(57)【要約】      （修正有）【課題】なるべく簡便な構成で汎用性の高い、船舶の燃料消費モニタリングシステムを提供する。【解決手段】パルス発信式流量計３，５により燃料の流量を計測することにより、主機関と補機関の瞬時燃料消費量を求め、この数値に基づく燃料消費量の経時変化や積算量を、主機関や補機関の運転状況と関連付けて、ブリッジや操舵室などに設置した表示装置１で監視できるようにする。これによって燃料の消費状態を把握し、最適な運航状態を維持したり、主機関の回転数に対する瞬時燃料消費量の比の異常な増減を検知することにより、トラブルを早期に発見したりすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶における、主機関の回転数と、主機関の燃料消費量と、補機関の出力と、補機関の燃料消費量とを、一定時間毎に瞬時計量値として記録する機能と、前記瞬時計量値の記録データに基づいて、経過時間毎に、前記主機関の回転数、前記主機関の燃料消費量、前記補機関の出力、前記補機関の燃料消費量から選ばれる少なくとも１種を、前記表示装置にプロットする機能と、前記瞬時計量値の記録データに基づいて、主機関の回転数の瞬時計量値、主機関の燃料消費量の瞬時計量値、一定期間内の燃料消費量の積算値、補機関の出力の瞬時計量値、補機関の燃料消費量の瞬時計量値、一定期間内の補機関の燃料消費量積算値、一定期間内の補機の出力の積算値、一定期間内の主機関と補機関の燃料消費量積算値の合計値から選ばれる少なくとも１種を表示する機能を有することを特徴とする燃料消費モニタリングシステム。
【請求項２】
前記一定期間内の燃料消費量の積算値から推算される予測値、前記一定期間内の補機関の燃料消費量の積算値から推算される予測値、前記一定期間内の主機関と補機関の燃料消費量積算値の合計値から推算される予測値の少なくとも１種を表示する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載の燃料消費モニタリングシステム。
【請求項３】
前記一定期間内の燃料消費量の積算値、及び前記一定期間内の補機関の燃料消費量の積算値から推算される、燃料の残量を表示する機能を有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の燃料消費モニタリングシステム。
【請求項４】
前記一定期間内の燃料消費量の積算値と前記一定期間内の主機関に回転数の平均値から、主機関の回転数と燃料消費量との関係を求め、船舶の航行時の主機関の回転数と燃料の残量の推算値から、航行可能な距離を推算し、表示する機能を有することを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料消費モニタリングシステム。
【請求項５】
前記一定期間内の主機関の燃料消費量と前記一定期間内の主機関の回転数の平均値の比を求め、船舶の航行時の主機関の燃料消費量の瞬時計量と主機関の回転数の比が、予め設定した数値よりも大きくなった際に、警報を通知する機能を有することを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の燃料消費モニタリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、航行中の船舶の燃料消費量を、適切に管理するための、モニタリングシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  船舶用の機関には、主機関と補機関がある。主機関はメインエンジンで、プロペラなどの推進装置を作動させるもので、補機関は、これ以外の、例えば発電機を運転するためのエンジンや、クレーンやキャプスタンなどの動力が含まれるが、近年は、環境への負荷低減などの観点から、船舶についても省エネルギーへの取り組みが必須となっている。【０００３】  船舶の省エネルギー航行には、波や風などの気象条件や、海洋生物の付着による船体の表面粗度増加による抵抗増加など、多様な問題がある。そして、船舶における従来のエコノミー運転と言えば、主機関の減速運転や、船内の不要電源のスイッチオフなどによる、補機関の運転削減などに限定されている。【０００４】  しかも、船舶における省エネルギー関連の機器は、大型船や貨物船を除くと、その殆どが、主機関の回転計のみであり、省エネルギーの効果の把握が困難で、これに対処するには、大規模なシステムを導入するか、人手に頼るしかない状況である。また、燃料の消費量も機関室内の流量計の出力値を記録するだけであり、残量管理が主になっていた。【０００５】  このような状況に対処するための技術として、例えば特許文献１には、船舶の運航状態を的確に把握し、最適航路などに関する情報を得る運航支援方法が開示されている。また、特許文献２には、実海域での船体性能の推定値をフィードバックして、燃費の向上などに資することを目的とした、船舶の運航支援システムと船舶の運航支援方法が開示されている。しかしながら、これらのシステムないし方法は、複雑で、導入コストの面で改善の余地がある。【０００６】  また、特に漁船などでは、漁労従事において、網を牽引したり、夜間に集魚灯を点灯したりすることが不可欠で、通常とは相当異なる航行状態となることがあり、前記のような運航支援方法では、十分に対処できないこともある。
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】  特開２０１２−０８６６０４号公報
【特許文献２】  特開２００９−２８６２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  従って、本発明の課題は、なるべく簡便な構成で汎用性の高い、船舶の燃料消費モニタリングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明者は、このような状況に対処するために、近年実用化されているＦＯＣ（Ｆｕｅｌ  Ｏｉｌ  Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）と称される燃料消費モニタリングシステムに着目し、その構成を再検討した結果、本発明をなしたものである。【００１０】  即ち、本発明は、船舶における、主機関の回転数と、主機関の燃料消費量と、補機関の出力と、補機関の燃料消費量とを、一定時間毎に瞬時計量値として記録する機能と、前記瞬時計量値の記録データに基づいて、経過時間毎に、前記主機関の回転数、前記主機関の燃料消費量、前記補機関の出力、前記補機関の燃料消費量から選ばれる少なくとも１種を、前記表示装置にプロットする機能と、前記瞬時計量値の記録データに基づいて、主機関の回転数の瞬時計量値、主機関の燃料消費量の瞬時計量値、一定期間内の燃料消費量の積算値、補機関の出力の瞬時計量値、補機関の燃料消費量の瞬時計量値、一定期間内の補機関の燃料消費量積算値、一定期間内の補機関の出力の積算値、一定期間内の主機関と補機関の燃料消費量積算値の合計値から選ばれる少なくとも１種を表示する機能を有することを特徴とする燃料消費モニタリングシステムである。【００１１】  また、本発明は、前記一定期間内の燃料消費量の積算値から推算される予測値、前記一定期間内の補機関の燃料消費量の積算値から推算される予測値、前記一定期間内の主機関と補機関の燃料消費量積算値の合計値から推算される予測値の少なくとも１種を表示する機能を有することを特徴とする、前記の燃料消費モニタリングシステムである。【００１２】  また、本発明は、前記一定期間内の燃料消費量の積算値、及び前記一定期間内の補機関の燃料消費量の積算値から推算される、燃料の残量を表示する機能を有することを特徴とする、前記の燃料消費モニタリングシステムである。【００１３】  また、本発明は、前記一定期間内の燃料消費量の積算値と前記一定期間内の主機関に回転数の平均値から、主機関の回転数と燃料消費量との関係を求め、船舶の航行時の主機関の回転数と燃料の残量の推算値から、航行可能な距離を推算し、表示する機能を有することを特徴とする、前記の燃料消費モニタリングシステムである。【００１４】  また、本発明は、前記一定期間内の主機関の燃料消費量と前記一定期間内の主機関の回転数の平均値の比を求め、船舶の航行時の主機関の燃料消費量の瞬時計量と主機関の回転数の比が、予め設定した数値よりも大きくなった際に、警報通知機能を有することを特徴とする、前記の燃料消費モニタリングシステムである。
【発明の効果】
【００１５】  本発明の燃料消費モニタリングシステムにおいては、各データの表示手段、より具体的には、例えば液晶画面を、ブリッジや操舵室の適用な位置や、必要に応じてその他の任意の位置に設置することで、主機関、補機関の運転状況、燃料の消費量、補機関の出力についての情報を、煩雑な操作を要せずに、リアルタイムで得ることができる。【００１６】  また、本発明においては、燃料の消費量の瞬時計量値、つまり瞬時燃料消費量を計測して利用するが、瞬時燃料消費量の検知手段として、パルス発信式流量計を用いる。これを用いることにより、変動する燃料消費量を、任意の単位時間あたりで算出できるので、操作性の向上への寄与が大きい。【００１７】  そして、本発明の燃料消費モニタリングシステムの運用方法には、次のような事例がある。【００１８】  通常の航行において、主機関が過負荷となる可能性がある場合の一つに、潮流に向かって航行せざるを得ない場合がある。この場合は主機関の瞬時燃料消費量を見て、安全に航行可能な主機関の回転数域で運航する。逆に潮流に乗って航行する場合は、主機関の負荷低下に対して速度が増加するが、この場合は、主機関の瞬時燃料消費量を見て、主機関の回転数を低下させて運航する。潮流に対する航行状態を把握するのは、海面を監視するだけでは困難であることから、このような運用方法は、主機関が過負荷にならないようするためにも重要である。【００１９】  前記の潮流の影響の他に、航行に際しては、風向、風力、波高などの気象条件の影響が大きいので、瞬時燃料消費量の数値が、主機関が過負荷にならないように、適切な運航状態を維持するための判断材料となる。【００２０】  通常の運航状態における主機関の瞬時燃料消費量を、本システムの記録媒体に記録しておくことにより、主機関の過負荷や主機関の燃焼不良に起因する、瞬時燃料消費量の異常な増加を検知できるので、トラブルの早期発見や、適切なメンテナンス時期の判断に有用である。【００２１】  前記と同様にして、主機関の損傷、タービンのサージング、プロペラや船体自体の損傷に起因する、主機関の瞬時燃料消費量の異常な変動を検知できるので、状況により、帰港したり、安全な海域まで航行した後、沖停泊したりするという判断ができる。そして、これらの事象へ速やかに対処するために、主機関の瞬時燃料消費量と主機関の回転数の比が、予め設定した数値よりも大きくなった際に、警報を通知する機能を設けておくことが、極めて有用になる。【００２２】  特に漁船においては、漁場における網の負荷が大きくなり、瞬時燃料消費量の変動が大きい。操業形態によって、網を牽引する手法、手段、時間、角度などを適切に維持する必要があるが、本発明の燃料消費モニタリングシステムを用いることにより、主機関の負荷を見ながら、前記諸条件を適切に判断することができる。【００２３】  また、漁船においては夜間の操業時に集魚灯を用いることで、電力の消費が増加する。通常の発電用の補機関は、回転数が一定なので負荷の状態の判断が困難であるが、本発明の燃料消費モニタリングシステムを用いることにより、状況に応じて、不要な室内灯を消灯するなど、不要電源をＯＦＦにすることで、補機関のエコノミー運転が可能となる。【００２４】  一方、前記のように船舶においては、船内で用いる電力を、機関で運転する発電機によっているが、殆どの船舶が機関室にのみ電力計を設置しているので、その変動をリアルタイムで把握できない。ところが、本発明の燃料消費モニタリングシステムによれば、この変動もリアルタイムで検知できる。補機関の故障の原因や状態は多岐に亘るが、燃料系統の損傷の際に、電力計が振れることがあり、これは正常に発電していないこと示している可能性がある。従って、トラブルの早期発見や、メンテナンス時期の判断材料となる。【００２５】  さらに前記の事項の他に、航行中のデータ蓄積から、最良のエコノミー航行を行うための運航計画の策定することも可能で、運航状態の「見える化」により、船員のエコノミー運航への意識高揚に資することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】  本発明に係る燃料消費モニタリングシステムの、構成の一例を示す概略図。
【図２】  表示装置の初期画面の一例を示す図。
【図３】  時刻の設定画面の一例を示す図。
【図４】  画面選択ボタンの一例を示す図。
【図５】  現在値の表示画面の一例を示す図。
【図６】  トレンドの表示画面の一例を示す図。
【図７】  バーグラフの表示画面の一例を示す図。
【図８】  積算履歴の表示画面の一例を示す図。
【図９】  燃料補給量を入力する画面の一例を示す図。
【図１０】  積算履歴のリセットを行う画面の一例を示す図。
【図１１】  データを記録媒体に保存する画面の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】  次に本発明の実施の形態について、データ表示装置の一例を示しながら説明する。
【００２８】  図１は、本発明に係る燃料消費モニタリングシステムの、構成の一例を示す概略図である。図１において、１はデータの表示装置、２は主機関の回転計、３は主機関の燃料流量計、４は電力計、５は補機関の燃料流量計である。ここに示した表示装置１は、データの処理演算を行うコンピュータを内蔵したものでも、コンピュータの部分を別途に設置したものでも使用可能であり、表示装置にタッチセンサ機能を付加することにより、表示装置の画面だけで操作が可能となる。また、主機関の燃料流量計２及び補機関の燃料流量計５は、前記の通りパルス発信式流量計であり、これを用いることにより、後述する様々な演算処理が可能となる。
【００２９】  図２は、表示装置１の初期画面の一例を示す図である。図２において、６はデータ収集モード切換ボタン、７は画面切換ボタン、８は時刻表示部である。時刻表示部８に触れることで、設定画面が表示される。図３は、時刻の設定画面の一例を示す図である。各項目の数字部に触れることにより、日時や時刻の設定が可能であり、設定が終了したら、『はい』の表示部に触れることにより、元の図２に示した画面に戻ることができる。
【００３０】  図４は、画面切換ボタン７に触れることにより表示される、画面選択ボタンの一例を示す図である。これらのボタンを適宜選択して触れることにより、後述する現在値の表示画面、トレンドの表示画面、バーグラフの表示画面、積算履歴の表示画面を選択することができる。
【００３１】  図５は、図２に示した初期画面で現在時間を入力した後に表示される、現在値の表示画面の一例を示す図である。実際の船舶の運航時においては、ここに示したような形式で各データが表示される。なお、『主機消費＊瞬時』という表示は、主機関の瞬時燃料消費量であり、『補機消費＊瞬時』という表示は、補機関の瞬時燃料消費量である。ここでは、それぞれの単位を、１日あたりの量で表示してある。
【００３２】  図６は、トレンドの表示画面の一例を示す図で、主機関の回転数を表示した状態である。図６において、９は主機関の回転数の表示ボタン、１０は主機関の瞬時燃料消費量の表示ボタン、１１は補機関電力量の表示ボタン、１２は補機関の瞬時燃料消費量の表示ボタン、１３はデータを取り始めた時刻の表示部、１４は過去データへの表示切換ボタン、１５は現在の時刻の表示部である。
【００３３】  この画面では、主機関の回転数、主機関の瞬時燃料消費量、補機関電力量、補機関の瞬時燃料消費量を５分毎の平均値にて表示する。『拡大』『縮小』のボタンに触れることで、時間軸を３時間、６時間、１２時間、２４時間の４段階に、変更可能である。図７は、バーグラフの表示画面であり、現在値を数値及びバーグラフで表示している。また、ここでは具体的に示していないが、一定期間内の燃料消費量の平均値に基づいて、事後の燃料消費量の予測値を表示することも可能で、航海計画の策定やエコノミー航行に寄与できる。
【００３４】  図８は、積算履歴の表示画面の一例を示す図である。図８において、１６はパルス信号表示部であり。流量計からのパル信号を受信すると点滅する。また、図９は燃料補給量を入力する画面の一例を示す図であり、図８の『補給量』という表示の下部のボックスに触れると表示される。積算履歴の表示画面では、主機関及び補機関の、本日と昨日の１日あたりの燃料消費量を消費量、積み込まれた燃料の総量、総消費量、燃料の残量を示す。また、図９の燃料補給量を入力する画面では、必要な数字の表示部に触れた後、『ＥＮＴ』の表示部に触れると、入力値が総積込量に加算される。
【００３５】  図１０は、メンテナンスメニューの一例を示す図である。図８に示した画面の『停止中』というボタンの３秒間触れると、図１０のメンテナンスメニューの画面に切り換り、『積算リセット』の表示部分に３秒間触れると、信号音の発生とともに、積算量がリセットされる。
【００３６】  図１１はデータを記録媒体に保存する画面の一例を示す図である。この例においては、ＵＳＢメモリーをシステム本体に装着すると、図８における『停止中』という表示が図１１に示したように『収集中』に切り換り、データ保存が可能となる。
【００３７】  以上に示したように、本発明によれば、船舶の航行状況が、操舵室などで、リアルタイムで監視可能となり、船舶のエコノミー航行や、機関のトラブルへの早期対処に資することができる。なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る、各種変形、修正を含む、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００３８】１・・・データの表示装置  ２・・・主機関の回転計  ３・・・主機関の流量計
４・・・電力計  ５・・・補機関の燃料流量計  ６・・・データ収集モード切換ボタン
７・・・画面切換ボタン  ８・・・時刻表示部  ９・・・主機関の回転数の表示ボタン
１０・・・主機関の瞬時燃料消費量の表示ボタン  １１・・・補機関電力量の表示ボタン
１２・・・補機関の瞬時燃料消費量の表示ボタン
１３・・・データを取り始めた時刻の表示部  １４・・・過去データへの表示切換ボタン
１５・・・現在の時刻の表示部  １６・・・パルス信号表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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