초록 ▼

$\circ$ 고장예측 진단 시스템에 대한 자료조사
현재 선박에 사용되고 있는 고장예측 진단 시스템의 기술자료를 수집분석하여 소형선박용 고속기관에 적용 가능한 기술자료를 활용하고 선박용 기계장치에 대한 모니터링 시스템의 현황을 파악하였다.
$\circ$ 마이크로 프로세서(AVR 128)를 이용한 고장예측진단 시스템 구성
압력 및 온도센서로부터 출력값을 입력받아 마이크로프로세서를 이용하여 기계장치의 상태를 파악하도록 시스템을 구성하고, 냉각수, 윤활유 및 연료유 계통에 고장발생이

$\circ$ 고장예측 진단 시스템에 대한 자료조사
현재 선박에 사용되고 있는 고장예측 진단 시스템의 기술자료를 수집분석하여 소형선박용 고속기관에 적용 가능한 기술자료를 활용하고 선박용 기계장치에 대한 모니터링 시스템의 현황을 파악하였다.
$\circ$ 마이크로 프로세서(AVR 128)를 이용한 고장예측진단 시스템 구성
압력 및 온도센서로부터 출력값을 입력받아 마이크로프로세서를 이용하여 기계장치의 상태를 파악하도록 시스템을 구성하고, 냉각수, 윤활유 및 연료유 계통에 고장발생이 예측될 때, 선박운용자에게 미리 경보를 할 수 있도록 설계하였다.
$\circ$ 고장 예측진단 소프트웨어 개발
센서의 출력값을 연산하고 결과 및 alarm 신호를 출력하는 프로그램을 Assembly 언어로 개발하였다.
$\circ$ 개발된 시스템의 기능 및 효용성을 검증하였다.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...11
• 제 1 절 연구개발의 목적 ...11
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ...11
• 제 3 절 연구개발의 범위 ...12
• 제 2 장 국내외 기술 현황 ...13
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...14
• 제 1 절 고장예측진단 시스템 현황자료조사 ...14
• 1. 고장예측진단 시스템 이론 ...14
• 2. 국내외 현황 ...17
• 3. 해양사고 발생현황 ...20
• 4. 해양사고 원인분석 ...23
• 제 2 절 시스템 설계 ...30
• 1. 계측인자 설정 ...30
• 2. Hardware 구성 ...34
• 3. 센서 ...81
• 4. Soft ware 개발 ...83
• 5. 성능 검증 ...85
• 6. 결론 ...85
• 제 4 장 참고문헌 ...86
• 표 1 기관사고 다발 부위 ...11
• 표 2 해양사고 유형별 발생건수 현황 ...20
• 표 3 총톤수별 사고발생 현황 ...21
• 표 4 선박용도별, 사고유형별 발생현황 ...22
• 표 5 사고원인별 발생건수('97~'06) ...23
• 표 6 선박 용도별 해양사고 원인('97~'06) ...25
• 표 7 사고 유형별.원인별 현황('97~'06) ...26
• 표 8 기관출력별 계통별 주기관 사고원인 분석 ...27
• 표 9 냉각수 계통의 주요 사고원인 ...28
• 표 10 연료유 계통 사고원인 ...29
• 표 11 윤활유계통의 주요사고현상 및 원인 ...29
• 표 12 계측인자 ...34
• 표 13 ATmega 128외부 핀의 기능 요약 ...36
• 표 14 ATmega 128외부 핀의 기능 요약(계속) ...37
• 표 15 ATmega 128외부 핀의 기능 요약(계속) ...38
• 표 16 ATmega 128외부 핀의 기능 요약(계속) ...39
• 표 17 상태 레지스터 ...42
• 표 18 병렬 I/O 포트 핀의 동작 설정 ...53
• 표 19 WGMn1~0비트에 의한 동작모드의 설정 ...57
• 표 20 PWM모드가 아닌 경우, OCn 핀의 기능 설정 ...57
• 표 21 타이머/카운터0에서 CS02~0비트에 의한 클록의 분주비 선택 ...57
• 표 22 타이며/카운터E에서 CS22~0 비트에 의한 클록의 분주비 선택 ...58
• 표 23 WGMn3~0 비트에 의한 동작 모드의 설정 ...64
• 표 24 COMnxl~0 비트에 의한 OCnx 핀의 기능 설정 ...65
• 표 25 CSn2~0 비트에 의한 클록의 소스 또는 분주비 선택 ...66
• 표 26 A/D 컨버터 클록의 분주비 선택 ...74
• 표 27 A/D 컨버터 기준전압의 선택 ...75
• 표 28 입력채널 및 게인 선택 ...76
• 그림 1 전문가 시스템 구조 ...15
• 그림 2 MAN B&W사의 CoCos System ...17
• 그림 3 Cummins사의 INSITE ...18
• 그림 4 Volvo-Penta 사의 Vodia ...19
• 그림 5 해양사고 유형별 ...20
• 그림 6 선박 총톤수별 ...21
• 그림 7 선박용도별 ...22
• 그림 8 어선의 해양사고 유형 ...22
• 그림 9 해양사고 주요원인 ...23
• 그림 10 소형선박용 디젤기관의 주요 계통 ...30
• 그림 11 해수냉각 계통도 ...31
• 그림 12 청수냉각 계통도 ...31
• 그림 13 연료 계통도 ...32
• 그림 14 윤활 계통도 ...33
• 그림 15 윤활계통 순서 ...33
• 그림 16 ATmega 128의 외부구조 ...35
• 그림 17 ATmega l28의 내부구조 ...40
• 그림 18 ATmega l28에서 CPU 코어 부분의 개략적인 블록도 ...41
• 그림 19 상태 레지스터 SREG ...41
• 그림 20 범용 레지스터 R0~R31 ...43
• 그림 21 X, Y, Z 레지스터 ...43
• 그림 22 스택 포인터 SP ...44
• 그림 23 RAM 페이지 선택 레지스터 RAMPZ ...44
• 그림 24 프로그램 메모리 ...45
• 그림 25 데이터 메모리 ...46
• 그림 26 외부 인터페이스 기본 설계 ...47
• 그림 27 외부 데이터 메모리 영역의 섹터 분할 ...48
• 그림 28 MCU 제어 레지스터 MCUCR ...48
• 그림 29 외부 메모리 제어 레지스터 XMCRA ...49
• 그림 30 외부 메모리 제어 레지스터 XMCRB ...49
• 그림 31 병렬 I/O 핀의 구조 ...50
• 그림 32 포트A(포트B~포트F도 이와 동일한 구조) ...51
• 그림 33 포트G ...51
• 그림 34 특수 기능 I/O 레지스터 SFIOR ...51
• 그림 35 병렬 I/O 포트의 기본 구조 ...52
• 그림 36 타이커/카운터0의 구정 블록도 ...54
• 그림 37 타이머/카운터2의 구성 블록도 ...55
• 그림 38 타이머/카운터0의 카운터 부분 구성도 ...55
• 그림 39 타이머/카운터2의 카운터 부분 구성도 ...56
• 그림 40 타이머/카운터0 제어 레지스터 TCCT0 ...56
• 그림 41 타이머/카운터2 제어 레지스터 TCCR2 ...56
• 그림 42 특수 기능 I/O 레지스터 SFIOR ...58
• 그림 43 타이머/카운터0 레지스터 TCNT0 ...58
• 그림 44 타이머/카운터2 레지스터 TCNT2 ...58
• 그림 45 타이머/카운터0 출력비교 레지스터 OCR0 ...59
• 그림 46 타이머/카운터2 출력비교 레지스터 OCR2 ...59
• 그림 47 타이머/카운터 인터럽트 마스크 레지스터 TIMSK ...59
• 그림 48 타이머/카운터 인터럽트 플랙 레지스터 TIFR ...59
• 그림 49 타이머/카운터2과 2의 CTC 모드 동작 ...60
• 그림 50 타이머/카운터1과 3의 구성 블록도 ...61
• 그림 51 타이머/카운터1과 3의 카운터 부분 구성도 ...62
• 그림 52 타이머/카운터1과 3의 출력비교기 부분 구성도 ...62
• 그림 53 타이머/카운터1과 3의 입력 캡쳐 부분 구성도 ...63
• 그림 54 타이머/카운터1 제어 레지스터 TCCR1A ...63
• 그림 55 타이머/카운터3 제어 레지스터 TCCR3A ...64
• 그림 56 타이머/카운터1 제어 레지스터 TCCR1B ...65
• 그림 57 타이머/카운터3 제어 레지스터 TCCR3B ...65
• 그림 58 특수기능 I/O 레지스터 SFIOR ...66
• 그림 59 타이머/카운터1 레지스터 TCNT1 ...67
• 그림 60 타이머/카운터3 레지스터 TCNT3 ...67
• 그림 61 타이머/카운터1 출력비교 레지스터 OCR1x ...67
• 그림 62 타이머/카운터1 출력비교 레지스터 OCR3x ...68
• 그림 63 타이머/카운터1 입력 캡쳐 레지스터 ICR1 ...68
• 그림 64 타이머/카운터3 입력 캡쳐 레지스터 ICR3 ...68
• 그림 65 타이머/카운터 인터럽트 마스크 레지스터 TIMSK ...69
• 그림 66 타이머/카운터 인터럽트 마스크 확장 레지스터 ETIMSK ...69
• 그림 67 타이머/카운터 인터럽트 플래그 레지스터 TIFR ...70
• 그림 68 타이머/카운터1과 3의 CTC모드 동작 ...72
• 그림 69 A/D 컨버터의 구성 블록도 ...73
• 그림 70 A/D 컨버터 제어 및 상태 레지스터 ADCSRA ...74
• 그림 71 A/D 컨버터 멀티플렉서 선택 레지스터 ADMUX ...75
• 그림 72 A/D 컨버터 데이터 레지스터 ADCH 및 ADCL ...77
• 그림 73 MCU & RS232C ...78
• 그림 74 SRAM & RTC ...78
• 그림 75 Alarm 회로 ...79
• 그림 76 Text & Graph LCD ...79
• 그림 77 Decoder ...80
• 그림 78 Bread board 시험 ...80
• 그림 79 온도센서 ...81
• 그림 80 온도센서 회로도 ...81
• 그림 81 압력 센서 ...82
• 그림 82 rpm 센서 ...82
• 그림 83 rpm 센서회로도 ...82
• 그림 84 rpm 계측 프로그램순서도 ...83