航行管理系统的制作方法

本发明涉及lng（液化天然气；liquefiednaturalgas）搬运船用的航行管理系统。

背景技术：

以往已知在船舶与陆上设备之间进行信息通信的航行管理系统。例如，专利文献1中公开了基于海气象数据等而在陆上设备导出最优航线，从陆上设备向船舶发送该最优航线的航行管理系统。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特许第4247497号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题：

然而，在船舶之中，有包括存积lng的货罐，以该lng汽化后的天然气作为推进用的燃料的lng搬运船。在这样的lng搬运船上，为了卸荷尽可能多的lng，在载货（laden）航海（从装载基地到卸载基地的航海）时，要求对压载（ballast）航海（从卸载基地到装载基地的航海）所需的lng量、即货罐内应留下的剩余（heel）量进行准确把握。

因此，本发明目的在于提供一种能在载货航海中准确算出压载航海所需的剩余量的航行管理系统。

解决问题的手段：

为了解决前述问题，本发明的航行管理系统特征在于，具备：lng搬运船，所述lng搬运船是以lng汽化后的天然气作为推进用的燃料的lng搬运船，包括存积所述lng的货罐、进行将所述lng喷向所述货罐的内表面的喷雾作业的喷雾装置、及船侧通信装置；以及陆上设备，所述陆上设备包括能与所述船侧通信装置通信的陆侧通信装置、及处理装置；所述处理装置包括：基于海气象数据，对通过预定压载航线时由所述货罐内残存的lng产生的自然汽化气体的总量进行推定的第一汽化气体量推定部；基于所述海气象数据，对通过所述预定压载航线时因所述喷雾作业而汽化的喷雾汽化气体的总量进行推定的第二汽化气体量推定部；以及将推定的所述自然汽化气体的总量与推定的所述喷雾汽化气体的总量相加从而算出必要剩余量的剩余量算出部；所述陆侧通信装置在所述lng搬运船载货航海过程中，将所述必要剩余量发送向所述船侧通信装置。

压载航海时，货罐内的气相区域的容积明显比液相区域的容积大。而且，由于货罐中对气相区域进行包围的部分的温度易因外部气温而上升，所以需要频繁进行将lng喷向货罐的内表面的喷雾作业以冷却货罐。因此，喷雾作业带来的汽化气体大量产生。此外，若船体因波浪、风而摇晃，则由货罐内的lng产生的自然汽化气体的量也变动。

对于这样的压载航海，在上述的结构中，基于海气象数据推定通过预定压载航线时的自然汽化气体的总量及喷雾汽化气体的总量，将它们相加，从而算出必要剩余量。因此，能准确算出必要剩余量。而且，由于算出的必要剩余量在载货航海过程中发送向lng搬运船，所以lng搬运船的船员能参照该必要剩余量而以使应卸荷的lng的量为最大的形式决定应卸荷的lng的量。

也可以是，所述处理装置包括基于所述海气象数据而导出燃料消耗量最小的最优压载航线的最优航线导出部；所述预定压载航线为所述最优压载航线。根据该结构，能使算出的必要剩余量为最少量。

例如也可以是，所述第一汽化气体量推定部基于所述海气象数据，以根据所述lng搬运船的横摇（rolling）及纵摇（pitching）的影响而变化的形式求出所述自然汽化气体的每单位时间的产生量，合计压载航海期间所述自然汽化气体的每单位时间的产生量，从而推定所述自然汽化气体的总量。

例如也可以是，所述第二汽化气体量推定部基于所述海气象数据，以使所述货罐的基准点上的温度保持在规定温度以下的形式决定所述喷雾作业的时期，合计压载航海期间各喷雾作业中的喷雾汽化气体的产生量，从而推定所述喷雾汽化气体的总量。

发明效果：

根据本发明，能在载货航海中准确算出压载航海所需的剩余量。

附图说明

图1是根据本发明一实施形态的航行管理系统的示意结构图；

图2是lng搬运船的整体模式图；

图3是示出预测的压载航海中自然汽化气体的每单位时间的产生量的经时变化的图表；

图4是示出预测的压载航海中喷雾汽化气体的产生量的经时变化的图表。

具体实施方式

图1示出根据本发明一实施形态的航行管理系统1。该航行管理系统1包括lng搬运船2和陆上设备5。

lng搬运船2如图2所示，包括船体31和装载于船体31并存积lng的多个货罐32。在船体31上，货罐32的后方设置有船桥36。本实施形态中，各货罐32为球形状的独立球（moss）型储罐。但是，货罐32也可以是薄膜型储罐，还可以是自立角形储罐（spb）。

又，在lng搬运船2上配备有用于冷却各货罐32的喷雾装置7。该喷雾装置7包括：分别配置于货罐32底部的多个泵71；配置于货罐32的外侧的集合管73；连接各泵71和集合管73的吐出管72；和从集合管73向各货罐32内延伸的喷雾管74。而且，喷雾装置7进行将存积于货罐32的lng经由泵71、吐出管72、集合管73及喷雾管74喷向货罐32的内表面的喷雾作业。

lng搬运船2将lng汽化后的天然气（也称为bog）作为推进用的燃料。具体而言，lng搬运船2包括驱动螺旋推进器的主机35、和从货罐32向主机35引导天然气的供给管路33。在供给管路33上设置有压缩机34。

主机35只要是燃烧天然气从而得到动力即可。例如，主机35为往复式发动机、燃气涡轮发动机、燃气锅炉与蒸汽涡轮的组合等。往复式发动机可以是仅燃烧天然气的气体专烧发动机，也可以是燃烧天然气和燃料油的一方或双方的二元燃料发动机。

在lng搬运船2的船桥36上，设置有如图1所示的船侧通信装置21、处理装置22、存储装置23及显示装置24。它们中的处理装置22、存储装置23及显示装置24配置于掌舵室内。例如，处理装置22及记录装置23为具有rom、ram等内存和cpu的计算机，储存于rom的程序由cpu来执行。记录装置23也可以由计算机的内存和与计算机连接的数据记录器构成。

在存储装置23中预先储存海图数据、航海计划数据等。例如，这些数据通过图略的输入装置而向处理装置22输入，处理装置22向存储装置23进行储存。

处理装置22将船速、位置信息（纬度及经度）等由各种传感器（未图示）测量的航海实测数据储存在存储装置23中。又，处理装置22将储存在存储装置23中的航海实测数据向船侧通信装置21输出，并通过显示装置24进行显示。船侧通信装置21将从处理装置22输出的航海实测数据通过通信卫星4发送向后述的陆侧通信装置51。又，船侧通信装置21从陆侧通信装置51接收包含后述最优压载航线的管理数据。处理装置22将船侧通信装置21所接收的管理数据储存于存储装置23，并通过显示装置24进行显示。

另一方面，陆上设备5包括陆侧通信装置51、处理装置52及存储装置53。陆侧通信装置51能通过通信卫星4而与船侧通信装置21通信。例如，处理装置52及记录装置53为具有rom、ram等内存和cpu的计算机，储存在rom的程序由cpu来执行。记录装置53也可以由计算机的内存和与计算机连接的数据记录器构成。

在存储装置53中预先储存海图数据、航海日程数据（载货航海的出发日期和时间及抵达日期和时间，压载航海的出发日期和时间及抵达日期和时间）等。例如，这些数据通过图略的输入装置而向处理装置52输入，处理装置52向存储装置53进行储存。

处理装置52将陆侧通信装置51所接收的航海实测数据储存在存储装置53。又，处理装置52与因特网11连接，通过因特网11从气象局、noaa（美国国家海洋和大气管理局；nationaloceanandatmosphicadministration）等外部机关12取得海气象数据，将取得的海气象数据储存在存储装置53。存储装置53可以是单一的单元，也可以分为储存航海实测数据的单元和储存海气象数据的单元。

处理装置52使用储存在存储装置53的海图数据、航海日程数据、航海实测数据及海气象数据进行各种运算，制作管理数据。例如，若lng搬运船2在载货航海中，则管理数据包括今后的最优载货航线和最优压载航线。处理装置52将制作的管理数据储存在存储装置53，并向陆侧通信装置51输出。陆侧通信装置51通过通信卫星4向船侧通信装置21发送从处理装置52输出的管理数据。

接着，对陆上设备5的处理装置52进行更详细的说明。处理装置52包括最优航线导出部61、第一汽化气体量推定部62、第二汽化气体量推定部63及剩余量算出部64。

最优航线导出部61基于储存在存储装置53的海气象数据，导出燃料消耗量最小的最优航线。例如，若lng搬运船2在载货航海中，则最优航线导出部61导出今后的最优载货航线和最优压载航线。最优压载航线相当于本发明的预定压载航线。

第一汽化气体量推定部62基于储存在存储装置53的海气象数据，推定通过最优压载航线时由货罐32内残存的lng产生的自然汽化气体的总量qn。具体而言，第一汽化气体量推定部62如图3所示，基于海气象数据求出自然汽化气体的每单位时间的产生量，按压载航海期间合计该自然汽化气体的每单位时间的产生量，由此推定自然汽化气体的总量qn。自然汽化气体的产生量的单位时间可以为一小时，也可以为十二小时（半日），还可以为二十四小时（一日）。

更详细而言，第一汽化气体量推定部62从海气象数据中尤其是波浪信息及风信息，求出当lng搬运船2通过最优压载航线时，lng搬运船2于何时以何种程度横摇及纵摇。接着，第一汽化气体量推定部62以根据lng搬运船2的横摇及纵摇的影响而变化的形式求出自然汽化气体的每单位时间的产生量。

例如，自然汽化气体的每单位时间的产生量也可以通过如下方式求得：首先，算出船体31不摇晃时由货罐32内残存的lng产生的基准产生量，接着，在该基准产生量上乘以与lng搬运船2的横摇及纵摇的程度相应的揺动系数（例如1以上）。例如，可以是lng搬运船2的横摇及纵摇的程度越激烈揺动系数越大，也可以是，在同程度的横摇及纵摇持续的情况下，揺动系数为接近1的数値。

第二汽化气体量推定部63基于储存在存储装置53的海气象数据，推定通过最优压载航线时因喷雾作业而汽化的喷雾汽化气体的总量qs。具体而言，第二汽化气体量推定部63如图4所示，基于海气象数据决定喷雾作业的时期，按压载航海期间合计各喷雾作业中的喷雾汽化气体的产生量，由此推定喷雾汽化气体的总量qs。图4中，各喷雾作业中喷雾汽化气体的产生量为一定，但也可以是每个喷雾作业的喷雾汽化气体的产生量不同。

更详细而言，第二汽化气体量推定部63根据海气象数据中尤其是气温信息，以使货罐32的基准点（独立球形储罐上为赤道上的点）上的温度保持在规定温度（例如－110℃）以下的形式决定喷雾作业的时期。例如可以是以货罐32的基准点上的温度上升至规定温度时开始喷雾作业的形式确定时间表。或者也可以是以如下形式确定时间表：以切实阻止货罐32的基准点上的温度达到规定温度的时间间隔，开始喷雾作业。

剩余量算出部64将第一汽化气体量推定部62推定的自然汽化气体的总量qn与第二汽化气体量推定部63推定的喷雾汽化气体的总量qs相加，算出必要剩余量qh（qh＝qn+qs）。算出的必要剩余量qh从处理装置52向陆侧通信装置51输出，陆侧通信装置51在lng搬运船2载货航海过程中，将必要剩余量qh发送向船侧通信装置21。

如以上说明，本实施形态的航行管理系统1中，基于海气象数据推定通过最优压载航线时的自然汽化气体的总量qn及喷雾汽化气体的总量qs，将它们相加，由此算出必要剩余量qh。因此，能准确算出必要剩余量qh。而且，由于算出的必要剩余量qh在载货航海中被发送向lng搬运船2，所以lng搬运船2的船员能参照该必要剩余量qh而将应卸荷的lng的量决定为其最大。

（变形例）

本发明不限于上述实施形态，可在不脱离本发明的主旨的范围内进行种种变形。

例如，本发明的预定压载航线无需一定要为燃烧消耗量最小的最优压载航线，例如也可以是以最短距离连起卸载基地与装载基地的大圆航线。但是，若如所述实施形态般，预定压载航线为最优压载航线，则能使算出的必要剩余量qh为最少量。

符号说明：

1　　航行管理系统；

2　　lng搬运船；

21　船侧通信装置；

32　货罐；

5　　陆上设备；

51　陆侧通信装置；

52　处理装置；

61　最优航线导出部；

62　第一汽化气体量推定部；

63　第二汽化气体量推定部；

64　剩余量算出部；

7　　喷雾装置。