JP2018127044A - 空気式防舷材のモニタリングシステム - Google Patents

空気式防舷材のモニタリングシステム Download PDF

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Abstract

【課題】空気式防舷材が圧縮される際の外形状態を逐次把握しつつ、損傷を防止できる空気式防舷材のモニタリングシステムを提供する。【解決手段】船舶１１ａと船舶１１ｂとの間に配置されて使用されている空気式防舷材９の正面視の外形を逐次撮影する正面視撮影装置２ａまたは側面視の外形を逐次撮影する側面視撮影装置２ｂの少なくとも一方を用いて撮影した画像データを制御部３に逐次入力するとともにモニタ４に逐次表示し、画像データに基づいて制御部３が空気式防舷材９の外形の変形量が予め設定された許容範囲内または許容範囲外のいずれかであるのかを判断する。【選択図】図２

Description

本発明は、空気式防舷材のモニタリングシステムに関し、さらに詳しくは空気式防舷材が圧縮される際の外形状態を逐次把握しつつ、損傷を防止できるモニタリングシステムに関するものである。
空気式防舷材の状態を監視するモニタリングシステムは種々提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。従来のモニタリングシステムは一般的に、防舷材の内部に圧力計等の計器を配置して、この計器による検知データを無線送信して受信機によって受信する構成になっている。従来のモニタリングシステムでは、接岸する船舶と岸壁との間や、船舶と船舶との間に挟まれて圧縮変形している空気式防舷材の外形状態はまったく把握されていない。
したがって、従来のモニタリングシステムでは空気式防舷材が想定外の状態で挟まれているか否か、異常変形して損傷しているか否か等を判断することができない。空気式防舷材の損傷を防止するには、使用現場での空気式防舷材の状態を把握した上で対処することが有益である。
特開２０１０−１７５２９８号公報 特開２０１３−６５３５２号公報
本発明の目的は、空気式防舷材が圧縮される際の外形状態を逐次把握しつつ、損傷を防止できる空気式防舷材のモニタリングシステムを提供することにある。
上記目的を達成する本発明の空気式防舷材のモニタリングシステムは、船舶と対象物の間に配置されて使用されている空気式防舷材の正面視の外形を逐次撮影する正面視撮影装置または前記空気式防舷材の側面視の外形を逐次撮影する側面視撮影装置の少なくとも一方を有し、前記正面視撮影装置または前記側面視撮影装置の少なくとも一方により撮影された画像データが逐次入力される制御部と、前記画像データが逐次表示されるモニタとを備えて、前記画像データに基づいて前記制御部により前記空気式防舷材の外形の変形量が予め設定された許容範囲内か否かが判断される構成にしたことを特徴とする。
本発明によれば、使用中の空気式防舷材の正面視の外形を逐次撮影する正面視撮影装置または空気式防舷材の側面視の外形を逐次撮影する側面視撮影装置の少なくとも一方を用いて撮影した画像データをモニタに表示する。そのため、空気式防舷材が圧縮される際の外形状態をモニタに表示された画像データによって安全に逐次把握することができる。そして、この画像データに基づいて制御部が空気式防舷材の外形の変形量が予め設定された許容範囲内か否かを判断するので、この判断に基づいて適切な対処をすることで空気式防舷材の損傷を防止できる。
本発明の空気式防舷材のモニタリングシステムの適用例を示す説明図である。 図１の一部拡大図である。 図２のＡ矢視図である。 防舷材の基準データを防舷材の正面視で例示する説明図である。 防舷材の基準データを防舷材の側面視で例示する説明図である。 正面視撮影装置により撮影された防舷材の画像データ（外形の変形量が許容範囲外の場合）を例示する説明図である。 側面視撮影装置により撮影された防舷材の画像データ（外形の変形量が許容範囲外の場合）を例示する説明図である。 正面視撮影装置により撮影された防舷材の画像データ（外形の変形量が許容範囲内の場合）を例示する説明図である。 側面視撮影装置により撮影された防舷材の画像データ（外形の変形量が許容範囲内の場合）を例示する説明図である。
以下、本発明の空気式防舷材のモニタリングシステムを図に示した実施形態に基づいて説明する。
図１〜図３に例示する本発明の空気式防舷材のモニタリングシステム１（以下、システム１という）は、海上等で使用される空気式防舷材９（以下、防舷材９という）に対して適用される。防舷材９は円筒部９ａの両端に半球状の鏡部９ｂが連接されて形成されていて、船舶１１ａと対象物との間に配置されて使用される。この実施形態では、一方の船舶１１ａと対象物となる別の船舶１１ｂとの間に防舷材９が配置されている。
相対的に大きな船舶１１ａに相対的に小さい船舶１１ｂが接近する際に、船舶１１ａに装備されていた複数の防舷材９が縦列して間隔をあけた状態で配置される。船舶１１ａとそれぞれの防舷材９とはガイロープ１０により接続されている。
このシステム１は、この防舷材９の正面視の外形を逐次撮影する正面視撮影装置２ａおよび防舷材９の側面視の外形を逐次撮影する側面視撮影装置２ｂと、制御部３と、モニタ４とを備えている。防舷材９の正面視とは円筒部９ａの筒軸方向に概ね直交する方向からの視野である。防舷材９の側面視とは円筒部９ａの筒軸方向と概ね平行する方向からの視野である。制御部３としてはコンピュータ等を用いる。
この実施形態のシステム１はさらに、警告装置５と、船舶１１ａと船舶１１ｂとの離間距離Ｘを逐次検知する距離センサ６と、防舷材９の内圧Ｐを逐次検知する圧力センサ７と、防舷材９の内部温度Ｔを逐次検知する温度センサ８とを有している。警告装置５としては警告灯や警報機などを例示できる。このシステム１のほとんどの構成要素が一方の船舶１１ａに装備されている。制御部３やモニタ４は操縦室等の室内に配置される。システム１の構成要素のほとんどまたは一部を他方の船舶１１ｂに装備することもできる。尚、図面ではシステム１の構成要素を誇張して実際よりも大きく記載している。
正面視撮影装置２ａおよび側面視撮影装置２ｂにより撮影された画像データは、無線または有線通信によって制御部３に逐次入力される。距離センサ６、圧力センサ７および温度センサ８による検知データもそれぞれ、無線または有線通信によって制御部３に逐次入力される。モニタ４および警告装置５は無線または有線によって制御部３と接続されている。
正面視撮影装置２ａおよび側面視撮影装置２ｂとしては例えばデジタルビデオカメラ等を用いる。１つの防舷材９に対して正面視撮影装置２ａおよび側面視撮影装置２ｂは少なくとも一方が備わっていればよい。１つの防舷材９に対して正面視撮影装置２ａ、側面視撮影装置２ｂはそれぞれ１台に限らず複数台備えることもできる。例えば、防舷材９のそれぞれの鏡部９ｂを撮影するために２台の側面視撮影装置２ｂを備えることもできる。
正面視撮影装置２ａおよび側面視撮影装置２ｂは船舶１１ａから突出するアーム部１２に取り付けられている。アーム部１２の位置を調整して固定することで正面視撮影装置２ａおよび側面視撮影装置２ｂは所望の位置に位置決めされる。アーム部１２は船舶に対して着脱自在または折り畳み可能な構造にすることが好ましい。この構造にすることで、このシステム１を稼働させない時はアーム部１２を船舶から取り外し、または、折り畳んで収納しておくことができる。
モニタ４には制御部３に入力された画像データが逐次表示される。正面視撮影装置２ａおよび側面視撮影装置２ｂに撮影された画像データを同時にモニタ４の表示する構成にすることも、何れか一方を選択的に表示する構成にすることもできる。制御部３に入力されたそれぞれの検知データ（離間距離データ、内圧データ、内部温度データ）をモニタ４に逐次表示する構成にすることもできる。
制御部３には、規定内圧で膨張していて特別な外力を受けていない状態（中立状態）の防舷材９の外形データ（正面視および側面視のデータ）が入力されている。また、この防舷材９の外形の変形量について、許容範囲内と許容範囲外との境となる基準データが入力されている。
基準データとしては、図４に例示するように円筒部９ａの全長が両側から挟まれて予め設定されていた上限の外力で押圧された場合の正面視での防舷材９の筒軸方向の長さＬや筒軸方向と直交する方向の長さＷを用いる。この基準データに替えて、或いは、この基準データに加えて、図５に例示するように円筒部９ａの全長が両側から挟まれて予め設定されていた上限の外力で押圧された場合の側面視での鏡部９ｂの長径Ｄｘまたは短径Ｄｍなどを用いる。
次に、このシステム１によって使用中の防舷材９の外形状態を監視する方法を説明する。
図１〜３に例示するように海上の所定位置に留まっている船舶１１ａに対して別の船舶１１ｂが近接し、さらに近接すると防舷材９は船舶１１ａと船舶１１ｂとの間に挟まれて圧縮変形する。船舶１１ａと船舶１１ｂとは近接した状態を維持して、一方の船舶１１ａから他方の船舶１１ｂに、例えば原油等の積荷を移載する。
この作業工程において、防舷材９の正面視および側面視の外形をそれぞれ、正面視撮影装置２ａ、側面視撮影装置２ｂにより逐次撮影する。撮影された画像データは、制御部３に逐次入力されるとともにモニタ４にリアルタイムで逐次表示される。
制御部３は、画像データにおける正面視での防舷材９の筒軸方向の最大長さＬ１や筒軸方向と直交する方向の最大長さＷ１、側面視での楕円形に変形した鏡部９ｂの長径Ｄ１または短径Ｄ２を逐次、特定する。
防舷材９が圧縮された場合の防舷材９の外形変化は例えば以下のようになる。筒軸方向長さは小さくなり、筒軸方向と直交する方向の長さは小さくなる。鏡部９ｂの外径は、鏡部９ｂの側面視が円形から楕円形に変形するので、大きくなる部分（長径）と小さくなる部分（短径）が存在する。
そこで、制御部３は画像データと基準データとを比較して、防舷材９の外形の変化量が許容範囲内か許容範囲外かの判断を行なう。図６、図７に例示する画像データでは、筒軸方向長さＬ１が基準データの長さＬよりも小さく、筒軸方向と直交する方向の長さＷ１が基準データの長さＷよりも小さく、長径Ｄ１が基準データの長径Ｄｘよりも大きく、短径Ｄ２が基準データの短径Ｄｍよりも小さくなっている。そのため、防舷材９の外形の変形量が許容範囲外と判断される。
防舷材９の外形の変化量が許容範囲外と判断されない場合は、防舷材９の外形の変化量は許容範囲内と判断されることになる。図８、図９に例示する画像データでは、筒軸方向長さＬ１が基準データの長さＬよりも大きく、筒軸方向と直交する方向の長さＷ１が基準データの長さＷよりも大きく、長径Ｄ１が基準データの長径Ｄｘよりも小さく、短径Ｄ２が基準データの短径Ｄｍよりも大きくなっている。そのため、防舷材９の外形の変形量が許容範囲内と判断される。
画像データにおいて、筒軸方向長さＬ１が基準データの長さＬよりも小さい場合、筒軸方向と直交する方向の長さＷ１が基準データの長さＷよりも小さい場合、長径Ｄ１が基準データの長径Ｄｘよりも大きい場合、短径Ｄ２が基準データの短径Ｄｍよりも小さい場合のすべてが当てはまる時に防舷材９の外形の変形量が許容範囲外と判断される設定にするだけでなく、異なる設定にすることもできる。例えば、上記４つの場合のいずれか１つの場合が当てはまる時に防舷材９の外形の変形量が許容範囲外と判断される設定にすることも、いずれか２つの場合が当てはまる時、或いは、いずれか３つの場合が当てはまる時に防舷材９の外形の変形量が許容範囲外と判断される設定にすることもできる。
このように本発明のシステム１によれば、防舷材９が圧縮される際の外形状態をモニタ４に表示された画像データによって安全に逐次把握することができる。例えば、この画像データを見ることで、防舷材９が正常に挟まれて圧縮変形しているか否か、局部的に押圧されて異常変形しているか否か等を把握できる。
そして、防舷材９の外形の変形量が許容範囲外と判断された場合に、船舶１１ａ、１１ｂどうしの間隔を広げる等の適切な対処をすることで防舷材９の損傷を防止できる。正面視撮影装置２ａと側面視撮影装置２ｂの両方を備えていると、一段と精度よく防舷材９が圧縮される際の外形状態を把握でき、損傷を防止するにも有利になる。
この実施形態では、防舷材９の表面に、円筒部９ａの筒軸方向および周方向に延在する目視可能な識別ライン９Ｌが付されている。この識別ライン９Ｌを指標にすることで、圧縮変形している防舷材９の外形の変形量を把握し易くなる。識別ライン９Ｌは蛍光色にしたり、反射材料を含有させる等によって視認性を向上させるとよい。筒軸方向に延在する識別ライン９Ｌまたは周方向に延在する識別ライン９Ｌの少なくとも一方を有している仕様でもよいが、両方の識別ライン９Ｌを有していると、防舷材９の外形の変形量を把握し易くなる。
この実施形態では、防舷材９の外形の変化量（外形状態）と、船舶１１ａと船舶１１ｂとの離間距離Ｘと、防舷材９の内圧Ｐと、防舷材９の内部温度Ｔとについて、これらパラメータの中で任意に選択された複数のパラメータどうしの相関関係を把握することができる。しがって、この相関関係を分析することで、防舷材９の破損をより確実に防止することも可能になる。
例えば、内部温度Ｔと防舷材９の外形の変化量との相関関係から、防舷材９の外形の変化量の温度依存性を把握することが可能になる。そこで、把握した温度依存性に基づいて、防舷材９の使用環境温度に応じて上述した基準データを変化させることで、防舷材９の使用環境温度毎に、防舷材９の外形の変化量が許容範囲内か否かをより適切に判断することができる。
或いは、離間距離Ｘの経時変化に基づいて船舶１１ａ、１１ｂどうしの近接速度を算出して、この近接速度と防舷材９の外形の変化量との相関関係から、防舷材９の変形速度（変形の速度依存性）を把握することができる。そこで、把握した変形速度から、船舶１１ａ、１１ｂどうしの適切な近接速度を算出する。この適切な近接速度を遵守することで、防舷材９の損傷を抑制することができる。
防舷材９の外形の変形量が許容範囲外であると判断された場合には、警告装置５は制御部３の指示により警告を発する。具体的には、警告装置５の警告灯を点灯または点滅させる。或いは、サイレン等の警告音を発する。この警告によって、現場の作業者や管理者等に対して防舷材９が過剰に圧縮変形していることを知らせて注意喚起をする。
変形量が所定時間継続して許容範囲外であると判断された場合には、警告装置５が船舶１１ａと船舶１１ｂとの離間距離Ｘを大きくするように警告を発する構成にすることもできる。この警告に応じて船舶１１ｂを船舶１１ａから少し離間させると、防舷材９の圧縮変形を小さくする、或いは、圧縮変形を無くすことができる。
防舷材９は船舶１１ａと船舶１１ｂとの間に配置されるだけでなく、船舶１１ａと岸壁等の対象物との間に配置されることもある。この場合は、システム１の構成要素は岸壁等に設置するとよい。
１ モニタリングシステム
２ａ 正面視撮影装置
２ｂ 側面視撮影装置
３ 制御部
４ モニタ
５ 警告装置
６ 距離センサ
７ 圧力センサ
８ 温度センサ
９ 空気式防舷材
９ａ 円筒部
９ｂ 鏡部
９Ｌ 識別ライン
１０ ガイロープ
１１ａ、１１ｂ 船舶
１２ アーム部

Claims (7)

  1. 船舶と対象物の間に配置されて使用されている空気式防舷材の正面視の外形を逐次撮影する正面視撮影装置または前記空気式防舷材の側面視の外形を逐次撮影する側面視撮影装置の少なくとも一方を有し、前記正面視撮影装置または前記側面視撮影装置の少なくとも一方により撮影された画像データが逐次入力される制御部と、前記画像データが逐次表示されるモニタとを備えて、前記画像データに基づいて前記制御部により前記空気式防舷材の外形の変形量が予め設定された許容範囲内か否かが判断される構成にしたことを特徴とする空気式防舷材のモニタリングシステム。
  2. 前記船舶と前記対象物との離間距離を逐次検知する距離センサを有し、この距離センサによる検知データが前記制御部に逐次入力される構成にした請求項１に記載の空気式防舷材のモニタリングシステム。
  3. 前記変形量が前記許容範囲外であると判断された場合に前記制御部の指示により警告を発する警告装置を備えた請求項１または２に記載の空気式防舷材のモニタリングシステム。
  4. 前記変形量が所定時間継続して前記許容範囲外であると判断された場合に、前記警告装置により前記船舶と前記対象物との離間距離を大きくするように警告を発する構成にした請求項３に記載の空気式防舷材のモニタリングシステム。
  5. 前記空気式防舷材の表面に、少なくともこの防舷材の筒軸方向または周方向に延在する目視可能な識別ラインが備わっている請求項１〜４のいずれかに記載の空気式防舷材のモニタリングシステム。
  6. 前記空気式防舷材の内圧を逐次検知する圧力センサを有し、この圧力センサによる検知データが逐次前記制御部に入力される構成にした請求項１〜５のいずれかに記載の空気式防舷材のモニタリングシステム。
  7. 前記空気式防舷材の内部温度を逐次検知する温度センサを有し、この温度センサによる検知データが逐次前記制御部に入力される構成にした請求項１〜６のいずれかに記載の空気式防舷材のモニタリングシステム。
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