DD235053A1 - Verstauungsbeanspruchungsueberwachungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Es ist das Ziel der Erfindung, Vertaeuungsbeanspruchungsueberwachungseinrichtung, die Vertaeuungsueberwachung an Festmacherbojen festgemachten Schiffen so zu vervollkommnen, dass staendig waehrend der Vertaeuung angezeigt wird, dass Schiffe sicher an der oder den Festmacherbojen festgemacht sind. Die Aufgabe wurde dadurch geloest, dass an dem Vertaeuungsarm einer Festmacherboje neben bekannten Dehnungs- bzw. Spannungsmessern ein piezoelektrischer Wandler angeordnet ist, der Bruchsignale, insbesondere solche, die beim Versagen der Festmacherleinen emittiert werden, in elektrische Signale umwandelt. Ein weiterer piezoelektrischer Wandler ist zur Unterscheidung von den in der Boje emittierten Schallsignalen auf der Boje angebracht. Die elektrischen Signale werden mit einem oder mehreren Signalen, die vorher kalibriert bzw. geeicht sind, so verglichen, dass sie fuer Warnsignale genutzt werden koennen. Das Anwendungsgebiet bezieht sich insbesondere auf die Ueberwachung von in einiger Entfernung von der Kueste befindliche Vertaeuungs- und Umschlagterminals bzw. -stationen, an denen Schiffe vertaeut sind, wie dies der Fall bei Oelbojen und Bohrplattformen ist. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vertäuungsbeanspruchungsüberwachungseinrichtung mit der angezeigt werden kann, ob die Leinenverbindungen, d. h. die Festmacherleinen des Schiffes, mit Festmacherbojen sicher sind. Die Erfindung ist besonders geeignet für in einiger Entfernung von der Küste befindliche Vertäuungs- und Umschlagterminals- bzw. -Stationen, an denen Schiffe vertäut sind.

Charakterstik der bekannten technischen Lösungen

Eine Einrichtung zur Belastungsmessung von Festmacherleinen, die an Bojen festgemacht sind, ist durch die DE-OS 2603136 und die US — 3956742 bekannt. Nach dieser bekannten Einrichtung wird die Belastungsmessung mit Dehnungs- bzw. Spannungsmeßeinrichtungen durchgeführt. Der Dehnungs- bzw. Spannungsmesser liefert ein elektrisches Ausgangssignal, das das Ausmaß der auf den Vertäuungsarm ausgeübten Beanspruchung repräsentiert. Dieses Signal wird mit einem oder mehreren vorher kalibrierten bzw. geeichten Signalen verglichen, wobei diese Signale ein Niveau haben, die der Tatsache entsprechen, daß die Beanspruchung auf die Vertäuungseinrichtungen einen Wert erreicht, bei dem die Vertäuungseinrichtungen nicht länger in der Lage sind, den Beanspruchungen zu widerstehen, die durch das festgemachte Schiff ausgeübt werden. Vorteilhafter Weise schützt die bekannte Einrichtung vor einer Beschädigung der Vertäuungseinrichtung. Von Nachteil bei der bekannten Einrichtung ist jedoch, daß sie nicht sicher anzeigt, daß eine Vertäuung ungefährlich ist. Nichtvorhersehbare Einflüsse können die Haltbarkeit der Festmacherleinen herabgesetzt haben. Dies hat zur Folge, daß diese bei, z. B. sogar kurzzeitigen hohen, Beanspruchungen versagen. Das Schiff ist nicht mehr sicher festgemacht. Die bekannte Einrichtung zeigt keine Beanspruchung mehr an, aber das Schiff kann abtreiben und dabei können die Ladeschläuche versagen oder durch Auflaufen auf den Terminal können Beschädigungen von Schiff und Terminal verursacht werden.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die Vertäuungsüberwachung von an Festmacherbojen festgemachten Schiffen so zu vervollkommnen, daß sicher angezeigt wird, daß Schiffe ordnungsgemäß an der oder den Festmacherbojen festgemacht sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die einem Schiff sicher anzeigt, daß es ordnungsgemäß mit einer oder mehreren Festmacherbojen über Festmacherleinen verbunden ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an dem Vertäuungsarm eines ablandigen Terminals neben den bekannten Dehnungs- bzw. Spannungsmessern ein piezoelektrischer Wandler angeordnet ist, der die Bruchsignale, d. h. z. B. die bei einem Versagen der Festmacherleinen emittierten hochfrequenten Schallsignale, in analoge elektrische Signale umwandelt.

Zur Unterscheidung von bei Beanspruchung der Boje emittierten hochfrequenten Schallsignalen ist erfindungsgemäß ein weiterer piezoelektrischer Wandler auf der Boje angeordnet.

Die elektrischen Signale werden mit einem oder mehreren vorher kalibrierten bzw. geeichten Signalen verglichen. Das Ergebnis des Vergleiches mit diesen geeichten Signalen besteht darin, Warnungssignale zu liefern.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert

Es zeigen:

Fig. 1: eire Oberseite einer Festmacherboje, die die Anordnung der Ausrüstung veranschaulicht, die gemäß dei Erfindung erforderlich ist,

Fig. 2: eine schematische Seitenansicht der Ausrüstung, die gemäß der Erfindung für eine Festmacherboje erforderlich ist, und

Fig.3: ein schematisches Blockschaltbild einer Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Zur Veranschaulichung zeigen die Figuren 1 und 2 eine Ansicht und eine Seitenansicht einer Vertäuungsboje, dabei ist aus Gründen der klareren Darstellung auf die üblichen Umschlaggeräte, wie Kopplungsstutzen und Schleiche, verzichtet worden. Folgend sei nun näher auf die Figuren 1 und 2 eingegangen. Auf einem Vertäuungarm 4, der auf der Oberseite einer Boje angeordnet ist, sind erfindungsgemäß ein piezoelektrischer Wandler 1 angeordnet und ein bekannter Dehnungs- bzw. Spannungsmesser 2 in an sich bekannter Weise angebracht. Gemäß der Erfindung ist ein weiterer piezoelektrischer Wandler 3 auf der Boje angeordnet. Eine Festmacherleine 5 von einem Schiff (nicht dargestellt) ist nach üblicher und bekannter Art am Vertäuungsarm 4 befestigt. Auf einer Geräteplattform 6 ist die Ausrüstung (nicht dargestellt), die zur Auswertung und Übertragung der Signale notwendig ist, angeordnet.

Zugbeanspruchungen auf den Vertäuungsarm 4 werden durch die Dehnungs- bzw. Spannungsmesser 2 erfaßt und in elektrische Signale umgewandelt, die verstärkt mit vorher kalibrierten Signalen verglichen werden. Die bei Beanspruchung der Festmacherleine 5 emittierten hochfrequenten Schallsignale werden von den piezoelektrischen Wandlern 1 und 3 erfaßt und in elektrische Signale umgewandelt, die verstärkt, gleichgerichtet und gefiltert mit vorher kalibrierten Signalen verglichen werden. Die Signale werden mit den Bezugssignalen verglichen, um zu bestimmen, ob eine geeignete Alarmausrüstung aktiviert werden muß, und zwar in einer nachstehend erläuterten Weise.

In Figur 3 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Ein Dehnungs- bzw. Spannungsmesser 2 ist mit seinem Ausgang auf einen Verstärker V1 gelegt, der mit einer Aufzeichnungseinrichtung A1, einem Komparator K1 und einem weiteren Komparator K2 verbunden ist. Ein piezoelektrischer Wandler 1 ist mit einem Filter F1 verbunden, dessen Ausgang an einen Verstärker V2 geführt ist, wobei dessen Ausgang wiederum über einen Gleichrichter auf einen Komparator КЗ sowie über einen Gleichrichter auf einen weiteren Komparator K5 und auf den Eingang einer Aufzeichnungseinrichtung A1 gelegt ist. Ein weiterer piezoelektrischer Wandler 3 ist mit einem Filter F2 verbunden, der auf einen Verstärker V3 geführt ist. Der Ausgang des Verstärkers V3 ist über einen Gleichrichter auf einen Komparator K4 sowie über einen weiteren Gleichrichter auf einen Komparator K6 und auf einen Eingang einer Aufzeichnungseinrichtung A1 gelegt. Der Ausgang eines Komparators K2 ist auf eine Zeitverzögerungsschaltung A5 geführt, die mit einem Sender S, einer Warnlichteinrichtung W1 und einer Hörsignalwarneinrichtung W2 verbunden ist. Ein Komparator K1 ist auf eine Zeitschaltung A3 geführt, die mit einer Integratorschaltung A4 verbunden ist. Auf einen Signalunterscheider A2 sind die Ausgänge eines Komparators КЗ und eines Komparators K4 geführt. Eine Integratorschaltung A4 ist mit dem Ausgang eines Signalunterscheiders A2 verbunden. Der Ausgang der Integratorschaltung A4 ist auf einen Komparator K7 gelegt, dessen Ausgang, der mit den Ausgängen der Komparatoren K5 und K6 verbunden ist, auf eine Warnlichteinrichtung W1, eine Hörsignalwarneinrichtung W2 und einen Sender S verbunden ist.

An den Komparator K2 ist ein Bezugspotential B2 gelegt, dessen Amplitude eine Beanspruchung repräsentiert, daß das Schiff losgeworfen werden sollte. Auf den Komparator K1 ist ein Bezugspotential B1 gelegt, dessen Amplitude eine Beanspruchung repräsentiert, die unter 0,5 des Amplitudenwertes des Bezugspotentials B2 liegt. Ein Bezugspotential B4 ist auf die Komparatoren K5 und K6 gelegt. Die Amplitude des Bezugspotentials B4 sollte so eingestellt werden, daß sie repräsentativ für die Tatsache ist, daß ein Bruchsignal, d. h. ein hochfrequentes Schallsignal, emittiert würde, im Bereich der Boje und/oder in der Festmacherleine selbst. Die Amplitude eines Bezugspotentials B4 kann auf einen Wert eingestellt werden, der durch vorhergehende Tests bestimmt worden ist. Ein Bezugspotential B3, dessen Amplitude vorzugsweise unter 0,1 des Wertes der Amplitude des Bezugspotentials B4 liegt, ist auf die Komparatoren КЗ und K4 gelegt. Auf den Komparator K7 ist ein Bezugspotential B 5 gelegt, das die Tatsache repräsentiert, daß mehrere Einzelereignisse zur Emission von Schallsignalen mit geringer Amplitude geführt haben. Die Amplitude eines Bezugspotentials B 5 kann durch vorgehende Tests bestimmt werden. Vorteilhafterweise sind die Filter F1 und F2 für eine Arbeitsfrequenz oberhalb von 15OkHz ausgelegt, um Störgeräusche für die Verarbeitung der Nutzsignale auszuschalten.

Auf dem Schiff, das an der Boje festgemacht hat, sind ein Empfänger E und ein Warnungsanzeiger W3 angeordnet, wobei der Empfänger E auf den Warnungsanzeiger W3 geführt ist. Bei Beanspruchung auf Zug am Vertäuungsarm wird durch einen Dehnungs- bzw. Spannungsmesser 2 ein elektrisches Signal geliefert, das verstärkt in einem Komparator K1 und einem Komparator K2 mit vorherkalibrierten Signalen verglichen wird. Bei geringerer Beanspruchung, d.h. übersteigt die Amplitude des Signals am Ausgang des Verstärkers V1 die Amplitude des Bezugspotential BI, wird durch den Komparator K1 eine Zeitschaltung A3 so lange angesteuert, wie das Bezugspotential B1 überschritten ist. Solange das Bezugspotential B1 überschritten ist, liefert die Zeitschaltung A3 ein Steuersignal an eine Integratorschaltung A4, das so geartet ist, daß jeweils im Abstand von z. B. 0,1 Sekunden die als analoger Speicher arbeitende Integratorschaltung A4 gelöscht wird, z. B. durch Kurzschließen der üblicher Weise verwendeten Kondensatoren. Wird das Bezugspotential B1 unterschritten, setzt der Komparator K1 die Zeitschaltung A3 zurück, dies bedingt auch ein Kurzschließen in der Integratorschaltung A4, d. h. in diesem Zustand kann die Integratorschaltung A4 keine Signale speichern, die gegebenenfalls am Ausgang eines Signalunterscheiders A2 anliegen können.

Bei hoher Beanspruchung, d. h. übersteigt die Amplitude des Signals am Ausgang des Verstärkers V1 die Amplitude des Bezugspotentials B2, da in genannter Art und Weise vorher kalibriert wurde, steuert ein Komparator K2 über eine Zeitverzögerungsschaltung A5, die eine Alarmauslösung bei sehr kurzer hoher Beanspruchung vermeiden soll, eine Warnlichteinrichtung W2 auf der Boje an, wodurch die Schiffsbesatzung auf die Gefahrenmomente aufmerksam gemacht wird. Das Warnsignal wird über einen Sender S abgegeben. Durch einen auf dem Schiff angeordneten Empfänger E wird ein Warnungsanzeiger W3 aktiviert, wodurch die Schiffsbesatzung, insbesondere die Schiffsoffiziere, auf die Gefahrenmomente aufmerksam gemacht werden.

Übersteigt die Amplitude der von den piezoelektrischen Wandlern 1 und 3 erfaßten hochfrequenten Schallsignale, die z. B. durch Bruch der Festmacherleine hervorgerufen sein können, nach Filterung durch die Filter F1 bzw. F2 sowie Verstärkung durch die Verstärker V2 bzw. V3 und jeweiliger Gleichrichtung, das Bezugspotential B4, das nach genannter Art und Weise vorher kalibriert wurde, so steuern die Kompatoren K5 bzw. K6 die genannten Warneinrichtungen f»n Oie Alarmauslösung für die Schiffsbesatzung erfolgt in der vorher genannten Art.

Anders verhält es sich mit jenen Signalen, die nur in ihrer Amplitude das Bezugspotential B3, das vorher in genannter Art kalibriert wurde, überschreiten. Die Signale, die das Bezugspotential B 2 überschreiten, werden durch den jeweiligen Komparator КЗ bzw. K4 auf einen Signalunterscheider A2 geschaltet, der so ausgelegt ist, daß nur die Signale am Ausgang des Komparators КЗ, die jeweils früher ihre Maximalamplitude erreichen, als die der Signale am Ausgang des Komparators K4, vom Signalunterscheider A2 auf die Integratorschaltung A4 geschaltet werden. Somit erfolgt mit der Integratorschaltung A4 unter Beachtung der Arbeitsweise der Zeitschaltung A3 eine Messung, vorrangig von den im Bereich der Festmacherleine emittierten hochfrequenten Schallsignalen unter bestimmten Beanspruchungsgrenzen, repräsentiert durch den Wert des Bezugspotentials B1, und einer definierten Zeiteinheit, festgelegt durch die Zeitschaltung A3.

Übersteigt die Ratenmessung durch die Integratorschaltung A4 das Bezugspotential B 5, das in genannter Weise vorher kalibriert wurde, wird durch den Komparator K7 ein Alarm in beschriebener Art und Weise ausgelöst, somit werden z. B. Überbeanspruchungen der Festmacherleine der Schiffsbesatzung angezeigt.

Gewünschtenfalls können auch die Signale an den Ausgängen der Verstärker V1, V 2 und V3 durch eine auf der Boje angeordneten Aufzeichnungseinrichtung A1 registriert werden.

Claims (2)

Erfindungsanspruch:

1. Vertäuungsbeanspruchungsüberwachungseinrichtung, die mit am Vertäuungsarm angeordneten Dehnungs- bzw. Spannungsmesser arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß am Vertäuungsarm (4) ein piezoelektrischer Wandler (1) so angeordnet ist, daß die beim Versagen der Festmacherleine (5) emittierten hochfrequenten Schallsignale erfaßt und in analoge elektrische Signale umgewandelt werden, sowie ein weiterer piezoelektrischer Wandler (3) auf der Boje angeordnet ist, wobei die elektrischen Signale in einer Meßwertverarbeitungsanlage (V 1 bisV3; F1; F2;K1 bisK7; A1 bis A5) so mit vorher kalibrierten bzw. geeichten Signalen (B 1 bis B 5) verglichen werden, daß das Ergebnis des Vergleiches eine Warneinrichtung (W 1; W2;W3) für optischen und/oder akustischen Alarm ansteuert.

2. Vertäuungsbeanspruchungsüberwachungseinrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Wandler (1; 3) und die Filter (F 1; F2) eine Arbeitsfrequenz oberhalb von 15OkHz aufweisen.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen