WO2024089915A1 - 空気式防舷材の管理システムおよび方法 - Google Patents

空気式防舷材の管理システムおよび方法 Download PDF

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WO2024089915A1
WO2024089915A1 PCT/JP2023/016088 JP2023016088W WO2024089915A1 WO 2024089915 A1 WO2024089915 A1 WO 2024089915A1 JP 2023016088 W JP2023016088 W JP 2023016088W WO 2024089915 A1 WO2024089915 A1 WO 2024089915A1
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WO
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tag
pneumatic
fender
communication device
temperature sensor
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Application number
PCT/JP2023/016088
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕輔 石橋
Original Assignee
横浜ゴム株式会社
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Publication date
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/20—Equipment for shipping on coasts, in harbours or on other fixed marine structures, e.g. bollards
    • E02B3/26—Fenders
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G—PHYSICS
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    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Definitions

  • the present invention relates to a management system and method for determining the condition of pneumatic fenders.
  • a management system has been proposed that monitors the usage status of pneumatic fenders installed on quays and other locations (see Patent Document 1).
  • the management system proposed in Patent Document 1 is equipped with an identification tag and a sensor installed on the pneumatic fender, and a receiving device that receives radio waves from the sensor.
  • a pressure sensor and a temperature sensor as the sensors, it is possible to monitor the internal pressure and internal temperature of the pneumatic fender.
  • a passive RFID tag as the identification tag, no battery is required to obtain information from the identification tag.
  • the identification tag and the sensor are attached separately to each pneumatic fender, making installation and maintenance work complicated. Furthermore, the sensor is powered by a built-in battery (paragraph 0022). When the battery runs out, it needs to be replaced, making maintenance work even more complicated. Also, since the battery cannot be easily replaced for a pneumatic fender that is in use, the internal pressure and internal temperature of the pneumatic fender cannot be determined until the worn-out battery is replaced. Therefore, there is room for improvement in order to easily and more reliably determine the condition of each pneumatic fender and to improve maintainability.
  • the object of the present invention is to provide a management system and method with excellent maintainability that allows the status of each pneumatic fender to be grasped easily and more reliably.
  • the pneumatic fender management system of the present invention comprises a pneumatic fender having a main body with bowl-shaped ends connected to both sides in the axial direction of a cylindrical body and a nozzle portion attached to at least one of the bowl-shaped ends of the main body, a passive IC tag installed on the pneumatic fender, a pressure sensor that detects the internal pressure of the pneumatic fender and a temperature sensor that detects the temperature of the internal space of the pneumatic fender, and a communication device arranged outside the pneumatic fender, and in this management system for pneumatic fenders, an individual pneumatic fender is identified based on the identification information of the IC tag acquired by the communication device, and the condition of the pneumatic fender is determined based on the detection data acquired by the pressure sensor and the temperature sensor, the pressure sensor and the temperature sensor are equipped on the IC tag and are integrated with the IC tag.
  • the structure has a calculation device that is communicably connected to the communication device, and the IC tag is activated by the transmitted radio waves sent from the communication device, and the pressure sensor and the temperature sensor are activated.
  • the activated IC tag transmits a reply radio wave in response to the transmitted radio waves, thereby performing the wireless communication between the IC tag and the communication device, and the identification information is acquired by the communication device through the wireless communication and input to the calculation device, and the detection data by the pressure sensor and the temperature sensor when the IC tag is activated is acquired by the communication device through the wireless communication and input to the calculation device, and the calculation device identifies the individual pneumatic fenders based on the input identification information, and determines the state of the pneumatic fenders based on the input detection data.
  • the method for managing a pneumatic fender of the present invention comprises installing a passive IC tag, a pressure sensor for detecting the internal pressure of the pneumatic fender, and a temperature sensor for detecting the temperature of the internal space of the pneumatic fender on a pneumatic fender having bowl-shaped ends connected to both sides in the axial direction of a cylindrical body, at least one of the bowl-shaped ends of the body being fitted with a nozzle, disposing a communication device on the outside of the pneumatic fender, identifying an individual pneumatic fender based on the identification information of the IC tag obtained by the communication device, and determining the condition of the pneumatic fender based on detection data obtained by the pressure sensor and the temperature sensor, the pressure sensor and the temperature sensor being attached to the IC tag and being integrated with the IC tag,
  • the system further includes a computing device that is communicatively connected to the IC tag, and activates the pressure sensor and the temperature sensor by an outgoing radio wave transmitted from the communication device, and wireless communication is performed
  • the identification information and the detection data can be obtained by wireless communication between the IC tag and the communication device. Then, the state of each pneumatic fender can be easily grasped based on the obtained identification information and the detection data.
  • the pressure sensor and the temperature sensor are equipped on the IC tag and are integrated with the IC tag, the labor required to attach these parts to the pneumatic fender can be reduced.
  • the IC tag, the pressure sensor, and the temperature sensor are activated by the radio waves transmitted from the communication device, there is no need to provide batteries in these parts. In other words, there is no need to replace the batteries in these parts, and data cannot be obtained due to battery depletion, which improves maintainability and is advantageous for stably grasping the state of each pneumatic fender over the long term.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a pneumatic fender installed on a quay wall as viewed from above.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an embodiment of a management system for a pneumatic fender, showing a fender in vertical cross section.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which wireless communication is performed between an IC tag and a communication device by enlarging a part of FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an enlarged view of the IC tag and its vicinity in FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an IC tag in a plan view.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the IC tag of FIG. 5 as viewed from the front.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a pneumatic fender installed on a quay wall as viewed from above.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an embodiment of a management system for a pneumatic
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating another structure for attaching an IC tag to a fender.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the configuration of a management system in which a computing device and terminal devices are connected via a communication network.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating another embodiment of the management system in a vertical cross-sectional view of a fender.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating reference image data of a top view of a fender.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating image data of a top view of a fender acquired by a camera device.
  • the pneumatic fender 2 (hereafter referred to as the fender 2) is attached to an installation location such as a quay 22 or the side of a ship using guy ropes 2a or the like.
  • the fender 2 comprises a main body 3 having bowl-shaped ends 5 connected to both axial ends of a cylindrical body 4, and a nozzle portion 9 provided on the main body 3.
  • the nozzle portion 9 is provided on only one bowl-shaped end 5, but it may also be provided on both bowl-shaped ends 5.
  • fenders 2 are installed at intervals, but a single fender 2 may be installed.
  • the fenders 2 may be installed horizontally with their respective bowl-shaped ends 5 facing left and right, or vertically with their respective bowl-shaped ends 5 facing up and down.
  • management system 1 for pneumatic fenders (hereinafter referred to as management system 1) illustrated in Figures 2 to 4 is used to grasp the state of each individual fender 2.
  • This management system 1 can be used not only to grasp the state of fenders 2 that are installed and used at the installation location in a state inflated to a specified internal pressure as illustrated in Figure 1, but also to grasp the state of fenders 2 that are stored, for example, in a warehouse, etc.
  • the main body 3 is composed of multiple reinforcing layers 7 laminated between an inner rubber layer 6 and an outer rubber layer 8.
  • Each reinforcing layer 7 that constitutes the body 4 is formed from a large number of cords that are aligned and extend parallel to the axial direction of the cylindrical body 4 at a specified cord angle.
  • the cords of adjacent reinforcing layers 7 that are laminated cross each other to form a bias structure.
  • the reinforcing layer 7 that constitutes each bowl-shaped end 5 is constructed by alternately laminating cord layers formed of cords extending radially from the circular center of the bowl-shaped end 5 and cord layers formed of cords extending in the circumferential direction.
  • the laminate of the reinforcing layer 7 of the bowl-shaped end 5 has a so-called radial structure.
  • the boundary between the body 4 and each bowl-shaped end 5 is illustrated by a two-dot chain line for reference.
  • This management system 1 comprises a fender 2, a passive IC tag 11, a pressure sensor 15a and a temperature sensor 15b installed on the fender 2, a communication device 16 arranged outside the fender 2, and a computing device 17 communicatively connected to the communication device 16.
  • the pressure sensor 15a and the temperature sensor 15b are equipped on the IC tag 11 and are integrated with the IC tag 11.
  • the IC tag 11 is embedded in the inner rubber layer 6 of the main body 3. Wireless communication is performed between the IC tag 11 and the communication device 16, and desired information and data are obtained from the IC tag 11 by the communication device 16.
  • the IC tag 11 has an IC chip 12 and an antenna section 13 connected to the IC chip 12.
  • the pressure sensor 15a and the temperature sensor 15b are connected to the IC tag 11 (IC chip 12).
  • the size of the IC chip 12 is very small, for example, the vertical and horizontal dimensions are each 50 mm or less (equivalent to an outer diameter of 50 mm or less), and the thickness is 5 mm or less.
  • the size of the antenna section 13 is also very small.
  • the antenna section 13 is a dipole type made of a metal wire extending symmetrically from the IC chip 12. The length of each metal wire is approximately 10 mm to 200 mm.
  • the IC tag 11 has an IC chip 12 and an antenna section 13 connected to the IC chip 12.
  • the IC chip 12 can store tag-specific information such as the identification number A of the IC tag 11, as well as other necessary information.
  • the IC tag 11 employs commonly available specifications, and for example, an RFID tag can be used.
  • the IC chip 12 is disposed on the front surface of the substrate 14.
  • the pressure sensor 15a and temperature sensor 15b connected to the IC chip 12 are disposed on the rear surface of the substrate 14.
  • the antenna section 13 (metallic wire) protrudes and extends from the substrate 14.
  • the antenna section 13 is not limited to the dipole type described above, and various known types can be used, for example, a ceramic antenna formed on the substrate 14.
  • the main body 3 may be contracted by expelling the air from the internal space, or may be expanded by injecting air into the internal space of the contracted main body 3. If a dipole type made of a metal wire is used as the antenna section 13, it has excellent bending durability, which is advantageous in avoiding damage even when the main body 3 is greatly deformed in this way.
  • the IC tag 11 is covered by an insulating layer 14a, and the entire IC tag 11 is electrically insulated from the outside. However, the detection parts of the pressure sensor 15a and temperature sensor 15b are not covered by the insulating layer 14a and are exposed from the surface of the insulating layer 14a. As shown in FIG. 4, when the IC tag 11 is embedded in the inner rubber layer 6 of the main body 3, only the detection parts of the pressure sensor 15a and temperature sensor 15b are exposed to the internal space of the fender 2.
  • the insulating layer 14a can be made of resins such as ABS, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyimide, and epoxy. Polyvinyl chloride is highly flexible and is therefore very suitable for covering the long antenna portion 13 (single metal wire).
  • the IC tag 11 can be installed not only in the main body 3 but also in the mouthpiece 9, but it is easier to install it by embedding it in the main body 3. It is preferable to embed it in the inner layer rubber 6 of the bowl-shaped end of the main body 3, which is less susceptible to deformation and external forces. Also, if a large number of tires are installed on the outer surface of the main body 3 using a chain net, the chain net and tires will be an obstacle to wireless communication between the IC tag 11 and the communication device 16. Therefore, the IC tag 11 needs to be placed in a position that is not covered by the chain net and tires installed on the outer surface of the main body 3. It is difficult to change the positions of the chain net and tires in the trunk 4, but their positions can be slightly adjusted in the bowl-shaped end 5, so from this perspective it is preferable to embed the IC tag 11 in the inner layer rubber 6 of the bowl-shaped end 5.
  • This IC tag 11 can be installed in a state where it is embedded in the main body 3 during the manufacturing process of the fender 2.
  • the IC tag 11 can be embedded in the inner rubber layer 6 during the molding process of the main body 3, and then the main body 3 can be vulcanized, thereby installing the IC tag 11 in a state where it is embedded in the main body 3.
  • an IC tag 11 is attached to each bowl-shaped end 5. Also, on each bowl-shaped end 5, the IC tags 11 are attached to multiple locations (2 locations) spaced apart in the circumferential direction. Furthermore, the IC tags 11 attached to each bowl-shaped end 5 are positioned at positions offset by 90° in the circumferential direction.
  • the outer surface of the main body 3 (the surface of the outer rubber layer 8) corresponding to the embedding position of each IC tag 11 is provided with an embedding mark 10 indicating the embedding position of the IC tag 11.
  • the embedding position mark 10 is a convex portion, but as long as it can indicate the embedding position of the IC tag 11, its form is not limited, and it may be a concave portion or a printed mark, etc.
  • the pressure sensor 15a detects the internal pressure of the fender 2. Any known type of pressure sensor can be used as long as it can be attached to the IC tag 11.
  • the detection data D1 detected by the pressure sensor 15a is acquired by the communication device 16.
  • the temperature sensor 15b detects the temperature of the internal space of the fender 2. Any known type of temperature sensor 15b can be used as long as it can be attached to the IC tag 11.
  • the detection data D2 detected by the temperature sensor 15b is acquired by the communication device 16.
  • the temperature sensor 15b in this embodiment has two detection units, one of which detects the temperature of the internal space of the fender 2.
  • the other detection unit detects the temperature of the main body 3 (inner layer rubber 6) at the position where the temperature sensor 15b is embedded.
  • the temperature of the main body 3 detected by the temperature sensor 15b is also acquired by the communication device 16 as one of the detection data D2 (as detection data D21 ). It is sufficient for the temperature sensor 15b to detect the temperature of the internal space of the fender 2, and it is more preferable that the temperature sensor 15b be able to detect the temperature of the main body 3 described above in addition to the temperature of the internal space of the fender 2, as in this embodiment.
  • the communication device 16 is equipped with a radio wave transmitter 16a and a radio wave receiver 16b.
  • An outgoing radio wave R1 is transmitted from the radio wave transmitter 16a to the IC tag 11.
  • the outgoing radio wave R1 received by the antenna unit 13 generates power in the IC tag 11, activating the IC tag 11.
  • the activated IC tag 11 uses this power to transmit a reply radio wave R2 through the antenna unit 13, and this reply radio wave R2 is received by the radio wave receiver 16b. In this way, wireless communication is performed between the IC tag 11 and the communication device 16 by transmitting the reply radio wave R2 in response to the outgoing radio wave R1.
  • the communication device 16 is of a commonly available specification that allows wireless communication with a passive IC tag (RFID tag).
  • RFID tag passive IC tag
  • the IC tag 11 and the communication device 16 constitute an RFID (Radio Frequency Identification) system.
  • a portable, handy type communication device 16 is used. Because a passive IC tag 11 is used, the communication distance of the radio waves R1 and R2 between the IC tag 11 and the communication device 16 is, for example, about 1 m.
  • the frequency of the radio waves (R1, R2) used for wireless communication between the IC tag 11 and the communication device 16 is mainly the UHF band (range 860 MHz to 930 MHz, which varies by country; in Japan, 915 MHz to 930 MHz), although the HF band (13.56 MHz) is sometimes used.
  • the identification information A and the detection data D1, D2, and D21 acquired by the communication device 16 are input to the calculation device 17.
  • the calculation device 17 performs various calculation processes using the input data.
  • a known computer is used as the calculation device 17.
  • the fender 2 is installed and used at the installation location in a state of expansion to the specified internal pressure.
  • the communication device 16 is brought close to the fender 2 as shown in FIG. 2 and FIG. 3, and the IC tag 11 is activated by the transmitted radio wave R1 sent from the radio wave transmitter 16a.
  • the pressure sensor 15a and temperature sensor 15b integrated with the IC tag 11 are also activated.
  • the response radio wave R2 transmitted from the activated IC tag 11 in response to the transmitted radio wave R1 is received by the radio wave receiver 16b, and wireless communication is performed between the IC tag 11 and the communication device 16.
  • the distance for this wireless communication is approximately 1 m, so the communicator 16 must be placed close to the IC tag 11.
  • a visible embedded mark 10 is provided on the outer surface of the main body 3, so placing the communicator 16 close to the embedded mark 10 is advantageous for stable wireless communication.
  • the identification information A stored in the IC chip 12 is wirelessly communicated from the IC tag 11 by the reply radio wave R2 and acquired by the communication device 16.
  • the detection data D1, D2, and D21 by the pressure sensor 15A and the temperature sensor 15b are wirelessly communicated from the IC tag 11 by the reply radio wave R2 and acquired by the communication device 16.
  • the identification information A and the detection data D1, D2, D21 acquired by the communication device 16 are input to the calculation device 17.
  • the calculation device 17 links each of the identification information A to the position information (installation position information) of the fender 2 on which the IC tag 11 having each of the identification information A is installed, and stores the same in the calculation device 17.
  • the identification information A is also linked to the specifications, manufacturing history, usage history, and the like of the fender 2, and stores the same in the calculation device 17.
  • the calculation device 17 also stores the allowable ranges for each of the internal pressure of the fender 2, the temperature of the internal space, and the temperature of the main body 3.
  • the computing device 17 identifies individual fenders 2 based on the input identification information A, and judges the state of each fender 2 based on the input detection data D1, D2, D21 . That is, the input detection data D1, D2, D21 are compared with the corresponding allowable ranges to judge the state of the fenders 2. As a result of this comparison, it is judged that an abnormality has occurred for detection items that are outside the allowable ranges, and that no abnormality has occurred for detection items that are within the allowable ranges.
  • the detection data D1 when the detection data D1 is a value lower than the allowable range (low pressure), it can be determined that an air leak is occurring in the fender 2. It can also be determined that the fender 2 is being used under harsh conditions because the fender 2 is often pressed hard.
  • the detection data D2, D21 is a value higher than the allowable range, it is determined that the fender 2 is in an abnormally high temperature state, and when the detection data D2, D21 is a value lower than the allowable range, it is determined that the fender 2 is in an abnormally low temperature state. It can also be determined that the fender 2 is in an abnormally high or low temperature state and is being used under harsh conditions.
  • the detection data D2 1 is easily affected by the external environmental temperature, and the detection data D2 is less affected by the external environmental temperature than the detection data D2 1. Therefore, by using the temperature sensor 15b to detect the temperature of the internal space of the fender 2 and the temperature of the main body 3 separately, it is advantageous to grasp the effect of temperature on the durability of the fender 2 (main body 3) in more detail.
  • the degree of deterioration of the main body 3 changes according to the difference (temperature difference) between the detection data D2 (internal temperature of the fender 2) and the detection data D2 1 (temperature of the main body 3). Therefore, it is possible to grasp the influence on the durability of the fender 2 (main body 3) based on the difference between the two. Since the detection data D2 and the detection data D2 1 differ depending on the installation position of the temperature sensor 15b, it is preferable to install the IC tag 11 at multiple locations spaced apart from each other in order to grasp the distribution of the detection data D2 (internal temperature of the fender 2) and the detection data D2 1 (temperature of the main body 3) in the fender 2.
  • the fender 2 Since the fender 2 installed horizontally rotates in the circumferential direction, there are cases where the IC tag 11 installed in one location is located underwater. In this case, wireless communication between the IC tag 11 and the communication device 16 becomes practically impossible. For this reason, it is preferable to install the IC tag 11 at multiple locations spaced apart around the circumference of the main body 3. For example, it is installed at 2 to 4 locations equally spaced apart around the circumference of the main body 3. Also, there are cases where the fender 2 is installed vertically, and in this case, if the IC tag 11 is installed only at one bowl-shaped end 5, that IC tag 11 may be located underwater. For this reason, it is preferable to install the IC tag 11 at each bowl-shaped end 5.
  • the identification information A and the detection data D1, D2, and D2 1 can be obtained by performing wireless communication between the IC tag 11 and the communication device 16. Then, the state of each fender 2 can be easily grasped based on the obtained identification information A and the detection data D1, D2, and D2 1. Since the pressure sensor 15a and the temperature sensor 15b are equipped on the IC tag 11 and are integrated with the IC tag 11, the labor required to attach these components to the fender 2 can be reduced. Furthermore, since the IC tag 11, the pressure sensor 15a, and the temperature sensor 15b are activated by the transmission radio wave R1 transmitted from the communication device 16, it is not necessary to provide batteries in these components. Therefore, there is no need to replace the batteries in these components, and there is no risk of data becoming unavailable due to battery depletion, which improves maintainability and is advantageous for stably grasping the state of each fender 2 over a long period of time.
  • fenders 2 When fenders 2 are stored in warehouses or the like, they are inflated to a specified internal pressure. When ascertaining the status of these fenders 2, wireless communication is performed between the C-tag 11 and the communication device 16 in the above-described procedure. Then, individual fenders 2 are identified, and the status of the fenders 2 is judged based on the respective detection data D1, D2, and D21 . It becomes possible to easily ascertain air leakage from the fenders 2 over time based on the detection data D1. This is advantageous for quickly refilling air into fenders 2 whose internal pressure is lower than the standard value due to air leakage.
  • the IC tag 11 shown in FIG. 7 is covered with a covering rubber 6a and embedded in the main body 3 of an already manufactured fender 2.
  • the IC tag 11 is bonded to the surface of the inner layer rubber 6 and is entirely covered with the covering rubber 6a.
  • the detection parts of the pressure sensor 15a and temperature sensor 15b are not covered by the covering rubber 6a and are exposed in the internal space of the fender 2.
  • the covering rubber 6a is bonded to the inner layer rubber 6. It is recommended that the covering rubber 6a be made of the same type of rubber as the inner layer rubber 6.
  • the IC tag 11 can be retrofitted to an already manufactured fender 2 by embedding it in the main body 3. By retrofitting the IC tag 11 to the main body 3 in this way, it becomes possible to apply this management system 1 to fenders 2 that have already been manufactured.
  • the computing device 17 may be configured to be connected to desired terminal devices 21 via a communication network such as the Internet.
  • various information (data) is transmitted from the computing device 17 to terminal devices 21 of related parties such as the management office of the operating company (user) of the fender 2, the sales company of the fender 2, and the manufacturing company, which are located remotely from the place where the fender 2 is used.
  • the information transmitted to each terminal device 21 is, for example, the detection data D1, D2, and D21 of each fender 2 acquired by the communication device 16, and the judgment result by the computing device 17 regarding the state of the fender 2.
  • the related parties having these terminal devices 21 can grasp the internal and external state of the fender 2 while being located remotely from the place where the fender 2 is used.
  • FIG. 9 Another embodiment of the management system 1 illustrated in FIG. 9 further includes a drone 18 and a camera device 19 in addition to the previous embodiment.
  • the drone 18 is equipped with a communication device 16 and a camera device 19.
  • the rest of the configuration is substantially the same as the previous embodiment, and the various specifications described above can be applied.
  • the camera device 19 can be provided as an option, but providing the camera device 19 is advantageous in understanding the state of the fender 2 in more detail. Note that in FIGS. 9 to 11, the boundaries between the body 4 and each bowl-shaped end 5 are illustrated by two-dot chain lines for reference.
  • the computing device 17 is located in a remote location relative to the location where the fender 2 is used, and the communication device 16 and the computing device 17 are configured to be separate and independent.
  • the communication device 16 and the computing device 17 can also be integrated and mounted on the drone 18.
  • the camera device 19 acquires image data M of the fender 2 from the airspace above the fender 2.
  • various known digital cameras that acquire still or video image data M can be used.
  • the image data M acquired by the camera device 19 is input to the computing device 17.
  • the drone 18 can be equipped with the above-mentioned communication device 16 and camera device 19 and can adopt known specifications that allow it to fly to a desired location and hover at a fixed position.
  • the drone 18 is equipped with a GNSS receiver 20, which grasps the position coordinates of the drone 18 in real time. By inputting the position coordinates of the desired location into the control unit of the drone 18, the drone 18 can be flown to the desired location by automatic control operation.
  • the calculation device 17 is input with reference image data Mc, which shows the fender 2 in a sound state without twisting and without unnecessary deformation, as shown in FIG. 10.
  • This reference image data Mc may be image data actually photographed from the airspace above the fender 2, or data created from design data, etc.
  • An output means, such as a monitor, is connected to the calculation device 17.
  • the drone 18 is flown from a measurement base on land or on a ship and moved to the airspace above the fender 2. For example, based on the position information of the fender 2 that is known in advance, the drone 18 is moved to the airspace above the fender 2 by automatic driving using the GNSS receiver 20 installed on the drone 18.
  • the drone 18 continues to be automatically driven to position the drone 18 in the airspace above the IC tag 11, and the distance between the IC tag 11 and the communication device 16 is set to about 1 m.
  • the drone 18 can be positioned in the airspace above the IC tag 11 by the drone operator based on the image data M acquired in real time by the camera device 19.
  • the buried mark 10 is provided on the outer surface of the body 4, it becomes easier to bring the communication device 16 close to the IC tag 11 using the buried mark 10 as a landmark.
  • the IC tag 11 With the drone 18 (communication device 16) positioned in the airspace above and near the IC tag 11, the IC tag 11 is activated by an outgoing radio wave R1 sent from the radio wave transmitter 16a. A reply radio wave R2 sent from the IC tag 11 in response to the outgoing radio wave R1 is received by the radio wave receiver 16b, and wireless communication is performed between the IC tag 11 and the communication device 16.
  • image data Mr of the fender 2 is acquired by the camera device 19 while the drone 18 is in the airspace above the fender 2, as illustrated in FIG. 9. It is preferable to acquire image data Mr that covers the entire fender 2, as illustrated in FIG. 11.
  • the timing for acquiring this image data Mr may be before or after wireless communication between the IC tag 11 and the communication device 16.
  • the acquired image data Mr is input to the calculation device 17.
  • the calculation device 17 judges the external condition of the fender 2 based on the difference between the input image data Mr and the preset reference image data Mc. For example, the outer shape (contour) of the fender 2 in the reference image data Mc illustrated in FIG. 10 is compared with the acquired image data Mr illustrated in FIG. 11.
  • the calculation device 17 judges that the fender 2 has abnormal deformation if the degree of deformation of the fender 2 in the image data Mr compared to the fender 2 in the reference image data Mc exceeds a preset tolerance range, and judges that no abnormal deformation has occurred if it is within the tolerance range.
  • the degree of deformation of the fender 2 can be easily calculated by the calculation device 17. As a result, it is advantageous to grasp damage to the fender 2 at an early stage.
  • the arrangement of the fender 2 at the installation location, such as the quay 22, of the reference image data Mc and the image data Mr is compared. If the degree of deviation in the arrangement of the fender 2 at the installation location of the fender 2 of the image data Mr compared to the fender 2 of the reference image data Mc exceeds a preset tolerance range, the calculation device 17 determines that there is an abnormal deviation in the arrangement of the fender 2, and if it is within this tolerance range, it determines that there is no abnormal deviation. As a result, it is advantageous to quickly identify abnormalities in the installation of the fender 2.
  • the drone 18 when wireless communication is to be performed between the IC tag 11 and the communication device 16, the drone 18 is moved to the airspace above the IC tag 11. This eliminates the need for a worker to move close to the IC tag 11 and bring the communication device 16 close to the IC tag 11, significantly reducing the labor required for the work. This wireless communication can be easily performed even if the fender 2 is large (for example, the outer diameter of the body 4 is 2 m or more).
  • the camera device 19 it is possible to compare the reference image data Mc with the image data Mr and grasp the external condition of the fender 2.
  • the calculation device 17 is configured to be connected to a desired terminal device 21 via a communication network as shown in Fig. 8, the image data Mr of each fender 2 acquired by the camera device 19 can also be transmitted from the calculation device 17 to the terminal device 21.
  • Management system Pneumatic fender 2a Guy rope 3 Main body 4 Body 5 Bowl-shaped end 6 Inner layer rubber 6a Covering rubber 7 Reinforcement layer 8 Outer layer rubber 9 Mouthpiece 10 Buried mark 11 IC tag 12 IC chip 13 Antenna 14 Substrate 14a Insulating layer 15a Pressure sensor 15b Temperature sensor 16 Communication device 16a Radio wave transmitter 16b Radio wave receiver 17 Calculation device 18 Drone 19 Camera device 20 GNSS receiver 21 Terminal device 22 Quay A Identification information D1, D2 Detection data M Image data

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Abstract

個々の空気式防舷材の状態を、簡便に、かつ、より安定して把握できるメンテナンス性に優れた管理システムおよび方法を提供する。圧力センサ１５ａと温度センサ１５ｂとを一体化したパッシブ型のＩＣタグ１１を設置した空気式防舷材２の外部の通信機１６からの発信電波Ｒ１により、ＩＣタグ１１と圧力センサ１５ａと温度センサ１５ｂとを起動し、起動したＩＣタグ１１から発信電波Ｒ１に応じて返信電波Ｒ２を送信してＩＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信を行うことで、通信機１６がＩＣタグ１１の識別情報Ａと、ＩＣタグ１１を起動した際の圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂの検知データＤ１、Ｄ２とを取得し、演算装置１７が識別情報Ａに基づいて空気式防舷材２の個体を特定し、かつ、各検知データＤ１、Ｄ２に基づいて空気式防舷材２の状態を判断する。

Description

空気式防舷材の管理システムおよび方法
　本発明は、空気式防舷材の状態を把握する管理システムおよび方法に関するものである。
　岸壁などに設置された空気式防舷材の使用状態を把握する管理システムが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１で提案されている管理システムは、空気式防舷材に設置される識別タグおよびセンサと、センサからの電波を受信する受信装置とを備えている。センサとして圧力センサ、温度センサを用いることで、空気式防舷材の内圧、内部温度を把握することができる。識別タグとしてパッシブ型のＲＦＩＤタグを用いることで、識別タグの情報取得にはバッテリは不要になる。
　この管理システムでは、識別タグとセンサとが互いに別体として個別に空気式防舷材に設けられるので、取付け作業やメンテナンス作業が煩雑になる。さらに、センサは内蔵されたバッテリによって駆動される（段落００２２）。バッテリが消耗した場合は交換する必要があるので、メンテナンス作業が益々煩雑になる。また、使用中の空気式防舷材に対してはバッテリを容易に交換できないため、消耗しているバッテリを交換するまでは空気式防舷材の内圧、内部温度を把握できない。それ故、個々の空気式防舷材の状態を、簡便に、かつ、より安定して把握するとともにメンテナンス性を向上させるには改善の余地がある。
国際公開第２０１１／１５５２６５号
　本発明の目的は、個々の空気式防舷材の状態を、簡便に、かつ、より安定して把握できるメンテナンス性に優れた管理システムおよび方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため本発明の空気式防舷材の管理システムは、円筒状の胴部の筒軸方向両側にボウル状端部が連接されている本体の少なくとも一方の前記ボウル状端部に口金部が取り付けられている空気式防舷材と、前記空気式防舷材に設置されているパッシブ型のＩＣタグ、前記空気式防舷材の内圧を検知する圧力センサおよび前記空気式防舷材の内部空間の温度を検知する温度センサと、前記空気式防舷材の外部に配置されている通信機とを備えて、前記通信機に取得された前記ＩＣタグの識別情報に基づいて前記空気式防舷材の個体が特定され、前記通信機に取得された前記圧力センサおよび前記温度センサによる検知データに基づいて前記空気式防舷材の状態が判断される空気式防舷材の管理システムにおいて、前記圧力センサおよび前記温度センサは、前記ＩＣタグに装備されて前記ＩＣタグと一体化した構造であり、前記通信機と通信可能に接続される演算装置を有し、前記通信機から送信された発信電波により前記ＩＣタグが起動されるとともに前記圧力センサおよび前記温度センサが起動され、起動された前記ＩＣタグから前記発信電波に応じて返信電波が送信されることにより前記ＩＣタグと前記通信機との間で前記無線通信が行われて、前記識別情報が前記無線通信によって前記通信機に取得されて前記演算装置に入力され、かつ、前記ＩＣタグが起動された際の前記圧力センサおよび前記温度センサによる前記検知データが前記無線通信によって前記通信機に取得されて前記演算装置に入力され、前記演算装置により、入力された前記識別情報に基づいて前記空気式防舷材の個体が特定されるとともに、入力されたそれぞれの前記検知データに基づいて前記空気式防舷材の状態が判断されることを特徴とする。
　本発明の空気式防舷材の管理方法は、円筒状の胴部の筒軸方向両側にボウル状端部が連接されている本体の少なくとも一方の前記ボウル状端部に口金部が取り付けられている空気式防舷材にパッシブ型のＩＣタグ、前記空気式防舷材の内圧を検知する圧力センサおよび前記空気式防舷材の内部空間の温度を検知する温度センサを設置し、前記空気式防舷材の外部に通信機を配置して、前記通信機により取得した前記ＩＣタグの識別情報に基づいて前記空気式防舷材の個体を特定し、前記通信機により取得した前記圧力センサおよび前記温度センサによる検知データに基づいて前記空気式防舷材の状態を判断する空気式防舷材の管理方法において、前記圧力センサおよび前記温度センサを、前記ＩＣタグに装備して前記ＩＣタグと一体化した構造にして、前記通信機と通信可能に接続される演算装置を設けて、前記通信機から送信した発信電波により前記ＩＣタグを起動するとともに前記圧力センサおよび前記温度センサを起動し、起動した前記ＩＣタグから前記発信電波に応じて返信電波を送信することにより前記ＩＣタグと前記通信機との間で無線通信を行い、前記識別情報を前記無線通信によって前記通信機により取得して前記演算装置に入力し、かつ、前記ＩＣタグを起動した際の前記圧力センサおよび前記温度センサによる前記検知データを前記無線通信によって前記通信機に取得して前記演算装置に入力し、前記演算装置は、入力された前記識別情報に基づいて前記空気式防舷材の個体を特定するとともに、入力されたそれぞれの前記検知データに基づいて前記空気式防舷材の状態を判断することを特徴とする。
　本発明によれば、前記ＩＣタグと前記通信機との間で無線通信を行うことにより、前記識別情報および前記検知データとを取得できる。そして、取得した前記識別情報と前記検知データとに基づいて、個々の空気式防舷材の状態を簡便に把握できる。また、前記圧力センサおよび前記温度センサを、前記ＩＣタグに装備して前記ＩＣタグと一体化した構造にしているので、これら部品を前記空気式防舷材に取付ける作業工数を削減できる。さらには、前記ＩＣタグ、前記圧力センサおよび前記温度センサは、前記通信機から送信された発信電波により起動するので、これら部品にバッテリを設ける必要がない。即ち、これら部品に対してバッテリ交換を行うことも、バッテリの消耗によってデータを取得できなくなることもないので、メンテナンス性が向上するとともに、個々の空気式防舷材の状態を長期に渡って安定して把握するには有利になる。
図１は岸壁に設置されている空気式防舷材を上面視で例示する説明図である。 図２は空気式防舷材の管理システムの実施形態を、防舷材を縦断面視にして例示する説明図である。 図３は図２の一部を拡大して、ＩＣタグと通信機との間で無線通信している状態を例示する説明図である。 図４は図３のＩＣタグの近傍を拡大して例示する説明図である。 図５はＩＣタグを平面視で例示する説明図である。 図６は図５のＩＣタグを正面視で例示する説明図である。 図７は防舷材に対するＩＣタグの別の取付け構造を例示する説明図である。 図８は通信網を通じて演算装置と端末機器とが接続されている管理システムの構成を例示する説明図である。 図９は管理システムの別の実施形態を、防舷材を縦断面視にして例示する説明図である。 図１０は防舷材の上面視の基準画像データを例示例示する説明図である。 図１１はカメラ装置により取得された防舷材の上面視の画像データを例示する説明図である。
　以下、本発明の空気式防舷材の管理システムおよび方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。
　図１に例示するように空気式防舷材２（以下、防舷材２という）は、岸壁２２や船舶の舷側などの設置場所に対してガイロープ２ａなどを用いて取付けられて使用される。防舷材２は、円筒状の胴部４の筒軸方向両端にボウル状端部５が連接された本体３と、本体３に設けられた口金部９とを備えている。この実施形態では、口金部９が一方のボウル状端部５のみに設けられているが、両側のボウル状端部５に備わることもある。
　図１では、複数の防舷材２が間隔をあけて設置されているが、単数の防舷材２が設置される場合もある。防舷材２はそれぞれのボウル状端部５を左右にして横置き状態で設置される場合も、それぞれのボウル状端部５を上下にして縦置き状態で設置される場合もある。
　図２～図４に例示する空気式防舷材の管理システム１（以下、管理システム１という）の実施形態は、個々の防舷材２の状態を把握するために使用される。この管理システム１は、図１に例示するように規定内圧で膨張した状態で設置場所に設置されて使用されている防舷材２だけでなく、例えば、倉庫などで保管されている防舷材２の状態を把握するためにも使用することできる。
　防舷材２の構造を詳述すると、本体３は内層ゴム６と外層ゴム８との間に複数の補強層７が積層されて構成されている。胴部４を構成するそれぞれの補強層７は、円筒状の胴部４の筒軸方向に対して所定のコード角度で平行に引き揃えられて延在する多数のコードにより形成されている。そして、積層されて隣り合う補強層７どうしのコードが交差したバイアス構造になっている。
　それぞれのボウル状端部５を構成する補強層７は、ボウル状端部５の円形中心から放射状に延在するコードで形成されたコード層と、円周方向に延在するコードで形成されたコード層とが交互に積層されて構成されている。即ち、ボウル状端部５の補強層７の積層体はいわゆるラジアル構造になっている。尚、図２では、胴部４とそれぞれのボウル状端部５との境界を参考として二点鎖線によって例示している。
　この管理システム１は、防舷材２と、防舷材２に設置されているパッシブ型のＩＣタグ１１、圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂと、防舷材２の外部に配置されている通信機１６と、通信機１６と通信可能に接続される演算装置１７とを備えている。圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂは、ＩＣタグ１１に装備されていてＩＣタグ１１と一体化した構造である。この実施形態では、ＩＣタグ１１は本体３の内層ゴム６に埋設された状態になっている。ＩＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信が行われて、ＩＣタグ１１から所望の情報およびデータが通信機１６によって取得される。
　図５、図６に例示するようにＩＣタグ１１は、ＩＣチップ１２と、ＩＣチップ１２に接続されたアンテナ部１３とを有している。圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂはＩＣタグ１１（ＩＣチップ１２）に接続されている。ＩＣチップ１２のサイズは非常に小さく、例えば、縦寸法および横寸法がそれぞれ５０ｍｍ以下（外径相当で５０ｍｍ以下）、厚みが５ｍｍ以下である。アンテナ部１３のサイズも非常に小さい。この実施形態では、アンテナ部１３はＩＣチップ１２から左右対称に延在する金属単線からなるダイポール型が採用されている。それぞれの金属単線の長さは１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下程度である。
　詳述すると、ＩＣタグ１１は、ＩＣチップ１２と、ＩＣチップ１２に接続されたアンテナ部１３とを有している。ＩＣチップ１２には、そのＩＣタグ１１の識別番号Ａなどのタグ固有情報、その他に必要な情報を任意で記憶することができる。ＩＣタグ１１には一般に流通している仕様が採用され、例えばＲＦＩＤタグを用いることができる。
　ＩＣチップ１２は、基板１４の表面に配置されている。ＩＣチップ１２に接続されている圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂは、基板１４の裏面に配置されている。アンテナ部１３（金属単線）は、基板１４から突出して延在している。尚、アンテナ部１３は上述したダイポール型に限らず、公知の種々のタイプを採用することができ、例えば基板１４に形成されたセラミックアンテナを採用することもできる。
　本体３は内部空間のエアを排出して収縮させた状態にする場合、また、収縮させた状態の本体３の内部空間にエアを注入して膨張させた状態にする場合がある。アンテナ部１３として金属単線からなるダイポール型を採用すると、優れた屈曲耐久性を有しているので、このように本体３が大きく変形する場合にも損傷することを回避するには有利になる。
　ＩＣタグ１１は絶縁層１４ａによって覆われていて、ＩＣタグ１１の全体は外部と電気的に絶縁されている。ただし、圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂの検知部は絶縁層１４ａによって被覆されずに絶縁層１４ａの表面から露出状態になっている。そして、図４に例示するように、本体３の内層ゴム６に埋設された状態のＩＣタグ１１では、圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂの検知部だけは防舷材２の内部空間に露出状態になっている。
　絶縁層１４ａとしては、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネイト、ポリイミド、エポキシなどの樹脂を用いることができる。長く延在するアンテナ部１３（金属単線）を被覆するには、ポリ塩化ビニルが柔軟性に優れているので非常に適している。
　ＩＣタグ１１は、本体３に限らず口金部９に設置することもできるが、本体３に埋設した状態にして設置するのが容易である。本体３の中では、変形や外力を受けにくいボウル状端部の内層ゴム６に埋設状態にすることが好ましい。また、本体３の外表面にチェーンネットを用いて多数のタイヤが設置されると、チェーンネットやタイヤは、ＩＣタグ１１と通信機１６との間の無線通信に対して障害になる。したがって、ＩＣタグ１１は、本体３の外表面に設置されるチェーンネットやタイヤにカバーされない位置に配置する必要がある。胴部４では、このチェーンネットやタイヤの位置を変更することが難しいが、ボウル状端部５ではこれらの位置を若干調整できるので、この観点からもＩＣタグ１１は、ボウル状端部５の内層ゴム６に埋設状態にすることが好ましい。
　このＩＣタグ１１は、防舷材２の製造工程で本体３に埋設された状態にして設置すればよい。即ち、本体３の成形工程において内層ゴム６にＩＣタグ１１を埋設して、その後、本体３を加硫することで、ＩＣタグ１１を本体３に埋設された状態にして設置できる。
　この実施形態では、ＩＣタグ１１はそれぞれのボウル状端部５に設置されている。また、それぞれのボウル状端部５では、ＩＣタグ１１は周方向に間隔をあけた複数箇所（２箇所）に設置されている。さらに、互いのボウル状端部５に設置されているＩＣタグ１１どうしは、周方向に９０°ずれた位置に配置されている。
　それぞれのＩＣタグ１１の埋設位置に該当する本体３の外表面（外層ゴム８の表面）には、ＩＣタグ１１の埋設位置を示す埋設マーク１０が設けられている。この実施形態では埋設位置マーク１０は凸部になっているが、ＩＣタグ１１の埋設位置を示すことができればその形態は限定されず、凹部でも印刷表示などでもよい。
　圧力センサ１５ａは防舷材２の内圧を検知する。圧力センサ１５ａは、ＩＣタグ１１に装備できれば公知の種々のタイプを採用することができる。圧力センサ１５ａにより検知された検知データＤ１は、通信機１６により取得される。
　温度センサ１５ｂは防舷材２の内部空間の温度を検知する。温度センサ１５ｂは、ＩＣタグ１１に装備できれば公知の種々のタイプを採用することができる。温度センサ１５ｂにより検知された検知データＤ２は、通信機１６により取得される。
　この実施形態の温度センサ１５ｂは、２つの検知部を有していて、一方の検知部によって防舷材２の内部空間の温度が検知される。そして、他方の検知部によってこの温度センサ１５ｂが埋設された状態になっている位置での本体３（内層ゴム６）の温度が検知される。温度センサ１５ｂにより検知された本体３の温度も検知データＤ２の１つとして（検知データＤ２1として）、通信機１６により取得される。尚、温度センサ１５ｂは、防舷材２の内部空間の温度を検知できればよく、この実施形態のように、防舷材２の内部空間の温度に加えて上述した本体３の温度を検知できることがより好ましい。
　通信機１６は、電波発信部１６ａおよび電波受信部１６ｂを備えている。電波発信部１６ａからＩＣタグ１１に対して発信電波Ｒ１が送信される。アンテナ部１３が受信した発信電波Ｒ１によって、ＩＣタグ１１には電力が発生してＩＣタグ１１が起動する。起動したＩＣタグ１１はこの電力によってアンテナ部１３を通じて返信電波Ｒ２を送信し、この返信電波Ｒ２が電波受信部１６ｂにより受信される。このように、発信電波Ｒ１に応じて返信電波Ｒ２が送信されることによりＩＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信が行われる。
　通信機１６としては、パッシブ型のＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ）との間で無線通信を行うことができる一般に流通している仕様が採用される。これにより、ＩＣタグ１１と通信機１６とがＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムを構成する。この実施形態では、持ち運び自在のハンディタイプの通信機１６が用いられている。パッシブ型のＩＣタグ１１を使用するので、ＩＣタグ１１と通信機１６との間の電波Ｒ１、Ｒ２の通信距離は例えば１ｍ程度になる。
　ＩＣタグ１１と通信機１６との間での無線通信に使用される電波（Ｒ１、Ｒ２）の周波数は主にＵＨＦ帯（国によって異なるが８６０ＭＨｚ以上９３０ＭＨｚ以下の範囲、日本では９１５ＭＨｚ以上９３０ＭＨｚ）であり、ＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ）が用いられることもある。
　演算装置１７には、通信機１６により取得された識別情報Ａや検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1が入力される。演算装置１７は入力されたデータを用いて様々な演算処理を行う。演算装置１７としては、公知のコンピュータが用いられる。
　以下、管理システム１のこの実施形態を使用して防舷材２の状態を把握する手順の一例を説明する。
　図１に例示するように規定内圧で膨張した状態で設置場所に設置されて使用されている防舷材２に対して、図２、図３に例示するように通信機１６を近接させて、電波発信部１６ａから送信した発信電波Ｒ１によりＩＣタグ１１を起動させる。ＩＣタグ１１が起動することで、ＩＣタグ１１と一体化されている圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂも起動される。起動されたＩＣタグ１１から発信電波Ｒ１に応じて発信された返信電波Ｒ２を電波受信部１６ｂにより受信してＩＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信を行う。
　この無線通信の距離は１ｍ程度なので、通信機１６をＩＣタグ１１に近接させる必要がある。この実施形態では、本体３の外表面に目視可能な埋設マーク１０が設けられているので、埋設マーク１０に対して通信機１６を近接させることで、この無線通信を安定して行うには有利になる。
　ＩＣタグ１１を起動させた際に、ＩＣチップ１２に記憶されている識別情報Ａが返信電波Ｒ２によってＩＣタグ１１から無線通信されて通信機１６によって取得される。また、ＩＣタグ１１が起動された際の圧力センサ１５Ａおよび温度センサ１５ｂによる検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1が返信電波Ｒ２によってＩＣタグ１１から無線通信されて通信機１６によって取得される。
　通信機１６により取得された識別情報Ａおよび検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1は、演算装置１７に入力される。演算装置１７には、それぞれの識別情報Ａと、それぞれの識別情報Ａを有するＩＣタグ１１が設置されている防舷材２の位置情報（設置位置情報）が紐付けされて演算装置１７に記憶されている。この識別情報Ａには、その防舷材２の仕様、製造履歴、使用履歴なども紐付けされて演算装置１７に記憶されている。また、演算装置１７には、その防舷材２の内圧、内部空間の温度、本体３の温度のそれぞれに対する許容範囲も記憶されている。
　そこで、演算装置１７は、入力された識別情報Ａに基づいて防舷材２の個体を特定し、入力された検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1に基づいて、個々の防舷材２の状態を判断する。即ち、入力された検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1と、それぞれに対応する許容範囲とを比較して防舷材２の状態を判断する。この比較の結果、許容範囲から外れている検知項目には異常が発生していると判断し、許容範囲内の検知項目には異常が生じていないと判断する。
　例えば、検知データＤ１が許容範囲よりも低い値の場合（低圧の場合）は、防舷材２にエア漏れが発生していると判断できる。また、防舷材２が強く押圧されることが多いことに起因してエア漏れが発生していて、厳しい条件で使用されていると判断することもできる。検知データＤ２、Ｄ２1が許容範囲よりも高い値の場合は防舷材２が異常な高温状態にあると判断され、許容範囲よりも低い値の場合は防舷材２が異常な低温状態にあると判断される。また、防舷材２が異常な高温状態または低温状態になっていて厳しい条件で使用されていると判断することもできる。
　本体３の水上部分と水中部分とでは気温と水温に起因して互いの温度に違いが生じるが、防舷材２の内部空間の温度は、本体３の水上部分と水中部分との温度差のような明確な温度差は生じない。即ち、検知データＤ２1は外部環境温度に影響を受け易く、検知データＤ２は検知データＤ２1に比して外部環境温度の影響を受け難い。したがって、温度センサ１５ｂによって、防舷材２の内部空間の温度と、本体３の温度とを区別して検知することで、防舷材２（本体３）の耐久性に対する温度の影響をより詳細に把握するには有利になる。
　また、検知データＤ２（防舷材２の内部温度）と検知データＤ２1（本体３の温度）との差異（温度差）に応じて、本体３の劣化具合も変化すると考えられる。そのため、両者の差異に基づいて、防舷材２（本体３）の耐久性に対する影響を把握することも可能になる。検知データＤ２と検知データＤ２1は、温度センサ１５ｂの設置位置によって異なるので、防舷材２における検知データＤ２（防舷材２の内部温度）と検知データＤ２1（本体３の温度）との分布を把握するには、ＩＣタグ１１を離間した複数箇所に設置することが好ましい。
　横置き状態で設置される防舷材２は周方向に回転するので、ＩＣタグ１１を１箇所に設置しているそのＩＣタグ１１が水中に位置する場合がある。この場合はＩＣタグ１１と通信機１６との無線通信が実質的に不可能になる。そのため、ＩＣタグ１１は、本体３の周方向に間隔をあけた複数箇所に設置することが好ましい。例えば、本体３の周方向に等間隔の２～４箇所に設置する。また、防舷材２は縦置き状態で設置される場合もあるので、この場合は一方のボウル状端部５だけにＩＣタグ１１を設置しているとそのＩＣタグ１１が水中に位置する場合がある。そのため、ＩＣタグ１１は、それぞれのボウル状端部５に設置することが好ましい。
　この実施形態によれば、ＩＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信を行うことにより、識別情報Ａおよび検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1とを取得できる。そして、取得した識別情報Ａおよび検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1に基づいて、個々の防舷材２の状態を簡便に把握できる。圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂを、ＩＣタグ１１に装備してＩＣタグ１１と一体化した構造にしているので、これら部品を防舷材２に取付ける作業工数を削減できる。さらには、ＩＣタグ１１、圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂは、通信機１６から送信された発信電波Ｒ１により起動するので、これら部品にバッテリを設ける必要がない。それ故、これら部品に対してバッテリ交換を行うことも、バッテリの消耗によってデータを取得できなくなることもないので、メンテナンス性が向上するとともに、個々の防舷材２の状態を長期に渡って安定して把握するには有利になる。
　図１に例示するように、複数の防舷材２を縦列に配置して使用している場合は、設置位置に起因して防舷材２に対するシビアリティが異なるので、これに応じてそれぞれの防舷材２の損耗具合も異なる。この管理システム１では、それぞれの防舷材２に対するシビアリティ（使用状態）およびそれぞれの防舷材２の使用履歴を把握できるので、これらのデータに基づいて、それぞれの防舷材２の損耗具合が均等になるように、設置位置の適切なローテーションを行うには有利になる。
　倉庫などで防舷材２を保管する場合は、所定の内圧で膨張させて保管している。これらの防舷材２の状態を把握する場合も、上述の手順でＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信を行う。そして、防舷材２の個体を特定するとともに、それぞれの検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1に基づいて防舷材２の状態を判断する。検知データＤ１に基づいて防舷材２の経時的なエア漏れを容易に把握することが可能になる。エア漏れによって内圧が基準値よりも低い防舷材２に対しては、エアを補充する作業を迅速に行うには有利になる。
　図７に例示するＩＣタグ１１は、既に製造されている防舷材２に対して、被覆ゴム６ａによって覆われて本体３に埋設された状態になっている。詳述すると、ＩＣタグ１１は、内層ゴム６の表面に接合されて全体が被覆ゴム６ａによって覆われている。ただし、圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂの検知部は、被覆ゴム６ａに覆われずに防舷材２の内部空間に露出状態になっている。被覆ゴム６ａは内層ゴム６と接合される。被覆ゴム６ａは内層ゴム６と同種のゴムを用いるとよい。
　既に製造されている防舷材２が大型（例えば胴部４の外径が２ｍ以上）であれば、口金部９を通じて作業者が防舷材２の内部に対して出入できる。したがって、図７に例示するように、ＩＣタグ１１を既に製造されている防舷材２に対して、本体３に埋設された状態にして後付けすることもできる。このようにＩＣタグ１１を本体３に後付けすれば、既に製造されている防舷材２に対してもこの管理システム１を適用することが可能になる。
　図８に例示するように演算装置１７は、所望の端末機器２１とインターネットなどの通信網を介して接続された構成にするとよい。例えば、防舷材２の使用場所に対して遠隔地にある防舷材２の運用会社（ユーザ）の管理室、防舷材２の販売会社、製造会社などの関係者の端末機器２１に対して、様々な情報（データ）を演算装置１７から送信する。それぞれの端末機器２１に送信する情報は例えば、通信機１６により取得された個々の防舷材２の検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1や、防舷材２の状態に対する演算装置１７による判断結果である。この構成によれば、これら端末機器２１を有する関係者は防舷材２の使用場所に対して遠隔地に居ながら防舷材２の内部および外部の状態を把握できる。
　図９に例示する管理システム１の別の実施形態は、先の実施形態に対してさらにドローン１８とカメラ装置１９とを備えている。ドローン１８には通信機１６およびカメラ装置１９が搭載されている。その他の構成は先の実施形態と実質的に同じであり、上述した種々の仕様を適用することができる。カメラ装置１９は任意で備えることができるが、カメラ装置１９を備えることにより、防舷材２の状態をより詳細に把握するには有利になる。尚、図９～図１１では、胴部４とそれぞれのボウル状端部５との境界を参考として二点鎖線によって例示している。
　この実施形態では、演算装置１７が防舷材２の使用場所に対して遠隔地に配置されていて、通信機１６と演算装置１７とがそれぞれ分離独立した構成になっている。通信機１６と演算装置１７とを一体化してドローン１８に搭載した構成にすることもできる。
　カメラ装置１９は防舷材２の上方空域から防舷材２の画像データＭを取得する。カメラ装置１９としては、静止画または動画の画像データＭを取得する公知の種々のデジタルカメラなどを採用することができる。演算装置１７には、カメラ装置１９により取得された画像データＭが入力される。
　ドローン１８は、上述した通信機１６およびカメラ装置１９を搭載して所望位置まで飛行して定位置でホバリングできる公知の仕様を採用することができる。ドローン１８にはＧＮＳＳ受信機２０が設置されていて、ドローン１８の位置座標がＧＮＳＳ受信機２０によってリアルタイムで把握される。所望位置の位置座標をドローン１８の制御部に入力することで、自動制御運転によってドローン１８を所望位置まで飛行させることができる
　演算装置１７には、図１０に例示するような、捻じれなく、かつ、不要な変形が発生していない健全な状態の防舷材２を示す基準画像データＭｃが入力されている。この基準画像データＭｃは、防舷材２の上方空域から実際に撮影した画像データでも、設計データなどから作製したデータでもよい。演算装置１７には例えばモニタなどの出力手段が接続される。
　以下、図９に例示する管理システム１の実施形態を使用して防舷材２の状態を把握する手順の一例を説明する。
　図９に例示するように、陸上や船上などの測定基地からドローン１８を飛行させて防舷材２の上方近傍空域に移動させた状態にする。例えば、予め把握されている防舷材２の位置情報に基づいて、ドローン１８に設置されたＧＮＳＳ受信機２０を使用してドローン１８を自動運転により防舷材２の上方空域に移動させる。ＩＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信を行なう際には、ドローン１８を引き続き自動運転によってＩＣタグ１１の上方近傍空域に位置決めして、ＩＣタグ１１と通信機１６との離間距離を１ｍ程度にする。或いは、カメラ装置１９によりリアルタイムで取得される画像データＭに基づいてドローン操縦者の操縦によって、ドローン１８をＩＣタグ１１の上方近傍空域に位置決めすることもできる。この実施形態では、埋設マーク１０が胴部４の外表面に設けられていると、埋設マーク１０を目印としてＩＣタグ１１に対して通信機１６を近接させ易くなる。
　ドローン１８（通信機１６）をＩＣタグ１１の上方近傍空域に位置決めした状態で、電波発信部１６ａから送信した発信電波Ｒ１によりＩＣタグ１１を起動させる。発信電波Ｒ１に応じてＩＣタグ１１から送信された返信電波Ｒ２を電波受信部１６ｂにより受信してＩＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信を行う。
　防舷材２の状態を把握する手順は先の実施形態と同様であるが、この実施形態ではさらに、図９に例示するようにドローン１８が防舷材２の上方空域にいる間に、カメラ装置１９により防舷材２の画像データＭｒを取得する。図１１に例示するように、防舷材２の全体を網羅する画像データＭｒを取得することが好ましい。この画像データＭｒを取得するタイミングは、ＩＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信を行う前であっても後であってもよい。
　取得された画像データＭｒは演算装置１７に入力される。演算装置１７は、入力された画像データＭｒと予め設定されている基準画像データＭｃとの差異に基づいて防舷材２の外部の状態を判断する。例えば、図１０に例示する基準画像データＭｃと図１１に例示する取得された画像データＭｒのそれぞれの防舷材２の外形（輪郭）が比較される。演算装置１７は、基準画像データＭｃの防舷材２に対して画像データＭｒの防舷材２の変形具合が予め設定された許容範囲を超えている場合は防舷材２に異常な変形が生じていると判断し、この許容範囲内の場合は異常な変形が生じていないと判断する。基準画像データＭｃと画像データＭｒとの防舷材２どうしを重ね合わせることで、防舷材２の変形具合を演算装置１７により容易に算出することができる。その結果、防舷材２の損傷などを早期に把握するには有利になる。
　或いは、基準画像データＭｃと画像データＭｒのそれぞれの防舷材２の岸壁２２などの取付け場所での配置が比較される。演算装置１７は、基準画像データＭｃの防舷材２に対して画像データＭｒの防舷材２の取付け場所での配置のずれ具合が予め設定された許容範囲を超えている場合は防舷材２に異常な配置ずれが生じていると判断し、この許容範囲内の場合は異常な配置ずれが生じていないと判断する。その結果、防舷材２の取付け異常などを早期に把握するには有利になる。
　この実施形態によれば、ＩＣタグ１１と通信機１６との間で無線通信を行う際には、ドローン１８をＩＣタグ１１の上方近傍空域に移動させればよい。それ故、作業者がＩＣタグ１１の近くに移動して通信機１６をＩＣタグ１１に近接させる作業が不要になり、作業が大幅に軽労化される。防舷材２が大型（例えば胴部４の外径が２ｍ以上）であってもこの無線通信を容易に行うことができる。
　さらに、カメラ装置１９を備えることで、基準画像データＭｃと画像データＭｒとの比較をして、防舷材２の外部状態を把握できる。即ち、圧力センサ１５ａおよび温度センサ１５ｂによる検知データＤ１、Ｄ２、Ｄ２1だけでなく、画像データＭｒも利用することで、防舷材２の状態をより詳細に把握するには有利になる。この実施形態では、図８に例示するように演算装置１７を所望の端末機器２１と通信網を介して接続された構成にした場合は、カメラ装置１９により取得された個々の防舷材２の画像データＭｒも端末機器２１に対して演算装置１７から送信できる。
１　管理システム
２　空気式防舷材
２ａ　ガイロープ
３　本体
４　胴部
５　ボウル状端部
６　内層ゴム
６ａ　被覆ゴム
７　補強層
８　外層ゴム
９　口金部
１０　埋設マーク
１１　ＩＣタグ
１２　ＩＣチップ
１３　アンテナ部
１４　基板
１４ａ　絶縁層
１５ａ　圧力センサ
１５ｂ　温度センサ
１６　通信機
１６ａ　電波発信部
１６ｂ　電波受信部
１７　演算装置
１８　ドローン
１９　カメラ装置
２０　ＧＮＳＳ受信機
２１　端末機器
２２　岸壁
Ａ　識別情報
Ｄ１、Ｄ２　検知データ
Ｍ　画像データ

Claims (10)

  1. 　円筒状の胴部の筒軸方向両側にボウル状端部が連接されている本体の少なくとも一方の前記ボウル状端部に口金部が取り付けられている空気式防舷材と、前記空気式防舷材に設置されているパッシブ型のＩＣタグ、前記空気式防舷材の内圧を検知する圧力センサおよび前記空気式防舷材の内部空間の温度を検知する温度センサと、前記空気式防舷材の外部に配置されている通信機とを備えて、
    　前記通信機に取得された前記ＩＣタグの識別情報に基づいて前記空気式防舷材の個体が特定され、前記通信機に取得された前記圧力センサおよび前記温度センサによる検知データに基づいて前記空気式防舷材の状態が判断される空気式防舷材の管理システムにおいて、
    　前記圧力センサおよび前記温度センサは、前記ＩＣタグに装備されて前記ＩＣタグと一体化した構造であり、前記通信機と通信可能に接続される演算装置を有し、
    　前記通信機から送信された発信電波により前記ＩＣタグが起動されるとともに前記圧力センサおよび前記温度センサが起動され、起動された前記ＩＣタグから前記発信電波に応じて返信電波が送信されることにより前記ＩＣタグと前記通信機との間で前記無線通信が行われて、
    　前記識別情報が前記無線通信によって前記通信機に取得されて前記演算装置に入力され、かつ、前記ＩＣタグが起動された際の前記圧力センサおよび前記温度センサによる前記検知データが前記無線通信によって前記通信機に取得されて前記演算装置に入力され、
    　前記演算装置により、入力された前記識別情報に基づいて前記空気式防舷材の個体が特定されるとともに、入力されたそれぞれの前記検知データに基づいて前記空気式防舷材の状態が判断される空気式防舷材の管理システム。
  2. 　前記ＩＣタグが前記本体に埋設された状態になっている請求項１に記載の空気式防舷材の管理システム。
  3. 　前記ＩＣタグが前記本体の周方向に間隔をあけた複数箇所に設置されている請求項２に記載の空気式防舷材の管理システム。
  4. 　前記ＩＣタグを構成するアンテナ部が金属単線からなるダイポール型である請求項２または３に記載の空気式防舷材の管理システム。
  5. 　前記ＩＣタグの埋設位置に該当する前記本体の外表面に前記ＩＣタグの埋設位置を示す埋設マークが設けられている請求項２～４のいずれかに記載の空気式防舷材の管理システム。
  6. 　前記温度センサが埋設された状態になっている位置での前記本体の温度が前記温度センサにより検知される構成にして、前記温度センサにより検知された前記本体の温度も前記温度センサによる前記検知データとして用いられる請求項２～５のいずれかに記載の空気式防舷材の管理システム。
  7. 　前記通信機がドローンに搭載されている請求項１～６のいずれかに記載の空気式防舷材の管理システム。
  8. 　前記ドローンにカメラ装置が搭載されていて、前記カメラ装置により取得された画像データが前記演算装置に入力されて、前記演算装置により、入力された前記画像データに基づいて前記空気式防舷材の状態が判断される請求項７に記載の空気式防舷材の管理システム。
  9. 　円筒状の胴部の筒軸方向両側にボウル状端部が連接されている本体の少なくとも一方の前記ボウル状端部に口金部が取り付けられている空気式防舷材にパッシブ型のＩＣタグ、前記空気式防舷材の内圧を検知する圧力センサおよび前記空気式防舷材の内部空間の温度を検知する温度センサを設置し、前記空気式防舷材の外部に通信機を配置して、
    　前記通信機により取得した前記ＩＣタグの識別情報に基づいて前記空気式防舷材の個体を特定し、前記通信機により取得した前記圧力センサおよび前記温度センサによる検知データに基づいて前記空気式防舷材の状態を判断する空気式防舷材の管理方法において、
    　前記圧力センサおよび前記温度センサを、前記ＩＣタグに装備して前記ＩＣタグと一体化した構造にして、前記通信機と通信可能に接続される演算装置を設けて、
    　前記通信機から送信した発信電波により前記ＩＣタグを起動するとともに前記圧力センサおよび前記温度センサを起動し、起動した前記ＩＣタグから前記発信電波に応じて返信電波を送信することにより前記ＩＣタグと前記通信機との間で無線通信を行い、
    　前記識別情報を前記無線通信によって前記通信機により取得して前記演算装置に入力し、かつ、前記ＩＣタグを起動した際の前記圧力センサおよび前記温度センサによる前記検知データを前記無線通信によって前記通信機に取得して前記演算装置に入力し、
    　前記演算装置は、入力された前記識別情報に基づいて前記空気式防舷材の個体を特定するとともに、入力されたそれぞれの前記検知データに基づいて前記空気式防舷材の状態を判断する気式防舷材の管理方法。
  10. 　前記ＩＣタグを、前記空気式防舷材の製造工程で前記本体に埋設された状態にして設置する、または、前記ＩＣタグを、既に製造されている前記空気式防舷材に対して、前記本体に埋設された状態にして後付けする請求項９に記載の空気式防舷材の管理方法。
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