压载水处理操作装置和方法与流程

本发明涉及压载水处理操作装置和方法，特别地涉及通过使用全球定位系统(gps)的位置信息来判断是否操作压载水处理的压载水处理操作装置和方法。

背景技术：

海洋上运输货物的船舶大多数情况下是在这样的状态下航行：满载货物，然后卸载货物，并且再空载返回。如果船舶像这样空载返回，那么船舶通过将压载水引入船舶内部注入压载水以用于船舶的平衡、稳定和机动性改善等，然后再开始航行。

此时，压载水通过压载操作而注入一个端口中，然后通过卸压载操作而传输至另一个端口且在这个新端口被排出。像这样，当排出从远方运来的含有海洋生物和病原体的压载水时，这样的排出可能导致扰乱海洋生态环境的不利影响。因此，国际海事组织(imo)最近已经颁布了压载水处理规定以防止扰乱生态环境。

为了去除海洋生物和病原体造成的危害，船舶通常使用电解压载水或者通过注入化学品或通过紫外线对压载水进行灭菌的压载水处理设备。然而，因为进入压载水舱或从压载水舱排出的压载水具有大的体积，所以每当完成这样的处理就会导致高的能耗。

技术实现要素：

为了解决上述的问题，本发明的目的是提供通过使用gps的位置信息来判断是否进行压载水处理作业的压载水处理操作装置和方法。

为了达到上述的目的，根据本发明一个实施例的压载水处理操作装置可以包括：压载水处理单元，所述压载水处理单元在压载操作中对从外部流入的压载水进行一定的处理或者在卸压载操作中对排出至外部的压载水进行一定的处理；位置信息接收单元，所述位置信息接收单元用于接收位置信息；和控制单元，所述控制单元通过使用所述位置信息接收单元接收的位置信息来确定船舶的位置，然后判断在所述压载操作期 间或在所述卸压载操作期间是否操作所述压载水处理单元。

在进一步的实施例中，所述控制单元可以还包括用于存储进行所述压载操作的位置的存储器，且其中，所述控制单元可以在所述压载操作期间将进行所述压载操作的所述位置存储在所述存储器中，并且以在所述压载操作的时候考虑到存储于所述存储器中的压载操作进行区域的方式可以判断是否操作所述压载水处理单元。

在进一步的实施例中，在所述压载操作期间或所述卸压载操作期间所需的所述压载水处理单元的的操作条件可以被存储在所述存储器中，且其中，所述控制单元可以被构造为在所述压载操作期间或在所述卸压载操作期间根据存储于所述存储器中的所述操作条件来判断是否操作所述压载水处理单元。

在进一步的实施例中，如果通过所述位置信息接收单元输入了所述压载水处理单元的更新的操作条件，那么所述控制单元可以被构造为将所述压载水处理单元的所述更新的操作条件存储在所述存储器中。

在进一步的实施例中，所述压载水处理单元可以包括：电解单元，所述电解单元能够电解在所述压载操作期间从外部流入的压载水；和中和单元，所述中和单元中和在所述卸压载操作期间被排出至外部的压载水中剩余的残留氧化剂，且其中，所述控制单元可以被构造为通过判断在所述压载操作期间是否操作所述电解单元来控制所述电解单元，并且还被构造为通过判断在所述卸压载操作期间是否操作所述中和单元来控制所述中和单元。

在进一步的实施例中，所述压载水处理单元可以包括紫外线处理单元，所述紫外线处理单元对在所述压载操作期间从外部流入的压载水或在所述卸压载操作期间被排出至外部的压载水进行紫外线灭菌处理，且其中，所述控制单元可以被构造为通过判断在所述压载操作期间和在所述卸压载操作期间是否操作所述紫外线处理单元来控制所述紫外线处理单元。

为了获得上述发明目的，根据本发明另一实施例的压载水处理操作方法可以包括以下步骤：如果通过用户输入单元输入了压载操作指令， 那么接收来自位置信息接收单元的第一位置信息；将在接收所述第一位置信息的步骤中从所述位置信息接收单元接收的所述第一位置信息存储于存储器中；确定是否通过所述用户输入单元输入了关于进行卸压载操作的位置的位置信息；且如果在上述确定步骤中输入的所述位置信息满足所述压载水处理单元的操作条件，那么通过操作所述压载水处理单元对从外部流入的压载水进行一定的处理。

在进一步的实施例中，所述方法还可以包括以下步骤：如果通过所述用户输入单元输入了卸压载操作指令，那么接收来自所述位置信息接收单元的第二位置信息；且如果在考虑了存储于所述存储器中的所述第一位置信息和在所述第二位置信息的接收步骤中从所述位置信息接收单元接收的所述第二位置信息的情况下，所述压载水处理单元的操作条件得以满足，那么通过操作所述压载水处理单元对排出至外部的压载水进行一定的处理。

根据上面的构造，本发明能够通过根据位置信息判断是否进行压载水处理作业来防止不必要的能耗。

此外，本发明能够根据在卸压载操作的时候的卸压载操作进行区域来判断是否处理压载水。

附图说明

通过参照附图详细地说明本发明的示例性实施例，本发明上述的以及其它的目的、特征和优势对本领域普通技术人员而言将会变得更加显然，其中：

图1示意性地图示了根据本发明一个实施例的压载水处理操作装置的框图；

图2示意性地图示了根据本发明另一个实施例的压载水处理操作装置的框图；

图3是根据本发明一个实施例的压载操作的流程图；且

图4是根据本发明另一个实施例的卸压载处理操作的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图详细地说明根据本发明的压载水处理操作装置和方法的示例性实施例。为了便于参考，与本发明的说明相关地，由于表示本发明的构成元件的术语是在考虑了各构成元件的功能的情况下命名的，所以不要将这些术语理解为是对本发明的技术构成元件的限制。

图1示意性地图示了根据本发明一个实施例的压载水处理操作装置的框图。

如图1所示，压载水处理操作装置包括：用于吸入压载水的泵110；用于存储压载水的压载水舱135；以及用于控制压载水的流率的第一阀门121、第二阀门122、第三阀门(ecu进入阀)123、第四阀门(ecu排出阀)124、第五阀门(旁通阀)125、第六阀门(出舱阀)126、第七阀门(进舱阀)127和第八阀门(卸压载排出阀)128。

此外，压载水处理操作装置包括与压载水处理相关的多个单元。为此，压载水处理操作装置包括：用于电解压载水的电解单元(ecu)146；用于中和在卸压载操作期间被排出的压载水中剩余的tro的中和单元142；用于在压载或卸压载操作期间测量剩余在压载水中的tro的tro传感器单元148；用于在压载或卸压载操作期间检测流量的流率检测单元144；和用于将电力供给至上述单元的电源单元160。

在本发明中使用的术语“tro”是值存在于压载水中的总残留氧化剂，并且通常通过测量在经过电解过程产生的氯使压载水中的水生生物氧化之后剩余的氯的余氯值来获得。假设海水或盐水被电解或氯灭菌，那么由于诸如溴等原子替代活性氯而造成数种氧化剂共存。tro表明在此时存在的所有活性氧化剂。

压载水处理操作装置还包括：泵110；用于提供多个阀门的各自的操作的状态信号的分配板150；可操作用来接收用户输入的用户输入单元170；可操作用来与卫星通信的位置信息接收单元180；和可操作用来与上述各单元通信且控制上述各单元的控制单元190，其中，控制单元可以包括个人计算机等。在这里，各阀门的状态信号是指根据泵110或各阀门的操作而检测出的状态信息。例如，假设在各阀门处设置有限位开关，那么当阀门为打开的时候，各阀门的状态信号可以是开状态(state-on) 信号。

位置信息接收单元180可以包括接收位置信息的gps卫星通信模块，且还可以从用户接收位置信息。假设位置信息接收单元180设置有卫星通信模块，那么位置信息接收单元180可以接收通过与人造卫星的通信而更新的操作条件。

在本发明中，当要进行压载操作时，控制单元190通过使用位置信息接收单元180接收的位置信息来确定关于船舶的经纬度的位置。如果船舶的位置位于不需要操作电解单元146的区域，那么控制单元190在不操作电解单元146的情况下进行压载操作。然而，如果船舶的位置位于必须操作电解单元146的区域，那么控制单元190在压载操作期间操作电解单元146。

此外，当要进行卸压载操作时，控制单元190通过使用位置信息接收单元180接收的位置信息来确定关于船舶的经纬度的位置。如果船舶的位置位于不需要操作中和单元142的区域，那么控制单元190在不操作中和单元142的情况下进行卸压载操作。然而，如果船舶的位置位于必须操作中和单元142的区域，那么控制单元190在卸压载操作期间操作中和单元142。

为此，控制单元190还可以包括存储器(未示出)。存储器中存储的是与在压载操作期间是否操作电解单元146有关的操作条件以及与在卸压载操作期间是否必须操作中和单元142有关的操作条件。

因此，当要进行压载操作时，控制单元190根据存储于存储器中的操作条件来判断是否操作电解单元146；且当要进行卸压载操作时，控制单元190根据存储于存储器中的操作条件来判断是否操作中和单元142。

控制单元190凭借来判断是否进行操作的条件包括：(1)进行压载操作的区域是否与进行卸压载操作的区域相同；和(2)进行压载或卸压载操作的区域是否按照互免协议(mutualexemptionagreement)等。在压载操作期间，如果进行压载操作的区域与进行卸压载操作的区域相同或如果进行压载操作的区域是按照互免协议的，那么控制单元190不操作电解单元146。在进行压载操作的区域与进行卸压载操作的区域相同的 情况下，不需要在压载操作期间故意操作电解单元146并且也不需要在卸压载操作期间故意操作中和单元142。

此外，假设同意免除‘压载水管理公约’的适用，如在互免协议下的区域(例如像韩国与日本)，那么也不需要在压载操作期间故意操作电解单元146并且也不需要在卸压载操作期间故意操作中和单元142。

此外，控制单元190可以将位置信息接收单元180处接收的更新的操作条件存储在存储器中。

图2示意性地图示了根据本发明另一个实施例的压载水处理操作装置的框图。

如图2所示，压载水处理操作装置包括：用于注入压载水的泵210；用于存储压载水的压载水舱235；以及用于控制压载水的流率的第一阀门221、第二阀门222、第三阀门223、第四阀门224和第五阀门225。

此外，压载水处理操作装置包括与压载水处理相关的多个单元。为此，压载水处理操作装置包括：用于过滤压载水的有害物质等的过滤器单元240；用于进行压载水的紫外线(uv)处理的紫外线处理单元245；和用于将对上述各单元供电的电源单元250。

压载水处理操作装置还包括：泵210；用于提供多个阀门的各操作的状态信号的分配板260；可操作用来接收用户输入的用户输入单元270；可操作用来与卫星通信的位置信息接收单元280；和可操作用来与上述各单元通信且控制上述各单元的控制单元290，其中，控制单元可以包括个人计算机等。在这里，各阀门的状态信号是指根据泵210或各阀门的操作而检测出的状态信息。例如，假设在各阀门处设置有限位开关，那么当阀门是打开的时候，各阀门的状态信号可以是开状态信号。

位置信息接收单元280可以包括用来接收位置信息的gps卫星通信模块，且也可以直接从用户接收位置信息。在位置信息接收单元280设置有卫星通信模块的情况下，位置信息接收单元280可以接收通过与人造卫星通信而更新的操作条件。

位置信息接收单元280包括接收位置信息的gps。此外，位置信息接收单元280可以接收通过与人造卫星通信而更新的操作条件。

在本发明中，如果要进行压载操作，那么控制单元290通过使用位置信息接收单元280接收的位置信息来确定关于船舶的经纬度的位置。如果船舶的位置位于不需要操作紫外线处理单元245的区域，那么控制单元290在不操作紫外线处理单元245的情况下进行压载操作。然而，如果船舶的位置位于必须操作紫外线处理单元245的区域，那么控制单元290在压载操作期间操作紫外线处理单元245。

此外，当要进行卸压载操作时，控制单元290通过使用位置信息接收单元280接收的位置信息来确定关于船舶的经纬度的位置。如果船舶的位置位于不需要操作紫外线处理单元245的区域，那么控制单元290在不操作紫外线处理单元245的情况下进行卸压载操作。然而，如果船舶的位置位于必须操作紫外线处理单元245的区域，那么控制单元290在卸压载操作期间操作紫外线处理单元245。

为此，控制单元290还可以包括存储器(未示出)。存储器中存储的是与在压载操作期间是否操作紫外线处理单元245有关的操作条件和与在卸压载操作期间是否必须操作紫外线处理单元245有关的操作条件。

因此，当要进行压载操作时，控制单元290根据存储于存储器中的操作条件来判断是否操作紫外线处理单元245，并且当要进行卸压载操作时，控制单元290根据存储于存储器中的操作条件来判断是否操作紫外线处理单元245。

此外，控制单元290可以将位置信息接收单元280处接收的更新的操作条件存储于存储器中。

与此同时，上述实施例中说明的电解单元、中和单元或紫外线处理单元可以被统称为压载水处理单元。

图3是根据本发明的一个实施例的压载操作的流程图。

当船员要开始进行压载操作时，船员可以通过按压用户输入单元170的压载按钮(未示出)将压载操作指令输入至控制单元190(s302)。

如果输入了压载操作指令，那么在图1的实施例中，首先，控制单元190控制驱动单元(未示出)以使第一阀门121、第二阀门122、第三阀门123、第四阀门124和第七阀门127打开(s304)。因此，可以操作 第一阀门121、第二阀门122、第三阀门123、第四阀门124和第七阀门127以使它们被打开，且可以将第一阀门开状态信号、第二阀门开状态信号、第三阀门开状态信号、第四阀门开状态信号和第七阀门开状态信号提供给分配板150。此外，也可以将第五阀门关状态(state-off)信号、第六阀门关状态信号和第八阀门关状态信号提供给分配板150。

接着，控制单元190可以控制驱动单元来操作泵110(s306)。根据泵110的操作，可以将泵开状态信号提供给分配板150。

如上所述，来自泵110或各阀门的所有信号必须被连接至分配板150以将泵状态信号和所有阀门状态信号提供给分配板150，但是这增加了成本。因此，优选的是，仅将压载操作和卸压载操作所需的一些信号提供给分配板。

如果泵110被操作，那么控制单元190可以被构造为凭借流率检测单元144来检测压载水的流率(s308)。如果从流率检测单元144获得的流率值大于或等于定义的标准流率值(例如，500m³/h)，那么控制单元190可以确定压载水正在流动。

控制单元190接收来自位置信息接收单元180的位置信息(s310)。控制单元190把将要进行压载操作的船舶的位置信息存储于存储器(s312)。

控制单元190检查用户是否通过操纵用户输入单元170选择了要进行卸压载操作的位置(s314)。如果用户没有选择要进行卸压载操作的位置，那么控制单元190操作压载水处理单元(即，电解单元146或紫外线处理单元245)(s320)。与此同时，控制单元190可以根据流率检测单元144检测出的压载水的流率来调整供给至电解单元146的电流。控制单元190也可以通过流率检测单元144测量压载水的流率且通过tro传感器单元148测量tro来控制供给至电解单元146的电流以使得产生适量的tro。必要时，控制单元190可以通过控制泵110来控制压载水的流率。

如果用户选择了要进行卸压载操作的位置，那么控制单元190可以被构造为存储卸压载位置(s316)。控制单元190检查是否是压载处理的 不操作条件(s318)。如果不是压载处理的不操作条件，那么控制单元190操作压载水处理单元(即，电解单元146或紫外线处理单元245)(s320)。如果满足压载处理的不操作条件，那么控制单元190在不操作压载水处理单元(即，电解单元146或紫外线处理单元245)的情况下也进行压载操作(s322)。

特别地，如果由于压载水舱135充满了压载水而导致在流率检测单元144处没有检测出压载水的流率，那么控制单元190可以停止操作电解单元146或紫外线处理单元245。

图4是根据本发明另一个实施例的卸压载处理操作的流程图。

当船员要开始进行卸压载操作时，船员可以通过按压用户输入单元170的卸压载按钮(未示出)将卸压载操作指令输入至控制单元190(s402)。

如果输入了卸压载操作指令，那么在图1的实施例中，首先，控制单元190控制驱动单元(未示出)以使第二阀门122、第五阀门125、第六阀门126和第八阀门128打开(s404)。因此，可以操作第二阀门122、第五阀门125、第六阀门126和第八阀门128以使它们被打开，且可以将第二阀门开状态信号、第五阀门开状态信号、第六阀门开状态信号和第八阀门开状态信号提供给分配板150。此外，也可以将第一阀门关状态信号、第三阀门关状态信号、第四阀门关状态信号和第七阀门关状态信号提供给分配板150。

接着，控制单元可以控制驱动单元来操作泵110(s406)。根据泵110的操作，可以将泵开状态信号提供给分配板150。

如果泵110被操作，那么控制单元190通过流率检测单元144来检测压载水的流率(s408)。

控制单元190接收来自位置信息接收单元180的位置信息(s410)。控制单元190把要进行卸压载操作的船舶的位置信息存储于存储器中(s412)。

控制单元190检查是否是卸压载处理的不操作条件(s414)。如果不是卸压载处理的不操作条件，那么控制单元190操作压载水处理单元(即， 中和单元142或紫外线处理单元245)(s416)，且如果满足卸压载处理的不操作条件，那么在不操作压载水处理单元(即，中和单元142或紫外线处理单元245)的情况下进行卸压载操作(s418)。

特别地，如果由于压载水舱135的压载水完全排空而导致在流率检测单元144处没有检测出压载水的流率，那么控制单元190可以停止操作中和单元142或紫外线处理单元245。

压载水处理操作装置可以包括上述操作条件以外的跨步操作(strideoperation)、重力压载操作和重力卸压载操作等，并且还可以设置有通过船员的操纵能够进行手动操作的选择开关。此外，压载水处理操作装置可以存储例如操作记录(即，流率和处理浓度)等日志。

上述的本发明的实施例仅是本发明的技术理念的说明，且本发明的保护范围应当由随附的权利要求来诠释。此外，对于本领域技术人员而言，显然能够在不偏离本发明的本质特征的情况下做出各种变型和改变。因此，本发明的等效范围内的所有技术理念应当被理解为包含在本发明的保护范围内。