JP5130869B2 - バラ荷用ヤード管理システム - Google Patents

Description

この発明は、チップやコークス等のバラ積みされたバラ荷を陸上のストックヤードに一旦貯蔵し、使用時に貯蔵場所から必要量を搬出するバラ荷用ヤードシステムのうち、貯蔵されたバラ荷の山の内部の状態（例えば温度やガス濃度）を随時計測することで、バラ荷の品質監視を効率的に行うバラ荷用ヤード管理システムに関するものである。

図１５は従来のバラ荷用ヤード管理システムの全体構成を示す概略構成図、図１６はヤード上に積み付けたバラ荷の山とそれに挿し込まれたセンサの配備状況を示す概略図である。
図において、１はチップやコークス等のバラ積みされたバラ荷７を一旦貯蔵するために陸上に設けられたストックヤード、２ａは船からのバラ荷７をストックヤード１へ搬送するためのベルトコンベヤ、３はベルトコンベヤ２ａにより搬送されたバラ荷７をストックヤード１上の計画した積み付け位置に落とし、銘柄毎に管理しながらストックヤード１上に積み付ける機械であるスタッカ、４は銘柄毎に管理され積み付けられたストックヤード１のバラ荷７の山の所定の位置に移動してバラ荷７を掻き取り、ベルトコンベヤ２ｂに乗せるためのリクレーマ、９はヤード管理建物内の中央監視システムに設置されたヤード管理計算機、１０はバラ荷７の山の各種情報をヤード管理計算機９へ伝送する情報伝送路、２２はストックヤード１上に積み付けられたバラ荷７の山に挿し込まれた棒状の温度検出器やガス検出器等からなる複数の有線センサ、２３は複数の有線センサ２２が接続された情報伝送路１０上に設けられたリモート入出力装置及びヤード通信装置である。
チップやコークス等のバラ積みされたバラ荷７を船からベルトコンベヤ２ａを介して、陸上のストックヤード１に搬送し、スタッカ３と呼ばれる機械で、ストックヤード１上の計画した積み付け位置にバラ荷７を落とし、銘柄毎に管理しながらストックヤード１上に、図１６に示すようなバラ荷７の山を積み付ける。一旦積み付けたバラ荷７を搬出使用するときは、銘柄毎に管理されて積み付けられたバラ荷７の山の所定の位置に、リクレーマ４と呼ばれる機械を移動し、バラ荷７の山を掻き取り、ベルトコンベヤ２ｂに送り、目的の使用場所まで搬送する。ストックヤード１では、積み付けたバラ荷山の性質により、風による粉塵飛散、酸化・発酵や太陽光などによる自然発火などの危険性が考えられる。そのため、長いコードの付いた棒状の温度検出器やガス検出器等からなる複数の有線センサ２２を積み付けたバラ荷山の主要な場所に複数本挿し込み、積み付けられたバラ荷山の温度分布やガス濃度分布等を中央監視システムのヤード管理計算機９に送り、監視している。

また、従来技術として、それぞれ固有のＩＤを持ち、設置点となる現在位置情報を認識して自動登録する、例えば無線タグと一体化したセンサを用い、通信によりその計測情報を中央の監視制御室に送信することにより、プラントの運転状況を把握するためのデータを高密度に計測し、そのための管理を容易にした自己位置登録型センサ、およびプラント監視装置、ならびに自己位置登録型センサを用いたプラント監視方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１０２６９３号公報

従来のバラ荷用ヤード管理システムでは、長いコードの付いた棒状の温度検出器やガス検出器等からなる複数の有線センサ２２を積み付けたバラ荷山の主要な場所に複数本挿し込むという有線センサ２２の配備作業は、足元の不安定なバラ荷の山に直接登って実施する作業となるので、荷崩れや高温部分での作業になる可能性もあり危険を伴う。また、ストックヤード１からリクレーマ４を使って搬出する際には、あらかじめ挿入した有線センサ２２を撤去する作業が必要となる。これらの有線センサ２２の配備作業や撤去作業は、広大な現場に出向いて行うことから時間的にも大きな損失となっている。また、作業現場は、粉塵も多く、マスクの着用なども必要で作業環境は良くないという問題がある。
したがって、ストックヤード管理者が直接ストックヤードに出向いて有線センサを配備、撤去作業を行わずに、ヤード状態を管理するとともに、効率的なストックヤード操業を実現することは、危険と時間的損失を抑制するのに極めて効果的であると言える。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、貯蔵されたバラ荷の山の内部の状態（例えば温度やガス濃度）を随時計測することで、ヤード管理者が現場に出る機会を減らすことにより、危険と時間的損失を抑制できるバラ荷用ヤード管理システムを提供するものである。

この発明に係るバラ荷用ヤード管理システムにおいては、バラ積みされたバラ荷を陸上のストックヤードに一旦貯蔵し、使用時に貯蔵場所から必要量を搬出するものにおいて、ストックヤードにバラ物を貯蔵する際に、バラ荷の積み付けと同時にセンサを投入するセンサ投入装置を有するスタッカを備えたものである。
また、使用時に貯蔵場所からバラ荷を搬出する際に、バラ荷に混入されているセン
サを分離回収するセンサ分離回収装置を有するリクレーマを備えたものである。

この発明によれば、ヤード管理者が現場に出て温度測定器など棒状のセンサを挿入する作業や、搬出開始前にセンサを撤去する作業、すなわち人が現場に出る機会を減らすことで、危険と時間的損失を抑制できる効果がある。

さらに、温度測定器など棒状のセンサを表面から挿入するのに対し、積み付けと同時に投入することで山の内部の任意の位置にセンサを入れることが可能となり、きめ細かいヤード管理が可能となる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるバラ荷用ヤード管理システムの全体構成を示す概略構成図、図２はこの発明の実施の形態１におけるバラ荷用ヤード管理システムのスタッカの構成例を示す側面図、図３はこの発明の実施の形態１におけるバラ荷用ヤード管理システムのリクレーマの構成例を示す側面図、図４はこの発明の実施の形態１におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサの構成例を示すブロック図である。

図１において、１はチップやコークス等のバラ積みされたバラ荷７を一旦貯蔵するために陸上に設けられたストックヤード、２ａは船からのバラ荷７をストックヤード１へ搬送するためのベルトコンベヤ、３はベルトコンベヤ２ａにより搬送されたバラ荷７をストックヤード１上の計画した積み付け位置に落とし、銘柄毎に管理しながらストックヤード１上に積み付ける機械であるスタッカ、４は銘柄毎に管理され積み付けられたストックヤード１のバラ荷７の山の所定の位置に移動してバラ荷７を掻き取り、ベルトコンベヤ２ｂに乗せるためのリクレーマ、７はチップやコークス等のバラ積みされたバラ荷で、ベルトコンベヤ２ａで搬送され、ストックヤード１で山のように積み付けられる。８は複数のヤード通信装置、９はヤード管理建物内の中央監視システムに設置されたヤード管理計算機、１０は複数のヤード通信装置８に接続され、バラ荷７の山の各種情報（温度情報やガス濃度情報等）をヤード管理計算機９へ伝送する情報伝送路である。複数のヤード通信装置８は、ストックヤード１に積み付けられたバラ荷７の山の中にセンサ６を投入し、その投入されたセンサ６から各種センサ情報（センサ識別情報、センサ投入位置情報）を入手し、情報伝送路１０を介して中央監視システムに設置されたヤード管理計算機９に伝送する。

図２はこの発明で使用するスタッカ３の基本構成例を示している。図２において、３はスタッカ、５はスタッカ３に具備されるセンサ投入装置、６はセンサ投入装置５により投入されるセンサ、７は搬送されるバラ荷である。ストックヤード１のベルトコンベヤ２ａにて搬送されてきたバラ物の荷をスタッカ３機内のコンベヤに移動し、このスタッカ３機内のコンベアを移動する際に、上記センサ投入装置５より移動中のバラ荷７にセンサ６を投入する。そして、センサ６が投入されたバラ荷７をスタッカ３により所望のヤード位置に落下させ、銘柄毎に管理しながらストックヤード１上にバラ荷山を積み付ける。

次に動作について説明する。
センサ投入装置５により投入されるセンサ６は、投入の前にセンサ識別情報、すなわち測定データ発信元を明確にするための数値、コードからなるセンサ識別情報を予め書き込まれており、そのセンサ識別情報は、ストックヤード１内に同時に複数同じものが無いように管理されているものとする。投入されバラ荷７に混入されたセンサ６は、測定データである計測情報（温度情報やガス濃度情報等）とともにこのセンサ識別情報も外部に送信する機能を有しているものとする。スタッカ３で積み付ける際に、スタッカ３の現在走行位置、積み付け量からセンサ位置を求め、センサ投入装置５でセンサ６をスタッカ３機内のコンベヤ上に投入する。センサ識別情報とセンサ投入位置情報をヤード管理計算機９に情報伝送路１０を使い伝送する。ヤード管理計算機９は、その後、複数のヤード通信装置８が受信する各センサ６から送られてくる温度情報やガス濃度情報などの計測情報をセンサ識別情報及びセンサ投入位置情報と関連付けして管理することができる。

図３はこの発明で使用するリクレーマ４の基本構成例を示している。図３において、４は銘柄毎に管理され積み付けられたストックヤード１のバラ荷７の山の所定の位置に移動してバラ荷７を掻き取り、ベルトコンベヤ２ｂに乗せるためのリクレーマ、６はバラ荷７の山に混入されているセンサ、７は混入されたセンサ６とともに搬出されるバラ荷、１１はリクレーマ４機内のコンベヤの途中に設けられたセンサ分離回収装置で、センサ６をバラ荷７から分離回収するためのものである。ストックヤード１のバラ荷７の山から掻き取られたバラ荷７をリクレーマ４機内のコンベヤに移動し、このリクレーマ４機内のコンベヤを移動する際に、上記センサ分離回収装置１１によりバラ荷７からセンサ６を分離回収する。

次に動作について説明する。
銘柄毎に管理され積み付けられたストックヤード１のバラ荷７の山からリクレーマ４によりバラ荷７を掻き取り、バラ荷７とともに混入しているセンサ６をリクレーマ４機内のコンベア上を搬出される。リクレーマ４の中でセンサ６を回収したい場合は、図３に示すように、ヤードベルトコンベヤ２ｂに積むまでの途中で、センサ分離回収装置１１を有するリクレーマ４を適用することで、センサ６が不純物同様無視できない場合には、効率良くバラ荷７から排除することができる。回収方法は、センサ６の材質に対応し、磁力、電磁力、振動など公知の技術でバラ荷７から分離するよう構成すればよく、その構成は特に限定されない。なお、この形式では、リクレーマ４に分離回収装置１１を設けたが、設備によっては、ヤードベルトコンベヤ２ｂで搬送する途中過程に同様の機能を有する分離回収装置を設けることもできる。

図４はこの発明で使用するセンサ６の基本構成例を示している。図４において、センサ６は、以下の構成要素１２〜１７から構成される。すなわち、１２はセンサ制御回路、１３は自己電池内蔵型のセンサ駆動用電源、１４は外部に情報を送信するセンサ通信回路、１５は識別情報などを格納しておく書き換え可能なメモリ、１６は測定対象用のセンシング回路、１７はバラ荷７からセンサ６を分離しやすいように、センサ分離回収装置１１に合った鉄又はアルミニュウム素材を用いた分離用材料であり、センサ６の本体構成部品であるケースあるいは部分的に取り付けられる構成である。
自己電池内蔵型のセンサ駆動用電源１３の種類は、有効時間や環境により最適な電池あるいはコンデンサ、さらに周囲のガスを使用して発電する電池などで構成されればよく、その構成は限定されない。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサの構成例を示すブロック図である。
図５において、センサ６は、以下の構成要素１２〜１７から構成される。すなわち、１２はセンサ制御回路、１３は他励式電源型のセンサ駆動用電源、１４は外部に情報を送信するセンサ通信回路、１５は識別情報などを格納しておく書き換え可能なメモリ、１６は測定対象用のセンシング回路、１７はバラ荷７からセンサ６を分離しやすいように、センサ分離回収装置１１に合った鉄又はアルミニュウム素材を用いた分離用材料であり、センサ６の本体構成部品であるケースあるいは部分的に付けられる構成である。
他励式電源型のセンサ駆動用電源１３は、少なくとも外部からのエネルギーを受信するエネルギー受信回路１３ａと電力変換回路１３ｂとで構成されていればよく、その構成は限定されない。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとセンサメンテナンス装置の構成例を示すブロック図である。
図６において、６はセンサ、１２はセンサ制御回路、１３は自己電池型のセンサ駆動用電源、１４は外部に情報を送信するセンサ通信回路、１５は識別情報などを格納しておく書き換え可能なメモリ、１６は測定対象用のセンシング回路、１７はバラ荷７からセンサ６を分離しやすいように、センサ分離回収装置１１に合った鉄又はアルミニュウム素材を用いた分離用材料であり、センサ６の本体構成部品であるケースあるいは部分的に取り付けられる構成である。１８はセンサメンテナンス装置である。センサ通信回路１４とセンサ制御回路１２とメモリ１５によって、センサメンテナンス装置１８と外部通信を行い、識別情報の書き込みや周囲の所望のデータを測定する機能と測定したデータを外部に送信する機能の設定が行えるようにしたものである。センサメンテナンス装置１８は、識別情報として少なくとも同一ヤード内で同じものが無いよう管理されたコードとし、その他必要により、日時、投入場所などの情報を書き込める。測定機能は、少なくとも１つ以上の温度、圧力、湿度、ガス濃度など要求に応じたセンサを入れるものとする。外部に送信する手段は、電波、光、音など公知の技術による伝送媒体で構成すればよく、電源があるときに伝文開始情報と識別情報と測定データと伝文終了情報を外部に送信し続ける。

実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとセンサメンテナンス装置の信号の流れを示すブロック図、図８はこの発明の実施の形態４におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとヤード通信装置の警報送信時の構成を示すブロック図、図９はこの発明の実施の形態４におけるバラ荷用ヤード管理システムの警報送信時の処理を説明するためのフローチャーである。

図７及び図８において、６はセンサ、８はヤード通信装置、１２はセンサ制御回路、１３はセンサ駆動用電源、１４は外部に情報を送信するセンサ通信回路、１５は識別情報などを格納しておく書き換え可能なメモリ、１６は測定対象用のセンシング回路、１７はバラ荷７からセンサ６を分離しやすいように、センサ分離回収装置１１に合った鉄又はアルミニュウム素材を用いた分離用材料であり、センサ６の本体構成部品であるケースあるいは部分的に取り付けられる構成である。１８はセンサメンテナンス装置である。センサ通信回路１４とセンサ制御回路１２とメモリ１５によって、センサメンテナンス装置１８と外部通信を行い、識別情報の書き込みや周囲の所望のデータを測定する機能と測定したデータを外部に送信する機能の設定が行えるようにしたものである。
図７はセンサ６の構成とセンサメンテナンス装置１８との信号の流れを表しており、識別情報の書き込み機能と周囲の所望のデータを測定する機能と測定したデータを外部に送信する機能を持っている。識別情報は、少なくとも同一ヤード内で同じものが無いよう管理されたコードとし、その他必要により、日時、投入場所などの情報を書き込める。測定機能は、少なくとも１つ以上の温度、圧力、湿度、ガス濃度など要求に応じたセンサを入れるものとする。
また、判定条件と判定値を書き込める機能を持ち、測定データと比較出力機能を有する。外部から識別情報と一致するリセット信号を受信した場合、警報出力を一旦クリアする機能を有する。制御回路１２の中に、図９に示すような警報送信時の処理１９を有している。
外部に送信する手段は、電波、光、音など公知の技術による伝送媒体で構成すればよく、電源があるときに伝文開始情報と識別情報と比較検出情報、あるいは測定データと比較検出情報、および伝文終了情報を外部に送信し続ける。

実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとヤード通信装置と管理計算機とのデータ受信の構成を示すブロック図、図１１はこの発明の実施の形態５におけるバラ荷用ヤード管理システムの情報排他処理を説明するためのフローチャーである。

図１０において、６はセンサ、８はヤード通信装置、９はヤード管理計算機、１２はセンサ制御回路、１３はセンサ駆動用電源、１４は外部に情報を送信するセンサ通信回路、１５は識別情報などを格納しておく書き換え可能なメモリ、１６は測定対象用のセンシング回路、１７はバラ荷７からセンサ６を分離しやすいように、センサ分離回収装置１１に合った鉄又はアルミニュウム素材を用いた分離用材料であり、センサ６の本体構成部品であるケースあるいは部分的に取り付けられる構成である。１８はセンサメンテナンス装置である。
図１０は、ヤード管理計算機９の受信部分の機能を示しており、ヤードのセンサ６からの情報で、不要となったセンサ６の情報を排除するために、有効な識別情報と比較して、無効なものは読み込まない処置を設けたことを特徴とする。ヤード管理計算機９の中に、図１１に示すような情報排他処理２０を有している。

実施の形態６．
図１２はこの発明の実施の形態６におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとセンサメンテナンス装置の信号の流れを示すブロック図、図１３はこの発明の実施の形態６におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとヤード通信装置の送受信の構成を示すブロック図、図１４はこの発明の実施の形態６におけるバラ荷用ヤード管理システムの送信停止の処理を説明するためのフローチャーである。

図１２及び図１３において、６はセンサ、８はヤード通信装置、１２はセンサ制御回路、１３はセンサ駆動用電源、１４は外部に情報を送信するセンサ通信回路、１５は識別情報などを格納しておく書き換え可能なメモリ、１６は測定対象用のセンシング回路、１７はバラ荷７からセンサ６を分離しやすいように、センサ分離回収装置１１に合った鉄又はアルミニュウム素材を用いた分離用材料であり、センサ６の本体構成部品であるケースあるいは部分的に取り付けられる構成である。１８はセンサメンテナンス装置である。センサ通信回路１４とセンサ制御回路１２とメモリ１５によって、センサメンテナンス装置１８と外部通信を行い、識別情報の書き込みや周囲の所望のデータを測定する機能と測定したデータを外部に送信する機能の設定が行えるようにしたものである。
図１３はセンサ６の機能を示しており、外部からの送信停止命令信号を受信する機能を有しており、不要となったセンサの送信を停止するため、外部から送信される識別情報を含む送信停止伝文を受信した場合、送信機能は送信を停止するよう、制御回路１２の中に、図１４に示すような送信停止処理２１を有している。

この発明の実施の形態１におけるバラ荷用ヤード管理システムの全体構成を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態１におけるバラ荷用ヤード管理システムのスタッカの構成例を示す側面図である。 この発明の実施の形態１におけるバラ荷用ヤード管理システムのリクレーマの構成例を示す側面図である。 この発明の実施の形態１におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサの構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサの構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとセンサメンテナンス装置の構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとセンサメンテナンス装置の信号の流れを示すブロック図である。 この発明の実施の形態４におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとヤード通信装置の警報送信時の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４におけるバラ荷用ヤード管理システムの警報送信時の処理を説明するためのフローチャーである。 この発明の実施の形態５におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとヤード通信装置と管理計算機とのデータ受信の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態５におけるバラ荷用ヤード管理システムの情報排他処理を説明するためのフローチャーである。 この発明の実施の形態６におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとセンサメンテナンス装置の信号の流れを示すブロック図である。 この発明の実施の形態６におけるバラ荷用ヤード管理システムに用いられるセンサとヤード通信装置の送受信の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態６におけるバラ荷用ヤード管理システムの送信停止の処理を説明するためのフローチャーである。 従来のバラ荷用ヤード管理システムの全体構成を示す概略構成図である。 ヤード上に積み付けたバラ荷の山とそれに挿し込まれたセンサの配備状況を示す概略図である。

符号の説明

１ ストックヤード
２ａ、２ｂ ベルトコンベヤ
３ スタッカ
４ リクレーマ
５ センサ投入装置
６ センサ
７ バラ荷
８ ヤード通信装置
９ ヤード管理計算機
１０ 情報伝送路
１１ センサ分離回収装置
１２ センサ制御回路
１３ センサ駆動用電源
１４ センサ通信回路
１５ メモリ
１６ センシング回路
１７ 分離用材料
１８ センサメンテナンス装置
１９ 警報送信時の処理
２０ 情報排他処理
２１ 送信停止の処理
２２ 有線センサ
２３ リモート入出力装置とヤード通信装置

Claims (8)

1. バラ積みされたバラ荷を陸上のストックヤードに一旦貯蔵し、使用時に貯蔵場所から必要量を搬出するバラ荷用ヤード管理システムにおいて、
   前記ストックヤードにバラ物を貯蔵する際に、バラ荷の積み付けと同時にセンサを投入
   するセンサ投入装置を有するスタッカを備えたことを特徴とするバラ荷用ヤード管理シス
   テム。
2. 使用時に貯蔵場所からバラ荷を搬出する際に、前記バラ荷に混入されているセンサを分
   離回収するセンサ分離回収装置を有するリクレーマを備えたことを特徴とする請求項１記
   載のバラ荷用ヤード管理システム。
3. センサは、自己電池内蔵型でありかつセンサの分離回収を容易とするために不純物回収
   装置に合わせて、鉄又はアルミニュウムを本体構成部品に含む構造のセンサを用いたこと
   を特徴とする請求項２記載のバラ荷用ヤード管理システム。
4. センサは、他励式電源型でありかつセンサの分離回収を容易とするために不純物回収装
   置に合わせ、鉄又はアルミニュウムを本体構成部品に含む構造のセンサを用いたことを特
   徴とする請求項２記載のバラ荷用ヤード管理システム。
5. センサは、投入前に識別情報を書き込む機能と周囲の所望のデータを測定する機能を有
   し、投入後に識別情報と測定情報を外部に送信する機能を持っており、前記センサからの
   情報を受信してヤード管理に運用することを特徴とする請求項３又は請求項４記載のバラ
   荷用ヤード管理システム。
6. センサは、投入前に識別情報及び判定条件と判定値を書き込む機能と周囲の所望のデータを測定する機能を有し、また、測定データと比較出力機能を有し、判定条件に合致したときに識別情報と該当比較検出信号を発報する機能を持っており、前記センサからの情報を受信してヤード管理に運用することを特徴とする請求項３又は請求項４記載のバラ荷用ヤード管理システム。
7. ヤードのセンサからの情報で、不要となったセンサの情報を排除するために、有効な識別情報と比較して、無効なものは読み込まない受信情報排他処理を行うことを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかに記載のバラ荷用ヤード管理システム。
8. ヤードのセンサからの情報で、不要となったセンサの送信を停止するために、外部からの信号を受けると情報発信を停止する送信停止処理を行うことを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかに記載のバラ荷用ヤード管理システム。

Images