JP2020056250A - Dredging management system and dredging management method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプ浚渫船の浚渫施工管理システム及び浚渫施工管理方法に関するものである。 The present invention relates to a dredging construction management system and a dredging construction management method for a pump dredger.
ポンプ浚渫船を用いたポンプ浚渫工では、船首に取り付けられたラダーを船体ごとスイングしながら、ラダー先端に設けられたカッターにより水底を掘削して浚渫するため、設計通りの深度に浚渫するように、ラダー先端の深度を調整する必要がある。従来、ラダー先端の深度の調整は、ラダーを支持するラダーシャースに設置されたラダー深度計、ラダーを吊り下げているロッドに設けられた目盛と水面との位置関係、或いは、従来システムにおいて表示される仮想断面図等を確認しながら、オペレータが手動により、ラダーの傾斜角度を制御するラダーウィンチを操作することで行っていた。一方、例えば特許文献１、２に開示された発明では、浚渫した土砂の含泥率等のパラメータに応じて、ラダーの角度調整を含むポンプ浚渫船の制御を自動化する試みがなされている。 In a pump dredger using a pump dredger, while swinging the ladder attached to the bow together with the hull, excavating the water bottom with a cutter provided at the rudder tip and dredging, so as to dredge to the designed depth, It is necessary to adjust the depth of the rudder tip. Conventionally, the adjustment of the depth of the ladder tip is indicated by the ladder depth gauge installed on the ladder chassis supporting the ladder, the positional relationship between the scale provided on the rod that suspends the ladder and the water surface, or the conventional system. The operator has manually operated the rudder winch for controlling the inclination angle of the rudder while checking the virtual sectional view and the like. On the other hand, for example, in the inventions disclosed in Patent Literatures 1 and 2, attempts have been made to automate the control of the pump dredge including the rudder angle adjustment in accordance with parameters such as the mud content of the dredged earth and sand.
ここで、上述したようにオペレータにより手動でラダー先端の深度を調整する場合、スイング動作で変化するラダー先端の位置、随時変化する施工範囲近傍の潮位やポンプ浚渫船の喫水等の影響を考慮して、設計通りの深度に浚渫するためには、オペレータに高い技量や豊富な経験が必要となる。更に、特許文献１、２の発明には、実用性等の点に関して改善の余地がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オペレータの技量や経験の如何に関わらず、高精度にポンプ浚渫を行うことにある。
Here, as described above, when adjusting the depth of the rudder tip manually by the operator, taking into account the influence of the position of the rudder tip that changes with the swing operation, the tide level near the working range that changes as needed, and the draft of the pump dredger, etc. In order to dredge to the designed depth, the operator needs high skill and extensive experience. Further, the inventions of Patent Documents 1 and 2 have room for improvement with respect to practicality and the like.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to perform pump dredging with high accuracy regardless of the skill and experience of an operator.
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(Aspect of the invention)
The following aspects of the invention exemplify the configurations of the present invention, and are described in sections to facilitate understanding of various configurations of the present invention. Each section does not limit the technical scope of the present invention, and, while taking into consideration the best mode for carrying out the invention, partially replaces, deletes, or deletes some of the components of each section. The components added with the above components can also be included in the technical scope of the present invention.
（１）側端が法面で形成される凹路を水底に構築するために、上下方向に揺動可能に船首に取り付けられたラダーを、船尾に設けられたスパッドを中心として船体ごと前記凹路の幅方向にスイングしながら、前記ラダーの先端に設けられたカッターにより水底の土砂を掘削し、掘削した土砂をポンプにより吸い込んで圧送するポンプ浚渫船の浚渫施工管理システムであって、前記ポンプ浚渫船の位置を計測する位置計測手段と、施工範囲近傍の潮位を計測する潮位計と、前記ポンプ浚渫船の姿勢を計測する複数のセンサと、当該システムの運用に必要な演算及び情報の管理を行う演算管理手段と、該演算管理手段により取り扱う情報の少なくとも一部を表示する少なくとも１つの表示手段と、前記ラダーを揺動させるためのラダーウィンチを制御することで前記カッターの深度を調整する制御手段と、を含み、前記演算管理手段は、施工範囲の設計浚渫深度に応じたカッター管理深度が予め設定されると共に、前記位置計測手段と前記潮位計と前記複数のセンサとの計測結果に基づき、前記カッターの位置及び深度を算出し、前記制御手段は、前記演算管理手段により算出された前記カッターの位置及び深度と、前記演算管理手段に設定された前記カッター管理深度とに基づいて、前記ラダーウィンチを制御する浚渫施工管理システム（請求項１）。 (1) A rudder attached to the bow so as to be able to swing up and down is mounted on the hull centering on a spud provided on the stern, in order to construct a concave channel whose side end is formed by a slope at the bottom of the water. A dredging construction management system for a pump dredger that swings in the width direction of a road, excavates sediment at the bottom of the water with a cutter provided at a tip of the rudder, and sucks and excavates the excavated soil with a pump, wherein the pump dredger Position measuring means for measuring the position of the pump, a tide gauge for measuring the tide level in the vicinity of the construction area, a plurality of sensors for measuring the attitude of the pump dredger, and calculations for performing calculations and information management necessary for operation of the system. Management means, at least one display means for displaying at least a part of information handled by the calculation management means, and a ladder winch for swinging the ladder. Control means for adjusting the depth of the cutter by controlling the depth of the cutter, wherein the arithmetic management means is configured such that a cutter management depth corresponding to a design dredging depth of a construction range is set in advance, and the position measuring means and the tide level are set. A controller configured to calculate a position and a depth of the cutter based on a measurement result of the meter and the plurality of sensors, and the control unit sets the position and the depth of the cutter calculated by the calculation management unit and the calculation management unit; A dredging construction management system that controls the rudder winch based on the cutter management depth that has been set (claim 1).
本項に記載の浚渫施工管理システムは、ポンプ浚渫船によって、側端が法面で形成される凹路を水底に構築する浚渫施工を管理するものである。管理対象とする浚渫施工では、ポンプ浚渫船の船首に上下方向に揺動可能に取り付けられたラダーを、船尾に設けられたスパッドを中心として船体と共に、水底に構築する凹路の幅方向にスイングしながら、ラダーの先端に設けられたカッターにより水底の土砂を掘削し、掘削した土砂をポンプ浚渫船に搭載されたポンプにより吸い込んで圧送することが行われる。そして、当該システムの構成要素として、位置計測手段、潮位計、複数のセンサ、演算管理手段、少なくとも１つの表示手段、及び、制御手段を含んでいる。 The dredging construction management system described in this section manages a dredging construction in which a pump dredger constructs a concave road having a side end formed by a slope on the bottom of the water. In the dredging work to be managed, the rudder attached to the bow of the pump dredger so as to be able to swing up and down is swung with the hull around the spud provided at the stern in the width direction of the concave channel built on the water bottom. The excavated earth and sand is excavated by a cutter provided at the tip of the ladder, and the excavated earth and sand is sucked and pumped by a pump mounted on a pump dredger. The system includes, as components of the system, a position measurement unit, a tide gauge, a plurality of sensors, a calculation management unit, at least one display unit, and a control unit.
位置計測手段はポンプ浚渫船の位置（平面位置）を計測するもの、潮位計は施工範囲近傍の潮位を計測するもの、複数のセンサはポンプ浚渫船の姿勢を計測するものであり、これらの計測が施工中に継続的に行われることで、各計測結果に常に最新の状況が反映される。演算管理手段は、当該システムの運用に必要な演算及び情報の管理を行うものであり、管理する情報の１つとして、施工範囲の設計浚渫深度（換言すれば水底の設計形状）に応じたカッター管理深度が予め設定される。ここで、カッター管理深度とは、水底を設計浚渫深度通りに浚渫するために、埋め戻りやカッターの大きさ等を考慮して、カッターを配置すべき深度を示すものであり、設計浚渫深度に基づいて施工範囲の全域にわたって設定される。 The position measuring means measures the position (planar position) of the pump dredger, the tide gauge measures the tide level near the construction area, and the multiple sensors measure the attitude of the pump dredger. By being performed continuously, the latest situation is always reflected in each measurement result. The operation management means is for performing operations and information management necessary for the operation of the system. As one of the information to be managed, a cutter according to the design dredging depth of the construction area (in other words, the design shape of the water bottom). The management depth is set in advance. Here, the cutter management depth indicates the depth at which the cutter should be placed in consideration of backfilling and the size of the cutter in order to dredge the water bottom at the design dredging depth. It is set over the entire construction range based on the construction.
更に、演算管理手段は、当該システムの運用に必要な演算の１つとして、位置計測手段と潮位計と複数のセンサとの計測結果に基づき、カッターの位置（平面位置）及び深度の算出を実行する。このとき、カッターの位置は、位置計測手段により計測されるポンプ浚渫船の位置に、演算管理手段に予め設定されるポンプ浚渫船の各部位（船体、ラダー等）の大きさ、複数のセンサにより計測されるポンプ浚渫船の姿勢等が加味されて算出される。又、カッターの深度は、潮位計により計測される施工範囲近傍の潮位、ポンプ浚渫船の姿勢、ポンプ浚渫船のラダーの大きさ等から算出される。このようなカッターの位置及び深度の算出が、施工中に継続的に行われることで、カッターの現在の位置及び深度がリアルタイムに把握されるものである。 Further, the arithmetic management means executes the calculation of the position (plane position) and the depth of the cutter based on the measurement results of the position measuring means, the tide gauge, and the plurality of sensors as one of the arithmetic operations necessary for the operation of the system. I do. At this time, the position of the cutter is measured by the position of the pump dredger measured by the position measuring means, the size of each part (the hull, the rudder, etc.) of the pump dredger set in advance in the arithmetic and control means, and by a plurality of sensors. It is calculated taking into account the attitude of the pump dredger and the like. Also, the depth of the cutter is calculated from the tide level near the construction range measured by the tide gauge, the attitude of the pump dredge, the size of the ladder of the pump dredge, and the like. Such calculation of the position and depth of the cutter is performed continuously during construction, so that the current position and depth of the cutter can be grasped in real time.
少なくとも１つの表示手段は、演算管理手段により算出される算出結果や、演算管理手段に設定される各種の情報を含み、演算管理手段により取り扱う情報の少なくとも一部を表示するものである。この表示手段によって、例えば、カッターの現在の位置及び深度といった最新の情報が、オペレータに対して提供されるものである。制御手段は、ラダーを上下方向に揺動させるようにポンプ浚渫船に搭載されたラダーウィンチを制御することで、ラダーの傾斜角度（揺動角度）を変化させ、ラダー先端に設けられたカッターの深度を調整するものである。このとき、制御手段は、上記のように演算管理手段により算出されたカッターの位置及び深度と、上記のように演算管理手段に設定されたカッター管理深度とに基づいて、ラダーウィンチを制御する。すなわち、制御手段は、カッターの深度が、カッターが今現在ある位置に設定されているカッター管理深度に等しくなるように、ラダーウィンチの制御を行うものである。 The at least one display unit includes a calculation result calculated by the operation management unit and various types of information set in the operation management unit, and displays at least a part of information handled by the operation management unit. This display means provides the operator with the latest information such as the current position and depth of the cutter. The control means controls the rudder winch mounted on the pump dredge so as to swing the rudder up and down, thereby changing the inclination angle (swinging angle) of the rudder, and the depth of the cutter provided at the tip of the rudder. Is to adjust. At this time, the control means controls the ladder winch based on the position and depth of the cutter calculated by the calculation management means as described above and the cutter management depth set in the calculation management means as described above. That is, the control means controls the ladder winch so that the depth of the cutter is equal to the cutter management depth set at the current position of the cutter.
上記のような構成により、本項に記載の浚渫施工管理システムは、ラダーのスイング動作によりラダー先端のカッターの位置が変化しても、カッターの現在位置に設定されているカッター管理深度と等しくなるように、常にカッターの深度が調整される。換言すれば、ラダーのスイング動作に追従して、常にカッター管理深度通りの深度にカッターの深度が調整されるものである。このため、例えば、ラダーのスイング動作により、凹路の側端に相当する位置にカッターが移動されても、凹路の側端に法面が形成されるように設定されたカッター管理深度通りにカッターの深度が調整されることで、凹路の側端に難なく法面が形成されることになる。 With the configuration as described above, the dredging construction management system according to this section is equal to the cutter management depth set at the current position of the cutter even if the position of the cutter at the tip of the ladder changes due to the swing operation of the ladder. As always, the depth of the cutter is adjusted. In other words, the depth of the cutter is always adjusted to the depth according to the cutter management depth following the rudder swing operation. For this reason, for example, even if the cutter is moved to a position corresponding to the side end of the concave road due to the swing operation of the ladder, the cutter management depth set so that the slope is formed at the side end of the concave road. By adjusting the depth of the cutter, the slope is easily formed at the side end of the concave road.
このように、カッター管理深度に従ってリアルタイムにラダーの深度が調整されるため、水底が設計浚渫深度通りに浚渫されることとなり、高精度にポンプ浚渫が行なわれるものである。更に、カッターの深度調整には、施工範囲近傍の潮位やポンプ浚渫船の姿勢等が加味されているため、オペレータの技量や経験に左右されることなく、高精度で効率的かつ省力化された浚渫が行われるものである。加えて、オペレータが、繊細なラダー操作から解放されて負担が軽減されるため、状況に応じて、浚渫に必要な別の操作に注意が傾けられる場合もあり、これによっても施工の精度が向上されることになる。 As described above, since the depth of the ladder is adjusted in real time according to the cutter management depth, the water bottom is dredged according to the design dredging depth, and the pump dredging is performed with high precision. In addition, the depth adjustment of the cutter takes into account the tide level near the construction area and the attitude of the pump dredger, etc., so that it is highly accurate, efficient and labor-saving dredging without being affected by the skill and experience of the operator. Is performed. In addition, the operator is relieved of the delicate ladder operation and the burden is reduced, so that depending on the situation, attention may be paid to other operations required for dredging, which also improves the accuracy of construction Will be done.
（２）上記（１）項において、施工範囲の現在の水底深度を計測する深度計測手段を含み、前記演算管理手段は、施工範囲の施工前の水底深度と、施工範囲の前記設計浚渫深度とが予め設定され、設定された前記施工前の水底深度、前記設計浚渫深度及び前記カッター管理深度と、前記深度計測手段から取得する前記現在の水底深度とを、施工範囲を複数の矩形に分割したメッシュで管理する浚渫施工管理システム（請求項２）。
本項に記載の浚渫施工管理システムは、更に、施工範囲の現在の水底深度（換言すれば現在の水底の形状）を計測する深度計測手段を含み、この深度計測手段による計測を施工中に継続的に行うことで、浚渫作業により刻々と変化する水底形状の最新の状態を把握するものである。
(2) In the above item (1), a depth measuring means for measuring a current water bottom depth of a construction area is included, and the arithmetic management means includes a water bottom depth before construction of the construction area, and the design dredging depth of the construction area. Is set in advance, the set water bottom depth before construction, the design dredging depth and the cutter management depth, and the current water bottom depth obtained from the depth measurement means, the construction range was divided into a plurality of rectangles A dredging construction management system that manages with a mesh (claim 2).
The dredging construction management system described in this section further includes depth measuring means for measuring the current depth of the water bottom of the construction area (in other words, the shape of the current water bottom), and the measurement by the depth measuring means is continued during the construction. By doing this, the latest state of the water bottom shape that changes every moment due to dredging work is grasped.
又、演算管理手段には、管理する情報として、施工範囲の施工前の水底深度（換言すれば施工前の水底の形状）と、施工範囲の設計浚渫深度とが予め設定される。そして、演算管理手段は、設定された施工前の水底深度、設計浚渫深度及びカッター管理深度と、深度計測手段から取得する現在の水底深度とを、施工範囲を複数の矩形に分割したメッシュで管理する。すなわち、施工前の水底深度、設計浚渫深度、カッター管理深度及び現在の水底深度の全てを、メッシュを構成する複数の矩形の各々単位で管理するものである。これにより、深度計測手段によってリアルタイムに把握される施工状況を含み、施工範囲の情報が集約して緻密に管理されるため、管理密度が高められると共に、出来形管理の効率化が図られるものである。 Further, in the operation management means, as the information to be managed, a water bottom depth before the construction of the construction range (in other words, a shape of the water bottom before the construction) and a design dredging depth of the construction range are set in advance. The operation management means manages the set water bottom depth before construction, the design dredging depth and the cutter management depth, and the current water bottom depth obtained from the depth measurement means with a mesh obtained by dividing the construction range into a plurality of rectangles. I do. That is, all of the water bottom depth before construction, the design dredging depth, the cutter management depth, and the current water bottom depth are managed in units of a plurality of rectangles constituting the mesh. As a result, the information on the construction range, including the construction status grasped in real time by the depth measurement means, is collected and managed precisely, so that the management density is increased and the efficiency of work management is improved. is there.
（３）上記（２）項において、前記少なくとも１つの表示手段は、前記施工前の水底深度と、前記設計浚渫深度と、前記カッター管理深度と、前記現在の水底深度とのうち、少なくともいずれか１つを、深度に応じて色を変化させながら３次元で表示する浚渫施工管理システム（請求項３）。
本項に記載の浚渫施工管理システムは、上記（２）項に記載したように演算管理手段において管理される、施工前の水底深度、設計浚渫深度、カッター管理深度及び現在の水底深度のうち、少なくともいずれか１つを、少なくとも１つの表示手段により表示するものである。このとき、表示手段は、上記の４つの深度を、深度の値に応じて色を変化させながら３次元で表示する。ここで、これらの４つの深度は、演算管理手段においてメッシュで管理されているため、メッシュを構成する矩形毎に着色した立体で各深度を表示し、そのような矩形を並べて施工範囲の一部や全体を表示させればよい。更に、４つの深度のうち、オペレータにより選択された深度を表示するようにしてもよい。これにより、施工中に変化する浚渫状況を含み、施工範囲の情報が３次元でリアルに「見える化」されるため、浚渫状況等がオペレータにより直観的に把握されることとなり、状況判断の迅速化及び高度化が図られるものである。
(3) In the above item (2), the at least one display means is at least one of the underwater depth before the construction, the design dredging depth, the cutter management depth, and the current underwater depth. A dredging construction management system for displaying one in three dimensions while changing the color according to the depth (Claim 3).
The dredging construction management system according to this section includes a water bottom depth before construction, a design dredging depth, a cutter management depth, and a current water bottom depth managed by the operation management means as described in the above section (2). At least one of them is displayed by at least one display means. At this time, the display means displays the above four depths in three dimensions while changing the color according to the value of the depth. Here, since these four depths are managed by the mesh in the calculation management means, each depth is displayed as a solid colored for each rectangle constituting the mesh, and such rectangles are arranged side by side to form a part of the construction range. Or the entire display. Further, the depth selected by the operator among the four depths may be displayed. As a result, the information of the construction area including the dredging situation that changes during construction is visualized in three dimensions in a realistic manner, so that the dredging situation and the like can be intuitively grasped by the operator, and the situation judgment can be quickly performed. And sophistication.
（４）上記（２）（３）項において、前記位置計測手段がＧＮＳＳであり、前記深度計測手段がマルチビームソナーであり、前記複数のセンサが、前記ポンプ浚渫船の喫水を計測する喫水計と、前記ラダーの傾斜角度を計測する傾斜計とを含む浚渫施工管理システム（請求項４）。
本項に記載の浚渫施工管理システムは、ポンプ浚渫船の位置を計測する位置計測手段がＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）であり、施工範囲の現在の水底深度を計測する深度計測手段がマルチビームソナーであることで、これらの計測を精度良く行うものである。更に、ポンプ浚渫船の姿勢を計測する複数のセンサが、ポンプ浚渫船の喫水を計測する喫水計と、ラダーの傾斜角度を計測する傾斜計とを含むことで、ポンプ浚渫船の姿勢をより高精度に計測するものである。そして、カッターの現在の位置及び深度の算出に、上述したＧＮＳＳ、喫水計及び傾斜計等の計測結果を利用することにより、算出精度をも高めるものである。
(4) In the above items (2) and (3), the position measuring means is a GNSS, the depth measuring means is a multi-beam sonar, and the plurality of sensors measure a draft of the pump dredger. A dredging construction management system comprising: an inclinometer for measuring an inclination angle of the ladder (Claim 4).
In the dredging construction management system described in this section, the position measuring means for measuring the position of the pump dredger is a GNSS (Global Navigation Satellite System), and the depth measuring means for measuring the current depth of the bottom of the construction area is a multi-beam sonar. In some cases, these measurements are performed with high accuracy. Furthermore, a plurality of sensors for measuring the position of the pump dredger include a draft meter for measuring the draft of the pump dredger and an inclinometer for measuring the inclination angle of the ladder, so that the position of the pump dredger can be measured with higher accuracy. Is what you do. In addition, the calculation accuracy is also improved by using the measurement results of the above-described GNSS, draft meter, inclinometer, and the like in calculating the current position and depth of the cutter.
（５）上記（１）から（４）項において、前記制御手段を介した前記ラダーウィンチの自動制御と、オペレータによる前記ラダーウィンチの手動制御とを切り替えるための切替手段を含む浚渫施工管理システム（請求項５）。
本項に記載の浚渫施工管理システムは、更に、制御手段を介したラダーウィンチの自動制御と、オペレータによるラダーウィンチの手動制御とを切り替えるための切替手段を含むことで、ラダーウィンチの自動制御及び手動制御の切り替えを、状況に応じて迅速かつ柔軟に実行するものである。
(5) In the above items (1) to (4), a dredging construction management system including a switching means for switching between automatic control of the rudder winch via the control means and manual control of the rudder winch by an operator ( Claim 5).
The dredging construction management system according to this section further includes automatic control of the rudder winch via control means and switching means for switching between manual control of the rudder winch by an operator, automatic control of the rudder winch and The switching of the manual control is executed quickly and flexibly according to the situation.
（６）上記（５）項において、前記少なくとも１つの表示手段は、前記演算管理手段により算出された前記カッターの深度と、前記演算管理手段に設定された前記カッター管理深度と、前記切替手段を操作するための操作入力表示と、前記ラダーウィンチの手動制御時において前記ラダーウィンチを操作するための操作入力表示と、前記ラダーの上限位置及び下限位置を設定するための操作入力表示とのうち、少なくともいずれか１つを含む監視画面を表示する浚渫施工管理システム（請求項６）。
本項に記載の浚渫施工管理システムは、少なくとも１つの表示手段により、ラダーの制御に係る監視画面を表示するものである。この監視画面は、演算管理手段により算出されたカッターの深度と、演算管理手段により管理するカッター管理深度と、上記（５）項に記載した切替手段を操作するための操作入力表示と、ラダーウィンチが手動制御に切り替えられた状態でラダーウィンチを操作するための操作入力表示と、ラダーの上限位置及び下限位置を設定するための操作入力表示とのうち、少なくともいずれか１つを含むものである。このような監視画面をオペレータに対して表示することで、ラダーの状態を示す情報を集約して提供すると共に、ラダー制御の切替操作やラダーウィンチの手動操作が容易に実行されるものである。
(6) In the above item (5), the at least one display means displays the cutter depth calculated by the calculation management means, the cutter management depth set in the calculation management means, and the switching means. An operation input display for operating, an operation input display for operating the rudder winch at the time of manual control of the rudder winch, and an operation input display for setting an upper limit position and a lower limit position of the rudder, A dredging construction management system for displaying a monitoring screen including at least one of the screens.
In the dredging construction management system according to this section, a monitoring screen related to ladder control is displayed by at least one display unit. The monitor screen includes a cutter depth calculated by the operation management unit, a cutter management depth managed by the operation management unit, an operation input display for operating the switching unit described in the above (5), a rudder winch. Includes at least one of an operation input display for operating the rudder winch in a state where the control is switched to the manual control, and an operation input display for setting the upper limit position and the lower limit position of the rudder. By displaying such a monitoring screen to the operator, information indicating the state of the ladder is collectively provided, and the switching operation of the ladder control and the manual operation of the ladder winch are easily executed.
（７）側端が法面で形成される凹路を水底に構築するために、上下方向に揺動可能に船首に取り付けられたラダーを、船尾に設けられたスパッドを中心として船体ごと前記凹路の幅方向にスイングしながら、前記ラダーの先端に設けられたカッターにより水底の土砂を掘削し、掘削した土砂をポンプにより吸い込んで圧送するポンプ浚渫船の浚渫施工管理方法であって、施工範囲の施工前の水底深度を把握すると共に、施工範囲の設計浚渫深度と、該設計浚渫深度に応じたカッター管理深度とを設定し、前記ポンプ浚渫船の位置と、施工範囲近傍の潮位と、前記ポンプ浚渫船の姿勢と、施工範囲の現在の水底深度とを計測し、前記ポンプ浚渫船の位置と、施工範囲近傍の潮位と、前記ポンプ浚渫船の姿勢との計測結果に基づいて、前記カッターの位置及び深度を算出し、算出した前記カッターの位置及び深度と、前記カッター管理深度とに基づいて、前記ラダーを揺動させるためのラダーウィンチを制御することで、前記カッターの深度を調整し、前記施工前の水底深度、前記設計浚渫深度、前記カッター管理深度及び前記現在の水底深度を、施工範囲を複数の矩形に分割したメッシュで管理する浚渫施工管理方法（請求項７）。
本項に記載の浚渫施工管理方法は、上記（２）項の浚渫施工管理システムにより実行されることで、上記（２）項の浚渫施工管理システムと同等の作用を奏するものである。
(7) A rudder attached to the bow so as to be able to swing in the vertical direction is constructed together with a hull centering on a spud provided at the stern, in order to construct a concave channel whose side end is formed by a slope at the bottom of the water. While swinging in the width direction of the road, a method for managing dredging of a pump dredger that excavates soil at the bottom of the water with a cutter provided at the tip of the rudder, sucks the excavated soil with a pump, and pumps the excavated soil. While grasping the water bottom depth before construction, setting the design dredging depth of the construction area and the cutter management depth according to the design dredging depth, the position of the pump dredge, the tide level near the construction area, and the pump dredge And the current bottom depth of the construction area, and based on the measurement results of the position of the pump dredge, the tide near the construction area, and the posture of the pump dredge, By calculating the position and depth of the cutter, based on the calculated position and depth of the cutter, and the cutter management depth, by controlling a rudder winch for rocking the rudder, adjust the depth of the cutter. A dredging construction management method for managing the water bottom depth before the construction, the design dredging depth, the cutter management depth, and the current water bottom depth using a mesh in which a construction range is divided into a plurality of rectangles (claim 7).
The dredging construction management method described in this section has the same effect as the dredging construction management system according to the above section (2) by being executed by the dredging construction management system according to the above section (2).
本発明は上記のような構成であるため、オペレータの技量や経験の如何に関わらず、高精度にポンプ浚渫を行うことが可能となる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to perform pump dredging with high accuracy regardless of the skill and experience of the operator.
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略することとし、又、図面の全体にわたって、同一部分若しくは対応する部分は、同一の符号で示している。
図１にその構成の一例が示されている本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０は、例えば図３に示すようなポンプ浚渫船３６による浚渫施工を管理するものである。ポンプ浚渫船３６による浚渫施工では、例えば、港湾へと続く航路を造成するために、港湾から沖側へと延在し、幅方向の側端が法面で形成される凹路を水底に構築する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, detailed description of the same parts or corresponding parts as in the related art is omitted, and the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals throughout the drawings.
A dredging construction management system 10 according to an embodiment of the present invention, whose configuration is shown in FIG. 1, for example, manages dredging construction by a pump dredger 36 as shown in FIG. 3. In the dredging work by the pump dredger 36, for example, in order to construct a channel leading to the port, a concave channel extending from the port to the offshore and having a lateral end formed by a slope is formed at the bottom of the water. .
まず、図３を参照してポンプ浚渫船３６の構成を簡単に説明すると、船首にラダー４２が設けられており、このラダー４２は、先端側（図中右側）が上下方向に揺動するように、基端側（図中左側）が船体に軸支されている。ラダー４２の先端側は、吊り下げワイヤ５０及びロッド５２を介してラダーシャース４８から吊り下げられており、ラダーウィンチ４４（図２参照）によって吊り下げワイヤ５０の繰り出し及び巻き取りが行われることで、基端側を軸として、上下方向に揺動するようになっている。ラダー４２の先端には、水底を掘削するためのカッター５４と、掘削した土砂を吸引するための吸引口（図示省略）が設けられている。一方、ポンプ浚渫船３６の船尾には、２本のスパッド５６（５６Ａ、５６Ｂ）が設けられており、浚渫施工時に水底に打ち込まれる。又、浚渫施工時には、図３（ｂ）に示すように、ラダー４２の先端近傍から凹路の幅方向（図中上下方向）の両側へ向けて、２本のスイングワイヤ５８が張設され、各スイングワイヤ５８の先端が、アンカー等によって水底に固定される。なお、図３に符号３８で示されているのはブリッジである。 First, the configuration of the pump dredger 36 will be briefly described with reference to FIG. 3. A rudder 42 is provided at the bow, and the rudder 42 is configured so that the tip side (right side in the figure) swings up and down. The base end (left side in the figure) is supported by the hull. The leading end side of the ladder 42 is suspended from the ladder shears 48 via the suspension wire 50 and the rod 52, and the ladder winch 44 (see FIG. 2) feeds out and winds the suspension wire 50. It swings up and down around the base end. At the tip of the ladder 42, a cutter 54 for excavating a water bottom and a suction port (not shown) for sucking excavated earth and sand are provided. On the other hand, two spuds 56 (56A, 56B) are provided at the stern of the pump dredge 36, and are driven into the water bottom during dredging. At the time of dredging, as shown in FIG. 3 (b), two swing wires 58 are stretched from near the tip of the ladder 42 to both sides in the width direction (vertical direction in the figure) of the concave road, The tip of each swing wire 58 is fixed to the water bottom by an anchor or the like. The bridge indicated by reference numeral 38 in FIG.
そして、上述したような構成のポンプ浚渫船３６は、浚渫施工の際、図３（ａ）に示すように、ラダー４２が下方へと傾けられ（仮想線参照）、ラダー４２の先端に設けられたカッター５４により水底を掘削すると共に、掘削した土砂をラダー４２先端の吸入口からポンプ（図示省略）を利用して吸い込み、図示しない排送管を介して陸側の排砂池まで圧送する。更に、水底の掘削及び土砂の吸引は、ポンプ浚渫船３６の船体と共にラダー４２が、形成すべき凹路の幅方向にスイングされた状態で行われる。このとき、船体のスイングは、２本のスパッド５６Ａ、５６Ｂの何れか一方が水底に打ち込まれた状態で、ラダー４２の先端近傍から張設された２本のスイングワイヤ５８を利用して行われる。例えば、図３（ｂ）の例では、２本のスパッド５６Ａ、５６Ｂのうち、スパッド５６Ａが打ち込まれた状態で、図中下方のスイングワイヤ５８が巻き取られて図中上方のスイングワイヤ５８が繰り出されることで、スパッド５６Ａを中心として、船体と共にラダー４２が図中下方にスイングされる。 Then, in the pump dredger 36 having the above-described configuration, at the time of dredging, the ladder 42 is inclined downward (see the phantom line) and provided at the tip of the ladder 42 as shown in FIG. The bottom of the water is excavated by the cutter 54, and the excavated earth and sand is sucked in from a suction port at the tip of the ladder 42 using a pump (not shown), and is pumped to a sand basin on the land side via a discharge pipe (not shown). Further, excavation of the water bottom and suction of earth and sand are performed in a state where the rudder 42 is swung in the width direction of the concave path to be formed together with the hull of the pump dredge 36. At this time, the hull swings using two swing wires 58 stretched from near the tip of the rudder 42 in a state where one of the two spuds 56A and 56B is driven into the water bottom. . For example, in the example of FIG. 3 (b), the lower swing wire 58 in the figure is wound and the upper swing wire 58 in the figure is wound in a state where the spud 56A is driven out of the two spuds 56A and 56B. By being extended, the rudder 42 swings downward in the figure together with the hull about the spud 56A.
更に、今現在スパッド５６が打ち込まれた位置での浚渫作業が終わり、ポンプ浚渫船３６を前進させる場合には、２本のスパッド５６Ａ、５６Ｂの打ち替えが行われることで、ポンプ浚渫船３６が前進される。例えば、図３（ｂ）の例では、ラダー４２の先端が、水底に形成する凹路の側端を越える位置まで、ポンプ浚渫船３６が図中下方向にスイングされた状態で、スパッド５６Ａが抜かれると共にスパッド５６Ｂが打ち込まれ、続いて図中上方向へとスイングされることで、ポンプ浚渫船３６は、スイングの幅方向の略中心を通る方向に沿って、僅かに前進することになる。 Furthermore, when the dredging operation at the position where the spud 56 is currently driven is completed and the pump dredger 36 is advanced, the two spuds 56A and 56B are replaced, whereby the pump dredger 36 is advanced. You. For example, in the example of FIG. 3B, the spud 56A is pulled out in a state where the pump dredger 36 is swung downward in the figure until the tip of the ladder 42 exceeds the side end of the concave path formed in the water bottom. At the same time, the spud 56B is driven in and then swings upward in the drawing, so that the pump dredger 36 slightly advances in a direction passing through substantially the center in the width direction of the swing.
次に、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０の構成を説明する。なお、ポンプ浚渫船３６の構成については、適宜、図３を参照のこと。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０は、位置計測手段１２、複数のセンサ１４、深度計測手段１６、潮位計１８、演算管理手段２４、少なくとも１つの表示手段２６、制御手段２８、及び、切替手段３０を含んでいる。位置計測手段１２は、ポンプ浚渫船３６の位置（平面位置）を計測するものであり、本実施形態ではＧＮＳＳが用いられ、ポンプ浚渫船３６の適切な位置にＧＮＳＳのアンテナや受信器が設置される。位置計測手段１２による計測は、浚渫施工中に継続的に行われ、位置計測手段１２によって計測されたポンプ浚渫船３６の位置情報が、演算管理手段２４へと送信される。
Next, a configuration of the dredging construction management system 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. For the configuration of the pump dredge 36, see FIG. 3 as appropriate.
As shown in FIG. 1, a dredging construction management system 10 according to an embodiment of the present invention includes a position measurement unit 12, a plurality of sensors 14, a depth measurement unit 16, a tide gauge 18, a calculation management unit 24, and at least one display. Means 26, control means 28, and switching means 30 are included. The position measuring means 12 measures the position (planar position) of the pump dredge 36. In the present embodiment, the GNSS is used, and a GNSS antenna and a receiver are installed at an appropriate position of the pump dredge 36. The measurement by the position measuring means 12 is continuously performed during the dredging work, and the position information of the pump dredger 36 measured by the position measuring means 12 is transmitted to the arithmetic management means 24.
複数のセンサ１４は、ポンプ浚渫船３６の姿勢を計測するものであり、本実施形態では喫水計１４Ａと傾斜計１４Ｂとを含んでいる。喫水計１４Ａは、ポンプ浚渫船３６の喫水を計測するものであり、図２で確認できるように、喫水を計測可能なポンプ浚渫船３６の適切な位置に設置され、各種の喫水計を利用することができる。傾斜計１４Ｂは、図２で確認できるように、ポンプ浚渫船３６のラダー４２に取り付けられ、ラダー４２の傾斜角度を計測するものであり、各種の傾斜計が利用される。これら複数のセンサ１４（１４Ａ、１４Ｂ）による計測は、浚渫施工中に継続的に行われ、これらによって計測されたポンプ浚渫船３６の姿勢に係る情報が、演算管理手段２４へと送信される。 The plurality of sensors 14 measure the attitude of the pump dredge 36, and include a draft meter 14A and an inclinometer 14B in the present embodiment. The draft gauge 14A measures the draft of the pump dredge 36. As can be confirmed in FIG. 2, the draft gauge 14A is installed at an appropriate position of the pump dredge 36 capable of measuring the draft, and various draft gauges can be used. it can. As shown in FIG. 2, the inclinometer 14B is attached to the ladder 42 of the pump dredge 36 and measures the inclination angle of the ladder 42, and various inclinometers are used. The measurement by the plurality of sensors 14 (14A, 14B) is continuously performed during the dredging work, and information on the attitude of the pump dredger 36 measured by these is transmitted to the arithmetic management unit 24.
深度計測手段１６は、ポンプ浚渫船３６から現在の水底の形状（深度）を計測するものであり、本実施形態ではマルチビームソナーが用いられ、水底の形状を計測可能なポンプ浚渫船３６の適切な位置に取り付けられる。深度計測手段１６による計測が、浚渫施工中に継続的に行われることで、浚渫施工中に変化する施工範囲の現在の水底形状が、深度計測手段１６から演算管理手段２４へと送信される。潮位計１８は、施工範囲近傍の潮位を計測するものであり、図２で確認できるように、施工範囲近傍の、波等の影響で動揺しない固体位置２０（例えば岸、突堤、人工島等）に設置される。潮位計１８による計測は、浚渫施工中に継続的に行われ、潮位計１８によって計測された施工範囲近傍の潮位が、送信器２２を介してポンプ浚渫船３６まで無線で送信され、ポンプ浚渫船３６のブリッジ３８に設置された演算管理手段２４へと伝達される。潮位計１８には、潮位を計測可能な各種の計測装置が利用される。 The depth measuring means 16 measures the current shape (depth) of the water bottom from the pump dredge 36. In this embodiment, a multi-beam sonar is used, and an appropriate position of the pump dredge 36 capable of measuring the shape of the water bottom is used. Attached to. As the measurement by the depth measuring unit 16 is continuously performed during the dredging operation, the current water bottom shape of the construction range that changes during the dredging operation is transmitted from the depth measuring unit 16 to the arithmetic management unit 24. The tide gauge 18 measures the tide level in the vicinity of the construction area, and as can be seen in FIG. 2, a solid position 20 (for example, a shore, a jetty, an artificial island, etc.) in the vicinity of the construction area that does not fluctuate under the influence of waves or the like. Installed in The measurement by the tide gauge 18 is continuously performed during the dredging construction, and the tide level near the construction range measured by the tide gauge 18 is wirelessly transmitted to the pump dredge 36 via the transmitter 22, The information is transmitted to the operation management means 24 installed in the bridge 38. Various measuring devices capable of measuring the tide level are used for the tide gauge 18.
演算管理手段２４は、浚渫施工管理システム１０の運用に必要な各種の演算及び情報の管理を行うものであり、上述したようにポンプ浚渫船３６のブリッジ３８に設置されている。具体的に、演算管理手段２４は、位置計測手段１２、複数のセンサ１４（喫水計１４Ａ、傾斜計１４Ｂ）、深度計測手段１６、及び、潮位計１８の各々による計測結果を取り込み、情報として管理する。更に、演算管理手段２４には、施工範囲の施工前の水底深度、施工範囲の設計浚渫深度、施工範囲のカッター管理深度、及び、ポンプ浚渫船３８の各部位の大きさ等が予め設定され、これらのデータも管理する。なお、施工前の水底深度とは、施工前に計測された施工範囲の水底形状であり、設計浚渫深度とは、浚渫によって形成すべき形状（凹路形状）を示すものであり、カッター管理深度とは、設計浚渫深度通りに浚渫するために、カッター５４を最終的に移動させるべき深度を示している。 The operation management means 24 performs various operations and information management necessary for the operation of the dredging construction management system 10, and is installed on the bridge 38 of the pump dredge 36 as described above. Specifically, the arithmetic management unit 24 captures measurement results obtained by each of the position measurement unit 12, the plurality of sensors 14 (the draft gauge 14A, the inclinometer 14B), the depth measurement unit 16, and the tide gauge 18, and manages the information as information. I do. Further, in the operation management means 24, the water bottom depth before the construction of the construction range, the design dredging depth of the construction range, the cutter management depth of the construction range, the size of each part of the pump dredger 38, and the like are set in advance. It also manages data. In addition, the water bottom depth before construction is the water bottom shape of the construction range measured before construction, and the design dredging depth indicates the shape (concave shape) to be formed by dredging, and the cutter management depth Indicates the depth to which the cutter 54 should be finally moved in order to dredge according to the design dredging depth.
又、演算管理手段２４は、予め設定された施工範囲の施工前の水底深度、施工範囲の設計浚渫深度、及び、施工範囲のカッター管理深度と、深度計測手段１６から取得する施工範囲の現在の水底深度とを、施工範囲を複数の矩形に分割したメッシュで管理する。すなわち、施工範囲を、各々が同じ任意の大きさの複数の矩形に分割し、各矩形に対して、各矩形の位置に対応する各種の深度の値を割り当てる。例えば、設計浚渫深度の場合は、その元になるデータとして、凹路の延在方向と直交する方向の断面設計図が、凹路の延在方向に沿った所定間隔毎に示されることが多い。このため、施工範囲のメッシュを構成する複数の矩形のうち、まずは、断面設計図の位置に対応するメッシュの矩形の各々に、断面設計図で示される設計浚渫深度の値を割り当てる。更に、残りの矩形には、各矩形に対応する位置の近傍について示された断面設計図に基づいて、断面設計図によって示されていない施工範囲の部分を補完するような深度の値を割り当てる。 In addition, the arithmetic management unit 24 is configured to determine the current depth of the construction area obtained from the depth measurement unit 16 and the water depth at the bottom of the construction area set beforehand, the design dredging depth of the construction area, and the cutter management depth of the construction area. The depth of the water bottom is managed by a mesh that divides the construction area into a plurality of rectangles. That is, the construction range is divided into a plurality of rectangles each having the same arbitrary size, and various depth values corresponding to the positions of the rectangles are assigned to each rectangle. For example, in the case of the design dredging depth, a cross-sectional design drawing in a direction orthogonal to the extending direction of the concave road is often shown as the original data at predetermined intervals along the extending direction of the concave road. . For this reason, among a plurality of rectangles constituting the mesh of the construction range, first, a value of the design dredging depth indicated by the sectional design drawing is assigned to each of the rectangles of the mesh corresponding to the position of the sectional design drawing. Furthermore, the remaining rectangles are assigned a depth value that complements a portion of the construction range that is not shown by the sectional design drawing based on the sectional design drawing shown near the position corresponding to each rectangle.
一方、施工前の水底深度は、施工前に行われる測定によって通常は施工範囲全体について把握され、カッター管理深度は、設計浚渫深度からカッター５４の大きさ等が考慮されて施工範囲全体について算出されるため、施工範囲全体について各矩形の位置に対応する深度を割り当てればよい。他方、現在の水底深度は、施工範囲のうち、深度計測手段１６によって測定した範囲（直近に測定した範囲のみではなく既に測定した範囲を含む）について、メッシュの各矩形の位置に対応する深度を割り当てればよい。 On the other hand, the water bottom depth before construction is usually grasped for the entire construction range by measurement performed before construction, and the cutter management depth is calculated for the entire construction range in consideration of the size of the cutter 54 from the design dredging depth. Therefore, the depth corresponding to the position of each rectangle may be assigned to the entire construction range. On the other hand, the current depth of the water bottom is the depth corresponding to the position of each rectangle of the mesh in the range measured by the depth measuring means 16 (including not only the most recently measured range but also the range already measured) in the construction range. Allocate.
更に、演算管理手段２４は、上記のように管理する各種の情報に基づいて、様々な演算を実行する。例えば、演算管理手段２４は、位置計測手段１２により計測されるポンプ浚渫船３６の現在位置、傾斜計１４Ｂにより計測されるラダー４２の傾斜角度、予め設定されるポンプ浚渫船３６の各部位の大きさ等の情報に基づき、カッター５４の位置（平面位置）を算出する。又、演算管理手段２４は、喫水計１４Ａにより計測されるポンプ浚渫船３６の喫水、傾斜計１４Ｂにより計測されるラダー４２の傾斜角度、潮位計１８により計測される施工範囲近傍の潮位、予め設定されるポンプ浚渫船３６の各部位の大きさ等の情報に基づき、カッター５４の深度を算出する。上述したような演算管理手段２４による演算や情報管理は、浚渫施工中に継続的に行われ、演算結果や管理情報の一部が、表示手段２６や制御手段２８に送信される。なお、演算管理手段２４は、各種のコンピュータにより構成することができる。 Further, the operation management means 24 executes various operations based on the various information managed as described above. For example, the arithmetic management unit 24 determines the current position of the pump dredge 36 measured by the position measurement unit 12, the inclination angle of the ladder 42 measured by the inclinometer 14B, the size of each part of the pump dredge 36 set in advance, and the like. The position (plane position) of the cutter 54 is calculated based on this information. Further, the arithmetic management means 24 is configured to set in advance the draft of the pump dredge 36 measured by the draft gauge 14A, the inclination angle of the ladder 42 measured by the inclinometer 14B, the tide level in the vicinity of the construction range measured by the tide gauge 18. The depth of the cutter 54 is calculated based on information such as the size of each part of the pump dredger 36. The calculation and information management by the calculation management unit 24 as described above are continuously performed during the dredging construction, and a part of the calculation result and the management information are transmitted to the display unit 26 and the control unit 28. The operation management means 24 can be constituted by various computers.
表示手段２６は、演算管理手段２４と同じくポンプ浚渫船３６のブリッジ３８に設置され、演算管理手段２４によって演算及び管理される情報を表示するものであり、本実施形態では２つの表示手段２６Ａ、２６Ｂを含み、互いに異なる内容を表示するようになっている。例えば、表示手段２６Ａは、図４に示すような監視画面６４を表示し、表示手段２６Ｂは、図５に示すような３次元表示８０を表示する。これらの表示内容については、後程詳しく説明する。表示手段２６Ａ、２６Ｂによる表示は、演算管理手段２４により表示内容が常に最新の情報に更新されながら、浚渫施工中に継続的に行われる。表示手段２６Ａ、２６Ｂには、各種の表示装置を用いることができ、例えば、演算管理手段２４を構成するコンピュータのディスプレイ装置であってもよい。 The display means 26 is installed on the bridge 38 of the pump dredger 36 similarly to the calculation management means 24, and displays information calculated and managed by the calculation management means 24. In this embodiment, two display means 26A and 26B are provided. , And different contents are displayed. For example, the display unit 26A displays a monitoring screen 64 as shown in FIG. 4, and the display unit 26B displays a three-dimensional display 80 as shown in FIG. These display contents will be described later in detail. The display by the display means 26A, 26B is continuously performed during the dredging work, while the display content is constantly updated to the latest information by the arithmetic management means 24. Various display devices can be used for the display units 26A and 26B, and for example, a display device of a computer constituting the operation management unit 24 may be used.
制御手段２８は、演算管理手段２４から取得する情報に基づいて、ラダー４２を揺動させるためのラダーウィンチ４４を制御することで、ラダー４２の先端に設けられたカッター５４の深度を調整するものである。具体的に、制御手段２８は、演算管理手段２４により算出されたカッター５４の位置及び深度と、演算管理手段２４に設定されて管理されるカッター管理深度とに基づき、本実施形態ではラダー制御盤４６を介して、ラダーウィンチ４４の制御を実行する。すなわち、制御手段２８は、カッター５４の現在位置に設定されているカッター管理深度と等しい深度に、カッター５４が配置されるように、カッター５４の現在深度を確認しながら、ラダーウィンチ４４を制御する。制御手段２８によるラダーウィンチ４４の制御は、浚渫施工中に継続的に行われる。制御手段２８は、ラダー制御盤４６を介してラダーウィンチ４４を制御可能な、各種のコンピュータや制御機構により構成され、例えばブリッジ３８に設置される。なお、ラダーウィンチ４４及びラダー制御盤４６は、ポンプ浚渫船３６の機関室・ウィンチ室４０に設置されている。 The control means 28 adjusts the depth of the cutter 54 provided at the tip of the ladder 42 by controlling the ladder winch 44 for swinging the ladder 42 based on the information obtained from the arithmetic management means 24. It is. Specifically, based on the position and depth of the cutter 54 calculated by the calculation management unit 24 and the cutter management depth set and managed by the calculation management unit 24, the control unit 28 in the present embodiment, The control of the rudder winch 44 is executed via 46. That is, the control unit 28 controls the rudder winch 44 while checking the current depth of the cutter 54 so that the cutter 54 is arranged at a depth equal to the cutter management depth set at the current position of the cutter 54. . The control of the rudder winch 44 by the control means 28 is continuously performed during the dredging work. The control means 28 is composed of various computers and control mechanisms capable of controlling the ladder winch 44 via a ladder control panel 46, and is installed, for example, on the bridge 38. The rudder winch 44 and the rudder control panel 46 are installed in the engine room / winch room 40 of the pump dredge 36.
切替手段３０は、制御手段２８を介したラダーウィンチ４４の自動制御と、オペレータによるラダーウィンチ４４の手動制御とを切り替えるものであり、後述する監視画面６４（図４参照）を介してオペレータにより操作されることで、ラダーウィンチ４４の制御方式の切り替えを実行する。すなわち、切替手段３０は、ラダーウィンチ４４の自動制御への切り替え時には、上記の如く制御手段２８を介してラダーウィンチ４４の制御が行われるように、制御系統の切り替えを行う。他方、ラダーウィンチ４４の手動制御への切り替え時には、後述の如き監視画面６４を介したオペレータによる操作により、ラダーウィンチ４４の手動制御が行われるように、制御系統の切り替えを行う。切替手段３０は、ラダーウィンチ４４の制御方式を切り替え可能な任意の機構で構成され、オペレータにより操作されるように、少なくともその構成の一部がブリッジ３８に設置される。 The switching means 30 switches between automatic control of the ladder winch 44 via the control means 28 and manual control of the ladder winch 44 by the operator, and is operated by the operator via a monitoring screen 64 (see FIG. 4) described later. As a result, the control method of the rudder winch 44 is switched. That is, when switching to the automatic control of the ladder winch 44, the switching means 30 switches the control system so that the control of the ladder winch 44 is performed via the control means 28 as described above. On the other hand, when switching to the manual control of the rudder winch 44, the control system is switched so that the manual control of the rudder winch 44 is performed by an operator's operation via the monitoring screen 64 as described later. The switching means 30 is constituted by an arbitrary mechanism capable of switching a control method of the rudder winch 44, and at least a part of the configuration is installed on the bridge 38 so as to be operated by an operator.
続いて、図４には、少なくとも１つの表示手段２６（本実施形態では表示手段２６Ａ）により表示する監視画面６４の一例を示している。監視画面６４は、ラダー４２の制御状態を監視するために、ブリッジ３８のオペレータに対して表示されるものである。図４の例において、監視画面６４は、ラダーのイメージ表示６６、カッターの深度表示６８、カッター管理深度の表示７０、切替手段の操作入力表示７２、ラダーウィンチの操作入力表示７４、ラダーの上限位置の設定入力表示７６、及び、ラダーの下限位置の設定入力表示７８を含んでいる。ラダーのイメージ表示６６は、ラダー４２のイメージを表示したものであり、ラダー４２の実際の動きに合わせて表示を変化させてもよい。カッターの深度表示６８は、演算管理手段２４により算出されたカッター５４の深度を表示するものであり、カッター管理深度の表示７０は、演算管理手段２４に設定されたカッター管理深度を表示するものである。 Next, FIG. 4 shows an example of a monitoring screen 64 displayed by at least one display unit 26 (display unit 26A in the present embodiment). The monitoring screen 64 is displayed to the operator of the bridge 38 in order to monitor the control state of the ladder 42. In the example of FIG. 4, the monitoring screen 64 includes a ladder image display 66, a cutter depth display 68, a cutter management depth display 70, an operation input display 72 of a switching unit, an operation input display 74 of a ladder winch, and an upper limit position of the ladder. And a setting input display 78 for the lower limit position of the ladder. The ladder image display 66 displays the image of the ladder 42, and the display may be changed according to the actual movement of the ladder 42. The cutter depth display 68 displays the depth of the cutter 54 calculated by the calculation management unit 24, and the cutter management depth display 70 displays the cutter management depth set in the calculation management unit 24. is there.
又、切替手段の操作入力表示７２は、例えばマウス等の入力装置を介してオペレータから操作入力されることで、切替手段３０によるラダーウィンチ４４の制御方式の切り替えを実行するものである。ラダーウィンチの操作入力表示７４は、切替手段３０によってラダーウィンチ４４の手動制御に切り替えられた状態において、例えばマウス等の入力装置を介してオペレータから操作入力されることで、ラダーウィンチ４４の手動操作を実行するためのものである。ラダーの上限位置の操作入力表示７６及び下限位置の操作入力表示７８は、例えばマウス等の入力装置を介してオペレータから操作入力されることで、ラダーウィンチ４４の自動制御時及び／又は手動制御時における、ラダー４２の上限位置及び下限位置を設定するためのものである。なお、監視画面６４は、図４に示した表示の一部がないものや、図４に示されていない別の表示が追加されたものであってもよい。 The operation input display 72 of the switching means switches the control method of the ladder winch 44 by the switching means 30 by an operation input from an operator through an input device such as a mouse. The operation input display 74 of the rudder winch is operated by the operator through an input device such as a mouse in a state where the operation is switched to the manual control of the rudder winch 44 by the switching means 30. Is to execute. The operation input display 76 of the upper limit position of the rudder and the operation input display 78 of the lower limit position are input by an operator through an input device such as a mouse, for example, during automatic control and / or manual control of the rudder winch 44. Is used to set the upper limit position and the lower limit position of the rudder 42 in FIG. It should be noted that the monitoring screen 64 may be a screen that does not have a part of the display illustrated in FIG. 4, or may be a screen to which another display that is not illustrated in FIG. 4 is added.
更に、図５には、少なくとも１つの表示手段２６（本実施形態では表示手段２６Ｂ）により表示する３次元表示８０の一例を示している。３次元表示８０は、主に、演算管理手段２４により管理されている深度情報を伝えるために、ブリッジ３８のオペレータに対して表示されるものである。図５の例において、３次元表示８０は、ポンプ浚渫船のイメージ表示８２、深度のカラー立体表示８４、表示深度切替選択部８６、深度カラー表示部８８、及び、表示操作メニュー９０を含んでいる。ポンプ浚渫船のイメージ表示８２は、ポンプ浚渫船３６のイメージを表示したものであり、ポンプ浚渫船３６の実際のスイング動作に合わせて、イメージ表示８２も変化するように表示させる。深度のカラー立体表示８４は、演算管理手段２４により管理されている各種の深度情報、すなわち、施工前の水底深度、設計浚渫深度、カッター管理深度、及び、現在の水底深度のうち、表示深度切替選択部８６を介して設定されている深度情報を、深度に応じて色を変化させながら３次元で表示したものである。上述したように、上記の各深度情報は、施工範囲を複数の矩形に分割したメッシュで管理されているため、それを利用してメッシュを構成する矩形単位で深度を表示すればよい。 FIG. 5 shows an example of a three-dimensional display 80 displayed by at least one display unit 26 (display unit 26B in this embodiment). The three-dimensional display 80 is mainly displayed to the operator of the bridge 38 in order to transmit depth information managed by the operation management unit 24. In the example of FIG. 5, the three-dimensional display 80 includes an image display 82 of the pump dredge, a color stereoscopic display 84 of the depth, a display depth switching selection unit 86, a depth color display unit 88, and a display operation menu 90. The pump dredger image display 82 displays an image of the pump dredger 36, and the image display 82 is also displayed so as to change in accordance with the actual swing operation of the pump dredger 36. The color stereoscopic display 84 of the depth displays various depth information managed by the operation management means 24, that is, the display depth switching among the water bottom depth before construction, the design dredging depth, the cutter management depth, and the current water bottom depth. The depth information set via the selection unit 86 is displayed three-dimensionally while changing the color according to the depth. As described above, since each piece of depth information is managed by a mesh obtained by dividing the construction range into a plurality of rectangles, the depth information may be displayed in units of rectangles constituting the mesh by using the information.
表示深度切替選択部８６は、例えばマウス等の入力装置を介してオペレータから選択入力されることで、深度のカラー立体表示８４に表示する深度情報の切り替えを行うものである。図５の例では、表示深度切替選択部８６の「設計」が設計浚渫深度、「現地盤」が施工前の水底深度、「カッター深度」がカッター管理深度、「Ｓｅａ Ｖｉｓｉｏｎ」が現在の水底深度に相当する。深度カラー表示部８８は、深度のカラー立体表示８４における深度と色との対応関係を示すものであり、この深度と色との対応関係は、オペレータにより任意に設定可能になっている。表示操作メニュー９０は、例えばマウス等の入力装置を介してオペレータから操作入力されることで、少なくとも深度のカラー立体表示８４を、表示手段２６の画面内で回転や移動させるものである。なお、３次元表示８０は、図５に示した表示の一部がないものや、図５に示されていない別の表示が追加されたものであってもよい。又、図５は白黒の２色表示になっているため確認し難いが、少なくとも深度のカラー立体表示８４及び深度カラー表示部８８は、ＲＧＢ等を用いたカラーで表示されるものである。 The display depth switching selection unit 86 switches the depth information to be displayed on the color stereoscopic display 84 of the depth by being selectively input by the operator via an input device such as a mouse. In the example of FIG. 5, “design” of the display depth switching selection unit 86 is the design dredging depth, “field board” is the water bottom depth before construction, “cutter depth” is the cutter management depth, and “Sea Vision” is the current water bottom depth. Is equivalent to The depth color display section 88 indicates the correspondence between the depth and the color in the depth color stereoscopic display 84, and the correspondence between the depth and the color can be arbitrarily set by the operator. The display operation menu 90 is used to rotate or move the color stereoscopic display 84 at least at the depth within the screen of the display means 26 by an operation input from an operator via an input device such as a mouse, for example. It should be noted that the three-dimensional display 80 may be one in which a part of the display shown in FIG. 5 is not provided, or one in which another display not shown in FIG. 5 is added. Although FIG. 5 shows a two-color display of black and white, it is difficult to confirm, but at least the color stereoscopic display 84 of the depth and the depth color display unit 88 are displayed in color using RGB or the like.
ここで、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０は、図１〜図５に示した構成に限定されるものではなく、別の構成であってもよい。例えば、位置計測手段１２は、ポンプ浚渫船３６の位置を計測できるものであれば、ＧＮＳＳ以外の計測装置であってもよく、深度計測手段１６は、施工範囲の現在の水底深度を計測できるものであれば、マルチビームソナー以外の計測装置であってもよい。又、複数のセンサ１４は、喫水計１４Ａ及び傾斜計１４Ｂの構成に限定されず、ポンプ浚渫船３６の姿勢を計測するものであれば、他の計測装置を含んでいてもよい。又、表示手段２６が１つのみの構成や３つ以上の構成であってもよく、同じ表示手段２６において複数種類の表示画面を切り替えて表示してもよく、表示画面の種類に対応した数の表示手段２６を設置し、表示手段２６毎に異なる表示画面を表示してもよい。更に、表示手段２６により、図４に示した監視画面６４や図５に示した３次元表示８０に加えて、従来システムで表示していたような平面誘導図や断面誘導図等を表示してもよい。 Here, the dredging construction management system 10 according to the embodiment of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 to 5 and may have another configuration. For example, the position measuring means 12 may be a measuring device other than GNSS as long as it can measure the position of the pump dredger 36, and the depth measuring means 16 can measure the current water bottom depth of the construction range. If so, a measuring device other than the multi-beam sonar may be used. Further, the plurality of sensors 14 are not limited to the configurations of the draft meter 14A and the inclinometer 14B, and may include other measuring devices as long as the sensors measure the attitude of the pump dredger 36. Further, the display unit 26 may have only one configuration or three or more configurations. The same display unit 26 may switch and display a plurality of types of display screens. May be provided, and different display screens may be displayed for each display means 26. Further, in addition to the monitoring screen 64 shown in FIG. 4 and the three-dimensional display 80 shown in FIG. 5, the display means 26 displays a plane guide map, a sectional guide map, and the like as displayed by the conventional system. Is also good.
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０は、図１及び図２に示すように、位置計測手段１２、潮位計１８、複数のセンサ１４（１４Ａ、１４Ｂ）、演算管理手段２４、少なくとも１つの表示手段２６（２６Ａ、２６Ｂ）、及び、制御手段２８を含んでいる。位置計測手段１２はポンプ浚渫船３６の位置（平面位置）を計測するもの、潮位計１８は施工範囲近傍の潮位を計測するもの、複数のセンサ１４はポンプ浚渫船３６の姿勢を計測するものであり、これらの計測が施工中に継続的に行われることで、各計測結果に常に最新の状況が反映される。演算管理手段２４は、浚渫施工管理システム１０の運用に必要な演算及び情報の管理を行うものであり、管理する情報の１つとして、施工範囲の設計浚渫深度（換言すれば水底の設計形状）に応じたカッター管理深度が予め設定される。 By the way, according to the embodiment of the present invention having the above configuration, the following operation and effect can be obtained. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the dredging construction management system 10 according to the embodiment of the present invention includes a position measurement unit 12, a tide gauge 18, a plurality of sensors 14 (14A, 14B), a calculation management unit 24. , At least one display means 26 (26A, 26B), and a control means 28. The position measuring means 12 is for measuring the position (planar position) of the pump dredge 36, the tide gauge 18 is for measuring the tide near the construction range, and the plurality of sensors 14 are for measuring the attitude of the pump dredge 36, By performing these measurements continuously during construction, the latest status is always reflected in each measurement result. The operation management means 24 performs operations and information management necessary for the operation of the dredging operation management system 10. One of the information to be managed is the design dredging depth of the operation range (in other words, the design shape of the water bottom). Is set in advance.
更に、演算管理手段２４は、浚渫施工管理システム１０の運用に必要な演算の１つとして、位置計測手段１２と潮位計１８と複数のセンサ１４との計測結果に基づき、カッター５４の位置（平面位置）及び深度の算出を実行する。このとき、カッター５４の位置は、位置計測手段１２により計測されるポンプ浚渫船３６の位置に、演算管理手段２４に予め設定されるポンプ浚渫船３６の各部位（船体、ラダー等）の大きさ、複数のセンサ１４により計測されるポンプ浚渫船３６の姿勢等が加味されて算出される。又、カッター５４の深度は、潮位計１８により計測される施工範囲近傍の潮位、ポンプ浚渫船３６の姿勢、ポンプ浚渫船３６のラダー４２の大きさ等から算出される。このようなカッター５４の位置及び深度の算出を、施工中に継続的に行うことで、カッター５４の現在の位置及び深度をリアルタイムに把握することができる。 Further, as one of the operations necessary for the operation of the dredging construction management system 10, the operation management unit 24 uses the position (plane) of the cutter 54 based on the measurement results of the position measurement unit 12, the tide gauge 18, and the plurality of sensors 14. Position) and depth calculations. At this time, the position of the cutter 54 is set at the position of the pump dredger 36 measured by the position measuring means 12, the size of each part (the hull, the ladder, etc.) of the pump dredged vessel 36 preset in the arithmetic management means 24, Is calculated in consideration of the attitude of the pump dredger 36 measured by the sensor 14 of FIG. Further, the depth of the cutter 54 is calculated from the tide level near the construction range measured by the tide gauge 18, the attitude of the pump dredge 36, the size of the ladder 42 of the pump dredge 36, and the like. By continuously calculating the position and depth of the cutter 54 during construction, the current position and depth of the cutter 54 can be grasped in real time.
少なくとも１つの表示手段２６は、演算管理手段２４により算出される算出結果や、演算管理手段２４に設定される各種の情報を含み、演算管理手段２４により取り扱う情報の少なくとも一部を表示するものである。この表示手段２６によって、例えば、カッター５４の現在の位置及び深度といった最新の情報を、オペレータに対して提供することができる。制御手段２８は、ラダー４２を上下方向に揺動させるようにポンプ浚渫船３６に搭載されたラダーウィンチ４４を制御することで、ラダー４２の傾斜角度（揺動角度）を変化させ、ラダー４２先端に設けられたカッター５４の深度を調整するものである。このとき、制御手段２８は、上記のように演算管理手段２４により算出されたカッター５４の位置及び深度と、上記のように演算管理手段２４に設定されたカッター管理深度とに基づいて、ラダーウィンチ４４を制御する。すなわち、制御手段２８は、カッター５４の深度が、カッター５４が今現在ある位置に設定されているカッター管理深度に等しくなるように、ラダーウィンチ４４の制御を行うものである。 The at least one display unit 26 includes a calculation result calculated by the operation management unit 24 and various types of information set in the operation management unit 24, and displays at least a part of information handled by the operation management unit 24. is there. The display unit 26 can provide the operator with the latest information such as the current position and depth of the cutter 54, for example. The control means 28 controls the ladder winch 44 mounted on the pump dredge 36 to swing the ladder 42 in the vertical direction, thereby changing the inclination angle (swinging angle) of the ladder 42 and The depth of the provided cutter 54 is adjusted. At this time, the control unit 28 determines the rudder winch based on the position and depth of the cutter 54 calculated by the operation management unit 24 as described above and the cutter management depth set in the operation management unit 24 as described above. 44 is controlled. That is, the control means 28 controls the rudder winch 44 so that the depth of the cutter 54 is equal to the cutter management depth set at the position where the cutter 54 is currently located.
上記のような構成により、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０は、ラダー４２のスイング動作によりラダー４２先端のカッター５４の位置が変化しても、カッター５４の現在位置に設定されているカッター管理深度と等しくなるように、常にカッター５４の深度が調整される。換言すれば、ラダー４２のスイング動作に追従して、常にカッター管理深度通りの深度にカッター５４の深度を調整することができる。このため、例えば、ラダー４２のスイング動作により、水底に構築する凹路の側端に相当する位置にカッター５４が移動されても、凹路の側端に法面が形成されるように設定されたカッター管理深度通りにカッター５４の深度を調整することで、凹路の側端に難なく法面を形成することが可能となる。 With the above configuration, the dredging construction management system 10 according to the embodiment of the present invention sets the current position of the cutter 54 even if the position of the cutter 54 at the tip of the rudder 42 changes due to the swing operation of the rudder 42. The depth of the cutter 54 is always adjusted so as to be equal to the cutter management depth being set. In other words, the depth of the cutter 54 can always be adjusted to the depth according to the cutter management depth following the swing operation of the rudder 42. For this reason, for example, even if the cutter 54 is moved to a position corresponding to the side end of the concave road constructed on the water bottom by the swing operation of the rudder 42, the slope is formed at the side end of the concave road. By adjusting the depth of the cutter 54 according to the cutter management depth, the slope can be easily formed at the side end of the concave road.
このように、カッター管理深度に従ってリアルタイムにラダー４２の深度を調整することができるため、水底を設計浚渫深度通りに浚渫することができ、高精度にポンプ浚渫を行うことが可能となる。更に、カッター５４の深度調整には、施工範囲近傍の潮位やポンプ浚渫船３６の姿勢等が加味されているため、オペレータの技量や経験に左右されることなく、高精度で効率的かつ省力化された浚渫を実行することができる。加えて、オペレータは、繊細なラダー操作から解放されて負担が軽減されるため、状況に応じて、浚渫に必要な別の操作に注意を傾けることができ、これによっても施工の精度を向上することが可能となる。 As described above, since the depth of the ladder 42 can be adjusted in real time according to the cutter management depth, the water bottom can be dredged at the designed dredging depth, and the pump dredging can be performed with high accuracy. Further, the depth adjustment of the cutter 54 takes into account the tide level in the vicinity of the construction area, the attitude of the pump dredge 36, and the like, so that it is highly accurate, efficient, and labor-saving without being affected by the skill or experience of the operator. Dredging can be performed. In addition, the operator is freed from the delicate ladder operation and the burden is reduced, so that depending on the situation, the operator can focus on other operations required for dredging, which also improves the accuracy of construction It becomes possible.
又、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０は、更に、施工範囲の現在の水底深度（換言すれば現在の水底の形状）を計測する深度計測手段１６を含み、この深度計測手段１６による計測を施工中に継続的に行うことで、浚渫作業により刻々と変化する水底形状の最新の状態を把握することができる。又、演算管理手段２４には、管理する情報として、施工範囲の施工前の水底深度（換言すれば施工前の水底の形状）と、施工範囲の設計浚渫深度とが予め設定される。そして、演算管理手段２４は、設定された施工前の水底深度、設計浚渫深度及びカッター管理深度と、深度計測手段１６から取得する現在の水底深度とを、施工範囲を複数の矩形に分割したメッシュで管理する。すなわち、施工前の水底深度、設計浚渫深度、カッター管理深度及び現在の水底深度の全てを、メッシュを構成する複数の矩形の各々単位で管理するものである。これにより、深度計測手段１６によってリアルタイムに把握される施工状況を含み、施工範囲の情報を集約して緻密に管理することができるため、管理密度を高めることができると共に、出来形管理の効率化を図ることが可能となる。 Further, the dredging construction management system 10 according to the embodiment of the present invention further includes a depth measuring unit 16 for measuring a current depth of the bottom of the construction area (in other words, a shape of the current bottom). By continuously performing the measurement by 16 during construction, it is possible to grasp the latest state of the water bottom shape that changes every moment due to the dredging work. In addition, in the operation management means 24, as the information to be managed, the water bottom depth before construction of the construction range (in other words, the shape of the water bottom before construction) and the design dredging depth of the construction range are set in advance. Then, the arithmetic management unit 24 divides the construction range into a plurality of rectangles by dividing the set bottom depth before construction, the design dredging depth, the cutter management depth, and the current bottom depth acquired from the depth measurement unit 16 into a plurality of rectangles. Manage with. That is, all of the water bottom depth before construction, the design dredging depth, the cutter management depth, and the current water bottom depth are managed in units of a plurality of rectangles constituting the mesh. Thereby, since the information on the construction range including the construction status grasped in real time by the depth measuring means 16 can be aggregated and precisely managed, the management density can be increased, and the efficiency of work management can be improved. Can be achieved.
又、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０は、ポンプ浚渫船３６の位置を計測する位置計測手段１２がＧＮＳＳであり、施工範囲の現在の水底深度を計測する深度計測手段１６がマルチビームソナーであることとすれば、これらの計測を精度良く行うことができる。更に、ポンプ浚渫船３６の姿勢を計測する複数のセンサ１４が、ポンプ浚渫船３６の喫水を計測する喫水計１４Ａと、ラダー４２の傾斜角度を計測する傾斜計１４Ｂとを含むことで、ポンプ浚渫船３６の姿勢をより高精度に計測することができる。そして、カッター５４の現在の位置及び深度の算出に、上述したＧＮＳＳ、喫水計１４Ａ及び傾斜計１４Ｂ等の計測結果を利用することにより、算出精度をも高めることができる。
更に、制御手段２８を介したラダーウィンチ４４の自動制御と、オペレータによるラダーウィンチ４４の手動制御とを切り替えるための切替手段３０を含むことで、ラダーウィンチ４４の自動制御及び手動制御の切り替えを、状況に応じて迅速かつ柔軟に実行することができる。
Also, in the dredging construction management system 10 according to the embodiment of the present invention, the position measuring means 12 for measuring the position of the pump dredger 36 is a GNSS, and the depth measuring means 16 for measuring the current depth of the water bottom in the construction range is multi-purpose. If it is a beam sonar, these measurements can be performed with high accuracy. Further, the plurality of sensors 14 for measuring the attitude of the pump dredge 36 include a draft meter 14A for measuring the draft of the pump dredge 36 and an inclinometer 14B for measuring the inclination angle of the ladder 42, so that the The posture can be measured with higher accuracy. Then, by using the measurement results of the above-described GNSS, the draft meter 14A, the inclinometer 14B, and the like to calculate the current position and depth of the cutter 54, the calculation accuracy can be improved.
Furthermore, by including the switching means 30 for switching between automatic control of the rudder winch 44 via the control means 28 and manual control of the rudder winch 44 by the operator, switching between automatic control and manual control of the rudder winch 44 can be performed. It can be executed quickly and flexibly according to the situation.
加えて、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０は、少なくとも１つの表示手段２６により、例えば図４に示すような、ラダー４２の制御に係る監視画面６４を表示するものである。この監視画面６４は、演算管理手段２４により算出されたカッター５４の深度（カッターの深度表示６８）と、演算管理手段２４により管理するカッター管理深度（カッター管理深度の表示７０）と、切替手段３０を操作するための操作入力表示７２と、ラダーウィンチ４４が手動制御に切り替えられた状態でラダーウィンチ４４を操作するための操作入力表示７４と、ラダー４２の上限位置及び下限位置を設定するための操作入力表示７６、７８とのうち、少なくともいずれか１つを含むものである。このような監視画面６４をオペレータに対して表示することで、ラダー４２の状態を示す情報を集約して提供することができると共に、ラダー４２の制御の切替操作やラダーウィンチ４４の手動操作を容易に実行することができる。 In addition, the dredging construction management system 10 according to the embodiment of the present invention displays a monitoring screen 64 related to the control of the ladder 42 as shown in, for example, FIG. The monitoring screen 64 includes a depth of the cutter 54 calculated by the calculation management unit 24 (a depth display 68 of the cutter), a cutter management depth managed by the calculation management unit 24 (a display 70 of the cutter management depth), and a switching unit 30. , An operation input display 74 for operating the rudder winch 44 with the rudder winch 44 switched to manual control, and an operation input display 72 for setting the upper and lower positions of the rudder 42. It includes at least one of the operation input displays 76 and 78. By displaying such a monitoring screen 64 to the operator, information indicating the state of the ladder 42 can be collectively provided, and the switching operation of the control of the ladder 42 and the manual operation of the ladder winch 44 are facilitated. Can be performed.
更に、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０は、演算管理手段２４において管理される、施工前の水底深度、設計浚渫深度、カッター管理深度及び現在の水底深度のうち、少なくともいずれか１つを、例えば図５に示す３次元表示８０の深度のカラー立体表示８４のように、少なくとも１つの表示手段２６により表示するものである。このとき、表示手段２６は、上記の４つの深度を、深度の値に応じて色を変化させながら３次元で表示する。ここで、これらの４つの深度は、演算管理手段２４においてメッシュで管理されているため、メッシュを構成する矩形毎に着色した立体で各深度を表示し、そのような矩形を並べて施工範囲の一部や全体を表示させればよい。更に、図５に示す表示深度切替選択部８６等を利用して、４つの深度のうち、オペレータにより選択された深度を表示するようにしてもよい。これにより、施工中に変化する浚渫状況を含み、施工範囲の情報を３次元でリアルに「見える化」することができるため、オペレータが浚渫状況等を直観的に把握することができ、状況判断の迅速化及び高度化を図ることが可能となる。
なお、本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理方法は、上述した本発明の実施の形態に係る浚渫施工管理システム１０により実行されることで、浚渫施工管理システム１０と同等の作用効果を奏することができる。
Further, the dredging construction management system 10 according to the embodiment of the present invention manages at least one of a water bottom depth before construction, a design dredging depth, a cutter management depth, and a current water bottom depth, which are managed by the arithmetic management unit 24. One is displayed by at least one display means 26, for example, as a color stereoscopic display 84 at the depth of the three-dimensional display 80 shown in FIG. At this time, the display means 26 displays the above four depths in three dimensions while changing the color according to the value of the depth. Here, since these four depths are managed by the mesh in the operation management means 24, each depth is displayed as a solid colored for each of the rectangles constituting the mesh, and such rectangles are arranged side by side to form one area. A part or the whole may be displayed. Further, the depth selected by the operator among the four depths may be displayed by using the display depth switching selection unit 86 shown in FIG. This allows the operator to intuitively grasp the dredging status, etc., because it is possible to “realize” the information of the construction range in real time, including the dredging status that changes during construction, and to judge the situation. It is possible to achieve speedup and sophistication.
The dredging execution management method according to the embodiment of the present invention has the same operational effects as the dredging execution management system 10 by being executed by the above-described dredging execution management system 10 according to the embodiment of the present invention. be able to.
１０：浚渫施工管理システム、１２：位置計測手段（ＧＮＳＳ）、１４：複数のセンサ、１４Ａ：喫水計、１４Ｂ：傾斜計、１６：深度計測手段（マルチビームソナー）、１８：潮位計、２４：演算管理手段、２６（２６Ａ、２６Ｂ）：表示手段、２８：制御手段、３０：切替手段、３６：ポンプ浚渫船、４２：ラダー、４４：ラダーウィンチ、５４：カッター、５６（５６Ａ、５６Ｂ）：スパッド、６４：監視画面、６８：カッターの深度表示、７０：カッター管理深度の表示、７２：切替手段の操作入力表示、７４：ラダーウィンチの操作入力表示、７６：ラダーの上限位置の操作入力表示、７８：ラダーの下限位置の操作入力表示、８０：３次元表示、８４：深度のカラー立体表示 10: dredging construction management system, 12: position measuring means (GNSS), 14: multiple sensors, 14A: draft gauge, 14B: inclinometer, 16: depth measuring means (multi-beam sonar), 18: tide gauge, 24: Calculation management means, 26 (26A, 26B): display means, 28: control means, 30: switching means, 36: pump dredge, 42: ladder, 44: ladder winch, 54: cutter, 56 (56A, 56B): spud , 64: monitoring screen, 68: cutter depth display, 70: display of cutter management depth, 72: operation input display of switching means, 74: operation input display of rudder winch, 76: operation input display of upper limit position of rudder, 78: operation input display of the lower limit position of the ladder, 80: three-dimensional display, 84: color stereoscopic display of depth
Claims (7)
前記ポンプ浚渫船の位置を計測する位置計測手段と、
施工範囲近傍の潮位を計測する潮位計と、
前記ポンプ浚渫船の姿勢を計測する複数のセンサと、
当該システムの運用に必要な演算及び情報の管理を行う演算管理手段と、
該演算管理手段により取り扱う情報の少なくとも一部を表示する少なくとも１つの表示手段と、
前記ラダーを揺動させるためのラダーウィンチを制御することで前記カッターの深度を調整する制御手段と、を含み、
前記演算管理手段は、施工範囲の設計浚渫深度に応じたカッター管理深度が予め設定されると共に、前記位置計測手段と前記潮位計と前記複数のセンサとの計測結果に基づき、前記カッターの位置及び深度を算出し、
前記制御手段は、前記演算管理手段により算出された前記カッターの位置及び深度と、前記演算管理手段に設定された前記カッター管理深度とに基づいて、前記ラダーウィンチを制御することを特徴とする浚渫施工管理システム。 A rudder attached to the bow so as to be able to swing vertically is constructed with a hull centered on a spud provided at the stern, in order to construct a concave section on the water bottom with a side end formed by a slope. While swinging in the direction, a drill provided on the tip of the rudder to excavate soil at the bottom of the water, and a pump dredging construction management system for pumping the excavated soil by a pump,
Position measuring means for measuring the position of the pump dredge,
A tide gauge that measures the tide level near the construction area;
A plurality of sensors for measuring the attitude of the pump dredge,
Operation management means for managing operations and information necessary for operation of the system,
At least one display unit for displaying at least a part of information handled by the arithmetic management unit;
Control means for adjusting the depth of the cutter by controlling a rudder winch for rocking the rudder,
The operation management means, the cutter management depth according to the design dredging depth of the construction range is set in advance, based on the measurement results of the position measurement means, the tide gauge and the plurality of sensors, the position of the cutter and Calculate the depth,
The control means controls the rudder winch based on the position and depth of the cutter calculated by the calculation management means and the cutter management depth set in the calculation management means. Construction management system.
前記演算管理手段は、施工範囲の施工前の水底深度と、施工範囲の前記設計浚渫深度とが予め設定され、設定された前記施工前の水底深度、前記設計浚渫深度及び前記カッター管理深度と、前記深度計測手段から取得する前記現在の水底深度とを、施工範囲を複数の矩形に分割したメッシュで管理することを特徴とする請求項１記載の浚渫施工管理システム。 Includes depth measurement means to measure the current water bottom depth of the construction area,
The operation management means, the water bottom depth before the construction of the construction range, the design dredging depth of the construction range is set in advance, the set water bottom depth before the construction, the design dredging depth and the cutter management depth, The dredging construction management system according to claim 1, wherein the current water bottom depth acquired from the depth measuring means is managed by a mesh obtained by dividing a construction range into a plurality of rectangles.
前記深度計測手段がマルチビームソナーであり、
前記複数のセンサが、前記ポンプ浚渫船の喫水を計測する喫水計と、前記ラダーの傾斜角度を計測する傾斜計とを含むことを特徴とする請求項２又は３記載の浚渫施工管理システム。 The position measuring means is a GNSS,
The depth measuring means is a multi-beam sonar,
The dredging construction management system according to claim 2, wherein the plurality of sensors include a draft meter for measuring a draft of the pump dredge and an inclinometer for measuring an inclination angle of the rudder.
施工範囲の施工前の水底深度を把握すると共に、施工範囲の設計浚渫深度と、該設計浚渫深度に応じたカッター管理深度とを設定し、
前記ポンプ浚渫船の位置と、施工範囲近傍の潮位と、前記ポンプ浚渫船の姿勢と、施工範囲の現在の水底深度とを計測し、
前記ポンプ浚渫船の位置と、施工範囲近傍の潮位と、前記ポンプ浚渫船の姿勢との計測結果に基づいて、前記カッターの位置及び深度を算出し、
算出した前記カッターの位置及び深度と、前記カッター管理深度とに基づいて、前記ラダーを揺動させるためのラダーウィンチを制御することで、前記カッターの深度を調整し、
前記施工前の水底深度、前記設計浚渫深度、前記カッター管理深度及び前記現在の水底深度を、施工範囲を複数の矩形に分割したメッシュで管理することを特徴とする浚渫施工管理方法。 A rudder attached to the bow so as to be able to swing vertically is constructed with a hull centered on a spud provided at the stern, in order to construct a concave section on the water bottom with a side end formed by a slope. While swinging in the direction, excavating the earth and sand of the water bottom by a cutter provided at the tip of the rudder, a dredging construction management method of a pump dredger for pumping the excavated earth and sand by a pump,
While grasping the water bottom depth before the construction of the construction range, set the design dredging depth of the construction range and the cutter management depth according to the design dredging depth,
Measure the position of the pump dredge, the tide level near the construction area, the attitude of the pump dredge, and the current depth of the bottom of the construction area,
Based on the position of the pump dredge, the tide level near the construction range, and the measurement result of the attitude of the pump dredge, calculate the position and depth of the cutter,
By controlling the ladder winch for rocking the rudder based on the calculated position and depth of the cutter and the cutter management depth, the depth of the cutter is adjusted,
A dredging work management method, wherein the water bottom depth before the work, the design dredging depth, the cutter management depth, and the current water bottom depth are managed by a mesh obtained by dividing a work range into a plurality of rectangles.
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