JP4798346B2

JP4798346B2 - 係船管理支援システム

Info

Publication number: JP4798346B2
Application number: JP2005258395A
Authority: JP
Inventors: 敏幸加納; 邦弘星野; 正一原
Original assignee: National Maritime Research Institute
Current assignee: National Maritime Research Institute
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2025-09-06
Also published as: JP2007069718A

Description

本発明は、船舶の桟橋（または岸壁）への係留中において、気象・海象の変化や荷役中の喫水変化などにより係留索に過大な張力が生じるのを防止できるようにするとともに、桟橋に対する船体の位置関係を適切に保てるように、係船状態の監視などを行うための係船管理支援システムに関する。

従来の係船装置では、係留索に適度の張力が保たれるように自動的に係留索の繰出しおよび巻取りを行えるようにしたものが開発されているが、係留索の現状のみならず船体の桟橋（または岸壁）に対する位置関係も含めて総合的に係船状態を監視できるようにしたものは開発されていない。
このため、従来の係船方式では、係留索の張力が安全な範囲に保たれていても、桟橋に対する船体の向きが大幅に変化する場合があり、複数の監視員による係船設備の管理が必要とされている。
特開２００４−１７５１８７号公報

本発明は、係船中に急激な気象・海象の変化や荷役中の喫水変化あるいは潮の干満による水位変化を生じても、船舶の安全性を保持するために係留索について適切に且つ自動的に対処できるようにするとともに、一人の監視員でも係船の管理を的確に行えるようにした係船管理支援システムを提供することを課題とする。

本発明の係船管理支援システムは、船舶に装備された係船用ウインチから桟橋上のボラードに掛け渡される係留索の張力を検出すべく同船舶に設けられた第１検出手段と、上記船舶に装備された複数のカメラによる上記桟橋上の目標物の各映像位置の変化から上記桟橋に対する船体の変位を検出すべく上記船舶に設けられた第２検出手段と、上記第１検出手段の張力検出値に基づき同張力検出値が所要の範囲内に納まるように上記係船用ウインチを制御する第１制御系と、上記第２検出手段における上記船体の変位検出に基づき上記船体の変位速度を検出する船体変位速度検出手段と、上記船体変位速度検出手段の船体変位速度検出値が所定値を超えた際に上記係留索の電磁式開放手段を制御し上記ボラードに対する上記係留索の解放を行う第２制御系とを備えたことを特徴としている。

さらに、本発明の係船管理支援システムは、上記船舶のブリッジに、同船舶の上記桟橋との相対位置関係を上記第２検出手段の相対位置検出値に基づいて示す船体位置表示手段と、上記係留索の張力を上記第１検出手段の張力検出値に基づいて示す張力表示手段と、上記第２制御系により上記係留索が上記ボラードから解放された際に警報を発する警報手段とを具えたモニター装置が設けられていることを特徴としている。

また、本発明の係船管理支援システムは、上記船舶に、同船舶の受けるべき風力および風向の予報を受信するための気象予報受信手段と、上記の風力および風向の予報に基づき上記係留索の張力の変化を予測するための張力演算手段とを備え、同張力演算手段の演算結果に基づき所要時間後の上記張力を予測して上記モニター装置に表示する張力予測表示手段を備えたことを特徴としている。

本発明の係船管理支援システムでは、船舶に装備された係船用ウインチから桟橋上のボラードに掛け渡される係留索の張力が、同船舶に設けられた第１検出手段により絶えず検出されて、その張力検出値が所要の範囲内に収まるように第１制御系により上記係船用ウインチの制御が行われるが、他方において船上の第２検出手段の複数のカメラによる桟橋上の目標物の各映像位置の変化から桟橋に対する船体の変位が検出されて、船体変位速度検出手段が上記第２検出手段における上記船体の変位検出に基づき上記船体の変位速度を検出し、上記船体変位速度検出手段の船体変位速度検出値が所定値を超えた際に上記係留索の電磁式開放手段を制御し上記ボラードに対する解放が第２制御系により行われるので、船体が桟橋に対して異常な姿勢となって船首部または船尾部を衝突させるような事故は十分に防止することができ、特に、桟橋に対する船体の姿勢が異常状態に到達する前に、的確に対処することができるようになる。

そして、上記船舶のブリッジに、同船舶の上記桟橋との相対位置関係を上記第２検出手段の相対位置検出値に基づいて示す船体位置表示手段と、上記係留索の張力を上記第１検出手段の張力検出値に基づいて示す張力表示手段と、上記第２制御系により上記係留索が上記ボラードから解放された際に警報を発する警報手段とを具えたモニター装置が設けられていると、同モニター装置を監視することにより、一人の監視員でも船舶の係船状態を的確に監視することが可能になる。

さらに、上記船舶に、同船舶の受けるべき風力および風向の予報を受信するための気象予報受信手段と、上記の風力および風向の予報に基づき上記係留索の張力の変化を予測するための張力演算手段とを備え、同張力演算手段の演算結果に基づき所要時間後の上記張力を予測して上記モニター装置に表示する張力予測表示手段を備えていると、同モニター装置の監視により安全対策を十分にとることができ、例えば現在桟橋との間で行っている荷役作業が上記緊急制御手段による係船索の解放前に完了できるか否かの判断にも寄与することができる。

図１は本発明の一実施例としての係船管理支援システムを備えた船舶が桟橋に係留されている状態を示す平面図、図２は上記係船管理支援システムにおける制御系およびモニター装置を示す系統図であり、図３は上記係船管理支援システムにおいて用いられる係留索のボラードへの係合手段の一例を示す斜視図である。

図１および図２に示すように、桟橋（または岸壁）１のボラードＡ〜Ｄに、船舶２が船上の電動式または油圧式の係船用ウインチ３ａ，３ｂから繰出される係留索４ａ，４ｂを介し係留されて、第１検出手段５により係留索張力の検出が行われれるようになっており、同船舶２の桟橋１に対する姿勢は、船上に装備された複数のカメラＰ，Ｑ，Ｒによる桟橋１上の目標物（本実施例ではボラードＢ，Ｄ）の各映像位置の変化から桟橋１に対する船体の位置の変化を検出することにより第２検出手段６で求められるようになっている。

そして、船舶２のブリッジに配設されたモニター装置７に、船舶２の桟橋１に対する位置を表示する船体位置表示手段７ａと、各ボラードＡ〜Ｄに掛け渡された係留索４ａ，４ｂの張力を表示する係留索張力表示手段７ｂとが設けられている。

また、第１検出手段５の張力検出値に基づき同張力検出値が所要の範囲内に納まるように係船用ウインチ３ａ，３ｂを制御する第１制御系８と、第２検出手段６の船体変位検出値が所定値を超えた際にボラードＡ〜Ｄに対する係留索４ａ，４ｂの解放を行う第２制御系９とが設けられている。

図３は、上述のボラードＡ（Ｂ〜Ｄ）からの係留索４ａ（４ｂ）の電磁式解放手段９Ａの一例を示しており、係留索４ａ（４ｂ）の先端部に取付けられた金具10にピン11を介し枢着された一対のボラード抱持用爪12ａ，12ｂの各先端部が、相互に昇降制御可能のピン13で閉じられるように構成されている。

そして、ピン13の上昇による爪12ａ，12ｂのボラードＡ（Ｂ〜Ｄ）からの解放は、図２に示す第２制御系９から発信された解放制御信号が、図３に示す電磁式解放手段９Ａ付きアンテナ14へ受信されることにより行われる。
なお、電磁式解放手段９Ａの電源としては、図示しないバッテリーまたは桟橋１における商用電源が用いられる。

さらに、第２検出手段６における船体の変位検出に基づき、桟橋１に対する船体の変位速度を検出する手段（船体変位速度検出手段）15が設けられていて、同手段15で検出された船体変位速度の検出値が所定値を超えた際にボラードＡ〜Ｄに対する係留索４ａ，４ｂの解放を行う緊急制御手段16が、第２制御系９に付設されている。
なお、緊急制御手段16は、第２検出手段６で検出される船体の変位が急速に増大するのに伴い、第１検出手段５で検出される係留索張力が急速に増大して、係留索４ａ，４ｂの破断荷重を超えることが予測される場合も、同係留索４ａ，４ｂの解放を第２制御系９を介して行えるように構成される。

そして、第２制御系９により係留索４ａ，４ｂがボラードＡ〜Ｄから解放された際に赤色発光や音声などの警報を発生する警報手段Ｋも、モニター装置７に設けられている。

また、船舶２には、同船舶２が受けるべき風力および風向の予報を受信するため、図２に示すように、気象予報受信手段17が備えられるとともに、上記の風力および風向の予報に基づき係留索４ａ，４ｂの張力の変化を予測するための張力演算手段18が備えられている。そして、張力演算手段18の演算結果に基づき所要時間後の上記張力を予測して破線などで示す張力予測表示手段も、モニター装置７における張力表示手段７ｂに付設される。なお、船舶２には、同船舶２が受けるべき波浪の予報も受信できるようにして、係留索４ａ．４ｂの張力に及ぼす波浪の影響も考慮することが望ましく、その場合は張力演算手段18に入力されるデータとして波浪の高さが付加される。

本実施例の係船管理支援システムでは、船舶２に装備された係船用電動ウインチ３ａ，３ｂから桟橋１上のボラードＡ〜Ｄに掛け渡される係留索４ａ，４ｂの張力が、同船舶２に設けられた第１検出手段５により絶えず検出されて、その張力検出値が所要の範囲内に収まるように第１制御系８により係船用電動ウインチ３ａ，３ｂの制御が行われるが、他方において船上の第２検出手段６の複数のカメラＰ，Ｑ，Ｒによる桟橋１上の目標物としてのボラードＢ，Ｃの各映像位置の変化から桟橋１に対する船体の変位が検出されて、第２検出手段６の船体変位検出値が所定値を超えた場合には係留索４ａ，４ｂのボラードＡ〜Ｄに対する解放が第２制御系９により行われるので、船体が桟橋に対し異常な姿勢となって船首部または船尾部を衝突させるような事故は十分に防止することができる。

また、第２検出手段６に、カメラＰ，Ｑ，Ｒによる目標物Ｂ，Ｃの映像位置の変化に基づいた船体の変位速度検出手段15が付設されるとともに、同変位速度検出手段15の検出値が所定値を超えた際にボラードＡ〜Ｄに対する係留索４ａ，４ｂの解放を行う緊急制御手段16が第２制御系９に付設されているので、桟橋１に対する船体の姿勢が異常状態に到達する前に、的確に対処することができるようになる。

そして、船舶２のブリッジに、同船舶２の桟橋１との相対位置関係を第２検出手段６の相対位置検出値に基づいて示す船体位置表示手段７ａと、係留索４ａ，４ｂの張力を第１検出手段５の張力検出値に基づいて示す張力表示手段７ｂと、第２制御系９により係留索４ａ，４ｂがボラードＡ〜Ｄから解放された際に警報を発する警報手段Ｋとを具えたモニター装置７が設けられていると、同モニター装置７を監視することにより、一人の監視員でも船舶２の係船状態を的確に監視することが可能になる。

さらに、船舶２に、同船舶の受けるべき風力および風向の予報を受信するための気象予報受信手段17と、上記の風力および風向の予報に基づき係留索４ａ，４ｂの張力の変化を予測するための張力演算手段18とを備え、同張力演算手段18の演算結果に基づき所要時間後の上記張力を予測してモニター装置７の張力表示手段７ｂに表示（図２に破線で表示）する張力予測表示手段を備えているので、同モニター装置７の監視により安全対策を十分にとることができ、例えば現在桟橋１との間で行っている荷役作業が緊急制御手段16による係船索４ａ，４ｂの解放前に完了できるか否かの判断にも寄与することができる。

本発明の一実施例としての係船管理支援システムを備えた船舶が桟橋に係留されている状態を示す平面図である。上記係船管理支援システムにおける制御系およびモニター装置を示す系統図である。上記係船管理支援システムにおいて用いられる係留索のボラードへの係合手段の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１桟橋
２船舶
３ａ，３ｂ係船用ウインチ
４ａ，４ｂ係留索
５第１検出手段
６第２検出手段
７モニター装置
７ａ船体位置表示手段
７ｂ係留索張力表示手段
８第１制御系
９第２制御系
９Ａ電磁式解放手段
10 金具
11 ピン
12ａ，12ｂボラード抱持用爪
13 ピン
14 アンテナ
15 船体変位速度検出手段
16 緊急制御手段
17 気象予報受信手段
18 張力演算手段
Ａ〜Ｄボラード
Ｋ警報装置
Ｐ〜Ｒカメラ

Claims

船舶に装備された係船用ウインチから桟橋上のボラードに掛け渡される係留索の張力を検出すべく同船舶に設けられた第１検出手段と、上記船舶に装備された複数のカメラによる上記桟橋上の目標物の各映像位置の変化から上記桟橋に対する船体の変位を検出すべく上記船舶に設けられた第２検出手段と、上記第１検出手段の張力検出値に基づき同張力検出値が所要の範囲内に納まるように上記係船用ウインチを制御する第１制御系と、上記第２検出手段における上記船体の変位検出に基づき上記船体の変位速度を検出する船体変位速度検出手段と、上記船体変位速度検出手段の船体変位速度検出値が所定値を超えた際に上記係留索の電磁式開放手段を制御し上記ボラードに対する上記係留索の解放を行う第２制御系とを備えたことを特徴とする、係船管理支援システム。
上記船舶のブリッジに、同船舶の上記桟橋との相対位置関係を上記第２検出手段の相対位置検出値に基づいて示す船体位置表示手段と、上記係留索の張力を上記第１検出手段の張力検出値に基づいて示す張力表示手段と、上記第２制御系により上記係留索が上記ボラードから解放された際に警報を発する警報手段とを具えたモニター装置が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の係船管理支援システム。
上記船舶に、同船舶の受けるべき風力および風向の予報を受信するための気象予報受信手段と、上記の風力および風向の予報に基づき上記係留索の張力の変化を予測するための張力演算手段とを備え、同張力演算手段の演算結果に基づき所要時間後の上記張力を予測して上記モニター装置に表示する張力予測表示手段を備えたことを特徴とする、請求項２に記載の係船管理支援システム。