TWI808278B - 繫泊索監視系統、繫泊管理系統、繫泊索監視方法及繫泊管理方法 - Google Patents

Abstract

本發明之繋泊索監視系統係具備有伸長率檢測裝置20及控制裝置43而所構成，該伸長率檢測裝置20係於使用繋泊索30將船舶1繋泊於棧橋2時，檢測構成繋泊索30的纖維繩之伸長率βm，該控制裝置43係根據伸長率檢測裝置20之檢測值αm、βm而算出繋泊索30之張力Tm。藉此，以相對簡單之構成，於使用繋泊索之繋泊作業中、繋泊作業完成時及繋泊中之任一情況均始終檢測繋泊索之張力，從而預測及避免繋泊索之斷裂。

Description

繫泊索監視系統、繫泊管理系統、繫泊索監視方法及繫泊管理方法

本發明係關於一種將船舶利用以纖維繩所構成的繋泊索繋泊於棧橋等時所使用的繋泊索監視系統、繋泊管理系統、繋泊索監視方法及繋泊管理方法。

對於遠洋航行船或內河航行船等相對較大之船舶，當將船舶繋泊於棧橋或碼頭等之陸地側時，將防舷材配置於船舶與陸地側之間，將船舶側之繋泊索之前端之輪掛於棧橋側之繋泊用構件(樁柱等)，利用繋泊用機器(繋泊絞車等)捲取繋泊索，由此將船舶繋泊於陸地側。

該被繋泊的船舶根據潮水漲落、船舶載貨之裝卸狀態之變化而浮沉。因此，該繋泊索之張力不僅受到船體因波浪而搖擺所造成之影響，亦受到氣象．海象之變化、潮流之變化、來自在附近航行之船舶的波浪等之多種的影響。因此，不僅需要監視繋泊時之各繋泊索之張力，亦需要對應該等之變化即時地監視繋泊索之張力。

於該船舶之繋泊中，通常使用纖維繩作為繋泊索，若對該纖維繩施加過大之荷重而斷裂，則船舶移動，或碰撞到棧橋等，或離開棧橋等而漂流。進而，關於該纖維繩，延伸量與張力之 關係除了存在有遲滯以外亦會隨經年變化而劣化，故存在有難以推斷繋泊索之斷裂荷重、彈性係數，難以預測繋泊狀態、船體運動及繋泊索之斷裂之關係的問題。

因此，例如，如日本專利特開平10-109686號公報及日本專利特開2005-153595號公報中所記載般，為了檢測繋泊索之張力而預防斷裂事故，例如對作用於繋留索(或繋泊索)之中間部所接觸的滾輪等之中間接觸部的荷重進行檢測，從該荷重推斷繋留索之張力，或者例如，如日本專利特開2005-153595號公報所記載般，利用設置於捲取筒的應變計等檢測繋泊索之張力，或者例如，如日本專利特開2002-211478號公報中所記載般，藉由安裝於繋泊絞車之手柄式刹車之拉桿的測力計，檢測繋泊後之繋泊索之張力。

於利用該測力計檢測繋泊索之張力時，存在有只能在利用手柄式刹車將繋泊索之捲取筒固定時進行測量，於繋泊索之捲入時或回捲時無法測量的問題。又，於專利文獻1(日本專利特開平10-109686號公報)之構成中，存在有在繋泊索取回方面上所具有的限制，並且根據繋泊索直徑、硬度及入射角而產生負荷變動的問題。

又，例如，如日本專利特開平07-232693號公報中所記載般，作為陸地側之繋泊索之張力測定裝置，亦存在有自被安裝於基地之繋船樁之各掛鉤的張力感測器(應變計)所獲得者。於此情形時，由於張力感測器被設置於基地、棧橋之陸地側，故通常需要對被設置於船舶側的繋泊索監視系統發送資料。於此情形時，存在有無法使用在不具有等張力測定裝置的棧橋等的問題。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平10-109686號公報

[專利文獻2]日本專利特開2005-153595號公報

[專利文獻3]日本專利特開2002-211478號公報

[專利文獻4]日本專利特開平07-232693號公報

本發明係鑒於上述情況而完成者，其目的在於提供一種繋泊索監視系統、繋泊管理系統、繋泊索監視方法及繋泊管理方法，能以相對簡單之構成，於使用繋泊索之繋泊作業中、繋泊作業完成時及繋泊中之任一情況始終檢測繋泊索之張力，從而可預測及避免繋泊索之斷裂。

用以達成上述目的之本發明之繋泊索監視系統係具備有伸長率檢測裝置及控制裝置所構成，該伸長率檢測裝置檢測構成繋泊船舶之繋泊索的纖維繩之伸長率，該控制裝置根據上述伸長率檢測裝置之檢測值算出上述繋泊索之張力。

根據該構成，並非根據對以纖維繩所構成的繋泊索所施加的張力(荷重)算出繋泊索之張力，而是根據預先被設定的伸長率(延伸率)與張力之關係，或者基於當時所剛獲得的伸長率與張力之關係，從伸長率檢測裝置之檢測值算出繋泊索之張力，故不僅可算出繋泊作業中、繋泊作業結束時的繋泊索之張力，亦可算出正在繋泊時的繋泊索之張力。藉此，可一面監視各繋泊索之張力一面進行繋泊作業，故而可一面操作或控制繋泊絞車等之繋泊用設備而將 各繋泊索之張力調整為更適當之張力，一面高效率地進行繋泊作業。

又，該伸長率檢測裝置可對繋泊索中存在有伸長率檢測裝置之檢測部的特定之測定對象部分之伸長率進行檢測，故可算出該測定對象部分之張力。因此，可測定自繋泊用設備經由甲板上之繋泊用構件(繋纜樁、繋泊孔等)連接於陸側之繋泊用構件(樁柱、繋船樁等)的繋泊索之各部分之張力。因此，可考慮到繋泊用構件分擔繋泊力之影響，從而更高精度地測量張力。

又，由於在繋泊索設置有檢測部，故無須測定陸地側之繋泊索之張力，只要預先獲得伸長率與張力之關係，則可利用僅船內側的伸長率檢測裝置及控制裝置監視繋泊索之張力，故無關於棧橋側之設備，因此，即便繋泊於無繋泊索之張力測定裝置的棧橋等，亦可監視繋泊時(繋泊作業中、繋泊作業完成時、繋泊中)的繋泊索之張力。

於上述繋泊索監視系統中，上述控制裝置係以如下方式所構成：於上述伸長率檢測裝置之檢測值或根據上述檢測值所算出的與上述繋泊索之張力相關的計算值超過預先被設定的警報值(閾值)之情形時，則進行輸出警報或輸出信號之任一操作，如此可發揮如下效果。

於該伸長率檢測裝置中，即便為繋泊中，亦可即時地檢測張力，故而對於追隨於潮水漲落、船舶之裝卸狀態、氣象．海象或潮流等之干擾之變化而變化之張力，可基於繋泊中之即時之檢測值或計算值進行輸出警報或輸出信號之任一操作。因此，於纖維繩斷裂之前可高精度地預測其斷裂，基於該預測結果以手動或自動 藉由繋泊用設備進行繋泊索之回捲等，由此可使將要斷裂之繋泊索鬆弛，從而可避免繋泊索之斷裂。

再者，該預先被設定的警報值之設定時期只要在判定纖維繩之張力之推斷值之前即可。又，警報值亦未必為固定值，亦可為基於潮水漲落、船舶之裝卸狀態、氣象．海象或潮流等之干擾之變化或者繋泊索之劣化程度而被更新的值。

例如，纖維繩存在有因經年劣化等而斷裂之荷重降低的情況。習知是將已於繋泊中使用既定期間的纖維繩之一部分切斷，從船上帶下後帶回至繩製造所等，利用拉伸試驗裝置測定所斷裂的荷重，確認劣化程度，從而決定纖維繩之管理方法。

此處，於上述繋泊索監視系統中，上述控制裝置係以如下方式所構成：根據由上述伸長率檢測裝置所檢測出的上述纖維繩之伸長率之值、及由在上述伸長率檢測裝置之外另行檢測上述纖維繩之張力的張力檢測裝置所檢測出的張力值，判定上述纖維繩之劣化程度，且根據上述劣化程度使上述警報值之值降低，如此可發揮如下效果。

纖維繩因經年劣化等，相對於同一荷重的伸長率或相對於同一伸長率的荷重發生變化。即，纖維繩之伸長率之值與張力值(荷重)之關係變化，故從該變化判定纖維繩之劣化程度。而且，根據該劣化程度，纖維繩所斷裂的荷重亦降低，因此，使用於避免繋泊索斷裂的警報值之值降低。藉此，可基於繋泊索之劣化程度更新警報值，提高安全性。

再者，根據本系統之纖維繩之相對於同一荷重的伸長率之變化，推斷纖維繩之經年變化等，關於該方法，例如考慮以下 兩點。

1)將上述之已使用既定期間的纖維繩之一部分切斷，於已儲存有以拉伸試驗裝置所測定的應力應變線圖之資料之情形時，可與此對照而推斷纖維繩之劣化狀態、斷裂荷重。

2)於未儲存有上述資料之情形時，根據相對於同一荷重的伸長率之增加或相對於同一伸長率的荷重之減少，推斷因經年劣化等所導致的應力應變線圖之偏移程度，視需要進行外插等，由此可推斷斷裂荷重點。

於上述繋泊索監視系統中，上述控制裝置係以如下方式所構成：於上述劣化程度超過預先被設定的更換時期警告值(閾值)之情形時，則警告上述纖維繩已達到更換時期；如此，根據該警告，可於適當時期更換纖維繩，避免因劣化所導致之纖維繩之斷裂，因此可提高繋泊時之安全性。

又，進而，於設置有發出提示避免纖維繩斷裂之作業之警告的系統之情形時，根據纖維繩之劣化程度調整在纖維繩之使用中成為施加過大之伸長的使用情況時發出警告的伸長率之警報值(閾值)之設定，或進行該纖維繩之捲取捲出裝置(絞車)之控制及調整，由此可實現更安全之繋泊索之管理。

於上述繋泊索監視系統中，上述伸長率檢測裝置具有檢測上述纖維繩之伸長率的索狀之檢測部，上述纖維繩於內部組入有上述檢測部而所構成，如此可發揮如下效果。

由於構成繋泊索的纖維繩本身配設有伸長率檢測裝置之索狀之檢測部，因此，可進行與習知之纖維繩相同之操作，不妨礙繋泊作業時。又，藉由將索狀之檢測部設置於股線之內部、即 芯部或繩之內部，而不易受到外部損傷、磨損，因此，具有檢測部不易劣化而耐久性提高之優點。

又，由於可自船舶所具備有之用於繋泊的繋泊索(纖維繩)之檢測部獲得張力資料，因此，無須獲得來自棧橋側(陸地側)的張力資料，可容易地利用船舶側之繋泊索監視系統進行資料處理。進而，藉由將複數個檢測部撚入纖維繩之複數個測定對象部分，可分別檢測該等複數個測定對象部分之伸長率。

於上述繋泊索監視系統中，上述纖維繩係具有檢測部側連接器、檢測部側連接器及保護構件而所構成，該檢測部側連接器被連接至組入至上述纖維繩之股線之內部的上述檢測部或被連接至上述檢測部的測量用配線，且被配置於上述纖維繩之上述股線之外周，該檢測部側連接器可脫離地接合於上述檢測部側連接器，且連接於控制裝置側配線電纜，該保護構件將上述檢測部側連接器及上述控制裝置側連接器一起與上述纖維繩覆蓋，如此可發揮如下效果。

根據該構成，檢測部因被配置於股線之中心部而被保護，並且可減少最受到纖維繩之彎曲、伸縮的影響。

又，將以小型連接器所形成的檢測部側連接器與電源側連接器配置於纖維繩之股線之外周，將測量用配線導出至外周部並連接於檢測部側連接器，將電源側連接器可脫離地接合於該檢測部側連接器，因此，可非常簡單地進行纖維繩側之測量用配線與控制裝置側之控制裝置側配線電纜之連接及其解除。

進而，可藉由利用保護構件(纖維織物外罩等)覆蓋檢測部側連接器及電源側連接器，而防止運用時連接部分之破損。 又，該保護構件因使用柔軟之素材而於纖維繩收納時體積不會增大，周圍之纖維繩亦不會受損，因此，可將操作性能及纖維繩強度之降低控制在最小限度。

於上述繋泊索監視系統中，構成為，被組入至上述纖維繩之股線之內部的上述檢測部或連接於上述檢測部的測量用配線被連接至資料處理裝置，上述資料處理裝置將自上述檢測部所傳送的類比信號轉換為數位信號，將上述數位信號利用有線或無線傳送至上述控制裝置，該資料處理裝置被設置於捲取上述纖維繩的繋泊用設備之內部或分開設置，如此可發揮如下效果。

於該等檢測部或測量用配線不經由檢測部側連接器及電源側連接器等之連接器而直接連接於資料處理裝置之情形時，可避免連接器之耐久性或保護該連接器的保護罩之耐久性之問題。進而，可節省繋泊作業時船員用於將連接器彼此連接的時間，例如保護罩之開閉、水密蓋之裝卸、連接器之裝卸等之人工作業。因此，可使該繋泊索監視系統設為無須船員手動操作的全自動系統。

或者，於上述繋泊索監視系統中，構成為，被組入至上述纖維繩之股線之內部的上述檢測部或連接於上述檢測部的測量用配線被連接至設置在上述纖維繩之內部或表面上的資料處理裝置，上述資料處理裝置將自上述檢測部所傳送的類比信號轉換成數位信號，藉由經由設置於上述纖維繩之內部的有線信號傳送電纜的有線或來自設置於上述纖維繩之內部的無線信號發送器的無線，將上述數位信號經由中繼器或直接傳送至上述控制裝置，該中繼器被設置於捲取上述纖維繩的繋泊用設備之內部或分開設置，如 此可發揮如下效果。

藉此，若使用被設置於纖維繩之內部或表面上的小型之資料處理裝置，則可將以僅配置於欲測定之部位的檢測部所測量的類比資料利用短距離之有線傳送轉換成抗干擾之數位信號，因此，可更高精度地檢測纖維繩之伸長率。又，藉由利用無線將數位信號發送至中繼器或控制裝置，而無須設置有線傳送所需的有線傳送路徑，且亦無有線傳送路徑之破損之虞。

於上述繋泊索監視系統中，構成為，將上述檢測部分別配置於較上述纖維繩之線長方向之中央更靠一端側的前半部及較上述中央更靠另一端側的後半部，並且從配置於上述前半部的上述檢測部與配置於上述後半部的上述檢測部之間引出各上述檢測部或連接於各上述檢測部的測量用配線，如此可發揮如下效果。

藉由將具有該檢測部的感測器插入區域分割成繋泊索之前半部分及後半部分的兩部分，並自中央引出檢測部或測量用配線，可進行如下之繋泊索之換新方法，即，最初使用繋泊索之前半部分側，數年後調換繋泊索之前後而使用後半部分側。

而且，用於達成上述目的之本發明之繋泊管理系統具備有上述繋泊索監視系統，上述控制裝置係以如下方式所構成：於使用上述繋泊索之繋泊作業中、計算作業完成時及繋泊中之至少任一情況，以自上述繋泊索監視系統所獲得的各繋泊索之張力成為預先被設定的目標張力之方式對捲取各繋泊索的繋泊用設備進行控制。

根據該構成，由於可將自繋泊索監視系統所獲得的各繋泊索之張力用於繋泊索之張力調整，故不僅可避免各繋泊索之斷 裂，亦可藉由調整各繋泊索之張力使繋泊狀態設為更佳之繋泊狀態，而使被繋泊的船舶之船體運動不會變大，針對氣象．海象或船舶之裝卸狀態、或入射至船舶之波浪等之干擾，可時時刻刻地設為更佳之繋泊狀態。

又，用於達成上述目的之本發明之繋泊索監視方法係如下之方法，其特徵在於：使用繋泊索繋泊船舶時，利用伸長率檢測裝置測量構成上述繋泊索的纖維繩之伸長率，根據上述伸長率檢測裝置之檢測值算出上述繋泊索之張力。

根據該繋泊索監視方法，並非根據施加至繋泊索的荷重算出繋泊索之張力，而是根據預先被設定的伸長率與張力之關係，或者基於當時所剛獲得的伸長率與張力之關係，根據伸長率檢測裝置之檢測值算出繋泊索之張力，因此，於將船舶繋泊於棧橋等之陸地側時，不僅可高精度地算出繋泊作業中、繋泊作業結束時的繋泊索之張力，亦可高精度地算出正在繋泊時的繋泊索之張力。

又，用於達成上述目的之本發明之繋泊管理方法係如下之方法，其特徵在於：於使用複數根繋泊索繋泊船舶時，對於各上述繋泊索，根據以被撚入至上述繋泊索且測量構成上述繋泊索的纖維繩之伸長率的伸長率檢測裝置所測量出的檢測值算出上述繋泊索之張力，並且於使用上述繋泊索之繋泊作業中、繋泊作業完成時及繋泊中之至少任一情況，對於各上述繋泊索，以所算出的上述繋泊索之張力成為預先被設定的各目標張力之方式，對捲取各上述繋泊索的繋泊用設備進行控制。

根據該繋泊管理方法，不僅可避免各繋泊索之斷裂，亦可藉由調整各繋泊索之張力而使繋泊狀態成為更佳之狀態，從而 使被繋泊之船舶之船體運動不會變大，針對氣象．海象或船舶之裝卸狀態、及入射至船舶之波浪等，可時時刻刻地設為更佳之繋泊狀態。

根據本發明之繋泊索監視系統、繋泊管理系統、繋泊索監視方法及繋泊管理方法，以相對簡單之構成，即便於使用繋泊索之繋泊作業中、繋泊作業完成時及繋泊中之任一情況，亦可始終檢測繋泊索之張力，從而可預測及避免繋泊索之斷裂。

1:船舶

1a:甲板上之繋泊用構件

1b:甲板

2:棧橋

2a:棧橋側之繋泊用構件

2b:張力計

2c:資料管理裝置

3:水面

20:伸長率檢測裝置

21:檢測部(伸長率感測器)

21a:線圈芯線

21b:線圈繞線

21c:絕緣樹脂覆膜

21d:電磁波屏蔽層

22:測量用配線

23:1次側小型連接器(檢測部側連接器)

24:2次側小型連接器(控制裝置側連接器)

25:控制裝置側配線電纜

26:有線信號傳送電纜

27:資料處理裝置

27a:無線信號發送器

28:中繼器

30:繋泊索(纖維繩)

30a:繋泊索之前端之輪

31:紗線

32a:撚入有檢測部之股線(細繩)

32b、32c:無檢測部之股線(細繩)

33:緩衝材

34:(作為保護構件的)纖維帶外殼

40:繋泊索監視系統

41:張力檢測裝置(可攜型張力計等)

42:繋泊用設備(繋泊絞車等)

43:控制裝置

43a:監控裝置

50:繋泊管理系統

51:防舷材

F:荷重

Fc:警報荷重

Fd:斷裂荷重

T:繋泊索之張力

Tc:相當於警報荷重之張力

Td:相當於斷裂荷重之張力

Tm:張力(由伸長率檢測裝置算出之張力)

Tmm:張力(荷重)(由張力檢測裝置檢測出之張力(荷重))

Tt:目標張力

α:檢測部之股線伸長率(伸長率)

αa:基於尺寸測定之伸長率(股線伸長率)

αc、βc:相當於警報荷重之警報值

αd:相當於斷裂荷重之股線伸長率

αm:所檢測出之股線伸長率(伸長率)

βd:相當於斷裂荷重之纖維繩之伸長率(伸長率)

βm:纖維繩之伸長率(伸長率)

γ:伸長率與張力之比

δ:劣化程度

η:拉伸率

圖1係示意性表示本發明之實施形態之繋泊索監視系統及繋泊管理系統之構成之俯視圖。

圖2係示意性表示船舶之甲板上之繋泊用設備及繋泊用構件、棧橋之繋泊用構件、伸長率之檢測部及張力檢測裝置之配置之圖。

圖3係示意性表示繋泊用設備中之張力檢測裝置之配置及繋泊索中之伸長率之檢測部之配置的圖。

圖4係示意性表示伸長率檢測裝置中之索狀之檢測部之構成之圖。

圖5係表示根據以伸長率檢測裝置之檢測部所檢測出的電感之變化而算出的伸長率、與根據尺寸測定求出檢測部之延伸的伸長率之關係之一例的圖。

圖6係表示將伸長率檢測裝置之檢測部配置於股線的位置之圖，(a)係於股線之芯部配置有檢測部之圖，(b)係於股線之中層配置有檢測部之圖，(c)係於股線之外層配置有檢測部之圖。

圖7係用以說明伸長率檢測裝置之檢測部之長度與纖維繩之長度之關係的圖。

圖8係表示具備有伸長率檢測裝置之檢測部的纖維繩中之檢測部配線與控制裝置側配線電纜之連接部分及對該連接部分之保護狀態之說明圖。

圖9係表示每測定次數之纖維繩之伸長率(尺寸測定)與股線之伸長率(感測器資料)之關係之圖。

圖10係表示與圖9為相同狀態下之荷重與股線之伸長率(感測器資料)之關係之圖。

圖11係表示與圖9及圖10為相同狀態下之荷重與纖維繩之伸長率(尺寸測定)之關係之圖。

圖12係表示股線之伸長率(感測器資料)與警報(信號)輸出之關係且表示股線之伸長率(感測器資料)之時間序列之一例之圖。

圖13係表示股線之伸長率(感測器資料)、斷裂荷重與警報荷重之關係之示意圖。

圖14係示意性表示繋泊用設備中之張力檢測裝置之配置與繋泊索中之伸長率之檢測部之配置之與圖3不同之例的圖。

圖15係示意性表示繋泊用設備中之張力檢測裝置之配置與繋泊索中之伸長率之檢測部之配置之與圖3、圖14不同之例的圖。

圖16係表示根據經年變化之劣化程度而變化之纖維繩之伸長率與荷重之關係的示意圖。

圖17係表示反映出劣化程度之情形時之股線之伸長率與警報(信號)輸出之關係且表示股線之伸長率之時間序列之一例的圖。

圖18係表示反映出劣化程度的警報值之調整及用以判定纖維 繩之更換時期的控制流程之一例之圖。

以下，一面參照圖式一面對本發明之實施形態之繋泊索監視系統、繋泊管理系統、繋泊索監視方法及繋泊管理方法進行說明。

再者，作為此處例示之繋泊索之纖維繩，例示「3股繩」進行說明，但亦可為其他構造，例如6股繩、8股繩、12股繩或雙編繩等。

如圖1~圖3所示，本發明之實施形態之繋泊索監視系統40係對將浮於水面3的船舶1隔著防舷材(fender)51停靠於棧橋2並藉由繋泊索30繋泊之狀態下的繋泊索30之張力T進行監視之系統。

又，本發明之實施形態之繋泊管理系統50係如下之系統：具備有繋泊索監視系統40而所構成，利用控制裝置43，基於利用繋泊索監視系統40所獲得的各繋泊索30之張力T，控制捲取有繋泊索30的繋泊用設備(繋泊絞車等)42而調整控制各繋泊索30之張力T。再者，較佳為具備有利用無線通信收發資料的監控裝置43a，以便於操作繋泊用設備42時，可觀察與控制裝置43相同的繋泊用資料。又，較佳為於陸地側亦可使用該監控裝置43a而共有繋泊索30之資料。該監控裝置43a有時設為設置於艦橋之控制室等的監控器，又，有時設為使用智慧型手機等的可攜式監控器，又，有時亦使用該等兩者。

於圖1所示之繋泊狀態及圖2所示之繋泊作業中之狀態下，船舶1與棧橋2之間隔著有防舷材51。又，自被設置於甲板 1b上的8座繋泊用設備42中之6座繋泊用設備42延伸出6條繋泊索30，其方向藉由甲板1b上之繋泊用構件1a而彎曲，將繋泊索30之前端之輪30a嵌於棧橋2側之被稱為「樁柱」等的繋泊用構件2a之周圍而得以固定。於該狀態下，藉由利用繋泊用設備42將繋泊索30捲入，使船舶1靠向棧橋2並壓抵於防舷材51，並且使之成為圖1之繋泊狀態。

又，將檢測構成繋泊索30的纖維繩(以下，將「繋泊索」與「纖維繩」之兩者之參照編號均設為「30」)之伸長率αm的伸長率檢測裝置20之檢測部(伸長率感測器)21撚入至各繋泊索30之測定對象部位。再者，關於該伸長率檢測裝置20，於下述之其他項目中進而詳細地說明。

又，不同於該伸長率檢測裝置20，於繋泊用設備42設置有檢測繋泊索30之張力T的張力檢測裝置(可攜型張力計等)41。再者，於在不估算繋泊索30之劣化程度δ時等不使用以該張力檢測裝置41所檢測出的張力T之情形時，該繋泊索監視系統40未必需要該張力檢測裝置41。

作為該張力檢測裝置41，例如有設置於習知技術之繋泊絞車等之繋泊用設備42的張力計等，但亦可使用設置於棧橋2側之繋泊用構件2a的張力計2b等之習知技術的張力檢測裝置。又，該張力檢測裝置41未必僅為固定型張力計，亦可使用可攜型張力計(市售品等)，進而，亦可使用具備有本發明之繋泊索監視系統40中所使用的檢測部21且以可算出張力之方式檢驗之纖維繩30。

再者，於使用棧橋2側之張力計2b之資料的情形時， 較佳為利用無線將資料發送至船舶1側之控制裝置43，於該情形時，可構成為於張力計2b與控制裝置43之間利用無線直接收發，但亦可如圖2所示，構成為配合需要無線之中繼而設置進行資料之初次處理的資料管理裝置2c，將經由該資料管理裝置2c進行初次處理後的資料發送至控制裝置43。

作為該船舶1之甲板上之繋泊用構件1a，有「繋纜樁」、「繋泊孔」、「導索器」、「繋索扣」等。「繋纜樁」係用於繋住位於甲板上之繩的圓柱狀之柱，多數情況下以2根1組之形式被使用。「繋泊孔」係於甲板之端具有使繩穿過之圓形孔的金屬件，用以防止形成繋泊索30的繩直接碰到甲板之角而產生磨損，並且使繩不會隨意地在甲板上繞圈。「導索器」具有與「繋泊孔」相同之功能，根據繩之活動而旋轉，防止磨損，且於下方或於上下具備有滾輪。「繋索扣」與「繋泊孔」大致相同，但未穿過孔，用以自上方放置繩者，使用並非為孔而上部被打開的構造。

又，棧橋2側之繋泊用構件2a係被稱為「樁柱」或「繋泊樁柱」的鋼鐵製之大型突起物。於船之繋泊時，如圖2及圖3所示，將繋泊索30之前端之輪(孔)30a掛上至該繋泊用構件2a。為使該前端之輪30a不輕易脫離，多數情況下使繋泊用構件2a之上部朝陸側彎曲。

又，繋船樁係在海上泊位等之港灣內之水域中打入樁等而製成的繋留設施，且為向遠離陸地的海底所打入並被固定之構件。該柱樁之上部露出於水面上，可拴掛繋泊索。

其次，對在繋泊監視系統10中所使用的伸長率檢測裝置20進行說明。該伸長率檢測裝置20具有檢測纖維繩30之伸 長率βm的索狀之檢測部21。如圖4所示，該檢測部21係具有線圈芯線21a、線圈繞線21b、絕緣樹脂覆膜21c、電磁波屏蔽層21d、及視需要於電磁波屏蔽層之外表面具有絕緣樹脂被覆(圖4中未記載)而所構成。

該線圈芯線21a係以芳香族聚醯胺纖維等所形成的芯線補強纖維，其長度A之範圍之周圍捲繞有線圈繞線21b。又，該線圈繞線21b係金屬導體線，被絕緣樹脂覆膜21c所包圍。進而，絕緣樹脂覆膜21c被金屬線編織構造之電磁波屏蔽層21d所包圍。

若張力T(荷重F)作用於該檢測部21，則線圈芯線21a與線圈繞線21b延伸，線圈繞線21b之電感L發生變化。且於線圈繞線21b中所流通的電流之變化檢測該電感L之變化，並且，自預先所測定的電感L與檢測部21之伸長率α的關係，可自所被檢測出的電感Lm獲得檢測部21之伸長率αm。

此處，若將線圈芯線21a之磁導率設為μ，將線圈芯線21a之截面面積設為S(=2×π×D×D/4)，將線圈繞線21b之圈數設為N，將線圈長度設為A，則L=(μ×N×N×S/A)，故確定電感L與線圈長度A之關係。而且，如圖4及圖8所示，將1條線圈繞線21b呈線圈狀捲繞於線圈芯線21a而形成索狀之檢測部21，將2條該索狀之檢測部21平行地排列，在一側之端將自2條索狀之檢測部21所引出的線圈繞線21b相互電性連接。又，於另一側之端引出被連接於2條索狀之檢測部21之線圈繞線21b的測量用配線22，並經由1次側小型連接器(測量部側連接器)23及2次側小型連接器(控制裝置側連接器)24而以控制裝置側配線電纜25連接於測量器(未圖示)。

圖5中圖示有根據所被檢測出的電感Lm所估算出的伸長率αm與藉由尺寸測定所得的伸長率αa之關係之一例。由此可知，根據電感Lm所估算出的伸長率αm與尺寸測定之伸長率αa存在大致之線性關係(比例關係)，藉由在根據該檢測部21中之電感Lm估算伸長率αm而獲得的測定結果中，檢測部21之伸長率αm與尺寸測定之伸長率αa存在有非常地良好之相關關係。以下，將根據電感Lm所算出的伸長率αm作為檢測部21之伸長率(股線伸長率)αm繼續進行如下說明。

而且，如圖6之(a)所示，伸長率檢測裝置20係將檢測部21與扭絞細線(原紗)而所製成的紗線(撚紗)31一起撚入而形成股線(細繩)32a。將設置有該檢測部21的股線32a與其他股線32b、32c一起撚入而構成纖維繩30。即，該伸長率檢測裝置20具有索狀之檢測部21，纖維繩30係將在芯部設置有檢測部21的股線32a與其他股線32b、32c一起撚入而所構成。

相較於將該檢測部21如圖6之(b)所示般設置於股線32a之中層，或如圖6之(c)所示般設置於股線32a之外層，較佳為如圖6之(a)所示般設置於芯部。若設為該構成，則檢測部21與股線32a之延伸量大致相同。而且，於股線32a與其他股線32b、32c一起被撚入而構成纖維繩30的情形時，與纖維繩30之延伸量相比，所被撚入的股線32a之芯部之延伸量小於股線32a之外層或中層之延伸量。因此，存在有被配置於芯部的檢測部21之耐久性變得更高的優點。

又，如圖7所示，被撚入的股線32a之長度(沿著圖7之一點鏈線之長度)As較纖維繩30之直線長度Ar為長。因此，在 藉由伸長率檢測裝置20所執行之測定中對股線32a之伸長率α進行測定，故無法直接測定纖維繩30之伸長率β。但是，可藉由事先對兩者之伸長率α、β進行測定等，自藉由伸長率檢測裝置20所獲得之股線32a之芯部之纖維之伸長率之測定值(=檢測部21之伸長率)αm算出纖維繩30之伸長率βm。

檢測部21視需要亦存在有以超過100米之長度被使用之情形。又，檢測部除了檢測電感值以外，亦可視需要檢測線圈繞線21b、電磁波屏蔽層21d之電阻值(直流電阻或交流電阻)，或者線圈繞線21b與電磁波屏蔽層21d間之電容值等。

而且，如圖8所示，作為自被撚入至纖維繩30之股線32a的檢測部21的控制裝置側配線電纜25之導出部分，具有測量用配線22、1次側小型連接器(檢測部側連接器)23、2次側小型連接器(控制裝置側連接器)24、控制裝置側配線電纜25、緩衝材33、纖維帶外殼34、位置固定用扣繩(未圖示)等，為了可在船上容易地進行連接作業，而以如下方式所構成。

測量用配線22連接於被撚入至纖維繩30之股線32a的檢測部21之線圈繞線21b且被構成纖維繩30之股線32a、32b、32c的纖維所包圍而被保護。而且，由於被配線於纖維繩30之股線之中心部，故可減少最受到纖維繩30之彎曲、伸縮的影響。

測量用配線22被連接於1次側小型連接器23。又，控制裝置側配線電纜25連接於2次側小型連接器24。而且，2次側小型連接器24可脫離地接合於該1次側小型連接器23。1次側小型連接器23與2次側小型連接器24之兩者均配置於纖維繩30之股線32a、32b、32c之外周。藉此，可非常簡單地進行纖維繩30 側之檢測部21與控制裝置之連接及其解除。再者，圖8中圖示有測量用配線22，但該測量用配線22僅為檢測側連接器附近之短距離(露出於股線之外側的部分)。

又，1次側小型連接器23與2次側小型連接器24均位於纖維繩30之外周，進而，利用纖維帶外殼34包圍自檢測部21存在有1次側小型連接器23與2次側小型連接器24的部分，從而可自外部視認檢測部21、或1次側小型連接器23與2次側小型連接器24的位置。

藉此，例如，利用厚度為4mm左右之纖維帶外殼34進行覆蓋，故可對1次側小型連接器23與2次側小型連接器24的連接部分賦予壓迫抵抗性，從而充分地保護該連接部分。

於上述圖8所示之構成中，使用1次側小型連接器23與2次側小型連接器24，但亦可為如圖14所示之不使用中間連接器的構成。該構成係以如下方式所構成，即，被組入至纖維繩30之股線32a之內部的檢測部21視需要經由測量用配線22連接至被設置在捲取纖維繩30的繋泊用設備42的資料處理裝置27，資料處理裝置27將自檢測部21所傳送的類比信號轉換為數位信號，將該數位信號利用有線或無線傳送至控制裝置43。

於該構成中，於檢測部21視需要不經由1次側小型連接器23與2次側小型連接器24而經由測量用配線22直接連接至資料處理裝置27之情形時，可避免連接器23、24之耐久性、保護連接器23、24之纖維帶外殼(保護構件)34之耐久性的問題。進而，可節省繋泊作業時船員將連接器23、24進行連接之時間，例如纖維帶外殼34之開閉、耐水蓋之裝卸、連接器23、24之裝卸等。又， 即便於檢測部21視需要經由測量用配線22且經由連接器23、24時，若連接至被設置在繋泊用設備42的資料處理裝置27，則繋泊作業時無須裝卸連接器23、24，故可節省船員用於將連接器23、24彼此連接的時間。藉此，可使該繋泊索監視系統40成為無須船員手動操作的全自動系統。

又，作為無須該人工操作的全自動系統，較佳為以成為如下之張力連續測量系統之方式所構成，即，將檢測部21撚入至纖維繩30，並且於繋泊用設備42設置視需要經由測量用配線22連接檢測部21的資料處理裝置27，不僅如此，於繋泊作業時，開始繋泊作業之同時，控制裝置43自動地開始進行資料測量，並自動地解析該測量資料，算出各繋泊索30之張力，並即時地顯示該所算出的張力。該資料處理裝置27較佳為小型化至筆記型電腦大小，以搭載於繋泊用設備42之形式進行組裝。

或者，如圖15所示，於該繋泊索監視系統40中，被組入至纖維繩30之股線32a之內部的檢測部21視需要經由測量用配線22連接至被設置在纖維繩30之內部或表面上的資料處理裝置27。

該資料處理裝置27將自檢測部21被傳送的類比信號轉換成數位信號。該數位信號利用有線或無線被傳送至控制裝置43。於利用有線傳送之情形時，經由被設置於纖維繩30之內部的有線信號傳送電纜26進行傳送，於利用無線傳送之情形時，藉由自被設置於纖維繩30之內部或表面上的無線信號發送器27a之無線進行傳送。再者，無線信號發送器27a較佳為預先組入至資料處理裝置27。又，該數位信號經由被設置在捲取纖維繩30的繋泊用 設備42之內部或與該內部分開的中繼器28，或者直接傳送至控制裝置43。

藉此，可使用如被設置於纖維繩30之內部或表面上般的小型之資料處理裝置27，將利用僅配置於欲測定之部位的檢測部21所測量出的類比資料利用短距離之有線傳送轉換成抗干擾之數位信號，故可更高精度地檢測纖維繩30之伸長率βm。又，藉由利用無線將數位信號發送至中繼器28或控制裝置43，而無須設置有線傳送所需之有線傳送路徑，且亦無有線傳送路徑破損之虞。

進而，將檢測部21分別配置於纖維繩30之較線長方向之中央更靠一端側之前半部及較上述中央更靠另一端側之後半部。而且，構成為自被配置於前半部的檢測部21與被配置於後半部的檢測部21之間引出各檢測部21或連接於各檢測部21的測量用配線22。藉此，由於可將自纖維繩30之檢測部21或測量用配線22之引出部分配置於纖維繩30之大致中央，故可進行如下之繋泊索之更換方法，即，最初使用繋泊索(纖維繩)30之前半部分側，數年後調換繋泊索30之前後而使用後半部分側。

其次，使用該纖維繩30，對自尺寸測定所獲得的纖維繩之伸長率βm或荷重F與自檢測部21所獲得的感測器資料即股線伸長率αm的關係進行說明。於圖9~圖11所示之例中，將荷重F之大小於第1次及第2次中在對繩斷裂荷重之負荷率設為15%負荷，於第3次及第4次中設為30%負荷，於第5次及第6次中設為45%負荷，於第7次及第8次中設為60%負荷，於第9次中增加荷重F直至斷裂為止。

圖9中示出纖維繩之伸長率(尺寸測定)βa與股線伸長 率(感測器資料)αm之關係之一例。又，圖10中示出該圖9時之荷重F與股線伸長率αm之關係。進而，圖11中示出該等圖9及圖10時之荷重F與纖維繩之伸長率βa之關係。

於該圖9~圖11中，於纖維繩之伸長率βa或荷重F較小之期間，纖維繩之緊度發生變化，故依賴於最大荷重之歷程，曲線發生變化。因此，於荷重F較小之期間，由於基於股線伸長率αm監視纖維繩之伸長率βa或荷重F，故需要荷重F之歷程資料。但是，若荷重F變大，股線伸長率αm為約1.05以上，則可知股線伸長率αm與纖維繩之伸長率βa或荷重F的關係處於大致一條直線上，故作為用以判定是否超出至斷裂張力前之警報發生用或信號輸出用之警報值的推斷值，可充分地使用股線伸長率αm。

又，雖未特別圖示，但亦對將荷重F之大小於第1次至第4次設為30%負荷，於繩緩和處理後之第5次設為30%負荷之情形進行了實驗。於該實驗中，第1次至第2次後之曲線受到繩之緊度的影響，但存在有若繩之緊度穩定則安定於固定之曲線的傾向。又，若於第4次後刻意地放鬆繩，則曲線亦發生變化，而觀察到遲滯。再者，纖維繩之伸長率(尺寸測定)βa與股線伸長率(感測器資料)αm並未排列於一條直線上，但該部分之現象相當於「構造延伸」(撚緊)。

其次，關於繋泊索監視系統40中之繋泊索30之監視與警報或信號之輸出進行說明。於繋泊索監視系統40中，使用撚入有上述索狀之檢測部21的纖維繩作為繋泊索30。藉此，繋泊索監視系統40係具備有伸長率檢測裝置20而所構成，該伸長率檢測裝置20係於使用繋泊索30將船舶1繋泊於棧橋2等時檢測構成繋 泊索30的纖維繩之伸長率βm。

並且，進而具備有控制裝置43而所構成，該控制裝置43係根據該伸長率檢測裝置20之檢測值βm算出繋泊索30之張力Tm。再者，亦可並非根據股線伸長率αm算出纖維繩之伸長率βm，而根據股線伸長率αm直接算出繋泊索30之張力Tm。又，於以下之說明中，作為伸長率檢測裝置20之檢測值，使用股線伸長率αm進行說明，但亦可代替股線伸長率αm，而使用根據該股線伸長率αm所算出的纖維繩之伸長率βm。

根據該構成，並非根據施加至纖維繩30的荷重F算出張力Tm，而是根據預先被設定的股線伸長率αm與張力Tm之關係，例如，將如圖10所示之在事先之試驗所獲得的股線伸長率αm與張力Tm之關係利用地圖資料M1等資料庫化並預先記憶，參照該地圖資料M1，根據繋泊作業中所獲得的股線伸長率αm而算出張力Tm。藉此，可不使用張力檢測裝置41(或2b)而算出張力Tm。

或者，基於當時所剛獲得的股線伸長率αm與張力Tm之關係，根據伸長率檢測裝置20之檢測值αm)算出繋泊索30之張力Tm。於此情形時，例如，利用在繋泊作業中由伸長率檢測裝置20所獲得的股線伸長率αm、及以張力檢測裝置43(或張力計2b)所獲得的張力Tm，製成新的地圖資料M2，或者將地圖資料M1修正、更新，於事先(於算出張力Tm之前為止)製成最新之地圖資料Mnew。

然後，參照該地圖資料Mnew，根據在繋泊作業中所獲得的股線伸長率αm算出繋泊索30之張力Tm。於此情形時，雖使用張力檢測裝置41(或張力計2b)，但無須在事先之試驗獲得股線 伸長率αm與張力Tm之關係並利用地圖資料M1等進行資料庫化並記憶。

根據以上內容，由於根據伸長率檢測裝置20之檢測值即股線伸長率αm算出繋泊索30之張力Tm，故而不僅可更高精度地算出繋泊作業中、繋泊作業結束時的繋泊索30之張力Tm，亦可更高精度地算出正在繋泊時的繋泊索30之張力Tm。又，於該伸長率檢測裝置20中，由於可對纖維繩30中之存在有伸長率檢測裝置20之檢測部21的測定對象部分之股線伸長率αm進行檢測，故可更高精度地算出該測定對象部分之張力Tm。

又，該控制裝置43係以如下方式所構成：於伸長率檢測裝置20之檢測值αm或根據與該檢測值αm所算出的繋泊索30之張力相關的計算值βm、Tm超過預先被設定的警報值αc、βc、Tc之情形時，進行輸出警報或輸出信號之任一操作。作為該伸長率檢測裝置20之檢測值或計算值，可使用股線伸長率αm，亦可使用根據該股線伸長率αm所算出的纖維繩30之伸長率βm。進而，亦可使用根據股線伸長率αm或纖維繩30之伸長率βm所算出的張力Tm。

一般而言，即便為船舶1被繋泊於棧橋2之狀態，繋泊索30之張力T亦除了受到成為相對長時間之變化的潮水漲落或浪潮、船舶之載貨之裝卸狀態之影響以外，還受到成為相對短時間之變化的拍打棧橋2之自然波及來自在附近航行之船舶之波浪之影響。繋泊索30之張力T於短期內，因船舶1受到該等波浪導致船體搖擺而產生之變動之影響較大，如圖12所例示般，隨時間經過而變動。

因此，如圖13所示，亦考慮到該等之時間性變動而設定相當於斷裂荷重Fd的股線伸長率αd，與此相對，設定警報荷重Fc，並設定相當於該警報荷重Fc的警報值αc。再者，亦可代替股線伸長率αd及警報值αc，而使用纖維繩30之伸長率βd及警報值βc、或張力Td及警報值Tc。

再者，該預先被設定之警報值αc、βc、Tc之設定時期只要為判定之前即可，未必為固定值，亦可為基於氣象．海象等之干擾因素、繋泊索30之劣化程度所被更新的值。又，警報可為蜂鳴器或聲音訊息等之聽覺性者，亦可為紅色燈之閃爍等視覺性者。又，作為信號，可考慮為使其他之警報裝置啟動的信號、被使用在用於控制進行繋泊索30之捲取的繋泊用設備42的信號等。

又，於本發明之實施形態之繋泊索監視方法中，使用繋泊索30將船舶1繋泊於棧橋2時利用伸長率檢測裝置20檢測構成繋泊索30的纖維繩之伸長率βm，根據上述伸長率檢測裝置20之檢測值αm(或βm)算出繋泊索30之張力Tm。再者，於以下之說明中，使用股線伸長率αm進行說明，但亦可代替股線伸長率αm而使用纖維繩之伸長率βm。

根據該繋泊索監視方法，並非根據施加至纖維繩30的張力T算出繋泊索30之張力Tm，而是根據預先被設定的股線伸長率αm與張力Tm之關係，或者基於當時所剛獲得的股線伸長率αm與張力Tm之關係，根據伸長率檢測裝置20之檢測值αm算出繋泊索30之張力Tm，因此，不僅可更高精度地算出在繋泊作業中、繋泊作業結束時之繋泊索30之張力Tm，亦可更高精度地算出正在繋泊時之繋泊索30之張力Tm。

又，於該繋泊索監視方法中，於所測量出之伸長率αm超過預先被設定的警報值αc之情形時，輸出警報或輸出信號，如此能以相對簡單之構成檢測繋泊索30之張力Tm，由此可檢測纖維繩30之斷裂之前兆，從而預測及避免繋泊索30之斷裂。

於該方法中，使用伸長率αm作為斷裂之警報，但在根據伸長率檢測裝置20之檢測值αm算出繋泊索30之張力Tm之方法中，對於從設計容許負荷之大小至30%~50%以上之負荷，所被算出的張力Tm之精度變高。又，纖維繩30之材料為芳香族聚醯胺纖維等之高強度纖維者時，彈性係數穩定，因此精度相對變高。

進而，於該繋泊索監視系統40中，亦可設為考慮到纖維繩30之劣化程度δ的系統。於該情形時，成為如下之構成。即，控制裝置43根據以伸長率檢測裝置20所檢測出的纖維繩30之伸長率βm之值、及以在伸長率檢測裝置20之外另行地檢測纖維繩30之張力T的張力檢測裝置41所檢測出的張力(荷重)Tmm之值，判定纖維繩30之劣化程度δ，根據劣化程度δ使警報值βc之值降低。

即，繋泊索監視系統40係具備有伸長率檢測裝置20、張力檢測裝置41及控制裝置43而所構成，該伸長率檢測裝置20檢測纖維繩30之伸長率βm之值，該張力檢測裝置41係在伸長率檢測裝置20之外另行檢測纖維繩30之張力T，該控制裝置43根據以伸長率檢測裝置20所檢測出的纖維繩30之伸長率βm之值及以張力檢測裝置41所檢測出的張力(荷重)Tmm之值，判定纖維繩30之劣化程度δ，根據劣化程度δ使警報值βc之值降低。

換言之，繋泊索監視系統40之繋泊索監視方法具有 如下步驟：利用伸長率檢測裝置20檢測纖維繩30之伸長率βm之值的步驟；利用張力檢測裝置41在伸長率檢測裝置20之外另行檢測纖維繩30之張力T的步驟；利用控制裝置43，根據以伸長率檢測裝置20所檢測出的纖維繩30之伸長率βm之值及以張力檢測裝置41所檢測出的張力(荷重)Tmm之值，判定纖維繩30之劣化程度δ的步驟；及根據劣化程度δ使警報值βc之值降低的步驟。

該張力檢測裝置41未必僅為固定型張力計，亦可使用可攜型張力計(市售品等)，進而亦可使用具備有在本發明之繋泊索監視系統40中所使用的檢測部21而以能算出張力之方式所被檢驗的纖維繩30。而且，作為配置位置，可被設於繋於甲板1b上之繋泊用構件1a的繋泊索30，又，亦可被設於繋於棧橋2之繋泊用構件2a的繋泊索30。

關於該劣化程度δ之判定，有以下之第1方法及第2方法。於第1方法中，習知是將用於繋泊已達既定期間之纖維繩之一部分切斷，從船上帶下後帶回至繩製造所等，進行拉伸試驗裝置，測定所斷裂的荷重，確認劣化程度，因此，於已儲存有以該拉伸試驗裝置所測定出的應力應變線圖之資料之情形時，與此對照而推斷纖維繩之劣化狀態、斷裂荷重。

另一方面，於未儲存有上述資料之情形時，利用第2方法，根據相對於同一荷重之伸長率之增加或相對於同一伸長率之荷重之減少，推定因經年劣化等所引起的應力應變線圖之偏移程度，視需要進行外插等，由此推定斷裂荷重點。即，可著眼於纖維繩30因經年劣化等，相對於同一荷重的伸長率或相對於同一伸長率的荷重產生變化的情形，以如下方式算出。

於該第2方法中，即便纖維繩30被施加相同之張力(荷重)Tmm，纖維繩30之伸長率βm亦因經年劣化而逐漸變大，因此纖維繩30之伸長率βm之值與以張力檢測裝置41所檢測出的張力(荷重)Tmm之比γ即「γ=(伸長率βm)/(張力(荷重)Tmm)」逐漸變大。

因此，如圖16所示，於纖維繩30之新品時(a)、經過某種程度之時間後之(b)時點、(c)時點的纖維繩30中，根據所測定出的Tmmj及βmj，算出表示纖維繩之伸長率βm與張力(荷重)Tmm之關係的曲線Lc之資料Lc(a)、Lc(b)、Lc(c)。

並且，於著眼於相對於同一張力(荷重)Tmm的伸長率βm之變化之情形時，將預先設定的纖維繩之伸長率βmi、或預先設定的張力(荷重)Tmmi中的γi以「γi=βmi/Tmm」定義，將纖維繩之伸長率βmi之i=1~n中之平均值γ作為γ(a)=Σ〔βmi(a)/Tmmi(a)〕/n、γ(b)=Σ〔βmi(b)/Tmmi(b)〕/n、γ(c)=Σ〔βmi(c)/Tmmi(c)〕/n算出。而且，將γ(r)作為基準值，將劣化程度δ定義為「δ=γ/γ(r)」，算出δ(a)=γ(a)/γ(r)、δ(b)=γ(b)/γ(r)、δ(c)=γ(c)/γ(r)。

另一方面，於著眼於相對於同一伸長率βm的張力(荷重)Tmm之變化之情形時，如圖16所示，使用預先設定的纖維繩之伸長率βmi時之張力(荷重)Tmmi(a)、Tmmi(b)、Tmmi(c)，將各纖維繩之伸長率βmi時之劣化程度δi使用各張力(荷重)之基準值Tmmi(r)以「δi=Tmmi/Tmmi(r)」定義，算出δi(a)=Tmmi(a)/Tmmi(r)、δi(b)=Tmmi(b)/Tmmi(r)、δi(c)=Tmmi(c)/Tmmi(r)。進而，以此為背景，將繩30之劣化程度δ以「δ =〔Σδi〕/n」定義，算出纖維繩之伸長率βmi之i=1~n時之平均值、δ(a)=〔Σδi(a)〕/n、δ(b)=〔Σδi(b)〕/n、δ(c)=〔Σδi(c)〕/n。

作為該等基準值γ(r)、Tmmi(r)，可設為纖維繩30之新品時(a)之值γ(a)、Tmmi(a)，亦可使用以預先進行的實驗之結果、計算等所設定的值，但若使用纖維繩30之新品時(a)之值γ(a)、Tmmi(r)，則可考慮纖維繩30之各個的性質(製造時之差異)。

藉由該等方法，算出纖維繩30之劣化程度δ，如圖17所示，根據該劣化程度δ，使警報值βc之值降低。例如變更為βc(b)=βc(a)/γ(b)等。即，隨著劣化程度δ增加，連續性或階段性地使警報值βc之值降低。該劣化程度δ與警報值βc之關係可藉由預先實驗、計算等而設定。藉此，可基於繋泊索30之劣化程度δ更新及調整警報值βc之值。

再者，上述使用「纖維繩之伸長率βm」及「警報值βc」作為「伸長率」及「警報值」，但亦可取代之而使用「股線伸長率αm」及「警報值αc」、「張力Tm」及「警報值Tc」。

進而，控制裝置43係以如下方式構成：於纖維繩30之劣化程度δ超過預先被設定的更換時期警告值δc之情形時，警告纖維繩30已達到更換時期。

即，繋泊索監視系統40之控制裝置43係具備有如下功能而所構成：算出纖維繩30之劣化程度δ的功能；將所被算出的劣化程度δ與預先被設定的更換時期警告值δc進行比較的功能；於判定為劣化程度δ已超過更換時期警告值δc之情形時，警告纖維繩30已達到更換時期的功能。

換言之，繋泊索監視系統40之繋泊索監視方法具有 如下步驟：算出纖維繩30之劣化程度δ的步驟；將所被算出的劣化程度δ與預先被設定的更換時期警告值δc進行比較的步驟；於判定為劣化程度δ超過更換時期警告值δc之情形時，警告纖維繩30已達到更換時期的步驟。

該更換時期警告用之劣化程度值δc係藉由實驗、計算等而預先設定。藉此，若纖維繩30之劣化程度δ進展，則產生繋泊時斷裂之虞，但藉由該警告，可於適當之時期更換纖維繩30而避免纖維繩30之斷裂，因此，可提高繋泊時之安全性。

圖18示出關於基於該纖維繩30之劣化程度δ而進行警報值βc之調整及纖維繩30之更換時期之判定的控制方法的控制流程之一例。於該圖18之控制流程中，當該控制裝置43之開關被開啟時，自上位之控制流程被喚起而開始圖18之控制流程。然後，於步驟S11中，輸入初始值。作為該初始值，具有作為判定用數值所使用的成為基準之「張力-伸長率之關係」、針對新品之警報值βc等。

於接下來之步驟S12中開始進行劣化判斷。於該劣化判斷中，在步驟S13中對作為對象的纖維繩30之張力(荷重)Tmmi及伸長率βmi進行測定，在步驟S14中根據該所測定出之張力(荷重)Tmm與伸長率βm之關係算出劣化程度δ。

於接下來之步驟S15中進行警報值βc之調整，設定新的警報值βc。然後，輸出或更新該新的警報值βc，於上位之控制流程等中使用該警報值βc，判定是否發出警報。

又，於接下來之步驟S16中判定纖維繩30之更換時期。而且，於判定為更換時期之情形時，發出已為更換時期之警告。 之後返回而退回至步驟S12，重複進行步驟S12~步驟S16。然後，切斷控制裝置43之開關等，發出結束信號，該控制流程被中斷，如此則自各步驟返回，退回至上位之控制流程，該上位之控制流程結束，並且圖18之控制流程亦結束，從而結束該控制流程。

其次，本發明之實施形態之繋泊管理系統50係具備上述繋泊索監視系統40而所構成。又，控制裝置43係以如下方式所構成：於使用繋泊索30的繋泊作業中、繋泊作業完成時及繋泊中之至少任一時期，以自繋泊索監視系統40所獲得的各繋泊索30之張力T成為預先被設定的目標張力Tt之方式，控制對各繋泊索30捲取的繋泊用設備42。

再者，作為用於該各繋泊索30之自動調整的各繋泊索30中之檢測部21之配置，較佳為配置在拉著有纖維繩30之成為直線部的部分且位於船上(或陸地之繋纜樁附近)的部分。又，亦可求出纖維繩30之彈性係數η，基於預先被設定的彈性係數η與張力T之關係，根據該彈性係數η計算張力T，基於該張力T，監視或自動調整各繋泊索30之張力T之分擔。

進而，藉由一面考慮船舶1之氣象．海象或潮流等資料，以及基於來自GPS(全球定位系統)的信號所算出的船舶之姿勢、船體運動等之狀態，一面基於自檢測部21所獲得的張力Tm之資料，操作或控制繋泊用設備42，尤其藉由進行移動調整，可實現更細緻之繋泊管理。

根據該構成，可使用自繋泊索監視系統40所獲得的各繋泊索30之張力Tm，故不僅可避免各繋泊索30之斷裂，亦可藉由調整各繋泊索30之張力T使繋泊狀態成為更佳之繋泊狀態， 亦可使被繋泊的船舶1之運動不會變大，對於氣象．海象或船舶之裝卸狀態、入射至船舶1的波浪等之干擾，可時時刻刻地設為更佳之繋泊狀態。而且，藉由與張力檢測裝置41組合算出彈性係數η，可診斷劣化情況。

其次，對本發明之繋泊索監視方法及繋泊管理方法進行說明。於該繋泊索監視方法中，於使用繋泊索30將船舶1繋泊於棧橋2時利用伸長率檢測裝置20測量構成繋泊索30的纖維繩之伸長率βm，根據伸長率檢測裝置20之檢測值αm(或βm)算出纖維繩30之張力Tm。

根據該繋泊索監視方法，並非根據施加至纖維繩30的荷重F算出繋泊索30之張力Tm，而是根據預先被設定的伸長率αm與張力Tm之關係，或者基於當時所剛獲得的伸長率αm與張力(荷重)Tmm之關係，根據伸長率檢測裝置20之檢測值αm算出繋泊索30之張力Tm，因此，不僅可更高精度地算出繋泊作業中、繋泊作業結束時的繋泊索30之張力Tm，亦可更高精度地算出正在繋泊時的繋泊索30之張力Tm。

又，於本發明之實施形態之繋泊管理方法中，於使用複數根繋泊索30將船舶1繋泊於棧橋2等時，對於各繋泊索30，根據以被撚入至繋泊索30的伸長率檢測裝置20所測量出的檢測值αm(或βm)，算出繋泊索30之張力Tm，並且於使用繋泊索30之繋泊作業中、繋泊作業完成時及繋泊中之至少任一時期，對於各繋泊索30，以所算出的繋泊索30之張力Tm成為預先被設定的各目標張力Tt之方式，對捲取各繋泊索30的繋泊用設備42進行控制。

根據該繋泊管理方法，不僅可避免各繋泊索30之斷 裂，亦可藉由調整各繋泊索30之張力T而使繋泊狀態成為更佳之繋泊狀態，使被繋泊之船舶1之運動不會變大，對於氣象．海象、船舶1之裝卸狀態，可時時刻刻地設為更佳之繋泊狀態。

因此，根據上述構成之繋泊索監視系統40、繋泊管理系統50、繋泊索監視方法及繋泊管理方法，能以相對簡單之構成，檢測繋泊索30之張力Tm，從而可預測及避免繋泊索30之斷裂。

1:船舶

1a:甲板上之繋泊用構件

1b:甲板

2:棧橋

2a:棧橋側之繋泊用構件

3:水面

21:檢測部(伸長率感測器)

30:繋泊索(纖維繩)

40:繋泊索監視系統

41:張力檢測裝置(可攜型張力計等)

42:繋泊用設備(繋泊絞車等)

43:控制裝置

43a:監控裝置

50:繋泊管理系統

51:防舷材

Claims (16)

1. 一種繋泊索監視系統，其特徵在於：其具備有伸長率檢測裝置及控制裝置所構成，該伸長率檢測裝置檢測構成繋泊船舶之繋泊索的纖維繩之伸長率，該控制裝置根據上述伸長率檢測裝置之檢測值算出上述繋泊索之張力。
2. 如請求項1之繋泊索監視系統，其中，上述控制裝置係以如下方式所構成：於上述伸長率檢測裝置之檢測值或根據上述檢測值所算出的與上述繋泊索之張力相關的計算值超過預先被設定的警報值之情形時，則進行輸出警報或輸出信號之任一操作。
3. 如請求項2之繋泊索監視系統，其中，上述控制裝置係以如下方式所構成：根據以上述伸長率檢測裝置所檢測出的上述纖維繩之伸長率之值、及以在上述伸長率檢測裝置之外另行檢測上述纖維繩之張力的張力檢測裝置所檢測出的張力值，判定上述纖維繩之劣化程度，並根據上述劣化程度使上述警報值之值降低。
4. 如請求項3之繋泊索監視系統，其中，上述控制裝置係以如下方式所構成：於上述劣化程度超過預先被設定的更換時期警告值之情形時，則警告上述纖維繩已達到更換時期。
5. 如請求項1至4中任一項之繋泊索監視系統，其中，上述伸長率檢測裝置具有檢測上述纖維繩之伸長率的索狀之檢測部，上述纖維繩於內部組入有上述檢測部。
6. 如請求項5之繋泊索監視系統，其中，上述纖維 繩係具有檢測部側連接器、控制裝置側連接器及保護構件所構成，該檢測部側連接器被連接至組入至上述纖維繩之股線之內部的上述檢測部或被連接至上述檢測部的測量用配線，且被配置於上述纖維繩之上述股線之外周；該控制裝置側連接器可脫離地接合於上述檢測部側連接器，且連接於控制裝置側配線電纜；該保護構件將上述檢測部側連接器及上述控制裝置側連接器一起與上述纖維繩覆蓋。
7. 如請求項5之繋泊索監視系統，其構成為，被組入至上述纖維繩之股線之內部的上述檢測部或連接於上述檢測部的測量用配線被連接至資料處理裝置，上述資料處理裝置將自上述檢測部所傳送的類比信號轉換成數位信號，並將上述數位信號利用有線或無線傳送至上述控制裝置，該資料處理裝置被設置於捲取上述纖維繩的繫泊用設備之內部或分開設置。
8. 如請求項6之繋泊索監視系統，其構成為，被組入至上述纖維繩之股線之內部的上述檢測部或連接於上述檢測部的測量用配線被連接至設置在上述纖維繩之內部或表面上的資料處理裝置，上述資料處理裝置將自上述檢測部所傳送的類比信號轉換成數位信號，藉由經由設置於上述纖維繩之內部的有線信號傳送電纜的有線或來自設置於上述纖維繩之內部的無線信號發送器的無線，將上述數位信號經由中繼器或者直接傳送至上述控制裝置，該中繼器被設置於捲取上述纖維繩的繋泊用設備之內部或分開設置。
9. 如請求項7之繋泊索監視系統，其構成為，被組入至上述纖維繩之股線之內部的上述檢測部或連接於上述檢測部的測量用配線被連接至設置在上述纖維繩之內部或表面上的資料處理裝置，上述資料處理裝置將自上述檢測部所傳送的類比信號轉換成數位信號，藉由經由設置於上述纖維繩之內部的有線信號傳送電纜的有線或來自設置於上述纖維繩之內部的無線信號發送器的無線，將上述數位信號經由中繼器或者直接傳送至上述控制裝置，該中繼器被設置於捲取上述纖維繩的繋泊用設備之內部或分開設置。
10. 如請求項6之繋泊索監視系統，其中，將上述檢測部分別配置於較上述纖維繩之線長方向之中央更靠一端側的前半部及較上述中央更靠另一端側的後半部，並且從配置於上述前半部的上述檢測部與配置於上述後半部的上述檢測部之間引出各上述檢測部或連接於各上述檢測部的測量用配線。
11. 如請求項7之繋泊索監視系統，其中，將上述檢測部分別配置於較上述纖維繩之線長方向之中央更靠一端側的前半部及較上述中央更靠另一端側的後半部，並且從配置於上述前半部的上述檢測部與配置於上述後半部的上述檢測部之間引出各上述檢測部或連接於各上述檢測部的測量用配線。
12. 如請求項8之繋泊索監視系統，其中，將上述檢測部分別配置於較上述纖維繩之線長方向之中央更靠一端側的前半部及較上述中央更靠另一端側的後半部，並且從配置於上述前半部的上述檢測部與配置於上述後半部的上述檢測部之間引出各上 述檢測部或連接於各上述檢測部的測量用配線。
13. 如請求項9之繋泊索監視系統，其中，將上述檢測部分別配置於較上述纖維繩之線長方向之中央更靠一端側的前半部及較上述中央更靠另一端側的後半部，並且從配置於上述前半部的上述檢測部與配置於上述後半部的上述檢測部之間引出各上述檢測部或連接於各上述檢測部的測量用配線。
14. 一種繋泊管理方法，其特徵在於：其具備有請求項1至13中任一項之繋泊索監視系統，上述控制裝置係以如下方式所構成：於使用上述繋泊索之繋泊作業中、繋泊作業完成時及繋泊中之至少任一情況，以自上述繋泊索監視系統所獲得的各繋泊索之張力成為預先被設定的目標張力之方式，對捲取各繋泊索的繋泊用設備進行控制。
15. 一種繋泊索監視方法，其特徵在於：在使用繋泊索將船舶繋泊時利用伸長率檢測裝置測量構成上述繋泊索的纖維繩之伸長率，根據上述伸長率檢測裝置之檢測值算出上述繋泊索之張力。
16. 一種繋泊管理系統，其特徵在於：在使用複數根繋泊索將船舶繋泊時，對於各上述繋泊索，根據以伸長率檢測裝置所測量出的檢測值而算出上述繋泊索之張力，該伸長率檢測裝置被撚入至上述繋泊索且測量構成上述繋泊索的纖維繩之伸長率，並且，於使用上述繋泊索之繋泊作業中、繋泊作業完成時及繋泊中之至少任一情況，對於各上述繋泊索，以所算出的上述繋泊索之張力成為預先被設定的各目標張力之方式，對捲取各上述繋泊索的繋泊用設備進行控制。

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