JP5970363B2 - Crane ship and arithmetic control device for controlling crane ship - Google Patents

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Description

本発明は、船体にクレーンが設けられたクレーン船に関する。また、このクレーン船を制御する演算制御装置に関する。   The present invention relates to a crane ship in which a crane is provided on a hull. Moreover, it is related with the arithmetic and control apparatus which controls this crane ship.

水上で吊り荷を吊上げるクレーン船は、船体を所定の位置に停留させた状態で作業が行われる。クレーン船を所定の位置に停留させる方法としては、船体をアンカーに係留する方法、船体から柱状のスパッドを水底へ突き立てる方法、及びその両方を併用する方法がある。しかしながら、アンカーを用いる方法は、アンカー自体が移動してクレーン船が流されることがあり、スパッドを水底へ突き立てる方法は設備が非常に大掛りとなり、また、場所によってはスパッドを水底に突き立てるのが困難な場合もある。   A crane ship that lifts a suspended load on water is operated in a state where the hull is stopped at a predetermined position. As a method of stopping the crane ship at a predetermined position, there are a method of mooring the hull to the anchor, a method of pushing a columnar spud from the hull to the bottom of the water, and a method of using both of them together. However, in the method using an anchor, the anchor itself may move and the crane ship is washed away, and the method of pushing the spud to the bottom of the water is very large, and depending on the location, the spud is pushed to the bottom of the water. It can be difficult.

これに対し、複数の推進器でバランスを保ちながら、船体を目標位置(定点)に保持するよう定点保持制御を行う船舶が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この定点保持制御によれば、風や潮流、波の外力に対抗して船体を所定の目標位置に保持させることができる。   On the other hand, a ship that performs fixed point holding control to hold the hull at a target position (fixed point) while maintaining a balance with a plurality of propulsion devices has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to this fixed point holding control, the hull can be held at a predetermined target position against the external force of wind, tidal current, and waves.

特開平9−267798号公報JP-A-9-267798

上記の定点保持制御においては、風や潮流、波の外力に対抗して船体を目標位置に保持するために、常に各推進器で推力を発生させる必要がある。一方、水流を内側(推力を船体の外側)に向けた場合、船底に水流が当たることによる推力の損失や振動の発生などの問題が生じる。このような事情から、定点保持制御を行っている間は、各推進器は推力が船体の内側に向くように作動、つまり船体の外側に水を噴出するようにして作動していることが多い。   In the fixed point holding control described above, it is necessary to always generate thrust in each propulsion unit in order to hold the hull at the target position against the external force of wind, tidal current, and waves. On the other hand, when the water flow is directed inward (thrust is outside the hull), problems such as loss of thrust and generation of vibration due to the water flow hitting the bottom of the ship occur. For these reasons, during the fixed point holding control, each propeller is often operated so that the thrust is directed to the inside of the hull, that is, the water is jetted to the outside of the hull. .

そうすると、クレーン船の船体が定点保持されているとき、水面又は水中に吊り荷を投下する投下作業を行うと、推進器から噴出された水によって、その吊り荷に大きな力がかかることがある。この場合、吊り荷が水中で傾いたり揺れることで不安定になったり、吊り荷が流されたりして、投下作業に支障をきたすおそれがある。   Then, when the hull of the crane ship is held at a fixed point, when a dropping operation is performed to drop the suspended load on the water surface or in the water, a large force may be applied to the suspended load by the water ejected from the propulsion device. In this case, the suspended load may become unstable due to tilting or shaking in the water, or the suspended load may be washed away, which may hinder the dropping operation.

本発明はかかる事情を鑑みてなされたもので、複数の推進器によって船体を定点保持する場合に、クレーンによって投下された吊り荷が水面又は水中で不安定になったり、流されたりするのを抑えることができるクレーン船を制御する演算制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and when a hull is held at a fixed point by a plurality of propulsion devices, a suspended load dropped by a crane is unstable or washed away in the water surface or in water. An object of the present invention is to provide an arithmetic control device that controls a crane ship that can be suppressed.

本発明のある形態に係る演算制御装置は、船体と、前記船体に回動可能に設けられ、吊り荷を水面又は水中に投下するクレーンと、複数の推進器によって冗長に構成された推進システムと、を備えたクレーン船を制御する演算制御装置であって、前記推進器から前記吊り荷の投下位置に向かって噴出する水の量を減らす制限運転を行いながら、前記船体を定点保持する制御を行う。   An arithmetic and control unit according to an aspect of the present invention includes a hull, a crane that is rotatably provided on the hull, and that drops a suspended load on the surface of the water or in water, and a propulsion system configured redundantly by a plurality of propulsion devices. And a control device for controlling the crane to hold the hull at a fixed point while performing a limited operation to reduce the amount of water ejected from the propulsion device toward the dropping position of the suspended load. Do.

ここで「冗長に構成され」ているとは、船体に任意の方向の力を発生させるための各推進器による推力分配の組合せが複数存在するよう構成されていることをいう。また、「船体を定点保持する制御」には、GPS等で船体位置をとらえて船体が自動的に定点保持される「自動定点保持」だけでなく、乗組員が周囲状況を見てジョイスティック等で手動操作して船体を定点保持する「手動定点保持」も含まれる。上記の構成によれば、船体を定点保持する際、複数の推進器から吊り荷の投下位置に向かって放出される水の量が減るため、推進器から噴出された水によって吊り荷が受ける力を低減することができる。   Here, “redundantly configured” means that there are a plurality of combinations of thrust distribution by each propulsion device for generating a force in an arbitrary direction on the hull. In addition, “control to hold the hull at a fixed point” includes not only “automatic fixed point hold” in which the hull is automatically held at a fixed point by capturing the hull position with GPS or the like, but also the joystick etc. “Manual fixed point holding” in which the hull is held at a fixed point by manual operation is also included. According to the above configuration, when the hull is held at a fixed point, the amount of water discharged from the plurality of propulsion devices toward the dropping position of the suspended load is reduced, so the force received by the suspended load by the water ejected from the propulsion device Can be reduced.

また、上記の演算制御装置において、前記制限運転は、前記投下位置に水流の影響を与える少なくとも1つの推進器を停止させることにより行われるように構成してもよい。   In the above-described arithmetic control device, the limited operation may be performed by stopping at least one propulsion unit that affects the drop position by a water flow.

また、上記の演算制御装置において、前記制限運転は、前記投下位置に水流の影響を与える少なくとも1つの推進器が前記投下位置の方向とは異なる方向に水を噴出することにより行われるように構成してもよい。   Further, in the above-described arithmetic control device, the limited operation is configured such that at least one propulsion device that influences a water flow at the dropping position ejects water in a direction different from the direction of the dropping position. May be.

また、上記の演算制御装置において、前記制限運転は、前記投下位置に水流の影響を与える少なくとも1つの推進器が噴出する水の量そのものを減らすことにより行われるように構成してもよい。   In the above-described arithmetic control device, the limited operation may be performed by reducing the amount of water ejected by at least one propulsion device that affects the drop position by a water flow.

また、上記の演算制御装置において、前記複数の推進器のうち少なくとも1つがプロペラを有する推進器であって、前記演算制御装置は、前記プロペラを有する推進器が前記投下位置に水流の影響を与える推進器になったとき、前記プロペラの回転速度、ピッチ、又はその両方を低減するように構成されていてもよい。   Further, in the above-described arithmetic control device, at least one of the plurality of propulsion devices is a propulsion device having a propeller, and the arithmetic control device is configured such that the propulsion device having the propeller influences a water flow on the dropping position. When it becomes a propulsion device, it may be configured to reduce the rotational speed, pitch, or both of the propeller.

また、上記の演算制御装置において、前記複数の推進器のうち少なくとも1つがウォータジェットポンプを有する推進器であって、前記演算制御装置は、前記ウォータジェットポンプを有する推進器が前記投下位置に水流の影響を与える推進器になったとき、前記ウォータジェットポンプの出力を低減するように構成されていてもよい。   Further, in the above arithmetic control device, at least one of the plurality of propulsion devices is a propulsion device having a water jet pump, and the arithmetic control device is configured such that the propulsion device having the water jet pump has a water flow at the dropping position. The output of the water jet pump may be reduced when the propulsion device is affected.

また、上記の演算制御装置において、前記複数の推進器のうち少なくとも1つが、旋回式推進器、プロペラと舵を組み合わせた舵式推進器、又はサイドスラスタとしてもよい。   In the above-described arithmetic control device, at least one of the plurality of propulsion devices may be a swivel propulsion device, a rudder propulsion device combining a propeller and a rudder, or a side thruster.

また、上記の演算制御装置において、前記船体を定点保持する制御は、船体位置の測定値及び船体位置の目標値を含む値に基づいて船体を自動に定点保持する自動定点保持制御であってもよい。かかる構成によれば、手動定点保持制御の場合に比べ、乗組員の負担を軽減することができる。   Further, in the above arithmetic control device, the control for holding the hull at a fixed point may be automatic fixed point holding control for automatically holding the hull at a fixed point based on a value including a measured value of the hull position and a target value of the hull position. Good. According to this configuration, it is possible to reduce the burden on the crew as compared with the case of manual fixed point holding control.

さらに、本発明のある形態に係るクレーン船は、上記の演算制御装置を備えている。   Furthermore, the crane ship which concerns on a certain form of this invention is equipped with said calculation control apparatus.

上述したように、本発明に係る演算制御装置によれば、推進器から噴出された水によって吊り荷が受ける力を低減することができる。その結果、クレーンによって投下された吊り荷が水面又は水中で不安定になったり、流されたりするのを抑えることができる。   As described above, according to the arithmetic and control unit according to the present invention, the force received by the suspended load by the water ejected from the propulsion device can be reduced. As a result, it is possible to prevent the suspended load dropped by the crane from becoming unstable or flowing on the water surface or in the water.

図1は、本発明の第1実施形態に係るクレーン船の概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view of a crane ship according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1実施形態に係るクレーン船の概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the crane ship according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1実施形態の制御に関する構成のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a configuration related to the control of the first embodiment of the present invention. 図4は、図1の変形例に係るクレーン船の概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view of a crane ship according to a modification of FIG. 図5は、本発明の第1実施形態に係るクレーン船の定点保持に関する動作のフロー図である。FIG. 5 is a flowchart of the operation related to the fixed point holding of the crane ship according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1実施形態における、クレーン回動角と推進器との関係を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the crane rotation angle and the propulsion device in the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第2実施形態に係るクレーン船の概略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view of a crane ship according to the second embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第3実施形態に係るクレーン船の概略平面図である。FIG. 8 is a schematic plan view of a crane ship according to the third embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一または相当する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the following description, the same or corresponding components are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)
まず、図1乃至図3を参照して、本発明の第1実施形態に係るクレーン船100の構成について説明する。図1は本実施形態に係るクレーン船100の概略図であり、図2は本実施形態に係るクレーン船100の平面図であり、図3は本実施形態の制御に関する構成のブロック図である。図1に示すように、クレーン船100は、船体10と、推進システム20と、クレーン30と、演算制御装置40と、を備えている。以下、これらの構成要素について順に説明する。
(First embodiment)
First, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 3, the structure of the crane ship 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic view of a crane ship 100 according to the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of the crane ship 100 according to the present embodiment, and FIG. 3 is a block diagram of a configuration relating to control of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the crane ship 100 includes a hull 10, a propulsion system 20, a crane 30, and an arithmetic control device 40. Hereinafter, these components will be described in order.

船体10は、クレーン船100のベースとなる部分である。図1及び図2に図示した船体10のうち、紙面右側が船首であり、紙面左側が船尾である(図4、図7及び図8も同様である)。船体10の船首と船尾の間の中央部分には、後述するクレーン30が配置されている。船体10には、船体位置(船体10の中心位置)を測定する位置測定装置11及び船首回頭角(船首方向)を測定するジャイロコンパス12が搭載されている。また、図3に示すように、位置測定装置11は、船体位置の測定値に関する信号を後述の演算制御装置40に送信している。同様に、ジャイロコンパス12は、船首回頭角の測定値に関する信号を後述の演算制御装置40に送信している。   The hull 10 is a portion serving as a base of the crane ship 100. Among the hulls 10 shown in FIGS. 1 and 2, the right side of the drawing is the bow and the left side of the drawing is the stern (the same applies to FIGS. 4, 7 and 8). A crane 30 which will be described later is disposed in a central portion between the bow and stern of the hull 10. The hull 10 is equipped with a position measuring device 11 for measuring the hull position (the center position of the hull 10) and a gyro compass 12 for measuring the bow turning angle (head direction). Further, as shown in FIG. 3, the position measurement device 11 transmits a signal related to the measurement value of the hull position to the arithmetic control device 40 described later. Similarly, the gyro compass 12 transmits a signal related to the measured value of the bow turning angle to the arithmetic and control unit 40 described later.

推進システム20は、船体10を推進させるシステムである。より具体的には、推進システム20は、船体10を回頭運動及び並進運動させるシステムである。ここでいう「回頭運動」とは船体上のある点を中心として回頭(旋回)する運動をいい、「並進運動」とは船首方向を一定にしたまま前後左右に移動する運動をいう。推進システム20は、図2の紙面右上(船首の左側)から反時計回りで順に第1推進器21、第2推進器22、第3推進器23、及び第4推進器24の4つの推進器を有している。各推進器21乃至24は同じ構成を有しており、水を噴出することで推力を得ることができる。図2に示すように、各推進器21乃至24は、船体10の底面において、クレーン30を囲むようにして配置されている。これら各推進器21乃至24の中心は、クレーン30の回動中心と一致している。   The propulsion system 20 is a system for propelling the hull 10. More specifically, the propulsion system 20 is a system for turning and translating the hull 10. The "turning motion" here refers to a motion that turns (turns) around a certain point on the hull, and the "translational motion" refers to a motion that moves forward, backward, left and right while keeping the bow direction constant. The propulsion system 20 includes four propulsion units, a first propulsion unit 21, a second propulsion unit 22, a third propulsion unit 23, and a fourth propulsion unit 24 in order counterclockwise from the upper right side (left side of the bow) of FIG. have. Each propulsion device 21 to 24 has the same configuration, and thrust can be obtained by ejecting water. As shown in FIG. 2, each propulsion device 21 to 24 is arranged on the bottom surface of the hull 10 so as to surround the crane 30. The centers of these propulsion devices 21 to 24 coincide with the rotation center of the crane 30.

本実施形態において、各推進器21乃至24は、プロペラ25を有する旋回式推進器である。各推進器21乃至24は、舵を有しておらず、それ自体が旋回して水を噴出する方向を調整することができる。つまり、推力方向を変更することができる。また、各推進器21乃至24は、プロペラ25の回転速度を変更できるように構成されている。このプロペラ25の回転速度が小さくなれば、噴出する水の量(すなわち推力)は小さくなる。なお、各プロペラ25は、ピッチ(翼角)を変更することができる可変ピッチプロペラ(Controllable Pitch Propeller)であってもよく、ピッチ(翼角)を変更することができない固定ピッチプロペラ(Fixed Pitch Propeller)であってもよい。プロペラ25が可変ピッチプロペラである場合、ピッチ(翼角)を小さくすることで、噴出する水の量(すなわち推力)を減らすことができる。   In the present embodiment, each propulsion device 21 to 24 is a swivel propulsion device having a propeller 25. Each propulsion device 21 to 24 does not have a rudder, and can adjust the direction in which it turns and ejects water. That is, the thrust direction can be changed. Further, each propulsion device 21 to 24 is configured to change the rotation speed of the propeller 25. If the rotation speed of the propeller 25 is reduced, the amount of water ejected (that is, thrust) is reduced. Each propeller 25 may be a variable pitch propeller (Controllable Pitch Propeller) that can change the pitch (blade angle), and a fixed pitch propeller (Fixed Pitch Propeller) that cannot change the pitch (wing angle). ). When the propeller 25 is a variable pitch propeller, the amount (namely, thrust) of the water to be ejected can be reduced by reducing the pitch (blade angle).

また、推進システム20は、各推進器21乃至24によって「冗長」に構成されている。つまり、推進システム20は、船体10に任意の方向の力を発生させるための各推進器21乃至24による推力分配の組合せが複数存在するように構成されている。例えば、複数の推進器によって推力を発生させて船体を移動させることができる場合に、さらに各推進器が異なる方向及び大きさの推力を発生させて同じ方向に船体を移動させることができれば、それらの推進器からなる推進システムは冗長に構成されているといえる。本実施形態の推進システム20は冗長に構成されているため、推進器21乃至24のうちの1つを停止させたとしても(すなわち推力をゼロとしたとしても)、残りの3つの推進器によって船体10に任意の方向の力を発生させることができる。   Further, the propulsion system 20 is configured to be “redundant” by the propulsion devices 21 to 24. That is, the propulsion system 20 is configured such that there are a plurality of combinations of thrust distribution by the propulsors 21 to 24 for generating a force in an arbitrary direction on the hull 10. For example, if a thrust can be generated by a plurality of propellers and the hull can be moved, if each propeller can generate a thrust of a different direction and size and move the hull in the same direction, It can be said that the propulsion system composed of the propulsion devices is configured redundantly. Since the propulsion system 20 of the present embodiment is configured redundantly, even if one of the propulsors 21 to 24 is stopped (that is, even if the thrust is zero), the remaining three propulsors A force in an arbitrary direction can be generated on the hull 10.

なお、本実施形態では、各推進器21乃至24としてプロペラ25を有する旋回式推進器を採用しているが、水を噴出する機構としてプロペラ以外のものを有する推進器を採用してもよい。例えば、各推進器21乃至24は、図4に示すような構成であってもよい。図4は、本実施形態の変形例に係るクレーン船100の概略側面図である。図4に示すように、本変形例では、船尾側の各推進器22及び23がプロペラ25を有する旋回式推進器であるが、船首側の推進器21及び24は、ウォータジェットポンプ(Water Jet Pump)26を有し、先端部分が旋回して水を噴出する方向を変更することができるように構成されている。つまり、本変形例の推進器21及び24は、ウォータジェットポンプ26を有する旋回式推進器である。ウォータジェットポンプ26は、船体10の底に形成された水吸込み口27から吸い込んだ水を加圧し、加圧した水を推進器21及び24の先端から噴射する。これにより、両推進器21及び24は、推力を得ることができる。なお、図4に示す変形例では、推進器21及び24の先端部が360°首を振るように構成されているが、これに代えて、先端部の構造が、−30°〜+30°の範囲で首を振って噴射方向を左右方向に変えるディフレクタと、噴射方向を前後に変えるリバーサとを併せ持ったものであってもよい。   In the present embodiment, a swivel propulsion device having a propeller 25 is employed as each of the propulsion devices 21 to 24, but a propulsion device having other than the propeller may be employed as a mechanism for ejecting water. For example, each propulsion device 21 to 24 may be configured as shown in FIG. FIG. 4 is a schematic side view of a crane ship 100 according to a modification of the present embodiment. As shown in FIG. 4, in this modification, the stern side propulsors 22 and 23 are swivel propulsors having a propeller 25, but the bow side propulsors 21 and 24 are water jet pumps (Water Jet pumps). Pump) 26 is configured so that the direction in which the tip portion turns and the water is ejected can be changed. That is, the propulsion devices 21 and 24 of this modification are swivel propulsion devices having the water jet pump 26. The water jet pump 26 pressurizes water sucked from a water suction port 27 formed at the bottom of the hull 10 and jets the pressurized water from the tips of the propulsors 21 and 24. Thereby, both thrusters 21 and 24 can obtain thrust. In addition, in the modification shown in FIG. 4, although the front-end | tip part of the propelling devices 21 and 24 is comprised so that a 360 degree neck may be swung, it replaces with this and the structure of a front-end | tip part is -30 degrees-+30 degrees. You may have what has the deflector which shakes a head in a range, and changes the injection direction to the left-right direction, and the reverser which changes an injection direction back and forth.

クレーン30は、吊り荷101を吊上げる装置である。クレーン30は船体10に設けられており、ブーム31を有している。ブーム31の先端には、ワイヤー33を介して吊り具34が昇降可能に吊下げられている。本実施形態の吊り具34は、吊り荷101を掛けるためのフックであるが、これに代えて水底の土砂などをつかみ上げるバケットとしてもよい(この場合、土砂やバケットが「吊り荷」となる)。クレーン30は、船体10に対して回動できるように構成されている。言い換えれば、クレーン30は回動角θを調整できるように構成されている。本実施形態ではクレーン30のブーム31の長さは一定であるが、ブーム31は伸び縮みできるように構成されていてもよい。また、図3に示すように、クレーン30は、クレーン30の回動角θに関する信号を後述の演算制御装置40に送信している。   The crane 30 is a device that lifts the suspended load 101. The crane 30 is provided in the hull 10 and has a boom 31. A hanging tool 34 is suspended from the tip of the boom 31 via a wire 33 so as to be lifted and lowered. The hanging tool 34 of the present embodiment is a hook for hanging the suspended load 101, but instead of this, it may be a bucket that picks up the sediment on the bottom of the water (in this case, the sediment or bucket becomes the “suspended load”). ). The crane 30 is configured to be rotatable with respect to the hull 10. In other words, the crane 30 is configured to be able to adjust the rotation angle θ. In the present embodiment, the length of the boom 31 of the crane 30 is constant, but the boom 31 may be configured to be able to expand and contract. As shown in FIG. 3, the crane 30 transmits a signal related to the rotation angle θ of the crane 30 to the arithmetic control device 40 described later.

演算制御装置40は、CPU等からなり、推進システム20を制御する装置である。演算制御装置40は、推進システム20を制御することで、船体10の船首を任意の方向に回頭(旋回)させ、また、並進させることができる。図3に示すように、演算制御装置40は、位置測定装置11から船体位置の測定値に関する信号を受信し、ジャイロコンパス12から船首回頭角の測定値に関する信号を受信し、クレーン30からクレーンの回動角θに関する信号を受信する。さらに、演算制御装置40は、入力設定部41から船体位置の目標値及び船首回頭角の目標値に関する信号を受信する。この入力設定部41は、作業者が座標及び角度を入力できるように構成されている。そして、作業者が入力した座標及び角度に基づいて船体位置の目標値及び船首回頭角の目標値を設定する。ここでいう船体位置の目標値及び船首回頭角の目標値は、それぞれ定点保持制御における船体10を保持しようとする位置(定点)及び船首回頭角である。そして演算制御装置40は、上述した船体位置の測定値、船首回頭角の測定値、船体位置の目標値、及び船首回頭角の目標値に基づいて、定点保持制御を行う。なお、具体的な制御方法は後述する。   The arithmetic control device 40 is a device that includes a CPU or the like and controls the propulsion system 20. The arithmetic and control unit 40 controls the propulsion system 20 to turn (turn) and translate the bow of the hull 10 in an arbitrary direction. As shown in FIG. 3, the arithmetic and control unit 40 receives a signal related to the measured value of the hull position from the position measuring device 11, receives a signal related to the measured value of the bow turning angle from the gyrocompass 12, and receives the signal of the crane from the crane 30. A signal related to the rotation angle θ is received. Further, the arithmetic and control unit 40 receives signals relating to the target value of the hull position and the target value of the bow turning angle from the input setting unit 41. The input setting unit 41 is configured so that an operator can input coordinates and angles. Then, a target value of the hull position and a target value of the bow turn angle are set based on the coordinates and angle input by the operator. The target value of the hull position and the target value of the bow turning angle here are the position (fixed point) and the bow turning angle at which the hull 10 is to be held in the fixed point holding control, respectively. The arithmetic and control unit 40 performs fixed point holding control based on the measured value of the hull position, the measured value of the bow turn angle, the target value of the hull position, and the target value of the bow turn angle. A specific control method will be described later.

次に、図5及び図6を参照して、本実施形態に係るクレーン船100の定点保持に関する動作について説明する。図5は、本実施形態に係るクレーン船100の定点保持に関する動作のフロー図である。以下で説明する動作は、演算制御装置40の制御によって遂行される。   Next, with reference to FIG.5 and FIG.6, the operation | movement regarding fixed point holding | maintenance of the crane ship 100 which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 5 is a flowchart of the operation related to the fixed point holding of the crane ship 100 according to the present embodiment. The operations described below are performed under the control of the arithmetic and control unit 40.

まず、演算制御装置40は、位置測定装置11から船体位置の測定値を取得し、ジャイロコンパス12から船首回頭角の測定値を取得する(ステップS1)。上述したように、演算制御装置40は、位置測定装置11及びジャイロコンパス12から、それぞれ船体位置の測定値に関する信号及び船首回頭角の測定値に関する信号を受信しているため、これらの信号に基づけば船体位置の測定値及び船首回頭角の測定値を取得(算出)することができる。   First, the arithmetic and control unit 40 acquires the measured value of the hull position from the position measuring device 11, and acquires the measured value of the bow turning angle from the gyrocompass 12 (step S1). As described above, the arithmetic and control unit 40 receives the signal related to the measurement value of the hull position and the signal related to the measurement value of the bow turning angle from the position measurement device 11 and the gyrocompass 12, respectively. For example, the measured value of the hull position and the measured value of the bow turning angle can be obtained (calculated).

続いて、演算制御装置40は、入力設定部41により予め作業者が設定した船体位置の目標値及び船首回頭角の目標値と、ステップS1で取得した船体位置の測定値及び船首回頭角の測定値とが、それぞれ一致するために必要な、船体10に作用する並進合力(以下、「必要並進合力」と称す)及び回頭モーメント合力(以下、「必要回頭モーメント合力」と称す)を計算(以下、この計算を「制御演算」と称す)する(ステップS2)。なお、この制御演算では、現在における測定値と目標値の偏差だけでなく、過去における偏差情報や、未来の予測される偏差情報に基づいて必要推進合力及び必要回頭モーメント合力が計算される。   Subsequently, the arithmetic and control unit 40 measures the hull position target value and the bow turn angle target value preset by the operator by the input setting unit 41, and the hull position measurement value and bow turn angle obtained in step S1. The translational resultant force acting on the hull 10 (hereinafter referred to as “necessary translational resultant force”) and the turning moment resultant force (hereinafter referred to as “necessary turning moment resultant force”) required for the values to coincide with each other are calculated (hereinafter referred to as “necessary turning moment resultant force”). This calculation is referred to as “control calculation” (step S2). In this control calculation, the required propulsion resultant force and the required turning moment resultant force are calculated based on not only the deviation between the current measured value and the target value but also the past deviation information and the future predicted deviation information.

続いて、演算制御装置40は、クレーン30からクレーンの回動角θを取得する(ステップS3)。上述したように、演算制御装置40は、クレーン30から回動角θに関する信号を受信しているため、この信号に基づけばクレーン30の回動角θを取得(算出)することができる。   Subsequently, the arithmetic and control unit 40 acquires the rotation angle θ of the crane from the crane 30 (step S3). As described above, since the arithmetic and control unit 40 receives a signal related to the rotation angle θ from the crane 30, the calculation and control device 40 can acquire (calculate) the rotation angle θ of the crane 30 based on this signal.

続いて、演算制御装置40は、クレーン30の吊り荷101を投下する投下位置に水流の影響を与える推進器を選定する(ステップS4)。具体的には、クレーン30の回動角θに基づいて、投下位置に近い推進器を選定する。なお、近い推進器であっても、水流の影響を与えない場合は選定しない。本実施形態では、図2に示すように船首方向を基準として、船首方向とクレーン30のブーム31がなす角度を回動角θとすると、この回動角θが、0°を越えて90°までの場合には第1推進器21を選定し、90°を越えて180°までの場合には第2推進器22を選定し、180°を越えて270°までの場合には第3推進器23を選定し、270°を越えて360°までの場合には第4推進器24を選定する。   Subsequently, the arithmetic and control unit 40 selects a propulsion device that influences the water flow at the dropping position at which the suspended load 101 of the crane 30 is dropped (step S4). Specifically, based on the rotation angle θ of the crane 30, a propulsion device close to the dropping position is selected. In addition, even if it is a close propeller, it will not be selected if it does not affect the water flow. In the present embodiment, when the angle between the bow direction and the boom 31 of the crane 30 is defined as a rotation angle θ with reference to the bow direction as shown in FIG. 2, the rotation angle θ exceeds 0 ° and is 90 °. The first propulsion device 21 is selected in the case of up to 180 °, the second propulsion device 22 is selected in the case of over 90 ° to 180 °, and the third propulsion is performed in the case of over 180 ° to 270 °. The device 23 is selected, and if it exceeds 270 ° and reaches 360 °, the fourth propeller 24 is selected.

続いて、演算制御装置40は、ステップS4で選定した推進器を除いた、残りの3つの推進器による推進力によって船体10に作用する並進合力及び回頭モーメント合力と、ステップS2で計算された必要並進合力及び必要回頭モーメント合力が一致するように、各推進器の旋回方向及びプロペラ25の回転速度の組合せを選定(演算)する(ステップS5)。つまり、各推進器の推力配分演算を実施する。なお、プロペラ25が可変ピッチプロペラである場合には、プロペラ25のピッチも組合せの要素に含まれる。   Subsequently, the arithmetic and control unit 40 requires the translational force and the turning moment resultant force acting on the hull 10 by the thrust force of the remaining three thrusters, excluding the thruster selected in step S4, and the necessity calculated in step S2. A combination of the turning direction of each propeller and the rotational speed of the propeller 25 is selected (calculated) so that the translational resultant force and the required turning moment resultant force coincide (step S5). That is, the thrust distribution calculation of each propeller is performed. When the propeller 25 is a variable pitch propeller, the pitch of the propeller 25 is also included in the combination element.

続いて、演算制御装置40は、ステップS5で得られた演算結果に基づいて、各推進器を作動させる(ステップS6)。つまり、演算制御装置40はステップS1乃至S5を経て定点保持制御を行う。ただし、このとき、演算制御装置40は、ステップS4で選定した投下位置に水流の影響を与える推進器を停止させる。ここで、図6は、クレーン30の回動角θと各推進器21乃至24との関係を示した図である。図6では、横軸がクレーン30の回動角θを示しており、船首方向を0°として反時計回りを正としている。縦軸は、クレーン30の回動角θに対して各推進器21乃至24が作動(ON)しているか、停止(OFF)しているかを示している。図6に示すように、演算制御装置40は、クレーン30の回動角θが、0°を越えて90°までの場合には第1推進器21を停止し、90°を越えて180°までの場合には第2推進器22を停止し、180°を越えて270°までの場合には第3推進器23を停止し、270°を越えて360°までの場合には第4推進器24を停止する。   Subsequently, the arithmetic and control unit 40 operates each propulsion device based on the calculation result obtained in step S5 (step S6). That is, the arithmetic and control unit 40 performs fixed point holding control through steps S1 to S5. However, at this time, the arithmetic and control unit 40 stops the propulsion device that affects the drop position selected in step S4. Here, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the rotation angle θ of the crane 30 and the propulsion devices 21 to 24. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the rotation angle θ of the crane 30, and the counterclockwise direction is positive with the bow direction being 0 °. The vertical axis indicates whether each propulsion device 21 to 24 is operating (ON) or stopped (OFF) with respect to the rotation angle θ of the crane 30. As shown in FIG. 6, the arithmetic and control unit 40 stops the first propeller 21 when the rotation angle θ of the crane 30 exceeds 0 ° and reaches 90 °, and exceeds 90 ° and 180 °. The second propulsion unit 22 is stopped in the case of up to 180 °, the third propulsion unit 23 is stopped in the case of over 180 ° to 270 °, and the fourth propulsion is performed in the case of over 270 ° to 360 °. The vessel 24 is stopped.

このようにして、演算制御装置40は、クレーン30の回動角θに基づいて、投下位置に水流の影響を与える推進器を停止させる制限運転を行っている。この制限運転より、各推進器21乃至24のうち、クレーン30の吊り荷101を投下する投下位置に水流の影響を与える推進器が停止されるため、投下位置に水流の影響を与える推進器から投下位置(吊り荷101)に向けて水が噴出されることはない。よって、推進システム20全体としてみても投下位置に向かって噴出する水の量を減らす(無くす)ことができる。つまり、本実施形態に係るクレーン船100によれば、各推進器21乃至24から噴出された水によって吊り荷101が受ける力を低減することができるため、クレーン30によって投下された吊り荷101が水面又は水中で不安定になったり、流されたりするのを抑えることができる。しかも、推進システム20は冗長に構成されているため、投下位置に水流の影響を与える推進器を停止させたとしても、船体10を定点保持することができる。   In this way, the arithmetic and control unit 40 performs a limited operation for stopping the propulsion device that has an influence of the water flow on the dropping position based on the rotation angle θ of the crane 30. From this restricted operation, among the propulsion devices 21 to 24, the propulsion device that affects the water flow at the dropping position where the suspended load 101 of the crane 30 is dropped is stopped. Water is not ejected toward the drop position (suspended load 101). Therefore, even if it sees as the propulsion system 20 whole, the quantity of the water spouted toward a dropping position can be reduced (eliminated). That is, according to the crane ship 100 according to the present embodiment, the force received by the suspended load 101 by the water ejected from each of the propulsion devices 21 to 24 can be reduced, so that the suspended load 101 dropped by the crane 30 is reduced. It is possible to prevent the water surface from becoming unstable or flowing on the water. Moreover, since the propulsion system 20 is configured in a redundant manner, the hull 10 can be held at a fixed point even if the propulsion unit that influences the water flow at the dropping position is stopped.

さらに、図5に示すように、演算制御装置40は、以上で説明したステップS1乃至S6を繰り返すように構成されている。つまり、演算制御装置40は、船体10が目標位置(定点)と一致するときはその状態が維持されるように、船体が目標位置からずれているときにはその目標位置に向かって移動するように各ステップS1乃至S6を繰り返すのである。以上が本実施形態のクレーン船100の定点保持に関する動作の説明である。   Further, as shown in FIG. 5, the arithmetic and control unit 40 is configured to repeat the steps S1 to S6 described above. In other words, the arithmetic and control unit 40 is arranged so that the state is maintained when the hull 10 matches the target position (fixed point), and moves toward the target position when the hull is deviated from the target position. Steps S1 to S6 are repeated. The above is description of operation | movement regarding fixed point holding | maintenance of the crane ship 100 of this embodiment.

なお、本実施形態では、演算制御装置40による制限運転は、投下位置に水流の影響を与える推進器を停止させることにより行われるが、制限運転はこのような場合に限られない。例えば、制限運転は、投下位置に水流の影響を与える推進器が投下位置の方向とは異なる方向に水を噴出することにより行われてもよい。かかる構成であっても、投下位置に最も近い推進器から投下位置(吊り荷101)に向けて噴出される水の量を減らすことができるため、水面又は水中に投下された吊り荷101が不安定になったり、流されたりするのを抑えることができる。   In the present embodiment, the limited operation by the arithmetic and control unit 40 is performed by stopping the propulsion device that affects the drop position by the water flow, but the limited operation is not limited to such a case. For example, the limited operation may be performed by ejecting water in a direction different from the direction of the dropping position by a propulsion device that affects the water flow at the dropping position. Even with such a configuration, the amount of water ejected from the propeller closest to the dropping position to the dropping position (suspended load 101) can be reduced, so that the suspended load 101 dropped on the surface of the water or in the water is not suitable. It can be prevented from becoming stable or flowing.

さらに別の制限運転として、投下位置に水流の影響を与える推進器が噴出する水の量そのものを減らすことにより行われてもよい。上述したように、本実施形態のように各推進器21乃至24が、プロペラ25を有する推進器の場合、プロペラ25の回転速度、ピッチ、又はその両方を低減すれば、その推進器が噴出する水の量を減らすことができる。また、変形例のように(図4参照)、船首側の各推進器21及び24が、ウォータジェットポンプ26を有する推進器の場合、ウォータジェットポンプ26の出力を低減すれば、その推進器が噴出する(噴射する)水の量を減らすことができる。   Furthermore, as another limited operation, it may be performed by reducing the amount of water itself ejected by the propulsion device that influences the water flow at the dropping position. As described above, in the case where each of the propulsion devices 21 to 24 has the propeller 25 as in the present embodiment, if the rotation speed, the pitch, or both of the propeller 25 is reduced, the propulsion device ejects. The amount of water can be reduced. Further, as in the modification example (see FIG. 4), when the propellers 21 and 24 on the bow side have the water jet pump 26, if the output of the water jet pump 26 is reduced, the propulsion device The amount of water to be ejected (injected) can be reduced.

(第2実施形態)
次に、図7を参照して、本発明の第2実施形態に係るクレーン船200ついて説明する。図7は、本実施形態に係るクレーン船200の概略平面図である。図7に示すように、本実施形態に係るクレーン船200は、推進システム220を構成する3つの推進器221乃至223のうち、1つが船体10の左方向又は右方向に水を噴出するサイドスラスタ(Side Thruster)である点で、第1実施形態に係るクレーン船100と構成が異なる。以下、本実施形態の推進システム220を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a crane ship 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic plan view of the crane ship 200 according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the crane ship 200 according to this embodiment includes a side thruster in which one of the three propulsion devices 221 to 223 constituting the propulsion system 220 ejects water leftward or rightward of the hull 10. (Side Thruster) is different from the crane ship 100 according to the first embodiment. Hereinafter, the propulsion system 220 of this embodiment will be mainly described.

本実施形態の推進システム220は、船体10の船首側に配置された第1推進器221、並びに船尾側に配置された第2推進器222及び第3推進器223の3つの推進器を有しており、各推進器221乃至223により冗長に構成されている。第1推進器221は、プロペラ225を有するサイドスラスタである。第1推進器221は、プロペラ225によって噴出された水を、船体10の船首方向を向いて左側に形成された放出口226又は右側に形成された放出口227から船体10の外側へ放出し、これにより左方向又は右方向に推力を得ることができる。また、第1推進器221のプロペラ225は、回転速度を変更できるように構成されており、回転速度を小さくすることで、噴出する水の量(すなわち推力)を減らすことができる。また、第2推進器222及び第3推進器223は、プロペラ228を有する旋回式推進器であり、その構成は第1実施形態で説明した第1推進器21等と同じである。   The propulsion system 220 according to this embodiment includes three propulsors, a first propeller 221 disposed on the bow side of the hull 10 and a second propulsion unit 222 and a third propulsion unit 223 disposed on the stern side. The propulsion devices 221 to 223 are redundantly configured. The first propeller 221 is a side thruster having a propeller 225. The first propulsion device 221 discharges water ejected by the propeller 225 to the outside of the hull 10 from the discharge port 226 formed on the left side or the discharge port 227 formed on the right side facing the bow direction of the hull 10, Thereby, thrust can be obtained in the left direction or the right direction. In addition, the propeller 225 of the first propulsion device 221 is configured to be able to change the rotation speed, and by reducing the rotation speed, it is possible to reduce the amount of water ejected (that is, thrust). The second propulsion device 222 and the third propulsion device 223 are swivel propulsion devices having a propeller 228, and the configuration thereof is the same as that of the first propulsion device 21 described in the first embodiment.

なお、第1推進器221のプロペラ225、第2推進器222のプロペラ228、及び第3推進器223のプロペラ228に代えて、水を噴出させる機構には、ウォータジェットポンプ(図4のウォータジェットポンプ26を参照)を用いてもよい。この場合は、ウォータジェットポンプの出力を低減することで、各推進器221乃至223が噴出する水の量(すなわち推力)を減らすことができる。   Instead of the propeller 225 of the first propulsion device 221, the propeller 228 of the second propulsion device 222, and the propeller 228 of the third propulsion device 223, a water jet pump (water jet shown in FIG. Pump 26) may be used. In this case, by reducing the output of the water jet pump, it is possible to reduce the amount of water (that is, thrust) ejected by each propulsion device 221 to 223.

また、演算制御装置40は、吊り荷101の投下位置に向かって噴出する水の量を減らす制限運転を行いながら、船体10を定点保持する。具体的には、クレーン30の回動角θが、0°を越えて90°までの場合及び270°を越えて360°までの範囲で吊り荷101の投下位置に水流の影響を与える角度になった場合には第1推進器(サイドスラスタ)221を停止する。ただし、船首前方に吊り荷101を投下する場合は、第1推進器221は両サイドに水を噴出するので、吊り荷101には水流の影響は及ばない。そのため、この場合は第1推進器221を停止しなくて良い。さらに、90°を越えて180°までの場合には第2推進器222を停止し、180°を越えて270°までの場合には第3推進器223を停止する。そして、このように停止された推進器があっても、推進システム220は冗長に構成されているため、停止していない残りの推進器によって船体10を定点保持する。かかる構成によれば、第1実施形態の場合と同様の理由から、水面又は水中に投下された吊り荷101が不安定になったり、流されたりするのを抑えることができる。   Further, the arithmetic and control unit 40 holds the hull 10 at a fixed point while performing a limited operation for reducing the amount of water ejected toward the dropped position of the suspended load 101. Specifically, the crane 30 has a rotation angle θ that affects the drop of the suspended load 101 in the range of 0 ° to 90 ° and 270 ° to 360 °. When this happens, the first thruster (side thruster) 221 is stopped. However, when the suspended load 101 is dropped in front of the bow, the first propulsion device 221 ejects water to both sides, so that the suspended load 101 is not affected by the water flow. Therefore, in this case, the first propulsion device 221 does not have to be stopped. Further, when the angle exceeds 90 ° and reaches 180 °, the second thruster 222 is stopped, and when the angle exceeds 180 ° and reaches 270 °, the third thruster 223 is stopped. And even if there exists a propulsion device stopped in this way, since the propulsion system 220 is configured redundantly, the hull 10 is held at a fixed point by the remaining propulsion devices not stopped. According to such a configuration, for the same reason as in the case of the first embodiment, it is possible to prevent the suspended load 101 dropped on the water surface or in the water from becoming unstable or flowing.

なお、制限運転は、投下位置に水流の影響を与える推進器を停止する場合に限らず、投下位置に最も近い推進器が投下位置の方向とは異なる方向に水を噴出することにより行われてもよい。上記の第1推進器(サイドスラスタ)221についていえば、クレーン30の回動角θが0°を越えて90°までの場合、投下位置に最も近い推進器が第1推進器221となるが、この場合に第1推進器221から噴出した水を左側の放出口226から放出させず、右側の放出口227からのみ放出されるようにしてもよい。   The limited operation is not limited to stopping the propulsion unit that affects the water flow at the dropping position, but is performed when the propulsion unit closest to the dropping position spouts water in a direction different from the direction of the dropping position. Also good. Regarding the first propulsion device (side thruster) 221, when the rotation angle θ of the crane 30 exceeds 0 ° and reaches 90 °, the propulsion device closest to the dropping position is the first propulsion device 221. In this case, the water ejected from the first propulsion device 221 may be discharged only from the right discharge port 227 without being discharged from the left discharge port 226.

さらに別の制限運転として、投下位置に水流の影響を与える推進器が噴出する水の量そのものを減らすことにより行われてもよい。上述したように、本実施形態のように各推進器221乃至223が、プロペラ225、228を有する推進器の場合、プロペラ225、228の回転速度、ピッチ、又はその両方を低減すれば、その推進器が噴出する水の量を減らすことができる。また、各推進器221乃至223が、ウォータジェットポンプを有する推進器である場合には、ウォータジェットポンプの出力を低減すれば、その推進器が噴出する水の量を減らすことができる。   Furthermore, as another limited operation, it may be performed by reducing the amount of water itself ejected by the propulsion device that influences the water flow at the dropping position. As described above, when the propellers 221 to 223 are propellers having the propellers 225 and 228 as in the present embodiment, the propulsion can be achieved by reducing the rotation speed, the pitch, or both of the propellers 225 and 228. The amount of water spouted by the vessel can be reduced. Further, when each of the propulsion devices 221 to 223 is a propulsion device having a water jet pump, the amount of water ejected by the propulsion device can be reduced by reducing the output of the water jet pump.

(第3実施形態)
次に、図8を参照して、本発明の第3実施形態に係るクレーン船300ついて説明する。図8は、本実施形態に係るクレーン船300の概略平面図である。図8に示すように、本実施形態に係るクレーン船300は、推進システム320を構成する3つの推進器321乃至323のうち、1つがサイドスラスタであり、2つがプロペラと舵を有する舵式推進器である点で、第1実施形態に係るクレーン船100と構成が異なる。以下、本実施形態の推進システム320を中心に説明する。
(Third embodiment)
Next, a crane ship 300 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic plan view of the crane ship 300 according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, the crane ship 300 according to the present embodiment has a propulsion system propulsion system 321 to 323 constituting a propulsion system 320, one of which is a side thruster and two of which are a propeller and a rudder. It differs from the crane ship 100 which concerns on 1st Embodiment by the point which is a container. Hereinafter, the propulsion system 320 of this embodiment will be mainly described.

本実施形態の推進システム320は、船体10の船首側に配置された第1推進器321、並びに船尾側に配置された第2推進器322及び第3推進器323の3つの推進器を有しており、各推進器321乃至323によって冗長に構成されている。第1推進器321は、プロペラ325を有するサイドスラスタであって、第2実施形態で説明した第1推進器221と同じ構成である。また、第2推進器322及び第3推進器323は、プロペラ328及び舵329を有する舵式推進器である。第2推進器322及び第3推進器323では、プロペラ328の回転速度を変化させることで噴出する水の量(すなわち推力)を調整することができ、舵329の方向を変えることで噴出する水の噴出方向を調整することができる。   The propulsion system 320 of the present embodiment includes three propulsors, a first propeller 321 disposed on the bow side of the hull 10 and a second propulsion unit 322 and a third propulsion unit 323 disposed on the stern side. The propulsion devices 321 to 323 are redundantly configured. The first thruster 321 is a side thruster having a propeller 325, and has the same configuration as the first thruster 221 described in the second embodiment. Further, the second propulsion device 322 and the third propulsion device 323 are rudder type propulsion devices having a propeller 328 and a rudder 329. In the second propulsion device 322 and the third propulsion device 323, the amount of water ejected (that is, thrust) can be adjusted by changing the rotation speed of the propeller 328, and the water ejected by changing the direction of the rudder 329. The ejection direction of the can be adjusted.

なお、第1推進器321のプロペラ325、第2推進器322のプロペラ328、及び第3推進器323のプロペラ328に代えて、ウォータジェットポンプ(図4のウォータジェットポンプ26を参照)を用いてもよい。この場合は、ウォータジェットポンプの出力を低減することで、各推進器321乃至323が噴出する水の量(すなわち推力)を減らすことができる。   Instead of the propeller 325 of the first propeller 321, the propeller 328 of the second propeller 322, and the propeller 328 of the third propeller 323, a water jet pump (see the water jet pump 26 in FIG. 4) is used. Also good. In this case, by reducing the output of the water jet pump, it is possible to reduce the amount of water (that is, thrust) ejected by each of the propulsion devices 321 to 323.

また、演算制御装置40は、吊り荷101の投下位置に向かって噴出する水の量を減らす制限運転を行いながら、船体10を定点保持する。クレーン回動角θと各推進器321乃至323の停止との関係は、第2実施形態で説明したパターンと同様である。なお、制限運転は、投下位置に水流の影響を与える推進器を停止する場合に限らず、投下位置に水流の影響を与える推進器が投下位置の方向とは異なる方向に水を噴出することにより行われてもよい。上述したように、本実施形態の第2推進器322及び第3推進器323は、舵329の方向を変えることで噴出する水の噴出方向を調整することができる。   Further, the arithmetic and control unit 40 holds the hull 10 at a fixed point while performing a limited operation for reducing the amount of water ejected toward the dropped position of the suspended load 101. The relationship between the crane rotation angle θ and the stop of each propulsion device 321 to 323 is the same as the pattern described in the second embodiment. The limited operation is not limited to stopping the propulsion unit that affects the water flow at the dropping position, but the propulsion unit that affects the water flow at the dropping position spouts water in a direction different from the direction of the dropping position. It may be done. As described above, the second propulsion device 322 and the third propulsion device 323 of the present embodiment can adjust the ejection direction of the water to be ejected by changing the direction of the rudder 329.

また、制限運転は、投下位置に水流の影響を与える推進器が噴出する水の量そのものを減らすことにより行われてもよい。上述したように、本実施形態のように各推進器321乃至323が、プロペラ325、328を有する推進器の場合、プロペラ325、328の回転速度、ピッチ、又はその両方を低減すれば、その推進器が噴出する水の量を減らすことができる。また、各推進器321乃至323が、ウォータジェットポンプを有する推進器である場合には、ウォータジェットポンプの出力を低減することで、その推進器が噴出する水の量を減らすことができる。   In addition, the limited operation may be performed by reducing the amount of water that is ejected by the propulsion device that affects the drop position by the water flow. As described above, in the case where each of the propulsion devices 321 to 323 includes the propellers 325 and 328 as in the present embodiment, if the rotation speed, the pitch, or both of the propellers 325 and 328 are reduced, the propulsion is performed. The amount of water spouted by the vessel can be reduced. Moreover, when each propulsion device 321 thru | or 323 is a propulsion device which has a water jet pump, the quantity of the water which the propulsion device ejects can be reduced by reducing the output of a water jet pump.

以上、本発明の第1乃至3実施形態に係るクレーン船100、200、300ついて説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、以上では、各推進器について、水を噴出させる機構で分けると、プロペラ及びウォータジェットポンプを用いることができ、噴出された水の噴出方向を調整(選択)する方式で分けると、旋回式、舵式、及びサイドスラスタ方式を用いることができることを説明した。しかしながら、本発明の推進器の形式は上述したものに限られず、上述した形式以外の推進器を用いたとしても、本発明の要旨を逸脱しない。   The crane ships 100, 200, 300 according to the first to third embodiments of the present invention have been described above, but the specific configuration is not limited to these embodiments, and the scope of the present invention is not deviated. Any change in design is included in the present invention. For example, in the above, if each propeller is divided by a mechanism for ejecting water, a propeller and a water jet pump can be used, and if divided by a method of adjusting (selecting) the ejection direction of the ejected water, It has been explained that a rudder type and a side thruster method can be used. However, the type of the propulsion device of the present invention is not limited to the above-described type, and even if a propulsion device other than the above-described type is used, the gist of the present invention is not deviated.

また、上述した実施形態では、演算制御装置40が、船体位置(つまり、船体の中心位置)の測定値と船体位置の目標値とを一致させる定点保持制御を行っているが、定点保持制御はこのようなものに限らない。つまり、各実施形態に係るクレーン船において、演算制御装置40が上述した定点保持制御に代えて、クレーン30の先端位置と吊り荷101を投下しようとする目標投下位置とを一致させるような定点保持制御を行ったとしても、そのクレーン船は本発明に含まれる。   In the above-described embodiment, the arithmetic and control unit 40 performs fixed point holding control for matching the measured value of the hull position (that is, the center position of the hull) and the target value of the hull position. It is not restricted to such a thing. That is, in the crane ship according to each embodiment, instead of the fixed point holding control described above, the calculation control device 40 holds the fixed point so that the tip position of the crane 30 and the target dropping position where the suspended load 101 is to be dropped coincide. Even if control is performed, the crane ship is included in the present invention.

また、以上では、船体10を定点保持する制御が、船体位置の測定値、船首回頭角の測定値、船体位置の目標値、及び船首回頭角の目標値に基づいて、演算制御装置40によって自動に行われる場合(いわゆる「自動定点保持」)について説明したが、船体10を定点保持する制御はこれに限られない。つまり、乗組員が周囲の状況に応じてジョイスティック等を操作し、演算制御装置40がそのジョイスティック等の信号に基づいて船体10を定点保持する場合(いわゆる「手動定点保持」)であっても本発明に含まれる。   In the above, the control for holding the hull 10 at a fixed point is automatically performed by the arithmetic control device 40 based on the measured value of the hull position, the measured value of the bow turn angle, the target value of the hull position, and the target value of the bow turn angle. However, the control for holding the hull 10 at a fixed point is not limited to this. That is, even when the crew operates a joystick or the like according to the surrounding situation and the arithmetic and control unit 40 holds the hull 10 at a fixed point based on a signal from the joystick or the like (so-called “manual fixed point holding”). Included in the invention.

本発明に係る演算制御装置は、クレーンによって投下された吊り荷が水面又は水中で不安定になったり、流されたりするのを抑えることができるため、クレーン船の技術分野において有益である。   The arithmetic and control unit according to the present invention is useful in the technical field of crane ships because it can suppress the suspended load dropped by the crane from becoming unstable or flowing on the water surface or in the water.

10 船体
20、220、320 推進システム
21、221、321 第1推進器
22、222、322 第2推進器
23、223、323 第3推進器
24 第4推進器
25、225、228、325、328 プロペラ
26 ウォータジェットポンプ
30 クレーン
40 演算制御装置
100、200、300 クレーン船
101 吊り荷
θ 回動角
10 Hulls 20, 220, 320 Propulsion systems 21, 221, 321 First propulsion device 22, 222, 322 Second propulsion device 23, 223, 323 Third propulsion device 24 Fourth propulsion device 25, 225, 228, 325, 328 Propeller 26 Water jet pump 30 Crane 40 Arithmetic controller 100, 200, 300 Crane ship 101 Suspended load θ Rotation angle

Claims (9)

船体と、前記船体に回動可能に設けられ、吊り荷を水面又は水中に投下するクレーンと、複数の推進器によって冗長に構成された推進システムと、を備えたクレーン船を制御する演算制御装置であって、
前記推進器から前記吊り荷の投下位置に向かって噴出する水の量を減らす制限運転を行いながら、前記船体を定点保持する制御を行う演算制御装置。
An arithmetic and control device for controlling a crane ship, comprising: a hull, a crane that is rotatably provided on the hull, and that drops a suspended load into the surface of the water or underwater; and a propulsion system configured redundantly by a plurality of propulsion devices. Because
An arithmetic and control unit that performs control to hold the hull at a fixed point while performing a limited operation to reduce the amount of water ejected from the propulsion device toward the dropping position of the suspended load.
前記制限運転は、前記投下位置に水流の影響を与える少なくとも1つの推進器を停止させることにより行われる、請求項1に記載の演算制御装置。   The calculation control device according to claim 1, wherein the limited operation is performed by stopping at least one propulsion unit that affects the drop position by a water flow. 前記制限運転は、前記投下位置に水流の影響を与える少なくとも1つの推進器が前記投下位置の方向とは異なる方向に水を噴出することにより行われる、請求項1に記載の演算制御装置。   The calculation control device according to claim 1, wherein the limited operation is performed by ejecting water in a direction different from a direction of the dropping position by at least one propulsion unit that affects the dropping position by a water flow. 前記制限運転は、前記投下位置に水流の影響を与える少なくとも1つの推進器が噴出する水の量そのものを減らすことにより行われる、請求項1に記載の演算制御装置。   The calculation control device according to claim 1, wherein the limited operation is performed by reducing an amount of water ejected by at least one propulsion device that affects the drop position by a water flow. 前記複数の推進器のうち少なくとも1つがプロペラを有する推進器であって、前記プロペラを有する推進器が前記投下位置に水流の影響を与える推進器になったとき、前記プロペラの回転速度、ピッチ、又はその両方を低減する、請求項4に記載の演算制御装置。   At least one of the plurality of propulsion devices is a propulsion device having a propeller, and when the propulsion device having the propeller is a propulsion device having an influence of water flow on the dropping position, a rotation speed, a pitch, and the like of the propeller 5. The arithmetic control device according to claim 4, wherein both of them are reduced. 前記複数の推進器のうち少なくとも1つがウォータジェットポンプを有する推進器であって、前記ウォータジェットポンプを有する推進器が前記投下位置に水流の影響を与える推進器になったとき、前記ウォータジェットポンプの出力を低減する、請求項4に記載の演算制御装置。   At least one of the plurality of propulsion devices is a propulsion device having a water jet pump, and when the propulsion device having the water jet pump becomes a propulsion device having an influence of water flow on the dropping position, the water jet pump The arithmetic control device according to claim 4, wherein the output of the control is reduced. 前記複数の推進器のうち少なくとも1つが、旋回式推進器、プロペラと舵を組み合わせた舵式推進器、又はサイドスラスタである、請求項1乃至6のうちいずれか一の項に記載の演算制御装置。   The calculation control according to any one of claims 1 to 6, wherein at least one of the plurality of propulsion devices is a swivel propulsion device, a rudder propulsion device combining a propeller and a rudder, or a side thruster. apparatus. 前記船体を定点保持する制御は、船体位置の測定値及び船体位置の目標値を含む値に基づいて船体を自動に定点保持する自動定点保持制御である、請求項1乃至7のうちいずれか一の項に記載の演算制御装置。   The control for holding the hull at a fixed point is automatic fixed point holding control for automatically holding the hull at a fixed point based on a value including a measured value of the hull position and a target value of the hull position. The arithmetic and control unit described in the section. 請求項1乃至8のうちいずれか一の項に記載の演算制御装置を備えたクレーン船。   The crane ship provided with the arithmetic and control unit as described in any one of Claims 1 thru | or 8.
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