KR-20260060629-A - Method and device for controlling a breaker for a reefer container

Abstract

본 개시는 리퍼 컨테이너용 차단기를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 일 측면에 따른 리퍼 컨테이너용 차단기를 제어하는 방법은, 복수의 리퍼 컨테이너들 중 개별 리퍼 컨테이너에 대한 운용 로그, 환경 정보 및 상기 개별 리퍼 컨테이너에 연결된 전기적 장비의 전기적 정보를 포함하는 데이터를 획득하는 동작; 상기 획득된 데이터를 기반으로, 상기 전기적 장비의 절연 성능 노후화에 따른 절연 저항 값을 예측하는 동작; 상기 획득된 데이터를 기반으로, 상기 절연 저항 값에 관한 제1 임계치를 결정하는 동작; 및 상기 절연 저항 값이 상기 제1 임계치 이하인 것에 응답하여, 상기 개별 리퍼 컨테이너에 대한 전원을 차단하는 명령을 출력하는 동작;을 포함한다.

Inventors

• 정현식

Assignees

• 에이치디한국조선해양 주식회사

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241025

Claims (10)

1. 복수의 리퍼 컨테이너들 중 개별 리퍼 컨테이너에 대한 운용 로그, 환경 정보 및 상기 개별 리퍼 컨테이너에 연결된 전기적 장비의 전기적 정보를 포함하는 데이터를 획득하는 동작; 상기 획득된 데이터를 기반으로, 상기 전기적 장비의 절연 성능 노후화에 따른 절연 저항 값을 예측하는 동작; 상기 획득된 데이터를 기반으로, 상기 절연 저항 값에 관한 제1 임계치를 결정하는 동작; 및 상기 절연 저항 값이 상기 제1 임계치 이하인 것에 응답하여, 상기 개별 리퍼 컨테이너에 대한 전원을 차단하는 명령을 출력하는 동작;을 포함하는, 리퍼 컨테이너용 차단기를 제어하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 환경 정보는, 상기 개별 리퍼 컨테이너가 배치되는 공간인 리퍼 홀드에 설치된 제1 온도 센서, 제1 습도 센서 상기 개별 리퍼 컨테이너에 부착된 제2 온도 센서 및 제2 습도 센서 중 적어도 하나에 의하여 수집되는, 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전기적 정보는, 상기 복수의 리퍼 컨테이너들에 전력을 분배하는 배전반에 부착된 전류계, 전압계 및 전도도계 중 적어도 하나에 의하여 수집되는, 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 예측하는 동작은, 상기 획득된 데이터를 기반으로, 운용 시간 별 전도도 정보 과전류 정보 및 전압 강하 중 적어도 하나를 포함하는 특성 정보를 생성하는 동작;을 포함하는, 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 예측하는 동작은, 상기 데이터 및 상기 특성 정보를 머신러닝 모델에 입력하여, 상기 운용 시간 별 전도도 정보와 상기 운용 로그 및 상기 환경 정보 간의 상관 관계를 학습하도록 하는 동작;을 포함하는, 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 결정하는 동작은, 현재의 환경 조건에 따라, 상기 제1 임계치를 동적으로 설정하는 것인, 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 출력하는 동작은, 상기 전기적 장비의 누설 전류가 제2 임계치를 초과하는 것에 응답하여, 상기 개별 리퍼 컨테이너에 대한 전원을 차단하는 명령을 출력하는 동작;을 포함하는, 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제어하는 방법은, 상기 개별 리퍼 컨테이너에 차단이 발생한 것을 알리는 알람을 출력하는 동작;을 더 포함하는, 방법.
9. 제 1 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
10. 적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리; 및 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써 연산을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 복수의 리퍼 컨테이너들 중 개별 리퍼 컨테이너에 대한 운용 로그, 환경 정보 및 상기 개별 리퍼 컨테이너에 연결된 전기적 장비의 전기적 정보를 포함하는 데이터를 획득하고, 상기 획득된 데이터를 기반으로, 상기 전기적 장비의 절연 성능 노후화에 따른 절연 저항 값을 예측하고, 상기 절연 저항 값에 관한 제1 임계치 및 상기 전기적 장비의 누설 전류에 관한 제2 임계치를 결정하고, 상기 절연 저항 값이 상기 제1 임계치 이하인 것 또는 상기 누설 전류가 상기 제2 임계치 이상인 것에 응답하여, 상기 개별 리퍼 컨테이너에 대한 전원을 차단하는 명령을 출력하는, 장치.

Description

리퍼 컨테이너용 차단기를 제어하는 방법 및 장치 {Method and device for controlling a breaker for a reefer container} 아래의 실시예들은 리퍼 컨테이너용 차단기를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 컨테이너선에서 운반되는 리퍼 컨테이너는 냉장/냉동 화물을 안전하게 보관하고 운송하기 위해 지속적인 전력 공급이 필요하다. 리퍼 컨테이너 내부의 냉장 시스템과 전기적 장비들은 선박 운항 중 발생하는 진동, 습기, 염분과 같은 가혹한 환경에 지속적으로 노출되며, 시간이 지나면서 절연 성능이 저하된다. 절연 성능이 저하되면 전류 누설이 발생할 수 있으며, 이는 전력 공급 시스템에 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 특히, 과전류가 발생하거나 절연 저항이 낮아지면 전력 계통의 마비, 누전, 화재와 같은 사고로 이어질 가능성이 높다. 리퍼 컨테이너는 대당 가격이 비싸기 때문에 오랜 기간 사용되며, 일부 구형 모델은 전기적 계측 장비와 보호 장치가 없어 안전 사고 발생 가능성이 높다. 절연 저항 감소의 원인으로는 진동에 의한 물리적 손상, 습기 침투로 인한 부식, 염분에 의한 전기화학적 반응 등이 있으며, 이러한 요인들로 인해 절연 저항이 저하되면 누전이 발생하여 차단기가 동작하지 못하는 경우, 전력 계통에 과전류가 흐르게 되어 리퍼 컨테이너의 전기 인프라가 손상되고, 내부 온도가 상승하면서 화재의 위험이 증가할 수 있다. 또한, 일시적으로 절연 저항이 낮아져 누전이 발생하면 감전 위험이 커지고, 과열로 인해 화재 사고가 발생할 가능성도 존재한다. 이러한 사고는 인명 피해뿐만 아니라, 홀드 내/외 구역의 화물이 전소되거나 선박 전력 계통의 정지로 이어져 막대한 화물 손실 비용을 초래할 수 있다. 그러나 현재까지 습기, 진동, 염분에 의한 절연 저항 저하를 사전에 예측할 수 있는 기술은 없으며, 리퍼 컨테이너에서 발생할 수 있는 절연 저항 저하 및 전류 누설로 인한 사고를 예방하기 위한 기술의 필요성이 크다. 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다. 도 1은 일 실시예에 따른 리퍼 컨테이너용 차단 시스템의 일 예를 도시한 구성도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 리퍼 컨테이너용 차단기를 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 리퍼 컨테이너용 차단기를 제어하는 장치의 일 예를 도시한 구성도이다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 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. 본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로 프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “메커니즘”, “요소”, “수단” 및 “구성”등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다. 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 일 실시예에 따른 리퍼 컨테이너용 차단 시스템의 일 예를 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 리퍼 컨테이너용 차단 시스템(10)은 제어 장치(100), 리퍼 컨테이너 모니터링 시스템(140), 온도 센서(150), 습도 센서(151), 배전반(160), 전류계(171), 전압계(172) 및 전도도계(173)를 포함할 수 있다. 리퍼 컨테이너는 냉장 또는 냉동 상태를 유지해야 하는 화물을 운송하기 위해 사용되는 특수한 컨테이너로, 내부에 전력 공급이 지속적으로 이루어져야 화물의 상태를 유지할 수 있다. 리퍼 컨테이너에는 전기를 사용하는 냉각 시스템, 온도 조절 장치, 기타 전기적 장비들이 포함되어 있어, 전류 누설이나 절연 성능 저하 등의 위험이 발생할 수 있다. 이러한 전기적 장비는 장시간의 선박 운행 중에 온도, 습도, 진동, 염분과 같은 외부 환경에 지속적으로 노출되기 때문에, 절연 성능이 노후화되어 누전 사고가 발생할 가능성이 높다. 이러한 누전 사고는 컨테이너 내 화물의 손상을 초래하거나, 더 나아가 선박 전체의 전력 시스템에 치명적인 영향을 미칠 수 있으므로, 절연 성능에 대한 모니터링 및 자동 차단 시스템이 필요하다. 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는 리퍼 컨테이너의 운용 로그, 환경 정보 및 전기적 정보를 포함하는 데이터를 획득하고, 전기적 장비의 절연 성능 노후화에 따른 절연 저항 값을 예측할 수 있다. 또한, 현재 환경 정보에 기반하여, 절연 저항 임계치인 제1 임계치 및 누설전류 임계치인 제2 임계치를 동적으로 설정할 수 있다. 제어 장치(100)는 예측된 절연 저항 값이 제1 임계치 이하인 것 또는 전기적 장비의 누설 전류가 상기 제2 임계치 이상인 것에 응답하여, 리퍼 컨테이너에 대한 전원을 차단하는 명령을 출력할 수 있다. 제어 장치(100)는 프로세서(110), 메모리(120) 및 통신 모듈(130)을 포함할 수 있다. 프로세서(110)는, 메모리(120)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 일 예로, 프로세서(110)는 도 2 및 도 3을 참조하여 서술하는, 리퍼 컨테이너용 차단기를 제어하는 방법 중 적어도 일부를 수행할 수 있다. 메모리(120)는 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 프로세서(110)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 통신 모듈(130)은 제어 장치(100)와 복수의 센서들 및 배전반(160) 간의 데이터를 송수신하는 역할을 한다. 예를 들어, 통신 모듈(130)을 통해 센서에서 수집된 데이터를 프로세서(110)로 전송하고, 프로세서(110)에서 출력된 차단 명령을 배전반(160)에 전달할 수 있다. 통신 모듈(130)은 무선 또는 유선 방식으로 구현될 수 있다. 리퍼 컨테이너 모니터링 시스템(140)(Reefer Container Monitoring System, RCMS)은 리퍼 컨테이너의 상태를 실시간으로 감시하고 관리하는 시스템이다. 리퍼 컨테이너 모니터링 시스템(140)은 각 리퍼 컨테이너에 장착된 다양한 센서로부터 데이터를 수집하여, 선박 또는 중앙 제어실에서 각 컨테이너의 상태를 모니터링하고 이상 여부를 판별할 수 있도록 지원할 수 있다. 온도 센서(150) 및 습도 센서(151)는 리퍼 홀드에 설치될 수 있고, 또는 개별 리퍼 컨테이너에 직접 부착될 수도 있다. 온도 센서(150)는 개별 리퍼 컨테이너 또는 리퍼 홀드 내의 온도를 측정하여, 개별 리퍼 컨테이너 내부의 화물이 적절한 온도에서 유지되는지를 모니터링한다. 습도 센서(151)는 개별 리퍼 컨테이너 또는 리퍼 홀드 내의 습도 상태를 측정하며, 습도 센서의 측정값은 내부 환경의 습도 변화에 따른 절연 성능 저하 가능성을 모니터링하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(150)와 습도 센서(151)는 개별 리퍼 컨테이너 또는 리퍼 홀드 내에 설치되어, 화물이 보관되는 환경 조건을 실시간으로 측정할 수 있다. 그리고, 측정된 온도/습도 데이터는 리퍼 컨테이너 모니터링 시스템(140)에 의해 수집되어 컨테이너 내부의 온도 변동이나 습도 변화가 화물 상태에 미치는 영향을 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 리퍼 컨테이너 모니터링 시스템(140)은 리퍼 컨테이너로부터 운용 로그와 환경 정보를 지속적으로 수신하며, 이를 통해 리퍼 컨테이너의 실시간 상태를 모니터링할 수 있다. 그리고, 제어 장치(100)는 리퍼 컨테이너 모니터링 시스템(140)과 연동하여 수집된 데이터를 기반으로, 절연 저항 성능이나 누설 전류 등을 분석하고, 문제가 감지되면 경고를 발송하거나 자동 차단 명령을 실행하고, 이에 대한 알림을 리퍼 컨테이너 모니터링 시스템(140)에 전달할 수 있다. 배전반(160)은 복수의 리퍼 컨테이너들에 전력을 분배하는 장치로, 개별 리퍼 컨테이너 회로에 전력을 공급하는 동시에 각 회로의 전기적 상태를 모니터링하고 관리할 수 있다. 배전반(160) 내에는 적어도 하나의 차단기(161)가 포함되어 있어, 전력 공급 회로에서 이상이 발생할 경우 해당 회로를 개별적으로 차단할 수 있다. 차단기(161)는 개별 리퍼 컨테이너에서 과부하, 누전, 절연 성능 저하 등이 발생할 경우, 개별적으로 전원을 차단하는