JPH08333015A - 荷役制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】安全性を確保しながら効率のよい荷役作業を自
動的に行うことができるようにする。 【構成】陸上基地と船舶側とにそれぞれ設けた荷役物の
上げ下ろしに関する制御データに基づき荷役作業を自動
的に行うための荷役作業制御手段と、陸上基地側の荷役
作業制御手段と船舶側の荷役作業制御手段とを接続し両
者の間で荷役物の上げ下ろしに関する制御データの授受
を行う通信回線と、陸上基地側および又は船舶側に設け
られていて荷役作業を継続する上で障害となる事故を検
出する障害検出手段と、障害検出手段において障害が検
出された場合に緊急停止信号を出力する緊急停止指令手
段とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＮＧ，石油を運搬す
るタンカー等の船舶に対する荷役制御システムに関し、
更に詳しくは、例えば陸上基地とタンカーとの間で荷役
物を上げ下ろしする荷役作業を、安全にかつ効率的に行
うことができるようにした荷役制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、タンカーのような船舶と陸上
にあるＬＮＧ基地あるいは石油の製油所等の基地との間
での荷役作業は、先ず陸上基地と船舶との間を配管路で
結び、荷役オペレータが陸上基地内のタンクレベル，タ
ンカー内の油槽レベル等を監視し、陸上側，タンカー側
と無線などにより情報交換を行いながら、過去の経験に
基づき、ポンプを起動し、所定のタイミングで各所に設
けられているバルブを操作し、タンク内や油槽内に油等
を振り分ける作業を行っている。

【０００３】しかしながら、このような従来例によれ
ば、荷役オペレータの長年の経験が必要であり、作業時
間も長くかかるという課題があった。そこでこれらの課
題を解決するために、荷役作業をコンピュータを用いて
行うことも提案されている（例えば、実開昭５９−１８
９１０９号公報，特開平１−２１６２００号公報等）。

【０００４】しかしながら、これらで提案されているも
のはいずれも概念的であって、実用化できるものではな
かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここにおいて、本発明
は、陸上基地とタンカーのような船舶との間で行われる
荷役作業を、コンピュータを用いて安全にかつ効率的に
行うことができるようにした荷役制御システムを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この様な目的を達成する
本発明は、陸上基地と船舶との間で荷役物を上げ下ろし
する荷役作業を自動的に行う荷役制御システムであっ
て、前記陸上基地と船舶側とにそれぞれ設けられていて
荷役物の上げ下ろしに関する制御データに基づき荷役作
業を自動的に行うための荷役作業制御手段と、陸上基地
側の荷役作業制御手段と船舶側の荷役作業制御手段とを
接続し両者の間で制御データの授受を行う通信回線と、
陸上基地側および又は船舶側に設けられていて荷役作業
を継続する上で障害となる事故を検出する障害検出手段
と、障害検出手段において障害が検出された場合に緊急
停止信号を出力する緊急停止指令手段とを備え、陸上基
地側または船舶側の荷役作業制御手段は、前記緊急停止
指令手段からの緊急停止信号を受けて荷役作業の緊急停
止処理を行うことを特徴とする荷役制御システムであ
る。

【０００７】

【作用】陸上基地側と船舶側にそれぞれ設けられている
荷役作業制御手段は、互いに通信回線を介して制御デー
タのやり取りを行い、両方の制御手段が互いに協調して
荷役作業を効率的に実施する。陸上基地側および又は船
舶側に設けられている障害検出手段は、例えば、タンク
あるいはハッチ内の油のレベルの変化や各配管を流れる
油の流量の変化等から制御機器が正常であるか、荷役作
業制御手段の動作が正常であるか、通信回線を含む通信
系統の動作が正常かなどを監視し、荷役作業を継続する
上で障害となるような事故を検出する。

【０００８】障害検出手段において、荷役作業を継続す
る上で障害となるような事故の発生が検出されると、緊
急停止信号が各荷役作業制御手段等に出力され、荷役作
業の緊急停止処理を行う。これにより安全な荷役作業を
確保する。

【０００９】

【実施例】以下図面を用いて本発明の一実施例を詳細に
説明する。図１は、本発明に係わる荷役制御システムの
構成概念図である。図において、ＳＰはタンカー等の船
舶側、ＧＲは製油所のような陸上基地である。タンカー
は、大きくわけると内航用と外航用とがあるが、特に内
航用タンカーは、荷役物の上げ下げが頻繁に行われるた
めに、荷役作業を自動化するメリットは大きい。

【００１０】船舶側ＳＰにおいて、１は荷役作業制御手
段を総括して示すブロックであり、ＣＲＴやキーボード
を備えたコンピュータにより構成される。この荷役作業
制御手段１は、船舶に設けられている各油槽（ハッチ）
内の油のレベルを検出するレベルセンサからの信号や、
各配管を通る油の流量等を検出する流量センサ等からの
信号を入力し、ポンプやバルブを制御して油の積込みや
積み下ろし（出荷）の制御を、陸上側の荷役作業制御手
段との連係をとりながら行うように構成してある。

【００１１】２は通信インターフェース、ＬＮはこの通
信インターフェースに接続される通信回線である。この
通信回線ＬＮは、安全防爆性能を維持するために光ファ
ィバを用いた通信回線が用いられており、陸上基地ＧＲ
と船舶ＳＰとの間で荷役物の上げ下ろしに関する制御デ
ータの授受を光信号の形態で行うようにしている。ＣＣ
は光コネクタで、陸上側から伸びた光ファイバで構成さ
れる通信回線との間の接続を行うもので、接続の作業
は、船舶ＳＰが桟橋に着桟した後に行われる。

【００１２】３は船舶内に設けられていて荷役作業を継
続する上で障害となる事故を検出する障害検出手段であ
る。この障害検出手段は、例えば、タンクあるいはハッ
チ内の油のレベルの変化や各配管を流れる油の流量等を
監視し、正常な荷役作業に基づいてこれらの値が予測さ
れる範囲内で変化しているか等から荷役作業が正常に行
われているか、ポンプやバルブ等の制御機器等に障害が
あるか等を判断する機能、荷役作業制御手段の動作が正
常かどうかの機能、通信回線を含む通信系統の動作が正
常かなどの機能を備えている。

【００１３】ここで、通信系統の動作が正常かどうかの
機能としては、例えば、一定周期で、通信回線ＬＮを介
して陸上側の荷役作業制御手段６に対して通信系統診断
用のチェックフレームを伝送し、荷役作業制御手段６側
からの応答フレームを判定することで、通信回線ＬＮを
含む通信系統が正常に動作しているかどうかの動作チェ
ックを行うような構成となっている。

【００１４】４は障害検出手段３において、荷役作業を
継続する上で支障となるような重大な障害が検出された
場合に緊急停止信号を出力する緊急停止指令手段で、こ
こから出力される緊急停止指令信号は、荷役作業制御手
段１に印加されるとともに、陸上側の荷役作業制御手段
６にも伝送される。陸上基地ＧＲ側において、５は通信
回線ＬＮが接続される通信インターフェースで、陸上側
荷役作業制御手段６は、この通信インターフェース５，
通信回線ＬＮ，船舶ＳＰ側通信インターフェース２を介
して、船舶側に搭載されている荷役作業制御手段１と接
続されており、両者の間で荷役物の上げ下ろしに関する
制御データの授受を行う。なお、船舶側で扱うデータの
信号形態と、陸上側で扱うデータの信号形態とが異なる
場合は、通信系統の途中に信号形態を揃えるための信号
変換器などが備えられるものとする。

【００１５】船舶側と陸上側とでやり取りされる制御デ
ータとしては、荷役作業に先立って伝送する予約照合の
データ、出荷開始の指令データ、油を陸上あるいは船舶
側から送り出している間（通油中）に陸上側，船舶側で
やりとりされる監視データや操業手順の確認データ、荷
役作業完了データなどを含み、陸上側と船舶側とで協調
して荷役作業をする上で必要なデータである。また、こ
れらの制御データの外に、障害検出手段３による通信回
線をチェックするためのチェックフレームやその応答フ
レームなどが伝送される。

【００１６】陸上側基地と船舶側に設けられている荷役
作業制御手段１，６は、通信回線ＬＮを介して各種の制
御データをやり取りしながら、互いに協調して荷役作業
を制御するように構成してある。即ち、各荷役作業制御
手段は、出荷予約情報を基に、適合する製品を出荷する
のに最適な配管を自動構成し（これをラインアップとい
う）、例えば、製油所から送られてくる製品を指定のハ
ッチに設定された量だけ導くような制御を行うようにな
っている。なお、このような荷役作業制御手段として
は、陸上側にあっては、既設の設備を用いるものであっ
てもよい。

【００１７】このように構成したシステムの動作を次に
説明する。図２は、動作の一例を示すフローチャートで
ある。ここでは、製油所から船舶（タンカー）側に積荷
役を行う場合を想定している。なお、荷役作業に先立っ
て、船舶と陸上基地との間では、配管（図示せず）の接
続や通信回線ＬＮの接続が行われているものとする。こ
れらの接続は、波や風などにより船舶が多少揺れても離
れないような配慮がなされているものとする。

【００１８】はじめに、船舶側において、通信開始の操
作を行い、陸上側と船舶側とで正常な通信ができること
を確認する（ステップ１）。ここで、正常な通信ができ
ることが確認されると、以後は、障害検出手段３内の通
信系統チェック機能が一定周期で起動され、通信系統の
動作が正常であるかどうかのチェックを継続して行うこ
ととなる（ステップ２）。

【００１９】船舶側の荷役作業制御手段１は、通信回線
ＬＮが正常に動作するのを受け、予約照合操作を行う
（ステップ３）。この予約照合の操作は、船舶ＳＰ側で
持つ荷役物の種類や積込み予定量等のデータを陸上側荷
役作業制御手段６に伝送し、陸上側で持つ出荷予約デー
タと照合する操作である。陸上側荷役作業制御手段６
は、船舶側から予約照合データが送られると、自身の持
つ出荷予約データと照合し、その判定結果を船舶側の荷
役作業制御手段１に送信する。ここで、両者の間での予
約データに相違がある場合は、整合するようにいずれか
の予約データを修正することになる。

【００２０】続いて、油を積み込む準備段階として、ラ
インナップ操作を行う（ステップ４）。この操作は、船
舶ＳＰ側において、出荷予約データに基づきハッチと陸
上側から油が供給される配管路との間の最適な配管経路
を、バルブ等を選択して開けることで自動的に構成す
る。ラインナップ操作が完了すると、通油開始の操作を
行い、陸上側からの配管に接続された船舶内配管の最先
端に設けられている先端バルブを開け、船舶側の準備が
完了したことを示す信号を陸上側に伝送する（ステップ
５）。これらの各操作の段階において、荷役作業制御手
段１に備えられているＣＲＴ画面には、配管経路と各ハ
ッチとの接続状態や、各種のメッセージ等が適宜表示で
きるようになっている。

【００２１】陸上側の荷役作業制御手段６は、船舶側か
ら準備完了の通知を受けると、陸上側のラインナップ操
作を出荷予約データに基づき行う（ステップ６）。そし
て、ラインナップ操作が完了すると、出荷の開始を船舶
側に送信する。また、陸上側のポンプ等を起動して通油
を開始すると共に出荷量の制御を行う（ステップ７）。
ここで、出荷量（油の流速に対応）の制御は、例えばス
タートアップ時には油の送り出し流速を徐々に上げてゆ
き所定の流速（初速度）に達した所で維持し、船舶側か
らハッチ内の油レベルが一定の所に達したとき出力され
る初速解除の指令を受けて、油の送り出し流速を更に上
げ、全速運転にするような制御を行う。このような制御
により、配管路内の危険な圧力上昇等を回避しながら効
率よく油の積荷役作業が行えるようにしている。

【００２２】通油中は、陸上側および船舶側での出荷状
態や受入れ状態に関する種々の制御データやメッセージ
が、両者の間で通信回線ＬＮを介してやり取りされ、こ
れらは、いずれの側の荷役作業制御手段１，６に備えら
れているＣＲＴ画面において、適宜監視することができ
る。陸上側の荷役作業制御手段６は、陸上側から積荷役
する油の出荷量を計測しており、設定された出荷量に近
づくと、油の送り出し流速を徐々に下げて行く流速制限
の制御を行い、設定値に達した時点で出荷を終了する。
また、出荷の終了をすると、その旨の信号を船舶側に送
信する（ステップ８）。各油の種類毎に同様な出荷作業
を行い、全ての製品の積荷役作業が終了したところで、
船舶側では通信終了操作を行い、通信回線ＬＮの切り離
し、配管路の切り離し等を行い積荷役の作業を終了する
（ステップ９）。

【００２３】通信終了操作としては、例えば、陸上側と
船舶側とでの出荷データの整合チェックやデータのダウ
ンロード等の操作が含まれる。また、通信系統の動作が
正常であるかどうかのチェック動作等も終了する。図３
は、船舶側に設けられている障害検出手段３が行う動作
の一例を示すフローチャートである。

【００２４】この障害検出の動作は、陸上側と船舶側と
の間で通信回線相互間を接続し、通信開始操作を終了し
た後に各機能が動作する。ここでは、はじめに、荷役作
業制御手段の機能のチェックを行う。この機能チェック
としては、荷役作業制御手段に供給されている電源電圧
が正常か、荷役作業制御手段を構成するＣＰＵに付属す
るウォッチ・ドッグ・タイマがタイムアップしていない
か等により行われる。

【００２５】次に、通油中は、制御機器の動作機能や荷
役作業の制御状態のチェックを行う。このチェックは、
タンクあるいはハッチ内の油のレベルの変化や各配管を
流れる油の流量等を監視し、正常な荷役作業が進行して
いると仮定した場合に、これらの値が予め想定される範
囲内で正しく変化しているかどうか、各信号の相関関係
等から、ポンプやバルブ等の制御機器等に障害がある
か、荷役作業の制御が正常に行われているか等を判断す
る。例えば、配管を介して送られる油の流量がある一定
の値を示しているにもかかわらず、ハッチからのレベル
信号の値がいつまでたっても変化しないといった状況で
あれば、レベルセンサ等に障害があると判断されること
となる。

【００２６】また、一定周期毎に、通信系統の機能チェ
ックを行う。この通信系統の機能チェックは、例えばパ
リティチェックのためのコードを付加した通信フレーム
を通信回線ＬＮを介して相手側に伝送し、その通信フレ
ームを再び応答フレームとして返送してもらいその内容
を比較することで行う等の手法がとられる。これらの各
機能チェックの中で、荷役作業を継続させることが困難
と判断される何らかの障害が検出されると、緊急停止指
令手段４から緊急停止指令が出力され、所定の緊急停止
処理が採られる。この緊急停止処理としては、陸上基地
側において、出荷ポンプの停止，出荷制御バルブを速や
かに閉じるような処理となる。

【００２７】ここで、陸上基地と船舶とを結ぶ通信回線
ＬＮは、１本だけ設ける例を示したが、この通信回線と
は別に構成される第２の通信回線を陸上基地と船舶の間
に設け、通信回線ＬＮが断線したような障害が発生した
ような場合、第２の通信回線を介して緊急停止指令信号
を相手側に伝送するようにしてもよい。また、障害検出
手段３は、図１では船舶ＳＰ側にだけ設けた例を示して
いるが、陸上側に設けるようにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
わるシステムは、陸上基地側の荷役作業制御手段と船舶
側に搭載されている荷役作業制御手段とを互いに通信回
線を介して結び、両者の間で制御データを交換しながら
荷役作業を遂行・制御するもので、安全性を確保しなが
ら効率のよい荷役作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる荷役制御システムの構成概念図
である。

【図２】動作の一例を示すフローチャートである。

【図３】船舶側に設けられている障害検出手段３が行う
動作の一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】 ＳＰ 船舶（タンカー） ＧＲ 陸上基地 １，６ 荷役作業制御手段 ２，５ 通信インターフェース ＬＮ 通信回線 ＣＣ 光コネクタ ３ 障害検出手段 ４ 緊急停止指令手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 澄雄 東京都千代田区丸の内３丁目１番１号 出 光興産株式会社内 (72)発明者 和田 昇一 東京都港区高輪２丁目21番46号 横浜油槽 船株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陸上基地と船舶との間で荷役物を上げ下ろ
   しする荷役作業を自動的に行う荷役制御システムであっ
   て、 前記陸上基地と船舶側とにそれぞれ設けられていて荷役
   物の上げ下ろしに関する制御データに基づき荷役作業を
   自動的に行うための荷役作業制御手段と、 陸上基地側の荷役作業制御手段と船舶側の荷役作業制御
   手段とを接続し両者の間で制御データの授受を行う通信
   回線と、 陸上基地側および又は船舶側に設けられていて荷役作業
   を継続する上で障害となる事故を検出する障害検出手段
   と、 障害検出手段において障害が検出された場合に緊急停止
   信号を出力する緊急停止指令手段とを備え、 陸上基地側または船舶側の荷役作業制御手段は、前記緊
   急停止指令手段からの緊急停止信号を受けて荷役作業の
   緊急停止処理を行うことを特徴とする荷役制御システ
   ム。
2. 【請求項２】障害検出手段は、通信回線を含む通信系統
   が正常に動作するかどうかをチェックするための通信系
   統障害検出機能を含む請求項１の荷役制御システム。
3. 【請求項３】陸上基地と船舶との間に制御データの授受
   を行う通信回線とは別に構成される第２の通信回線を設
   け、この第２の通信回線を用いて緊急停止指令手段から
   の緊急停止信号を相手側に伝送するようにした請求項１
   の荷役制御システム。