JP3450410B2 - 係船ライン張力監視システム - Google Patents

係船ライン張力監視システム

Info

Publication number
JP3450410B2
JP3450410B2 JP04970194A JP4970194A JP3450410B2 JP 3450410 B2 JP3450410 B2 JP 3450410B2 JP 04970194 A JP04970194 A JP 04970194A JP 4970194 A JP4970194 A JP 4970194A JP 3450410 B2 JP3450410 B2 JP 3450410B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tension
mooring line
hull
information
mooring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP04970194A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07232693A (ja
Inventor
修 井沢
義恵 渡辺
宏次郎 勝倉
正忠 小林
善博 船越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP04970194A priority Critical patent/JP3450410B2/ja
Publication of JPH07232693A publication Critical patent/JPH07232693A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3450410B2 publication Critical patent/JP3450410B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶が桟橋において荷
役を行っている間などにおける係船ラインの張力変化を
予測するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般船が荷役を行う間、本船が張力を適
正に管理された複数の係船ラインによってバース(桟
橋)の定位置に保持されている事が安全上の基本であ
り、最も重要である。定位置に保持されるためには、基
地側は張力のをデータを計測し、このデータを船側に提
供し、船側はこのデータに基づいて係船ラインの張力を
ウィンチの操作により適正に維持する必要がある。
【0003】図9は、従来の係船ライン張力監視システ
ムを示す図である。一般船の係船ライン(LNG船では
通常16本から18本)が掛けられる基地のドルフィン
上の各フック1に取り付けられた張力センサー2(スト
レイン・ゲージ)からの張力データをコンピュータ・シ
ステム3(係船ライン張力監視システム)が処理してい
る。そして、現在の張力および過去のデータをディスプ
レイ4に表示あるいはプリンタ5によって用紙に印刷し
たりしている。張力データは光ケーブル6を通じて船側
にオンラインで提供される場合もある。また、操作者に
よって張力の上限値および下限値が入力され、この値を
越えた場合には警報発生部7から警報音が発せられる。
【0004】すなわち、上述した従来の係船ライン張力
監視システムでは、すべての係船ラインの張力を連続し
て監視しており、張力の上限値および下限値はあらかじ
めセットされ、張力がその値に達した時点でシステムが
警報を発するように構成されていた。このため、場合に
よっては張力が上限値あるいは下限値に達したときに
は、かなり危険な状態であることもあり、より正確に係
船ラインの張力の監視を行うことができるシステムが望
まれていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、上述し
た、従来の係船ライン張力監視システムでは、係船ライ
ンの張力が上限値あるいは下限値に達して警報を発した
ときにはすでにかなり危険な状態に達している場合があ
り、より正確に、安全に、また、時間的にも余裕をもっ
て係船ラインの張力を監視することが可能な係船ライン
張力監視システムが望まれていた。
【0006】本発明は、このような問題に鑑みて創案さ
れたものであり、より確実に、安全に係船ラインの管理
が可能な係船ライン張力監視システムを提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、第1の発明は、船体を保持する係船ラインの張
力を監視する係船ラインの張力監視システムであって、
桟橋形状データ及び船体データを入力する手段と、前記
船体が関係する領域の現在の気象海象情報を入力する手
段と、前記係船ラインの現在の張力を検出する手段と、
前記領域における将来の気象海象予報情報を入力する手
段と、前記現在の気象海象情報、前記現在の張力、およ
び前記将来の気象海象予報情報に基づいて所定時間後の
前記係船ラインの張力情報を出力する張力情報出力手段
と、を具備することを特徴とする係船ライン張力監視シ
ステムであり、第2の発明は、船体を保持する係船ライ
ンの張力を監視する係船ラインの張力監視システムであ
って、桟橋形状データ及び船体データを入力する手段
と、前記船体が関係する領域の現在の気象海象情報を入
力する手段と、前記係船ラインの現在の張力を検出する
手段と、前記領域における将来の気象海象予報情報を入
力する手段と、前記船体にかかる定常外力、係船力、及
び波力の時系列を外力として前記船体の運動方程式を作
成する手段と、前記運動方程式を解いて得た所定時間後
の船体の位置及び前記現在の張力に基づいて所定時間後
の前記係船ラインの張力を算出する手段と所定時間後の
前記係船ラインの張力情報を出力する張力情報出力手段
と、を具することを特徴とする係船ライン張力監視シス
テムである。
【0008】
【作用】本発明の係船ライン張力監視システムでは、船
体が関係する領域の将来の気象海象予報情報を考慮して
係船ラインの張力が予測される。このため、確実で、時
間の余裕のある係船ライン管理が可能になる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【0010】図1、図2は、それぞれ、本船が荷役をす
るために桟橋に保持されている様子を示す正面図、平面
図である。これらの図において、11は荷役を行う本
船、12は桟橋、13は水面、14は桟橋12に設けら
れ、本船11が桟橋12に保持されている間、桟橋12
と本船11との間で緩衝部材として設けられている防舷
材、15は係船ラインである。桟橋12には、係船ライ
ン15を引っ掛けるためのフック16が固定されてい
る。本船11には係船ラインを巻き上げるためのウィン
チ17と、固定するためのブレーキが設けられている。
また、以下の説明において用いられる座標には図1およ
び図2に示されているようにx,y,z直交3次元座標
で表現する。なお、原点Oは本船11の重心とする。ま
た、係船ライン15としては硬鋼線材製のワイヤーや、
はポリプロピレン、ナイロン製のロープなどが用いられ
る。また、これらのヤング率、破断強度などを知ってお
く必要がある。
【0011】図3は本発明の係船ライン監視システムの
構成を示す図である。同図に示すようにパソコン20に
は係留力計算プログラムが走っており、各測定装置21
から現在のデータが入力される。すなわち、各ライン張
力、風向、風速、波高、周期、潮流速、潮流向、潮位、
などがパソコン20に入力される。また、手動入力にて
喫水の情報も入力される。また、さらに、想定時間後の
予測値が入力される。この入力は手動によって行われ、
風向、風速、潮流速、潮流向、波高、周期、潮位、喫水
の一定時間後の情報が入力される。この入力は自動化し
て行うこともできる。また、データファイル22から初
期値データが入力される。このデータには桟橋データ
と、本船データとがある。桟橋データには、フック座
標、防舷材座標があり、本船データにはウィンチデー
タ、係船リーダ座標、ライン材質のデータがある。これ
らの入力データから係留力計算プログラムにより各ライ
ン張力(最大、最小)の予測値が求められると共に危険
なラインの表示がディスプレイあるいはプリンタ23に
よって行われる。
【0012】図4は係留力計算プログラムの処理を示す
フローチャートである。まず、ステップS101で、フ
ックの座標、防舷材の特性などの桟橋形状データをデー
タファイル22から読み取る。つぎに、ステップS10
2で本船11の長さ、幅、重心、深さ、流体力係数デー
タ、波力データ、ウィンチ座標、リーダー座標、係船ラ
イン特性、などの船体データをデータファイル22から
読み取る。そして、ステップS103で各測定器21か
らのデータを読み取る。このデータには各ライン張力、
気象海象データ、潮位などが含まれる。また、気象海象
データには、風向、風速、潮流速、波高、波周期などが
含まれる。次に、ステップS104で、手動にて現在の
船の喫水の情報が入力される。また、ステップS105
で手動入力にて将来の予測値が入力される。この将来の
予測値には気象海象データ、船の喫水の情報、潮位のデ
ータが含まれる。この場合、計算値を自動入力すること
も可能である。次に、ステップS106で本船11にか
かる定常外力Aを計算する。この定常外力Aには風圧
力、潮流力が含まれる。
【0013】図5は本船にかかる力のかかりかたを示す
図である。同図に示すように本船11にかかる力はx,
y,z方向の力の大きさと、x,y,z各軸のモーメン
トの計6自由度で現される。
【0014】図6は定常外力Aを示す図である。同図に
示すように、定常外力Aは、x方向、y方向の力FAx
Ayおよびz軸のまわりのモーメントMAzによって表さ
れる。つぎに、ステップS107で係船力Bを計算す
る。係船力Bは係船ラインによって船が受ける力であ
る。
【0015】図7(a)、(b)、(c)は一本のライ
ンによって船体にかかる力を示す図である。同図に示す
ように、一本のラインによって船体にかかる力は、6自
由度で評価されており、Fix,Fiy,Fiz,Mix
iy,Mizによって示される。船は14から18本程度
のラインによって接岸されており、各ラインの力の合計
がラインによって船体にかかる力となる。したがってい
かに示すようになる。 FBx=ΣFix,FBy=ΣFiy,.... つぎに、ステップS108で船体にかかる波力の時系列
Cを計算する。この計算は波力データ、波高、波周期か
ら計算する。この力Cも6自由度で評価し、時間によっ
て変化する。規則波(波高、周期などが一定の波)であ
れば正弦波になる。
【0016】Fjx=Fjx´sinωt+θxjy=Fjy´sinωt+θyjz=Fjz´sinωt+θzjx=Mjx´sinωt+θMxjy=Mjy´sinωt+θMyjz=Mjz´sinωt+θMzjx´〜Mjz´:振幅 t:時間 ω:角振動数 θx 〜θMz:位相 実際の海洋波は、不規則であるが、規則波の合成で表す
ことができる。 FCx=ΣFjx,FCy=ΣFiy,.... 次に、ステップS109で船体の運動方程式を力A,
B,Cを外力として作成する。一般の振動の運動方程式
で表すことができる。
【0017】
【数1】 次に、ステップS110で船体の運動方程式を解き、数
値積分法によりΔt秒後の船体位置、速度、加速度を求
める。これには例えば、線形加速度法、ウィルソンθ法
などがある。次に、ステップS111でΔt秒後の各ラ
イン張力Dを計算する。ステップS110でΔt秒後の
船体位置が求められる。
【0018】図8はΔt秒後の船体と係船ラインおよび
船体にかかる力を示す図である。
【0019】同図に示すように、Δt秒後の力F2 は、
ラインが伸びたことにより上昇する。現在のラインの長
さをL1 、張力をF1 、弾性係数をK、Δt秒後のライ
ンの長さをL2 とすると、Δt秒後の張力F2 は、以下
のように示される。 F2 =F1 +K(L2 −L1 ) 次に、ステップS112でΔt秒後の係留力および防舷
材反力を計算する。計算結果Dから係留力を再計算す
る。船体位置から防舷材の収縮率を計算し、防舷材反力
を算出する。すなわち、Δt秒後のライン張力を各自由
度ごとに合成する(力Bと同じ計算)。
【0020】船体の移動により防舷財が縮む。Δt秒後
の船体位置によって防舷材の圧縮割合がA%になると、
反力は以下のようになる。 F=KB ×(100−A)/100 各防舷材の反力も、ライン張力と同じように各自由度ご
とに合成される。
【0021】次にステップS113で繰り返し計算用の
数値を代入する。すなわち、Δt秒後の位置、速度、加
速度、Δt秒後の波力(C)、Δt秒後の係留力と防舷
材反力をBに入力する。
【0022】所定の回数だけ、船体の運動方程式を立て
て、それを解くことを繰り返した後、ステップS112
からステップS114に進む。
【0023】ステップS114では、各ライン張力の統
計的処理が成される。すなわち、各ラインの最大、最
小、平均、変動周期が求められ、設定値以上になってい
るラインにマーキングが施される。
【0024】次に、ステップS115において、各ライ
ンの張力予測値、調整が必要なラインの表示または、記
録紙に印刷が行われる。このラインの調整とはラインの
張力が管理値以内に入るようにウィンチおよびブレーキ
で引っ張り具合を調整する。ライン張力が高いときはブ
レーキを緩め、低いときはウィンチを巻き上げて調整す
る。
【0025】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の係船ラ
イン張力監視システムでは、船体が関係する領域の将来
の気象海象予報情報を考慮して係船ラインの張力が予測
されるので、確実で、時間の余裕のある係船ライン管理
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本船が荷役をするために桟橋に保持されてい
る様子を示す正面図である。
【図2】 本船が荷役をするために桟橋に保持されてい
る様子を示す平面図である。
【図3】 本発明の係船ライン監視システムの構成を示
す図である。
【図4】 係留力計算プログラムの処理を示すフローチ
ャートである。
【図5】 本船にかかる力のかかりかたを示す図であ
る。
【図6】 定常外力Aを示す図である。
【図7】 図7(a)、(b)、(c)は一本のライン
によって船体にかかる力を示す図である。
【図8】 Δt秒後の船体と係船ラインおよび船体にか
かる力を示す図である。
【図9】 図9は、従来の係船ライン張力監視システム
を示す図である。
【符号の説明】
11…本船 15…係船ライン 16…フック 17…ウィンチ 20…パソコン 21…各測定装置 22…データファイル
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−64692(JP,A) 特開 昭52−43283(JP,A) 特開 昭49−42091(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B63B 21/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船体を保持する係船ラインの張力を監視
    する係船ラインの張力監視システムであって、桟橋形状データ及び船体データを入力する手段と、 前記船体が関係する領域の現在の気象海象情報を入力す
    る手段と、 前記係船ラインの現在の張力を検出する手段と、 前記領域における将来の気象海象予報情報を入力する手
    段と、 前記現在の気象海象情報、前記現在の張力、および前記
    将来の気象海象予報情報に基づいて所定時間後の前記係
    船ラインの張力情報を出力する張力情報出力手段と、を
    具備することを特徴とする係船ライン張力監視システ
    ム。
  2. 【請求項2】 船体を保持する係船ラインの張力を監視
    する係船ラインの張力監視システムであって、桟橋形状データ及び船体データを入力する手段と、 前記船体が関係する領域の現在の気象海象情報を入力す
    る手段と、 前記係船ラインの現在の張力を検出する手段と、 前記領域における将来の気象海象予報情報を入力する手
    段と、前記船体にかかる定常外力、係船力、及び波力の時系列
    を外力として前記船体の運動方程式を作成する手段と、 前記運動方程式を解いて得た所定時間後の船体の位置及
    び前記現在の張力に基づいて所定時間後の前記係船ライ
    ンの張力を算出する手段と 所定時間後の前記係船ライン
    の張力情報を出力する張力情報出力手段と、を具備する
    ことを特徴とする係船ライン張力監視システム。
JP04970194A 1994-02-23 1994-02-23 係船ライン張力監視システム Expired - Fee Related JP3450410B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04970194A JP3450410B2 (ja) 1994-02-23 1994-02-23 係船ライン張力監視システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04970194A JP3450410B2 (ja) 1994-02-23 1994-02-23 係船ライン張力監視システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07232693A JPH07232693A (ja) 1995-09-05
JP3450410B2 true JP3450410B2 (ja) 2003-09-22

Family

ID=12838496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04970194A Expired - Fee Related JP3450410B2 (ja) 1994-02-23 1994-02-23 係船ライン張力監視システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3450410B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101739260B1 (ko) * 2012-12-20 2017-05-24 요코하마 고무 가부시키가이샤 공기식 방현재의 가이로프의 장력 검지 시스템 및 공기식 방현재

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4798346B2 (ja) * 2005-09-06 2011-10-19 独立行政法人海上技術安全研究所 係船管理支援システム
JP2007186106A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 浮体構造物の挙動解析装置及び挙動解析方法
KR101321710B1 (ko) * 2012-04-09 2013-10-28 마이클 명섭 리 계류라인의 실시간 모니터링을 이용한 해양 구조물의 정적 및 동적 포지셔닝 시스템 및 방법
KR102196354B1 (ko) * 2017-03-30 2020-12-30 (주)비앰아이 미모사 소프트웨어와 연계된 계류 해석 처리 장치 및 그 방법
KR102557243B1 (ko) 2018-11-26 2023-07-18 데이진 가부시키가이샤 계선삭 감시 시스템, 계선 관리 시스템, 계선삭 감시 방법, 및 계선 관리 방법
CN112758279B (zh) * 2021-01-22 2022-07-15 中海油能源发展股份有限公司存续 一种fpso单点系泊系统受力异常诊断方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101739260B1 (ko) * 2012-12-20 2017-05-24 요코하마 고무 가부시키가이샤 공기식 방현재의 가이로프의 장력 검지 시스템 및 공기식 방현재

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07232693A (ja) 1995-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8041473B2 (en) Method and system for assisting steering and mooring alongside of vessels
JP3450410B2 (ja) 係船ライン張力監視システム
Acanfora et al. Towards a method for detecting large roll motions suitable for oceangoing ships
US3722268A (en) Load indicator for mooring line
Schelfn et al. The vessel in port: Mooring problems
CN114705342B (zh) 趸船码头缆绳受力实时监测及安全预警系统及方法
JP6492387B1 (ja) Gm計算システム、方法及びプログラム
JP2021160427A (ja) 走錨リスク評価プログラム、走錨リスク評価システム、及び走錨リスク回避システム
GB1595045A (en) Mooring systems
JP4798346B2 (ja) 係船管理支援システム
JP2002211478A (ja) 係船索監視装置
JP2002149767A (ja) 港湾における船舶の運用管理システム及びその運用管理方法
JP3500001B2 (ja) 避航操船支援装置
JP3897398B2 (ja) 湾水振動を考慮した波浪強制力の測定方法
JP2021160427A5 (ja)
Lacey et al. Improved passage planning using weather forecasting, maneuvering guidance, and instrumentation feedback
JP2021121560A (ja) 吊荷の動揺推定方法
CN114906279B (zh) 一种海工船动态检测智能定距侧靠系统及方法
JP2500234B2 (ja) 荒天航法援助装置
Sichkarev et al. Recording of the ship’s motion in operation on irregular waves and its processing
KR102078962B1 (ko) 선박의 복원성능 실시간 확인장치
JPH05174299A (ja) 船舶用坐礁予防警報装置
JPS61207290A (ja) 係船索自動制御装置
Frajka-Williams RV Walton Smith Cruise WS17305, 31 Oct-10 Nov 2017, Miami–Miami. MerMEED microstructure cruise report
US7082355B1 (en) Wake wash severity monitor for high speed vessels

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees