JP5976506B2 - Measuring system and measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、船体の状態をモニタリングする計測システム及び計測方法に関する。 The present invention relates to a measurement system and a measurement method for monitoring the state of a hull.
大型船舶における船体の挙動を把握するために、船体の各所において種々の計測(例えば、歪み計測等)を行うことがある。当該大型船舶の船体における計測では、センサを取り付ける計測位置と計測データを収集する位置(計測室等)とが大きく離れており、また、センサの設置個所も多数に及ぶため、ケーブル長、ケーブル敷設作業及びメンテナンス作業が膨大となる。 In order to grasp the behavior of the hull in a large vessel, various measurements (for example, distortion measurement) may be performed at various locations on the hull. In the measurement of the hull of the large ship, the measurement position where the sensor is attached and the position where the measurement data is collected (measurement room, etc.) are far away from each other. Work and maintenance work become enormous.
一方、複数のセンサユニット(センサ付無線端末)を空間に配置し、当該配置箇所の状態を示す計測データを無線信号で送信する無線センサネットワーク技術が開発されている。この無線センサネットワーク技術を利用した計測システムでは、センサから引き回していたケーブルを廃することが可能なため、当該計測システムの敷設作業及びメンテナンス作業の工数の削減が期待される。 On the other hand, a wireless sensor network technology has been developed in which a plurality of sensor units (wireless terminals with sensors) are arranged in a space, and measurement data indicating the state of the arrangement location is transmitted by radio signals. In the measurement system using this wireless sensor network technology, since the cable routed from the sensor can be eliminated, it is expected to reduce the man-hours for laying work and maintenance work of the measurement system.
また、大型構造物に上記無線センサネットワーク技術を運用した例として、航空機機体構造に所定のダクト(導波管)を設け、当該ダクト内に無線センサの無線信号を伝搬させることによって構築する計測システムが開示されている(特許文献1)。 In addition, as an example of operating the wireless sensor network technology in a large structure, a measurement system constructed by providing a predetermined duct (waveguide) in an aircraft body structure and propagating a wireless signal of the wireless sensor in the duct Is disclosed (Patent Document 1).
しかしながら、上述したような大型船舶に無線センサネットワークを適用する場合においては、以下のような問題点が生じる。 However, when the wireless sensor network is applied to the large ship as described above, the following problems occur.
まず大型船舶は、その大部分が鋼鉄などの金属で製造されているため、当該金属が無線通信の阻害要因となる。すなわち、上甲板下の船底付近に設置したセンサユニットが発信する無線信号が、上甲板を構成する金属によって遮蔽され、上甲板上に存在する計測データ受信器に送信できない問題が生じる。 First, since large ships are mostly made of metal such as steel, the metal becomes an obstacle to wireless communication. That is, there is a problem that a radio signal transmitted from a sensor unit installed near the bottom of the ship below the upper deck is shielded by the metal constituting the upper deck and cannot be transmitted to the measurement data receiver existing on the upper deck.
ここで、特許文献1に記載された航空機機体のように、船体に、無線信号、或いは有線ケーブルを通過させるダクトを予め設置する手法が考えられる。しかし、大型船舶の船体は大きいものだと数百メートルにも及び、これに張り巡らすダクトも膨大なものとなる。そのためダクトの設計・製造にかかる費用が増加し、本来の目的を達成することができない。またこの場合、既に完成している船舶に対して事後的に計測ポイントを増設する等の柔軟なネットワーク構築への対応が難しい。
Here, as an aircraft body described in
またセンサユニットは、無線信号を発信するため機器として電源が必須である。ここで、一般的なセンサユニットはバッテリを搭載しているものが一般的であるが、この場合、長期間のモニタリングに際しバッテリ交換を要することとなる。特に、通常は人が出入りするような環境として設計されていない船底等に当該センサユニットを設置した場合、バッテリ交換の作業負担が増大する。また、センサユニットから計測データ受信器までの無線信号を中継する中継器を用いる場合、当該中継器にも何らかの電力供給源が必要である。 The sensor unit requires a power source as a device to transmit a radio signal. Here, a general sensor unit is generally equipped with a battery, but in this case, battery replacement is required for long-term monitoring. In particular, when the sensor unit is installed on the bottom of a ship that is not normally designed as an environment in which people enter and exit, the burden of battery replacement increases. In addition, when a repeater that relays a radio signal from the sensor unit to the measurement data receiver is used, the relay also needs some power supply source.
そこでこの発明は、上述の問題を解決することのできる計測システム及び計測方法を提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the measuring system and measuring method which can solve the above-mentioned problem.
本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、船体の所定の状態を計測した計測データを無線で送信するセンサユニットと、前記計測データを無線で受信する計測データ受信器と、前記センサユニットと前記計測データ受信器との間の無線通信経路に設置され、無線信号を中継する中継器と、を備え、前記中継器は、前記船体の上甲板または隔壁を貫通する貫通孔の一方に設けられた中継用受信部と、前記貫通孔の他方に設けられた中継用送信部と、を備え、前記中継用受信部は、前記センサユニットから前記計測データを無線で受信し、前記中継用送信部は、当該受信した前記計測データを前記計測データ受信器へ無線で送信し、前記貫通孔と前記中継器との隙間が絶縁物で密封されていることを特徴とする計測システムである。 The present invention has been made to solve the problems described above, the sensor unit transmits the measured data obtained by measuring predetermined state hull wirelessly the measurement data receiver for receiving the measurement data wirelessly, the A repeater that is installed in a wireless communication path between the sensor unit and the measurement data receiver and relays a radio signal, and the repeater is one of through holes that penetrate the upper deck or bulkhead of the hull. A relay receiving unit provided on the other side of the through-hole, and the relay receiving unit wirelessly receives the measurement data from the sensor unit. The transmission unit is a measurement system characterized in that the received measurement data is wirelessly transmitted to the measurement data receiver, and a gap between the through hole and the repeater is sealed with an insulator. .
また本発明は、前記センサユニットが、船体の上甲板の下方に位置する船倉内の所定位置に設けられ、前記計測データ受信器が、船体の所定位置に配置される計測室に設けられ、前記センサユニットと前記計測データ受信器は、船体の上甲板または隔壁を貫通する無線通信経路を介して無線通信を行うことを特徴とする。 In the present invention, the sensor unit is provided at a predetermined position in a hold located below the upper deck of the hull, and the measurement data receiver is provided in a measurement chamber disposed at a predetermined position of the hull. The sensor unit and the measurement data receiver perform wireless communication through a wireless communication path that penetrates the upper deck or bulkhead of the hull.
また本発明は、前記中継器が、前記船体の複数箇所に設けられた複数の前記センサユニットからの無線信号を中継し、前記計測データ受信器が、当該無線信号に付された所定の識別子に基づいて、複数の前記センサユニットのうち、当該無線信号の発信元を特定することを特徴とする。 Further, according to the present invention, the repeater relays radio signals from the plurality of sensor units provided at a plurality of locations of the hull, and the measurement data receiver uses a predetermined identifier attached to the radio signal. Based on the plurality of sensor units, the source of the wireless signal is specified.
また本発明は、前記中継器が、バッテリ、太陽光、風力の何れか一つ、またはこれらの組み合わせを電力供給源とし、前記バッテリは、前記船体の上甲板の上方に設けられていることを特徴とする。 Further, according to the present invention, the repeater uses any one of a battery, sunlight, wind power, or a combination thereof as a power supply source, and the battery is provided above the upper deck of the hull. Features.
また本発明は、前記センサユニットが、設置された箇所における所定の状態を電気信号に変換するセンサ部と、前記電気信号に基づく計測データを無線で送信する計測データ送信部と、前記計測データ送信部に電力を供給するセンサ用電力供給部と、を備えることを特徴とする。 The present invention also provides a sensor unit that converts a predetermined state at a place where the sensor unit is installed into an electrical signal, a measurement data transmission unit that wirelessly transmits measurement data based on the electrical signal, and the measurement data transmission A power supply unit for a sensor that supplies power to the unit.
また本発明は、前記センサ用電力供給部が、前記船体の振動を電力に変換する圧電素子を備えることを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the sensor power supply unit includes a piezoelectric element that converts vibration of the hull into electric power.
また本発明は、前記センサ部が、設置された箇所における歪みを電気信号に変換する歪みゲージであることを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the sensor unit is a strain gauge that converts strain at an installed location into an electric signal.
また本発明は、船体の上甲板の下方に位置する船倉内の所定位置に設けられたセンサユニットが、前記船体の所定の状態を計測した計測データを無線で送信し、前記船体の上甲板または隔壁を貫通する貫通孔に設けられた中継器が、前記貫通孔の一方にて前記計測データを無線で受信するとともに前記貫通孔の他方にて当該受信した計測データを無線で送信し、前記船体の所定位置に配置される計測室に設けられた計測データ受信器が、前記中継器が送信した計測データを無線で受信し、前記貫通孔と前記中継器との隙間が絶縁物で密封されていることを特徴とする計測方法である。
In the present invention, a sensor unit provided at a predetermined position in the hold located below the upper deck of the hull wirelessly transmits measurement data obtained by measuring a predetermined state of the hull. A repeater provided in a through hole penetrating the bulkhead wirelessly receives the measurement data at one of the through holes and wirelessly transmits the received measurement data at the other of the through holes. A measurement data receiver provided in a measurement chamber arranged at a predetermined position of the radio receives the measurement data transmitted by the repeater wirelessly, and a gap between the through hole and the repeater is sealed with an insulator. It is the measuring method characterized by being.
本発明によれば、敷設作業及びメンテナンス作業を軽減することのできる船体の計測システム及び計測方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a hull measurement system and a measurement method that can reduce laying work and maintenance work.
以下、本発明の一実施形態による計測システムを、図面を参照して説明する。
図1は本実施形態による計測システムの構成を示す第一の図である。この図において、符号1は計測システムである。計測システム1は船体2に設置されるものであり、少なくとも、船体2の所定の状態を計測した計測データを無線で送信するセンサユニット10と、当該計測データを無線で受信する計測データ受信器11とを備えている。またセンサユニット10と計測データ受信器11は、船体2における所定の無線通信経路を介して無線通信を行う。
Hereinafter, a measurement system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a first diagram showing a configuration of a measurement system according to the present embodiment. In this figure,
図1に示す通り、センサユニット10は、船体2の上甲板21の下方に位置する船倉内の所定位置として船底22に設けられている。また計測データ受信器11は、船体2の所定位置として、上甲板21の上方に位置する計測室23に設けられている。そしてセンサユニット10と計測データ受信器11は、船体2の上甲板21を貫通する経路を有する無線通信経路を介して無線通信を行う。すなわち計測システム1は、その無線通信経路に無線信号を中継する中継器12を有しており、当該中継器12は、上甲板21を貫通する貫通孔21aを介して上甲板の上下に渡って設置されている。ここで「中継」とは、中継器12が、センサユニット10からの無線信号を受信して取得した計測データを、改めて無線信号を発信して計測データ受信器11に送信することをいう。この際、中継の前後において計測データの内容が一致してさえいれば、中継前後における無線周波数や通信プロトコルは必ずしも同一である必要はない。
As shown in FIG. 1, the
また中継器12は、図1に示すように、船底22の複数箇所に設けられた複数のセンサユニット10からの無線信号を集約して中継するようにしてもよい。この場合、複数の各センサユニット10は、ユニークに割り当てられた所定の識別子を自己が発信する無線信号に付し、計測データ受信器11は、当該無線信号に付された識別子に基づいて、複数のセンサユニットのうち、当該無線信号の発信元を特定する機能を有してもよい。なお、センサユニット10自身が識別子を付す代わりに、中継器12が個々の受信信号ごとに識別子を付して送信する機能を有していてもよい。
Further, as shown in FIG. 1, the
図2は、船体2に設置された中継器12の構成を示す図である。
図2に示す通り、中継器12は少なくとも、船体2の上甲板を貫通する貫通孔21aの下方に設けられた中継用受信部12aと、貫通孔21aの上方に設けられた中継用送信部12bとを備えている。そして中継用受信部12aは、センサユニット10から計測データを無線で受信し、中継用送信部12bは、当該受信した計測データを計測データ受信器11へ無線で送信する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
As shown in FIG. 2, the
ここで上記中継用受信部12a及び中継用送信部12bの具体的態様について説明する。中継用受信部12aは、その一態様として、本体である中継用送信部12bの下面から貫通孔21aの内部を通って上甲板21下方の領域へと延伸する受信用アンテナである(図2参照)。中継用受信部12aはアンテナとして、センサユニット10が無線で送信した計測データ(無線信号)を受信し、当該受信した計測データを中継器12の本体である中継用送信部12bに出力する。一方、中継用送信部12bは上甲板21上方に配置された中継器12の本体である。中継用送信部12bは、中継用受信部12aが受信した計測データを計測データ受信器11へ無線で送信する。
なお、本実施形態による中継器12は、中継用受信部12a及び中継用送信部12bにおけるそれぞれの態様が逆であってもよい。すなわち中継器12は、中継用受信部12aを本体とし、かつ、中継用送信部12bを貫通孔21aの内部を通って上甲板21上方の領域へと延伸する送信用アンテナとする態様であってもよい。
Here, specific modes of the
In the
また、本実施形態による中継器12は、その電力供給源として中継用電力供給部12cを備えている。ここで本実施形態による中継器12は、バッテリ、太陽光、風力の何れか一つ、またはこれらの組み合わせを電力供給源としてもよい。中継器12の電力供給源がバッテリである場合には、中継器12は、中継用電力供給部12cの一態様としてバッテリ及びバッテリホルダを備える。この場合、作業者が容易にバッテリ交換を行えることを考慮して、中継用電力供給部12cは上甲板21上方に設けられていることが好ましい(図2参照)。また中継器12の電力供給源が太陽光である場合には、中継器12は、中継用電力供給部12cの一態様としてソーラーパネルを有していてもよい。同様に、風力を電力供給源とする場合には、中継用電力供給部12cの一態様として風車を備えていてもよい。電力供給源が太陽光または風力の場合であっても、中継用電力供給部12cは上甲板21上方に備えられていることが好ましい。なお上甲板21上方に設置された中継用送信部12bが中継用電力供給部12cを内包する構成であってもよい。さらに、中継器12は、上述した電力供給源の複数を組み合わせて動作する場合には、それぞれの電力供給源からの電力を一元管理する供給電力管理部(図示せず)を備えていてもよい。
なお、本実施形態の中継器12は、負担なく敷設できる場合であれば、上記態様に代えて、船体2の主電源ラインと接続して電力を得てもよい。
Further, the
In addition, if the
図3は、船体2に設置された中継器12の構成を平面視下方から見た図である。
図3には、中継器12を上甲板下面から貫通孔21aを介して見たときの様子を示している。図3に示す通り、中継器12の中継用受信部12aは、貫通孔21aの内部を通過して上甲板21下方(紙面手前方向)へと延伸している。ここで本実施形態による計測システム1では、貫通孔21aと中継用受信部12aとの間に生じる隙間を絶縁物3で密封する構成としてもよい。絶縁物3は、例えば樹脂のように加工性、防水性に優れた物質が好ましいが、本実施形態においてはこれに限定されない。
FIG. 3 is a view of the configuration of the
In FIG. 3, the mode when the
図4は、船体2に設置されたセンサユニット10の構造を示す図である。
図4に示す通り、センサユニット10は少なくとも、設置された箇所における所定の状態を電気信号に変換するセンサ部10aと、当該電気信号に基づく計測データを無線で送信する計測データ送信部10bと、当該計測データ送信部10bに電力を供給するセンサ用電力供給部10cとを備えている。
FIG. 4 is a view showing the structure of the
As shown in FIG. 4, the
センサ部10aは、その一態様としては、船底22の設置された箇所における歪みを電気信号に変換して出力する歪みゲージである。計測データ送信部10bは、歪みゲージであるセンサ部10aからその設置箇所における歪みに応じた電気信号を入力する。そして、計測データ送信部10bは、当該電気信号をデジタル処理して歪みの計測データを生成し、当該計測データを無線で送信する。センサ用電力供給部10cは、計測データ送信部10bが上記処理を実現するための電力を供給する。ここで本実施形態においてセンサ用電力供給部10cは、船体2において特に振動が大きい箇所である船底22に設置されることを利用して、振動を電力に変換する圧電素子(ピエゾ素子とも言う)を備えている。ここで圧電素子とは、振動により自身に加わる圧力から電力を生成して出力する素子のことである。
As one aspect, the
ただし上述した各機能部の説明は、センサユニット10の構成要素を限定するものではない。例えばセンサ部10aは歪みゲージの他に、温湿度センサ、衝撃センサ、気圧センサ、水検出センサ等であっても構わない。同様にセンサ用電力供給部10cは圧電素子の他、熱電変換素子やバッテリなどであっても構わないし、また負担なく敷設できる箇所であれば、船体2の主電源ラインと接続して電力を得てもよい(この場合、センサ用電力供給部10cとは、当該主電源ラインを指す)。
However, the description of each functional unit described above does not limit the components of the
なお、本実施形態による計測システム1は、上述した通り、複数のセンサユニット10を有していてもよいが、当該複数のセンサユニット10は全て、少なくとも図4に示す構成を有するものとする。ただし当該複数のセンサユニット10は必要に応じて個々に、図4に示す構成以外の構成要素を有していても構わない。また、複数のセンサユニット10は、図4の各機能部における具体的態様までが同一である必要はない。例えば、ある一つのセンサユニット10はセンサ用電力供給部10cに圧電素子を備え、振動エネルギーを電力供給源とする一方で、異なる別のセンサユニット10はセンサ用電力供給部10cに熱電変換素子を備え、熱エネルギーを電力供給源とする、という態様であっても構わない。ただし上記熱電変換素子を電力供給源とするセンサユニット10を用いる場合は、当該センサユニット10は、船体2に搭載されるボイラのような高温領域周辺に設置することが望ましい。
Note that the
図5は、本実施形態による計測システム1の通信処理フローを示すチャート図である。
次に、本実施形態による計測システム1の具体的な処理について、図5を参照しながら順を追って説明する。
まず、船底22に設置されたセンサユニット10のセンサ部10a(歪みゲージ)は、その設置箇所における歪みに応じた電気信号を出力する(ステップS1)。次に、計測データ送信部10bは、センサ用電力供給部10cから処理に必要な電力を受電しつつ、当該電気信号をデジタル処理して歪みの計測データを生成した後これを無線で送信する(ステップS2)。
次に、中継器12の中継用受信部12aは、センサユニット10の計測データ送信部10bが無線で送信した計測データを受信する(ステップS3)。中継用受信部12aが受信した信号(計測データ)は直ちに中継用送信部12bに出力され(ステップS4)、中継用送信部12bが入力する(ステップS5)。続いて、中継用送信部12bは、当該計測データを無線で計測データ受信器11へと送信する(ステップS6)。
計測室23に設置された計測データ受信器11は、当該中継器12の中継用送信部12bが送信した計測データを受信する(ステップS7)。計測データ受信器11は適当なモニタ画面に当該計測データを表示することで、計測室23のオペレータに計測値(船底22各所における歪みの程度)を通知する。オペレータは、このようにして計測室23にて、船体2の各所における歪みの程度を把握することができる。
FIG. 5 is a chart diagram illustrating a communication processing flow of the
Next, specific processing of the
First, the
Next, the
The
本実施形態の計測システム1によれば、センサユニット10と計測データ受信器11とが所定の無線通信経路を介して計測データを送受信するため、従来、センサから引き回していたケーブルを廃することができ、計測システム1の敷設作業及びメンテナンス作業の工数を削減することができる。
According to the
また計測システム1によれば、上記無線通信経路において上甲板21の貫通孔21aに設置された中継器12を仲介することによって、上甲板21下方の船底22に設置されたセンサユニット10が発信する無線信号が、上甲板21を構成する金属によって遮断されることなく、上甲板21上方に存在する計測データ受信器11に送信することができる。すなわち、センサユニット10と中継器12との間の無線通信は、中継用受信部12aが上甲板21下方の領域である船底22に存在しているため、その無線通信経路が金属で遮蔽されることはない。一方、中継用送信部12b自身は上甲板21上方に設置されており、上甲板21上方から中継用の無線信号を出力するため、同じく上甲板21上方に設置された計測データ受信器11との間の無線通信経路が遮蔽されることもない。このように、中継器12が上甲板21下方から上方へ貫通する無線通信経路を確保することにより、センサユニット10の無線信号が上甲板21によって遮蔽されることなく、計測データ受信器11との無線通信を実現することができる。
Moreover, according to the
また上述した通り、計測システム1の中継器12は、船底22の複数箇所に設けられた複数のセンサユニット10からの無線信号を集約して中継することができる。したがって、少なくとも、船底22を縦方向に仕切るバルクヘッドにより区分される一領域それぞれに一つの貫通孔21a及び中継器12を設置しさえすれば、計測データ受信器11は、船体2の船底22に配置したいずれのセンサユニット10からでも各々の中継器12を介して計測データを受信することができる。これにより貫通孔21aの数を最小限に抑制することができ、船体としての機能及び信頼性を損なうことなく敷設作業の工数の削減が可能となる。
Further, as described above, the
また、計測システム1の中継器12は、貫通孔21aと中継用受信部12aとの間に一定幅の隙間を設け、絶縁物3として、加工性、防水性に優れる樹脂でその隙間を密封する構成としている(図3)。そのため中継器12の設置作業自体の負担が軽減するとともに、通信良好となる位置を予め把握した上で柔軟に中継器12の設置作業を行うことができる。また、計測システム1を事後的に拡張したい場合においても、主な作業は貫通孔21aの開口作業及び中継器12の設置固定作業のみであるから、柔軟かつ簡便に拡張を行うことが可能となる。さらに、アンテナである中継用受信部12aの周辺を絶縁化させておくことにより、中継用受信部12aにおいてヌル(電磁波の反射、干渉により無線信号強度が局所的に著しく弱くなる現象)の発生を防止し、信頼性の高い無線通信網を構築することが可能となる。
In addition, the
また上述した通り、計測システム1の中継器12は、中継用電力供給部12cとしてバッテリ及びバッテリホルダを上甲板21上方に備えている構成としてもよい。これにより、中継器12のバッテリが切れた場合、作業者が自由にアクセス可能な上甲板21上にあるため、バッテリ交換作業が容易になるという効果が得られ、ひいては計測システム1のメンテナンス作業の負荷を軽減することができる。
Further, as described above, the
また、本実施形態によるセンサユニット10は、センサ用電力供給部10cに圧電素子を備えていてもよい。このようにすれば、センサユニット10は船底22における振動エネルギーから電力を得ることができるようになるためバッテリ交換作業が不要となり、メンテナンス作業の負荷が軽減される。なお船体2における船底22は、一般的に、エンジンが近いことや海流の影響が強いことに起因して振動が大きい箇所として知られており、電力供給源が当該圧電素子のみであっても、センサユニット10が計測データを定期的に無線で送信するのに必要な電力は十分に得られる。
一方、中継器12には中継用電力供給部12cとしてソーラーパネルまたは風車を用いてもよい。このようにすれば、中継器12も、太陽光や風力から電力を得ることができるようになるためバッテリ交換作業が不要となる。また、中継器12は上記バッテリ、太陽光、風力のうち複数の組み合わせにより中継用電力供給部12cを構成することにより、例えば夜間太陽光による電力が供給されない期間はバッテリにより電力供給を行うなどして安定した電力供給が可能となり、メンテナンス作業の負荷軽減効果を得つつも、計測システム1における無線通信網の信頼性を維持することが可能となる。
In addition, the
On the other hand, a solar panel or a windmill may be used for the
以上、本発明の一実施形態による計測システム1によれば、敷設作業及びメンテナンス作業を軽減することのできる船体の計測システムを提供することができる。
As described above, according to the
図6は、本実施形態による計測システムの構成を示す第二の図である。
図6に示す通り、本実施形態による計測システム1は、センサユニット10が発信した無線信号を、複数個の中継器12が中継しながら、計測データ受信器11に到達する無線通信経路を取っても構わない。また上記の例は、センサユニット10と計測データ受信器11とを結ぶ無線通信経路中において、上甲板21以外にこれを遮る金属壁が存在しない場合を説明したが、船体2において上甲板21以外にも複数の金属壁が層状に多数存在する場合も考えられる(図示せず)。このような場合、当該金属層ごとに貫通孔21a及び中継器12を一つずつ設けることにより、最下層に配置されたセンサユニット10から最上層に位置する計測データ受信器11への無線通信経路を確保するようにしてもよい。また、本実施形態による計測システム1において複数のセンサユニット10及び中継器12は、上述したそれぞれの機能に限定されることはない。例えば、センサユニット10は中継器12としての機能を有していても構わない。すなわちセンサユニット10は、上甲板21の貫通孔21aに設置され、当該箇所における歪みを計測して無線で送信するとともに、船底22に設置された別のセンサユニット10の無線信号を中継する機能を有していても構わない。
FIG. 6 is a second diagram illustrating the configuration of the measurement system according to the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the
なお、本実施形態による計測システム1は、以上の説明において、上甲板21を隔てた無線通信経路を確保すべく、中継器12が設置される例を示した。しかし、本実施形態においては、このような態様に限定されない。例えば、センサユニット10が、船倉内の所定位置としてある「隔壁」の一方の領域に配置され、計測室23が、当該「隔壁」を隔てた他方の領域に配置されている場合であってもよい。このような場合、本実施形態による計測システム1は、当該隔壁を貫通する無線通信経路を介して無線通信を行うものとする。具体的には、上記無線通信経路に設置された中継器12は、船体2の隔壁を貫通する貫通孔21aの一方に設けられた中継用受信部12aと、貫通孔21aの他方に設けられた中継用送信部12bとを備えるものとすればよい。
In the above description, the
1・・・計測システム
10・・・センサユニット
10a・・・センサ部
10b・・・計測データ送信部
10c・・・センサ用電力供給部
11・・・計測データ受信器
12・・・中継器
12a・・・中継用受信部
12b・・・中継用送信部
12c・・・中継用電力供給部
2・・・船体
21・・・上甲板
22・・・船底
23・・・計測室
3・・・絶縁物
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記計測データを無線で受信する計測データ受信器と、
前記センサユニットと前記計測データ受信器との間の無線通信経路に設置され、無線信号を中継する中継器と、
を備え、
前記中継器は、
前記船体の上甲板または隔壁を貫通する貫通孔の一方に設けられた中継用受信部と、
前記貫通孔の他方に設けられた中継用送信部と、
を備え、
前記中継用受信部は、
前記センサユニットから前記計測データを無線で受信し、
前記中継用送信部は、
当該受信した前記計測データを前記計測データ受信器へ無線で送信し、
前記貫通孔と前記中継器との隙間が絶縁物で密封されている
ことを特徴とする計測システム。 A sensor unit that wirelessly transmits measurement data obtained by measuring a predetermined state of the hull; and
A measurement data receiver for wirelessly receiving the measurement data;
A repeater that is installed in a wireless communication path between the sensor unit and the measurement data receiver and relays a wireless signal;
With
The repeater is
A relay receiving portion provided in one of the through holes penetrating the upper deck or bulkhead of the hull;
A relay transmitter provided on the other side of the through hole;
With
The relay receiver is
Wirelessly receiving the measurement data from the sensor unit;
The relay transmitter is
The received measurement data is wirelessly transmitted to the measurement data receiver,
A measurement system , wherein a gap between the through hole and the repeater is sealed with an insulator .
船体の上甲板の下方に位置する船倉内の所定位置に設けられ、
前記計測データ受信器は、
船体の所定位置に配置される計測室に設けられ、
前記センサユニットと前記計測データ受信器は、
船体の上甲板または隔壁を貫通する無線通信経路を介して無線通信を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の計測システム。 The sensor unit is
It is provided at a predetermined position in the hold located below the upper deck of the hull,
The measurement data receiver is
Provided in a measurement room located at a predetermined position on the hull,
The sensor unit and the measurement data receiver are:
The measurement system according to claim 1, wherein wireless communication is performed via a wireless communication path that penetrates the upper deck or bulkhead of the hull.
前記船体の複数箇所に設けられた複数の前記センサユニットからの無線信号を中継し、
前記計測データ受信器は、当該無線信号に付された所定の識別子に基づいて、複数の前記センサユニットのうち、当該無線信号の発信元を特定する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の計測システム。 The repeater is
Relaying radio signals from a plurality of the sensor units provided at a plurality of locations on the hull,
The said measurement data receiver specifies the transmission origin of the said radio signal among the said some sensor units based on the predetermined identifier attached | subjected to the said radio signal. The claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. The measurement system described in 1.
バッテリ、太陽光、風力の何れか一つ、またはこれらの組み合わせを電力供給源とし、
前記バッテリは、前記船体の上甲板の上方に設けられている
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の計測システム。 The repeater is
One of battery, solar power, wind power, or a combination thereof is used as a power supply source.
The measurement system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the battery is provided above the upper deck of the hull.
設置された箇所における所定の状態を電気信号に変換するセンサ部と、
前記電気信号に基づく計測データを無線で送信する計測データ送信部と、
前記計測データ送信部に電力を供給するセンサ用電力供給部と、
を備えることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の計測システム。 The sensor unit is
A sensor unit for converting a predetermined state at the installed location into an electrical signal;
A measurement data transmitter for wirelessly transmitting measurement data based on the electrical signal;
A sensor power supply for supplying power to the measurement data transmitter;
The measurement system according to any one of claims 1 to 4 , further comprising:
前記船体の振動を電力に変換する圧電素子を備える
ことを特徴とする請求項5に記載の計測システム。 The sensor power supply unit includes:
The measurement system according to claim 5 , further comprising: a piezoelectric element that converts vibration of the hull into electric power.
設置された箇所における歪みを電気信号に変換する歪みゲージである
ことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の計測システム。 The sensor unit is
The measurement system according to claim 5 or 6 , wherein the measurement system is a strain gauge that converts strain at an installed location into an electrical signal.
前記船体の上甲板または隔壁を貫通する貫通孔に設けられた中継器が、前記貫通孔の一方にて前記計測データを無線で受信するとともに前記貫通孔の他方にて当該受信した計測データを無線で送信し、
前記船体の所定位置に配置される計測室に設けられた計測データ受信器が、前記中継器が送信した計測データを無線で受信し、
前記貫通孔と前記中継器との隙間が絶縁物で密封されている
ことを特徴とする計測方法。 A sensor unit provided at a predetermined position in the hold located below the upper deck of the hull transmits measurement data obtained by measuring a predetermined state of the hull wirelessly,
A repeater provided in a through-hole penetrating the upper deck or bulkhead of the hull wirelessly receives the measurement data at one of the through-holes and wirelessly transmits the received measurement data at the other of the through-holes. Send in
A measurement data receiver provided in a measurement room arranged at a predetermined position of the hull receives measurement data transmitted by the repeater wirelessly ,
A measuring method , wherein a gap between the through hole and the repeater is sealed with an insulator .
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