浚渫機器の理解

第1章 浚渫機器

2.1.1.1 一般

浚渫工事は水中作業であり、工事担当者は水中の状況を目撃できず、工事プロセスは多くの変数の影響を受け、偶然性が大きい。そのため、浚渫設備は浚渫工事の進捗状況を適時に把握し、浚渫工事の品質を効果的に管理し、浚渫工事の効率を向上させることが極めて重要な役割を果たし、科学的な浚渫管理の必要な手段を実現する。

浚渫機器は、浚渫プロセスパラメータ、計測機器のプロセスパラメータ、周辺機器または補助機器の構成を検出、変換、表示、制御するために使用されます。現在では、無線ロケータ、潮位テレメータなどもその範囲に含まれています。

浚渫船の主な機器を表2.1に示す。1-1

表2.1.1-1 浚渫船の浚渫機器

2.1.1.2 浚渫機器の基本構成

浚渫機器は通常、センサー、測定回路、表示機器の3つの部分に分けられます（図2.1.1-1を参照）。浚渫船の浚渫機器の大部分は非電気測定技術を採用しています。非電気測定技術には、電気測定技術、自動制御技術、マイクロエレクトロニクス技術、コンピューター技術、センサー技術などが含まれ、多くの先進技術の組み合わせであり、その主な特徴はセンサー技術に反映されています。

1.センサー

センサーは、自動データ検出と自動制御を実現する上での主要なリンクです。その役割は、浚渫プロセスの非電気制御と検出された媒体の量を解決することです。外部の時間変化する非電気物理量を電気量に変換します。これは浚渫機器で非常に重要な位置を占めており、取得する情報の精度は機器全体の精度と信頼性に関係しています。

2.測定回路

測定回路は、センサーの出力信号を処理、変換、デジタル量に変換し、適切なインターフェースを介してデジタル信号をマイクロプロセッサに送信します。浚渫機器には、アナログ回路のブリッジ回路、位相感応回路、オペアンプ回路など、より多くの種類の測定回路があります。デジタル回路には、ゲート回路、ロジック回路（さまざまなトリガーを含む）、デジタル/アナログ、アナログ/デジタルコンバーターがあります。どの回路を使用するかは、センサータイプの選択によって異なります。

3. 表示装置

表示装置は結果の表示に使用され、一部は表示計器と呼ばれます。浚渫計器には通常、3 つの表示形式があります。1 つはアナログ表示で、指針式メーター、ミリアンペアメーター、電圧計などです。2 つ目はデジタル表示で、デジタル電圧計、デジタル カウンター、デジタル周波数計などです。3 つ目は画像表示で、CRT 画面に表示され、結果や測定パラメータの変化曲線などの画像を検出します。

浚渫機器におけるマイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータの役割は、これらのデジタル量の情報を処理することに加え、非線形および動的特性の補正におけるセンサーの応用に対するよりよい解決策であり、機器の性能を向上させ、出力処理の結果の測定、表示または記録を改善して、浚渫プロセスの監視、浚渫工事の品質のリアルタイム制御を容易にする。また、デジタル量の制御情報の出力は、デジタル-アナログ変換器のインターフェースを介してアナログ信号に変換され、浚渫機器に対応するアクチュエータを制御または操作する（一部はデジタル信号で直接制御する）。さらに、自動制御範囲、自動較正、自己探索障害判定、または自動判定および分類インジケータ、ならびに論理演算を備え、定量制御およびプログラム制御に変換することもできる。マイクロコンピュータ（またはマイクロプロセッサ）を含む浚渫機器には、3 つの主なリンクがあることがわかる。1 つはセンサー出力をデジタル量に変換すること、2 つ目は適切なインターフェース回路、3 つ目は適切なアプリケーション ソフトウェアを作成することである。