[논문]ISO 19848 데이터 채널 표현과 선박 기관장비 고장·유지보수 유형 관리를 위한 코드화 기법

Hwang, Hun-Gyu; Woo, Yun-Tae; Kim, Bae-Sung; Shin, Il-Sik; Lee, Jang-Se

doi:10.6109/jkiice.2020.24.1.134

ISO 19848 데이터 채널 표현과 선박 기관장비 고장·유지보수 유형 관리를 위한 코드화 기법
An Encoding Method for Presentation of ISO 19848 Data Channel and Management of Ship Equipment Failure-Maintenance Types 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.24 no.1, 2020년, pp.134 - 137

Hwang, Hun-Gyu (Division of Ocean ICT & Advanced Materials Technology Research, Research Institute of Medium & Small Shipbuilding) , Woo, Yun-Tae (Division of Ocean ICT & Advanced Materials Technology Research, Research Institute of Medium & Small Shipbuilding) , Kim, Bae-Sung (Division of Ocean ICT & Advanced Materials Technology Research, Research Institute of Medium & Small Shipbuilding) , Shin, Il-Sik (Division of Ocean ICT & Advanced Materials Technology Research, Research Institute of Medium & Small Shipbuilding) , Lee, Jang-Se (Division of Maritime IT Engineering, Korea Maritime and Ocean University)

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, there are emphasized to support the maintenance and management system of vessels using acquired data from engine part equipment. But, there are limitations for data exchange and management. To solve the problem, the ISO published ISO 19847 and 19848. In this paper, we analyze the ISO 19848 requirements related to identify data channel ID for ship equipment, and propose the examples for applying encoding techniques. In addition, we suggest the proposed technique for applying of managing the failure and maintenance type of the ship's engine part facilities by examples. If this method is applied, the vessel's equipment can exchange data through the sharing of the code table, and express what response is needed or acted, including where the failure occurred.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1 The developed program of precedent research
표 Table. 1 URI-based data channel ID of ISO 19848[2]
표 Table. 2 Classification examples of ship machinery equipment for extended encoding method
표 Table. 3 Length comparisons with Table 1
표 Table. 4 Examples for maintenance purpose

AI 본문요약
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문제 정의

선박 기관장비 제조사가 제공하는 매뉴얼 등에 명시된 내용을 사전에 입력하여 특정 이벤트에 대한 조치사항을 나타낼 수 있다. 두 번째는 특정 고장의 발생 시에 해당 항목을 점검한 후에 어떠한 조치를 행하였는지를 기록하는 목적이다. 즉, 고장 위치나 유형(표 2의 항목 ①~⑥)을 통해 이상·고장의 발생 유뮤를 확인하고 담당자가 대응 작업을 수행한 후에 이력(표 2의 항목 ⑦) 등을 추가할 수 있다.
적용하는 것에 관한 내용을 다루었다. 또한, 제안한 기법을 선박 기관장비의 고장 및 유지보수 유형 관리의 목적으로 응용하기 위한 예제를 제시하였다. 이를 통합적으로 적용하면, 선박 기관부 장비들은 코드 테이블의 공유를 통해 데이터의 교환이 가능하고, 해당 고장의 발생 위치·여부를 비롯하여 필요하거나 조치한 대응이 무엇인지를 표현할 수 있다.
본 논문에서는 ISO 19848에 따라 선박 기관부 장비를 식별하기 위한 데이터 채널 ID와 관련된 요구사항을 기술하고, 표준에 제시된 예제를 분석한 후, 코드화 기법을 적용하는 것에 관한 내용을 다루었다. 또한, 제안한 기법을 선박 기관장비의 고장 및 유지보수 유형 관리의 목적으로 응용하기 위한 예제를 제시하였다.
이들 표준에서는 선박 데이터 서버를 기반으로 데이터를 교환하기 위한 목적으로 각 장비를 구분할 수 있는 식별자(data source ID)인 데이터 채널, 시계열 데이터 형식, 데이터 구조 등을 정의한다. 본 논문에서는 이러한 데이터 채널의 경량화 표현 기법에 관해 제안한다[3-5].
본 논문에서는 이러한 문제를 일부 해소하기 위하여 가변적인 URI 형태를 고정된 크기의 문자열로 코드화하여 표현하기 위한 방법과 고장이 발생한 장비에 대한고장 유형과 이에 해당하는 유지보수 조치를 함께 식별 및 관리하기 위한 기법을 제안한다. 이를 적용하면 보다 효율적인 고장 및 유지보수 이력관리가 가능하다.
또한, 표 1의 ②와 같이 부분적으로 코드화하여 참조 형태로 사용하는 방법도 함께 제시하고 있으나, 이는 직관성이 보장되지 않고, URI의 전체 길이도 가변적일 수 있다. 이에 본 논문에서는 선박 기관부 장비의 데이터 채널을 나타낼 수 있는 방법으로 고정 길이 코드화 기법을 제안한다.

제안 방법

코드화 기법을 제안하였다[3]. 각 장비별로 수행하던 기존 로그 기능을 통합하여 관리함과 동시에 저장공간의 낭비를 다소 저감하는 것에 중점을 두었다(system–subsystem–component–fault type, 4단계). 그 후, ISO 19848의 DIS(draft International standard) 버전[7]이 공개됨에 따라, Annex D에서 정의된 내용을 기반으로 기존 제안 기법을 보다 세분화하고, 이를 선박 데이터 서버와 연결되는 기관부 장비의 데이터 채널 식별에 활용한 연구[5]를 진행하였다(system–component–content –position–item, 5단계).
각 장비별로 수행하던 기존 로그 기능을 통합하여 관리함과 동시에 저장공간의 낭비를 다소 저감하는 것에 중점을 두었다(system–subsystem–component–fault type, 4단계). 그 후, ISO 19848의 DIS(draft International standard) 버전[7]이 공개됨에 따라, Annex D에서 정의된 내용을 기반으로 기존 제안 기법을 보다 세분화하고, 이를 선박 데이터 서버와 연결되는 기관부 장비의 데이터 채널 식별에 활용한 연구[5]를 진행하였다(system–component–content –position–item, 5단계). 하지만, 데이터 채널 ID의 정의에 관해 한 가지 형태(JP_Machinery_STD)만을 다루고 있던 DIS 버전[7]과는 달리 정식버전[2]에는 두 가지 형태(jsmea_mac 및 dnvgl-vis)의 명명 규칙을 제시하고 있으며, 데이터 채널 ID 정의 방법에 관해 여러 가능성을 열어놓은 상태이기 때문에 실증 연구를 통한 구체화가 필요하다.
본 논문에서는 앞서 설명한 선행연구에 이어 데이터 채널 ID의 정의를 통해 기관부 장비를 식별하고, 고장 및 유지보수 유형을 함께 표현 및 관리하기 위한 확장된 7(6+1)단계 코드화 기법을 제안한다. 이를 통해 특정 장비로부터 계측된 데이터가 정상범위를 벗어났을경우 어떠한 유지보수 작업이 필요한지 등의 표현이 가능하다.
마찬가지로 여기에 해당 고장에 적합한 유지보수 유형에 관한 코드를 더하게 되면, 장비의 상태에 따른 고장 유형 및 유지보수 유형을 알 수 있다. 이러한 선박 기관부 고장 및 유지보수 코드 (FM code)의 예시를 표 2에 정리하였으며, 본 논문에서는 이를 기반으로 데이터 채널 ID를 정의한다.

대상 데이터

본 논문에서 정의한 코드화 기법을 선박 기관부 장비식별을 위한 ISO 19848의 데이터 채널 ID로 활용하기 위해서 앞의 10바이트(표 2의 항목 ①~⑤)를 사용한다. 이를 통해 표 3과 같이 앞서 2장에서 제시한 예제와 도메인 이후 부분을 비교해 보면(PM, proposed method), 대비 약 38~59% 수준으로 경량화된 표현이 가능하다.

후속연구

이에 기존 선주 혹은 제조사의 필요에 의해 별도로 수집 및 활용되던 기관장비의 데이터 관리 및 교환이 보다 체계적으로 이루어질 것으로 기대된다. 표준화된 데이터의 관리가 이루어지면, 기관부 장비에서 발생하는 데이터를 기반으로 각종 분석 및 예측 기술의 적용이 가능하고, 이를 통해 예측 진단 및 정비 등과 같은 여러 지원 서비스의 개발이 가능하다[3-5].

참고문헌 (7)

ISO Std. 19847, Ship and marine technology -Shipboard data servers to share field data at sea, ISO, 2018.
ISO Std. 19848, Ship and marine technology -Standard data for shipboard machinery and equipment, ISO, 2018.
H. G. Hwang, Y. T. Woo, B. S. Kim, I. S. Shin, and J. S. Lee, "Analysis and classification of failure and maintenance types of vessel machinery equipment for predictive diagnosis," in Proceeding of Navigation and Port Research 2017 Spring Conference, Busan, pp. 221-223, 2017.
Y. T. Woo, H. G. Hwang, B. S. Kim, I. S. Shin, H. S. Jung, M.S. Park, and J. S. Lee, "A development of data management platform for shipboard machinery equipment to share maritime field data exchange based on ISO 19847/19848," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 22, no. 12, pp. 1577-1588, Dec, 2018.

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Y. T. Woo, "A development of ISO 19847/19848 based Data management system and monitoring application for shipboard machinery equipment," M. S. thesis. Korea Maritime and Ocean University, Busan, Korea, 2018.
H. G. Hwang, S. D. Lee, J. S. Lee, K. W. Jang, and H. C. Park, "Design and implementations of shipboard integrated information system based on IEC 61162-450," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 17, no. 1, pp. 101-109, Jan, 2013.

원문보기 상세보기
ISO Std. 19848:DIS (draft International standard), Ship and marine technology -Standard data for shipboard machinery and equipment, ISO, 2016.

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