JP2005345137A - Intruder detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フェンスや塀などを乗り越えて侵入してきた侵入者を検知する侵入者検知装置に関し、特に、光ファイバリング干渉センサを用いた侵入者検知装置に関する。 The present invention relates to an intruder detection apparatus that detects an intruder who has entered a fence or fence, and more particularly to an intruder detection apparatus using an optical fiber ring interference sensor.
図7に示すように、従来、港湾の岸壁、管理施設周辺における不法侵入を検知するシステムとして、管理区域の周辺にフェンス103を張り巡らし、このフェンス103上部の梁に検知用ワイヤ105を張架して、このフェンス103の主要な監視箇所に監視用ITV(Industrial TeleVision)カメラ107を設置し、出入口にインターロック装置109を設けてなる侵入者検知装置がある。
この監視用ITVカメラ107には、無線送受信機(図示せず)と、これらに給電を行う電源盤113及び電源ケーブル111が更に設けられおり、管理区域内または区域外に設けられた監視センターからの遠隔操作により監視用ITVカメラ107から伝送された監視映像をリアルタイムで監視装置(例えばパソコンなど)115を介して監視できるようになっている。
As shown in FIG. 7, as a conventional system for detecting illegal intrusion around a harbor quay and management facility, a
The monitoring ITV
この侵入者検知装置101によれば、フェンス103を乗り越えて外部から侵入者が侵入すると、監視用ITVカメラ107で撮像された映像が監視センターで逐次監視・検出されると共に、侵入者の侵入時に検知用ワイヤ105を誤って切断することにより自動的に監視センターに侵入者検出警報によりセンターに報知される仕組みになっている。
According to the
このような侵入者検知装置101を、特に港湾やその管理施設に適用することを考えた場合、その管理区域は広大であり、複雑な管理業務とあいまって常に監視装置を目視チェックすることは現実的に難しく、しかしながら監視用ITVカメラ107や施錠システムで日中・夜間の全てをカバーする監視を行うことは困難であると予想されている。
Considering that such an
また、検知用ワイヤ105では落雷などによる電源異常を起こし易く、しかも検知用ワイヤ105が切断されなければ侵入者を検知することができない。更には1回の検知毎にワイヤを張り替える必要があり管理が煩雑である。
Further, the
そこで光ファイバリング干渉型センサを用いた侵入者検知装置が提案された(特許文献1、特許文献2、非特許文献1)。この侵入者検知装置は、長尺の光ファイバを適用することで広範囲の侵入者を検知すると共に、光ファイバを用いることで落雷による影響を回避するものである。また侵入者が光ファイバに触れることにより発生する光路長の変動により侵入者の有無を検知できるのでワイヤを非切断で検知することができる、という利点を有している。
ところで、上記した特許文献1、特許文献2及び非特許文献1記載の光ファイバリング干渉型センサは、リング状に布設した光ファイバケーブルの一部をフェンスや塀などの梁に設置し、侵入者がフェンスに登るなどして加わった光ファイバケーブルの振動を検知して異常を検出するものであるが、光ファイバケーブルを直接フェンスに固定した場合、次のような問題が生じる。 By the way, the above-described optical fiber ring interference type sensors described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Non-Patent Document 1 install a part of an optical fiber cable laid in a ring shape on a beam such as a fence or a fence. However, when the optical fiber cable is directly fixed to the fence, the following problems arise.
まず第1の問題として、風、雨などによる振動が光ファイバケーブルに伝わった場合、この振動により変動した光路長を検出してしまうので誤検出する可能性がある。 First, as a first problem, when vibration due to wind, rain, or the like is transmitted to the optical fiber cable, an optical path length that has fluctuated due to this vibration is detected, which may cause erroneous detection.
また第2の問題として、鳥などが光ファイバに掴まる、或いは衝突することにより、上記同様に光路長が変動するので誤検出する可能性がある。 As a second problem, there is a possibility of erroneous detection because the optical path length fluctuates in the same manner as described above when a bird or the like grabs or collides with the optical fiber.
更に第3の問題として、光ファイバケーブルが直接布設されていることで侵入者に容易に発見され易く、センサを避けて侵入される可能性がある。 Further, as a third problem, since the optical fiber cable is directly laid, it can be easily found by an intruder, and there is a possibility that the intruder may enter while avoiding the sensor.
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、光ファイバケーブルを外的ノイズ振動から保護し、誤検出の可能性を低下させ、且つ侵入者がセンサであると認識しづらい構造を備える侵入者検知装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to protect the optical fiber cable from external noise vibration, reduce the possibility of erroneous detection, and it is difficult to recognize that the intruder is a sensor. It is providing the intruder detection apparatus provided with a structure.
また本発明の第2の目的は、フェンスや塀からの侵入に限らず出入口などのフェンスのない箇所の車輌等の侵入を検知する侵入者検知装置を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide an intruder detection device that detects an intrusion of a vehicle or the like in a place without a fence such as an entrance / exit as well as an intrusion from a fence or fence.
上記目的を達成するために、請求項1記載の侵入者検知装置は、監視区域を包囲するように布設されるループ状の光ファイバの端部に光分岐結合素子を接続し、この光ファイバの端部に光源から発せられた光を入射して、この光ファイバ内を時計回りおよび反時計回りに伝播させた後、この伝播光の光路長の時間変化分の差から光ファイバ上に加えられた加振点を算出する光ファイバリング干渉型センサを備える侵入者検知装置であって、光ファイバは、監視区域を包囲するフェンスの上部または下部の梁に沿って布設され、且つこの光ファイバの全部または一部は円筒状の管の中に収容されていることを要旨とする。 In order to achieve the above object, an intruder detection device according to claim 1 is characterized in that an optical branch coupling element is connected to an end of a loop-shaped optical fiber laid so as to surround a monitoring area, After the light emitted from the light source is incident on the end and propagates clockwise and counterclockwise in the optical fiber, it is added onto the optical fiber due to the difference in the optical path length with time. An intruder detection device comprising an optical fiber ring interference type sensor for calculating an excitation point, wherein the optical fiber is laid along the upper or lower beam of the fence surrounding the surveillance area, and the optical fiber The gist is that all or part of the tube is housed in a cylindrical tube.
請求項2記載の侵入者検知装置は、請求項1記載の侵入者検知装置において、フェンスが設置されている地中に、このフェンスの布設方向に沿って溝を掘削し、このフェンスを支持する支柱とこの溝に施設された管とを物理的に接続する振動伝達用金具を設け、この管が外部から識別不能となるように地中に埋設されていることを要旨とする。 The intruder detection device according to claim 2 is the intruder detection device according to claim 1, wherein a trench is excavated along the laying direction of the fence in the ground where the fence is installed, and the fence is supported. The gist is that a vibration transmitting metal fitting for physically connecting the column and the pipe installed in the groove is provided, and the pipe is buried in the ground so that it cannot be identified from the outside.
請求項3記載の侵入者検知装置は、請求項1または2記載の侵入者検知装置において、監視区域の地中に形成された溝を可動式の仕切板で区分けし、一方の溝に光ファイバをこの仕切板に接するように配置し、他方の溝に低周波振動を高周波振動に変換する脆性材料を充填してこの溝を封止し、外部から識別不能となるように地中に埋設されていることを要旨とする。
The intruder detection device according to
請求項4記載の侵入者検知装置は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の侵入者検知装置において、光ファイバリング干渉型センサは、光ファイバを用いて形成されたループ状の光路を含むファイバリング部を用いて互いに異なる波長を有する第1及び第2の光信号それぞれの干渉光の位相差を求め、この光ファイバリング部上で生じた加振点を特定する光ファイバリング干渉型センサであることを要旨とする。 The intruder detection device according to claim 4 is the intruder detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical fiber ring interference type sensor is a loop-shaped optical path formed using an optical fiber. An optical fiber ring interference that obtains a phase difference between the interference lights of the first and second optical signals having different wavelengths from each other using a fiber ring part including the optical fiber ring part and identifies an excitation point generated on the optical fiber ring part The main point is that it is a type sensor.
本発明によれば、光ファイバリング干渉型センサを用いた侵入者検知装置において、フェンスの設置方向に沿って管を布設し、この中に光ファイバケーブルを挿入配置させたので、雨、風などによる誤振動および鳥などが衝突することによる誤振動、およびこれに伴う誤検知を防止することができるようになる。また管内に光ファイバケーブルを挿入配置させたことで、センサ(光ファイバケーブル)の存在を侵入者に対して認識させ難くすることができる。 According to the present invention, in an intruder detection device using an optical fiber ring interference type sensor, a pipe is laid along the installation direction of a fence, and an optical fiber cable is inserted and disposed therein. This makes it possible to prevent erroneous vibrations due to the occurrence of vibrations, erroneous vibrations caused by the collision of birds and the like, and erroneous detection associated therewith. Further, by inserting and arranging the optical fiber cable in the tube, it is possible to make it difficult for an intruder to recognize the presence of the sensor (optical fiber cable).
また本発明によれば、フェンス下部の地中にダクトを設け、この中に光ファイバケーブルを収容することで、上記効果と同様に、雨、風などによる誤振動、および鳥などが衝突することによる誤振動と、これに伴う誤検知を防止することができる。また管内に光ファイバケーブルを挿入配置させたことで、センサ(光ファイバケーブル)の存在を侵入者に対して認識させ難くすることができる。 According to the present invention, a duct is provided in the ground below the fence, and an optical fiber cable is accommodated in the duct so that, similarly to the above effect, erroneous vibrations due to rain, wind, etc., and birds collide. It is possible to prevent erroneous vibrations caused by and erroneous detection associated therewith. Further, by inserting and arranging the optical fiber cable in the tube, it is possible to make it difficult for an intruder to recognize the presence of the sensor (optical fiber cable).
更に本発明によれば、侵入車輌の検出を行うために、出入口付近の地中に溝を開口し、これを可動式の仕切板で2つに区分けし、一方の溝には低周波振動を高周波振動に変換する材料として脆性材料を充填し、他方の溝には仕切板に接するように光ファイバケーブルを付設することで、低速車輌の通過により生じる低周波振動を高周波振動に変換し、光ファイバケーブルでこの振動を検出することができるようになる。これにより出入口などのフェンスのない箇所の車輌等の侵入を検知することができる。 Further, according to the present invention, in order to detect an intruding vehicle, a groove is opened in the ground near the entrance and is divided into two by a movable partition plate, and low-frequency vibration is generated in one groove. Filling the other groove with a brittle material as a material to convert to high-frequency vibration, and attaching an optical fiber cable so as to contact the partition plate, it converts low-frequency vibration caused by the passage of a low-speed vehicle into high-frequency vibration, This vibration can be detected by the fiber cable. As a result, it is possible to detect the intrusion of a vehicle or the like in a place without a fence such as an entrance / exit.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)〜(e)は侵入者検知装置1の構成を示す図である。ここで図1(a)は、侵入者検知装置1の全体構成図であり、図1(b)は図1(a)の断面構成図である。また図2(c)〜(e)は光ファイバケーブルの他の布設例を示す図である。 1A to 1E are diagrams showing the configuration of the intruder detection device 1. Here, FIG. 1A is an overall configuration diagram of the intruder detection apparatus 1, and FIG. 1B is a cross-sectional configuration diagram of FIG. FIGS. 2C to 2E are diagrams showing other laying examples of the optical fiber cable.
図1(a)に示すように侵入者検知装置1は、、管理区域上に所定間隔で立設される支柱11と、この支柱11間に張設されるフェンス3と、このフェンス3上部の梁に固定される長尺の管7と、この管7の中に挿入配置される光ファイバケーブル5と、この光ファイバケーブル5の端部に接続される光ファイバリング干渉型センサ13とを少なくとも備えている。
As shown in FIG. 1A, the intruder detection device 1 includes a
この侵入者検知装置1の特徴のひとつは、光ファイバリング干渉型センサ13に接続された光ファイバケーブルの全体または一部を円筒状の管7に挿入配置する点にある。
One of the features of the intruder detection device 1 is that the whole or a part of the optical fiber cable connected to the optical fiber ring
ここでフェンス3の梁に沿って設置される管7とは、金属、セラミック、樹脂などからなる円筒状の管である。この管7は、フェンス3の梁に固定金具9にて固定されている。管7の色は、望ましくはフェンス3と同色とする。
Here, the
また光ファイバリング干渉型センサ13とは、特許文献1または非特許文献1に記載の光ファイバリング干渉型センサを用いる。すなわち光ファイバリング干渉型センサとは、少なくとも発光素子(例えばレーザダイオード)と、受光素子(例えばフォトダイオード)と、光分岐結合素子(例えば光カプラ)と、ループ状の光ファイバケーブルで構成されるものである。
As the optical fiber
光源から発せられた伝播光は、光ファイバ内を時計回りに伝播する光と、反時計回りに伝播する光に分岐され光ファイバループを一周し、それぞれの光が再び光分岐結合素子で合波され、受光素子でその干渉光が検出される。このとき、振動・衝撃が加えられていない静的な状態であれば、時計回り光と反時計回り光の光ファイバリング内の光路長は同じであるため、両者の位相差は一定となり、受光素子によって検出される信号は一定となる。 The propagating light emitted from the light source is branched into the light propagating clockwise in the optical fiber and the light propagating counterclockwise and goes around the optical fiber loop, and each light is combined again by the optical branching coupling element. The interference light is detected by the light receiving element. At this time, in a static state where no vibration or impact is applied, the optical path length in the optical fiber ring for clockwise light and counterclockwise light is the same, so the phase difference between them is constant, The signal detected by the element is constant.
一方、光ファイバリング内に振動を加えると、光ファイバに屈折率変化が生じる。このとき受光素子ではこの現象が振動によって位相変調された時計回り光と反時計回り光の干渉光の強度変化として検出されるものである。 On the other hand, when vibration is applied to the optical fiber ring, a change in refractive index occurs in the optical fiber. At this time, in the light receiving element, this phenomenon is detected as a change in intensity of the interference light of the clockwise light and the counterclockwise light phase-modulated by vibration.
上記した原理を備える光ファイバリング干渉型センサ13は、侵入者がフェンス3を乗り越えるときに発生する振動で変化した光路長変動を検出することで侵入者の侵入を検知することができる。このとき光ファイバリング干渉型センサ13のセンサ部である光ファイバケーブルは、人間の力では容易に屈曲しない硬質材料でできた管7に収容されているため、雨、風、鳥などの振動で侵入者と誤検出することがない。従って、従来の光ファイバケーブルを適用した侵入者検知装置に比べて格段に誤検出を低減させることができるようになる。
The optical fiber
尚、図1(b)〜(e)に示した他の布設例としては、図1(b)に示すようにフェンス3の梁に沿って管7を設置する方法、また図1(c)に示すように梁の上に設置する方法、図1(d)に示すように梁の内部の空隙に挿入配置する方法、更に図1(e)に示すように梁に突出板を設け、この突出板の上に載置する方法などが挙げられる。
In addition, as another example of laying shown in FIGS. 1B to 1E, a method of installing the
ここで図1(d)に示した梁内部の空隙に挿入配置する場合は、管7を備えずに直接光ファイバケーブルを空隙に挿入配置するようにしても良い。これにより管7のコストを低減させることができる。
Here, when the optical fiber cable is inserted and arranged in the gap inside the beam shown in FIG. 1D, the optical fiber cable may be directly inserted and arranged in the gap without providing the
このように上記構成から本発明の侵入者検知装置1によれば、管7内に光ファイバケーブル5を挿通しているため、雨、風、鳥などの外的ノイズからの振動等が光ファイバケーブルに伝わるのを抑制させることができる。
As described above, according to the intruder detection device 1 of the present invention, since the
また、管7内に光ファイバケーブル5を収容しているので、外部から光ファイバの存在を認識し難く、光ファイバリング干渉型センサ13が設置されていることが侵入者に気づかれ難くなる。
Further, since the
更に、管7とフェンス3の色を同色にすることにより、外部から光ファイバの存在を更に認識し難くすることができるので、より一層侵入者から気づかれ難くすることができる。
Furthermore, by making the color of the
次に、本発明の第2の実施の形態に係る侵入者検知装置21について説明する。図2(a)〜(d)は侵入者検知装置21の構成を示す図である。ここで図2(a)は、侵入者検知装置21の全体構成図であり、図2(b)は図2(a)の断面構成図である。また図2(c)、(d)は光ファイバケーブルの他の布設例を示す図である。尚、以下本実施の形態の説明において第1の実施の形態と同構成要素は同符号を付し、その説明を省略する。
Next, an
図2(a)に示すように、この侵入者検知装置21は、上記第1の実施の形態において管7の設置位置をフェンス3の上部に固定していたことに代えて、フェンス3の下部に固定する点で第1の実施の形態と異なる。
As shown in FIG. 2 (a), the
ここで図2(b)に示すようにフェンス3の梁の下部に設置される管7は、フェンス3の下部の地中に埋設されている。
Here, as shown in FIG. 2B, the
ここで図2(b)に示した布設方法は、フェンス3の設置方向に沿って地中に溝を掘り、まずこの溝にダクト19を敷設する。そして衝撃伝播用の支持金具17をフェンス3の支柱11に固定し、その一端をダクト19に挿嵌させる。挿嵌された支持金具17の端部は管7の表面に接触するように配置され、常にフェンス3の振動が管7に直接伝達されるようになっている。
Here, in the laying method shown in FIG. 2B, a groove is dug in the ground along the installation direction of the
次いでダクト19内に管7を収容して、更にこの管7に光ファイバケーブル5を挿通させる。これら部品を収容したダクト19を蓋23で封じ、この蓋が外部から分からないように土などでカモフラージュする。
Next, the
衝撃伝播用の支持金具17の設置方法は、上記形態に限らず、支持金具17の一端に第2の衝撃伝播用の支持金具27を更に設け、この第2の支持金具27と管7を直接接触させるようにしても良い。これによりフェンス3が揺れた場合には、その振動が第2の支持金具27を介して管7に伝播される。
The installation method of the impact
尚、ダクト19が埋設される位置は、フェンス3の直下である必要はなく、少なくともフェンス3に生じた振動を物理的に光ファイバケーブル5に伝播することができる程度離れた位置に設けられていれば良い。
The position where the
上記構成によれば、地中に光ファイバケーブルを埋設することで、外部から光ファイバセンサの存在をほとんど知られないようにすることができる。ここで埋設された光ファイバケーブル5に振動を伝達するために、フェンス3に固定された衝撃伝播用の支持金具17をダクト19内に挿嵌し、この支持金具17の一部をダクト19内に収容されている管7に接触するように配置させているので、フェンス3の振動を支持金具17を介して確実に管7及び光ファイバケーブル5に伝達することができる。
According to the above configuration, by burying the optical fiber cable in the ground, the presence of the optical fiber sensor can be hardly known from the outside. In order to transmit vibration to the buried
一方、図2(c)に示した布設方法は、支柱11に直接または間接的に管7を接触させる方法である。図示した構成は、支柱11と管7の間に支持金具25を設け、この支持金具25を介してフェンス3の下部の梁に沿って管7を布設する。図示してないが、管7の所定位置は固定金具でフェンス3に固定されている。尚、図2(c)において管7は、支持金具25を介してフェンス3に布設されているが、これに限らず、直接梁に管7を固定しても良い。
On the other hand, the laying method shown in FIG. 2C is a method of bringing the
また、図2(d)に示した布設方法は、フェンス3下部の梁内部の空隙に光ファイバケーブルを挿入配置する方法である。光ファイバケーブル5は、必ずしも管7に挿通する必要はなく、直接、空隙に挿通させるようにしても良い。これにより管7のコストを低減させることができる。
Further, the laying method shown in FIG. 2D is a method in which an optical fiber cable is inserted and disposed in the gap inside the beam below the
一方、管7を設けた場合は、光ファイバを外気の水分や腐食から保護することができるという効果が得られる。
On the other hand, when the
従って上記構成により、雨、風、鳥などの外的ノイズから光ファイバケーブル5を保護することで、誤検出を抑制することができるという第1の実施の形態と同様の効果が得られる。また第2の実施の形態の特徴として、地中に光ファイバケーブルを埋設することで、第1の実施の形態の場合よりも、より効果的に外部からの認識度を低下させることができるので、侵入者にセンサの存在を認知させ難くなる効果を得ることができる。
Therefore, with the above-described configuration, the same effect as that of the first embodiment can be obtained in which erroneous detection can be suppressed by protecting the
次に、本発明の第3の実施の形態に係る侵入者検知装置31について説明する。図3(a)は侵入者検知装置31の構成を示す図であり、図3(b)は図3(a)に示したC部分の拡大図である。この侵入者検知装置31は、主に、門などの出入口の通路下に設置される侵入者検知装置である。
Next, an
上記第1及び第2の実施の形態では、フェンス3の振動を検知して管理者に報知するものであるが、これをそのまま出入口の通路下に埋設しても、上記実施の形態と同じ作用、効果を得ることはできない。それは一般的に車輌等が低速で通過した際には、光ファイバケーブルの一部を地中に布設しても車輌の通過速度が低速なので伝達される振動が低周波となり、通常、数十Hzを帯域としている光ファイバリング干渉型センサでは感度が低く、検知ができないという問題があるためである。
In the first and second embodiments, the vibration of the
そこで本侵入者検知装置31は、図3(a)、(b)に示すように、車輌が通過する通路下に溝を掘削し、この溝に可動式の仕切板37を垂直に配置して溝を二分割し、この仕切板37により形成された2つの空間のうち、一方の空間には粒状体35を充填し、他方の空間にはこの仕切板37に接するように光ファイバケーブル5を配置する。
Therefore, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
そして粒状体35が充填された溝上には蓋39を配置し、その上から土や砂利を敷いてカモフラージュを行う。また他方の溝上にもゴミや塵が入らないように密閉して、その上からカモフラージュを行う。
Then, a
ここで蓋39には、効率良く粒状体35を押圧するために突起を設けるようにしても良い。突起形状は、図示したよううに断面が矩形状の突起でも、先鋭状の突起でも良い。また突起数も1個に限らず複数個設けるようにしても良い。
Here, a protrusion may be provided on the
尚、図示してないが、この光ファイバケーブル5の端部は、上記実施の形態で説明した光ファイバリング干渉型センサ13に接続されている。
Although not shown, the end of the
また、ここで光ファイバケーブル5は、常に仕切板37の振動伝達を受けるために、仕切板37の可動に伴い同時に可動するように全部または一部が固定されている。
Here, all or part of the
ここで粒状体35とは、低周波振動または静的な力により脆性破壊を生じ、その際に高周波の破砕音が発生するものである。具体的には、砂利、コンクリート、モルタル、レンガ、岩石、ガラス、金属球、硬質プラスチックなどが挙げられる。
Here, the
上記構成によれば、本装置31が埋設された道路上を侵入車輌が低速度で通過したときに、その通過で発生した低周波振動が蓋39を介して粒状体35に伝達される。粒状体35同士が複雑に擦り合って動く、または破砕することにより発生した高周波振動で仕切板37が水平方向に移動し、この仕切板37に接するように配置されていた光ファイバケーブルに高周波振動が伝達される。これにより結果として侵入車輌の有無を検知することができる。
According to the above configuration, when the intruding vehicle passes at a low speed on the road in which the
尚、図示してないが、粒状体35が破裂して仕切板37が水平方向に移動した場合、再度の振動検知に備えて、仕切板37が定位置に戻るような機構が設けられている。これにより連続して車輌の通過がある場合でも、逐次、その状況を検知することができる。
Although not shown, a mechanism is provided to return the
また尚、本実施の形態においては、仕切板37が垂直に配置されているが、仕切板37を水平配置にしても良い。この場合は、仕切板37を介して上下に空間が形成されるので、下方の空間に光ファイバを配置し、上方の空間に粒状体35を充填させる。粒状体35の上には更に蓋を被せて、土などでカモフラージュを行う。この構成によれば、侵入車輌が本装置31の上を通過したときに、ゆっくりとした低周波振動で粒状体35を破裂させ、このエネルギーを高周波振動に変換して仕切板37を可動させて光ファイバケーブルに高周波振動を伝達することができる。これにより侵入車輌が低速で管理区域内に入ってきても、その侵入を検知することができる。
In this embodiment, the
尚、この場合も上記同様に仕切板37が定位置に戻るように、溝の底面と仕切板37を垂直に支持するように巻きネジ等の伸縮材料を介在させ、車輌通過に伴う振動を光ファイバに伝達させつつ、振動が停止すると仕切板が定位置に戻るように構成する。
In this case as well, an elastic material such as a winding screw is interposed so as to support the bottom surface of the groove and the
次に、図4(a)、(b)を参照して、第4の実施の形態に係る侵入者検知装置41の構成を説明する。ここで図4(a)は侵入者検知装置43の全体構成図であり、図4(b)は図4(a)の構成断面図である。尚、以下本実施の形態の説明において第1及び第2の実施の形態と同構成要素は同符号を付し、その説明を省略する。
Next, the configuration of the
この侵入者検知装置41は、第1及び第2の実施の形態においてフェンス3の上部または下部の梁の内側または外側に布設されていた管7の設置方法に代えて、支柱11と支柱11の間に筋向いに管7を設ける点で上記実施の形態と異なる。尚、本実施の形態において、管7は、固定金具41でフェンス3に固定されている。
This
このような構成によれば、上記第1及び第2の実施の形態と同様の効果を得つつ、管7が筋向いに設けられているのでフェンス3の布設方向の強度を上げることができる。このときフェンスの強度を上げつつも、侵入者がフェンス3を乗り越えたときに発生する振動はこれまで通り伝達させることができる。
According to such a configuration, the strength in the laying direction of the
尚、上記第1、第2及び第4の実施の形態で説明した管7及び光ファイバケーブル5の布設方法は、管理区域の監視レベルに応じて、適宜、組み合わせ可能である。これにより上記の1実施形態を適用する場合に比べて、検知の確度を上げ、誤検出の可能性を低減させることができる。また、複数の布設方法を組み合わせることにより、何れか1本の光ファイバケーブルに破断や故障が生じても、他の検出装置が機能しているため、信頼性を向上し、不稼動時間を減少させることができる。
In addition, the laying method of the pipe |
また上記した第1、第2及び第4の実施の形態では、光ファイバリング干渉型センサを適用したが、このセンサに代替して、図5に示す光ファイバリング干渉型センサを適用しても良い。このとき管に収容される光ファイバケーブルは、光ファイバケーブルLa、Lbの4本の光ファイバケーブルが収容される。尚、この光ファイバリング干渉型センサの原理は、特許文献2に詳細が記載されている。 In the first, second, and fourth embodiments described above, the optical fiber ring interference type sensor is applied. However, instead of this sensor, the optical fiber ring interference type sensor shown in FIG. 5 may be applied. good. At this time, the four optical fiber cables of the optical fiber cables La and Lb are accommodated in the optical fiber cable accommodated in the tube. The principle of this optical fiber ring interference type sensor is described in detail in Patent Document 2.
すなわち、この光ファイバリング干渉型センサ51は、2つの異なる波長λ1及びλ2の光信号に基づいて、上記特許文献1で開示された位相差検出処理を用いて振動量を検出する第1及び第2の検出部45a及び45bを備えており、この第1及び第2の検出部45a及び45bは、1つの共有ファイバリングLa、Lbを共有する構成となっている。
That is, the optical fiber
また、この光ファイバリング干渉型センサは、第1及び第2の検出部45a及び45bにより同時に2つの干渉光強度を検出し、検出された2つの干渉光強度に基づいて加振点pの特定、及び/または加振点pでの位相変化量を算出するようになっている。
In addition, the optical fiber ring interference sensor detects two interference light intensities simultaneously by the first and
ここで具体的な作用を説明する。図5に示すように、発光素子1(または光入力端子1)から発光された波長λ1を有する光信号S(λ1)は、光分岐結合素子1によって分岐される。 A specific operation will be described here. As shown in FIG. 5, the optical signal S (λ 1) having the wavelength λ 1 emitted from the light emitting element 1 (or the optical input terminal 1) is branched by the optical branching coupling element 1.
分岐された一方の光信号S(λ1)は、共有ファイバリングLa、Lbを時計回りに伝播する。 One of the branched optical signals S (λ1) propagates clockwise through the shared fiber rings La and Lb.
即ち、光信号S(λ1)は、光路長Lcを有する接続用光ファイバ、波長分割分岐素子1、光路長Laを有するループ状光ファイバ、波長分割分岐素子3、光路長Lgを有する接続用光ファイバ、波長分割分岐素子4、光路長Lbを有するループ状光ファイバ、波長分割分岐素子2及び光路長Leを有する接続用光ファイバをそれぞれ伝播して光分岐結合素子1に入力される。
That is, the optical signal S (λ1) is a connection optical fiber having an optical path length Lc, a wavelength division branching element 1, a loop optical fiber having an optical path length La, a wavelength
一方、光分岐結合素子1により分岐された他方の第1の光信号S(λ1)は、共有ファイバリングを反時計回りに伝播する。 On the other hand, the other first optical signal S (λ1) branched by the optical branching coupling element 1 propagates counterclockwise in the shared fiber ring.
即ち、分岐された他方の光信号S(λ1)は、光路長Leを有する接続用光ファイバ、波長分割分岐素子2、ループ状光ファイバ、波長分割分岐素子4、光路長Lgを有する接続用光ファイバ、波長分割分岐素子3、ループ状光ファイバ、波長分割分岐素子1、及び光路長Lcを有する接続用光ファイバをそれぞれ伝播して光分岐結合素子1に入力される。
That is, the other branched optical signal S (λ1) is a connection optical fiber having an optical path length Le, a wavelength division branch element 2, a loop optical fiber, a wavelength division branch element 4, and a connection light having an optical path length Lg. The fiber, the wavelength
この結果、光分岐結合素子1を介して分岐された2つの光信号は、共有ファイバリング(光路長Lc+La+Lg+Lb+Le)を時計回りと反時計回りにそれぞれ伝播した後、光分岐結合素子1によって結合(合波)されて受光素子1に入力され、干渉光の強度(干渉光の強度を表す電気信号)として検出される。 As a result, the two optical signals branched through the optical branching and coupling element 1 propagate through the shared fiber ring (optical path length Lc + La + Lg + Lb + Le) clockwise and counterclockwise, respectively, and then are coupled (combined by the optical branching and coupling element 1). And is input to the light receiving element 1 and detected as the intensity of interference light (an electric signal indicating the intensity of interference light).
同様に、発光素子2から発光された波長λ2を有する光信号S(λ2)は、光分岐結合素子2によって分岐され、分岐された一方の光信号S(λ2)は、共有ファイバリングを時計回りに伝播(光路長Lf+Lb+Ld+La+Lh)して、光分岐結合素子2に入力され、分岐された他方の光信号S(λ2)は、共有ファイバリングを波時計回りに伝播(光路長Lh+La+Ld+Lb+Lf)して、光分岐結合素子2に入力される。 Similarly, the optical signal S (λ2) having the wavelength λ2 emitted from the light emitting element 2 is branched by the optical branching coupling element 2, and one branched optical signal S (λ2) rotates clockwise through the shared fiber ring. (The optical path length Lf + Lb + Ld + La + Lh) and the other optical signal S (λ2) branched and input to the optical branching coupling element 2 propagates in the shared fiber ring in the clockwise direction (optical path length Lh + La + Ld + Lb + Lf) Input to the branch coupling element 2.
そして、この反時計回り伝播光及び時計回り伝播光は、光分岐結合素子2によって結合(合波)されて受光素子2に入力され、干渉光の強度(干渉光の強度を表す電気信号)として検出される。 Then, the counterclockwise propagation light and the clockwise propagation light are coupled (combined) by the optical branching and coupling element 2 and input to the light receiving element 2 to obtain interference light intensity (an electric signal representing the interference light intensity). Detected.
このとき、受光素子1で観測される干渉光C(λ1)(時計回り伝播光と反時計回り伝播光)の位相差θ1は、下式(1)で表される。 At this time, the phase difference θ1 of the interference light C (λ1) (clockwise propagation light and counterclockwise propagation light) observed by the light receiving element 1 is expressed by the following expression (1).
[数1]
θ1(t)=φ1{t−(Lp+Lc+Lj )・n/c}
−φ1{t−(La−Lp+Lg+Lb+Le+Lj )・n/c}
+θ10 ・・・(1)
また、受光素子2で観測される干渉光C(λ2)(時計回り伝播光と反時計回り伝播光)の位相差θ2も、下式(2)で表される。
[Equation 1]
θ1 (t) = φ1 {t− (Lp + Lc + Lj) · n / c}
−φ1 {t− (La−Lp + Lg + Lb + Le + Lj) · n / c}
+ Θ10 (1)
Further, the phase difference θ2 of the interference light C (λ2) (clockwise propagation light and counterclockwise propagation light) observed by the light receiving element 2 is also expressed by the following equation (2).
[数2]
θ2(t)=φ2{t−(Lp+Ld+Lb+Lf+Lm )・n/c}
−φ2{t−(La−Lp+Lh+Lm )・n/c}+θ20 ・・・(2)
ここで、φ1及びφ2は、それぞれ加振点pにおける光信号S(λ1)及び光信号S(λ2)それぞれの位相変動量であり、θ10及びθ20は、それぞれ位相差θ1及びθ2の静的状態の初期位相差である。また、Ljは、光分岐結合素子1と受光素子1との間の光路長であり、Lmは、光分岐結合素子2と受光素子2との間の光路長である。
[Equation 2]
θ2 (t) = φ2 {t− (Lp + Ld + Lb + Lf + Lm) · n / c}
-Φ2 {t- (La-Lp + Lh + Lm) · n / c} + θ20 (2)
Here, φ1 and φ2 are the phase fluctuation amounts of the optical signal S (λ1) and the optical signal S (λ2) at the excitation point p, respectively, and θ10 and θ20 are the static states of the phase differences θ1 and θ2, respectively. Is the initial phase difference. Lj is the optical path length between the optical branching coupling element 1 and the light receiving element 1, and Lm is the optical path length between the optical branching coupling element 2 and the light receiving element 2.
更に、φ1とφ2は同一の光路長変動によって起こるため、
[数3]
λ1φ1=λ2φ2 ・・・(3)
となる。
Furthermore, since φ1 and φ2 are caused by the same optical path length variation,
[Equation 3]
λ1φ1 = λ2φ2 (3)
It becomes.
光ファイバリング干渉型センサの構成(測定系)が決定すれば、上式(1)〜(3)おける未知数は、波長分割分岐素子1から加振点pまでの距離Lp、位相変動量φ1及びφ2のみ、即ち、3未知数であるため、上記(1)〜(3)の3つの連立方程式を解くことにより、波長分割分岐素子1から加振点pまでの距離Lp、光信号S(λ1)及び光信号S(λ2)の位相変動量φ1及びφ2をそれぞれ求めることができる。 If the configuration (measurement system) of the optical fiber ring interference sensor is determined, the unknowns in the above formulas (1) to (3) are the distance Lp from the wavelength division branching element 1 to the excitation point p, the phase fluctuation amount φ1, and Since only φ 2, that is, 3 unknowns, by solving the three simultaneous equations (1) to (3), the distance Lp from the wavelength division branch element 1 to the excitation point p, the optical signal S (λ 1) And phase fluctuation amounts φ1 and φ2 of the optical signal S (λ2) can be obtained, respectively.
この光ファイバリング干渉型センサ51を適用することにより、加振点を精度良く検出することができる。すなわち、第1の実施の形態に適用したセンサとして比較して異なる点は、第1の実施の形態は何者かが侵入したことを検知することはできるが、どの位置から侵入されたかは検知することはできない。しかし図5に示した光ファイバリング干渉型センサ51を適用すれば侵入経路を精度良く特定することができる。
By applying this optical fiber ring
次に、図6を参照して、上記第1乃至第4の実施の形態で説明した侵入者検知装置の配置例を示す。 Next, an arrangement example of the intruder detection device described in the first to fourth embodiments will be described with reference to FIG.
図6に示す管理区域は港湾を想定している。このような場所では、管理区域の一部が岸壁のためフェンス3を直線状に布設する箇所と、ある特定区域を包囲するようにフェンスを布設する箇所とに分けられる。直線状に布設する場合には、図5に示した光ファイバリング干渉型センサ51を適用するのが好ましい。これにより広大な敷地の周囲であっても、侵入者の侵入経路を特定し易くなる。
The management area shown in FIG. 6 assumes a port. In such a place, since a part of the management area is a quay, it is divided into a place where the
一方、ある特定の区域を包囲するために環状にフェンス3を布設する場合には、第1、第2及び第4の実施の形態に示した侵入者検知装置の何れか、またはこれらの組に合わせで布設を行うことで信頼性の高い検知を実現することができる。また車輌の出入口には、従来の施錠に加えて、通過路の下に第3の実施の形態で示した侵入者検知装置31を埋設する。
On the other hand, when the
1、21、31、43…侵入者検知装置
3…フェンス
5…光ファイバケーブル
7…管
9…固定金具
11…支柱
13…光ファイバリング干渉型センサ
17、25、27…支持金具
19…ダクト
23…蓋
35…粒状体
37…仕切板
39…蓋
41…固定金具
51…光ファイバリング干渉型センサ
101…侵入者検知装置
103…フェンス
105…検知用ワイヤ
107…監視用ITVカメラ
109…インターロック装置
111…電源ケーブル
113…電源盤
1, 21, 31, 43 ...
Claims (4)
前記光ファイバは、監視区域を包囲するフェンスの上部または下部の梁に沿って布設され、且つ該光ファイバの全部または一部は円筒状の管の中に収容されていることを特徴とする侵入者検知装置。 An optical branching and coupling element is connected to the end of a loop-shaped optical fiber laid so as to surround the monitoring area, and the light emitted from the light source is incident on the end of the optical fiber to pass through the optical fiber. An intruder detection device having an optical fiber ring interference type sensor that calculates an excitation point applied on an optical fiber from a difference in time change of the optical path length of the propagation light after propagating clockwise and counterclockwise Because
Intrusion characterized in that the optical fiber is laid along the upper or lower beam of the fence surrounding the surveillance area, and all or part of the optical fiber is housed in a cylindrical tube Person detection device.
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