JP2011144551A - 防舷材の監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】係船施設への接岸または係留中、防舷材の変位などを監視できるとともに、防舷材の変位状態や船舶の接岸角度、接岸速度などを管理棟などの離れた場所で監視することができる防舷材の監視装置を提供すること。
【解決手段】係船施設に設置された防舷材２の船舶接岸時の変位などを監視する装置１０で、防舷材２の複数箇所にレーザー光を反射する反射手段を設けるとともに、岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設に反射手段に向けてレーザーを送受光するレーザー距離センサ１１を設け、これらレーザー距離センサ１１からの距離情報が通信手段１２を介して入力され防舷材２の変位などを演算する演算処理手段１３を管理棟３に設けて構成する。これにより、防舷材の変位などを離れた位置の管理棟の演算処理手段で監視できるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は防舷材の監視装置に関し、船舶の岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設への接岸または係留中に、緩衝用の防舷材の変位などを監視できるようにしたもので、防舷材の変位状態や船舶の接岸角度、接岸速度などを管理棟などの離れた場所で監視できるようにしたものである。

防舷材とは，岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設に接岸する船舶や係留中の船舶の衝撃などによる船体の破損および岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設の破損を防ぐ緩衝材である。
このような防舷材が有効に緩衝性能を発揮していないと、船舶の破損および岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設の破損を招く恐れがあるため、現場にて目視観察による定期検査をするなど定期的な監視が必要とされている。

例えば、空気を充填して膨らますことで緩衝機能を付与する空気式防舷材では、特許文献1に開示されているように、防舷材本体に内圧を検出する検出器を設けておき、空気圧送信装置を介して演算装置に内圧信号を送信し、得られた内圧信号により内圧状態を検出できるようにし、離れたところで監視できるようにしたものがある。

特開平０８−４３２２６号公報

このような空気式防舷材の内圧自動検出装置では、空気圧を検出することで防舷材の状態を知ることができるものの、ゴムなどの弾性部材を用いる通常の防舷材の場合には、空気圧を検出しても防舷材の状態を監視することができないという問題がある。
また、空気式防舷材であっても内圧を自動検出するだけでは、接岸する船舶の接岸状況、例えば接岸角度や接岸速度などを知ることができず、単に防舷材の機能の良否のみを知ることができるに過ぎずないという問題もある。

この発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたもので、船舶の岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設への接岸または係留中に、防舷材の変位などを監視できるとともに、防舷材の変位状態や船舶の接岸角度、接岸速度などを管理棟などの離れた場所で監視することができる防舷材の監視装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、この発明の請求項１記載の防舷材の監視装置は、岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設に設置された防舷材の船舶接岸時や係留中の変位などを監視する装置であって、前記防舷材の複数箇所にレーザー光を反射する反射手段を設けるとともに、この反射手段に向けてレーザーを送受光するレーザー距離センサを前記係船施設に設け、これらレーザー距離センサからの距離情報が通信手段を介して入力され防舷材の変位などを演算する演算処理手段を設けて構成したことを特徴とするものである。

また、この発明の請求項２記載の防舷材の監視装置は、請求項1記載の構成に加え、前記反射手段および前記レーザー距離センサを平面視状態において三角形の頂点に位置するように３組設置して防舷材までの距離情報を３箇所で測定するよう構成したことを特徴とするものである。

さらに、この発明の請求項３記載の防舷材の監視装置は、請求項２記載の構成に加え、前記３組の反射手段およびレーザー距離センサが設置される防舷材を、複数個設置するとともに、これら複数の防舷材から得られる距離情報を前記演算処理手段で演算可能に構成したことを特徴とするものである。

また、この発明の請求項４記載の防舷材の監視装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記演算処理手段で、前記距離情報から船舶の接岸角度、接岸速度を演算表示可能に構成したことを特徴とするものである。

この発明の請求項１記載の防舷材の監視装置によれば、岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設に設置された防舷材の船舶接岸時や係留中の変位などを監視する装置であって、前記防舷材の複数箇所にレーザー光を反射する反射手段を設けるとともに、この反射手段に向けてレーザーを送受光するレーザー距離センサを前記係船施設に設け、これらレーザー距離センサからの距離情報が通信手段を介して入力され防舷材の変位などを演算する演算処理手段を設けて構成したので、防舷材に取り付けた複数の反射手段に固定側の岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設に設置したレーザー距離センサからレーザー光を照射して距離情報を得て、この距離情報を通信手段を介して演算処理手段に入力して演算することで、防舷材の変位などを離れた位置の演算処理手段で監視することができる。

また、この発明の請求項２記載の防舷材の監視装置によれば、前記反射手段および前記レーザー距離センサを平面視状態において三角形の頂点に位置するように３組設置して防舷材までの距離情報を３箇所で測定するよう構成したので、平面視状態において三角形の頂点に位置するように反射手段とレーザー距離センサを３組設置することで、３つの距離情報を得ることができ、これによって防舷材に働く水平方向の角度（接岸角度）及び上下方向の角度（船舶のフレア角度、ローリング角度）が測定できる。

さらに、この発明の請求項３記載の防舷材の監視装置によれば、前記３組の反射手段およびレーザー距離センサが設置される防舷材を、複数個設置するとともに、これら複数の防舷材から得られる距離情報を前記演算処理手段で演算可能に構成したので、複数個組み合わせて使用し、これらの距離情報を一つ以上の演算処理手段で管理することにより，それぞれの距離情報の対比から，１基の防舷材に計測装置をつけるだけでは計測できないような大きさ，あるいは接岸角度を持った船舶の接岸角度を演算することができる。
また、係留中の各防舷材の状態や船舶の係留状態を演算し、表示することができる。

また、この発明の請求項４記載の防舷材の監視装置によれば、前記演算処理手段で、前記距離情報から船舶の接岸角度、接岸速度を演算表示可能に構成したので、距離情報から演算処理することで、複数箇所の圧縮変位から船舶の接岸角度を演算して知ることができ、複数箇所の圧縮変位の時間的な変化から接岸速度を演算して知ることができる。

この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかるレーザー距離センサの概略配置図および監視原理の概略説明図である。 この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかるレーザー距離センサの外観説明図およびセンサ取付台の説明図である。 この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかる上端部用の反射手段の説明図および側端部用の反射手段の説明図である。 この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかる防舷材の右半分を切断した正面図である。 この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかる平面図である。 この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかる側面図である。 この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかり、距離情報の測定原理および計測データの平面視状態の説明図および側面視状態の説明図である。 この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかり、接岸時の船尾部分および船首部分の計測データの説明図である。 この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかる演算処理手段による演算処理後の表示結果の説明図である。 この発明の防舷材の監視装置の一実施の形態にかかる係留状態の計測データの説明図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
この発明の防舷材の監視装置１０は、例えば図１に示すように、ドルフィン１の側面に複数取付けられた防舷材２の圧縮変形状態などを離れた管理棟３から監視できるようにしたものであり、レーザー距離センサ１１を用いてドルフィン１から一基の防舷材２の複数箇所、例えば中央上端部、左右側端部の３箇所までのそれぞれの距離を測定し、測定された距離情報を通信手段、例えば無線ユニット(無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ)１２を介して演算処理手段であるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１３に送信入力し、演算処理により防舷材２の変位状態、船舶の接岸角度、接岸速度などを求め、数値やグラフなどとして表示することで、防舷材２を遠隔監視できるようにしている。

この防舷材の監視装置１０では、レーザー距離センサ１１が用いられ、センサ本体１１ａが防塵防滴仕様のセンサハウジング１１ｂに収納され、ウインドガラスの投受光口１１ｃを介してレーザー光を照射し、反射光を受光できるようにしてあり、２つのコネクタを介して外部電源１１ｄおよび無線ユニット１２が接続できるようにしてある。
このレーザー距離センサ１１としては、市販のもの（例えば株式会社村上技研産業のＬＤＳ−６Ｂ）が使用され、測定距離範囲が０．０５〜５００ｍ、距離精度が±１．５ｍｍ(２σ)のものを使用する。

このレーザー距離センサ１１はセンサ取付台１４を介してドルフィン１などに取付けられる。このセンサ取付台１４は、図２（ｂ）に示すように、中央部の高いセンサ取付部１４ａの両側に低く突出した固定部１４ｂが形成されてドルフィン１などに固定できるようにされるとともに、センサ取付部１４ａに一体にレーザー光を直角方向に向けて投光し、受光する反射面を備えた投受光板１４ｃが４５度の角度で形成してある。

レーザー距離センサ１１から照射されるレーザー光を反射させるため、距離測定対象の防舷材２には、反射手段が取り付けられ、ここでは、中央上端部用の反射手段１５と両側端部用の反射手段１６が用いられる。
中央上端部用の反射手段１５は、図３(ａ)に示すように、上方に鉛直に突き出す台形状のステンレス板製の反射板１５ａが基板１５ｂに補強板１５ｃを介して溶接などで固定され、この反射板１５の先端縁を囲むように金属丸棒を半円状に加工した反射板の保護部材１５ｄが基板１５ｂに溶接などで取り付けてあり、基板１５ｂの両端部が防舷材１への固定部１５ｅとしてある。
また、両側端部用の反射手段１６は、防舷材２の背面に固定されるステンレス板製の正方形状の反射板１６ａとされ、四隅に形成した取付孔１６ｂを介して防舷材２に取付けられる。

このようなレーザー距離センサ１１および反射手段１５,１６のドルフィン１および防舷材２への設置は、例えば図４〜６に示すように、防舷材２の船舶と接触する鉛直な受衝板２ａの上端縁の中央に中央上端部用の反射手段１５が反射板１５ａが鉛直となり、反射面がドルフィン１側となるように取付けられる。そして、ドルフィン１には、防舷材２に変位が生じていない状態の反射板１５ａと対向するようレーザー距離センサ１１がセンサ取付台１４を介して水平に取り付けられ、反射板１５ａに向けてレーザー光を投光し、受光できるようにしてある。
また、防舷材２の受衝板２ａの両側端部の高水位の水面(ＨＷＬ)より上方の背面に鉛直に両側端部用の反射手段１６の反射板１６ａがそれぞれ４箇所の取付孔１６ｂで取り付けてある。そして、ドルフィン１には、防舷材２に変位が生じていない状態のそれぞれの反射板１６ａと対向するようレーザー距離センサ１１がセンサ取付台１４を介して鉛直に取り付けられ、それぞれの反射板１６ａに向けてレーザー光を投光し、受光できるようにしてある。
なお、３台のレーザー距離センサ１１には、ドルフィン１上に設置した外部電源１１ｄがコネクタを介して接続されるとともに、無線ユニット１２が接続され、管理棟３に設置した演算処理手段を構成するパーソナルコンピュータ１３とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ方式で距離情報が送信されて入力される。

また、このパーソナルコンピュータ１３では、距離情報に基づく船舶の接岸角度、接岸速度の演算処理およびその結果をモニタ１３ａに数値やグラフとして表示を行うとともに、監視装置１０全体のコントロールのほか、無線ユニット１２を介してレーザー距離センサ１１のコントロールができるようにしてあり、起動停止、レーザー光のオンオフ、処理の中断、距離単発測定、距離連続測定、温度測定をコントロールできるとともに、これらの指令に対するエラー情報も表示できるようにしてある。

このような防舷材２の一基ごとのそれぞれ３箇所にレーザー距離センサ１１を取り付けるが、ドルフィン１では、全長にわたり複数の防舷材２が設置されることから、例えば図１に示すように、両端から２つ目の２つの防舷材２,２に対して３箇所にレーザー距離センサ１１を取り付けるようにする。
なお、防舷材一基あたりのレーザー距離センサの取付箇所や何基の防舷材にレーザー距離センサを取り付けるかは、適宜決定すれば良く、上記実施の形態に限定するものでない。
この場合には、防舷材ごとに演算処理手段としてのパーソナルコンピュータ１３を設置する必要はなく、１基のパーソナルコンピュータ１３で演算処理するようにしても良く、それぞれに対して設置することもできる。

このように構成した防舷材の監視装置１０では、例えば船舶の接岸の際、図７(ａ)，（ｂ）に示すように、一基の防舷材２の３箇所のレーザー距離センサ１１から無線ユニット１２を介して演算処理手段を構成するパーソナルコンピュータ１３に変位のない状態での３つの距離情報Ｄ10、Ｄ20、Ｄ30や変位が生じた３つの距離情報Ｄ11、Ｄ21、Ｄ31が送信され、入力される。
すると、これら３つの距離情報の対比から、図７(ａ)，（ｂ）に示すように、防舷材２の変位の状態が分かるとともに、防舷材２の３点の移動した位置から図８（ａ），（ｂ）に示すように、船舶の接岸角度を演算することができる。

また、防舷材２の３点に変位が生じる時間の変化から船舶の接岸速度を演算することもできる。

このような防舷材の監視装置１０によれば、例えば図９に演算処理手段を構成するパーソナルコンピュータ１３による演算処理後の表示結果を示すように、防舷材２の平面視状態（上から見た状態）の両端部の変位量Ａ，Ｂおよび側面視状態（横から見た状態）の変位量Ｃが具体的な数値として表示されるとともに、接岸角度θ1および上下角度θ2がそれぞれ数値として表示される。
これらのパーソナルコンピュータ１３の表示画面の情報から防舷材２の最大変位量の把握や設計変位量に対する現状の変位との比較を容易に行うことができるなど防舷材２の監視を離れた管理棟３で簡単に行うことができる。

さらに、２基の防舷材２，２にレーザー距離センサ１１，１１を取り付けて監視する場合には、図１０に示すように,２基の防舷材２、２の３箇所のレーザー距離センサ１１、１１から無線ユニット１２を介して演算処理手段を構成するパーソナルコンピュータ１３に変位のない状態でのそれぞれ３つの距離情報Ｄ10、Ｄ20、Ｄ30、Ｄ40、Ｄ50、Ｄ60や変位が生じたそれぞれ３つの距離情報Ｄ11、Ｄ21、Ｄ31、Ｄ41、Ｄ51、Ｄ61が送信され、入力される。
このことにより，それぞれの距離情報の対比から，１基の防舷材に計測装置をつけるだけでは計測できないような大きさ，あるいは接岸角度を持った船舶の接岸角度を演算することができる。

また、桟橋１の２基の防舷材２，２にレーザー距離センサ１１を設置してある場合には、船舶の接岸の際に２基の防舷材２,２に変位が加わる時間差から船舶の接岸速度を演算することもできる。
さらに、係留中の船舶では、図１０に示すように、２箇所の防舷材の距離情報から、船舶の係留状態を監視することができる。
また、防舷材２の３点の距離を監視することで、防舷材２が有効に機能しているか破損した状態であるかを監視することができるとともに、防舷材２が破損した場合には、変位が生じた発生時点からどの船舶によるものかなど、事故の証明が可能となる。
これらの防舷材に対する情報から離れた管理棟３で防舷材の変位状況を容易に管理することができるとともに、空気式防舷材の内圧を検出する場合には、監視できなかった船舶の接岸角度や接岸速度についても情報として得ることができ、管理することができる。

なお、この防舷材監視装置では，反射手段およびレーザー距離センサを備えた複数個の防舷材を組み合わせて使用することが可能であり，それらを一つ以上の演算処理手段で管理し，距離情報の取得，船舶の接岸角度，接岸速度、係留中の船舶および防舷材の変位などを演算表示可能に構成することもできる。

１ ドルフィン
２ 防舷材
２ａ 受衝板
３ 管理棟
１０ 防舷材の監視装置
１１ レーザー距離センサ
１１ａ センサ本体
１１ｂ センサハウジング
１１ｃ 投受光口
１１ｄ 外部電源
１２ 無線ユニット(通信手段)
１３ パーソナルコンピュータ(演算処理手段)
１３ａ モニタ
１４ センサ取付台
１４ａ センサ取付部
１４ｂ 固定部
１４ｃ 投受光板
１５ 中央上端部用の反射手段
１５ａ 反射板
１５ｂ 基板
１５ｃ 補強板
１５ｄ 保護部材
１５ｅ 固定部
１６ 両側端部用の反射手段
１６ａ 反射板
１６ｂ 取付孔
Ｄ10〜Ｄ60 変位がない状態の距離情報
Ｄ11〜Ｄ61 変位が生じた状態の距離情報
Ａ，Ｂ，Ｃ 変位量
θ1 接岸角度
θ2 上下角度

Claims (4)

1. 岸壁や桟橋またはドルフィンなどの係船施設に設置された防舷材の船舶接岸時や係留中の変位などを監視する装置であって、
   前記防舷材の複数箇所にレーザー光を反射する反射手段を設けるとともに、この反射手段に向けてレーザーを送受光するレーザー距離センサを前記係船施設に設け、
   これらレーザー距離センサからの距離情報が通信手段を介して入力され防舷材の変位などを演算する演算処理手段を設けて構成したことを特徴とする防舷材の監視装置。
2. 前記反射手段および前記レーザー距離センサを平面視状態において三角形の頂点に位置するように３組設置して防舷材までの距離情報を３箇所で測定するよう構成したことを特徴とする請求項1記載の防舷材の監視装置。
3. 前記３組の反射手段およびレーザー距離センサが設置される防舷材を、複数個設置するとともに、これら複数の防舷材から得られる距離情報を前記演算処理手段で演算可能に構成したことを特徴とする請求項２記載の防舷材の監視装置。
4. 前記演算処理手段で、前記距離情報から船舶の接岸角度、接岸速度を演算表示可能に構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防舷材の監視装置。

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