JPH10338189A - 海中観測係留系の係留状況監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラブルが発生しても事故原因を推定するた
めのデータの収集を可能にする。 【解決手段】 内部に係留索との切り離しを行う上部／
下部切り離し機構、電子制御部、及び状態監視センサが
組み込まれ、外形が引っ掛かる部分がない形状で、周囲
に送信アンテナと、切り離し用の音響信号に応答する上
部／下部切り離し送受話器が取付けられたフロートを形
成する係留状況監視装置を備え、前記電子制御部は、状
態監視センサからの測定データと、内蔵の計時手段から
の計時データとを取り込み、取り込んだデータに基づい
て前記上部／下部切り離し機構を作動させるとともに、
送信アンテナの電源をＯＮにすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は海洋観測ブイに係
り、特に実海域で運用している際の状態監視を行うこと
ができ、かつトラブル発生時に救難対処することを可能
にする機能を有する海中観測係留系の係留状況監視装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】海中環境を観測する係留系は、例えば、
図７に示すように、ビーコン・フラッシャ１、トップフ
ロート２、観測センサ３、４、中間フロート５、６、水
中切り離し装置７、下部切り離し装置８、アンカー９か
ら構成されトップフロートは、例えば海面から１００〜
２００ｍの深さに浮かせている。一般的に海中に設置さ
れた係留系は、観測期間を過ぎると、水中切り離し装置
７の下部切り離し装置８を作動させ、船舶によって回収
される。そのため、従来の水中切り離し装置の機能は、
船上からの音響信号に反応して、水中における自分の存
在を知らせるための音響応答信号を発信する機能と、数
種類の音響信号を識別し、切り離し信号のみに反応し
て、アンカーを切り離す器具を作動させる機能を有して
いるのが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】海中環境を観測する係
留系は、一般的に数日〜数カ月の単位で、ある海域に設
置されて観測を行う。この観測期間中に、様々な障害が
発生する可能性を秘めており、この障害により係留系が
回収できない場合が起こり得る。このような例について
図８〜図１０により説明する。なお、図８〜図１０では
ビーコン・フラッシャの図示は省略している。

【０００４】図８は底引網などにより係留系が切断され
た場合の説明図である。底引網などにより係留系の切り
離し装置７とアンカー９との間で切断されたとすると
（切断箇所Ｐ）、係留系はどこかへ漂流して行方知れず
となり、回収のために船１０から切り離し装置を作動さ
せるための音響信号を送っても何の応答もなく、係留系
は回収不能となる。

【０００５】図９は急流などにより係留系が移動した場
合の説明図である。急流などにより係留系全体が移動し
て行方知れずになると、回収のために船上から切り離し
装置を作動させるための音響信号を送っても何の応答も
なく、同様に回収不能となる。

【０００６】図１０はトップフロートが切断された場合
の説明図である。延縄漁などによりトップフロートが切
断されたり（切断箇所Ｑ）、設計ミスやフロートの破損
などにより浮力が不足した場合、係留系は移動すること
はないが垂れ下がり、回収のために切り離し装置７を作
動させても、浮力不足のためセンサや切り離し装置は浮
上できず、回収できない。

【０００７】このように、設置した係留系が何も回収で
きない場合、どんな障害がいつ発生したのかを推定する
ことができない。そのため、今後の係留系の回収率を上
げるために、何らかの対策を講じる手掛かりを得ること
もできない。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、万一トラブルが発生しても事故原因を推定できるデ
ータの収集が可能な海中観測係留系の係留状況監視装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の請求
項１の発明は、フロートや観測センサが繋がれた係留索
の下端がアンカーに固定された海中観測係留系におい
て、内部に係留索との切り離しを行う上部／下部切り離
し機構、電子制御部、及び状態監視センサが組み込ま
れ、外形が引っ掛かる部分がない形状で、周囲に送信ア
ンテナと、切り離し用の音響信号に応答する上部／下部
切り離し送受話器が取付けられたフロートを形成する係
留状況監視装置を備え、前記電子制御部は、状態監視セ
ンサからの測定データと、内蔵の計時手段からの計時デ
ータとを取り込み、取り込んだデータに基づいて前記上
部／下部切り離し機構を作動させるとともに、送信アン
テナの電源をＯＮにすることを特徴とする。また、請求
項２の発明は、前記フロートは回転楕円体形状で縦方向
に半割り２分割可能であり、前記送信アンテナを兼ねる
円形バンドで締められていることを特徴とする。また、
請求項３の発明は、前記状態監視センサは水圧計であ
り、前記電子制御部は、設定された期間を経過したと
き、下部切り離し機構を作動させ、所定時間内に水圧計
が海面水圧になったことを条件に前記送信アンテナの電
源をＯＮにして救難信号を発信させることを特徴とす
る。また、請求項４の発明は、前記状態監視センサは水
圧計であり、前記電子制御部は、設定された期間を経過
したとき、下部切り離し機構を作動させ、所定時間内に
水圧計が海面水圧にならないことを条件に、さらに上部
切り離し機構を作動させた後、水圧計が海面水圧になっ
たことを条件に前記送信アンテナの電源をＯＮにして救
難信号を発信させることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の海中観測係留系を示す図、
図２は本発明の係留状況監視装置を説明する図である。
図１に示す係留系は、図７に示す従来の係留系に比し
て、水中切り離し装置７の代わりに、係留状況監視装置
２０を用いた点が異なっており、その他の構成は同じで
ある。係留状況監視装置２０は、上部と下部の双方向に
切り離しが可能になっており、後述するように係留系自
体の状況を監視してトラブルが発生してもその回収が可
能なような機能を有している。

【００１１】図２は係留状況監視装置を説明する図で、
図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）、図２（ｃ）は側面図
である。事故が発生した係留系は、ロープがもつれ合っ
ているか、あるいは重量のある装置が海底に落下して、
フロートがロープを持ち上げたアーチ状になっている可
能性がある。このような状況下からでも浮上して脱出で
きるように、係留状況監視装置２０は、引っ掛かる部分
のないような外形のフロートを形成していることが望ま
しい。そこで、例えば、図示するようなラグビーボール
状の回転楕円体とし、楕円体の外郭は、シンタクチック
・フォーム・フロートを成形したものが考えられ、その
中心部分は円筒状にくり抜かれ、上部には上部切り離し
機構２１が、下部には下部切り離し機構２２が、中心部
には電子制御部２３が組み込まれている。電子制御部２
３はパーソナルコンピュータのようなデータ処理機能を
有し、内部に組み込まれている水圧計、索張力計等の状
態監視センサの測定データを取込み、条件に応じて切り
離し機構等を制御する。

【００１２】また、この回転楕円体のフロートは、縦方
向に半割り２分割できるようになっており、中心部へ電
子制御部を納め易くし、半割り２分割フロートは、救難
信号を人工衛星に送信するアンテナの役目も有している
円形バンド（拘束バンド兼衛星送信アンテナ）２６で締
められている。なお、係留状況監視装置２０は回転楕円
体形状に限らず他の形状、例えば球状体であってもよ
い。

【００１３】また、回転楕円体のフロートの左右には、
上部切り離し送受話器２４、下部切り離し送受話器２５
が設けられ、船上からの音響信号に反応して位置を示す
応答信号を発信し、また、上部切り離し機構２１、下部
切り離し機構２２を作動させるようになっている。

【００１４】次に、図３により係留状況監視装置２０の
機能について説明する。前述したように、係留状況監視
装置２０内には状態監視センサとして索張力計３０、水
圧計３１が組み込まれていて、測定結果が電子制御部２
３に取り込まれ、記憶装置３３に格納されるようになっ
ている。索張力計３０は、係留索が受けている索張力を
連続的に監視するためのものである。索張力は、換言す
れば浮力であり、このデータから、何らかの不具合によ
って生じる張力変化を捉えることができ、何時どのよう
な力が作用したかを推測することが可能である。例え
ば、急に張力が低下したり、増加した場合には何らかの
異常事態が生じたと推測される。

【００１５】水圧計３１は、水圧によって係留状況監視
装置２０が係留系の中で垂下された位置を連続的に監視
するもので、アンカーが海底に固定されているとして、
水圧の変化から係留系の傾きを計算することも可能であ
る。また、水圧データを手掛かりに、係留系がどのよう
な状態に置かれているかを把握できる。

【００１６】電子制御部２３は、索張力計３０、水圧計
３１からのデータ、内蔵のタイマー３２からの計時デー
タを取込み、所定の条件を満たしたときに上部切り離し
機構２１、下部切り離し機構２２を作動させて係留系か
ら離れて単独になることができ、自身がフロートとして
の機能を有しているため、自力で浮上してアンテナ２６
の電源をＯＮにして救難信号を発信させるようになって
いる。浮上した係留状況監視装置２０は、発見されるま
で漂流することになるが、電子制御部２３は、水圧計３
１で検知した水圧によって係留状況監視装置２０が海面
に浮上したと判断したとき、アンテナ２６の電源をＯＮ
させ、発信電波は人工衛星によって捉えられるので、こ
れにより係留状況監視装置２０の漂流位置を知ることが
でき、回収することが可能となる。

【００１７】また、電子制御部２３はタイマーを内蔵し
ており、使用者が設定した係留系のスケジュールと比較
し、係留系自身が現在どのような状況下に置かれている
かを判断して切り離し機構を作動させる。

【００１８】例えば、使用者が設定した係留期間を１年
間としたとき、設置されてから１３ケ月を経過していた
ら、異常な事態が発生していると判断し、下部切り離し
機構２２を作動させて浮上を図るようにする。このと
き、上部切り離し機構２１については、水圧計のデータ
を勘案して動作させる。すなわち、 下部切り離し機構２２を作動させた後、水圧を検知し
て、所定時間内に水圧が海面を示すゼロにならない場合
には上部切り離し機構２１を動作させて単独浮上を図
る。 下部切り離し機構２２を作動させた後、水圧を検知し
て、所定時間内に水圧が海面を示すゼロになった場合に
は上部切り離し機構２１を動作させない。

【００１９】なお、上記において、船上からの音響信号
に上部切り離し送受話器２４、下部切り離し送受話器２
５が反応した場合には、この信号により上部切り離し機
構２１、下部切り離し機構２２が作動することになる。

【００２０】また、索張力計や水圧計による測定データ
は、約１〜２年間のデータを取得することになるが、こ
れを１秒単位で取得すると、膨大なデータ量となり、記
憶装置や電池に制限があるため不可能である。そこで、
使用者が設定する時間毎にデータを監視し、異常を示す
所定レベルを越える値のみ、使用者が設定する期間、デ
ータ取得するように構成することが望ましい。

【００２１】次に、図４〜図６により、トラブル発生時
における係留系の回収について説明する。図４は本発明
の係留系において、急流などにより係留状況監視装置２
０とアンカー９との間で係留索が切断された（切断箇所
Ｐ）場合である。アンカーから切り離された係留系は浮
上して漂流するが、係留状況監視装置２０の水圧計３１
により検知した水圧が海面を示すゼロになると、電子制
御部２３によりアンテナ２６の電源がＯＮとなり、その
発信電波を受信することにより、漂流位置を知ることが
でき、回収される。

【００２２】図５は本発明の係留系において、急流など
により係留系が移動し、船上からの音響信号に応答しな
い場合である。電子制御部に内蔵しているタイマーによ
り、あらかじめ設定された期間を過ぎた場合には、異常
事態が発生したと判断し、下部切り離し機構を作動させ
て係留系の浮上を図る。アンカーから切り離された係留
系は浮上して漂流するが、係留状況監視装置２０の水圧
計３１により検知した水圧が海面を示すゼロになると、
電子制御部２３によりアンテナ２６の電源がＯＮとな
り、その発信電波を受信することにより、漂流位置を知
ることができ、回収される。この場合、所定時間内に水
圧がゼロを示さない場合には、上部切り離し機構を作動
させて係留状況監視装置２０単独での浮上を図り、係留
状況監視装置２０の水圧計３１により検知した水圧が海
面を示すゼロになると、電子制御部２３によりアンテナ
２６の電源をＯＮにする。

【００２３】図６はフロートによる浮力不足の場合であ
る。例えば、トップフロートが切断された場合、或いは
設計ミスやフロートの破損により浮力が不足した場合、
係留系が垂れ下がってしまう。このような状況は索張力
計で検出される張力データにより判断することができ、
或いは一設定期間たって船上より下部切り離し機構を作
動させても浮力不足のために浮上して来ない。この場合
には、上部切り離し機構２１を作動させ、係留状況監視
装置２０を単独で浮上させる。海面に浮上したことが水
圧計で検知されると、電子制御部２３によりアンテナ２
６の電源をＯＮにし、その発信電波を受信することによ
り、漂流位置を知ることができ、回収される。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、海洋観測
係留系の事故発生の際にも、係留状況監視装置を回収す
ることができるので、取得したデータをもとに、原因究
明を行うことができ、より確実な事故原因を知ることが
可能となる。また、確実な事故原因を知ることは、係留
系の不具合点を改良することにより、事故の発生率を低
減化することができる。また、係留系が無事に回収され
ても、垂下されていたセンサーに何らかの異常値が含ま
れていた場合には、係留状況監視装置により取得された
データが、その異常値の根拠を知る手掛かりとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の係留系を説明する図である。

【図２】 係留状況監視装置の構成を説明する図であ
る。

【図３】 係留状況監視装置の機能を説明するブロック
図である。

【図４】 本発明の係留系において、急流などにより係
留状況監視装置とアンカーとの間で係留索が切断された
場合の説明図である。

【図５】 本発明の係留系において、急流などにより係
留系が移動した場合の説明図である。

【図６】 本発明の係留系において、フロートによる浮
力不足の場合の説明図である。

【図７】 従来の海中環境を観測する係留系を説明する
図である。

【図８】 底引網などにより係留系が切断された場合の
説明図である。

【図９】 急流などにより係留系が移動した場合の説明
図である。

【図１０】 トップフロートが切断された場合の説明図
である。

【符号の説明】

２…トップフロート、３，４…観測センサ、５，６…中
間フロート、９…アンカー、２０…係留状況監視装置、
２１…上部切り離し機構、２２…下部切り離し機構、２
３…電子制御部、２４…上部切り離し送受話器、２５…
下部切り離し送受話器、２６…拘束バンド兼衛星送信ア
ンテナ、３０…索張力計、３１…水圧計、３２…タイマ
ー。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロートや観測センサが繋がれた係留索
   の下端がアンカーに固定された海中観測係留系におい
   て、 内部に係留索との切り離しを行う上部／下部切り離し機
   構、電子制御部、及び状態監視センサが組み込まれ、外
   形が引っ掛かる部分がない形状で、周囲に送信アンテナ
   と、切り離し用の音響信号に応答する上部／下部切り離
   し送受話器が取付けられたフロートを形成する係留状況
   監視装置を備え、 前記電子制御部は、状態監視センサからの測定データ
   と、内蔵の計時手段からの計時データとを取り込み、取
   り込んだデータに基づいて前記上部／下部切り離し機構
   を作動させるとともに、送信アンテナの電源をＯＮにす
   ることを特徴とする海中観測係留系の係留状況監視装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記フロ
   ートは回転楕円体形状で縦方向に半割り２分割可能であ
   り、前記送信アンテナを兼ねる円形バンドで締められて
   いることを特徴とする海中観測係留系の係留状況監視装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、前記状態
   監視センサは水圧計であり、前記電子制御部は、設定さ
   れた期間を経過したとき、下部切り離し機構を作動さ
   せ、所定時間内に水圧計が海面水圧になったことを条件
   に前記送信アンテナの電源をＯＮにして救難信号を発信
   させることを特徴とする海中観測係留系の係留状況監視
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装置において、前記状態
   監視センサは水圧計であり、前記電子制御部は、設定さ
   れた期間を経過したとき、下部切り離し機構を作動さ
   せ、所定時間内に水圧計が海面水圧にならないことを条
   件に、さらに上部切り離し機構を作動させた後、水圧計
   が海面水圧になったことを条件に前記送信アンテナの電
   源をＯＮにして救難信号を発信させることを特徴とする
   海中観測係留系の係留状況監視装置。