KR20220168910A - Method and system for ship engine management using 3d modeling image - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법 및 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 인공지능을 통하여 선박의 엔진 상태를 자동으로 감지하고, 3차원 모델링 이미지에 엔진 상태를 표시하여 선박 엔진을 관리하는 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for managing a ship engine using a 3D modeling image. More specifically, it relates to a method for managing a ship engine by automatically detecting the engine state of a ship through artificial intelligence and displaying the engine state in a 3D modeling image, and a system using the same.
인공지능(Artificial Intelligence, AI) 시스템은 인간 수준의 지능을 구현하는 컴퓨터 시스템이며, 기존 규칙 기반 스마트 시스템과 달리 기계가 스스로 학습하고 판단하며 똑똑해지는 시스템이다. 인공지능 시스템은 사용할수록 인식률이 향상되고 사용자 취향을 보다 정확하게 이해할 수 있게 되어, 기존 규칙 기반 스마트 시스템은 점차 딥러닝 기반 인공지능 시스템으로 대체되고 있다.An artificial intelligence (AI) system is a computer system that implements human-level intelligence, and unlike existing rule-based smart systems, machines learn, judge, and become smarter on their own. The more AI systems are used, the higher the recognition rate and the more accurate understanding of user preferences, so existing rule-based smart systems are gradually being replaced by deep learning-based AI systems.
인공지능 기술은 기계학습(딥러닝) 및 기계학습을 활용한 요소 기술들로 구성된다. 기계학습은 입력 데이터들의 특징을 스스로 분류/학습하는 알고리즘 기술이며, 요소기술은 딥러닝 등의 기계학습 알고리즘을 활용하는 기술로서, 언어적 이해, 시각적 이해, 추론/예측, 지식 표현, 동작 제어 등의 기술 분야로 구성된다.Artificial intelligence technology consists of machine learning (deep learning) and element technologies using machine learning. Machine learning is an algorithm technology that classifies/learns the characteristics of input data by itself, and element technology is a technology that utilizes machine learning algorithms such as deep learning, such as linguistic understanding, visual understanding, inference/prediction, knowledge expression, motion control, etc. consists of the technical fields of
선박은 물에 떠서 사람 ·가축 ·물자를 싣고, 물 위로 이동할 수 있는 구조물. 넓게는 물 위의 교통기관을 총칭하는 것으로서, 엔진에 의하여 물 위를 이동하는 이동수단이다. 선박의 경우, 장시간 운행을 하는 경우가 많아 해상에서 주기적으로 엔진 상태를 점검한다.A vessel is a structure that floats on water and can carry people, livestock, and goods and move on water. Broadly, it is a general term for transportation on water, and it is a means of transportation that moves on water by means of an engine. In the case of ships, there are many cases in which they operate for a long time, so the condition of the engine is periodically checked at sea.
일반적으로, 선박의 엔진 관리 시스템은 엔진의 출력을 실시간으로 체크하는 등 엔진에 직접 설치된 센서를 통하여 즉각적인 상태를 감지하는 방식으로 이루어진다. 그 결과, 엔진의 출력이 현저히 줄어들거나 과출력이 발생하는 등 이상이 생긴 이후에서야 엔지니어가 현장에 출동하여, 엔진을 정비하게 된다. In general, a ship's engine management system is configured to detect an immediate state through a sensor directly installed on an engine, such as checking an engine's output in real time. As a result, an engineer is dispatched to the site and repairs the engine only after an abnormality such as a significant reduction in engine output or excessive output occurs.
이처럼 종래에는 엔진에 이상이 생긴 이후에서야 고장 상태임이 확인되었고, 이는 선박의 운행에 큰 지장을 주는 문제점을 가지고 었다. 따라서, 인공지능 알고리즘 등을 확인하여 엔진의 상태를 실시간으로 분석하고, 이를 통하여 엔진의 이상 상태를 예측할 수 있는 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다. As such, in the prior art, it was confirmed that the engine was in a faulty state only after an abnormality occurred, which had a problem that greatly hindered the operation of the ship. Therefore, there is an increasing need for a technology capable of analyzing the state of the engine in real time by checking artificial intelligence algorithms, etc., and predicting the abnormal state of the engine through this.
본 발명의 목적은 3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method and system for managing a ship engine using a 3D modeling image.
또한, 본 발명의 목적은 군집화 알고리즘을 통하여 엔진 소음을 기초로 엔진의 이상 상태를 감지할 수 있는 선박 엔진 관리 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to provide a ship engine management method and system capable of detecting an abnormal state of an engine based on engine noise through a clustering algorithm.
또한, 본 발명의 목적은 엔진의 이상 상태를 3차원 모델링 이미지에 표시하여 관리자가 엔진의 이상 상태를 직관적으로 인지할 수 있는 선박 엔진 관리 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a ship engine management method and system in which a manager can intuitively recognize the abnormal state of an engine by displaying the abnormal state of the engine in a 3D modeling image.
또한, 본 발명의 목적은 선박용 엔진의 출력, 속도, 배기량 등을 가중치에 반영하여, 보다 정확한 예측 모델을 생성할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to provide a method and system capable of generating a more accurate predictive model by reflecting the power, speed, displacement, and the like of a marine engine in weights.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 선박의 3차원 모델링 이미지를 준비하는 단계, 상기 선박의 엔진 소음을 수신하는 단계, 상기 엔진 소음을 기초로 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계, 상기 K-중심 군집화 과정을 기초로 최종적인 2개의 클러스터를 생성하는 단계, 상기 2개의 클러스터 각각의 평균값을 추출하는 단계, 상기 각각의 평균값 간의 최종 거리값을 추출하는 단계, 상기 최종 거리값을 기초로 엔진 상태 정보를 획득하는 단계 및 상기 엔진 상태 정보를 상기 3차원 모델링 이미지에 표시하는 단계를 포함할 수 있다. In order to solve the above problems, the present invention provides the steps of preparing a 3D modeling image of a ship, receiving engine noise of the ship, performing a K-center clustering process based on the engine noise, and the K -generating the final two clusters based on the centroid clustering process, extracting the average value of each of the two clusters, extracting the final distance value between the average values, and engine based on the final distance value The method may include acquiring state information and displaying the engine state information on the 3D modeling image.
또한, 상기 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계는 상기 엔진 소음에 대하여 임의의 K개의 데이터를 추출하는 단계, 상기 K개의 데이터를 중심으로 복수의 클러스터를 생성하는 단계, 상기 복수의 클러스터 각각의 중심값을 추출하는 단계, 상기 중심값 간의 중간 거리값을 추출하는 단계, 상기 중간 거리값을 기초로 가장 거리가 짧은 클러스터에 데이터를 할당하는 단계 및 상기 할당된 데이터를 포함하여 클러스터의 중심을 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the performing of the K-center clustering process may include extracting random K pieces of data for the engine noise, generating a plurality of clusters centered on the K pieces of data, and performing the center of gravity of each of the plurality of clusters. extracting a value, extracting a median distance value between the center values, allocating data to a cluster having the shortest distance based on the median distance value, and updating the center of the cluster including the allocated data steps may be included.
또한, 상기 선박은 복수의 엔진을 포함하고, 상기 엔진 소음은 상기 복수의 엔진 각각에 대응되는 복수의 센서로부터 개별적으로 수신될 수 있다. In addition, the vessel may include a plurality of engines, and the engine noise may be individually received from a plurality of sensors corresponding to each of the plurality of engines.
또한, 상기 3차원 모델링 이미지는 상기 복수의 엔진에 대응되는 복수의 엔진 이미지를 포함하고, 상기 복수의 엔진 이미지는 상기 복수의 엔진에 대한 엔진 상태 정보를 포함할 수 있다. Also, the 3D modeling image may include a plurality of engine images corresponding to the plurality of engines, and the plurality of engine images may include engine state information on the plurality of engines.
또한, 상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 상술한 방법을 수행하게 할 수 있다. In addition, in order to solve the above problems, the present invention is a non-transitory computer readable medium storing instructions, and when the instructions are executed by a processor, the processor can perform the above-described method.
또한, 상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 선박에 포함된 엔진으로부터 엔진 소음을 감지하는 센싱부, 상기 엔진 소음을 기초로 상기 엔진에 대한 엔진 상태 정보를 생성하고 상기 선박에 대한 3차원 모델링 이미지를 저장하는 컴퓨팅 장치 및 상기 3차원 모델링 이미지에 상기 엔진 상태 정보를 함께 표시하는 디스플레이 장치를 포함하되, 상기 컴퓨팅 장치는 상기 엔진 소음을 기초로 상기 엔진 상태 정보를 생성하기 위한 K-중심 군집화 과정을 수행하고, 상기 K-중심 군집화 과정을 통하여 최종적으로 2개의 클러스터를 생성하며, 상기 2개의 클러스터를 기초로 상기 엔진 상태 정보를 생성할 수 있다. In addition, in order to solve the above problems, the present invention generates a sensing unit for detecting engine noise from an engine included in a ship, generates engine state information for the engine based on the engine noise, and performs 3D modeling of the ship. A computing device for storing an image and a display device for displaying the engine state information together with the 3D modeling image, wherein the computing device performs a K-center clustering process for generating the engine state information based on the engine noise , and finally generate two clusters through the K-center clustering process, and generate the engine state information based on the two clusters.
본 발명은 3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법 및 시스템을 제공할 수 있는 효과를 가진다. The present invention has an effect of providing a method and system for managing a ship engine using a 3D modeling image.
또한, 본 발명은 코팅 조성물을 통하여 센싱부를 부식으로부터 보호할 수 있음과 동시에, 오랜 시간이 지나더라도 정밀한 엔진 소음을 감지할 수 있는 효과를 가진다. In addition, the present invention can protect the sensing unit from corrosion through the coating composition, and at the same time has an effect of accurately detecting engine noise even after a long time.
또한, 본 발명은 엔진의 이상 상태를 3차원 모델링 이미지에 표시하여 관리자가 엔진의 이상 상태를 직관적으로 인지할 수 있는 효과를 가진다. In addition, the present invention has an effect that a manager can intuitively recognize the abnormal state of the engine by displaying the abnormal state of the engine on a 3D modeling image.
또한, 본 발명은 선박용 엔진의 출력, 속도, 배기량 등을 가중치에 반영하여, 보다 정확한 예측 모델을 생성할 수 있는 효과를 가진다. In addition, the present invention has an effect of generating a more accurate predictive model by reflecting the output, speed, displacement, and the like of the marine engine to weights.
본 발명에 따라 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable according to the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 엔진 소음을 기초로 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 최종적인 2개의 클러스터를 나타낸 그래프이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 시스템을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 컴퓨팅 장치를 간략히 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 3차원 모델링 이미지의 일 예시를 나타낸 것이다.
본 명세서에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 명세서에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 명세서의 기술적 특징을 설명한다.1 illustrates a ship engine management method using a 3D modeling image according to the present invention.
2 shows steps of performing a K-center clustering process based on engine noise according to the present invention.
3 is a graph showing the final two clusters according to the present invention.
4 and 5 show a ship engine management system using a 3D modeling image according to the present invention.
6 is a simplified representation of a computing device in accordance with the present invention.
7 shows an example of a 3D modeling image according to the present invention.
The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid understanding of the present specification, provide examples of the present specification and describe technical features of the present specification together with the detailed description.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the embodiment disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
이하, 상술한 내용들을 바탕으로 본 명세서의 바람직한 일 실시예에 따른, 3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법 및 시스템에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a ship engine management method and system using a 3D modeling image according to a preferred embodiment of the present specification based on the above description will be described in detail as follows.
또한, 본 발명에 따른 3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법의 주체는 선박 엔진 관리를 위한 시스템, 해당 시스템에 포함되는 컴퓨팅 장치, 또는 해당 컴퓨팅 장치에 포함되는 프로세서일 수 있다. In addition, a subject of the method for managing a ship engine using a 3D modeling image according to the present invention may be a system for managing a ship engine, a computing device included in the system, or a processor included in the computing device.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법을 나타낸 것이다. 1 illustrates a ship engine management method using a 3D modeling image according to the present invention.
도 1에 따르면, 본 발명에 따른 선박 엔진 관리 방법은, 선박의 3차원 모델링 이미지를 준비하는 단계(S1100), 선박의 엔진 소음을 수신하는 단계(S1200), 엔진 소음을 기초로 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계(S1300), K-중심 군집화 과정을 기초로 최종적인 2개의 클러스터를 생성하는 단계(S1400), 2개의 클러스터 각각의 평균값을 추출하는 단계(S1500), 각각의 평균값 간의 최종 거리값을 추출하는 단계(S1600), 최종 거리값을 기초로 엔진 상태 정보를 획득하는 단계(S1700) 및 엔진 상태 정보를 3차원 모델링 이미지에 표시하는 단계(S1800)를 포함할 수 있다.According to FIG. 1, the ship engine management method according to the present invention includes preparing a 3D modeling image of the ship (S1100), receiving engine noise of the ship (S1200), and performing K-center clustering based on the engine noise. The step of performing the process (S1300), the step of generating the final two clusters based on the K-center clustering process (S1400), the step of extracting the average value of each of the two clusters (S1500), the final distance between each average value It may include extracting a value (S1600), obtaining engine state information based on the final distance value (S1700), and displaying the engine state information on a 3D modeling image (S1800).
선박의 3차원 모델링 이미지를 준비하는 단계(S1100)는 메모리에 저장된 3차원 모델링 이미지를 로드(load)하는 단계일 수 있다. 3차원 모델링 이미지는 해당 선박에 대한 3차원 모델링 이미지로서, 예를 들면 캐드(CAD) 이미지일 수 있다. Preparing a 3D modeling image of a ship (S1100) may be a step of loading a 3D modeling image stored in a memory. The 3D modeling image is a 3D modeling image of a corresponding ship, and may be, for example, a CAD image.
선박의 엔진 소음을 수신하는 단계(S1200)는 엔진 주변에 설치된 센서로부터 엔진 소음을 수신하는 단계일 수 있다. 복수의 엔진이 구비된 경우, 각각의 엔진 주변에 센서를 설치하여, 각각의 엔진 소음을 별개로 수신할 수 있다. Receiving engine noise of the ship (S1200) may be a step of receiving engine noise from a sensor installed around the engine. When a plurality of engines are provided, sensors may be installed around each engine to separately receive engine noise.
엔진 소음을 기초로 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계(S1300)는 군집화를 위한 알고리즘의 하나인 K-중심 군집화 알고리즘을 통하여, 엔진 소음을 분류하기 위한 단계일 수 있다. The step of performing the K-center clustering process based on the engine noise (S1300) may be a step for classifying the engine noise through the K-center clustering algorithm, which is one of the algorithms for clustering.
도 2는 본 발명에 따른 엔진 소음을 기초로 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계를 나타낸 것이다. 2 shows steps of performing a K-center clustering process based on engine noise according to the present invention.
도 2에 따르면, 본 발명에 따른 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계(S1300)는, 상기 엔진 소음에 대하여 임의의 K개의 데이터를 추출하는 단계(S1310), 상기 K개의 데이터를 중심으로 복수의 클러스터를 생성하는 단계(S1320), 상기 복수의 클러스터 각각의 중심값을 추출하는 단계(S1330), 상기 중심값 간의 중간 거리값을 추출하는 단계(S1340), 상기 중간 거리값을 기초로 가장 거리가 짧은 클러스터에 데이터를 할당하는 단계(S1350) 및 상기 할당된 데이터를 포함하여 클러스터의 중심을 업데이트하는 단계(S1360)를 포함할 수 있다. According to FIG. 2, the step of performing the K-center clustering process according to the present invention (S1300) includes the step of extracting random K pieces of data with respect to the engine noise (S1310), and a plurality of data centered on the K pieces of data. Generating a cluster (S1320), extracting the central value of each of the plurality of clusters (S1330), extracting an intermediate distance value between the central values (S1340), based on the intermediate distance value, It may include allocating data to the short cluster (S1350) and updating the center of the cluster including the allocated data (S1360).
본 발명에서 중간 거리값은 최종적인 2개의 클러스터를 생성하는 군집화 과정에서의 클러스터 간의 거리값을 의미할 수 있다. In the present invention, the median distance value may mean a distance value between clusters in a clustering process for generating two final clusters.
이때, 엔진 소음은 파장으로 측정되므로, 진동수(Hz) 및 진폭(dB)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 각각의 엔진 소음에 대한 진동수(Hz) 및 진폭(dB)에 대한 정보는 하기 도 3에서 설명된다. In this case, since the engine noise is measured as a wavelength, information on the frequency (Hz) and the amplitude (dB) may be included. Information on the frequency (Hz) and amplitude (dB) of each engine noise is described in FIG. 3 below.
이때, 엔진 소음을 기초로 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계(S1300)는 하기 유클리드 거리를 나타내는 수학식 1에 의하여 군집화 과정을 수행할 수 있다. At this time, in the step of performing the K-center clustering process based on the engine noise (S1300), the clustering process may be performed according to Equation 1 representing the Euclidean distance below.
[수학식 1][Equation 1]
(단, d는 거리값, (x, y)는 좌표값으로서, x는 진동수(Hz)에 대응되고, y는 진폭(dB)에 대응함)(However, d is a distance value, (x, y) is a coordinate value, x corresponds to frequency (Hz), and y corresponds to amplitude (dB))
도 3은 본 발명에 따른 최종적인 2개의 클러스터를 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing the final two clusters according to the present invention.
도 3에 따르면, x축은 특징 1로서 진동수(Hz)에 대응되고, y축은 특징 2로서 진폭(dB)에 대응될 수 있다. 클러스터 1은 보다 낮은 진동수(Hz) 및 진폭(dB)에 대한 것으로서 안정적인 엔진 상태를 의미할 수 있다. 클러스터 2는 보다 높은 진동수(Hz) 및 진폭(dB)에 대한 것으로서 불안정한 엔진 상태를 의미할 수 있다. 각각의 점들은 각각의 엔진 소음의 진동수(Hz) 및 진폭(dB)의 크기를 좌표로 나타낸 것으로서, 특정 시점에서의 크기를 의미할 수 있다. 즉, 엔진 소음으로부터 형성된 클러스터의 거리에 따라 엔진 상태가 분석될 수 있다. According to FIG. 3 , the x-axis may correspond to frequency (Hz) as feature 1, and the y-axis may correspond to amplitude (dB) as feature 2. Cluster 1 is for a lower frequency (Hz) and amplitude (dB) and may mean a stable engine condition. Cluster 2 is for a higher frequency (Hz) and amplitude (dB) and may mean an unstable engine condition. Each dot represents the size of the frequency (Hz) and amplitude (dB) of each engine noise as coordinates, and may mean the size at a specific point in time. That is, the engine state can be analyzed according to the distance of the cluster formed from the engine noise.
본 발명에 따른 선박 엔진 관리 방법은 클러스터 1과 클러스터 2의 최종 거리값을 추출하고, 최종 거리값을 기초로 해당 선박용 엔진에 대한 이상 상태 정보를 획득/생성할 수 있다. The ship engine management method according to the present invention may extract final distance values of cluster 1 and cluster 2, and obtain/generate abnormal state information on the corresponding ship engine based on the final distance values.
이때, 본 발명에 따른 최종 거리값은 다음과 같은 순서로 추출될 수 있다. At this time, the final distance value according to the present invention can be extracted in the following order.
(1) 클러스터 1의 제1 평균값(x1, y1) 및 클러스터 2의 제2 평균값(x2, y2)을 추출(1) Extracting the first average value (x1, y1) of cluster 1 and the second average value (x2, y2) of cluster 2
(2) 제1 평균값 및 제2 평균값은 각각 좌표값이고, 제1 평균값 및 제2 평균값 사이의 최종 거리값(L)을 하기 수학식 2를 기초로 추출(2) The first average value and the second average value are coordinate values, respectively, and the final distance value (L) between the first average value and the second average value is extracted based on Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
(단, (x1, y1)은 클러스터 1의 평균값을 기초로 생성된 좌표값이고, (x2, y2)은 클러스터 2의 평균값을 기초로 생성된 좌표값임)(However, (x1, y1) is a coordinate value generated based on the average value of cluster 1, and (x2, y2) is a coordinate value generated based on the average value of cluster 2)
본 발명은 추출된 최종 거리값(L)이 미리 설정된 거리값보다 큰 경우, 해당 엔진에 이상이 발생하거나 이상 상태가 발생할 예정인 것으로 판단하고, 본 발명은 이를 기초로 엔진에 대한 이상 상태 정보를 획득/생성할 수 있다. In the present invention, when the extracted final distance value (L) is greater than a preset distance value, it is determined that an abnormality has occurred or an abnormal state is expected to occur in the corresponding engine, and the present invention obtains abnormal state information about the engine based on this. /can be created.
또한, 본 발명에 따른 선박 엔진 관리 방법은 엔진 종류에 따라 다른 최종 거리값(L)을 추출할 수 있다. 일반적으로 선박용 엔진은 선박의 크기, 무게, 용량 및 선박에 설치되는 엔진의 개수 등을 고려한 출력을 가질 수 있다. 따라서, 선박용 엔진의 경우, 최종 거리값(L)에 보정 계수를 곱하고, 이를 기초로 미리 설정된 거리값과 비교하는 것이 보다 효율적이다. 이를 보정된 최종 거리값(L')이라고 하고 하기 수학식 3 및 수학식 4를 기초로 추출될 수 있다. In addition, the ship engine management method according to the present invention may extract a different final distance value (L) according to the type of engine. In general, a ship engine may have an output considering the size, weight, capacity, and number of engines installed in the ship. Therefore, in the case of a marine engine, it is more efficient to multiply the final distance value (L) by a correction coefficient and compare it with a preset distance value based on this. This is referred to as the corrected final distance value (L') and can be extracted based on Equations 3 and 4 below.
[수학식 3][Equation 3]
(단, (x1, y1)은 클러스터 1의 평균값을 기초로 생성된 좌표값이고, (x2, y2)은 클러스터 2의 평균값을 기초로 생성된 좌표값임)(However, (x1, y1) is a coordinate value generated based on the average value of cluster 1, and (x2, y2) is a coordinate value generated based on the average value of cluster 2)
[수학식 4][Equation 4]
단, 배기량의 단위는 cc이고, 출력의 단위는 kW이며, 엔진 속도의 단위는 rpm일 수 있다. 이때,α는 선박용 엔진의 스펙에 따라 최종 거리값을 보정하여 엔진 이상 상태에 대한 정보가 보다 정확하게 도출되도록 보정하기 위한 하나의 상수로서 그 단위는 무시될 수 있다. 또한, 상수 α는 선박용 엔진에서 사용된 연료가 디젤(Diesel)인 경우에 사용될 수 있다. However, the unit of displacement may be cc, the unit of output may be kW, and the unit of engine speed may be rpm. In this case, α is a constant for correcting the final distance value according to the specifications of the marine engine so that information on the engine abnormal state is more accurately derived, and its unit can be ignored. In addition, the constant α may be used when the fuel used in the marine engine is diesel.
또한, 수학식 4는 선박용 엔진이 디젤 연료를 사용하는 엔진인 경우를 가정하여 산출된 것일 수 있다. Also, Equation 4 may be calculated assuming that the marine engine is an engine using diesel fuel.
이처럼, 수학식 3 및 수학식 4를 이용한 보정된 최종 거리값(L')을 기초로 화재 발생 정보를 생성하는 경우, 선박용 엔진에 대한 이상 상태 정보가 보다 정확하게 도출될 수 있는 효과가 있다. In this way, when the fire occurrence information is generated based on the corrected final distance value L' using Equations 3 and 4, there is an effect that abnormal state information on the marine engine can be more accurately derived.
[실험예: 수중 잠수체의 퇴적 상태 테스트][Experimental Example: Sedimentation test of underwater submersible]
본 발명에 따른 수중 잠수체의 퇴적 상태를 예측한 결과와 실제 동일한 환경에서 수중 잠수체의 퇴적 상태의 일치 여부를 확인하기 위하여, 아래와 같이 테스트를 수행하였다. In order to confirm whether the result of predicting the deposition state of the underwater submersible according to the present invention and the accumulation state of the underwater submersible in the same environment as the actual environment matched, the following test was performed.
이때, 수중 잠수체가 퇴적되는 지점의 수압의 변화량은 동일하고, 동일한 수중 잠수체를 사용하여 point 밀도 역시 동일하며, 수중 잠수체의 기울기 변화량 역시 동일한 것으로 설정한다. At this time, the change in water pressure at the point where the underwater submersible is deposited is the same, the point density is also the same using the same underwater submersible, and the inclination change of the underwater submersible is also set to be the same.
해당 분야의 전문가 5명을 대상으로 예측된 모델과 실제 퇴적된 상태를 비교하고 그 일치성에 대한 판단을 요청하였다. 해당 분야의 전문가 5명은 10점 만점을 기준으로 일치성에 대한 평가를 진행하였다. Five experts in the field compared the predicted model with the actual deposited state and asked for a judgment on the consistency. Five experts in the field evaluated the concordance on a scale of 10 points.
상기 표 1의 결과에서 확인할 수 있듯이, 5인의 전문가에게 평가를 의뢰한 결과, 본 발명에 따른 수중 잠수체 매몰 모델 생성 시스템에 있어서, 가중치를 부여하여 학습시킨 경우의 평균 점수는 8.18점인 것이 확인되었다. 가중치를 부여하지 않고 학습시킨 경우의 평균 점수는 6.5점인 것이 확인되었다. 즉, 본 발명에 따른 가중치를 부여하여 학습을 진행시키는 경우, 보다 높은 정확도를 가지는 것으로 확인된다. As can be seen from the results of Table 1, as a result of requesting evaluation by 5 experts, it was confirmed that the average score when learning with weights was 8.18 in the underwater submersible burial model generation system according to the present invention. . It was confirmed that the average score when learning without weighting was 6.5 points. That is, when learning proceeds by assigning weights according to the present invention, it is confirmed to have higher accuracy.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 시스템을 나타낸 것이다. 4 and 5 show a ship engine management system using a 3D modeling image according to the present invention.
도 4 및 도 5에 따르면, 본 발명에 따른 선박 엔진 관리 시스템은 센싱부(120), 컴퓨팅 장치(200) 및 디스플레이 장치(300)를 포함할 수 있다.According to FIGS. 4 and 5 , the ship engine management system according to the present invention may include a
본 발명에 따른 센싱부(120)는, 선박(10)에 포함된 엔진(이하, 선박용 엔진, 110)으로부터 엔진 소음을 감지할 수 있다. 엔진 소음은 선박용 엔진에서 발생하는 모든 진동을 포함할 수 있다. 센싱부(120)는 감지한 엔진 소음을 전기 신호로 전환하고, 전환된 전기 신호를 컴퓨팅 장치(200)로 전송할 수 있다. 센싱부(120)는 소음 감지 센서일 수 있다. 일반적으로, 소음 감지 센서는 플라스틱 소재의 케이스를 포함하고, 측정을 위한 구성은 케이스의 내부에 구비될 수 있다. The
본 발명에 따른 컴퓨팅 장치(200)는, 엔진 소음을 기초로 엔진(110)에 대한 엔진 상태 정보를 생성할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(200)는 선박에 대한 3차원 모델링 이미지를 저장하고, 저장된 3차원 모델링 이미지를 불러올 수 있다. The
본 발명에 따른 디스플레이 장치(300)는, 컴퓨팅 장치(200)에서 처리되는 영상 정보를 시각 정보로 출력할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(300)는 프로세서로부터 화면 데이터를 수신하여 사용자가 감각을 통하여 이를 확인할 수 있도록 표시하는 장치를 의미할 수 있다. 디스플레이 장치(300)는 자발광 디스플레이 패널 또는 비자발광 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 자발광 디스플레이 패널로는 예를 들어 백라이트가 필요하지 않은 OLED 패널 등이 예시될 수 있고, 비자발광 디스플레이 패널로는 예를 들어 백라이트가 필요한 LCD 패널 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
디스플레이 장치(300)는 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 약칭함)에, 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.The
본 발명에 따른 디스플레이 장치(300)는 3차원 모델링 이미지에 상기 엔진 상태 정보를 함께 표시할 수 있다. 디스플레이 장치(300)는 컴퓨팅 장치(200)로부터 영상 정보를 수신하고, 이를 표시할 수 있다. The
본 발명에 따른 컴퓨팅 장치(200)는 엔진 소음을 기초로 상기 엔진 상태 정보를 생성하기 위한 K-중심 군집화 과정을 수행하고, K-중심 군집화 과정을 통하여 최종적으로 2개의 클러스터를 생성하며, 2개의 클러스터를 기초로 엔진 상태 정보를 생성할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(200)가 2개의 클러스터를 생성하고, 엔진 상태 정보를 생성하는 구체적인 내용은 상술한 도 1 내지 도 3에 대한 내용과 동일하거나 중복되므로 생략한다. The
도 5에 따르면, 본 발명에 따른 선박(10)은 복수의 선박용 엔진(110)을 포함할 수 있고, 본 발명에 따른 센싱부(120)는 복수의 선박용 엔진(110)에 대응되는 숫자로 구비될 수 있다. 본 발명에 따른 센싱부(120)는 복수개일 수 있고, 각각의 센싱부(120)는 각각의 선박용 엔진의 엔진 소음을 수음하기 위하여, 대응되는 선박용 엔진(110)의 주변에 각각 설치될 수 있다. 일 예로, 복수의 선박용 엔진(110)은 별도의 엔진룸에 각각 설치되고, 각각의 센싱부(120)는 엔진룸마다 별도로 설치될 수 있다. According to FIG. 5, the
도 5에 따르면, 복수의 센싱부(120)는 컴퓨팅 장치(200)에 모두 연결될 수 있다. 컴퓨팅 장치(200)는 복수의 센싱부(120)로부터 엔진 소음에 대한 데이터를 수신하고, 이를 선박용 엔진에 따라 분류하여 기록할 수 있다. According to FIG. 5 , all of the plurality of sensing
본 발명에 따른 센싱부(120)는 선박용 엔진(110) 주변 또는 선박용 엔진(110)이 설치된 엔진룸의 주변에 구비될 수 있다. 특히, 센싱부(120)가 선박용 엔진(110)의 주변에 설치되는 경우, 센싱부(120)는 엔진(110)으로부터 발생하는 분진이나, 염분을 포함하는 수분에 의하여 부식될 수 있다. 본 발명에 따른 컴퓨팅 장치(200)는 센싱부(120)로부터 수음한 엔진 소음을 정밀하게 감지하고 이를 기초로 엔진(110)의 이상 상태를 감지해야 하므로, 센싱부(120)를 부식으로부터 방지하는 것은 매우 중요할 수 있다. The
본 발명에 따른 센싱부(120)는 엔진 분진 및 염분을 포함하는 수분으로부터 보호되기 위하여, 코팅층에 의하여 코팅될 수 있다. 본 발명에 따른 코팅층은 센싱부(120)에 코팅되는 하나의 층을 의미할 수 있다. The
바람직하게, 상기 센싱부(120)는 그 표면에 하기의 화학식 1로 표시되는 불소계 고분자 화합물; 유기 용매, 무기 입자 및 분산제가 포함되는 코팅조성물로 코팅된 것일 수 있다.Preferably, the
[화학식 1][Formula 1]
여기서, here,
n 및 m은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이다.n and m are the same as or different from each other, and are each independently an integer of 1 to 100.
상기 코팅조성물로 코팅된 경우 수분의 유입을 방지할 수 있고, 그 이외에도 정전기 발생이 차단되거나 부식이 방지될 수 있다. When coated with the coating composition, the inflow of moisture can be prevented, and in addition, static electricity generation can be blocked or corrosion can be prevented.
상기 무기 입자는 실리카, 알루미나 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 무기 입자의 평균 직경은 70 내지 100㎛이지만, 상기 예시에 국한되지 않는다. 상기 무기 입자는 센싱부(120)의 표면에 코팅층을 형성 후, 물리적인 강도를 향상시키고, 점도를 일정 범위로 유지시켜 성형성을 높일 수 있다. The inorganic particles may be selected from the group consisting of silica, alumina, and mixtures thereof. The average diameter of the inorganic particles is 70 to 100 μm, but is not limited to the above examples. After forming a coating layer on the surface of the
상기 유기 용매는 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 메틸에틸케톤을 사용할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다. The organic solvent is selected from the group consisting of methyl ethyl ketone (MEK), toluene, and mixtures thereof, and preferably methyl ethyl ketone may be used, but is not limited to the above examples.
상기 분산제로는 폴리에스테르 계열의 분산제를 사용할 수 있고, 구체적으로 2-메톡시프로필 아세테이트 및 1-메톡시-2-프로필 아세테이트의 공중합체로 이루어진 폴리에스테르 계열의 분산안정제로서 TEGO-Disperse 670 (제조사: EVONIK)을 사용할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않고 통상의 기술자에게 자명한 분산제는 제한 없이 모두 사용 가능하다.As the dispersing agent, a polyester-based dispersing agent may be used, and specifically, TEGO-Disperse 670 (manufacturer : EVONIK) can be used, but it is not limited to the above examples, and all dispersants obvious to those skilled in the art can be used without limitation.
상기 코팅층을 형성하기 위한, 코팅 조성물은 보다 구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 아크릴계 화합물; 유기 용매, 무기 입자 및 분산제를 포함할 수 있다.For forming the coating layer, the coating composition is more specifically an acrylic compound represented by Formula 1; organic solvents, inorganic particles and dispersants.
상기 코팅 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 불소계 고분자 화합물 40 내지 60 중량부, 무기 입자 20 내지 40 중량부 및 분산제 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 정전기 발생 방지 효과 및 부식을 현저히 낮추는 효과가 발현되며, 상기 범위를 벗어나는 경우 상승효과가 급격히 저하되거나 거의 없게 된다.The coating composition may include 40 to 60 parts by weight of the fluorine-based polymer compound represented by Chemical Formula 1, 20 to 40 parts by weight of inorganic particles, and 5 to 15 parts by weight of a dispersant, based on 100 parts by weight of the organic solvent. In the case of the above range, the effect of preventing static electricity generation and significantly lowering corrosion due to the interaction of each component is expressed, and when it is out of the above range, the synergistic effect is rapidly reduced or almost nonexistent.
보다 바람직하게, 상기 코팅 조성물의 점도는 1500 내지 1800cP이며, 상기 점도가 1500cP 미만인 경우에는 흘러내려 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있고, 1800cP를 초과하는 경우에는 균일한 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있다.More preferably, the viscosity of the coating composition is 1500 to 1800 cP, and when the viscosity is less than 1500 cP, there is a problem that it is not easy to form a coating layer because it flows down, and when it exceeds 1800 cP, it is not easy to form a uniform coating layer. there is a problem.
[제조예 1: 코팅층의 제조][Preparation Example 1: Preparation of coating layer]
1. 코팅 조성물의 제조1. Preparation of coating composition
메틸에틸케톤에 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 고분자 화합물, 무기입자 및 분산제를 혼합하여, 코팅 조성물을 제조하였다:A coating composition was prepared by mixing methyl ethyl ketone with a fluorine-based polymer compound represented by Formula 1, inorganic particles, and a dispersant:
[화학식 1][Formula 1]
여기서, here,
n 및 m은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이다.n and m are the same as or different from each other, and are each independently an integer of 1 to 100.
상기 코팅 조성물의 보다 구체적인 조성은 하기 표 2과 같다. A more specific composition of the coating composition is shown in Table 2 below.
(단위 중량부)(unit weight parts)
2. 코팅층의 제조2. Preparation of coating layer
센싱부(120)에 상기 DX1 내지 DX5의 코팅 조성물을 도포 후, 경화시켜 코팅층을 형성하였다. The coating composition of DX1 to DX5 was applied to the
[실험예][Experimental example]
1. 표면 외관에 대한 평가1. Evaluation of surface appearance
코팅 조성물의 점도 차이로 인해, 코팅층을 제조한 이후, 균일한 표면이 형성되었는지 여부에 대해 관능 평가를 진행하였다. 균일한 코팅층을 형성하였는지 여부에 대한 평가를 진행하였고, 하기와 같은 기준에 의해 평가를 진행하였다. Due to the difference in viscosity of the coating composition, after preparing the coating layer, a sensory evaluation was conducted on whether a uniform surface was formed. Evaluation was conducted on whether or not a uniform coating layer was formed, and the evaluation was conducted according to the following criteria.
○: 균일한 코팅층 형성○: uniform coating layer formation
×: 불균일한 코팅층의 형성×: Formation of non-uniform coating layer
코팅층을 형성할 때, 일정 점도 미만인 경우에는 센싱부(120)의 표면에서 흐름이 발생하여, 경화 공정 이후, 균일한 코팅층의 형성이 어려운 경우가 다수 발생하였다. 이에 따라, 생산 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 점도가 너무 높은 경우에도, 조성물의 균일 도포가 어려워 균일한 코팅층의 형성이 불가하였다.When forming the coating layer, when the viscosity is less than a certain amount, flow occurs on the surface of the
2. 부식 방지 능력 평가2. Evaluation of anti-corrosion ability
상기 실시예에 따른 코팅층을 형성한 센싱부(120)를 선박에 설치된 선박용 엔진으로부터 30cm 이내에 고정시키고, 350일 간 센싱부(120)가 선박에 설치된 선박용 엔진의 주변 환경에 노출되도록 하였다. 비교예(Con)로는 코팅층이 형성되지 않은 동일한 센싱부(120)를 사용하였다.The
그 뒤 실험 전후의 피실험자에게 설문하여 부식 정도에 대한 육안 평가를 받았고, 객관적인 비교를 위하여 코팅층이 형성되지 않은 비교예와 비교하여 그 결과를 1 내지 10의 지수로 평가하여 하기의 표 3에 나타내었다. 하기의 지수는 그 숫자가 낮을수록 기준값에 비하여 변화가 낮은 것으로서 부식 방지 능력이 우수한 것이다.After that, the subjects before and after the experiment were surveyed to visually evaluate the degree of corrosion, and for objective comparison, the results were compared with the comparative example in which the coating layer was not formed, and the results were evaluated on a scale of 1 to 10, and are shown in Table 3 below. . The lower the index, the lower the change compared to the reference value, and the better the corrosion prevention ability.
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, TX1 내지 TX5의 코팅 조성물을 이용하여 코팅층을 형성한 이후, 부식 정도를 육안 및 현미경으로 관찰한 결과를 확인하였다. 상기 표 4를 참조하면, 센싱부(120)에 코팅층을 형성하는 경우 그렇지 않은 경우보다 부식 방지 능력이 현저히 상향된 것으로 나타났다. 특히 TX2 내지 TX4에 의하는 경우 코팅층에 의한 부식 방지 능력이 매우 우수하다는 점을 확인할 수 있다.도 6은 본 발명에 따른 컴퓨팅 장치를 간략히 나타낸 것이다. As shown in Table 4, after forming the coating layer using the coating compositions of TX1 to TX5, the degree of corrosion was observed with the naked eye and under a microscope. Referring to Table 4, in the case of forming a coating layer on the
도 6에 따르면, 본 발명에 따른 컴퓨팅 장치(200)는 프로세서(210), 메모리(220) 및 통신 장치를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 메모리(220)에 저장된 명령어를 수행함으로서 해당 명령어의 기능을 수행할 수 있다. According to FIG. 6 , a
프로세서(210)는 메모리(220)에 저장된 명령어를 실행하여 다른 구성들을 제어할 수 있다. 프로세서(210)는 메모리(220)에 저장된 명령어를 수행할 수 있다. The
프로세서(210)는, 연산을 수행하고 다른 장치를 제어할 수 있는 구성이다. 주로, 중앙 연산 장치(CPU), 어플리케이션 프로세서(AP), 그래픽스 처리 장치(GPU) 등을 의미할 수 있다. 또한, CPU, AP 또는 GPU는 그 내부에 하나 또는 그 이상의 코어들을 포함할 수 있으며, CPU, AP 또는 GPU는 작동 전압과 클락 신호를 이용하여 작동할 수 있다. 다만, CPU 또는 AP는 직렬 처리에 최적화된 몇 개의 코어로 구성된 반면, GPU는 병렬 처리용으로 설계된 수 천 개의 보다 소형이고 효율적인 코어로 구성될 수 있다.The
프로세서(210)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(220)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.The
메모리(220)는 제어부의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(220)는 제어부에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 제어부의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 제어부로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 응용 프로그램은, 메모리(220)에 저장되고, 제어부에 설치되어, 프로세서(210)에 의하여 상기 제어부의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.The
메모리(220)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(220)는 인터넷(internet)상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 포함할 수도 있다.The
통신 장치(230)의 경우, 안테나를 통해 기지국 또는 통신 기능을 포함하는 위성과 정보의 송수신을 실행한다. 통신 장치(230)은 변조부, 복조부, 신호 처리부 등을 포함할 수 있다. 통신은, 통신사들이 기존에 설치해둔 통신 시설과 그 통신 시설의 주파수를 사용하는 무선 통신망을 사용한 통신을 말할 수 있다. 또한, 통신은 위성을 활용한 위성 통신을 의미할 수도 있다. In the case of the
도 7은 본 발명에 따른 3차원 모델링 이미지의 일 예시를 나타낸 것이다. 7 shows an example of a 3D modeling image according to the present invention.
도 7에 따르면, 본 발명에 따른 복수의 선박용 엔진을 표시한 3차원 모델링 이미지는 엔진 상태 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 복수의 선박용 엔진을 엔진 1 및 엔진 2라고 가정할 수 있다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치(300)는 엔진 1 및 엔진 2를 다르게 표시할 수 있다. 본 발명에 따른 컴퓨팅 장치(200)는 선박용 엔진이 이상 상태라고 판단된 경우, 미리 정해진 표시를 통하여 이를 3차원 모델링 이미지에 나타낼 수 있다. According to FIG. 7 , a 3D modeling image displaying a plurality of marine engines according to the present invention may include engine state information. For example, it may be assumed that the plurality of marine engines are Engine 1 and Engine 2. The
일 예로, 엔진 1이 정상 상태이고 엔진 2가 이상 상태라고 판단된 경우, 컴퓨팅 장치(200)는 3차원 모델링 이미지에 포함된 엔진 1에 대한 이미지를 파란색으로 표시하고, 엔진 2에 대한 이미지를 붉은 색으로 표시할 수 있다. For example, when it is determined that engine 1 is in a normal state and engine 2 is in an abnormal state, the
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 모델링하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 모델링되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.The above-described present invention can be modeled as a computer readable code on a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. , and also includes those modeled in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet). Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of this specification should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of this specification are included in the scope of this specification.
앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시 예들 또는 다른 실시 예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시 예들 또는 다른 실시 예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.Any or other embodiments of the present invention described above are not mutually exclusive or distinct. Certain or other embodiments of the present invention described above may be used in combination or combination of respective configurations or functions.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
10: 선박
110: 선박용 엔진
120: 센싱부
200: 컴퓨팅 장치
300: 디스플레이 장치10: ship
110: marine engine
120: sensing unit
200: computing device
300: display device
Claims (6)
상기 선박의 엔진 소음을 수신하는 단계;
상기 엔진 소음을 기초로 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계;
상기 K-중심 군집화 과정을 기초로 최종적인 2개의 클러스터를 생성하는 단계;
상기 2개의 클러스터 각각의 평균값을 추출하는 단계;
상기 각각의 평균값 간의 최종 거리값을 추출하는 단계;
상기 최종 거리값을 기초로 엔진 상태 정보를 획득하는 단계; 및
상기 엔진 상태 정보를 상기 3차원 모델링 이미지에 표시하는 단계;를 포함하는,
3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법.
Preparing a 3D modeling image of a ship;
Receiving engine noise of the vessel;
performing a K-center clustering process based on the engine noise;
generating final two clusters based on the K-center clustering process;
extracting an average value of each of the two clusters;
extracting a final distance value between the respective average values;
obtaining engine state information based on the final distance value; and
Displaying the engine state information on the 3D modeling image; including,
A ship engine management method using 3D modeling image.
상기 K-중심 군집화 과정을 수행하는 단계는,
상기 엔진 소음에 대하여 임의의 K개의 데이터를 추출하는 단계;
상기 K개의 데이터를 중심으로 복수의 클러스터를 생성하는 단계;
상기 복수의 클러스터 각각의 중심값을 추출하는 단계;
상기 중심값 간의 중간 거리값을 추출하는 단계;
상기 중간 거리값을 기초로 가장 거리가 짧은 클러스터에 데이터를 할당하는 단계; 및
상기 할당된 데이터를 포함하여 클러스터의 중심을 업데이트하는 단계;를 포함하는 것인,
3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법.
According to claim 1,
The step of performing the K-center clustering process,
extracting random K pieces of data for the engine noise;
generating a plurality of clusters around the K pieces of data;
extracting a central value of each of the plurality of clusters;
extracting an intermediate distance value between the center values;
allocating data to a cluster having the shortest distance based on the intermediate distance value; and
Updating the center of the cluster by including the allocated data;
A ship engine management method using 3D modeling image.
상기 선박은 복수의 엔진을 포함하고,
상기 엔진 소음은 상기 복수의 엔진 각각에 대응되는 복수의 센서로부터 개별적으로 수신되는 것인,
3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법.
According to claim 1,
The ship includes a plurality of engines,
The engine noise is individually received from a plurality of sensors corresponding to each of the plurality of engines,
A ship engine management method using 3D modeling image.
상기 3차원 모델링 이미지는 상기 복수의 엔진에 대응되는 복수의 엔진 이미지를 포함하고,
상기 복수의 엔진 이미지는,
상기 복수의 엔진에 대한 엔진 상태 정보를 포함하는 것인,
3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 방법.
According to claim 3,
The 3D modeling image includes a plurality of engine images corresponding to the plurality of engines,
The plurality of engine images,
Including engine state information for the plurality of engines,
A ship engine management method using 3D modeling image.
상기 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
A non-transitory computer readable medium storing instructions,
The instructions, when executed by a processor, cause the processor to perform the method of any one of claims 1-4.
상기 엔진 소음을 기초로 상기 엔진에 대한 엔진 상태 정보를 생성하고 상기 선박에 대한 3차원 모델링 이미지를 저장하는 컴퓨팅 장치; 및
상기 3차원 모델링 이미지에 상기 엔진 상태 정보를 함께 표시하는 디스플레이 장치;를 포함하되,
상기 컴퓨팅 장치는,
상기 엔진 소음을 기초로 상기 엔진 상태 정보를 생성하기 위한 K-중심 군집화 과정을 수행하고, 상기 K-중심 군집화 과정을 통하여 최종적으로 2개의 클러스터를 생성하며, 상기 2개의 클러스터를 기초로 상기 엔진 상태 정보를 생성하는 것인,
3차원 모델링 이미지를 이용한 선박 엔진 관리 시스템.A sensing unit for detecting engine noise from an engine included in the ship;
a computing device generating engine state information for the engine based on the engine noise and storing a 3D modeling image of the ship; and
A display device for displaying the engine state information together with the 3D modeling image;
The computing device,
A K-center clustering process for generating the engine state information is performed based on the engine noise, two clusters are finally generated through the K-center clustering process, and the engine state information is based on the two clusters. to generate information,
A ship engine management system using 3D modeling images.
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KR20160134095A (en) | 2015-05-14 | 2016-11-23 | (주)지엠티 | Auto-Sensing System and the Transmitting Methods of the ships |
KR101782364B1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-09-27 | (주)에이앤아이 | Vision inspection method based on learning data |
KR20200060616A (en) * | 2018-11-22 | 2020-06-01 | 대우조선해양 주식회사 | Apparatus and method for maintenance of vessel and computer readable medium storing the same |
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KR20160134095A (en) | 2015-05-14 | 2016-11-23 | (주)지엠티 | Auto-Sensing System and the Transmitting Methods of the ships |
KR101782364B1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-09-27 | (주)에이앤아이 | Vision inspection method based on learning data |
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