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선체에 설치된 러더 구동부에 의해 구동되며, 상기 러더 구동부에 일측이 연결되어 길이방향 축을 따라 연장되는 러더 포스트;상기 러더 포스트의 타측에 연결되어 배치되며, 러더 포스트의 회전에 연동되어 구동되는 러더 블레이드;상기 러더 구동부의 구동에 따른 러더 포스트의 상태를 측정하는 제1 센서;상기 러더 포스트의 구동에 따른 러더 블레이드의 상태를 측정하는 제2 센서;상기 제1 및 제2 센서를 통해 측정된 데이터를 수집하고, 상기 선체의 운동정보에 따라 선체가 운항 경로를 유지하도록 상기 러더 구동부의 구동을 제어하는 통합 제어부; 및상기 통합 제어부와 통신 연결되어, 센싱값이 기설정된 기준값 이상인지 여부를 판단하며, 선체의 운동정보와 운항 경로에 따른 환경외력 정보를 시뮬레이션 진행 후 산출된 진단값이 기준값 이상인지 여부를 판단하는 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 러더 포스트와 러더 블레이드의 초기 형태에 따른 초기 상태와, 누적된 사용시간에 따른 변형 형태에 따른 변형 상태의 데이터베이스를 저장하는 디지털 트윈 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 통합 제어부는,상기 선체의 움직임을 기초로 선체의 운동정보를 도출하고,시뮬레이션을 통해 미리 저장된 선체의 운동정보별 러더 회전각 데이터로부터 상기 도출된 운동정보에 대응하는 상기 러더의 회전각을 결정하며;상기 결정된 러더의 회전각으로 회전하도록 상기 러더의 회전동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 시스템
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청구항 2에 있어서,상기 통합 제어부는,상기 러더 포스트에 설치되며, 상기 러더 포스트가 회전 시에 인장이나 압축을 받을 때 발생하는 변형량과 러더 포스트에 작용하는 하중을 측정하는 제1 센서와 연결되며;상기 러더 블레이드에 설치되며, 구동되는 러더 블레이드에서 발생하는 블레이드 스트레스와 스트레인을 통해 발생하는 변형량과 러더 블레이드에 작용하는 하중을 측정하는 제2 센서와 연결되며;상기 제1,2 센서를 통해 수집된 센싱 데이터를 실시간으로 모니터링부 또는 디지털 트윈 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 시스템
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청구항 2에 있어서,상기 모니터링부는,통합 제어부에서 수집된 데이터와 실시간 환경외력 정보를 입력하여 시뮬레이션을 진행하는 시뮬레이션부와, 러더 포스트와 러더 블레이드의 변형 상태에 따른 이상 여부를 판단하는 진단부와, 상기 러더 포스트 또는 러더 블레이드의 이상 상태가 발생됨으로 판단되면, 외부에 알리는 알람부 및 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 시스템
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청구항 5에 있어서,상기 진단부는, 상기 러더 포스트와 러더 블레이드의 이상 여부를 판단하는 기준값이 기설정되며, 상기 제1,2 센서에서 측정된 신호를 수신하여, 시뮬레이션부를 통해 실시간 환경외력 정보를 입력하여 시뮬레이션을 진행하며;상기 시뮬레이션 후 러더 포스트 및 러더 블레이드를 포함하는 러더의 구동에 따른 러더에 작용하는 힘과 모멘트를 예측하여, 상기 러더에 작용하는 힘과 모멘트가 설정값을 넘지 않게 기준값을 조정하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 시스템
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청구항 5에 있어서,상기 진단부는, 상기 모니터링부의 알람부와 디스플레이부와 전기적으로 연결되고, 상기 러더 포스트 및 러더 블레이드의 변형에 따른 이상 상태로 판단되면, 상기 알람부를 통하여, 통신으로 신호를 전달하여, 사용자 단말기에 상기 러더 포스트 및 러더 블레이드의 변형에 따른 이상 상태가 발생됨을 소리 신호를 통해 알리는 알람을 발생시키고,상기 디스플레이부를 통해 상기 러더 포스트 및 러더 블레이드의 변형에 따른 이상 상태가 발생됨을 알리는 표시를 시각화하여 통신으로 신호를 전달하여, 사용자 단말기에 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 시스템
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청구항 5에 있어서,상기 시뮬레이션부는, 상기 통합 제어부에서 수집된 제1 및 제2 센서의 측정값을 이용하거나 디지털 트윈 서버에 저장된 데이터를 이용하여, 러더 포스트와 러더 블레이드에 누적된 변형 상태를 확인하고,운항 예정 경로에 따른 환경외력 정보를 시뮬레이션하여, 운항 예정 경로 운항 시 러더 포스트와 러더 블레이드의 변형에 따른 이상 상태 발생 여부를 진단하여 예측하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 시스템
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선체에 설치되며, 러더 구동부에 의해 구동되는 러더 포스트와, 상기 러더 포스트에 설치되어 상기 러더 포스트의 회전에 연동되어 구동되는 러더 블레이드를 이용하여 선체의 진행방향을 조절하는 조절 단계;통합 제어부를 이용하여 상기 러더 포스트 및 러더 블레이드의 구동에 따른 변화량을 측정하여 수집하는 센싱 데이터 수집 단계; 및모니터링부를 이용하여, 상기 센싱 데이터 수집 단계에서 수집된 데이터가 기설정된 기준값과 비교하여 러더 포스트와 러더 블레이드의 변형에 따른 이상 상태 발생 여부를 판단하며, 시뮬레이션 진행 후 산출된 진단값이 기준값 이상인지 여부를 진단하는 진단 단계; 및상기 진단값이 기준값 이상인 경우 상기 선체의 운동정보에 따라 선체가 운항 경로를 유지하도록 러더 구동부의 구동을 제어하는 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 방법
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청구항 9에 있어서,상기 진단 단계는,상기 통합 제어부에서 수집된 제1 및 제2 센서의 측정값을 이용하거나 디지털 트윈 서버에 저장된 데이터를 이용하여, 러더 포스트와 러더 블레이드에 누적된 변형 상태를 확인하고, 운항 예정 경로에 따른 환경외력 정보를 시뮬레이션하여, 운항 예정 경로 운항 시 러더 포스트와 러더 블레이드의 변형에 따른 이상 상태 발생 여부를 진단하여 예측하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 방법
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청구항 9에 있어서,상기 제어 단계는,선체의 움직임을 기초로 선체의 운동정보를 도출하고, 미리 저장된 선체의 운동정보별 러더 회전각 데이터로부터 상기 도출된 운동정보에 대응하는 상기 러더 블레이드의 회전각을 결정하며,상기 결정된 러더 블레이드의 회전각으로 회전하도록 상기 러더 구동부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 방법
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청구항 9에 있어서,상기 진단 단계 이후에,상기 모니터링부에서 상기 러더 포스트 및 러더 블레이드의 변형에 따른 이상 상태로 판단되면, 통신으로 신호를 전달하여, 사용자 단말기에 상기 러더 포스트 및 러더 블레이드의 변형에 따른 이상 상태가 발생됨을 소리 신호로 알람부를 통해 알리는 알람을 발생시키고, 디스플레이부를 통해 시각화하여 사용자 단말기에 디스플레이 하는 알람 및 디스플레이 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 선박 러더의 상태 예측 진단 방법
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