JP2771443B2 - 流出油探知方法 - Google Patents

流出油探知方法

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JP2771443B2
JP2771443B2 JP6016902A JP1690294A JP2771443B2 JP 2771443 B2 JP2771443 B2 JP 2771443B2 JP 6016902 A JP6016902 A JP 6016902A JP 1690294 A JP1690294 A JP 1690294A JP 2771443 B2 JP2771443 B2 JP 2771443B2
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隆之 山口
康弘 千賀
淳 佐久間
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NEC Corp
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NIPPON DENKI KAIYO ENJINIARINGU KK
Nippon Electric Co Ltd
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    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10S210/00Liquid purification or separation
    • Y10S210/918Miscellaneous specific techniques
    • Y10S210/922Oil spill cleanup, e.g. bacterial
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は流出油探知方法に関し、
特にタンカー事故などにより海面に流出した油の位置と
拡散域の広がりとを探知する流出油探知方法に関する。
【0002】
【従来の技術】海面に流出した油の回収あるいは処理は
海洋汚染が拡大しないうちに速かに行なわねばならな
い。このために先ず油の拡散域の正確な特定が必要であ
り、従来は捜索艇あるいは飛行機などを使用し、人の目
でその拡散域を捜索していた。しかしこの方法では悪天
候時および夜間などでは捜索が行なえず、この間に拡散
域が移動,拡大するなどしてタイムリーに且つ正確に拡
散域が把握できない問題があった。
【0003】このため無線送信機を搭載した複数ブイを
油膜海域に投下し、そのブイの移動する位置から捜索す
る方法が考えられ、例えば特開平03−165689号
公報に記載されている方法がある。この公報に記載され
た流出油探知方法は、送信機と、重錘と、十字状抵抗板
と、送信用アンテナとを有しているブイを流出油上に複
数個同時に投入し、一定時間後に縦一列になって且つ少
なくとも一部は油膜海域のなかにあって漂流する各ブイ
の送信電波を、捜索船または航空機の方向探知機によっ
て受信することにより、油膜海域の漂流方向および位置
を探知する方法である。
【0004】各ブイの下部にある十字状抵抗板の側面形
状は、各ブイの吃水上下の形状比(受圧面積×抗力係数
の比)が油膜と同期して漂流するための最適値である
0.7〜1.1の範囲で順次小さくされている。
【0005】このブイごとの形状比の差異はそのまま漂
流対水速度との差となり、殆どの海象条件において、ブ
イは縦一列になって漂流する。これらブイの内いづれか
は、形状比がその海象での漂流油の漂流対水速度と一致
もしくは殆ど同じ最適値となり、少なくとも一部のブイ
は漂流油に重なって漂流するため、ブイの送信電波を、
捜索船または航空機の方位探知機によって受信すること
により、油膜海域の漂流方向および位置を探知すること
ができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の流出
油探知方法では、油膜海域の位置を点もしくは線として
捕らえているため、面としての拡散範囲すなわち汚染面
積までは把握しきれず、最適な海洋汚染処理方法の選択
が迅速に行えないという問題がある。
【0007】また、投入したブイ全てが漂流油膜上に乗
って漂流するとは限らず、いくつかは油膜海域より逸脱
して非油膜海域を漂流することがある。そのため、この
ブイの油膜海域からの逸脱が著しい場合においては、こ
のブイから発信される電波を捜索船または航空機の方向
探知機で受信すると油膜海域の位置を誤探知してほしい
緊急性を要するはずの海洋汚染処理が遅れるという問題
がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の流出探知方法
は、艇体を所定の方位に沿って前進させ反転信号により
後進あるいは再び前進をくり返さすための推進手段と流
出油により汚染された油膜海域とまだ汚染されてない非
油膜海域とを識別しこの両海域の境界即ち油膜外縁を通
過する時に前記反転信号を出力する油膜識別手段と前記
反転信号から油膜外縁に到達したことを示す油膜外縁到
達信号を電波で発信する無線送信機と各前記手段と前記
無線送信機の動力源となる電源とを搭載する無索無人の
捜索艇を複数個油膜海域に投下し、各前記捜索艇をそれ
ぞれ異る所定の方位に向って発進させ、所要時間後に各
前記捜索艇の発信する前記油膜外縁到達信号を受信する
ことにより流出油の位置と拡散海域の広がりとを探知し
ている。
【0009】また、各前記捜索艇にGPS衛星からの電
波を受信し自己の位置を示す側位データを出力する側位
手段を搭載し、この側位データを前記無線送信機で電波
にのせ発信し、この測位データと前記油膜外縁到達信号
とを受信することにより各前記捜索艇が油膜外縁に到達
した位置を知るようにしても良い。
【0010】また、各前記捜索艇に外部からの電波信号
を受信する無線受信機を搭載し、この受信信号により前
記推進手段を制御して前記観測艇の推進方向を変えるよ
うにしても良い。
【0011】更に、前記油膜識別手段は汚染度および流
出油の厚さを測定する機能を備え、この測定データを前
記無線送信機で電波にのせて送信する機能を備えても良
い。
【0012】
【実施例】次に本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。
【0013】図1は、本実施例の捜索艇の構成を示すブ
ロック図である。図1において、捜索艇1は艇を所定の
方位に推進させ反転信号101が入力された時は後進あ
るいは前進をくり返すための推進装置2と、油膜海域を
識別し艇が油膜海域と非油膜海域との境界を通過した時
に反転信号101を出力する油膜識別装置3と、GPS
衛星からの信号を受信アンテナ16で受信し艇の現在位
置を測位し、この測位データ102を出力する測位装置
5と、反転信号101が一定の時間内に数回発せられた
時に艇が油膜外縁に到達したと判断して油膜外縁到達信
号を出力し、この信号と測位データ102とを電波にの
せて送信アンテナ15から発信する無線送信機4と、各
装置に必要な電源を供給する電源装置6とから構成され
ている。
【0014】尚、推進装置2は、反転信号101により
駆動電源103の極性を反転させる推進方向反転回路2
1と、駆動電源103により駆動する推進用モータ22
と、これに直結した推進器13(スクリュー)とで構成
される推進系と、磁気コンパスなどの指示方位を基準と
して任意に設定される進行方位と、艇体の向き、即ち実
際の進行方位との差異を検出して差異信号を出力する方
位センサー23と、このセンサー出力信号を入力し差異
信号が0になるように電源104の極性と印加時間とを
制御する方位制御回路24と、操舵用サーボモータ25
と、これに直結され推進方向を変える舵付きキール12
とで構成される操舵系とからなっている。尚、方位制御
回路24は外部制御信号を入力し制御が可能である。
【0015】また、油膜識別装置3は、油面反射光ある
いは油膜から発生するガス濃度の分析などより油膜を識
別する油膜センサー31と、このセンサー出力を入力し
油膜を検出した時および検出しなくなった時にそれぞれ
パルス状の反転信号102を出力する油膜識別回路32
とから構成されている。
【0016】次にこの捜索艇1の外観を図2に示す。図
2は捜索艇の側面図である。やや細長い卵形の水密構造
の艇体11は、全長約100cmでその内部に図1で示
した各装置が搭載されている。艇体11は風波の影響を
あまり受けずに油膜と同じ対水速度になるように形状が
決められている。艇体11の下部には艇体の安定および
推進方向を決める舵付きキール12が取付けられてい
る。舵付きキール12は操舵のため取付軸を中心として
左右に若干回転するようになっている。また、その後部
には推進用の推進器13、前部には油膜センサ31を収
容する油膜センサ収容部14、上部には送信アンテナ1
5、GPS受信アンテナ16が取付けられている。
【0017】次にこの捜索艇1を使用した流出油探知方
法を説明する。図3は流出油海域面を鳥瞰するもので
(a)は捜索艇を投下した時点、(b)は捜索艇を各方
位に発進させた時点、(c)は各捜索艇が油膜の外縁に
到達した時点の各鳥瞰図である。
【0018】先ず図3(a)において、捜索艇1は4な
いし8個といった必要複数個準備され、各捜索艇はその
推進方向を東、西、南、北またはこれに加えて北東、南
東、北西、南西にそれぞれ方位を予め設定されるが、こ
れは推進装置2の方位センサ23の進行方位をそれぞれ
個別に設定する。また電源装置6をオンとして艇内各装
置を起動させ、油流出が発生し油膜が海水面上に浮かぶ
油膜海域に投下する。
【0019】図3(b)において、捜索艇1は各々設定
された固有の進行方位に沿って油膜海域の外縁に向って
流出油膜上を自走する。
【0020】図3(c)において、捜索艇1が油膜海域
の外縁を越えて非油膜海域に入ると油膜識別装置3が油
膜を検出しなくなり反転信号101が出力され、推進方
向を反方位に切り替えて後進を始める。再度油膜海域に
入り油膜を検出すると再前進するといった運動を頻繁に
繰り返すことになる。
【0021】このようにして捜索艇1は拡散し続ける油
膜海域の外縁近辺の位置を維持しながら漂流し続ける。
この捜索艇1の前進後進運動が、一定の時間内に数回繰
り返されるようになった時点で艇が油膜外縁に到達した
と判断し、無線送信機4より油膜外縁到達信号が発信さ
れる。また、測位装置5がGPS衛星等の測位衛星より
得た地球座標上の測位データ102を出力し、無線送信
機4よりこの測位データ102を発信している。無線送
信機4から発信される油膜外縁到達信号と測位データ1
02とを油膜海域を捜索する船舶,飛行機あるいは陸上
監視基地などに設けられた監視装置で受信し、ディスプ
レイ上などで各捜索艇の位置を表示することにより油膜
海域の位置および広がりを把握することができる。
【0022】捜索艇1と監視装置とは、油流出事故発生
の可能性を少なからず有するタンカー、海底油田掘削リ
グ、会場石油備蓄機知等に予め装備して置く。また、油
流出事故発生後の漂流油の捜索および海洋汚染拡大防止
作業に従事する船舶や航空機には、監視装置のみを設置
する。
【0023】尚、特に飛行機などに備えられた監視装置
が、捜索艇1からの電波キャリヤーのみを受信してその
方位と距離とを同時に測定することができる方向探知機
を備えている場合は、捜索艇1内に測位装置5を搭載す
る必要はない。
【0024】また、捜索艇1が風波の影響により、設定
された進行方位に従った推進が妨げられることが懸念さ
れる場合には、あらかじめ捜索艇1に無線受信機を搭載
し、監視装置からの無線遠隔操作によって捜索艇1の推
進すべき方位を随時修正することができる機能を加えて
も良い。または、推進装置2に方位を記憶させる機能を
持たすことなく、推進方向を全て無線遠隔操作に頼るよ
うにしても良い。
【0025】また、油膜識別装置3は、油膜の存否のみ
を認識するセンサに留まらず、流出油による汚染度を定
量的に測定する機能を持たせても良い。この場合捜索艇
1の無線送信機4からは油濃度のデータも併せて送信す
ることにより、監視装置内のディスプレイを通じて、流
出油の拡散状況のみならず、汚染度合いも把握できるよ
うになる。更に、この汚染度を定量的に測定する機能を
有した油膜識別装置3を、捜索艇1から吊り下げて取付
け、水面下に沈降する油分をも併せて検出できるように
した場合、海面表層における油膜の拡散状況および汚染
度合いの把握といった2次元的検出のみならず、海面下
の汚染度合いも含めた3次元的検出も可能となる。
【0026】尚、本捜索艇は高価なものであるので使用
後は回収してくり返し使用する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による流出
油探知方法は、無索無人の捜索艇を複数油膜海域の外縁
に向って自走させ、油膜外縁の各点に到達した各捜索艇
の発信する位置情報を受信することにより油膜海域の位
置および広がりを探知しているので、流出油を点または
線として捕らえるのではなく面として把握することがで
きる。即ち、流出油の位置および漂流方向のみならず拡
散範囲すなわち汚染面積までもタイムリーに且つ正確に
知ることができるようになり、緊急性を要する海洋汚染
拡大防止処理に関し最適な処理方法を迅速に決定できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施例の捜索艇のブロック図で
ある。
【図2】図1の外観を示す側面図である。
【図3】図1の捜索艇を用いた流出探知方法を説明する
もので捜索艇を(a)投下した時点、(b)発進させた
時点、(c)油膜外縁に到達した時点の各海域面の鳥瞰
図である。
【符号の説明】
1 捜索艇 2 推進装置 3 油膜識別回路 4 無線送信機 5 測位装置 6 電源装置
フロントページの続き (72)発明者 佐久間 淳 神奈川県川崎市中原区小杉町一丁目403 番53 日本電気海洋エンジニアリング 株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−319991(JP,A) 特開 平3−165689(JP,A) 特開 平3−220416(JP,A) 実開 平4−88876(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04Q 9/00 - 9/16 G01S 1/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 艇体を所定の方位に沿って前進させ反転
    信号により後進あるいは再び前進をくり返すための推進
    手段と流出油により汚染された油膜海域と汚染されてな
    い非油膜海域とを識別しこの両海域の境界即ち油膜外縁
    を通過する時に前記反転信号を出力する油膜識別手段と
    前記反転信号から油膜外縁に到達したことを示す油膜外
    縁到達信号を電波で発信する無線送信機と各前記手段と
    前記無線送信機の動力源となる電源とを搭載する無索無
    人の捜索艇を複数個油膜海域に投下し、各前記捜索艇を
    それぞれ異る所定の方位に向って発進させ、所要時間後
    に各前記捜索艇の発信する前記油膜外縁到達信号を受信
    することにより流出油の位置と拡散海域の広がりを探知
    することを特徴とする流出油探知方式。
  2. 【請求項2】 各前記捜索艇にGPS衛星からの電波を
    受信し自己の位置を示す側位データを出力する側位手段
    を搭載し、この側位データを前記無線送信機で電波にの
    せ発信し、この測位データと前記油膜外縁到達信号とを
    受信することにより各前記捜索艇が油膜外縁に到達した
    位置を知ることを特徴とする請求項1記載の流出油探知
    方式。
  3. 【請求項3】 各前記捜索艇に外部からの電波信号を受
    信する無線受信機を搭載し、この受信信号により前記推
    進手段を制御して前記捜索艇の推進方向を変えることを
    特徴とする請求項1および請求項2記載の流出油探知方
    法。
  4. 【請求項4】 前記油膜識別手段は汚染度および流出油
    の厚さを測定する機能を備え、この測定データを前記無
    線送信機で電波にのせて送信することを特徴とする請求
    項1、請求項2および請求項3記載の流出油探知方法。
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