WO2024034251A1 - 係船索状態監視システム - Google Patents
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- B63B21/16—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring using winches
Definitions
- the present disclosure relates to a mooring line condition monitoring system.
- mooring machines mooring winches
- a ship is moored to a quay or the like using a mooring line fed out from a mooring machine
- the tension of the mooring line changes depending on factors such as the tide level, the amount of cargo, wind, and tidal current. Therefore, it is desirable to detect the tension in the mooring line.
- Patent Document 1 describes that a mooring machine includes a band brake and calculates the tension of the mooring line based on the number of winding layers of the mooring line on the drum and the band tension of the band brake. .
- the rotation angle of the drum is converted into the number of winding layers of the mooring line.
- an object of the present disclosure is to provide a mooring line condition monitoring system that can detect the payout radius of a mooring line.
- the present disclosure is a mooring line condition monitoring system that monitors the condition of a mooring line that is wound around a drum of a mooring machine and is let out from the mooring machine, and the system monitors the condition of a mooring line that is wound around a drum of a mooring machine and is paid out from the mooring machine.
- a mooring line comprising: a controller that calculates a payout radius that is a winding radius of a payout portion of the mooring line around the drum, based on a horizontal distance from the center of the mooring line to the plurality of points and a center height of the drum from the deck; Provide a condition monitoring system.
- a mooring line condition monitoring system that can detect the payout radius of a mooring line is provided.
- FIG. 1 is a perspective view of a mooring line condition monitoring system according to a first embodiment.
- FIG. 2A is a perspective view of a part of the height measuring instrument, and
- FIG. 2B is a perspective view of a modification thereof. It is a figure showing the positional relationship of a mooring machine, a mooring line, and mooring hardware in a 1st embodiment.
- FIG. 3 is a side view of a mooring line condition monitoring system according to a second embodiment.
- FIG. 7 is a side view of a mooring line condition monitoring system according to a third embodiment. 6 is a diagram taken along line VI-VI in FIG. 5.
- FIG. FIG. 7 is a perspective view of a mooring line condition monitoring system according to a fourth embodiment.
- FIG. 1 is a perspective view of a mooring line condition monitoring system according to a first embodiment.
- FIG. 2A is a perspective view of a part of the height measuring instrument
- FIG. 2B is
- FIG. 7 is a perspective view of a mooring line condition monitoring system according to a fifth embodiment.
- FIG. 7 is a perspective view of a mooring line condition monitoring system according to another embodiment.
- FIG. 7 is a perspective view of a mooring line condition monitoring system according to another embodiment.
- FIG. 1 shows a mooring line condition monitoring system 1A according to a first embodiment.
- This mooring line condition monitoring system 1A monitors the condition of the mooring line 3 that is wound around the drum 21 of the mooring machine 2 and is let out from the mooring machine 2.
- the mooring line 3 is let out from the mooring machine 2 above the drum 21, but the mooring line 3 may be let out from the mooring machine 2 below the drum 21.
- the mooring line condition monitoring system 1A measures the heights h1 and h2 of the mooring line 3 from the deck 11 at two measurement points 71 and 72. It includes a measuring device 4 and a controller 6 electrically connected to the height measuring device 4. Note that the height measuring device 4 is omitted in FIG. 3 to simplify the drawing.
- the measurement points 71 and 72 are located between the mooring machine 2 and the mooring hardware 12 that is closest to the mooring machine 2 among the mooring hardware over which the mooring line 3 is stretched.
- the "height of the mooring line 3" is the length of a perpendicular line drawn from the center of the mooring line 3 to the deck 11.
- a sliding height measuring device 4A is employed as the height measuring device 4.
- Each height measuring device 4A includes a bar 41 that moves up and down with the mooring line 3, and a pair of extendable and retractable struts 42 that support both ends of the bar 41.
- the bar 41 is parallel to the axial direction of the drum 21 and is in contact with the mooring line 3 from below.
- each support column 42 includes a cylindrical fixed part 44 and a movable part 43 slidably held within the fixed part 44, and a spring that urges the movable part 43 into the fixed part 44. 45 are arranged.
- the spring 45 biases the movable portion 43 to maintain the bar 41 in contact with the mooring line 10.
- the height measuring device 4A includes a detector 5 that detects the amount of displacement of the bar 41, and a calculation unit that converts the amount of displacement of the bar 41 detected by the detector 5 into the height of the mooring line 3.
- the calculation unit may be incorporated into the controller 6.
- a stroke sensor 5A is employed as the detector 5.
- a photoelectric sensor 5B may be employed as the detector 5.
- the functionality of the elements disclosed herein may include general purpose processors, special purpose processors, integrated circuits, ASICs (Application Specific Integrated Circuits), conventional circuits configured or programmed to perform the disclosed functions, and and/or a combination thereof.
- Processors are considered processing circuits or circuits because they include transistors and other circuits.
- a circuit, unit, or means is hardware that performs the recited functions or is hardware that is programmed to perform the recited functions.
- the hardware may be the hardware disclosed herein or other known hardware that is programmed or configured to perform the recited functions. If the hardware is a processor, which is considered a type of circuit, the circuit, means or unit is a combination of hardware and software, the software being used in the configuration of the hardware and/or the processor.
- the horizontal distances L1, L2 from the center of the drum 21 to the measurement points 71, 72 and the center height H of the drum 21 from the deck 11 are stored in the controller 6 in advance. Further, the heights h1 and h2 of the mooring line 3 measured by the height measuring device 4A are input to the controller 6. Based on the heights h1, h2 of the mooring line 3, the horizontal distances L1, L2, and the center height H of the drum 21, the controller 6 determines whether the mooring line 3 is fed out (drum 21 or the lower layer wrapped around the drum 21). The feeding radius Rr, which is the winding radius of the portion (separated from the portion) on the drum 21, is calculated.
- the controller 6 calculates the letting-out radius Rr of the mooring line 3 using the following equation (1).
- the controller 6 determines that a reverse winding has occurred in the mooring machine 2 due to the mooring line 3 biting into the lower layer. Biting into the lower layer of the mooring line 3 means that the let-out portion of the mooring line 3 gets stuck between the circumferential portions of the lower layer wound around the drum 21 and cannot be pulled out.
- the heights h1 and h2 of the mooring line 3 from the deck 11 at the measurement points 71 and 72 and the heights h1 and h2 of the mooring line 3 from the center of the drum 21 to the measurement points 71 and 72 From the horizontal distances L1 and L2 up to 72, it is possible to estimate the position of the let-out portion of the mooring line 3 on the vertical line passing through the center of the drum 21. Therefore, by subtracting the center height H of the drum 21 from the position of the let-out portion, the let-out radius Rr of the mooring line 3 can be detected.
- the number of measurement points may be three or more.
- the controller calculates the payout radius Rr of the mooring line 3 using the following equations (2) and (3). If the number of measurement points increases in this way, the letting-out radius Rr of the mooring line 3 can be calculated more accurately.
- FIG. 4 shows a mooring line condition monitoring system 1B according to the second embodiment.
- This mooring line condition monitoring system 1B includes only one height measuring device 4A described in the first embodiment.
- the height measuring device 4A is omitted to simplify the drawing.
- the height measuring device 4A measures the height from the deck 11 at a measurement point 73 between the mooring machine 2 and a fixed point 74, which is the position of the mooring hardware 12 closest to the mooring machine 2 among the mooring hardware over which the mooring line 3 is stretched. Measure the height h1 of the mooring line 3.
- the controller 6 is provided with the height h2 of the mooring line 3 from the deck 11 at the fixed point 74, the horizontal distance L2 from the center of the drum 21 to the fixed point 74, and the measurement point 73 from the center of the drum 21.
- the horizontal distance L1 to the top and the center height H of the drum 21 from the deck 11 are stored in advance.
- the height h1 of the mooring line 3 measured by the height measuring device 4A is input to the controller 6.
- the controller 6 calculates the payout radius Rr of the mooring line 3 based on the heights h1, h2 of the mooring line 3, the horizontal distances L1, L2, and the center height H of the drum 21. For example, the controller 6 calculates the feeding radius Rr using equation (1) described above.
- the heights h1 and h2 of the mooring line 3 from the deck 11 at the measurement point 73 and the fixed point 74 and the distance from the center of the drum 21 to the measurement point 73 and the fixed point 74 are
- the position of the let-out portion of the mooring line 3 on the vertical line passing through the center of the drum 21 can be estimated from the horizontal distances L1 and L2. Therefore, by subtracting the center height H of the drum 21 from the position of the let-out portion, the let-out radius Rr of the mooring line 3 can be detected.
- the cost is reduced because the number of height measuring devices 4A is smaller than calculating the payout radius Rr of the mooring line 3 based on the height at a plurality of measurement points as in the first embodiment. can be reduced.
- the payout radius Rr of the mooring line 3 is based on the heights at the fixed point 74 and the measurement point 73. The letting-out radius Rr of the mooring line 3 can be calculated more accurately than when calculating the mooring line 3.
- FIG. 5 shows a mooring line condition monitoring system 1C according to the third embodiment.
- a photoelectric height measuring device 4B is used instead of the sliding height measuring device 4A of the second embodiment.
- the height measuring device 4B includes a light emitting unit 61 and a light receiving unit 62 arranged on both sides of the mooring line 3, as shown in FIG. Laser beams are emitted from the light emitting unit 61 to the light receiving unit 62 so as to be arranged vertically at a predetermined pitch, and the height of the mooring line 3 is measured by the position where the laser beam is blocked by the mooring line 3. Note that the direction in which the light emitting unit 61 and the light receiving unit 62 face each other does not necessarily have to be horizontal, but may be vertical.
- FIG. 7 shows a mooring line condition monitoring system 1D according to the fourth embodiment.
- two sliding height measuring instruments 4C are employed as in the first embodiment.
- Each height measuring device 4C includes a bar 41 that moves up and down together with the mooring line 3 and is parallel to the axial direction of the drum 21, a pair of extensible support columns 42 that support both ends of the bar 41, and the amount of displacement of the bar 41. , and a calculation section that converts the amount of displacement of the bar 41 detected by the detector into the height of the mooring line 3.
- the bar 41 is in contact with the mooring line 3 from above.
- the bar 41 can be maintained in contact with the mooring line 3 using gravity, so a spring for maintaining the bar 41 in contact with the mooring line 3 is not required. That is, no spring is disposed within the support column 42.
- FIG. 8 shows a mooring line condition monitoring system 1E according to the fifth embodiment.
- two swinging height measuring instruments 4D are employed.
- Each height measuring device 4D includes a bar 41 parallel to the axial direction of the drum 21 that moves up and down together with the mooring line 3, a pair of arms 47 connected to both ends of the bar 41, and a swingable support for the arm 47.
- a pair of struts 48 are included.
- the bar 41 is in contact with the mooring line 3 from below, and the arm 47 is biased by a spring to maintain the bar 41 in contact with the mooring line 10.
- each height measuring device 4D includes a detector 5 that detects the amount of displacement of the bar 41, and a calculation unit that converts the amount of displacement of the bar 41 detected by the detector 5 into the height of the mooring line 3.
- the detector 5 is an encoder that detects the swing angle of the arm 47 as the amount of displacement of the bar 41.
- the mooring line 3 is let out from the mooring machine 2 below the drum 21 as in the mooring line condition monitoring system 1F shown in FIG. can be calculated. Furthermore, even when the mooring line 3 is let out from the mooring machine 2 below the drum 21, it is possible to measure the height including the spring where the bar 41 contacts the mooring line 3 from below, as in the mooring line condition monitoring system 1F shown in FIG. 4A may be employed, or a height measuring instrument 4C that does not include a spring, in which the bar 41 touches the mooring line 3 from above, as in the mooring line condition monitoring system 1G shown in FIG. 10, may be employed.
- the height measuring device 4 may not be used, and the controller 6 may calculate the height of the mooring line 3 from the deck 11 at a plurality of points from images captured by a camera.
- the horizontal distances from the center of the drum 21 to the plurality of points may be stored in the controller 6 in advance, or may be determined from the image.
- the present disclosure is a mooring line condition monitoring system that monitors the condition of a mooring line that is wound around a drum of a mooring machine and is let out from the mooring machine, the mooring line condition monitoring system monitoring the condition of a mooring line that is wound around a drum of a mooring machine and let out from the mooring machine, , the horizontal distance from the center of the drum to the plurality of points, and the center height of the drum from the deck, calculate a payout radius that is a wrapping radius of the payout portion of the mooring line around the drum.
- a mooring line condition monitoring system including a controller is provided.
- the position of the let-out portion of the mooring line on the vertical line passing through the center of the drum can be estimated. Therefore, by subtracting the center height of the drum from the position of the let-out portion, the radius of the let-out of the mooring line can be detected.
- the plurality of points include a fixed point that is the position of the mooring hardware closest to the mooring machine among the mooring hardware around which the mooring line is stretched, and the fixed point and the mooring hardware that is the closest to the mooring machine.
- the mooring line condition monitoring system includes at least one measuring point between mooring machines, and the mooring line condition monitoring system includes at least one height measuring device that measures the height of the mooring line from the deck at the at least one measuring point.
- the controller further includes a height of the mooring line at the fixed point, a horizontal distance from the center of the drum to the fixed point, a horizontal distance from the center of the drum to the at least one measurement point, and the center height of the drum may be stored, and the height of the mooring line measured by the at least one height measuring device may be input. According to this configuration, the cost can be reduced because the number of height measuring instruments is smaller than when calculating the payout radius of the mooring line based on heights at a plurality of measurement points.
- the plurality of points include a plurality of measurement points between the mooring hardware closest to the mooring machine among the mooring hardware around which the mooring line is stretched, and the mooring machine.
- the mooring line condition monitoring system further includes a plurality of height measuring devices that measure the height of the mooring line from the deck at the plurality of measurement points, and the controller includes a plurality of height measuring devices that measure the height of the mooring line from the center of the drum. The horizontal distance to the plurality of measurement points and the center height of the drum may be stored, and the height of the mooring line measured by the plurality of height measuring devices may be input.
- multiple measurement points can be set near the mooring machine, so compared to the case where the mooring line payout radius is calculated based on the height at a fixed point and at least one measurement point, the mooring line It is possible to accurately calculate the feeding radius of
- the at least one height measuring device may include a bar that moves up and down together with the mooring line, and a detector that detects the amount of displacement of the bar.
- each of the plurality of height measuring instruments may include a bar that moves up and down together with the mooring line, and a detector that detects the amount of displacement of the bar.
- the bar may be in contact with the mooring line from above. According to this configuration, since the bar can be maintained in contact with the mooring line using gravity, a spring for maintaining the bar in contact with the mooring line is not required.
- the controller causes the mooring machine to cause the mooring rope to bite into a lower layer when the calculated payout radius is smaller than the radius of the drum. It may be determined that reverse winding has occurred. According to this configuration, it is possible to prevent the mooring line from being wound up while the drum rotates in the payout direction thereafter.
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Abstract
一実施形態に係る係船索状態監視システム（１Ａ）は、係船機（２）のドラム（２１）に巻き付けられるとともに係船機（２）から繰り出される係船索（３）の状態を監視するものであり、複数点での係船索（３）の甲板（１１）からの高さ、ドラム（２１）の中心から前記複数点までの水平距離および甲板（１１）からのドラム（２１）の中心高さに基づいて、係船索（３）の繰り出し部分のドラム（２１）に対する巻き付け半径である繰り出し半径を算出するコントローラ（６）を含む。
Description
本開示は、係船索状態監視システムに関する。
従来から、船舶には、係船索が巻き付けられたドラムを含む係船機（ムアリングウインチ）が搭載されている。係船機から繰り出された係船索により船舶を岸壁などに係留する係船時には、潮位、積み荷の量、風および潮流などにより係船索の張力が変化する。そこで、係船索の張力を検知することが望まれる。
例えば、特許文献１には、係船機がバンドブレーキを含み、ドラム上の係船索の巻き層数と、バンドブレーキのバンド張力とに基づいて、係船索の張力を算出することが記載されている。ドラム上の係船索の巻き層数に関しては、例えば、ドラムの回転角度が係船索の巻き層数に換算される。
ところで、係船索がドラムに巻き取られる際に、係船索が一層ごとに隙間なく螺旋状に巻き取られれば、ドラムの回転角度と係船索の巻き層数には相関関係がある。しかし、実際には、係船索がドラムにそのように巻き取られるとは限らず、ドラムの回転角度を巻き層数に換算すると、係船索の張力を正確に算出できないおそれがある。そこで、係船索の張力を正確に算出するために、係船索の繰り出し部分のドラムに対する巻き付け半径である繰り出し半径を検知することが望まれる。
そこで、本開示は、係船索の繰り出し半径を検知することができる係船索状態監視システムを提供することを目的とする。
本開示は、係船機のドラムに巻き付けられるとともに前記係船機から繰り出される係船索の状態を監視する係船索状態監視システムであって、複数点での前記係船索の甲板からの高さ、前記ドラムの中心から前記複数点までの水平距離および前記甲板からの前記ドラムの中心高さに基づいて、前記係船索の繰り出し部分の前記ドラムに対する巻き付け半径である繰り出し半径を算出するコントローラを備える、係船索状態監視システムを提供する。
本開示によれば、係船索の繰り出し半径を検知することができる係船索状態監視システムが提供される。
（第１実施形態）
図１に、第１実施形態に係る係船索状態監視システム１Ａを示す。この係船索状態監視システム１Ａは、係船機２のドラム２１に巻き付けられるとともに係船機２から繰り出される係船索３の状態を監視するものである。図１では、ドラム２１の上方で係船索３が係船機２から繰り出されているが、係船索３はドラム２１の下方で係船機２から繰り出されてもよい。
図１に、第１実施形態に係る係船索状態監視システム１Ａを示す。この係船索状態監視システム１Ａは、係船機２のドラム２１に巻き付けられるとともに係船機２から繰り出される係船索３の状態を監視するものである。図１では、ドラム２１の上方で係船索３が係船機２から繰り出されているが、係船索３はドラム２１の下方で係船機２から繰り出されてもよい。
具体的に、係船索状態監視システム１Ａは、図１および図３に示すように、２つの計測点７１，７２で甲板１１からの係船索３の高さｈ１，ｈ２を計測する２つの高さ計測器４と、高さ計測器４と電気的に接続されたコントローラ６を含む。なお、図３では図面を簡略化するために高さ計測器４を省略する。計測点７１，７２は、係船索３が掛け渡される係船金物のうちで係船機２に最も近い係船金物１２と係船機２との間にある。なお、「係船索３の高さ」は、係船索３の中心から甲板１１まで下した垂線の長さである。
本実施形態では、高さ計測器４としてスライド式の高さ計測器４Ａが採用されている。各高さ計測器４Ａは、係船索３と共に上下動するバー４１と、バー４１の両端を支持する、伸縮可能な一対の支柱４２を含む。バー４１は、ドラム２１の軸方向と平行であり、係船索３に下方から接している。各支柱４２は、図２Ａに示すように、筒状の固定部４４と、固定部４４内にスライド可能に保持された可動部４３を含み、固定部４４内に可動部４３を付勢するスプリング４５が配置されている。スプリング４５が可動部４３を付勢することで、バー４１が係船索１０に接した状態に維持される。
また、高さ計測器４Ａは、バー４１の変位量を検出する検出器５と、検出器５で検出されたバー４１の変位量を係船索３の高さに換算する演算部を含む。演算部はコントローラ６に組み込まれてもよい。本実施形態では、検出器５としてストロークセンサ５Ａが採用されている。ただし、図２Ｂに示すように、検出器５として光電式センサ５Ｂが採用されてもよい。
コントローラ６に関し、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、および/または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウエアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウエアである。ハードウエアは、本明細書に開示されているハードウエアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウエアであってもよい。ハードウエアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウエアとソフトウエアの組み合わせであり、ソフトウエアはハードウエアおよび/またはプロセッサの構成に使用される。
図３に示すように、コントローラ６には、ドラム２１の中心から計測点７１，７２までの水平距離Ｌ１，Ｌ２、および甲板１１からのドラム２１の中心高さＨが予め格納されている。また、コントローラ６には、高さ計測器４Ａで計測された係船索３の高さｈ１，ｈ２が入力される。コントローラ６は、係船索３の高さｈ１，ｈ２、水平距離Ｌ１，Ｌ２およびドラム２１の中心高さＨに基づいて、係船索３の繰り出し部分（ドラム２１またはドラム２１に巻き付けられた下層の周回部分から離間する部分）のドラム２１に対する巻き付け半径である繰り出し半径Ｒｒを算出する。
例えば、コントローラ６は、以下の式（１）を使用して係船索３の繰り出し半径Ｒｒを算出する。
また、コントローラ６は、算出した繰り出し半径Ｒｒがドラム２１の半径Ｒｄよりも小さいときに、係船機２において係船索３の下層への食い込みによる逆巻が発生したと判定する。係船索３の下層への食い込みとは、係船索３の繰り出し部分が、ドラム２１に巻き付けられた下層の周回部分の間に嵌まり込んで抜けなくなることをいう。
以上説明したように、本実施形態の係船索状態監視システム１Ａでは、計測点７１，７２での係船索３の甲板１１からの高さｈ１，ｈ２およびドラム２１の中心からそれらの計測点７１，７２までの水平距離Ｌ１，Ｌ２から、ドラム２１の中心を通る鉛直線上での係船索３の繰り出し部分の位置を推定可能である。従って、その繰り出し部分の位置からドラム２１の中心高さＨを減算することで、係船索３の繰り出し半径Ｒｒを検知することができる。
しかも、本実施形態では、算出した繰り出し半径Ｒｒがドラム２１の半径Ｒｄよりも小さいときに、係船機２において係船索３の下層への食い込みによる逆巻が発生したと判定されるので、その後にドラム２１が繰り出し方向に回転する一方で係船索３が巻き取られることを防止することができる。
＜変形例＞
計測点の数は３つ以上であってもよい。この場合、コントローラは以下の式（２）および式（３）を使用して係船索３の繰り出し半径Ｒｒを算出する。このように計測点の数が増えれば、係船索３の繰り出し半径Ｒｒをより正確に算出することができる。
計測点の数は３つ以上であってもよい。この場合、コントローラは以下の式（２）および式（３）を使用して係船索３の繰り出し半径Ｒｒを算出する。このように計測点の数が増えれば、係船索３の繰り出し半径Ｒｒをより正確に算出することができる。
（第２実施形態）
図４に、第２実施形態に係る係船索状態監視システム１Ｂを示す。この係船索状態監視システム１Ｂは、第１実施形態で説明した高さ計測器４Ａを１つだけ含む。なお、図４では図面を簡略化するために高さ計測器４Ａを省略する。高さ計測器４Ａは、係船索３が掛け渡される係船金物のうちで係船機２に最も近い係船金物１２の位置である固定点７４と係船機２の間の計測点７３で甲板１１からの係船索３の高さｈ１を計測する。
図４に、第２実施形態に係る係船索状態監視システム１Ｂを示す。この係船索状態監視システム１Ｂは、第１実施形態で説明した高さ計測器４Ａを１つだけ含む。なお、図４では図面を簡略化するために高さ計測器４Ａを省略する。高さ計測器４Ａは、係船索３が掛け渡される係船金物のうちで係船機２に最も近い係船金物１２の位置である固定点７４と係船機２の間の計測点７３で甲板１１からの係船索３の高さｈ１を計測する。
本実施形態では、コントローラ６に、固定点７４での係船索３の甲板１１からの高さｈ２と、ドラム２１の中心から固定点７４までの水平距離Ｌ２と、ドラム２１の中心から計測点７３までの水平距離Ｌ１と、甲板１１からのドラム２１の中心高さＨが予め格納されている。また、コントローラ６には、高さ計測器４Ａで計測された係船索３の高さｈ１が入力される。コントローラ６は、係船索３の高さｈ１，ｈ２、水平距離Ｌ１，Ｌ２およびドラム２１の中心高さＨに基づいて、係船索３の繰り出し半径Ｒｒを算出する。例えば、コントローラ６は、上述した式（１）を使用して繰り出し半径Ｒｒを算出する。
本実施形態の係船索状態監視システム１Ｂでは、計測点７３および固定点７４での係船索３の甲板１１からの高さｈ１，ｈ２およびドラム２１の中心からそれらの計測点７３および固定点７４までの水平距離Ｌ１，Ｌ２から、ドラム２１の中心を通る鉛直線上での係船索３の繰り出し部分の位置を推定可能である。従って、その繰り出し部分の位置からドラム２１の中心高さＨを減算することで、係船索３の繰り出し半径Ｒｒを検知することができる。
また、本実施形態では、第１実施形態のように複数の計測点での高さに基づいて係船索３の繰り出し半径Ｒｒを算出するよりも、高さ計測器４Ａの数が少ない分だけコストを低減することができる。これに対し、第１実施形態の構成であれば、複数の計測点を係船機２の近くに設定できるため、固定点７４および計測点７３での高さに基づいて係船索３の繰り出し半径Ｒｒを算出する場合に比べて、係船索３の繰り出し半径Ｒｒを正確に算出することができる。
＜変形例＞
第１実施形態の変形例と同様に、固定点と係船機２の間の計測点は複数であってもよい。この場合、コントローラ６は、上述した式（２）および式（３）を使用して係船索３の繰り出し半径Ｒｒを算出する。
第１実施形態の変形例と同様に、固定点と係船機２の間の計測点は複数であってもよい。この場合、コントローラ６は、上述した式（２）および式（３）を使用して係船索３の繰り出し半径Ｒｒを算出する。
（第３実施形態）
図５に、第３実施形態に係る係船索状態監視システム１Ｃを示す。本実施形態では、第２実施形態のスライド式の高さ計測器４Ａの代わりに、光電式の高さ計測器４Ｂが採用されている。
図５に、第３実施形態に係る係船索状態監視システム１Ｃを示す。本実施形態では、第２実施形態のスライド式の高さ計測器４Ａの代わりに、光電式の高さ計測器４Ｂが採用されている。
高さ計測器４Ｂは、図６に示すように、係船索３の両側に配置された発光ユニット６１および受光ユニット６２を含む。発光ユニット６１から受光ユニット６２へは、上下に所定のピッチで並ぶようにレーザー光線が放射されており、レーザー光線が係船索３で遮られる位置によって係船索３の高さが計測される。なお、発光ユニット６１と受光ユニット６２の対向方向は必ずしも水平方向である必要はなく、鉛直方向であってもよい。
本実施形態でも、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、第１実施形態の２つのスライド式の高さ計測器４Ａの代わりに、２つの光電式の高さ計測器４Ｂが採用されてもよい。
（第４実施形態）
図７に、第４実施形態に係る係船索状態監視システム１Ｄを示す。本実施形態では、第１実施形態と同様に、２つのスライド式の高さ計測器４Ｃが採用されている。各高さ計測器４Ｃは、係船索３と共に上下動する、ドラム２１の軸方向と平行なバー４１と、バー４１の両端を支持する、伸縮可能な一対の支柱４２と、バー４１の変位量を検出する検出器と、検出器で検出されたバー４１の変位量を係船索３の高さに換算する演算部を含む。
図７に、第４実施形態に係る係船索状態監視システム１Ｄを示す。本実施形態では、第１実施形態と同様に、２つのスライド式の高さ計測器４Ｃが採用されている。各高さ計測器４Ｃは、係船索３と共に上下動する、ドラム２１の軸方向と平行なバー４１と、バー４１の両端を支持する、伸縮可能な一対の支柱４２と、バー４１の変位量を検出する検出器と、検出器で検出されたバー４１の変位量を係船索３の高さに換算する演算部を含む。
本実施形態では、バー４１が係船索３に上方から接している。この構成であれば、重力を利用してバー４１を係船索３に接した状態に維持することができるため、バー４１を係船索３に接した状態に維持するためのスプリングが不要である。すなわち、支柱４２内にはスプリングが配置されていない。
（第５実施形態）
図８に、第５実施形態に係る係船索状態監視システム１Ｅを示す。本実施形態では、２つの揺動式の高さ計測器４Ｄが採用されている。各高さ計測器４Ｄは、係船索３と共に上下動する、ドラム２１の軸方向と平行なバー４１と、バー４１の両端に接続された一対のアーム４７と、アーム４７を揺動可能に支持する一対の支柱４８を含む。バー４１は係船索３に下方から接しており、スプリングによってアーム４７が付勢されることでバー４１が係船索１０に接した状態に維持される。
図８に、第５実施形態に係る係船索状態監視システム１Ｅを示す。本実施形態では、２つの揺動式の高さ計測器４Ｄが採用されている。各高さ計測器４Ｄは、係船索３と共に上下動する、ドラム２１の軸方向と平行なバー４１と、バー４１の両端に接続された一対のアーム４７と、アーム４７を揺動可能に支持する一対の支柱４８を含む。バー４１は係船索３に下方から接しており、スプリングによってアーム４７が付勢されることでバー４１が係船索１０に接した状態に維持される。
さらに、各高さ計測器４Ｄは、バー４１の変位量を検出する検出器５と、検出器５で検出されたバー４１の変位量を係船索３の高さに換算する演算部を含む。本実施形態では、検出器５が、バー４１の変位量としてアーム４７の揺動角を検出するエンコーダである。
本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、バー４１が係船索３に上方から接する場合は、アーム４７を付勢するスプリングが省略可能である。
（その他の実施形態）
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、図９に示す係船索状態監視システム１Ｆのように、係船索３がドラム２１の下方で係船機２から繰り出される場合でも上述した式（１）を使用して係船索３の繰り出し半径Ｒｒを算出することができる。また、係船索３がドラム２１の下方で係船機２から繰り出される場合でも、図９に示す係船索状態監視システム１Ｆのようにバー４１が係船索３に下方から接する、スプリングを含む高さ計測器４Ａが採用されてもよいし、図１０に示す係船索状態監視システム１Ｇのようにバー４１が係船索３に上方から接する、スプリングを含まない高さ計測器４Ｃが採用されてもよい。
また、複数の高さ計測器４を用いる場合、全ての高さ計測器４の種類が同じである必要はなく、上述したスライド式の高さ計測器４Ａまたは４Ｃ、光電式の高さ計測器４Ｂ、揺動式の高さ計測器４Ｄの何れか２つ以上が組み合わされてもよい。
あるいは、高さ計測器４が用いられず、コントローラ６が、カメラで撮像された画像から、複数点での係船索３の甲板１１からの高さを求めてもよい。この場合、ドラム２１の中心から前記複数点までの水平距離は、予めコントローラ６に格納されてもよいし、前記画像から求められてもよい。
（まとめ）
第１の態様として、本開示は、係船機のドラムに巻き付けられるとともに前記係船機から繰り出される係船索の状態を監視する係船索状態監視システムであって、複数点での前記係船索の甲板からの高さ、前記ドラムの中心から前記複数点までの水平距離および前記甲板からの前記ドラムの中心高さに基づいて、前記係船索の繰り出し部分の前記ドラムに対する巻き付け半径である繰り出し半径を算出するコントローラを備える、係船索状態監視システムを提供する。
第１の態様として、本開示は、係船機のドラムに巻き付けられるとともに前記係船機から繰り出される係船索の状態を監視する係船索状態監視システムであって、複数点での前記係船索の甲板からの高さ、前記ドラムの中心から前記複数点までの水平距離および前記甲板からの前記ドラムの中心高さに基づいて、前記係船索の繰り出し部分の前記ドラムに対する巻き付け半径である繰り出し半径を算出するコントローラを備える、係船索状態監視システムを提供する。
上記の構成によれば、複数点での係船索の甲板からの高さおよびドラムの中心からそれらの複数点までの水平距離から、ドラムの中心を通る鉛直線上での係船索の繰り出し部分の位置を推定可能である。従って、その繰り出し部分の位置からドラムの中心高さを減算することで、係船索の繰り出し半径を検知することができる。
第２の態様として、第１の態様において、前記複数点は、前記係船索が掛け渡される係船金物のうちで前記係船機に最も近い係船金物の位置である固定点と、前記固定点と前記係船機の間の少なくとも１つの計測点を含み、上記の係船索状態監視システムは、前記少なくとも１つの計測点で、前記甲板からの前記係船索の高さを計測する少なくとも１つの高さ計測器をさらに備え、前記コントローラには、前記固定点での前記係船索の高さ、前記ドラムの中心から前記固定点までの水平距離、前記ドラムの中心から前記少なくとも１つの計測点までの水平距離、および前記ドラムの中心高さが格納されるとともに、前記少なくとも１つの高さ計測器で計測された前記係船索の高さが入力されてもよい。この構成によれば、複数の計測点での高さに基づいて係船索の繰り出し半径を算出するよりも、高さ計測器の数が少ない分だけコストを低減することができる。
第３の態様として、第１の態様において、前記複数点は、前記係船索が掛け渡される係船金物のうちで前記係船機に最も近い係船金物と前記係船機との間の複数の計測点を含み、上記の係船索状態監視システムは、前記複数の計測点で前記甲板からの前記係船索の高さを計測する複数の高さ計測器をさらに備え、前記コントローラには、前記ドラムの中心から前記複数の計測点までの水平距離、および前記ドラムの中心高さが格納されるとともに、前記複数の高さ計測器で計測された前記係船索の高さが入力されてもよい。この構成によれば、複数の計測点を係船機の近くに設定できるため、固定点および少なくとも１つの計測点での高さに基づいて係船索の繰り出し半径を算出する場合に比べて、係船索の繰り出し半径を正確に算出することができる。
第４の態様として、第２の態様において、例えば、前記少なくとも１つの高さ計測器は、前記係船索と共に上下動するバーと、前記バーの変位量を検出する検出器を含んでもよい。
第５の態様として、第３の態様において、例えば、前記複数の高さ計測器のそれぞれは、前記係船索と共に上下動するバーと、前記バーの変位量を検出する検出器を含んでもよい。
第６の態様として、第４または第５の態様において、前記バーは、前記係船索に上方から接してもよい。この構成によれば、重力を利用してバーを係船索に接した状態に維持することができるため、バーを係船索に接した状態に維持するためのスプリングが不要である。
第７の態様として、第１～第６の態様の何れかにおいて、前記コントローラは、算出した繰り出し半径が前記ドラムの半径よりも小さいときに、前記係船機において前記係船索の下層への食い込みによる逆巻が発生したと判定してもよい。この構成によれば、その後にドラムが繰り出し方向に回転する一方で係船索が巻き取られることを防止することができる。
Claims (7)
- 係船機のドラムに巻き付けられるとともに前記係船機から繰り出される係船索の状態を監視する係船索状態監視システムであって、
複数点での前記係船索の甲板からの高さ、前記ドラムの中心から前記複数点までの水平距離および前記甲板からの前記ドラムの中心高さに基づいて、前記係船索の繰り出し部分の前記ドラムに対する巻き付け半径である繰り出し半径を算出するコントローラを備える、係船索状態監視システム。 - 前記複数点は、前記係船索が掛け渡される係船金物のうちで前記係船機に最も近い係船金物の位置である固定点と、前記固定点と前記係船機の間の少なくとも１つの計測点を含み、
前記少なくとも１つの計測点で、前記甲板からの前記係船索の高さを計測する少なくとも１つの高さ計測器をさらに備え、
前記コントローラには、前記固定点での前記係船索の高さ、前記ドラムの中心から前記固定点までの水平距離、前記ドラムの中心から前記少なくとも１つの計測点までの水平距離、および前記ドラムの中心高さが格納されるとともに、前記少なくとも１つの高さ計測器で計測された前記係船索の高さが入力される、請求項１に記載の係船索状態監視システム。 - 前記複数点は、前記係船索が掛け渡される係船金物のうちで前記係船機に最も近い係船金物と前記係船機との間の複数の計測点を含み、
前記複数の計測点で前記甲板からの前記係船索の高さを計測する複数の高さ計測器をさらに備え、
前記コントローラには、前記ドラムの中心から前記複数の計測点までの水平距離、および前記ドラムの中心高さが格納されるとともに、前記複数の高さ計測器で計測された前記係船索の高さが入力される、請求項１に記載の係船索状態監視システム。 - 前記少なくとも１つの高さ計測器は、前記係船索と共に上下動するバーと、前記バーの変位量を検出する検出器を含む、請求項２に記載の係船索状態監視システム。
- 前記複数の高さ計測器のそれぞれは、前記係船索と共に上下動するバーと、前記バーの変位量を検出する検出器を含む、請求項３に記載の係船索状態監視システム。
- 前記バーは、前記係船索に上方から接する、請求項４または５に記載の係船索状態監視システム。
- 前記コントローラは、算出した繰り出し半径が前記ドラムの半径よりも小さいときに、前記係船機において前記係船索の下層への食い込みによる逆巻が発生したと判定する、請求項１～５の何れか一項に記載の係船索状態監視システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022128671A JP2024025315A (ja) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 係船索状態監視システム |
| JP2022-128671 | 2022-08-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024034251A1 true WO2024034251A1 (ja) | 2024-02-15 |
Family
ID=89851327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/021880 WO2024034251A1 (ja) | 2022-08-12 | 2023-06-13 | 係船索状態監視システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2024025315A (ja) |
| WO (1) | WO2024034251A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59149895U (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-06 | 株式会社多田野鉄工所 | 多層巻ドラムにおける索長さ検出装置 |
| JPS6283997A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-17 | 日本鋼管株式会社 | 係船用ウインチ装置 |
| JPS6465401A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-10 | Nippon Kokan Kk | Method for measuring unwinding and winding length and speed of chain |
| WO2022118541A1 (ja) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 | 川崎重工業株式会社 | 係船索張力制御システム |
-
2022
- 2022-08-12 JP JP2022128671A patent/JP2024025315A/ja active Pending
-
2023
- 2023-06-13 WO PCT/JP2023/021880 patent/WO2024034251A1/ja unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2022118541A1 (ja) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 | 川崎重工業株式会社 | 係船索張力制御システム |
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| JP2024025315A (ja) | 2024-02-26 |
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