ＤＣ／ＡＣ変換器（１７１）は第１ＤＣバス（１３１）から供給された直流を交流に変換して第１スラスタモータ（１８１）に供給する。
【００１３】
第２ＡＣ／ＤＣ変換器（１２２）はＡＣバスから供給された交流を直流に変換して第２ＤＣバス（１３２）に供給する。ＤＣ／ＡＣ変換器（１７２）は第２ＤＣバス（１３２）から供給された直流を交流に変換して第２スラスタモータ（１８２）に供給する。
【００１４】
また、第３ＡＣ／ＤＣ変換器（１２３）は、ＡＣバスから供給された交流を直流に変換して第３ＤＣバス（１３３）に供給し、第３ＤＣバス（１３３）には複数のＤＣ／ＡＣ変換器（１４１ないし１４９）が連結される。複数のＤＣ／ＡＣ変換器（１４１ないし１４９）の各々は第３ＤＣバス（１３３）から供給された直流を交流に変換して、複数のドローワークスモータ（１５１、１５２、１５３、１５８、１５９）、複数のトップドライブモータ（１５４、１５５）、マッドポンプモータ（１５６）及びセメントポンプモータ（１６７）のうち、自身に連結されたモータに供給する。
【００１５】
次に、図２を参照して、従来技術の掘削船における掘削設備の補助機器制御装置に関して説明する。図２は、従来技術の掘削船における掘削設備の補助機器制御装置を示す図である。
【００１６】
図２に示すように、従来技術によると、掘削船における掘削設備の補助機器制御装置は、掘削設備制御器（２１０）とモータ制御センタ（ＭＣＣ、Motor Control Center）（２５０）を備える。
【００１７】
掘削設備制御器（２１０）は、掘削関連設備を制御する。掘削関連設備は、ドローワークス、トップドライブ、マッドポンプ、セメントポンプであり得、掘削設備制御器（２１０）は、ドローワークス制御器、トップドライブ制御器、マッドポンプ制御器、セメントポンプ制御器であり得る。ドローワークス制御器、トップドライブ制御器、マッドポンプ制御器、セメントポンプ制御器は、掘削制御システム（ＤＣＳ、drilling control system）を構成することができる。
【００１８】
ドローワークスはドローワークスモータによって駆動され、トップドライブはトップドライブモータによって駆動され、マッドポンプはマッドポンプモータによって駆動され、セメントポンプはセメントポンプモータによって駆動される。ドローワークス制御器はドローワークスモータを制御し、トップドライブ制御器はトップドライブモータを制御し、マッドポンプ制御器はマッドポンプモータを制御し、セメントポンプ制御器はセメントポンプモータを制御する。
【００１９】
しかし、ドローワークスモータ、トップドライブモータ、マッドポンプモータ、セメントポンプモータを主要機器（２３０）とすると、主要機器（２３０）が作動するために主要機器（２３０）に関連した送風モータ、潤滑モータ等の補助機器（２６０）が作動しなければならない。従って、掘削設備制御器（２１０）は主要機器（２３０）を作動させる前に、補助機器（２６０）を作動させるためにＭＣＣ（２５０）に補助機器（２６０）を作動させる制御信号を送信し、ＭＣＣ（２５０）は制御信号を受信すると補助機器（２６０）を作動させる。
【００２０】
また、補助機器（２６０）の周辺に設置される計器（２７０）が補助機器（２６０）に関連した状態を測定し、掘削設備制御器（２１０）に送信する。従って、掘削設備制御器（２１０）は補助機器（２６０）が正常に作動するか否かを判断して、補助機器（２６０）が正常に作動すると判断されたら主要機器（２３０）を作動させる。
【００２１】
掘削設備制御器（２１０）はＤＣ／ＡＣ変換器（２２０）と有線通信又は無線通信で連結されて、掘削設備の主要機器（２３０）を作動させるために、作動させようとする主要機器（２３０）と連結されたＤＣ／ＡＣ変換器（２２０）に主要機器（２３０）の作動制御信号を送信する。ＤＣ／ＡＣ変換器（２２０）は主要機器（２３０）の作動制御信号を受信すると、主要機器（２３０）を作動させる。
【００２２】
しかし、従来技術には、ＤＣＳが補助機器をモニタリングし且つ制御するため、補助機器のモニタリング及び制御手順と主要機器の操作手順が複雑になる問題点がある。また、主要機器が作動しない場合、ＤＣＳに問題があるのか、それとも、ＤＣ／ＡＣ変換器に問題があるのかが分からない。従って、主要機器が作動しない場合において問題を見つけるためには、ＤＣＳとＤＣ／ＡＣ変換器の両方を検査しなければならないという不便がある。さらに、一般的には、ＤＣＳとＤＣ／ＡＣ変換器の製造会社は異なる。従って、海上で掘削作業中に主要機器が作動しない場合、ＤＣＳとＤＣ／ＡＣ変換器の両方の製造会社が海上まで来訪し問題を見つけて機器を修理する必要があるため、掘削設備の修理に多くの費用と時間がかかる問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の目的は、補助機器の制御及びモニタリング手順と主要機器の操作手順を簡単にすることと、掘削設備の修理にかかる費用と時間を減らすことができる、掘削船における掘削設備の補助機器制御とモニタリング装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記目的を達成するため、本発明の一実施例では、掘削船における掘削設備の補助機器の制御装置において、主要機器を作動させるため主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信する掘削設備制御器；前記掘削設備制御器から前記主要機器の実行コマンドを受信すると、前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信して、前記補助機器が正常に作動すると前記主要機器を作動させるＤＣ／ＡＣ変換器を備え、前記補助機器は前記主要機器が作動するために予め作動しなければならない機器であることを特徴とする、補助機器制御装置が提供される。
【００２５】
特に、前記補助機器制御装置は、前記補助機器の実行コマンドを受信すると前記補助機器を作動させるＭＣＣをさらに備えることができる。
【００２６】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器の周辺に設置される補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して、前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することができる。
【００２７】
また、前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプで設置された圧力計であり得る。
【００２８】
また、前記主要機器はトップドライブモータであり、前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であり得る。
【００２９】
また、前記主要機器はドローワークスモータであり得る。
【００３０】
また、前記補助機器は前記主要機器を空冷する送風モータであり得る。
【００３１】
また、前記補助機器は前記主要機器によって駆動される掘削設備を油冷し、前記掘削設備に潤滑作用をする潤滑モータであり得る。
【００３２】
前記目的を達成するため、本発明の他の実施例では、掘削船における掘削設備の補助機器の制御方法において、掘削設備制御器が主要機器を作動させるため主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップ；ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信するステップ；ＭＭＣが前記補助機器を作動させるステップ；前記補助機器が正常に作動すると、前記ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器を作動させるステップを備え、前記補助機器は前記主要機器が作動するために予め作動しなければならない機器であることを特徴とする、補助機器の制御方法が提供される。
【００３３】
特に、前記補助機器の制御方法は、前記補助機器の周辺に設置される補助機器計器が前記補助機器の状態を測定し、前記補助機器の状態に関する情報を前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップをさらに備えることができる。
【００３４】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することができる。
【００３５】
また、前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプで設置された圧力計であり得る。
【００３６】
また、前記主要機器はトップドライブモータであり、前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であり得る。
【００３７】
また、前記主要機器は、ドローワークスモータであり得る。
【００３８】
また、前記補助機器は前記主要機器を空冷する送風モータであり得る。
【００３９】
また、前記補助機器は、前記主要機器によって駆動される掘削設備を油冷し、前記掘削設備に潤滑作用をする潤滑モータであり得る。
【００４０】
前記目的を達成するため、本発明の他の実施例では、掘削船における掘削設備の補助機器モニタリング装置において、主要機器の周辺に設置されて前記主要機器の状態を測定する主要機器計器；前記主要機器が作動するために、予め作動しなければならない補助機器の周辺に設置されて前記補助機器の状態を測定する補助機器計器；前記主要機器計器から前記主要機器の状態に関する情報を受信し、前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信するＤＣ／ＡＣ変換器を備える、補助機器モニタリング装置が提供される。
【００４１】
特に、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器の状態に関する情報に基づいて前記補助機器が正常に作動するか否かを判断し、前記補助機器が正常に作動すると判断されたら前記主要機器を作動させることができる。
【００４２】
また、前記補助機器計器は前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプに設置された圧力計であり得る。
【００４３】
また、前記主要機器はトップドライブモータであり、前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であり得る。
【００４４】
また、前記主要機器計器は、前記主要機器の巻線の温度を測定して巻線の温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信する巻線温度センサであり得る。
【００４５】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記巻線の温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記巻線の温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高い値とすることができる。
【００４６】
また、前記主要機器計器は、前記主要機器のベアリングの温度を測定してベアリングの温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信するベアリング温度センサであり得る。
【００４７】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記ベアリングの温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記ベアリングの温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高い値とすることができる。
【００４８】
また、前記主要機器計器は、前記主要機器の回転速度と回転角度を感知して前記回転速度及び前記回転角度に関する情報を前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するエンコーダセンサであり得る。
【００４９】
また、前記主要機器計器は、前記主要機器の湿度を測定して前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信する水分センサであり得る。
【００５０】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記湿度が臨界値以上であればモータスペースヒータを作動させて前記主要機器の内部の湿気を除去することができる。
【００５１】
前記目的を達成するため、本発明の他の実施例では、掘削船における掘削設備の補助機器モニタリング方法において、掘削設備制御器が主要機器を作動させるために主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップ；ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信するステップ；ＭＭＣが前記補助機器を作動させるステップ；補助機器計器が前記補助機器の状態を測定して前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップ；主要機器計器が前記主要機器の状態を測定して前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップを備える補助機器モニタリング方法が提供される。
【００５２】
特に、前記補助機器モニタリング方法は、前記ＤＣ／ＡＣ変換器が前記補助機器の状態に関する情報に基づいて前記補助機器が正常に作動するか否かを判断して、前記補助機器が正常に作動すると判断されたら前記主要機器を作動させるステップをさらに備えることができる。
【００５３】
また、前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプで設置された圧力計であり得る。
【００５４】
また、前記主要機器はトップドライブモータであり、前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であり得る。
【００５５】
また、前記主要機器計器は、前記主要機器の巻線の温度を測定して巻線の温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信する巻線温度センサであり得る。
【００５６】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記巻線の温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記巻線の温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高い値とすることができる。
【００５７】
また、前記主要機器計器は、前記主要機器のベアリングの温度を測定してベアリングの温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信するベアリング温度センサであり得る。
【００５８】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記ベアリングの温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記ベアリングの温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高い値とすることができる。
【００５９】
また、前記主要機器計器は、前記主要機器の回転速度と回転角度を感知して前記回転速度と前記回転角度に関する情報を前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するエンコーダセンサであり得る。
【００６０】
また、前記主要機器計器は、前記主要機器の湿度を測定して前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信する水分センサであり得る。
【００６１】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記湿度が臨界値以上であればモータスペースヒータを作動させて前記主要機器内部の湿気を除去することができる。
【００６２】
前記目的を達成するため、本発明の他の実施例では、掘削船における掘削設備の補助機器の制御装置において、主要機器を作動させるため主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信する掘削設備制御器；前記掘削設備制御器から前記主要機器の実行コマンドを受信すると、前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信するＤＣ／ＡＣ変換器；前記補助機器の周辺に設置されて前記補助機器の状態を測定する補助機器計器；前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信し、前記受信された補助機器の状態に関する情報に基づいて前記補助機器を制御するＭＣＣを備える、補助機器制御装置が提供される。
【００６３】
特に、前記補助機器は前記主要機器を空冷する送風モータであり得る。
【００６４】
また、前記補助機器は、前記主要機器によって駆動される掘削設備を油冷し、前記掘削設備に潤滑作用をする潤滑モータであり得る。
【００６５】
また、前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプに設置されて圧力を測定して前記ＭＣＣに送信する圧力計であり得る。
【００６６】
また、前記ＭＭＣは、前記圧力計から受信した前記圧力が第１臨界値以下であれば前記補助機器の速度を上げ、前記圧力が第２臨界値以上であれば前記補助機器の速度を下げ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高い値とすることができる。
【００６７】
また、前記主要機器はトップドライブモータであり、前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であり得る。
【００６８】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器が正常に作動すると前記主要機器を作動させることができる。
【００６９】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することができる。
【００７０】
また、前記主要機器はドローワークスモータであり得る。
【００７１】
前記目的を達成するため、本発明の他の実施例では、掘削船における掘削設備の補助機器の制御方法において、掘削設備制御器が主要機器を作動させるため主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップ；ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信するステップ；ＭＭＣが前記補助機器を作動させるステップ；前記補助機器の周辺に設置される補助機器計器に、前記補助機器の状態を測定して前記補助機器の状態に関する情報を前記ＭＣＣに送信するステップ；前記ＭＣＣが前記補助機器の状態に関する情報に基づいて前記補助機器を制御するステップを備える、補助機器の制御方法が提供される。
【００７２】
特に、前記補助機器は前記主要機器を空冷する送風モータであり得る。
【００７３】
また、前記補助機器は、前記主要機器によって駆動される掘削設備を油冷して前記掘削設備に潤滑作用をする潤滑モータであり得る。
【００７４】
また、前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプに設置され圧力を測定して前記ＭＣＣに送信する圧力計であり得る。
【００７５】
また、前記ＭＭＣは、前記圧力計から受信された前記圧力が第１臨界値以下であれば前記補助機器の速度を上げ、前記圧力が第２臨界値以上であれば前記補助機器の速度を下げ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高い値とすることができる。
【００７６】
また、前記主要機器はトップドライブモータであり、前記補助機器計器は前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であり得る。
【００７７】
また、前記補助機器の制御方法において、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は前記補助機器が正常に作動すると前記主要機器を作動させるステップをさらに備えることができる。
【００７８】
また、前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することができる。
【００７９】
また、前記主要機器はドローワークスモータであり得る。
【発明の効果】
【００８０】
本発明の実施例によれば、掘削設備の補助機器をＤＣ／ＡＣ変換器が制御とモニタリングすることにより、補助機器の制御手順と主要機器の作動手順を簡単にすることができ、掘削設備の修理と時間を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、従来技術による掘削船の電力供給システムを示す図である。
【図２】図２は、従来技術による掘削船における掘削設備の補助機器制御装置を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る掘削船の電力供給システムを示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る掘削船における掘削設備の補助機器制御装置を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る掘削船における掘削設備の補助機器制御方法を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００８２】
以下において、添付された図面を参照して本発明の好適実施例を詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付することにおいて、同一構成要素に対して、たとえ他の図面上に表示されても、可及的に同一の符号を付したことに留意されたい。また、本発明の説明において、関連の公知構成又は機能に関する具体的な説明が本発明の要旨から離れると判断した場合には、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
先ず、図３を参照して本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する。図３は、本発明の実施形態に係る掘削船の電力供給システムを示す図である。
【００８４】
図３に示すように、本発明の実施形態に係る電力供給装置は、発電機（３１０）、ＡＣ／ＤＣ変換器（３２０）、ＤＣバス（bus）（３２１）、ＶＦＤ（variable frequency drive）制御部（３３０）、ＤＣ／ＤＣ変換器（３５１ないし３５３）、ＤＣ／ＡＣ変換器（３４１ないし３４９）、電力負荷（３６１ないし３６９）、電力貯蔵部（３７１ないし３７３）、抵抗部（３８１ないし３８３）、センサ（３９１）を備える。
【００８５】
発電機（３１０）は海洋プラントで必要な電力を生産する装置であり、ＡＣバスを介してＡＣ／ＤＣ変換器（３２０）に連結される。発電機（３１０）で生産された電力は変圧器で電力負荷の使用に適切な電圧に変更された後、ＡＣ／ＤＣ変換器（３２０）に供給され得る。発電機（３１０）は交流発電機であって、交流電力を生産することができる。
【００８６】
ＡＣ／ＤＣ変換器（３２０）は、発電機（３１０）で生産された交流電力を直流に変換してＤＣバス（３２１）に供給する。
【００８７】
ＤＣバス（３２１）は、ＤＣバス（３２１）に連結されている電力負荷に電力を供給する。直流電力を利用する電力負荷はＤＣバス（３２１）と直接連結することができ、交流電力を利用する電力負荷はＤＣ／ＡＣ変換器（３４１ないし３４９）を介してＤＣバス（３２１）に連結することができる。
【００８８】
図３に示した電力負荷（３６１ないし３６９）は交流電力を利用する電力負荷であって、ＤＣ／ＡＣ変換器（３４１ないし３４９）を介してＤＣバス（３２１）に連結される。ＤＣ／ＡＣ変換器（３４１ないし３４９）はＤＣバス（３２１）から供給された直流を交流に変換して電力負荷（３６１ないし３６９）に供給する。
【００８９】
電力負荷（３６１ないし３６９）は、ドローワークスモータ、トップドライブモータ、マッドポンプモータ、セメントポンプモータであり得る。
【００９０】
図３には、ＤＣバス（３２１）に電力負荷としてメインドローワークスのモータ３台（３６１ないし３６３）、トップドライブモータ２台（３６４ないし３６５）、マッドポンプモータ１台（３６６）、セメントポンプモータ１台（３６７）、補助ドローワークスモータ２台（３６８ないし３６９）が連結されているように図示されているが、本発明はこれに限定されず、様々な数のドローワークスモータ、トップドライブモータ、マッドポンプモータ、セメントポンプモータがＤＣバス（３２１）に連結され得る。
【００９１】
メインドローワークスのモータ（３６１ないし３６３）はメインドローワークスを作動させるモータであり、補助ドローワークスのモータ（３６８ないし３６９）は補助ドローワークスを作動させるモータである。ドローワークスはドリルパイプ等の掘削設備の昇降作動を繰り返すため、ドローワークスモータは定格回転する途中に回転を停止したり、反対方向に回転したりする等の制動が頻繁に発生する運転特性を有し、ドローワークスモータでは回生電力が発生する。
【００９２】
トップドライブモータ（３６４ないし３６５）はトップドライブを作動させるモータである。トップドライブは掘削作業で掘削とパイプの締結のための動力を提供する機器であり、トップドライブのモータ（３６４ないし３６５）も定格回転する途中に回転を停止したり、反対方向に回転したりする等、制動が頻繁に発生して回生電力が発生する。
【００９３】
マッドポンプモータ（３６６）はマッドポンプを作動させ、セメントポンプモータ（３６７）はセメントポンプを作動させる。
【００９４】
電力貯蔵部（３７１ないし３７３）は、ＤＣバス（３２１）の電圧が第１臨界値以上を第１時間維持したらＤＣバス（３２１）から電力を供給されて電力を貯蔵し、ＤＣバス（３２１）の電圧が第２臨界値以下を第２時間維持したらＤＣバス（３２１）に電力を供給する。例えば、ＤＣバス（３２１）が７２０Ｖ用であって７５０Ｖ以上になったらトリップすると仮定した場合、第１臨界値は７４０Ｖに設定され得る。
【００９５】
ＤＣ／ＤＣ変換器（３５１ないし３５３）はＤＣバス（３２１）の電圧を測定しながら、第１臨界値以上を第１時間維持するとＤＣバス（３２１）から電力貯蔵部（３７１ないし３７３）に電力を供給して電力貯蔵部（３７１ないし３７３）に電力を貯蔵させ、ＤＣバス（３２１）の電圧が第２臨界値以下を第２時間維持すると電力貯蔵部（３７１ないし３７３）からＤＣバス（３２１）に電力を流させることで電力貯蔵部（３７１ないし３７３）からＤＣバス（３２１）に電力が供給される。
【００９６】
電力負荷（３６１ないし３６５、３６８ないし３６９）で回生電力が発生するとＤＣバス（３２１）の電圧が上昇し、電力負荷（３６１ないし３６５、３６８ないし３６９）の消費電力が急上するとＤＣバス（３２１）の電圧が低下する。
【００９７】
すなわち、電力負荷（３６１ないし３６５、３６８ないし３６９）で回生電力が発生するとＤＣバス（３２１）の電圧が上昇し、ＤＣバス（３２１）の電圧が第１臨界値以上を第１時間維持したらＤＣ／ＤＣ変換器（３５１ないし３５３）が電力貯蔵部（３７１ないし３７３）に電力を供給し電力貯蔵部（３７１ないし３７３）で電力が貯蔵されることで、電力負荷（３６１ないし３６３）で発生した回生電力が電力貯蔵部（３７１ないし３７３）に貯蔵される。
【００９８】
また、電力負荷（３６１ないし３６５、３６８ないし３６９）の消費電力が急上するとＤＣバス（３２１）の電圧が低下し、ＤＣバス（３２１）の電圧が第２臨界値以下を第２時間維持したらＤＣ／ＤＣ変換器（３５１ないし３５３）は電力貯蔵部（３７１ないし３７３）からＤＣバス（３２１）まで電力が流れるようにすることで、電力貯蔵部（３７１ないし３７３）からＤＣバス（３２１）まで電力が供給される。電力貯蔵部（３７１ないし３７３）は、ウルトラキャパシタ、キャパシタ、電池、フライホイール（fly wheel）のうち、少なくとも一つであり得る。特に、電力貯蔵部（３７１ないし３７３）がウルトラキャパシタである場合、ウルトラキャパシタは反応速度が発電機（３１０）よりも速いため電力負荷（３６１ないし３６５、３６８ないし３６９）の消費電力が急上するときにおいて電力負荷（３６１ないし３６３）に対して迅速に電力を供給することができる。
【００９９】
また、電力貯蔵部（３７１ないし３７３）は過渡状態又は停電発生時にもＤＣバス（３２１）に電力を供給する。過渡状態又は停電の発生を感知するセンサ（３９１）が過渡状態又は停電を感知すると、感知信号をＤＣ／ＤＣ変換器（３５１ないし３５３）に送信し、ＤＣ／ＤＣ変換器（３５１ないし３５３）が電力貯蔵部（３７１ないし３７３）からＤＣバス（３２１）まで電力を供給させる。
【０１００】
センサ（３９１）は、スイッチボードとＤＣバス（３２１）のうち、少なくとも一か所に設置され得る。
【０１０１】
ドローワークスとトップドライブ等の掘削設備は、突然電力供給が中断された場合、危険な状況に陥る恐れがある。従って、過渡状態又は停電発生時に電力貯蔵部（３７１ないし３７３）がＤＣバス（３２１）に電力を供給することにより、掘削設備の安全なシャットダウン（shut down）ができる。
【０１０２】
抵抗部（３８１ないし３８３）は、ＤＣバス（３２１）の電圧が第１臨界値以上を第３時間維持すると電力を消費する。このとき、第３時間は第１時間よりも長い時間である。
【０１０３】
電力負荷（３６１ないし３６５、３６８ないし３６９）で回生電力が発生するとＤＣバス（３２１）の電圧が上昇し、第１臨界値以上を第１時間維持したら電力貯蔵部（３７１ないし３７３）が電力を貯蔵する。また、電力貯蔵部（３７１ないし３７３）の容量が満たされた場合には、ＤＣバス（３２１）の電圧が低下せず第１臨界値以上を維持し続ける。従って、ＤＣバス（３２１）の電圧が第１臨界値以上を第３時間維持するということは、電力貯蔵部（３７１ないし３７３）の容量が満たされたと判断することができる。しかし、電力貯蔵部（３７１ないし３７３）の容量が満たされた状態で回生電力が発生する場合は、ＤＣバス（３２１）の電圧が上昇し続けてＤＣバス（３２１）がトリップする恐れがある。そのため、ＤＣバス（３２１）の電圧が第１臨界値以上を第３時間維持した場合には、ＤＣ／ＤＣ変換器（３５１ないし３５３）は抵抗部（３８１ないし３８３）に電力を消費させる。
【０１０４】
図３には、３つの電力貯蔵部（３７１ないし３７３）と３つの抵抗部（３８１ないし３８３）が図示されているが、本発明はこれに限定されず、様々な数の電力貯蔵部と抵抗部を備えることができる。
【０１０５】
次に、図４を参照して本発明の実施形態に係る掘削船における掘削設備の補助機器制御装置を説明する。図４は、本発明の実施形態に係る掘削船における掘削設備の補助機器制御装置を示す図である。
【０１０６】
図４に示すように、本発明の実施形態に係る掘削船における掘削設備の補助機器制御装置は、掘削設備制御器（４１０）、ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）、ＭＣＣ（４５０）、補助機器計器（４７０）を備える。
【０１０７】
掘削設備制御器（４１０）は掘削に関連する機器を制御する。掘削は資源を採取するため海底に穴を掘る作業であり、掘削に関連する機器には、ドローワークス、トップドライブ、マッドポンプ、セメントポンプ等がある。ドローワークスはドローワークスモータによって駆動され、トップドライブはトップドライブモータによって駆動され、マッドポンプはマッドポンプモータによって駆動され、セメントポンプはセメントポンプモータによって駆動される。
【０１０８】
ドローワークスはドローワークス制御器が制御して、トップドライブはトップドライブ制御器が制御して、マッドポンプはマッドポンプ制御器が制御して、セメントポンプはセメントポンプ制御器が制御する。ドローワークス制御器、トップドライブ制御器、マッドポンプ制御器、セメントポンプ制御器は、掘削制御システム（ＤＣＳ、drilling control system）を構成することができる。
【０１０９】
図４に示す主要機器（４３０）は、ドローワークスモータ、トップドライブモータ、マッドポンプモータ、又はセメントポンプモータであり、掘削設備制御器（４１０）は、ドローワークス制御器、トップドライブ制御器、マッドポンプ制御器又はセメントポンプ制御器であり得る。ドローワークス制御器はドローワークスモータを制御して、トップドライブ制御器はトップドライブモータを制御して、マッドポンプ制御器はマッドポンプモータを制御して、セメントポンプ制御器はセメントポンプモータを制御する。
【０１１０】
ドローワークスモータ、トップドライブモータ、マッドポンプモータ、セメントポンプモータのような主要機器（４３０）が作動するためには、主要機器（４３０）と関連した補助機器（４６０）が作動しなければならない。
【０１１１】
補助機器（４６０）には、送風機（Blower motor）、潤滑モータ（Lube oil pump motor）、油圧モータ（Hydraulic pump motor）等がある。図４の補助機器（４６０）は、送風モータ、潤滑モータ又は油圧モータであり得る。図４には１つの補助機器（４６０）が示されたが、複数の補助機器（４６０）がＭＣＣ（４５０）に連結され得る。例えば、ＭＣＣ（４５０）に送風モータ、潤滑モータと油圧モータが補助機器として連結され得る。
【０１１２】
送風モータは主要機器（４３０）を空冷（air cooling）する。潤滑モータは、ドローワークス、トップドライブ、マッドポンプ又はセメントポンプ等の掘削設備を油冷し、掘削設備のギア等に潤滑作用をして機械的な摩擦を減らし、作動をより円滑にさせる。
【０１１３】
油圧モータは、補助機器（４６０）が油圧機器であるときに補助機器（４６０）を油圧で作動させる。油圧モータは、補助機器（４６０）が油圧機器であるときに補助機器（４６０）の横にさらに備えられ得る補助機器である。
【０１１４】
補助機器（４６０）は、主要機器（４３０）を作動させる前に、運転されなければならない。補助機器（４６０）の事前運転ができないことや、主要機器（４３０）の作動中に補助機器（４６０）が作動しない問題が発生した場合には、主要機器（４３０）が停止されて掘削作業に大きな影響を与えるので、補助機器（４６０）の事前作動によって、補助機器（４６０）に問題がないことを前提に主要機器（４３０）が作動するように設定される。
【０１１５】
掘削設備制御器（４１０）は、主要機器（４３０）を作動させるためには、ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に主要機器の実行コマンドを送信する。
【０１１６】
ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）は、主要機器の実行コマンドを受信するとＭＣＣ（４５０）に補助機器の実行コマンドを送信する。
【０１１７】
ＭＣＣ（４５０）は、ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）から補助機器の実行コマンドを受信すると、補助機器を作動させる。ＭＣＣ（４５０）はモータを駆動するためのスタータ（starter）を集めた装置である。スタータの各々は、モータの過負荷（overload）、故障電流（fault current）等に対して保護（protection）機能を備えている。
【０１１８】
補助機器計器（４７０）は補助機器（４６０）の周辺に設置され、補助機器（４６０）の状態を測定して補助機器（４６０）の状態に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に送信する。
【０１１９】
補助機器計器（４７０）は、圧力計（Pressure switch）又は流量計（Flow transmitter）であり得る。また、圧力計と流量計の両方が補助機器計器として設置され得る。
【０１２０】
圧力計は、主要機器（４３０）に冷却媒体が供給されるパイプの圧力を測定する。主要機器（４３０）を冷却する冷却媒体は、水、空気又は油であり、冷却媒体を主要機器（４３０）に供給するため、冷却媒体が水である場合には冷却ポンプモータが使用され、冷却媒体が空気である場合には送風モータが使用され、冷却媒体が油である場合には潤滑モータが使用される。これらの冷却媒体を供給する冷却ポンプモータ、送風モータ又は潤滑モータが作動すると、冷却媒体が供給されるパイプの圧力が変化する。従って、冷却媒体が供給されるパイプの圧力をチェックして、補助機器である冷却ポンプモータ、送風モータ又は潤滑モータが正常に作動しているか否かを判断することができる。
【０１２１】
トップドライブは水で冷却され、そのために冷却ポンプが使用される。すなわち、冷却ポンプによってトップドライブに水が流入するパイプで流量計が設置される。冷却ポンプは冷却ポンプモータによって作動される。ＭＭＣが冷却ポンプモータを作動させて冷却ポンプが作動されると、トップドライブに水が流入するパイプにおける水量が変化する。従って、流量計の値を確認して補助機器である冷却ポンプモータが作動しているか否かを判断することができる。
【０１２２】
ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）は、補助機器計器（４７０）から補助機器（４６０）の状態に関する情報を受信して補助機器（４６０）が正常に作動しているか否かを判断する。そして、補助機器（４６０）が正常に作動すると判断されたら、ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）は主要機器（４３０）を作動させる。
【０１２３】
また、補助機器計器（４７０）は、補助機器（４６０）の状態を測定して補助機器（４６０）の状態に関する情報をＭＣＣ（４５０）に送信することができる。その後、ＭＣＣ（４５０）は受信した補助機器（４６０）の状態に関する情報に基づいて補助機器（４６０）を制御することができる。
【０１２４】
例えば、補助機器（４６０）が送風モータ又は潤滑モータであり、補助機器計器（４７０）が圧力計である場合、ＭＣＣ（４５０）は圧力計から受信された圧力が第６臨界値以下であれば補助機器（４６０）の速度を上げ、受信された圧力が第７臨界値以上であれば補助機器（４６０）の速度を下げることができる。このとき、第７臨界値は第６臨界値よりも大きい。
【０１２５】
又は、主要機器（４３０）がトップドライブモータであって補助機器（４６０）が冷却モータで補助機器計器（４７０）が流量計である場合、ＭＣＣ（４５０）は流量計から受信した流量が第８臨界値以下であれば補助機器（４６０）の速度を上げ、受信された流量が第９臨界値以上であれば補助機器（４６０）の速度を下げることができる。このとき、第９臨界値は第８臨界値より大きい。
【０１２６】
主要機器計器（４４０）は主要機器（４３０）の周辺に設置され、主要機器（４３０）の状態を測定して主要機器（４３０）の状態に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に送信する。
【０１２７】
巻線温度センサ（Winding temperature sensor）、ベアリング温度センサ（Bearing temperature sensor）、エンコーダセンサ（Encoder sensor）、水分センサ（Moisture sensor）のうち少なくとも一つが主要機器計器（４４０）として設置され得る。
【０１２８】
巻線温度センサは主要機器（４３０）の巻線の温度を測定し、巻線の温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に送信する。ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）は、巻線の温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、第２臨界値以上であれば主要機器（４３０）の運転を停止させることができる。このとき、第２臨界値は第１臨界値より高い。
【０１２９】
ベアリング温度センサは主要機器（４３０）のベアリングの温度を測定し、ベアリングの温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に送信する。ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）は、巻線の温度が第３臨界値以上であればアラームを鳴らし、第４臨界値以上であれば主要機器（４３０）の運転を停止させることができる。このとき、第４臨界値は第３臨界値より高い。
【０１３０】
エンコーダセンサは、主要機器（４３０）の回転速度と回転角度を感知して回転速度と回転角度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に送信する。
【０１３１】
水分センサは主要機器（４３０）の湿気を感知して、湿気に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に送信する。ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）は、主要機器（４３０）の湿気が高かったらモータスペースヒータ（motor space heater）を作動させて主要機器（４３０）の内部の湿気を除去することができる。例えば、ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）は、主要機器（４３０）の内部の湿度が第５臨界値以上であれば、モータスペースヒータを作動させることができる。
【０１３２】
次に、図５を参照して、本発明の実施形態に係る掘削船における掘削設備の補助機器制御方法を説明する。図５は、本発明の実施形態に係る掘削船における掘削設備の補助機器制御（モニタリング）方法を示したフロー図である。
【０１３３】
掘削設備制御器（４１０）がＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に主要機器の実行コマンドを送信すると（Ｓ５１０）、ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）がＭＣＣ（４５０）に補助機器の実行コマンドを送信する（Ｓ５２０）。その後、ＭＭＣ（４５０）が補助機器（４６０）を作動させる。
【０１３４】
補助機器計器（４７０）がＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に補助機器（４６０）の状態に関する情報を送信し（Ｓ５３０）、ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）は受信した補助機器（４６０）の状態に関する情報に基づいて補助機器（４６０）が正常に作動しているか否かを判断する。
【０１３５】
ＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）は、補助機器（４６０）が正常に作動すると判断されると主要機器（４３０）を作動させる（Ｓ５４０）。また、主要機器計器（４４０）が主要機器（４３０）の状態を測定して主要機器（４３０）の状態に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器（４２０）に送信する（Ｓ５５０）。
【０１３６】
以上の説明は、本発明における技術思想の単に例示的な説明に過ぎない。本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性を超えない範囲で様々な修正と変形が可能である。従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するのではなく、説明するためのものであって、これらの実施例により、本発明の技術思想の範囲は限定されない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈すべきであり、均等範囲内のすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈すべきである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月18日(2017.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削船における掘削設備の補助機器の制御装置において、
主要機器に関連した補助機器が正常に作動すると前記主要機器を作動させるＤＣ／ＡＣ変換器；
前記主要機器を作動させるために主要機器の実行コマンドを前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信する掘削設備制御器；及び
前記補助機器を作動させるＭＣＣ；
を備え、
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記掘削設備制御器から前記主要機器の実行コマンドを受信すると、前記補助機器を作動させるため前記ＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信して、
前記ＭＣＣは、前記ＤＣ／ＡＣ変換器から前記補助機器の実行コマンドを受信すると、前記補助機器を作動させて、
前記補助機器は前記主要機器が作動するために予め作動しなければならない機器であることを特徴とする、補助機器制御装置。
【請求項２】
前記補助機器の周辺に設置されて前記補助機器の状態を測定する補助機器計器をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の補助機器制御装置。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することを特徴とする、請求項２に記載の補助機器制御装置。
【請求項４】
前記補助機器計器は、前記主要機器に冷却媒体が供給されるパイプに設置された圧力計であり、前記ＭＭＣは、前記圧力計から受信された前記圧力が第１臨界値以下であれば前記補助機器の速度を上げ、前記圧力が第２臨界値以上であれば前記補助機器の速度を下げ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高いことを特徴とする、請求項２に記載の補助機器制御装置。
【請求項５】
前記主要機器はトップドライブモータであり、
前記補助機器計器は、前記トップドライブモータによって駆動されるトップドライブに水が流入するパイプで設置された流量計であることを特徴とする、請求項２に記載の補助機器制御装置。
【請求項６】
前記ＭＣＣは、前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信し、前記受信された補助機器の状態に関する情報に基づいて前記補助機器を制御させることを特徴とする、請求項２に記載の補助機器制御装置。
【請求項７】
前記主要機器の周辺に設置されて前記主要機器の状態を測定する主要機器計器をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の補助機器制御装置。
【請求項８】
前記主要機器計器は前記主要機器の巻線の温度を測定し、巻線の温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信する巻線温度センサであり、
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は前記巻線の温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記巻線の温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高いことを特徴とする、請求項７に記載の補助機器制御装置。
【請求項９】
前記主要機器計器は前記主要機器のベアリングの温度を測定してベアリングの温度に関する情報をＤＣ／ＡＣ変換器に送信するベアリング温度センサであり、
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は前記ベアリングの温度が第１臨界値以上であればアラームを鳴らし、前記ベアリングの温度が第２臨界値以上であれば前記主要機器の運転を停止させ、前記第２臨界値は前記第１臨界値より高いことを特徴とする、請求項７に記載の補助機器制御装置。
【請求項１０】
前記主要機器計器は、前記主要機器の回転速度と回転角度を感知して前記回転速度と前記回転角度に関する情報を前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するエンコーダセンサであることを特徴とする、請求項７に記載の補助機器制御装置。
【請求項１１】
前記主要機器計器は、前記主要機器の湿度を測定して前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信する水分センサであり、
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記湿度が臨界値以上であればモータスペースヒータを作動させて前記主要機器の内部の湿気を除去することを特徴とする、請求項７に記載の補助機器制御装置。
【請求項１２】
掘削船における掘削設備の補助機器の制御方法において、
掘削設備制御器が主要機器を作動させるために主要機器の実行コマンドをＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップ；
前記ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器に関連する補助機器を作動させるためＭＣＣに補助機器の実行コマンドを送信するステップ；
前記ＭＭＣが前記補助機器を作動させるステップ；
前記補助機器が正常に作動すると、前記ＤＣ／ＡＣ変換器が前記主要機器を作動させるステップを備え、
前記補助機器は、前記主要機器が作動するために予め作動しなければならない機器であることを特徴とする、補助機器の制御方法。
【請求項１３】
補助機器計器が前記補助機器の状態を測定して前記補助機器の状態に関する情報を前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載の補助機器の制御方法。
【請求項１４】
前記ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記補助機器計器から前記補助機器の状態に関する情報を受信して前記補助機器が正常に作動するか否かを判断することを特徴とする、請求項１３に記載の補助機器の制御方法。
【請求項１５】
主要機器計器が前記主要機器の状態を測定して前記主要機器の状態に関する情報を前記ＤＣ／ＡＣ変換器に送信するステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１４に記載の補助機器の制御方法。
【国際調査報告】
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