JP2013163395A - System and method for controlling anchoring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水上に係留する船のアンカーの投錨管理システムおよび投錨管理方法に関する。 The present invention relates to a anchor management system and a anchor management method for an anchor of a ship moored on water.
船を水上の所定範囲に係留させるために鎖やロープの先端に連結したアンカー(錨)を水底に沈めることが一般的に行われている。また、作業船などを水上に係留するために別の船(揚錨船)によりアンカーの設置・移設・撤収などを行う場合がある。 In order to moor a ship within a predetermined range on the water, it is common practice to sink an anchor connected to the end of a chain or rope to the bottom of the water. In addition, anchors may be installed, relocated, or withdrawn by another ship (lifting ship) in order to moor a work ship or the like on the water.
特許文献1は、ポンプ浚渫船側の投錨指示情報〔投錨目標位置情報、投錨順序情報、作業開始命令、本船情報(ポンプ浚渫船位置情報及びポンプ浚渫船向き情報)及び施工区域情報〕が無線LANを介して揚錨船側の従局演算制御部に送信されて従局表示部に表示され、揚錨船側の乗員は、従局表示部の表示画面を見ることにより、投錨指示情報を適切かつ迅速に把握することができ、勘や経験に頼らずにアンカーの投錨を行なえ、アンカーの投錨を迅速かつ精度高く行なえるようにした投錨支援システム・方法を提案している(要約、図1)。 Patent document 1 discloses that the dredging instruction information on the pump dredger side (throwing target position information, throwing order information, work start command, main ship information (pump dredger position information and pump dredger direction information) and construction area information) is transmitted via a wireless LAN. It is sent to the slave station calculation control unit on the landing ship and displayed on the slave display part, and the crew on the lifting ship side can grasp the anchoring instruction information appropriately and quickly by looking at the display screen of the slave display part. We have proposed an anchoring support system and method that allows anchor anchoring to be performed quickly and accurately without relying on intuition or experience (summary, Fig. 1).
また、特許文献2は、水底に水底構造物を形成するための投入材料を土運船で運搬し水中に投入して自由落下させる投入方法として、前記水底構造物を形成する現場水域の流向・流速を測定するステップと、前記投入材料を前記水底の目標位置に着底させるための前記土運船の前記投入材料の最適投入位置を前記目標位置と前記流向・流速と前記土運船の進行方向・速度とに基づいて解析し算出するステップと、前記最適投入位置を算出したときの前記進行方向・速度で前記土運船を前記最適投入位置に向けて進行させるステップと、前記進行中の土運船の測定した位置が前記最適投入位置にほぼ一致したとき前記進行中の土運船から前記投入材料を投入するステップと、を含む投入材料の投入方法を提案している(請求項1)。 Further, Patent Document 2 discloses a flow direction of an in-situ water area that forms the bottom structure as a charging method in which an input material for forming the bottom structure is transported by an earth ship and is dropped into water and freely dropped. A step of measuring a flow rate, and an optimum input position of the input material of the earth transport ship for landing the input material at a target position of the water bottom, the target position, the flow direction / flow speed, and the progress of the earth transport ship Analyzing and calculating on the basis of the direction and speed, a step of causing the earth ship to advance toward the optimal charging position at the traveling direction and speed when the optimal charging position is calculated, and the ongoing And a step of charging the input material from the ongoing ship, when a measured position of the ship is substantially coincident with the optimum input position. ).
大水深や潮流の速い所にアンカーを投錨して作業船などを係留させる場合、アンカーがチェーンやロープに連結されて吊り下げられながら水中を落下する間、潮流などの影響により目標位置から大きくずれて着底してしまい、このため、アンカーを水底に正確に設置することが非常に困難であった。また、揚錨船から投錨する場合には本船から離れた位置で投錨を開始するが、このとき、ロープ等による張力の作用により本船側に引き戻す力が働くことがあるため、作業船から投錨した場合と同じように考えることはできない。 When anchoring a work boat or the like by anchoring at a deep water depth or in a place with a fast tide, the anchor will be greatly displaced from the target position due to the influence of the tide, etc. For this reason, it was very difficult to accurately install the anchor on the bottom of the water. In addition, when launching from a dredger, the anchorage starts at a position away from the vessel, but at this time, the force of pulling back to the vessel may be exerted by the action of tension by a rope etc. You can't think the same way.
また、従来の技術では、水底における正確な設置を確認するために、水中での据付物の位置を計測するための特別な装置が必要であった。また、その確認結果、アンカーを引き上げて再度投入する必要性も生じ得た。 Further, in the prior art, a special device for measuring the position of the installation in the water is required to confirm the accurate installation at the bottom of the water. In addition, as a result of the confirmation, it was possible to raise the anchor and re-insert it.
特許文献1の投錨支援システム・方法は、このようなアンカーの落下の間の潮流などの影響を考慮して投錨を行うものではない。また、特許文献2の投入材料の投入方法は、投入材料の自由落下を対象とするために、アンカーを吊り下げながら水底に設置する場合のずれ量を予測することができない。 The anchorage support system / method of Patent Document 1 does not perform anchoring in consideration of the influence of such a tidal current during the fall of the anchor. In addition, since the charging method of the input material of Patent Document 2 is intended for free fall of the input material, it is not possible to predict the amount of deviation when the anchor is installed on the water bottom while being suspended.
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、連結部材としてワイヤやロープなどが連結されているアンカーを投錨するとき、アンカーの水底における着底位置を予測しアンカーを所定位置に設置可能な投錨管理システムおよび方法を提供することを目的とする。 In the present invention, in view of the above-described problems of the prior art, when anchoring a wire or rope connected as a connecting member, the anchoring position on the water bottom of the anchor can be predicted and the anchor can be installed at a predetermined position. It is an object to provide a secure investment management system and method.
上記目的を達成するために、本実施形態による投錨管理システムは、所定水域の潮流の流向および流速を水深方向に多層に測定する流向流速測定手段と、係留対象船の連結部材付きアンカーの投錨を実行する投錨実行船の位置を測定する投錨実行船位置測定手段と、前記投錨実行船から前記連結部材付きアンカーを投入する目標投入位置を演算する演算手段と、を備え、前記演算手段は、前記流向流速測定手段による潮流の流向および流速の測定データに基づいて前記アンカーに作用する抗力と前記連結部材に作用する抗力・重力による前記連結部材の張力とを演算し、前記アンカーの抗力・重力および前記連結部材の張力に基づいて前記アンカーの投入から着底までの移動方向・距離を演算し、前記アンカーの目標着底位置と前記演算された移動方向・距離とから前記目標投入位置を演算し、前記投錨実行船の位置を前記投錨実行船位置測定手段で測定し、前記投錨実行船を前記目標投入位置に移動させて前記アンカーの投錨を実行する。 In order to achieve the above object, the anchorage management system according to the present embodiment includes an anchorage with a connecting member of a mooring target ship, and a direction-of-flow velocity measuring means for measuring the direction and velocity of a tidal current in a predetermined water area in multiple layers in the depth direction. A anchoring execution ship position measuring means for measuring the position of the anchoring execution ship to be executed; and an arithmetic means for calculating a target insertion position for introducing the anchor with the connecting member from the anchoring execution ship; Based on the measurement data of the flow direction and flow velocity of the tidal current by the flow direction flow velocity measuring means, the drag acting on the anchor and the tension of the connecting member due to the drag / gravity acting on the connecting member are calculated, and the drag / gravity of the anchor and Based on the tension of the connecting member, the movement direction / distance from the insertion of the anchor to the bottom is calculated, and the target bottom position of the anchor is calculated. The target throwing position is calculated from the moving direction and distance, the position of the anchoring execution ship is measured by the anchoring execution ship position measuring means, and the anchoring anchor is thrown by moving the anchoring execution ship to the target throwing position. Run.
この投錨管理システムによれば、潮流の流向および流速を水深方向に多層(深度別)に測定した測定データに基づいてアンカーに作用する抗力と連結部材に作用する抗力・重力による連結部材の張力とを演算し、アンカーの抗力・重力および連結部材の張力に基づいてアンカーの投入から着底までの移動方向・距離を演算することによりアンカーの目標投入位置を求めるので、アンカーの水底における着底位置を正確に予測でき、アンカーを所定位置に設置することができる。 According to this anchorage management system, the drag force acting on the anchor and the drag force acting on the connecting member and the tension of the connecting member due to gravity are determined based on the measurement data obtained by measuring the flow direction and flow velocity of the tidal current in multiple layers (by depth). Is calculated, and the target insertion position of the anchor is obtained by calculating the moving direction and distance from the insertion of the anchor to the bottom based on the drag / gravity of the anchor and the tension of the connecting member. Can be accurately predicted, and the anchor can be installed at a predetermined position.
上記投錨管理システムにおいて前記係留対象船の位置を測定する係留対象船位置測定手段をさらに備え、前記係留対象船と前記投錨実行船とが異なる場合、前記演算手段は、前記測定された係留対象船の位置と前記測定された投錨実行船の位置とから、前記係留対象船が有する連結部材用ウインチと前記移動させられた投錨実行船における前記アンカーとの距離を求め、この距離に基づいて前記連結部材の初期張力を求めて前記目標投入位置の演算に用いることが正確な目標投入位置を求める上で好ましい。 The anchoring management system further includes a mooring target ship position measuring means for measuring the position of the mooring target ship, and when the mooring target ship and the anchoring execution ship are different, the computing means includes the measured mooring target ship And the measured position of the anchoring ship, a distance between the connecting member winch of the anchored ship and the anchor of the moved anchoring ship is obtained, and the connection is based on this distance. It is preferable that the initial tension of the member is obtained and used for the calculation of the target loading position in order to obtain an accurate target loading position.
また、前記投錨実行船の位置と前記目標投入位置とを表示する表示手段を備えることで、表示手段を見ながら投錨実行船の位置が目標投入位置に一致するように投錨実行船を操縦することができる。 In addition, by providing display means for displaying the position of the throwing execution ship and the target throwing position, maneuvering the throwing execution ship so that the position of the throwing execution ship matches the target throwing position while viewing the display means Can do.
本実施形態による投錨管理方法は、連結部材付きアンカーの投錨を投錨実行船から実行する際の投錨管理方法であって、所定水域の潮流の流向および流速を水深方向に多層に測定するステップと、前記測定した潮流の流向および流速の測定データに基づいて前記アンカーに作用する抗力と前記連結部材に作用する抗力・重力による前記連結部材の張力とを演算し、前記アンカーの抗力・重力および前記連結部材の張力に基づいて前記アンカーの投入から着底までの移動方向・距離を演算するステップと、前記投錨実行船から前記連結部材付きアンカーを投入する目標投入位置を、前記アンカーの目標着底位置と前記演算された移動距離とから演算するステップと、前記投錨実行船の位置を測定し、前記投錨実行船を前記目標投入位置に移動させて前記アンカーの投錨を実行するステップと、を含む。 The anchorage management method according to the present embodiment is a anchorage management method when anchoring anchors with connecting members are executed from an anchoring execution ship, and measuring the flow direction and the flow velocity of a tidal current in a predetermined water area in multiple layers in the water depth direction, Based on the measurement data of the measured flow direction and flow velocity of the tidal current, the drag acting on the anchor and the tension of the coupling member due to the drag / gravity acting on the coupling member are calculated, and the drag / gravity of the anchor and the coupling are calculated. A step of calculating a moving direction / distance from the loading of the anchor to the bottom based on the tension of the member, and a target loading position at which the anchor with the connecting member is loaded from the anchoring vessel, a target landing position of the anchor And a step of calculating from the calculated moving distance, a position of the throwing execution ship is measured, and the throwing execution ship is moved to the target throwing position. Te containing and executing the anchoring of the anchor.
この投錨管理方法によれば、潮流の流向および流速を水深方向に多層(深度別)に測定した測定データに基づいてアンカーに作用する抗力と連結部材に作用する抗力による連結部材の張力とを演算し、アンカーの抗力・重力および連結部材の張力に基づいてアンカーの投入から着底までの移動方向・距離を演算することによりアンカーの目標投入位置を求めるので、アンカーの水底における着底位置を正確に予測でき、アンカーを所定位置に設置することができる。 According to this anchorage management method, the drag acting on the anchor and the tension of the connecting member due to the drag acting on the connecting member are calculated based on the measurement data obtained by measuring the flow direction and flow velocity of the tidal current in multiple layers (by depth). The target anchor position is calculated by calculating the moving direction / distance from the anchor insertion to the bottom of the anchor based on the anchor drag / gravity and the tension of the connecting member. The anchor can be installed at a predetermined position.
上記投錨管理方法において前記係留対象船と前記投錨実行船とが異なる場合、前記係留対象船が有する連結部材用ウインチと、前記移動させられた投錨実行船における前記アンカーとの距離に基づいて前記連結部材の初期張力を求めて前記目標投入位置の演算に用いることが正確な目標投入位置を求める上で好ましい。 When the anchoring target ship and the anchoring execution ship are different in the anchoring management method, the connection is based on the distance between the connecting member winch of the anchoring target ship and the anchor of the moved anchoring ship. It is preferable that the initial tension of the member is obtained and used for the calculation of the target loading position in order to obtain an accurate target loading position.
また、前記投錨実行船の位置と前記目標投入位置とを表示手段に表示することで、表示手段を見ながら投錨実行船の位置が目標投入位置に一致するように投錨実行船を操縦することができる。 Further, by displaying the position of the throwing execution ship and the target throwing position on the display means, it is possible to maneuver the throwing execution ship so that the position of the throwing execution ship matches the target throwing position while viewing the display means. it can.
なお、上記投錨管理システム・方法において、アンカーの投入から着底までの移動方向・距離を演算するとき、アンカーに作用する慣性力、連結部材に作用する重力、慣性力などをさらに考慮することが好ましい。 In the above anchorage management system / method, when calculating the moving direction / distance from the insertion of the anchor to the bottom, it is necessary to further consider the inertial force acting on the anchor, the gravity acting on the connecting member, the inertial force, etc. preferable.
本発明によれば、ワイヤやロープなどが連結されているアンカーを投錨するとき、アンカーの水底における着底位置を予測しアンカーを所定位置に設置可能な投錨管理システムおよび方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a anchoring management system and method capable of predicting the landing position of the anchor at the bottom of the water and installing the anchor at a predetermined position when anchoring an anchor to which a wire, a rope, or the like is anchored. And
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図1は本実施形態の投錨管理システムをアンカーの投錨の各ステップ(a)〜(d)毎に示す概略図である。図2は図1(a)〜(d)に対応して投錨の各ステップSa〜Sdを示すフローチャートである。図3は図1(b)のパソコンの画面表示例を示す概略図である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing the anchor management system of this embodiment for each step (a) to (d) of anchor anchoring. FIG. 2 is a flowchart showing the steps Sa to Sd of throwing corresponding to FIGS. 1 (a) to 1 (d). FIG. 3 is a schematic diagram showing a screen display example of the personal computer shown in FIG.
図1(a)〜(d)に示すように、本実施形態による投錨管理システムは、所定水域で作業を行う作業船13を係留するためのアンカー21を別の船である揚錨船12から投入する際に、ワイヤ20に連結されたアンカー21が水中を落下し水底Gに着底するまでの間に潮流などの影響から水平方向に移動してしまうが、その移動の方向・距離を予測してアンカー21の投入位置を決定するように構成したものである。
As shown in FIGS. 1 (a) to (d), the anchorage management system according to the present embodiment has an
本実施形態の投錨管理システムは、アンカー21の投錨を行う所定水域の潮流の流向および流速を水深方向に多層(深度別)に測定するため計測船11の船底に搭載された多層流向流速計15と、多層流向流速計15で測定した潮流の流向および流速の測定データを入力して各種演算を行うパーソナルコンピュータ(パソコン)PCと、アンカー21の投錨を実行する揚錨船12に搭載されて揚錨船12のアンカーの投入位置を測定するGPSからなる位置測定装置16と、を備える。なお、多層流向流速計15は計測船11からロープやワイヤなどで吊り下げるようにしてもよい。
The anchorage management system of the present embodiment is a multi-layer
揚錨船12は、アンカー21を吊り下げるクレーンKRを有し、アンカー21の投入位置を測定する位置測定装置16は、クレーンの吊り下げ部の上端に配置される。このため、揚錨船12の測定される位置は、アンカー投入位置と一致する。
The
作業船13は、アンカー21に連結されたワイヤ20を繰り出し巻き取るワイヤ用ウインチ18と、作業船13の位置を測定するGPSからなる位置測定装置17と、を有する。
The
パソコンPCは、揚錨船12に設置され、多層流向流速計15で潮流の流向および流速を水深方向に多層(深度別)に測定した測定データなどに基づいてアンカー21の水中投入から水底Gへの着底までの移動距離ΔABとその方向を演算し、移動距離ΔABとその方向と目標着底位置OBとから目標投入位置OAを演算し、そのモニタ画面MTに、揚錨船12の位置測定装置16により測定された現在位置と、目標投入位置OAを表示する。なお、計測船11からパソコンPCに対し多層流向流速計15による測定データを無線または有線により送信する。
The personal computer PC is installed in the
本実施形態による投錨管理システムによる図2のアンカー投錨のステップSa〜Sdについて説明する。 The anchor throwing steps Sa to Sd in FIG. 2 by the throwing management system according to the present embodiment will be described.
ステップSa:図1(a)のように、計測船11が作業船13のアンカー21の目標着底位置OB近くの水域に移動し、その多層流向流速計15で潮流の流向および流速を水深方向に多層に測定する。なお、多層流向流速計は、公知の超音波ドップラー式多層流向流速計(ADCP)を用いることができ、水深方向に多層(多段階)に流向・流速をリアルタイムに測定することができる。
Step Sa: As shown in FIG. 1 (a), the measurement ship 11 moves to the water area near the target bottom position OB of the
ステップSb:図1(b)のように、多層流向流速計15で測定した流向・流速の測定データをパソコンPCに入力し、この測定データ、アンカー21の重力、ワイヤ20の張力などに基づいてアンカー21の水中投入から水底Gへの着底までの移動距離ΔABとその方向を演算し、図3のように目標着底位置OBに対する目標投入位置OAをモニタ画面MTに表示する。
Step Sb: As shown in FIG. 1B, the flow direction / flow velocity measurement data measured by the multi-layer
ステップSc:図1(c)の揚錨船12の位置測定装置16が測定したクレーンKRのアンカー吊り下げ位置がパソコンPCのモニタ画面MTに、図3のように、アンカー投入位置OCとして表示される。揚錨船12は、このアンカー投入位置OCが同じくモニタ画面MTに表示された目標投入位置OAに一致するように図3の破線で示す矢印方向Pへ誘導され、目標投入位置OAに位置決めされた後、クレーンKRから吊り下げられたアンカー21が水中へと投入される。
Step Sc: The anchor hanging position of the crane KR measured by the
ステップSd:図1(d)のように、アンカー21が水域の潮流やワイヤ20の影響を受けながら水中を落下するが、この潮流の水深方向の流向・流速の測定データ、アンカー21の重力、ワイヤ20の張力などに基づいてアンカー21の水中投入から水底Gへの着底までの移動距離ΔABとその方向を演算により予測して目標投入位置OAを決めているので、目標着底位置OBまたはその近傍の水底Gに着底する。
Step Sd: As shown in FIG. 1 (d), the
本実施形態の投錨管理システム・方法におけるアンカー21の投入から着底までの移動距離ΔABとその方向の演算について図4,図5,図6を参照して説明する。
The calculation of the movement distance ΔAB from the insertion of the
図4は、本実施形態において係留対象の作業船から直接アンカーが投入された場合の作業船、アンカー、ワイヤ、多層流向流速計の各位置を概略的に示す図である。図5は、本実施形態において係留対象の作業船とは別の揚錨船からアンカーが投入された場合の作業船、アンカー、ワイヤ、揚錨船の各位置を概略的に示す図である(図5では多層流向流速計の図示を省略している)。図6は、本実施形態におけるアンカーの移動距離ΔABとその方向についての演算アルゴリズム(ステップS01〜S09)を説明するためのフローチャートである。 FIG. 4 is a diagram schematically showing positions of the work ship, the anchor, the wire, and the multilayer flow direction anemometer when the anchor is directly input from the work ship to be moored in the present embodiment. FIG. 5 is a diagram schematically showing positions of a work ship, an anchor, a wire, and a lift ship when an anchor is introduced from a lift ship different from the work ship to be moored in the present embodiment. In FIG. 5, the illustration of the multilayer flow direction anemometer is omitted). FIG. 6 is a flowchart for explaining the calculation algorithm (steps S01 to S09) for the anchor movement distance ΔAB and its direction in the present embodiment.
図4のように、係留対象の作業船13から直接アンカー21が投入された場合、
アンカー単体であれば、アンカーに対し作用する力として、鉛直方向Vの重力、抗力、慣性力、潮流による水平方向Hの抗力、慣性力を考慮すればよいが、アンカー21はワイヤ20に連結し吊り下げられているので、ワイヤ20の鉛直方向Vの重力、抗力、慣性力および潮流による水平方向Hの抗力、慣性力などによる張力Tの影響をさらに考慮する。このため、単体の力のつり合いだけでなく、アンカー21とワイヤ20とが一体になった力のつり合いを考える必要がある。また、アンカー21が潮流により移動した場合、アンカー21とウインチ18との距離に応じた張力を考慮する。
As shown in FIG. 4, when the
In the case of an anchor alone, the forces acting on the anchor may be considered gravity, drag, inertial force in the vertical direction, drag in the horizontal direction H due to tidal current, and inertial force. Since it is suspended, the influence of the tension T caused by gravity, drag, inertial force and horizontal drag caused by tidal current, inertial force, and the like is further considered. For this reason, it is necessary to consider not only the balance of single forces but also the balance of forces in which the
また、図5のように揚錨船12からアンカー21を投錨する場合、係留対象の作業船13から離れた位置で投錨を開始するが、このとき、アンカー21の投入位置と作業船13のウインチ18の位置との距離によっては、ワイヤ20に張力が作用するため作業船13側に引き戻す力が働く。
Moreover, when anchoring the
例えば、図5のように、アンカー21が途中位置まで落下したとき、ワイヤ20なしのときは、潮流の影響がなければ、そのまま破線位置へと着底するが、アンカー21はワイヤ20と連結し張力Tが作用しているので、引き戻され、実線の最終位置へ着底する。
For example, as shown in FIG. 5, when the
以上の理由から、揚錨船12から投入する場合は、作業船13のウインチ位置(フェアリーダー位置)とアンカー21との距離を図1の位置測定装置16,17で測定し初期条件として与えることで、上述のような引き戻す力が作用する場合、この力を初期張力として考慮する。
For the above reasons, when loading from the
図4,図5におけるアンカーの投入から着底までの間の移動距離ΔABとその方向についての演算は、図6のように、まず、アンカー21ワイヤ20の重量や形状(抗力係数)等の初期条件を設定し(S01)、パソコンPCに入力し、パソコンPCはハードディスクやRAM等のメモリに記憶する。
4 and 5, the calculation of the movement distance ΔAB from the insertion of the anchor to the bottom and the direction thereof is performed as shown in FIG. 6. First, the initial weight and shape (drag coefficient) of the
次に、図4のように、多層流向流速計15によって作業船13の係留対象水域における潮流の流向と流速を水深方向に多層に測定し(S02)、パソコンPCに入力し、パソコンPCはハードディスクやRAM等のメモリに記憶する。なお、図5の場合も多層流向流速計15で同様の測定を行う。
Next, as shown in FIG. 4, the multi-direction
次に、アンカーの投錨が図5のように揚錨船12から行われる場合(S03)には、アンカー21と作業船13のウインチ18との距離が図1の位置測定装置16,17により測定され、パソコンPCに入力され、この距離に基づいてパソコンPCはワイヤ20における初期張力を計算する(S04)。
Next, when anchor anchoring is performed from the
次に、上記初期張力の計算後、または、ステップS03で揚錨船からの投錨でなく作業船からの投錨の場合、パソコンPCは、潮流の流向と流速の測定データや初期条件等に基づいて微小時間後の力(アンカー21に作用する鉛直方向Vの重力、抗力、慣性力、水平方向Hの抗力、慣性力、ならびに、ワイヤ20に作用する鉛直方向Vの重力、抗力、慣性力および潮流による水平方向Hの抗力、慣性力などによる張力T)のつり合いを計算し(S05)、その力の釣り合いからアンカー21の水平方向移動距離と方向、および鉛直方向移動距離を算出する(S06)。
Next, after the calculation of the initial tension, or in the case of a dredging from a work ship instead of a dredging ship in step S03, the personal computer PC is based on tidal current and flow rate measurement data, initial conditions, etc. Forces after a minute (gravity, drag, inertial force in the vertical direction acting on the
上記算出された鉛直方向移動距離からパソコンPCは、アンカー21が水底Gの着底位置に達したか否かを判断し(S07)、まだ着底していない場合は、ステップS05に戻り、さらに微小時間後の力のつり合いを計算し、ステップS06で水平方向移動距離と方向、および鉛直方向移動距離を算出するという演算を繰り返す。
From the calculated vertical movement distance, the personal computer PC determines whether or not the
アンカー21が水底Gの着底位置に達したと判断されると(S07)、そのときの水平方向移動距離と方向がアンカーの投入位置から着底位置までの移動距離ΔABと方向となる(S08)。
When it is determined that the
上述のように求められた移動距離ΔABと方向と目標着底位置OBとから目標投入位置OAが求められる(S09)。 A target insertion position OA is obtained from the movement distance ΔAB, the direction and the target bottom position OB obtained as described above (S09).
次に、本実施形態による投錨管理方法の各ステップS11〜S17について図7のフローチャートおよび図1〜図6を参照して説明する。 Next, each step S11-S17 of the throwing management method by this embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG. 7, and FIGS.
計測船11に搭載された多層流向流速計15により、作業船13のアンカー21の目標着底位置OB近くの水域で潮流の流向および流速を水深方向に多層に測定する(S11)。また、揚錨船12の位置測定装置16がクレーンKRのアンカー吊り下げ位置(アンカー投入位置)を測定する(S12)。
The multi-layer
次に、図6のようにして、アンカーの投入位置から着底位置までの移動距離ΔABと方向を演算し、この移動距離ΔABと方向と目標着底位置OBとから目標投入位置OAを演算し(S13)、図3のように、パソコンPCのモニタ画面MTに、アンカーの目標投入位置OAと揚錨船12の投入位置OCが表示される(S14)。
Next, as shown in FIG. 6, the movement distance ΔAB and the direction from the anchor insertion position to the landing position are calculated, and the target insertion position OA is calculated from the movement distance ΔAB, the direction, and the target landing position OB. (S13) As shown in FIG. 3, the target input position OA of the anchor and the input position OC of the
次に、揚錨船12をアンカーの目標投入位置OAへと移動し、目標投入位置OAに位置決めする(S15)。
Next, the
次に、揚錨船12のクレーンKRを操作し、アンカー21を投入する(S16)。このとき、アンカー21には作業船13のウインチ18から延びたワイヤ20が連結されている。
Next, the crane KR of the
次に、投入されたアンカー21は水中をワイヤ20に連結された状態で落下し、目標着底位置OBまたはその近傍位置に着底する(S17)。
Next, the inserted
なお、図7では、アンカーの投錨を揚錨船12で行ったが、係留対象の作業船13で行う場合も同様にして実行できる。この場合、パソコンPC等は作業船13に設置する。
In FIG. 7, anchor anchoring is performed by the
本実施形態による投錨管理方法によれば、潮流の流向および流速を水深方向に多層(深度別)に測定した測定データに基づいてアンカー21とワイヤ20に作用する抗力を求め、アンカー21に作用する重力・抗力・慣性力のみならず、アンカー21に連結されたワイヤ20の抗力や重力や慣性力などによる張力を考慮に入れてアンカー21の移動距離ΔABとその方向を求めるので、アンカーの水底における着底位置を正確に予測でき、アンカーを所定位置に設置することができる。
According to the anchorage management method according to the present embodiment, the drag acting on the
特に、大水深や潮流の速い水域で作業船を係留させる場合、アンカーの着底位置が投入位置から大きくずれてしまい易いという問題があるが、かかる問題が解消される。また、アンカーが大きくずれて着底することによるアンカーの引き上げ・再投入のおそれが少なくなり、アンカーの投錨の確実性が向上し、作業能率が向上する。 In particular, when mooring a work ship in a deep water area or a fast tidal water area, there is a problem that the anchoring position of the anchor is likely to deviate greatly from the loading position, but this problem is solved. In addition, there is less risk of the anchor being lifted / re-inserted due to the anchor being displaced significantly and bottoming, the anchor throwing reliability is improved, and work efficiency is improved.
また、図3のように、パソコンPCのモニタ画面MTに、アンカーの目標投入位置OAと揚錨船12の投入位置OCが表示されるので、揚錨船12のオペレータ等に対し目標投入位置(OA)を明示することができ、オペレータは揚錨船12の投入位置OCが目標投入位置OAに一致するように揚錨船12を操縦することができる。
Further, as shown in FIG. 3, the anchor target input position OA and the input position OC of the
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本実施形態では、アンカーの連結部材としてワイヤを用いたが、これに限定されず、たとえばチェーンなどであってもよい。 As described above, the modes for carrying out the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in this embodiment, a wire is used as the anchor connection member, but the present invention is not limited to this. For example, a chain may be used.
また、図1の揚錨船はアンカーを吊り下げるクレーンを有しているが、クレーンのない揚錨船を用いてもよく、揚錨船に設置しているウインチからのロープやワイヤーにアンカーを連結する場合もある。 1 has a crane that suspends anchors. However, a dredger without a crane may be used, and anchors may be attached to ropes and wires from winches installed on the dredger. In some cases, they are linked.
また、係留対象船として作業船を例にして説明したが、本発明はこれに限定されず、他の船を係留する場合にも適用できることはもちろんである。 In addition, although a working ship has been described as an example of a mooring target ship, the present invention is not limited to this, and can be applied to mooring other ships.
また、パソコンは、揚錨船(または作業船)に設置したが、本発明はこれに限定されず、例えば、陸上事務所に設置し、揚錨船や作業船に対し無線で必要なデータを送信し、揚錨船や作業船のモニタ画面に図3のような表示を行うようにしてもよい。 In addition, the personal computer is installed in a dredger (or work ship), but the present invention is not limited to this. For example, the personal computer is installed in a land office, and the necessary data can be transmitted wirelessly to the dredger or work ship. 3 may be displayed on the monitor screen of the dredger or work boat.
11 計測船
12 揚錨船(投錨実行船)
13 作業船(係留対象船)
15 多層流向流速計
16,17 位置測定装置
18 ワイヤ用ウインチ
20 ワイヤ(連結部材)
21 アンカー
KR クレーン
PC パソコン
MT モニタ画面
ΔAB 移動距離
OA 目標投入位置
OB 目標着底位置
OC アンカー投入位置
T 張力
V 鉛直方向
H 水平方向
11
13 Work ship (ships subject to mooring)
15 Multi-layer
21 Anchor KR Crane PC Personal computer MT Monitor screen ΔAB Movement distance OA Target insertion position OB Target landing position OC Anchor insertion position T Tension V Vertical direction H Horizontal direction
Claims (6)
係留対象船の連結部材付きアンカーの投錨を実行する投錨実行船の位置を測定する投錨実行船位置測定手段と、
前記投錨実行船から前記連結部材付きアンカーを投入する目標投入位置を演算する演算手段と、を備え、
前記演算手段は、前記流向流速測定手段による潮流の流向および流速の測定データに基づいて前記アンカーに作用する抗力と前記連結部材に作用する抗力・重力による前記連結部材の張力とを演算し、前記アンカーの抗力・重力および前記連結部材の張力に基づいて前記アンカーの投入から着底までの移動方向・距離を演算し、前記アンカーの目標着底位置と前記演算された移動方向・距離とから前記目標投入位置を演算し、
前記投錨実行船の位置を前記投錨実行船位置測定手段で測定し、前記投錨実行船を前記目標投入位置に移動させて前記アンカーの投錨を実行する投錨管理システム。 Current direction flow velocity measuring means for measuring the flow direction and flow velocity of a tidal current in a predetermined water area in multiple layers in the water depth direction;
Throwing execution ship position measuring means for measuring the position of the anchoring execution ship that performs anchoring of the anchor with the connecting member of the mooring target ship;
A calculation means for calculating a target loading position for loading the anchor with the connecting member from the throwing execution ship,
The calculation means calculates a drag force acting on the anchor and a drag force acting on the connection member and a tension of the connection member due to gravity based on measurement data of a flow direction and a flow velocity of the tidal current by the flow direction flow velocity measurement unit, Based on the drag / gravity of the anchor and the tension of the connecting member, the movement direction / distance from the loading of the anchor to the bottom is calculated, and the target bottom position of the anchor and the calculated movement direction / distance are Calculate the target loading position,
A anchorage management system that measures the position of the anchoring execution ship by the anchoring execution ship position measuring means and moves the anchoring execution ship to the target insertion position to execute anchor anchoring.
前記係留対象船と前記投錨実行船とが異なる場合、
前記演算手段は、前記測定された係留対象船の位置と前記測定された投錨実行船の位置とから、前記係留対象船が有する連結部材用ウインチと前記移動させられた投錨実行船における前記アンカーとの距離を求め、この距離に基づいて前記連結部材の初期張力を求めて前記目標投入位置の演算に用いる請求項1に記載の投錨管理システム。 A mooring target ship position measuring means for measuring the position of the mooring target ship;
When the mooring target ship and the throwing execution ship are different,
The calculating means is configured to determine, from the measured position of the mooring target ship and the measured position of the anchoring execution ship, the connecting member winch included in the mooring target ship and the anchor in the moved anchoring execution ship; The throwing management system according to claim 1, wherein an initial tension of the connecting member is obtained based on the distance and used for calculating the target throwing position.
所定水域の潮流の流向および流速を水深方向に多層に測定するステップと、
前記測定した潮流の流向および流速の測定データに基づいて前記アンカーに作用する抗力と前記連結部材に作用する抗力・重力による前記連結部材の張力と、を演算し、前記アンカーの抗力・重力および前記連結部材の張力に基づいて前記アンカーの投入から着底までの移動方向・距離を演算するステップと、
前記投錨実行船から前記連結部材付きアンカーを投入する目標投入位置を、前記アンカーの目標着底位置と前記演算された移動距離とから演算するステップと、
前記投錨実行船の位置を測定し、前記投錨実行船を前記目標投入位置に移動させて前記アンカーの投錨を実行するステップと、を含む投錨管理方法。 A anchorage management method for executing anchor anchoring with a connecting member from an anchoring ship,
Measuring the flow direction and flow velocity of the tidal current in a predetermined water area in multiple layers in the depth direction;
Based on the measurement data of the measured flow direction and flow velocity of the tidal current, the drag acting on the anchor and the tension of the connecting member due to the drag / gravity acting on the connecting member are calculated, the drag / gravity of the anchor and the tension Calculating a moving direction / distance from the insertion of the anchor to the bottom based on the tension of the connecting member;
Calculating a target loading position for loading the anchor with the connecting member from the anchoring vessel from the target landing position of the anchor and the calculated movement distance;
A anchorage management method comprising: measuring a position of the anchoring execution ship, moving the anchoring execution ship to the target insertion position, and executing anchor anchoring.
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