JPH0643703B2 - ドラグサクション浚渫船の浚渫自動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ドラグサクション浚渫船の浚渫自動制御装置
に関し、特に浚渫作業の開始から終了までの一連の作業
を完全に自動制御できるようにした浚渫自動制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

第８，９図に示すように、通常多く用いられているドラ
グサクション浚渫船１においては、放出用のホッパード
ア３を下部に設け浚渫土を積載する泥倉２がそなえら
れ、船内の浚渫ポンプ４により、ドラグアーム６を用い
て掘削された水底１９の浚渫土が積込管５を介し泥倉２
へ移送されるようになっている。

そして、ドラグアーム６は、その基端をトラニオン７を
介し浚渫船１に接続され、その中央に中間ジョイント８
をそなえるとともに、その先端にドラグヘッド９をそな
えて構成されており、これらのトラニオン７，中間ジョ
イント８およびドラグヘッド９の各近傍にはそれぞれワ
イヤー１０，１１および１２の一端が接続され、ワイヤ
ー１０，１１および１２の他端はジブ１３，１４および
１５を経由して浚渫船１上のウインチ１６，１７および
１８に接続されている。

このようなドラグサクション浚渫船１により浚渫作業を
行なう場合には、目的地においてウインチ１６，１７，
１８を操作しワイヤー１０，１１，１２を繰り出すこと
により、浚渫船１の船上に格納されていたドラグアーム
６を降下させて、そのトラニオン７部を船内の浚渫ポン
プ４に連通する舷側部の船体付トラニオン（図示省略）
と嵌合させ、ドラグヘッド９を水底１９へ着地させた
後、浚渫ポンプ４を駆動させることによって水底土砂を
ドラグアーム６を通し吸引する。

浚渫された浚渫土は浚渫ポンプ４から図示しない吐出管
および積込管５を通して泥倉２へ積載される。

そして、泥倉２が浚渫土で一杯になると、ドラグアーム
６をウインチ１６，１７，１８の操作によって引き上
げ、船上に格納したのち浚渫船１を土砂投棄場所まで航
行させ、同土砂投棄場所において泥倉２のホッパードア
３を開放して積載された浚渫土を放出する。

このようにして、一連の浚渫作業が行なわれる。

ところで、近年、浚渫作業における経費節減および省力
化が要求され、従来より各種の浚渫自動制御装置が提案
されている。

特に、浚渫作業の主要母体となるドラグアーム６の自動
制御装置についての公知の技術としては、次のようなも
のが提案されている。

（イ）船体に対するドラグヘッド９，中間ジョイント８
の位置を検出するそれぞれの位置検出器および吃水検出
器等からの信号を受けて、演算装置によりドラグヘッド
９および中間ジョイント８の深度を計算し、これらのド
ラグヘッド９および中間ジョイント８の位置変化量を制
御するドラグアーム制御装置(特願昭57−175626)。

（ロ）ドラグアーム６の船上格納位置と海底接地位置と
の間の一連の動作を適当数の動作区間に区切り、その位
置へドラグアーム６の複数個の支持点が到達したという
位置信号と、駆動方向動作司令信号とにより、ドラグア
ーム６が進入する動作区間を記憶し、通過した区間は記
憶を消去させるなどの操作により、各駆動源を所定の動
作プログラムに従って自動的に区切り位置に到着させ、
到着した順に各駆動源を停止させるドラグアーム駆動制
御方法(特開昭58−44131)。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のドラグアーム駆動制御
装置あるいは方法では、次のような問題点がある。

（ａ）ドラグアーム６自体の格納状態から着底までの自
動制御を行なう際、ドラグアーム６は指定位置まで定速
度で駆動されるので、ドラグアーム６を指定位置に停止
させるときに、ドラグアーム６の受ける衝撃が大きく不
具合を生じやすい。

（ｂ）ドラグアーム６を降下させ浚渫作業を行なう場
合、波浪，潮流等によってドラグアーム６の置かれた状
況が刻々と変化するが、この変化へのドラグアーム６の
対応がなされない。

（ｃ）ドラグアーム６の着底後に浚渫作業へ移る場合、
これらのドラグアーム６の着底作業と浚渫作業とが、別
々に制御されているため、不連続となり、浚渫効率の低
下を招く。

（ｄ）ドラグアームの屈折形状や、ドラグヘッドの海底
に対する位置，ドラグアームの船体に対する姿勢が、操
作者にとって適切に把握できない。

（ｅ）浚渫土の泥倉への積込制御が的確に行なわれな
い。

本発明は、上述の問題点の解決をはかろうとするもの
で、ドラグアームが、指定位置停止時に衝撃を受けるの
を防止するとともに、波浪，潮流等の状況の変化に対応
できるようにする一方、浚渫作業のためのドラグアー
ム，浚渫ポンプ，浚渫バルブおよびホッパードア等の機
器類の作動と、同機器類によって行なわれる浚渫作業の
開始から浚渫土の泥倉への積載までの一連の作業とを完
全に自動制御して、浚渫効率の向上をはかれるように
し、しかもドラグアームの屈折形状やドラグヘッドの位
置，ドラグアームの船体に対する姿勢を視認できるよう
にした、ドラグサクション浚渫船の浚渫自動制御装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明のドラグサクション浚渫船の浚渫自動
制御装置は、ドラグサクション浚渫船におけるトラニオ
ン付きドラグアーム，同ドラグアームを屈折変形すべく
同ドラグアームの中間部に設けられた中間ジョンイン
ト，同ドラグアーム先端のドラグヘッドから浚渫土を吸
引する浚渫ポンプおよび浚渫土積込経路機器を含む浚渫
用機器の作動状態を検出すべく船上に設けられたドラグ
アーム位置検出器，ドラグヘッド深度検出器，船体の吃
水検出器，浚渫ポンプの吸入負圧検出器，浚渫管付き含
泥率検出器およびドラグアーム用ウインチワイヤー繰り
出し長さ検出器からなるセンサー群と、浚渫下限深度，
地切深度，ドラグアームの中間ジョイント限界屈折角お
よびドラグアーム操作用ウインチ運転速度についての各
制御条件を設定入力する操作部と、上記センサー群から
の信号を基に行なわれた上記浚渫用機器の作動状態につ
いての演算結果と上記操作部へ入力された設定値との比
較計算を行ない、上記ドラグアームの屈折形状，位置お
よび姿勢，上記センサー群による各検出値および上記浚
渫用機器の運転状態を監視部のＣＲＴに画像表示させる
運転監視処理部と、上記設定値と上記比較計算の結果と
を基に所定の制御パターンに従い少なくとも上記ドラグ
アームの動作，位置および姿勢の制御，上記浚渫ポンプ
の制御ならびに同浚渫ポンプについての上記吸入負圧を
検出器および含泥率検出器からの検出信号に基づく浚渫
土の泥倉への積込のためのバルブ制御を関連した順序の
もとで指令する自動運転処理部とをそなえたことを特徴
としている。

〔作用〕

上述の本発明のドラグサクション浚渫船の浚渫自動制御
装置では、上記のセンサー群，操作部，運転監視処理部
および自動運転処理部により、ドラグアームの経時的動
作，屈折形状，位置および姿勢をＣＲＴに表示される画
像でオペレーターが確認しながら、浚渫ポンプならびに
浚渫土積込経路機器が、所定の制御パターンに従い関連
した順序のもとで制御されるので、各種浚渫用機器の作
動から浚渫土の泥倉への積載までの一連の浚渫作業が連
続して自動制御されるようになる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としてのドラグサク
ション浚渫船の浚渫自動制御装置について説明すると、
第１図は同装置による自動制御の概略を説明するための
ブロック図、第２図はその系統を説明するためのブロッ
ク図、第２図はその系統を説明するためのブロック図、
第３図はその系統を詳細に説明するためのブロック図、
第４図は本装置における運転監視処理部の機能を説明す
るための模式図、第５図は本装置におけるドラグアーム
の指令行先位置を説明するための模式的な正面図、第６
図は同指令行先位置を示す斜視図、第７図は同ドラグア
ームのシステムの概略を説明するための模式的な側面図
である。

第１図に示すように、本装置において、浚渫作業全体は
手動（制御）２０または自動（制御）２１による運転の
選択が可能であり、自動（制御）２１による運転を選択
すると、全ての浚渫用機器は浚渫自動運転操作盤で操作
されるようになっている。

そして、浚渫自動制御は、下記の５系統の制御方式によ
って全体のシステムを構成している。なお、本装置の対
象となる浚渫船１（第８，９図参照）の構造は、従来例
で説明した通りである。

（Ｉ）ドラグアーム制御２２ 浚渫作業の主要母体を占めるドラグアーム６は船体にト
ラニオン７を介し枢支されるとともに、屈折変形のため
の中間ジョンイントを有していて、同ドラグアーム６の
船上格納位置から水底１９上の着底位置までの行先位置
として、格納，振出，洗浄，嵌合，地切および着底のい
ずれかを行先指令すれば、常時各種検出器により演算さ
れるドラグアーム６の現在位置から指令行先位置に向け
て、ドラグアーム６を自動制御し安全に且つ連続的に移
動させるための構成を有している。

（II）ドラグアーム６の自動浚渫姿勢制御２３ （１）ドラグアーム６の水中での形状（上下屈曲，左右
屈曲）および船体に対する姿勢を各種検出器、特に後述
のドラグアーム用ウインチワイヤー繰出し長さ検出器か
らの検出信号によって演算し常時ＣＲＴな画像表示して
監視しておき、許容範囲を超えた場合は、補正してドラ
グアーム６の損傷を防止できるようにした構成を有して
いる。

（２）安定した浚渫作業を行なうために、スエルコン６
３（第７図参照）のストロークを常時検出して演算し、
スエルコン６３が有効に作動する位置に補正する制御を
行なう。

（３）浚渫の余掘を防ぐため、計画深度以上に浚渫しな
いように浚渫深度を常時ＣＲＴに画像表示して監視して
おき、ドラグヘッド９が計画深度（あらかじめ設定して
おく）より深くならないように制御できる構成を有して
いる。以上、３点の基本制御を有機的に組合せて演算し
安全で効率のよい浚渫を行なうようにドラグアーム６を
自動制御する構成を有している。

（III）泥倉積込制御２４ ドラグアーム６の昇降動作および浚渫ポンプ４の起動・
停止動作に同期した浚渫バルブの開閉制御と、ドラグヘ
ッド９の着底，浚渫ポンプ４における吸入負圧および含
泥率を検出して、浚渫された浚渫土の泥倉２への積込を
開始または停止させるバルブ開閉の自動制御機構を有し
ている。

（IV）浚渫ポンプ制御２５ ドラグアーム６の昇降動作および浚渫バルブの開閉動作
に同期して浚渫ポンプ４の起動，停止および回転数を制
御するとともに、吸入負圧に応じた回転数制御等の状況
に対応して浚渫ポンプの自動制御を行なうための構成を
有している。

（Ｖ）ダンピング制御２６ 浚渫土砂を泥倉２から投棄する作業に関係した機器類の
制御、すなわちホッパードア３の開閉，ジェットポンプ
の起動停止，ジェット弁の開閉および泥倉２内の残水排
水の自動制御を行なう。

以上、５系統の自動制御が関連した順序のもとで自動的
に行なわれて、浚渫作業がすべて自動化されるようにし
た構成を本装置はそなえている。

つまり、上記５系統は、単独に自動制御されるのではな
く、相互に関連して情報を伝達を行なうことにより機能
する。

なお、これらの５系統はその時々の状況に応じて全て手
動でも操作が可能である。

ところで、第２，３図に示すように、本発明の浚渫自動
制御装置３０は、入出力制御部３１，操作部３２，自動
運転処理部３３，運転監視処理部３４および監視部３５
で構成されている。そして、この浚渫自動制御装置３０
においては、各種の検出器，発信器，計測器等のセンサ
ー群、すなわち第３図に示すようなドラグアーム位置検
出器、ドラグヘッド深度検出器，船体の吃水検出器，浚
渫ポンプの吸入負圧検出器，浚渫管付き含泥率検出器お
よびドラグアーム用ウインチワイヤー繰り出し長さ検出
器等からなる入力部３６が接続されている。なお、含泥
率検出器については第３図では省略されているが、後述
のように、吸入または吐出側の浚渫管に含泥率検出器が
設けられる。この入力部３６の信号に基づきあらかじめ
作られているプログラムに従って、ドラグアーム６をは
じめ、ジブ１３，１４，１５，ウインチ１６，１７，１
８，浚渫ポンプ４，浚渫バルブおよびホッパードア３等
の浚渫用機器類（第７〜９図参照）の作動・停止あるい
は開閉の指令がそれぞれの駆動機としての出力部３７へ
出力され、浚渫作業の一連の自動制御が行なわれる。

第３図により、浚渫自動制御装置３０における各部の具
体的な機能を説明すると次の通りである。

（ア）入出力制御部３１ 入力部３６，出力部３７，操作部３２からの外部データ
の入力処理（入力値の各処理，フィルタリング等）と、
自動運転処理部３３からのデータ読み込みおよびその処
理結果の出力部３７への出力と、自動運転処理部３３と
運転監視処理部３４との間のデータ転送とを行なう。

（イ）操作部３２ 浚渫下限深度，地切深度，ドラグアーム６の中間ジョイ
ント８の限界屈折角およびドラグアーム操作用ウインチ
運転速度についての各制御条件等を、ドラグアーム操作
卓，油圧ポンプ操作卓，浚渫ポンプ操作卓および浚渫ポ
ンプ操作卓から設定入力する。

（ウ）運転監視処理部３４ 浚渫自動運転が適正に行なわれているかどうかをオペレ
ーターが判断するため、監視部３５のＣＲＴ表示装置に
各種情報の表示を行なう。その主な処理項目および機能
は下記の通りである。

（１）浚渫運転監視 浚渫作業必要なセンサーデータ，ドラグヘッド９の深
度，浚渫ポンプ４の回転吸入負圧，吐出圧，スラリー流
速，含泥率，スエルコン圧力等を監視部３５におけるメ
ータおよび第４図に示すようなＣＲＴ上に表示すること
により、オペレーターが機器の負荷バランスをチェック
できるようにする。

（２）ドラグアーム監視 ドラグヘッド９の深度，中間ジョイント８の屈折角度，
吃水，潮位，ワイヤー１０，１１，１２の繰出し量等の
センサーデータを基に行なわれた浚渫用機器の作動状態
について演算し、その演算結果と操作部３２へ入力され
た設定値との比較計算を行なって、ドラグアーム６の経
時的な屈折形状，船体や海底に対するドラグアームの位
置および姿勢，浚渫用機器の運転状態等をチェックでき
るように監視部３５における第４図に示すようなＣＲＴ
への画像表示が行なわれる。

（３）自動制御異常発生監視 電源喪失，油圧系統喪失，コンピュータ異常，バルブ動
作異常，ドラグアーム６の動作異常，手動操作による非
常停止，各機器やセンサーの異常等が発生した場合、異
常発生原因を警報表示し、それぞれの異常に対応して定
められた処理を行なわせる。基本的な考え方としては、
非常事態発生時の状態を保持（停止）させたり、制御系
統を自動操作から手動操作に移行させて手動による復元
または対応を可能とさせる。

（エ）監視部３５ 第４図に示すように、浚渫船１上にある各機器のセンサ
ー群、例えば、トラニオン位置発信器４０，ドラグヘッ
ド深度発信器４１，中間ジョイント位置発信器４２，ド
ラグヘッド位置発信器４３、スエルコン位置発信器４
４，また図示しない吃水検出器および潮位検出器等によ
り伝達される信号に基づき、入出力制御部３１，運転監
視処理部３４であらかじめ設定されているプログラムで
演算処理されて、右舷，左舷のドラグアーム６の形状
が、中央監視卓やＣＲＴに表示される。また、各機器，
センサーの異常が発生した場合も同様に中央監視卓やＣ
ＲＴに表示される。

（オ）自動運転処理部３３ 入出力制御部３１のデータによって、前述した５系統の
自動制御を行なう。

すなわち、操作部３２からの設定値と、運転監視処理部
３４における比較計算結果を基に、所定の制御パターン
に従い、ドラグアーム６の動作および姿勢の制御，浚渫
ポンプ４の制御ならびに浚渫土積込経路機器の制御等を
関連した順序のもとで指令する。

次に、浚渫作業の大きな要素を占めるドラグアーム６の
自動制御および姿勢自動制御の詳細について述べる。

第５，６図に示すように、ドラグアーム６の指令行先位
置としては、上限位置５１，格納位置５２，振出位置５
３，洗浄位置５４，嵌合位置５５，地切位置５６および
着底位置５７の６ケ所の位置が設定されており、ドラグ
アーム６がどの位置に置かれていても、指示した位置へ
のドラグアーム６の移動が全て自動制御により行なえる
ようになっている。

これらのドラグアーム６の各位置５１〜５７は次の表１
に示すように設定されている。

そして、第３，７図に示すように、出力部３７における
各駆動機（ウインチ１６，１７，１８，駆動機６０，６
１，６２，浚渫ポンプ４等）を有効に自動制御するため
に、浚渫自動制御装置３０にデータを入力する入力部３
６におけるセンサーとして、ドラグアーム６およびジブ
１３，１４，１５用のジブ上限位置検出器ａ，ジブ１
４，１５のフック嵌脱検出器ｂ，トラニオン格納位置検
出器ｃ，ドラグアーム６の格納位置検出器ｄ，トラニオ
ンジブタッチ検出器ｅ，中間ジョイントジブタッチ検出
器ｆ，ドラグ ヘッドジブタッチ検出器ｇおよびジブ振出位置検出器ｈ
がそれぞれそなえられるとともに、ドラグヘッド９の水
底１９への接地圧を自動調整するスエルコン６３の上限
位置検出器ｉ，ストローク検出器ｊ，下限位置検出器ｋ
およびドラグアーム６の姿勢制御に用いるドラグヘッド
ワイヤー角度検出器ｌがそなえられている。

さらに、第７図には図示しないセンサーとして、ワイヤ
ー１０，１１，１２の繰出長さを検知するためにウイン
チ１６，１７，１８の付近に設けられたワイヤー繰出長
さ検出器，トラニオン７部と接続して船上に設けられた
トラニオン嵌合検出器，各ウインチ１６，１７，１８の
付近に設けられたウインチ停止検出器およびワイヤーエ
ンド検出器，浚渫ポンプ４の入口付近に設けられた吸入
負圧検出器，浚渫ポンプ４の出口付近に設けられた吐出
圧検出器，浚渫ポンプ４の回転数を検出する回転計，吸
入または吐出側の浚渫管に設けられた含泥率検出器，浚
渫船１の船底に設けられた吃水検出器，その他浚渫の一
連作業を実施するための各機器の作動，停止および開閉
指令等を発令するための位置検出器などがそなえられて
いる。

上述のようなセンサー群により、ドラグアーム６と、浚
渫ポンプ４と、浚渫バルブ，ホッパードア３，吸入ゲー
ト，ロッド洗浄弁，ジェット弁，海水吸入弁および油圧
回路仕切弁等の浚渫土積込経路機器を含む浚渫用機器の
作動状態が検出されるようになっている。

本発明のドラグサクション浚渫船の浚渫自動制御装置は
上述のような構成になっているので、本装置による浚渫
作業は以下のようにして行なわれる。

ドラグサクション浚渫船１による浚渫作業に際して、ま
ず、浚渫場所の全般的条件から浚渫手段等を検討した
後、浚渫船１を浚渫位置まで移動させ、浚渫自動制御装
置３０による自動運転を開始するが、その前に浚渫自動
制御装置３０の操作部３２から次の初期設定値条件の入
力を行なう。

（Ａ）地切深度設定 地切深度とは、折返し浚渫を行なう場合の船体回頭時に
おけるドラグヘッド９の深度であり、水底１９より数メ
ートル程度上方の位置とする。浚渫作業中にドラグアー
ム６の姿勢に不具合を生じた場合は、ドラグヘッド９を
地切位置に配置した状態で、その姿勢を補正する。

（Ｂ）浚渫下限深度設定 浚渫下限深度は、浚渫深度の計画値より余分に水底１９
を浚渫しないように設定するもので、スエルコン６３の
ストロークと関連して制御される。

（Ｃ）ドラグアーム６のジョイント角設定 ドラグヘッド９の下面と水底１９面との角度を調整して
浚渫効率向上をはかるために中間ジョイント８の角度を
設定する。これによりドラグアーム６の運転形状が制御
される。

（Ｄ）スエルコン圧力設定 水底１９の土質等に従ってスエルコン圧力を決めて、ド
ラグヘッド９の水底１９への接地圧を制御する。

（Ｅ）浚渫ポンプ電動機回転数設定 浚渫ポンプ４を駆動する電動機の回転数を制御する。

（Ｆ）浚渫ポンプ吸入負圧上限設定 浚渫ポンプ４の吸入負圧の上限を制御する。

以上の初期設定値条件の入力の完了にともない、浚渫作
業を行なう各装置は、自動運転準備完了状態となり、操
作部３２から自動運転開始指令を入力することにより、
浚渫自動運転を開始し、ドラグアーム６の自動制御から
順次以下のように実行していく。

（Ｉ）ドラグアーム制御２２ ドラグヘッド９の、船上のドラグアーム格納台４５に格
納された状態の格納位置５２から、水底１９に接地した
状態である着底位置５７までの指令された位置への動作
を自動制御するもので、ドラグアーム自動制御の前提条
件が満足されてから始動される。

そして、第５，６図に示す各位置へのドラグヘッド９の
移動は以下のようにして制御される。

(1)格納位置５２から振出位置５３ ドラグアーム６をウインチ１６，１７，１８によりワイ
ヤー１０，１１，１２を介し格納位置５２からジブ１
３，１４，１５の上限位置５１まで巻上げる。

このとき、ジブ上限位置検出器ａ，トラニオンジブタッ
チ検出器ｅ，中間ジョイントジブタッチ検出器ｆ，ドラ
グヘッドジブタッチ検出器ｇおよびワイヤー繰出長さ検
出器からの入力に基づきドラグアーム６の位置が自動運
転処理部３３で演算され、ドラグアーム６が上限位置５
１に達したことを確認すると、トラニオン７，中間ジョ
イント８およびドラグヘッド９を吊下げているジブ１
３，１４，１５におけるジブ格納フック（図示省略）を
外す指令が出される。

これにより、フック嵌脱検出器ｂの入力に基づく指令に
従いジブ１３，１４，１５は上限位置５１から振出位置
５３まで振り出される。

そして、トラニオン７，中間ジョイント８およびドラグ
ヘッド９の全てが振出位置５３に配置され、ジブ振出位
置検出器ｇおよびワイヤー繰出長さ検出器からの入力に
基づき、浚渫自動制御装置３０は各ウインチ１６，１
７，１８を停止させて、格納位置５２から振出位置５３
までの自動制御が終了する。

なお、このときウインチ１６，１７，１８によるワイヤ
ー１０，１１，１２の巻上げ繰出し速度は表２（ドラグ
アームウインチの速度設定値）における１速のスピード
で行なう。

また、ドラグアーム６を停止させる直前の速度は全て微
速に制御して、ドラグアーム６に与える衝撃を緩和させ
る。

ドラグアーム６の動作の制御は、以上の(1)項に述べた
要領と同様の手段で実行されるので、以下省略する。

(2)振出位置５３から嵌合位置５５ ドラグアーム６を、振出位置５３からトラニオン嵌合直
前まで３速で各ウインチ１６，１７，１８により吊下
し、トラニオン嵌合直前に到達したら各ウインチ１６，
１７，１８を１速にしてトラニオン嵌合まで水平に吊下
する。

そして、微速にしてトラニオン嵌合を終えた時点で、ト
ラニオン７用のウインチ１６を停止させる。

また、この動作の間に洗浄位置５４を通過するが、この
洗浄位置５４は各ウインチ１６，１７，１８のワイヤー
繰出長さ検出器からの入力により演算して検出される。
洗浄位置５４にドラグアーム６の行先指令がなされた時
はその位置で各ウインチ１６，１７，１８を停止させ
る。

一方、トラニオン嵌合検出器の信号に基づいてトラニオ
ン７の嵌合が確認されると、浚渫ポンプ自動起動信号お
よび浚渫吸入弁開信号が浚渫自動制御装置３０から発令
されて、この振出位置５３から嵌合位置５５までの間の
自動制御がなされる。

(3)嵌合位置５５から地切位置５６ 浚渫ポンプ４が始動すると、中間ジョイント用のウイン
チ１７を３速、ドラグヘッド用のウインチ１８を４速で
回動させ、それぞれワイヤー１１，１２を繰り出す。

そして、各ワイヤー繰出長さ検出器からの入力に基づき
演算し、ドラグヘッド９の地切位置５６への到達検出を
行なう。

この間の自動制御が終了すると、次の制御へ連続する。

(4)地切位置５６から着底位置５７ 初期に設定した計画深度の直前で中間ジョイント用のウ
インチ１７を１速に、ドラグヘッド用のウインチ１８を
２速に減速する。

そして、ドラグヘッド９が着底位置５７に到達し、スエ
ルコン６３が作動して同スエルコン６３のストロークが
中間状態になったところで、ウインチ１７，１８を停止
する。これと同時に、ドラグアーム６は目的位置に到達
する。その後、中間ジョイント８における角度が設定値
になるように、ドラグアーム６の形状信号によって中間
ジョイント８の角度を中間ジョイント用のウインチ１７
で補正する自動制御を行なう。

以上のようにして、ドラグアーム６の繰出し吊下しの動
作制御が行なわれるが、同ドラグアーム６の巻上げは、
上述と逆の手順を実行することにより行なわれる。

また、ドラグアーム６の自動制御を格納位置５２から順
序を追って説明したが、初期のドラグアーム６の位置を
検出して該当位置指定から目的位置を指定することによ
り、任意の位置へドラグアーム６を円滑に到達させるこ
とができる。

さらに、ドラグアーム６の動作中には、常時ドラグアー
ム６の形状が各ウインチ１６，１７，１８のワイヤー繰
出長さ検出器からの入力により演算され、監視部３５に
おけるＣＲＴに表示されるとともに、ドラグアーム６の
形状が異常になった場合には、他の制御が一旦停止さ
れ、ドラグアーム６の形状を補正制御するようになって
いる。

（II）自動浚渫姿勢制御２３ 浚渫作業の効率を上げ円滑に推進するには、ドラグアー
ム６がどのような場合でも正常な状態で作動するように
制御することが重要なポイントである。ドラグアーム６
の先端に装着されたドラグヘッド９が浚渫を始動するの
は、ドラグアーム６が着底しスエルコン６３が作動して
からであるが、通常の浚渫は、スエルコン６３のストロ
ークが中央付近になった状態で行なわれるように、スエ
ルコン６３のストローク検出器ｊの信号に基づいてドラ
グヘッド９を上下させて制御を行なう。

また、ドラグヘッド９の深度やスエルコン６３のストロ
ーク検出器ｊからの信号により、浚渫深度が初期に設定
した計画浚渫深度の設定値以下にならぬように制御する
だけでなく、前述したようにドラグアーム６が正常に作
動することが浚渫作業の効率を向上させる重要なポイン
トであるため、ドラグアーム６がどのような場合でも正
常な形状で保持されるように制御しなければならない。

ところで、ドラグアーム６で発生する障害は、上下の屈
曲による船体との接触によって起こるドラグアーム６の
損傷とが大きな要素である。

そこで、上下の屈曲に対しては、ドラグヘッド９，中間
ジョイント８およびトラニオン７の位置検出器と、スエ
ルコン６３のストローク検出器ｊとからのデータ情報等
によってドラグアーム６形状を演算し常に監視して、ド
ラグアーム６の形状が異常な状態になった場合には、中
間ジョイント８のウインチ１７を制御してドラグアーム
６の形状を正常に戻しその損傷を防止する。

一方、左右の屈曲に対しては、上記検出器と、さらにド
ラグヘッドワイヤー角度検出器ｌとの信号等に基づいて
ドラグアーム６の形状を演算し、異常な状態になった場
合には、ドラグヘッド９を地切位置５６に配置した状態
（自動移行させる）でドラグアーム６の形状を補正し
て、船体との接触によるドラグアーム６の損傷を防止す
る。

（III）泥倉積込制御２４ ドラグアーム６の先端に装着されたドラグヘッド９が着
底し且つドラグアーム６が嵌合位置５５に到達したとい
う信号に基づいて起動した浚渫ポンプ４においては、そ
の吸入負圧や吸入土の含泥率等を検出し、浚渫バルブの
開閉を制御して自動的に泥倉２への積込みを開始する。

積込み停止指令も、浚渫ポンプ４の吸入負圧や含泥率等
のデータ情報に基づいて演算され、出力されて泥倉２へ
の積込みが自動的に停止される。

（IV）浚渫ポンプ制御２５ 初期に設定された浚渫ポンプ４の回転数に基づき、当初
は低速運転を行ない、ドラグヘッド９が着底位置５７に
近づくに従って徐々に設定回転数に上げていき浚渫運転
とする。浚渫運転中に浚渫ポンプ４の吸入負圧が初期に
設定した上限値に近づいた場合には、ドラグヘッド９を
巻上げて対応するが、さらに吸入負圧が上昇するような
場合には、浚渫ポンプ４の回転数を下げるように自動制
御する。

また、浚渫が終了または異常発生等によってドラグヘッ
ド９が地切位置５６におかれた場合には、積込管５内を
洗浄する若干の時間をおいた後、浚渫ポンプ４を低速運
転する。

（Ｖ）ダンピング制御２６ 浚渫作業の各種機器類と検出器のデータに基づいて、関
連機器類例えばホッパードア３の開閉，ジェットポンプ
（図示省略）の発停およびジェット弁の開閉等の自動制
御を実行する。

浚渫作業の自動制御は前述した通りであるが、それぞれ
の機器の自動制御は個々に機能するものではなく、浚渫
自動制御装置３０を介して緻密な情報伝達によって相互
に関連して行なわれ、全体として浚渫作業が円滑に自動
制御される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のドラグサクション浚渫船
の浚渫自動制御装置によれば、次のような効果ないし利
点を得ることができる。

(1)ドラグアームおよび浚渫ポンプの制御ならびに浚渫
土積込みのためのバルブ制御により、浚渫作業の開始か
ら泥倉への積込までの一連の作業が全て自動制御により
連続して行なわれるので、オペレーターの負担が軽減さ
れるとともに、オペレーターによる浚渫効率のバラツキ
が減少し、効率の良い浚渫作業を実施できるようにな
る。

(2)ドラグヘッドの位置を各種のセンサー群によって検
知することにより、設定された浚渫深度の範囲内におい
て確実に作業を進めることができるので、無駄な浚渫を
することがなくなり、浚渫効率が大幅に向上する。

(3)中間ジョンイントを有するドラグアームの屈折形状
や船体に対する位置および姿勢が運転監視処理部におけ
るＣＲＴに画像表示されるので、オペレーターによるド
ラグアームの現状把握が的確に行なわれるようになっ
て、浚渫作業の能率および安全性の向上に著しく寄与し
うる効果がある。

(4)浚渫ポンプの吸入負圧検出器および浚渫管における
含泥率検出器からの検出信号に基づきバルブ制御を行な
って、泥倉への自動的な積込み制御が適切に行なわれる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明の一実施例としてのドラグサクショ
ン浚渫船の浚渫自動制御装置を示すもので、第１図は同
装置による自動制御の概略を説明するためのブロック
図、第２図はその系統を説明するためのブロック図、第
３図はその系統を詳細に説明するためのブロック図、第
４図は本装置における運転監視処理部の機能を説明する
ための模式図、第５図は本装置におけるドラグアームの
指令行先位置を説明するための模式的な正面図、第６図
は同指令行先位置を示す斜視図、第７図は同ドラグアー
ムのシステムの概略を説明するための模式的な側面図で
あり、第８，９図は一般に用いられるドラグサクション
浚渫船を示すもので、第８図はその側面図、第９図はそ
の平面図である。 １……ドラグサクション浚渫船、２……泥倉、３……ホ
ッパードア、４……浚渫ポンプ、５……積込管、６……
ドラグアーム、７……トラニオン、８……中間ジョイン
ト、９……ドラグヘッド、１０，１１，１２……ワイヤ
ー、１３，１４，１５……ジブ、１６，１７，１８……
ウインチ、１９……水底、２０……手動（制御）、２１
……自動（制御）、２２……ドラグアーム制御、２３…
…自動浚渫姿勢制御、２４……泥倉積込制御、２５……
浚渫ポンプ制御、２６……ダンピング制御、３０……浚
渫自動制御装置、３１……入出力制御部、３２……操作
部、３３……自動運転処理部、３４……運転監視処理
部、３５……監視部、３６……入力部、３７……出力
部、４０……トラニオン位置発信器、４１……ドラグヘ
ッド深度発信器、４２……中間ジョイント位置発信器、
４３……ドラグヘッド位置発信器、４４……スエルコン
位置発信器、４５……格納台、５１……上限位置、５２
……格納位置、５３……振出位置、５４……洗浄位置、
５５……嵌合位置、５６……地切位置、５７……着底位
置、６０，６１，６２……駆動機、６３……スエルコ
ン、ａ……ジブ上限位置検出器、ｂ……フック嵌脱検出
器、ｃ……トラニオン格納位置検出器、ｄ……ドラグア
ームの格納位置検出器、ｅ……トラニオンジブタッチ検
出器、ｆ……中間ジョイントジブタッチ検出器、ｇ……
ドラグヘッドジブタッチ検出器、ｈ……ジブ振出位置検
出器、ｉ……スエルコンの上限位置検出器、ｊ……スエ
ルコンのストローク検出器、ｋ……スエルコンの下限位
置検出器、ｌ……ドラグヘッドワイヤー角度検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤 明 山口県下関市阿弥陀寺町６の９ 運輸省第 四港湾建設局下関機械整備事務所内 (72)発明者 鈴木 敏正 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島造船所内 (72)発明者 山田 治男 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島造船所内 (72)発明者 渡田 正之 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島造船所内 (72)発明者 竹口 行男 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島造船所内 (56)参考文献 特開 昭54−77433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−135767（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−176400（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドラグサクション浚渫船におけるトラニオ
   ン付きドラグアーム，同ドラグアームを屈折変形すべく
   同ドラグアームの中間部に設けられた中間ジョイント，
   同ドラグアーム先端のドラグヘッドから浚渫土を吸引す
   る浚渫ポンプおよび浚渫土積込経路機器を含む浚渫用機
   器の作動状態を検出すべく船上に設けられたドラグアー
   ム位置検出器，ドラグヘッド深度検出器，船体の吃水検
   出器，浚渫ポンプの吸入負圧検出器，浚渫管付き含泥率
   検出器およびドラグアーム用ウインチワイヤー繰り出し
   長さ検出器からなるセンサー群と、浚渫下限深度，地切
   深度，ドラグアームの中間ジョイント限界屈折角および
   ドラグアーム操作用ウインチ運転速度についての各制御
   条件を設定入力する操作部と、上記センサー群からの信
   号を基に行なわれた上記浚渫用機器の作動状態について
   の演算結果と上記操作部へ入力された設定値との比較計
   算を行ない、上記ドラグアームの屈折形状，位置および
   姿勢，上記センサー群による各検出値および上記浚渫用
   機器の運転状態を監視部のＣＲＴに画像表示させる運転
   監視処理部と、上記設定値と上記比較計算の結果とを基
   に所定の制御パターンに従い少なくとも上記ドラグアー
   ムの動作，位置および姿勢の制御，上記浚渫ポンプの制
   御ならびに同浚渫ポンプについての上記吸入負圧を検出
   器および含泥率検出器からの検出信号に基づく浚渫土の
   泥倉への積込のためのバルブ制御を関連した順序のもと
   で指令する自動運転処理部とをそなえたことを特徴とす
   る、ドラグサクション浚渫船の浚渫自動制御装置。