JP2003118689A - 船舶の運航状態モニタリング装置 - Google Patents

船舶の運航状態モニタリング装置

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JP2003118689A
JP2003118689A JP2001316490A JP2001316490A JP2003118689A JP 2003118689 A JP2003118689 A JP 2003118689A JP 2001316490 A JP2001316490 A JP 2001316490A JP 2001316490 A JP2001316490 A JP 2001316490A JP 2003118689 A JP2003118689 A JP 2003118689A
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measuring means
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祐二 福嶋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 船舶の運航状況を正確にモニタリングする。 【解決手段】 本発明の船舶の運航状況モニタリング装
置は、船舶の運航状態を示す第1の所定の状態を所定の
タイミングでデジタル値で計測する第1計測手段と、船
舶の運転状態を示す第2の所定の状態を上記タイミング
と同じタイミングでアナログ値で計測する第2計測手段
と、この第2計測手段で計測されたアナログ値のデータ
をデジタル値のデータに変換するA/D変換器と、第1
計測手段により計測されたデジタル値のデータ及び第2
計測手段により計測されA/D変換されたデジタル値の
データを記憶する記憶手段と、第1計測手段及び第2計
測手段により計測された両データを解析する解析手段
と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、船舶の運航状態モ
ニタリング装置に係り、特に、就航船の運航状況等を把
握することができる船舶の運航状態モニタリング装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、就航船の運航状況を把握する場合
には、船舶の特定の機器を定期的にモニタリングして、
数値を記憶簿に記憶する等の方法が取られていた。ま
た、船舶ではなく、自動車に適用されるものであるが、
特開平4−2912号公報及び特開平4−2912号公
報には、移動体の各種信号をタイマーからの時刻を示す
信号と合成して記憶するようなものも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、例えば、宅配便
等の要請から、就航船の高速化が必要となって来てい
る。船舶が高速化されれば、船舶のエンジンの出力(軸
馬力)、横揺れや前後加速度等の船体運動、燃料消費量
に対する要求が厳しくなり、船舶の運航状態をモニタリ
ングし、このモニタリング結果に基づき、船舶の各種の
状態を最適化する必要がある。じょう
【0004】本発明は、このような従来からの要請を満
たすためになされたものであり、船舶の運航状態の各デ
ータを関連付けて正確にモニタリングすることができる
船舶の運航状態モニタリング装置を提供することを目的
としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、船舶の運航状況をモニタリングする装
置であって、船舶の運航状態を示す第1の所定の状態を
所定のタイミングでデジタル値で計測する第1計測手段
と、船舶の運転状態を示す第2の所定の状態を上記タイ
ミングと同じタイミングでアナログ値で計測する第2計
測手段と、この第2計測手段で計測されたアナログ値の
データをデジタル値のデータに変換するA/D変換器
と、第1計測手段により計測されたデジタル値のデータ
及び第2計測手段により計測されA/D変換されたデジ
タル値のデータを記憶する記憶手段と、第1計測手段及
び第2計測手段により計測された両データを解析する解
析手段と、を有することを特徴としている。
【0006】このように構成された本発明においては、
第1計測手段及び第2計測手段により、船舶の運航状態
を示すデジタル値である第1の所定の状態と船舶の運転
状態を示すアナログ値である第2の所定の状態を同じタ
イミングで計測するようにしているため、データ相互間
の時間の同一性を得ることができ、これにより、各計測
データの相互の関係を正確に把握することができ、結果
として、運航状態を正確にモニタリングすることができ
る。
【0007】本発明は、好ましくは、更に、第1計測手
段及び第2計測手段により計測された両データをリアル
タイムで表示する表示手段と有する。本発明において、
好ましくは、第1の所定の状態はGPSにより提供され
た船舶の位置を含み、第1の所定の状態は船舶の運動状
態及び推進状態を含む。本発明において、好ましくは、
記憶手段は、データを所定の時間単位でデータファイル
化して保存する。本発明において、好ましくは、解析手
段は、所定の時間単位毎に、データの平均値、最大値、
最小値及び標準偏差値を解析し、更に、これらの解析さ
れた値を記憶する第2記憶手段を有する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。第1図は、本発明の船舶の運航状況モニ
タリング装置を示すブロック図である。本実施形態の船
舶の運航状況モニタリング装置1により計測される項目
は、「船体運動状態」、「船舶操作状態」、「推進性
能」、「その他」に分類される。
【0009】ここで、「船体運動状態」に含まれる計測
項目は、「横揺れ(deg)」、「縦揺れ(deg)」、「船
首揺れ(deg)」、「旋回角速度(deg/s)」、「前後加
速度(G)」、「左右加速度(G)」、及び、「上下加速
度(G)」であり、括弧内は単位を示している。これら
の測定項目の内、「横揺れ(deg)」、「縦揺れ(de
g)」、「船首揺れ(deg)」及び「旋回角速度(deg/
s)」は、ジャイロで計測し、「前後加速度(G)」、
「左右加速度(G)」及び「上下加速度(G)」は、加速
度計で計測する。
【0010】次に、「船舶操作状態」に含まれる計測項
目は、「船位(経度・緯度)」、「真進路(deg)」、
「対水船速(kn)」、「対地船速(kn)」及び「舵角
(deg)」であり、これらの測定項目の内、「船位(経
度・緯度)」、「真進路(deg)」及び「対地船速(k
n)」は、GPSから受信したGPS信号により計測
し、「舵角(deg)」及び「対水船速(kn)」は、操舵室
からの信号により入手する。次に、「推進性能」に含ま
れる計測項目は、「軸馬力(PS)」、「プロペラ回転数
(RPM)」、「プロペラ翼角(deg)」及び「主機燃料消
費量(kg/H)」であり、これらの測定項目は、操舵室か
らの各信号により入手する。
【0011】次に、「その他」に含まれる計測項目は、
「船首吃水(m)」、「船尾吃水(m)」、「相対風向
(deg)」及び「相対風速(m/s)」であり、括弧内は単
位を示している。これらの測定項目は、操舵室からの各
信号により入手する。
【0012】図1に示すように、本船信号のデータ2
は、アナログ値のデータであり、「対水船速」、「舵
角」、「軸馬力」、「プロペラ回転数」、「プロペラ翼
角」、「主機燃料消費量」、「船首吃水」及び「船尾吃
水」が含まれる。これらのアナログ値のデータ2は、船
舶の運航のために本来的に必要なデータであるため、こ
れらの計測装置は一般に常設されており、既設の計測装
置により測定される。また、本船信号のデータ3は、デ
ジタル値のデータであり、GPS信号として得られる
「船位(経度・緯度)」、「真進路」、「対地船速」及
び「時刻」、並びに、「相対風向」及び「相対風速」が
含まれる。これらのデジタル値のデータ3は、データ2
と同様に、船舶の運航のために本来的に必要なデータで
あるため、これらの計測装置は一般に常設されており、
既設の計測装置により測定される。
【0013】次に、図1に示すように、ジャイロによる
計測されたデータ4は、アナログ値のデータであり、
「横揺れ」、「縦揺れ」、「船首揺れ」及び「旋回角速
度」が含まれる。また、加速度計により計測されたデー
タ5は、アナログ値のデータであり、「前後加速度」、
「左右加速度」及び「上下加速度」が含まれる。これら
のアナログ値のデータ4及び5は、船舶の運航のために
必ずしも必要ではないデータであるため、計測装置は一
般に常設されておらず、本実施形態では、ジャイロ及び
か速度計を新たに設ける必要がある。
【0014】また、増幅器6及びA/D変換器7が設け
られており、アナログ値のデータ2,4,5が、増幅器
6により増幅され、この増幅されたアナログ値がA/D
変換器7によりデジタル値に変換されるようになってい
る。さらに、RS449〜RS232C変換器8及びデ
ジタル入力RS232Cボード9が設けられており、デ
ジタル値のデータ3が、これらの変換器8,RS232
Cボード9に入力されるようになっている。
【0015】また、パソコン10が設けられており、こ
のパソコン10には、A/D変換器7によりデジタル値
に変更されたデータ2,4,5及びデジタル値のデータ
3が入力され、これらのデータを処理するようになって
いる。さらに、パソコン10には、パソコン10を操作
するためのキーボード11、パソコン10からのデータ
をリアルタイムで表示することができるディスプレイ1
2、計測されたデータを記憶するハードディスク13、
及び、磁気ディスク(MO)14が接続されている。
【0016】次に本実施形態の船舶の運航状況モニタリ
ング装置1によるモニタリング内容を説明する。図2
は、各種の計測機器により計測された計測データの一部
を時系列的に示すグラフである。この図2のグラフは、
アナログ値である、軸馬力、プロペラ回転数、プロペラ
翼角、燃料消費量、対水船速、船首吃水、及び、船尾吃
水、並びに、デジタル値である船位及び対地船速を所定
の時間毎(例として200msec毎)にサンプリング
して計測したデータを示したものである。ここで、船位
は、デジタル値であるGPS信号により入手する値であ
るが、このGPS信号は、4秒毎又は1秒毎更新される
ものであるため、4秒又は1秒の間は、同じ値のGPS
信号を受信することになる。
【0017】また、これらの計測データは、ディスプレ
イ12により、リアルタイムで表示するようになってい
る。さらに、これらの計測データは、大容量とならない
ように、30分(1800秒)単位のデータファイルと
して、ハードディスク13、又は、磁気ディスク14に
記憶して保存するようになっている。ファイル名は、開
始時の日付時刻が自動的に付けられる。また、格納され
るデータは、バイナリ形式であり、定期的(月1回程
度)なデータ回収を実施した後、プログラムによりテキ
スト形式に変換することもできる。
【0018】次に、パソコン10は、計測されたデータ
の自動1次解析として、これらの30毎のデータの「平
均値」、「最大値」、「最小値」、「標準偏差値」を計
算(解析)する。図3は、このようにして求められた解
析結果ファイルリストを示している。この解析結果も、
テキストファイルとしてデータファイル化(30分単
位)し、ハードディスク13、又は、磁気ディスク14
に記憶して保存するようになっている。ファイル名は、
計測データファイルとペアとなるように、同じ名前が付
けられるが、拡張子を変更することにより区別する。こ
れらのハードディスク13、又は、磁気ディスク14に
保存された計測データは、定期的(月1回程度)に回収
し、この際、機器の点検を実施するようにしてもよい。
【0019】更に、1次解析の解析結果を表計算ソフト
に取込み、各データ(軸馬力、プロぺら回転数、・・
・)の相関を求める。また、1次解析結果から、船体動
揺の大きな個所、あるいは、負荷変動の大きな個所につ
いては、該当する格納された計測データファイルを用い
て、スペクトラム解析などの詳細解析を行なう。
【0020】更に、運航状況のモニタリングの精度を上
げるために、上述した計測時に船舶が遭遇している気象
及び海象(風向、風速、波浪、うねり等)に関する情報
も併せてモニタリングすることが好ましい。図4は、こ
のときに使用する「ログブック情報記録フォーム」を示
す。この「ログブック情報記録フォーム」には、先ず、
「航海日」、「航海番号」、「出港時吃水」、「排水
量」、「積載率」が出発の度に記入される。この気象及
び海象は、船舶の乗員がマニュアル的に行なうものであ
り、乗員は、この「ログブック情報記録フォーム」に、
1時間毎に、「進路(deg)」、「速度瞬間値(kn)(O
G対地,ログ対水)」、「相対風(風向,風速)」、
「風浪(絶対方向,相対方向,B.F.)」、「うねり(絶
対方向,相対方向,B.F.)」、「水温(℃)」及び「気
候」等を記入するようになっている。この気象及び海象
に関するデータを、上述したデータ2,3,4と関連付
けることにより、より精度の良いモニタリングを実行す
ることが可能となる。
【0021】このように本実施形態では、就航船の運航
状況を把握するために必要なアナログ値データ及びデジ
タル値データを全て同じタイミング(200msec
毎)で計測するようにしているので、データ相互間の時
間の同一性を得ることができ、これにより、各計測デー
タの相互の関係を正確に把握することができ、結果とし
て、運航状態を正確にモニタリングすることができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の船舶の運
航状態モニタリング装置によれば、船舶の運航状態の各
データを関連付けてモニタリングすることができるの
で、運航状況の正確なモニタリングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の船舶の運航状況モニタリング装置の一
実施形態を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態により計測されるデータを示
すグラフである。
【図3】本発明の実施形態による解析結果ファイルリス
トの例を示す図である。
【図4】本発明の実施形態によるログブック情報記録フ
ォームの例を示す図である。
【符号の説明】
1 船舶の運航状態モニタリング装置 2,4,5 アナログ値のデータ 3 デジタル値のデータ 6 増幅器 7 A/D変換器 8 RS449〜RS232C変換器 9 デジタル入力RS232Cボード 10 パソコン 11 キーボード 12 ディスプレイ 13 ハードディスク 14 磁気ディスク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船舶の運航状況をモニタリングする装置
    であって、 船舶の運航状態を示す第1の所定の状態を所定のタイミ
    ングでデジタル値で計測する第1計測手段と、 船舶の運転状態を示す第2の所定の状態を上記タイミン
    グと同じタイミングでアナログ値で計測する第2計測手
    段と、 この第2計測手段で計測されたアナログ値のデータをデ
    ジタル値のデータに変換するA/D変換器と、 上記第1計測手段により計測されたデジタル値のデータ
    及び上記第2計測手段により計測されA/D変換された
    デジタル値のデータを記憶する記憶手段と、 上記第1計測手段及び第2計測手段により計測された両
    データを解析する解析手段と、 を有することを特徴とする船舶の運航状態モニタリング
    装置。
  2. 【請求項2】 更に、上記第1計測手段及び第2計測手
    段により計測された両データをリアルタイムで表示する
    表示手段と有する請求項1記載の船舶の運航状態モニタ
    リング装置。
  3. 【請求項3】 上記第1の所定の状態はGPSにより提
    供された船舶の位置を含み、上記第2の所定の状態は船
    舶の運動状態及び推進状態を含む請求項1又は請求項2
    に記載の船舶の運航状態モニタリング装置。
  4. 【請求項4】 上記記憶手段は、上記データを所定の時
    間単位でデータファイル化して保存する請求項1乃至3
    に記載の船舶の運航状態モニタリング装置。
  5. 【請求項5】 上記解析手段は、所定の時間単位毎に、
    データの平均値、最大値、最小値及び標準偏差値を解析
    し、更に、これらの解析された値を記憶する第2記憶手
    段を有する請求項1乃至4に記載の船舶の運航状態モニ
    タリング装置。
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