JP2020185956A - オーバフロー防止装置、船舶、オーバフロー防止方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
そのため、船舶の運航途中における燃料タンクの燃料は、オーバフローする可能性がある。そこで、長距離の運航をする船舶の給油においては、燃料タンクの容積より少ない燃料の量を経験則で定め、上述の量の燃料を船舶の燃料タンクに注入することでオーバフローを防止している。
しかしながら、経験測で定められた燃料の量は、燃料タンクの容積および燃料の運航途中の熱膨張による体積変化を考慮して給油できる最大量より、少ない量である。なぜなら、経験により想定される最高温度と最低温度から算出したオーバフローを防止できる燃料の量は、実施の運航での最高温度と最低温度から算出したオーバフローを防止できる燃料の量より少ないためである。そこで、燃料タンクは本来利用できる容積より少ない容積で利用されている。
本発明の目的は、オーバフローの発生を抑制し、かつ搭載可能な燃料の量を最大化することができるオーバフロー防止装置、船舶、オーバフロー防止方法およびプログラムを提供することにある。
本発明の第2態様によれば、第1態様に係るオーバフロー防止装置は、前記第1温度を測定する第1温度測定装置を備え、前記第1温度取得部は、前記第1温度測定装置から前記第1温度を取得してもよい。
本発明の第3態様によれば、第1態様に係るオーバフロー防止装置または第2態様に係るオーバフロー防止装置は、前記船舶の航路を取得する航路取得部を備え、前記第2温度取得部は、時刻別および地理的位置別に係る温度を記憶する気象データベースに基づいて、前記航路に係る時刻別および地理的位置別に係る温度のうち最高温度を第2温度として取得してもよい。
本発明の第4態様によれば、第1態様に係るオーバフロー防止装置または第2態様に係るオーバフロー防止装置は、前記第1時刻における前記船舶の地理的位置である第1位置を取得する第1位置取得部と、前記第1時刻における前記船舶の燃料を用いた場合、前記船舶の前記第1位置からの移動可能域を取得する移動可能域取得部と、前記船舶の前記移動可能域への到達時刻を取得する到達時刻取得部を備え、前記第2温度取得部は、前記第1時刻から前記到達時刻までの時間において、前記移動可能域までの範囲にかかる最高温度を、前記第2温度として、前記気象データベースから取得してもよい。
本発明の第5態様によれば、第4態様に係るオーバフロー防止装置は、前記第1時刻の前記船舶における複数の燃料タンクの使用順番を取得する使用順番取得部を備え、前記移動可能域取得部は、前記複数の燃料タンクそれぞれについての前記使用順番に基づいて、前記第1時刻における前記船舶の燃料を用いた場合、前記燃料タンクの燃料を消費し終えるまでの前記船舶の前記第1位置からの移動可能域を、取得し、前記到達時刻取得部は、前記船舶の燃料タンクごとの前記移動可能域への到達時刻を取得し、前記第2温度取得部は、前記船舶の燃料タンクごとの前記移動可能域と前記到達時刻に基づいて、前記第2温度を、前記気象データベースから取得してもよい。
本発明の第6態様によれば、第1態様に係るオーバフロー防止装置は、前記第1時刻における前記船舶の地理的位置である第1位置を取得する第1位置取得部を備え、前記第1温度取得部は、時刻別および地理的位置別に係る温度を記憶する気象データベースから、前記第1時刻および前記第1位置に基づいて、前記第1温度を取得する。
本発明の第7態様によれば、船舶は、請求項1から請求項6の何れかに記載のオーバフロー防止装置を備える。
本発明の第8態様によれば、オーバフロー防止方法は、第1時刻における船舶に係る温度である第1温度を、取得するステップと、前記第1時刻後の第2時刻における前記船舶に係る温度である第2温度を、取得するステップと、前記第1温度と前記第2温度の差に基づいて、前記船舶の燃料タンクのオーバフローの防止ができる前記燃料の量を計算するステップを有する。
本発明の第9態様によれば、プログラムは、コンピュータを、第1時刻における船舶に係る温度である第1温度を、取得する第1温度取得部、前記第1時刻後の第2時刻における前記船舶に係る温度である第2温度を、取得する第2温度取得部、前記第1温度と前記第2温度の差に基づいて、前記船舶の燃料タンクのオーバフローの防止ができる前記燃料の量を計算する計算部として機能させる。
以下、図面を参照しながら本発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1は、第1実施形態に係るオーバフロー防止システム10の構成を示す図である。オーバフロー防止システム10は、オーバフロー防止装置100と、気象データベース300と、位置情報端末400と、燃料タンク500と、燃料注入管600と、センサ700と、警報判定部800と、表示部850を備える。
位置情報端末400は、GNSS(Global Navigation Satellite System)から取得した信号に基づいて、船舶の位置情報を算出する。
燃料タンク500は、船舶の燃料を蓄えるタンクである。燃料の例としては、重油が挙げられる。
燃料注入管600は、燃料タンク500に燃料を注入する管である。
警報判定部800は、センサ700がリアルタイムで検知した燃料の液位が、オーバフロー防止装置100により設定された閾値以上である場合、オーバフロー警報を出力すると判定する。
表示部850は、オーバフロー防止装置100により算出されたオーバフローを防止できる燃料の液位の閾値、センサ700が検知した燃料の液位を表示する。また、表示部850は、警報判定部800がオーバフロー警報を出力すると判定した場合、オーバフロー警報を表示する。表示部850の例としては、ディスプレイ装置が挙げられる。
図2は、第1実施形態に係るオーバフロー防止装置100の構成を示す概略ブロック図である。オーバフロー防止装置100は、演算装置105と、第1温度測定装置130を備える。
第1温度測定装置130は、第1時刻における船舶に係る温度を測定する装置である。船舶に係る温度の例としては、船舶の周辺の海面温度や船舶の周辺の気温、燃料タンク500が蓄えている燃料の温度が挙げられる。第1温度測定装置130の例としては、船舶の周辺の海面温度を測定する船舶用水温計や船舶の周辺の気温を測定する気温計、燃料タンク500が蓄えている燃料の温度を測定する温度計が挙げられる。
第1温度取得部140は、第1時刻において第1温度測定装置130が測定した船舶の周辺の海面温度である第1温度を取得する。
図3は、移動可能域取得部160が移動可能域を取得する動作を示すフローチャートである。
移動可能域取得部160は、ステップS1で得られた船舶の燃費に、ステップS1で得られた船舶の燃料の量を乗算することで、航行可能距離を算出する(ステップS2)。
移動可能域取得部160は、第1位置取得部150から第1位置を取得する(ステップS3)。
移動可能域取得部160は、ステップS3で取得した第1位置を原点とし、ステップS2で得られた航行可能距離を半径とする円を、移動可能域として取得する(ステップS4)。
図4は、到達時刻取得部170が、船舶の移動可能域への到達時刻を取得する動作を示すフローチャートである。
到達時刻取得部170は、情報記憶部120から、船舶の平均速度を取得する(ステップS12)。
到達時刻取得部170は、ステップS11で取得した航行可能距離を、ステップS12で取得した平均速度で除算することで航行時間を算出する(ステップS13)。 到達時刻取得部170は、情報記憶部120から第1時刻を取得する(ステップS14)。
到達時刻取得部170は、ステップS14で取得した第1時刻に、ステップS13で得られた航行時間を加算して、船舶が移動可能域に到達する到達時刻を取得する(ステップS15)。
図5は、第2温度取得部180が、第2温度を取得する動作を示すフローチャートである。
第2温度取得部180は、到達時刻取得部170から、船舶が移動可能域に到達する到達時刻を取得する(ステップS22)。
第2温度取得部180は、移動可能域取得部160から、移動可能域を取得する(ステップS23)。
第2温度取得部180は、第1時刻から上述の船舶の到達時刻までの時間かつ、移動可能域の範囲における最高温度を、気象データベース300から取得する(ステップS24)。最高温度の例としては、最高気温または最高海面温度が挙げられる。
図6は、計算部190の動作を示すフローチャートである。
計算部190は、情報記憶部120から、燃料タンク500の容積、燃料タンク500の断面積、燃料の体膨張率を取得する(ステップS32)。
計算部190は、第2温度から第1温度を減算することで、温度差を算出する(ステップS33)。
計算部190は、ステップS33で算出した温度差が0以下の場合は(ステップS34:YES)、ステップS32で取得した燃料タンク500の容積を、オーバフローを防止できる燃料の量とする(ステップS35)。すなわち、第2温度が第1温度以下である場合、温度変化によって燃料の体積が増加することがないため、燃料タンク500の容積と同じ燃料の体積がオーバフローを防止できる燃料の量である。
計算部190は、ステップS35で得られた値に1を加算した値を、ステップS32で得られた燃料タンク500の容積から除算した値を、オーバフローを防止できる燃料の量に決定する(ステップS37)。燃料の量の例としては、燃料タンク500が蓄えている燃料の体積、または燃料タンクの容積に対する、燃料タンク500が蓄えている燃料の体積の割合が挙がられる。センサ700が液位を検知する方法の例としては、フロート式およびニューマチック式が挙げられる。
計算部190は、ステップS38で算出されたオーバフローを防止できる液位の閾値を警報判定部800と表示部850に出力する(ステップS39)。
次に、オーバフロー防止装置100の動作について説明する。
図7は、オーバフロー防止装置100の動作を示すフローチャートである。
入力情報取得部110は、現在時刻である第1時刻を取得する(ステップS42)。
計算部190は、ステップS49において計算されたオーバフローを防止できる燃料の液位の閾値を警報判定部800と表示部850に出力する(ステップS50)。
このように、第1実施形態によれば、オーバフロー防止装置100は、第1時刻における船舶にかかる第1温度を取得する第1温度取得部140と、第2時刻における船舶にかかる第2温度を取得する第2温度取得部180と、オーバフローを防止できる燃料の量を計算する計算部190を備える。これにより、燃料タンクの燃料のオーバフローを防止しながらも、できる限り多くの燃料を燃料タンクに注入できる。
以下、図面を参照しながら第2の実施形態について説明する。
図8は、第2実施形態にかかるオーバフロー防止装置100の構成を示す概略ブロック図である。
第2実施形態にかかるオーバフロー防止装置100は、第1実施形態にかかるオーバフロー防止装置100の構成に、使用順番取得部200を加えた構成となる。
使用順番取得部200は、入力情報取得部110がユーザの入力から取得した、船舶における複数の燃料タンク500の使用順番を、入力情報取得部110から取得する。
図9は、第2実施形態にかかる移動可能域取得部160の動作に関する図である。
燃料タンク500の3つのうち、使用順番が2番目となる第2の燃料タンク500の燃料を消費し終えるまでの移動可能域a2は、第1の燃料タンクおよび第2の燃料タンクの容積の和に相当する航行可能距離を半径r2とする円となる。
燃料タンク500の3つのうち、使用順番が最後となる第3の燃料タンク500の燃料を消費し終えるまでの移動可能域a3は、第1の燃料タンクおよび第2の燃料タンク、第3の燃料タンクの容積の和に相当する航行可能距離を半径r3とする円となる。
計算部190は、燃料タンク500それぞれについてのオーバフローを防止できる燃料の液位の閾値を算出する。例えば、計算部190は、図9の船舶900の場合、3つのオーバフローを防止できる燃料の液位の閾値を算出する。
このように、第2の実施形態によれば、オーバフロー防止装置100は、複数の燃料タンク500の使用順番を取得する使用順番取得部200を備え、燃料タンク500それぞれについて第2温度を取得して、オーバフローを防止できる燃料の量を計算する。これにより、オーバフロー防止装置100は、船舶が複数の燃料タンク500を有する場合、燃料タンクの燃料のオーバフローを防止しながらも、燃料タンクごとにオーバフローを防止できる最大限の燃料を注入できる。
以下、図面を参照しながら第3の実施形態について説明する。
図10は、第3実施形態にかかるオーバフロー防止装置100の構成を示す概略ブロック図である。
第3実施形態にかかるオーバフロー防止装置100は、第1実施形態にかかるオーバフロー防止装置100の第1位置取得部150、移動可能域取得部160、到達時刻取得部170に代えて、航路取得部210を備える。
情報記憶部120は、入力情報取得部110が取得した第1時刻および船舶の航路、燃料タンク500の容積、燃料タンク500の断面積、燃料の体膨張率を記憶する。
第2温度取得部180は、気象データベース300に基づいて、航路取得部210が取得した航路の時刻別および地理的位置別の温度のうち、最高温度を第2温度として取得する。上述の最高温度にかかる時刻は第2時刻の一例である。
このように、第3の実施形態によれば、オーバフロー防止装置100は、船舶の航路を取得する航路取得部210を備え、航路の時刻別および地理的位置別の温度のうち、最高温度を第2温度として取得する。これにより、オーバフロー防止装置100は、ユーザの航路の入力を受けて、船舶の移動航路にかかる最高温度に備えてオーバフローを防止できる。
以下、図面を参照しながら第4の実施形態について説明する。
図11は、第4実施形態にかかるオーバフロー防止装置100の構成を示す概略ブロック図である。
第1実施形態にかかるオーバフロー防止装置100は、第1温度測定装置130を有するが、第4実施形態にかかるオーバフロー防止装置100は、第1温度測定装置130を有しなくてよい。
第1温度取得部140は、第1位置取得部150が取得した第1位置に基づいて、気象データベース300から第1温度を取得する。
このように、第4の実施形態によれば、オーバフロー防止装置100は、第1温度取得部140が第1温度を気象データベース300から取得する。これにより、オーバフロー防止装置100は、直接第1温度を測定できない場合であっても、気象データベース300から第1温度を取得でき、より手作業を削減できる。
以下、図面を参照しながら第5の実施形態について説明する。
図12は、第5実施形態にかかる船舶900の構成を示す図である。
船舶900は、オーバフロー防止システム10を備える船舶である。オーバフロー防止システム10が備えるオーバフロー防止装置100は、上記の第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態、第4実施形態の何れかにかかるオーバフロー防止装置100であっても良い。
このように、第5の実施形態によれば、船舶900は、オーバフロー防止装置100を備える。これにより、船舶900は、燃料のオーバフローを防止し、できる限り多くの燃料を燃料タンクに注入して運航できる。
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
オーバフロー防止装置100は、ユーザが入力した将来の時刻を第2時刻として用いることも可能である。また、オーバフロー防止装置100の第2温度取得部180は、到達時刻取得部170が取得した到達時刻を第2時刻として、第2時刻の船舶にかかる温度を第2温度として、取得することも可能である。
コンピュータ1100は、プロセッサ1110、メインメモリ1120、ストレージ1130、インタフェース1140を備える。
上述のオーバフロー防止装置100は、コンピュータ1100に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ1130に記憶されている。プロセッサ1110は、プログラムをストレージ1130から読み出してメインメモリ1120に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ1110は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ1120に確保する。
100 オーバフロー防止装置
105 演算装置
110 入力情報取得部
120 情報記憶部
130 第1温度測定装置
140 第1温度取得部
150 第1位置取得部
160 移動可能域取得部
170 到達時刻取得部
180 第2温度取得部
190 計算部
200 使用順番取得部
210 航路取得部
300 気象データベース
400 位置情報端末
500 燃料タンク
600 燃料注入管
700 センサ
800 警報判定部
850 表示部
900 船舶
r1 半径
a1 移動可能域
r2 半径
a2 移動可能域
r3 半径
a3 移動可能域
1100 コンピュータ
1110 プロセッサ
1120 メインメモリ
1130 ストレージ
1140 インタフェース
Claims (9)
- 第1時刻における船舶に係る温度である第1温度を、取得する第1温度取得部と、
前記第1時刻後の第2時刻における前記船舶に係る温度である第2温度を、取得する第2温度取得部と、
前記第1温度と前記第2温度の差に基づいて、前記船舶の燃料タンクのオーバフローの防止ができる前記燃料の量を計算する計算部と、
を備えるオーバフロー防止装置。 - 前記第1温度を測定する第1温度測定装置を備え、
前記第1温度取得部は、前記第1温度測定装置から前記第1温度を取得する
請求項1に記載のオーバフロー防止装置。 - 前記船舶の航路を取得する航路取得部を備え、
前記第2温度取得部は、時刻別および地理的位置別に係る温度を記憶する気象データベースに基づいて、前記航路に係る時刻別および地理的位置別に係る温度のうち最高温度を第2温度として取得する
請求項1または請求項2に記載のオーバフロー防止装置。 - 前記第1時刻における前記船舶の地理的位置である第1位置を取得する第1位置取得部と、
前記第1時刻における前記船舶の燃料を用いた場合、前記船舶の前記第1位置からの移動可能域を取得する移動可能域取得部と、
前記船舶の前記移動可能域への到達時刻を取得する到達時刻取得部を備え、
前記第2温度取得部は、前記第1時刻から前記到達時刻までの時間において、前記移動可能域までの範囲にかかる最高温度を、前記第2温度として、前記気象データベースから取得する
請求項1または請求項2に記載のオーバフロー防止装置。 - 前記第1時刻の前記船舶における複数の燃料タンクの使用順番を取得する使用順番取得部を備え、
前記移動可能域取得部は、前記複数の燃料タンクそれぞれについての前記使用順番に基づいて、前記第1時刻における前記船舶の燃料を用いた場合、前記燃料タンクの燃料を消費し終えるまでの前記船舶の前記第1位置からの移動可能域を、取得し、
前記到達時刻取得部は、前記船舶の燃料タンクごとの前記移動可能域への到達時刻を取得し、
前記第2温度取得部は、前記船舶の燃料タンクごとの前記移動可能域と前記到達時刻に基づいて、前記第2温度を、前記気象データベースから取得する
請求項4に記載のオーバフロー防止装置。 - 前記第1時刻における前記船舶の地理的位置である第1位置を取得する第1位置取得部を備え、
前記第1温度取得部は、時刻別および地理的位置別に係る温度を記憶する気象データベースから、前記第1時刻および前記第1位置に基づいて、前記第1温度を取得する
請求項1に記載のオーバフロー防止装置。 - 請求項1から請求項6の何れかに記載のオーバフロー防止装置を備える船舶。
- 第1時刻における船舶に係る温度である第1温度を、取得するステップと、
前記第1時刻後の第2時刻における前記船舶に係る温度である第2温度を、取得するステップと、
前記第1温度と前記第2温度の差に基づいて、前記船舶の燃料タンクのオーバフローの防止ができる前記燃料の量を計算するステップと、
を有するオーバフロー防止方法。 - コンピュータを、
第1時刻における船舶に係る温度である第1温度を、取得する第1温度取得部、
前記第1時刻後の第2時刻における前記船舶に係る温度である第2温度を、取得する第2温度取得部、
前記第1温度と前記第2温度の差に基づいて、前記船舶の燃料タンクのオーバフローの防止ができる前記燃料の量を計算する計算部、
として機能させるためのプログラム。
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