JP5248706B1 - 移水制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】船体が異常傾斜状態になったときに作動し、船体の異常傾斜をバラスト水の移水により自動的に復原させる移水制御システムを提供する。
【解決手段】複数のタンクのうち、バラスト水が移水される排水タンクと注水タンクとの組合せを決定する移水パターン決定部１１と、移水パターン決定部により決定された組合せが記憶される移水パターン記憶部１２と、移水パターン記憶部を参照して、排水タンクと注水タンクとの組合せを特定した上で、特定された排水タンクと注水タンクとを連結する連結管３に設けられている開閉弁４を開放する制御部１３と、船体の傾きを検知するセンサ６と、を備え、制御部は、センサが検知した船体の傾きが所定の移水開始角度より大きいときに、開閉弁を開放する。
【選択図】図１

Description

本発明は、船体が異常傾斜状態になったときに作動し、船体の異常傾斜をバラスト水の移水により自動的に復原させる移水制御システムに関するものである。

船体は重心が高くなると転覆しやすくなるので、重心を低く保ちバランスを取る必要がある。この重心は積荷の量などにより移動するものであるから、積荷の量などの変化によっても船体が傾かない仕組みが必要である。その仕組みとして、船体に専用のタンクを備え、このタンクに海水を注入して、海水の量により船体のバランス（姿勢）を取る構造が知られている。この専用のタンクは「バラストタンク」と呼ばれる。貨物船などは、積荷が少ないときは、バラストタンクに海水を注入し、積荷が多いときはバラストタンクの海水を排水して、バランスを保つ。このようなバラストタンクは複数備えられていて、各バラストタンクに積載されているバラスト水の量を調整し、船体の幅方向の傾斜（ヒール）や船首または船尾方向の傾斜（トリム）の調整も行う。

各バラストタンクに積載されているバラスト水の量は、バラストタンク間でのバラスト水の移水により調整することができる。そのための連結管がバラストタンク間に配置されている。この連結管には開閉弁（バルブ）が設置されていて、また、連結管にはバラスト水を移水するためのバラストポンプが接続されている。バラスト水を移水するときは、排水タンクと注水タンクのバルブを開放し、その後、連結管の開閉弁が開放された状態で、バラストポンプを駆動させてバラスト水の移水を行う（例えば、特許文献１を参照）。

バルブやバラストポンプを動作させるには大きな電力を必要とする。よって、これらの動作電源は動力用電源である。動力用電源は、通常状態では正常に動作しているので、バルブとバラストポンプを動作させることできる。また、通常の動力用電源が停電した場合は、船体に備わっている非常用電源としての発電機から電源が供給可能である。よって、動力用電源が停電しても、発電機が動作可能であれば、バルブとバラストポンプを動作させることができる。

しかし、船体が大きく傾斜した「異常傾斜状態」では、動力用電源が停電し、かつ、発電機も動作しない状態に成り得る。このような異常傾斜状態のときに、バラスト水の移水によって船体の重心を移動させないと、船体は転覆することになる。したがって、何らかの方法で船体のバランスを復原させなければならないが、動力用電源も非常用電源も供給されない状態下では、バルブやバラストポンプによるバラスト水の移水はできない。

すなわち、異常傾斜状態になり、バラストポンプによるバラスト水の移水ができない状態になったときは、船体の転覆を免れることは困難であり、多くの人命に関わる事態になる。このようなときこそ、少しでも転覆までの時間を確保し、また、少しでも、船体のバランスを復原させることができれば、乗組員の避難誘導等を十分にすることができ、多くの人命が救われることとなる。よって、従来のバルブとバラストポンプを利用できないときであっても、バラスト水の移水を行うことができる仕組みが望まれている。

また、上記のような異常傾斜状態（動力用電源や非常用電源が喪失状態）にあっても、蓄電池等による電力供給は可能である。

特開昭５４−５３４８９

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、通常電源や非常用電源による電力供給が不能な異常傾斜状態であっても、バラスト水の移水により船体のバランスを復原させる移水制御システムを提供することを目的とする。

本発明は、バラスト水を積載可能なタンクを複数備えた船体の傾斜を制御するために、上記複数のタンク間でのバラスト水の移水を制御する移水制御システムであって、上記複数のタンクのうち、上記バラスト水が移水される排水タンクと注水タンクとの組合せを決定する移水パターン決定部と、上記移水パターン決定部により決定された上記組合せが記憶される移水パターン記憶部と、上記移水パターン記憶部を参照して、上記排水タンクと上記注水タンクとの組合せを特定した上で、上記特定された上記排水タンクと上記注水タンクとを連結する連結管に設けられている開閉弁を開放する制御部と、上記船体の傾きを検知するセンサと、を備え、上記移水パターン記憶部には、上記排水タンクと上記注水タンクとの組合せが移水順位と関連付けて複数記憶されていて、上記制御部は、上記センサが検知した上記船体の傾きが所定の移水開始角度より大きいときに、上記移水パターン記憶部に記憶されている上記移水順位に基づいて上記排水タンクと上記注水タンクとの組合せを特定し、上記特定された排水タンクと注水タンクとを連結する連結管に設けられている開閉弁を開放する、ことを主な特徴とする。

本発明によれば、通常電源や非常用電源による電力供給が不能な異常傾斜状態であっても、バラスト水の移水により船体のバランスを復原させることができる。

本発明に係る移水制御システムの実施の形態を示す全体構成図である。 上記移水制御システムにおいて実行される全体的な処理の流れの例を示すフローチャートである。 上記移水制御システムにおいて実行される移水処理の流れの例を示すフローチャートである。 上記移水処理において実行される第１注排水処理の流れの例を示すフローチャートである。 上記移水処理において実行される第２注排水処理の流れの例を示すフローチャートである。 上記移水処理に用いられる移水パターンの例であって、移水順位と移水パターンが１対１に関連付けられている例を示す図である。 上記移水パターンの別の例であって、１つの移水順位に複数の移水パターンが関連付けられている例を示す図である。 上記移水パターンのさらに別の例であって、移水開始角度に応じた移水順位と移水パターンが１対１に関連付けられている例を示す図である。 上記移水パターンのさらに別の例であって、移水開始角度に応じた移水順位に複数の移水パターンが関連付けられている例を示す図である。

●移水制御システムの全体構成 本発明に係る移水制御システムの実施の形態について、図を用いながら説明する。図１は、本実施の形態に係る移水制御システム１００の全体構成図である。図１に示すように、移水制御システム１００は、システム全体の動作制御をする制御装置１と、複数のバラストタンク２と、各バラストタンク２を相互に連結する連結管３と、連結管３を介して各バラストタンク２からバラスト水を排水するとき、または、各バラストタンク２へバラスト水を注入するときに開放されるバルブである開閉弁４と、各バラストタンク２に積載されているバラスト水の量を計測する液位センサ５と、船体（不図示）の傾斜角度（傾き）を計測するセンサである傾斜センサ６と、を有してなる。

制御装置１は、液位センサ５により計測される各バラストタンク２の液位に基づいて、後述する移水パターンを決定する処理等を実行する。また、制御装置１は、傾斜センサ６により計測される船体の傾斜角度に基づいて、移水パターンに基づく開閉弁４の開閉動作を制御する。

バラストタンク２は、船体の貨物保管庫と船底との間や、貨物保管庫と左舷壁または右舷壁との間などに配置される。少なくとも、左舷および右舷のそれぞれにおいて、複数のバラストタンク２が配置されている。バラストタンク２の配置態様は種々の形態がある。例えば、左舷と右舷の船首と船尾にそれぞれ１つ以上のバラストタンク２が配置される態様、左舷と右舷にそれぞれ配置された各バラストタンク２が、上下に分かれて配置される態様、およびこれらを組合せた態様などである。

連結管３は、各バラストタンク２を相互に連結するパイプであって、バラストタンク２間におけるバラスト水の移水に用いられる。バラストタンク２との接続部近傍の連結管３には、後述する開閉弁４が設置されている。

開閉弁４は、各バラストタンク２と各連結管３との接続部に設置されているバルブである。開閉弁４は、異常傾斜状態（動力用電源や非常用電源が喪失状態）において動力用電源非常用電源からの電力供給が無くとも、蓄電池（バッテリー）等の緊急用電源から供給される電力で開閉動作をするものである。開閉弁４の開閉動作は後述する制御部１３の制御による。

液位センサ５は、各バラストタンク２に設置されているセンサであって、バラストタンク２に積載されているバラスト水の液位を計測する。液位センサ５は、各バラストタンク２のバラスト水の液位に基づく計測信号を制御装置１に向けて出力する。

傾斜センサ６は、船体の傾斜角度を計測するセンサである。傾斜センサ６は、傾斜角度に基づく計測信号を制御装置１に向けて出力する。なお、傾斜センサ６は、複数設置されていてもよい。

制御装置１は、コンピュータであって、移水パターン決定部１１と、移水パターン記憶部１２と、制御部１３と、選択部１４と、タイマー１５（時間計測部）と、を有してなる。制御装置１が備える各部は、制御装置１を構成するコンピュータのハードウェア資源と制御装置１において動作するコンピュータ・ソフトウェアの協働により、後述する所定の処理を実行するよう動作する。

移水パターン決定部１１は、複数のバラストタンク２の組合せからなる移水パターンを決定する処理を実行する。移水パターンは、バラスト水の移水元である排水タンクとバラスト水の移水先である注水タンクとの組合せからなる情報である。移水パターン決定部１１は、例えば、液位センサ５により計測される各バラストタンク２の液位に基づいて、排水タンクと注水タンクを決定する。移水パターン決定部１１は、この決定された排水タンクと注水タンクの組合せによって当該移水パターンにおいて開放されるべき開閉弁４の組合せも決定する。

ここで、移水パターンの例を説明する。ここでは、同一形状（同一容量）のバラストタンク２が左舷と右舷のそれぞれにおいて上下に配置されている態様であって、左舷と右舷の両方とも、上側のバラストタンク２の液位が下側のバラストタンク２の液位よりも高い場合を想定する。すなわち、左舷と右舷の上側のいずれかのバラストタンク２内のバラスト水の全部又は一部が、左舷と右舷の下側のいずれか又は双方のバラストタンク２に移水可能な状態である。この状態でバランスを維持している船体が、何らかの事情により左舷側に大きく傾いて、異常傾斜状態になったとき、右舷の上側のバラストタンク２から右舷の下側のバラストタンク２にバラスト水を移水させれば、船体のバランスを復原させることができる。

この場合の排水タンクは「右舷の上側のバラストタンク２」であり、注水タンクは「右舷の下側のバラストタンク２」となる。また、右舷の上側のバラストタンク２に設置されている開閉弁４が排水弁、右舷の下側のバラストタンク２に設置されている開閉弁４が注水弁となる。このように、移水パターンは、排水タンクと注水タンクの液位に基づく組合せと、これらタンクに設置されている開閉弁４の組合せによって適宜決定される情報である。

移水パターンは、バラスト水の位置エネルギーによって移水が行えるように、各バラストタンク２に積載されているバラスト水の量（液位）と、傾斜センサ６が計測した傾斜角度および傾斜方向に基づいて決定される。

また、例えば、船体が左舷側に傾いているときは、船体の左舷の上側に設置されているバラストタンク２が排水タンクとして選択されてもよい。この場合、船体の右舷の下側に設置されているバラストタンク２が注水タンクとして選択されればよい。一方、船体が右舷側に傾いているときは、船体の右舷の上側に設置されているバラストタンク２が排水タンクとして選択され、船体の左舷の下側に設置されているバラストタンク２が注水タンクとして選択されればよい。このように船体の傾きによって排水タンクと注水タンクの組合せは決定されて、さらに、各バラストタンク２に積載されているバラスト水の容量によって、特定のバラストタンク２の間で排水タンクと注水タンクの組合せが特定される。

このように、船体の傾き方向に応じて排水タンクと注水タンクを特定した上で、バラストポンプを用いることなく、バラスト水の位置エネルギーによってバラスト水の移水を行うことができる。

なお、移水パターンは、バラスト水の液位に基づいて算出される移水重量モーメントに基づいて決定されてもよい。移水重量モーメントについては、後述する。

また、ここでは、排水タンクの数（Ｍ）と注水タンクの数（Ｎ）は１対１を例示しているが、本発明においては、これに限らず、例えば、Ｍ（≧２）：１や１：Ｎ（≧２）あるいは、Ｍ（≧２）：Ｎ（≧２）であってもよい。

移水パターン記憶部１２は、決定された移水パターンを記憶する処理を実行する。移水パターン記憶部１２は、移水パターンに識別子を付与して（識別子と関連付けて）記憶する。

なお、移水パターン記憶部１２には、移水パターンの他、後述する移水開始角度、移水停止角度、所定時間など、移水制御システム１００の動作に必要な情報が記憶されているものとする。

制御部１３は、傾斜センサ６から出力される計測信号に基づいて、船体の傾斜角度を算出する計測処理を実行する。また、制御部１３は、傾斜角度の計測処理によって測定された船体の傾斜角度が、所定の移水開始角度を超えているか否かの判定処理を実行する。また、制御部１３は、移水開始角度を超えていると判定されたとき、移水パターン記憶部１２を参照して、移水パターンを決定する処理を実行する。また、制御部１３は、決定された移水パターンに基づいて、注水タンクと排水タンクの組合せを決定する処理を実行する。また、制御部１３は、決定された注水タンクと排水タンクの組み合わせに基づいて、バラスト水の移水のために開放する必要がある開閉弁４を制御し、当該開閉弁４を開放させる。

なお、制御部１３は、後述するタイマー１５により移水開始角度になってからの経過時間を計測し、計測された経過時間が、所定時間よりも長いときに、移水パターンを決定して、開閉弁４を動作させる処理を実行してもよい。

また、制御部１３は、傾斜センサ６が計測した船体の傾斜角度が所定の移水停止角度よりも小さくなったときに、開放されていた開閉弁４を閉じるように制御してもよい。

選択部１４は、移水パターン記憶部１２に記憶される移水パターンにおける排水タンクと注水タンクの組合せを、複数のバラストタンク２の中から選択する処理を実行する。

また、選択部１４は、液位センサ５により計測される各バラストタンク２の液位に基づいて、バラストタンク２ごとの移水重量モーメントを算出する処理を実行する。また、選択部１４は、移水重量モーメントに基づいて注水タンクと排水タンクとの組合せを選択する処理を実行する。

なお、選択部１４は、移水重量モーメントを、各バラストタンク２に積載されているバラスト水の容量と、船体のセンターラインから各バラストタンク２までの距離に基づいて算出してもよい。

ここで、排水タンクの移水重量モーメントは、注水タンクの移水重量モーメントよりも大きい。

タイマー１５は、時間計測部であって、傾斜センサ６により計測された船体の傾斜角度が移水開始角度を超えたときに、移水開始角度を超えた状態になってからの経過時間を計測する。

以上の構成を備える制御装置１を有する移水制御システム１００は、傾斜センサ６の計測結果に基づいて、船体が異常傾斜状態にあると判定したときは、所定の移水パターンに基づいてバラスト水の移水が行われるように、緊急用電源等により動作可能な開閉弁４を制御する。

注水タンクと排水タンクの組合せは、バラスト水の位置エネルギーによって移水可能な組合せであるから、動力用電源や非常用電源が使用できない異常傾斜状態であっても、バラスト水を移水させることができる。すなわち、移水制御システム１００によれば、通常ではバラスト水の移水を実行することができなくなる異常傾斜状態においても、バラスト水を移水させて船体の転覆を防ぐ、あるいは、船体が転覆するまでの時間を引き延ばして、船員等の避難誘導をする時間的余裕を得ることができる。

また、移水制御システム１００によれば、船体の傾斜角度が移水開始角度以上の状態になってから所定時間を経過したときに、バラスト水の移水を開始するように開閉弁４を制御する。そのため、突発的に船体が異常傾斜状態になったときには、移水を開始せずに、船体を復原させないと転覆の危険性が高い異常傾斜状態のときにのみ、バラスト水の移水を実行するように制御できる。

また、移水制御システム１００によれば、バラスト水の移水を開始した後に、傾斜センサ６によって計測される船体の傾斜角度が、所定の移水停止角度よりも小さくなったときに、移水を停止するように開閉弁４を制御してもよい。これによって、移水制御システム１００は、船体の転覆の危険性が回避されたときに自動的にバラスト水の移水を停止させることができる。

また、移水制御システム１００によれば、選択部１４が各バラストタンク２の移水重量モーメントを算出し、この移水重量モーメントに基づいて、移水パターン記憶部１２に記憶される移水パターンを構成する複数の排水タンクと複数の注水タンクとの組合せを選択する。これによって、様々な異常傾斜状態に適した移水パターンを選択して、バラスト水の移水を行い、船体の復原を効果的に行うことができる。

選択部１４が算出する移水重量モーメントは、各バラストタンク２に積載されているバラスト水の容量と、船体のセンターラインから当該バラストタンク２の重心までの距離に基づいて算出されるので、異常傾斜状態から船体を復原させるために最適な排水タンクと注水タンクの組合せからなる移水パターンを用いて、バラスト水の移水を行うことができる。

なお、排水タンクの移水重量モーメントは注水タンクの移水重量モーメントよりも大きいので、バラスト水の移水（配水）によって排水タンクの移水重量モーメントが小さくなり、船体の異常傾斜状態からの復原がより素早く行われる。

次に、本発明に係る移水制御システムの別の実施の形態について説明する。すでに説明をした移水制御システム１００と基本的な構成は同様であるから、異なる部分を主として説明する。

本実施の形態では、移水パターン記憶部１２には、複数の排水タンクと注水タンクの組合せが記憶されるが、この複数の組合せに移水順位を付与して記憶してもよい。制御部１３は、移水パターン記憶部１２に記憶されている移水順位（第１移水順位、第２移水順位・・・）に基づいて、排水タンクと注水タンクの組合せを特定する。

図６〜図９は、移水パターン記憶部１２に記憶されている移水パターンの例を示す模式図である。図６は、移水順位と移水パターンとが１対１に関連付けられている例である。図７は、１つの移水順位に複数の移水パターンが関連付けられている例である。図８は、移水開始角度に応じた移水順位と移水パターンとが１対１に関連付けられている例である。図９は、移水開始角度に応じた移水順位に複数の移水パターンが関連付けられている例である。

制御部１３は、船体の傾斜角度が移水開始角度よりも大きいとき、あるいは、移水開始角度よりも大きい状態が一定時間継続したときに、第１順位の移水パターンに基づいて排水タンクと注水タンクとを特定する。その上で、制御部１３は、特定された排水タンクと注水タンクとを間でのバラスト水の移水を実行するために開閉弁４を開放する。

制御部１３は、第１順位の移水パターンに基づくバラスト水の移水が完了した後の船体の傾斜角度が、依然として移水開始角度よりも大きいとき等には、第２順位の移水パターンに基づいて、次の排水タンクと注水タンクとを特定する。その上で、制御部１３は、特定された排水タンクと注水タンクとを間でのバラスト水の移水を実行するために開閉弁４（第１順位に応じた開閉弁４とは異なる）を開放する。

以降、制御部１３は、順次、移水順位に応じた排水タンクと注水タンクとを特定した上で、これら特定されたタンク間でのバラスト水の移水を実行するために、各移水順位に応じた開閉弁４を開放する。

このように、移水順位に基づいてバラスト水を移水することで、船体の傾斜角度が移水開始角度よりも小さくなるまで、つまり、船体のバランスが復原するまで、バラスト水を移水して船体の転覆を回避することができる。

なお、図７に示すように、例えば、複数の移水パターンを移水順位が第１順位として設定（移水パターン記憶部１２に記憶）しておき、複数の排水タンクから、同時にそれぞれ対応する注水タンクにバラスト水を移水するようにしてもよい。

ここで、図８、図９に示すように、移水パターン記憶部１２には、複数の移水開始角度（第１移水開始角度、第２移水開始角度、・・・。第１移水開始角度＜第２移水開始角度＜・・・）を記憶しておいてもよい。すなわち、制御部１３は、船体の傾斜角度が第１移水開始角度を超えたとき、第１順位の移水パターンに基づいて、排水タンクと注水タンクとを特定する。その上で、制御部１３は、特定された排水タンクと注水タンクとを間でのバラスト水の移水を実行するために開閉弁４を開放する。

また、制御部１３は、第１順位の移水パターンに基づくバラスト水の移水中または移水が完了した後の船体の傾斜角度が第１移水開始角度よりも大きい第２移水開始角度を超えているとき、第２順位の移水パターンに基づくバラスト水の移水を実行する。すなわち、船体の傾斜角度が大きいとき（船体のバランスの復原の緊急度がより高いとき）には、複数の移水パターンを同時に実行するために、複数の開放弁を開放するように設定しておくことができる。

以上説明した本実施の形態に係る移水制御システム１００によれば、異常傾斜状態からの復原のために、複数の移水パターンに基づくバラスト水の移水を同時に行うことができる。これによって、より短時間で船体のバランスを復原させることができる。

なお、第１移水開始角度が第２移水開始角度よりも小さい場合は、バラスト水の移水開始後に船体の傾斜角度が大きくなったときに、複数の移水パターンに基づくバラスト水の移水を同時に行うことができる。これによって、バラスト水の移水量を増加させて、船体の重心をなるべく早く転覆しない状態にまで移動させることができる。

また、第１移水開始角度が第２移水開始角度よりも大きい場合は、バラスト水の移水開始後に船体の傾斜角度が小さくなったときに、さらに複数の移水パターンに基づくバラスト水の移水を同時に行うことができる。これによって、異常傾斜状態から復原する方向に移動している船体の重心を、さらに短時間で移動させることができる。

●移水制御システムの動作 次に、これまで説明した実施の形態における移水制御システム１００の動作の例について、フローチャートを用いて説明する。以下のフローチャートにおいて、各処理ステップはＳ１、Ｓ２、・・・のように表す。図２は移水制御システム１００において実行される全体的な処理の流れの例を示している。

移水制御システム１００の動作が開始されると、まず、各バラストタンク２に設置されている液位センサ５からの各計測信号に基づいて、各バラストタンク２の液位計測処理が実行される（Ｓ１）。続いて、各バラストタンク２の液位に基づいて、排水タンクと注水タンクの組合せからなる移水パターン決定処理が実行される（Ｓ２）。続いて、決定された移水パターンを移水パターン記憶部１２に記憶する記憶処理が実行される（Ｓ３）。続いて、傾斜センサ６の計測信号に基づいて、船体の傾斜角度計測処理が実行される（Ｓ４）。

続いて、移水開始角度判定処理が実行される（Ｓ５）。傾斜角度計測処理（Ｓ４）において計測された船体の傾斜角度が、予め規定されている閾値を超えていなければ（Ｓ５のＮＯ、処理は液位計測処理（Ｓ１）に戻される。移水開始角度判定処理（Ｓ５）に用いられる閾値は、船体が異常傾斜状態であるか否かを判定するための閾値である。この閾値を「移水開始角度」とする。

船体の傾斜角度が閾値（移水開始角度）を超えていると判定されたときは（Ｓ５のＹＥＳ）、タイマー１５が動作を開始し、移水開始角度の経過時間が計測される（Ｓ６）。続いて、経過時間が所定の閾値を超えているか否かの判定処理が実行される（Ｓ７）。

この閾値は、移水開始角度がある程度の時間継続しているか否かを判定するための閾値である。経過時間が閾値を超えていなければ（Ｓ７のＮＯ）、処理は液位計測処理（Ｓ１）に戻される。なお、タイマー１５の動作が開始した後に（Ｓ６）に、移水開始角度判定処理において、傾斜角度は移水開始角度に比べて大きくないと判定されたときは（Ｓ５のＮＯ）、タイマー１５の動作を停止し、それまでに計測した経過時間をリセットさせる処理を実行する。

経過時間が閾値を超えているときは（Ｓ７のＹＥＳ）、移水処理（Ｓ８）が実行される。

●移水処理のフローチャート 次に、移水処理（Ｓ８）の詳細な処理の流れについて、図３のフローチャートを用いて説明する。まず、移水パターン記憶処理（Ｓ３）にて記憶された移水パターンを読み出す移水パターン読み出し処理（Ｓ８１）が実行される。読み出される移水パターンは、傾斜角度計測処理（Ｓ４）にて計測された傾斜角度の大きさと傾斜方向によって、適宜選択される。読み出された移水パターンに基づいて、第１注排水処理（Ｓ８２）が実行される。

ここで、第１注排水処理（Ｓ８２）の詳細な処理の流れについて図４のフローチャートを用いて説明する。読み出された移水パターンに基づいて第１順位の排水弁を開く処理が実行される（Ｓ８２１）。第１順位の排水弁とは、移水パターンに基づいて第１順位の排水タンクとして特定されたバラストタンク２に設置されている開閉弁４である。この第１順位の排水弁の開放処理は、制御部１３による緊急用電源を用いた当該開閉弁４の制御による。

続いて、第１順位の排水弁の開リミットスイッチが「ＯＮ」になったか否かを判定する処理が実行される（Ｓ８２２）。第１順位の排水弁の開リミットスイッチがＯＮになるまで、第１順位の排水弁は開放されていないので、処理はＳ８２１に戻される（Ｓ８２２のＮＯ）。開リミットスイッチが「ＯＮ」になれば（Ｓ８２２のＹＥＳ）、当該排水弁は開放された状態であるから、バラスト水の排水が行える状態になる。

続いて、読み出された移水パターンに基づいて第１順位の注水弁を開く処理が実行される（Ｓ８２３）。第１順位の注水弁とは、移水パターンに基づいて第１位の注水タンクとして特定されたバラストタンク２に設置されている開閉弁４である。この第１順位の注水弁の開放処理は、制御部１３による緊急用電源を用いた当該開閉弁４の制御による。

続いて、第１順位の注水弁の開リミットスイッチが「ＯＮ」になったか否かを判定する処理が実行される（Ｓ８２４）。第１順位の注水弁の開リミットスイッチがＯＮになるまで、第１順位の注水弁は開放されていないので、処理はＳ８２３に戻される（Ｓ８２４のＮＯ）。開リミットスイッチが「ＯＮ」になれば（Ｓ８２４のＹＥＳ）、当該注水弁は開放された状態であるから、第１位の排水タンクから第１の注水タンクに向けてバラスト水の移水が行われる。

以上のように、第１順位の排水タンクであるバラストタンク２の開閉弁４（第１順位の排水弁）が開放され、かつ、第１順位の注水タンクであるバラストタンク２の開閉弁４（第１順位の注水弁）が開放されて、第１注排水処理（Ｓ８２）が実行される。移水パターン読み出し処理（Ｓ８１）で読み出される移水パターンを構成する排水タンクと注水タンクの組合せは、バラスト水の位置エネルギーによって、各バラストタンク２の間での移水を行うことができる組合せである。したがって、上記のように第１順位の排水弁と第１順位の注水弁が開放されると、バラストポンプを用いることなくバラスト水の移水が開始される。

図３に戻る。第１注排水処理（Ｓ８２）が実行され、バラスト水の移水が開始された後に、船体の傾斜角度計測処理（Ｓ８３）が実行される。この傾斜角度計測処理（Ｓ８３）は、すでに説明をした傾斜角度計測処理（Ｓ４）と同様の処理である。

続いて、計測された傾斜角度が移水停止角度より小さいか否かを判定する判定処理が実行される（Ｓ８４）。移水停止角度とは、一旦開始されたバラスト水の移水を停止する閾値となる角度である。傾斜角度が移水停止角度よりも小さければ（Ｓ８４のＹＥＳ）、船体は異常傾斜状態から脱していると考えられるので、バラスト水の移水を停止するために、開放されている全ての開閉弁４を閉じる処理が実行される（Ｓ８９）。

傾斜角度が移水停止角度よりも大きければ（Ｓ８４のＮＯ）、船体の異常傾斜状態は継続していることになる。この場合は、第１順位の排水タンクと注水タンクの水位の変化がゼロになるまで（Ｓ８５のＮＯ）、処理をループさせる。

第１順位の注排水タンクの水位の変化がゼロになれば（Ｓ８５のＹＥＳ）、バラスト水の位置エネルギーによる移水は行われないので、第１順位の注排水タンクによるバラスト水の移水は停止する。しかし、船体の異常傾斜状態は継続しているので、続いて第２注排水処理（Ｓ８６）が実行される。

ここで、第２注排水処理（Ｓ８６）の詳細な処理の流れについて図５のフローチャートを用いて説明する。まず、第１順位の注排水弁を閉じる処理が実行される（Ｓ８６１）。この処理は、第１順位の注排水弁の閉リミットスイッチが「ＯＮ」になるまで継続する（Ｓ８６２のＮＯ）。第１順位の注排水弁のリミットスイッチが「ＯＮ」になったとき（Ｓ８６２のＹＥＳ）、続いて、移水パターン読み出し処理（Ｓ８１）において読み出された移水パターンに基づいて第２順位の排水弁を開く処理が実行される（Ｓ８６３）。

なお、第２順位の排水弁とは、移水パターンに基づいて第２順位の排水タンクとして特定されたバラストタンク２に設置されている開閉弁４である。この第１順位の排水弁の開処理は、制御部１３による緊急用電源を用いた当該開閉弁４の制御による。

続いて、第２順位の排水弁の開リミットスイッチが「ＯＮ」になったか否かを判定する処理が実行される（Ｓ８６４）。第２順位の排水弁の開リミットスイッチがＯＮになるまで、第２順位の排水弁は開放されていないので、処理はＳ８６３に戻される（Ｓ８６４のＮＯ）。開リミットスイッチが「ＯＮ」になれば（Ｓ８６４のＹＥＳ）、当該排水弁は開放された状態でから、バラスト水の排水が行われる状態になる。

続いて、第２順位の注水弁を開く処理が実行される（Ｓ８６５）。第２順位の注水弁とは、移水パターンに基づいて第１位の注水タンクとして特定されたバラストタンク２に設置されている開閉弁４である。この第２順位の注水弁の開処理も、制御部１３による緊急用電源を用いた当該開閉弁４の制御による。

続いて、第２順位の注水弁の開リミットスイッチが「ＯＮ」になったか否かを判定する処理が実行される（Ｓ８６６）。第２順位の注水弁の開リミットスイッチがＯＮになるまで、第２順位の注水弁は開放されていないので、処理はＳ８６５に戻される（Ｓ８６６のＮＯ）。開リミットスイッチが「ＯＮ」になれば（Ｓ８６６のＹＥＳ）、当該注水弁は開放された状態であるから、第２位の排水タンクから第２の注水タンクに向けてバラスト水の移水が行われる。

以上のように、第２順位の排水タンクであるバラストタンク２と、第２順位の注水タンクであるバラストタンク２の間で移水が行われる。この移水も、バラスト水の位置エネルギーによって行われる。

図３に戻る。第２注排水処理（Ｓ８６）が実行され、バラスト水の移水が開始された後に、再度、船体の傾斜角度が移水停止角度より小さいか否かを判定する判定処理が実行される（Ｓ８７）。傾斜角度が移水停止角度よりも小さければ（Ｓ８７のＹＥＳ）、バラスト水の移水処理のために開放した全ての開閉弁４を閉じる処理が実行される（Ｓ８９）。傾斜角度が移水停止角度よりも大きければ（Ｓ８７のＮＯ）、船体の異常傾斜状態は継続している。よって、第２順位の注排水タンクの水位がゼロになるまで（Ｓ８８のＮＯ）、処理をループさせる。

第２順位の注排水タンクの水位がゼロになれば（Ｓ８８のＹＥＳ）、バラスト水の位置エネルギーによる移水は行われないので、バラスト水の移水処理のために開放した全ての開閉弁４を閉じる処理が実行される（Ｓ８９）。

以上説明した実施の形態によれば、バルブの動作やバラストポンプを使用できない異常傾斜状態に陥ったとしても、バラスト水の位置エネルギーを利用してバラスト水の移水を行なって、船体の転覆を阻止することができる。

また、読み出された移水パターンによって特定される順位に基づいて、注水タンクと排水タンクの組合せを１つずつ用いてバラスト水の移水処理を行なっているが、これに代えて、船体の傾斜角度の大きさに応じて、第１順位と第２順位の注排水タンクを特定し、同時に複数のバラストタンク２の間でのバラスト水の移水を実行してもよい。

１ 制御装置
２ バラストタンク
３ 連結管
４ 開閉弁
５ 液位センサ
６ 傾斜センサ
１１ 移水パターン決定部
１２ 移水パターン記憶部
１３ 制御部
１４ 選択部
１５ タイマー

Claims (11)

1. バラスト水を積載可能なタンクを複数備えた船体の傾斜を制御するために、上記複数のタンク間でのバラスト水の移水を制御する移水制御システムであって、
   上記複数のタンクのうち、上記バラスト水が移水される排水タンクと注水タンクとの組合せを決定する移水パターン決定部と、
   上記移水パターン決定部により決定された上記組合せが記憶される移水パターン記憶部と、
   上記移水パターン記憶部を参照して、上記排水タンクと上記注水タンクとの組合せを特定した上で、上記特定された上記排水タンクと上記注水タンクとを連結する連結管に設けられている開閉弁を開放する制御部と、
   上記船体の傾きを検知するセンサと、
   を備え、
   上記移水パターン記憶部には、上記排水タンクと上記注水タンクとの組合せが移水順位と関連付けて複数記憶されていて、
   上記制御部は、上記センサが検知した上記船体の傾きが所定の移水開始角度より大きいときに、上記移水パターン記憶部に記憶されている上記移水順位に基づいて上記排水タンクと上記注水タンクとの組合せを特定し、上記特定された排水タンクと注水タンクとを連結する連結管に設けられている開閉弁を開放する、
   ことを特徴とする移水制御システム。
2. 上記制御部は、上記センサが検知した上記船体の傾きが所定の第２移水開始角度より大きいとき、複数に開閉弁を開放する、
   請求項１記載の移水制御システム。
3. 上記排水タンクから上記注水タンクへのバラスト水の移水は、上記排水タンクに積載されているバラスト水の位置エネルギーで実現される、
   請求項１または２記載の移水制御システム。
4. 上記制御部は、上記船体の傾きが上記移水開始角度よりも大きい状態が所定時間継続したときにのみ、上記開閉弁を開放する。
   請求項１または２記載の移水制御システム。
5. 上記制御部は、上記センサが検知した上記船体の傾きが移水停止角度より小さくなったときに、上記開閉弁を閉鎖する、
   請求項１または２記載の移水制御システム。
6. 上記移水パターン記憶部に記憶される上記組合せに係る排水タンクと注水タンクとを、上記複数のタンクの中から選択する選択部、
   を備え、
   上記選択部は、上記複数のタンクごとの移水重量モーメントを算出し、上記算出された上記移水重量モーメントに基づいて上記排水タンクと上記注水タンクとを選択する、
   請求項１または２記載の移水制御システム。
7. 上記選択部は、上記タンクの上記移水重量モーメントを、上記タンクに積載されているバラスト水の容量と、上記船体のセンターラインから上記タンクの重心までの距離と、に基づいて算出する、
   請求項６記載の移水制御システム。
8. 上記排水タンクの上記移水重量モーメントは、上記注水タンクの上記移水重量モーメントよりも大きい、
   請求項６記載の移水制御システム。
9. 上記制御部は、上記センサが上記船体の左舷側への傾きを検知したときには上記船体の右舷側に設置された上記注水タンクを選択し、上記センサが上記船体の右舷側への傾きを検知したときには上記船体の左舷側に設置された上記注水タンクを選択する、
   請求項１または２記載の移水制御システム。
10. 上記制御部は、上記センサが上記船体の左舷側への傾きを検知したときには上記船体の左舷側に配置された上記排水タンクを選択し、上記センサが上記船体の右舷側への傾きを検知したときには上記船体の右舷側に配置された上記排水タンクを選択する、
    請求項９記載の移水制御システム。
11. 上記開閉弁は、上記船体に備える非常電源により動作する、
    請求項１乃至１０のいずれかに記載の移水制御システム。

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