JP2001221684A - 光ファイバケーブルを用いた振動検出判定方法及び振動検出判定装置並びに振動検出判定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 監視対象領域でに落石、砂利等による加振を
できるだけ大きく捉えて、かつ現場側に電力供給を必要
としないで、外因による加振の種類を容易に正確に検知
できて通報する。 【解決手段】 光ファイバケーブル２の干渉の変化の振
動信号が一定時間毎にサンプリングされて得られたデー
タｈｉがメモリ５に収集される毎に、そのデータｈｉの
最大値を読み、この最大値が予め記憶されている基準し
きい値Ｖｏ以上のときに、そのデータｈｉを検知データ
ｈｉとして抽出する検知データ抽出処理６と、検知デー
タ抽出処理６が抽出した検出データｋｉのレベル（電
圧）と予め記憶しているメモリ８（ＲＯＭ）の各種しき
い値Ｖｉ（砂利のしきい値Ｖ１、石のしきい値Ｖ２、出
水のしきい値Ｖ３…）と比較して外因による振動（崩
落）の種類を判定して知らせる判定処理７とを有する判
定演算処理部１０（コンピュータ；ＣＰＵ）を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ループ状の光ファ
イバケーブルを監視対象領域に敷設し、この監視対象領
域における外因の加振の種類を判定して知らせる光ファ
イバケーブルを用いた振動検出判定方法及び振動検出判
定装置並びに振動検出判定システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバに変形が与えられることによ
り光の伝搬特性が大きく変化する特性を利用して土砂崩
れ検査装置を構成したものがある。

【０００３】例えば、図２２の特許公報第２５８５１６
９号に記載の土砂崩れ検出装置は、干渉性の高い光を発
光する光源１ａと、この光源１ａの光の波長とは異なる
波長を持つ干渉性が低い光を発光する光源１ｂと、これ
らの光源１ａと光源１ｂの光を合波する合波器１ｃと、
合波器１ｃから得られる重畳光を２つの光路に分岐する
光カプラ１ｄ、１ｅと、この光カプラ１ｄ、１ｆで分岐
された２つの光路に接続され被監視部分に敷設すべき２
本の光ファイバＡ、Ｂと、この２本の光ファイバＡ、Ｂ
を通じて得られる干渉性の高い光の位相差の変化を測定
する光干渉検出器１ｆと、分波器１ｇによって取り出さ
れた２本の光ファイバＡ、Ｂを通じて得られた上記干渉
性の低い光の損失量を測定する損失検出器１ｈとから構
成されている。

【０００４】すなわち、監視すべき場所に２本の光ファ
イバＡ、Ｂを敷設し、この２本の光ファイバＡ、５に干
渉性の高い光アと、干渉性の低い光イを伝搬させ、光フ
ァイバを伝搬した干渉性の高い光アの位相の変化を光干
渉計によって監視させると共に、光ファイバＡ、Ｂを伝
搬した干渉性の低い光イの伝送損失の変化を光損失検出
器１ｈによって検出する、いわばマッハツェンダ干渉計
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
土砂崩れ検出装置（マッハツェンダ干渉計方式）を用い
た場合、２本のファイバに同様な振動が加わった場合、
光ファイバ中の光の位相にも同様な変調がそれぞれ加わ
るため、受信部側のカプラで干渉させた光は、その差分
しか再生できない。

【０００６】このため、その振動を再生しても非常に微
弱なレベルになって、観測不能となる場合があるという
課題があった。

【０００７】特に、土砂崩れ、落石の兆候を監視する場
合は、その兆候は小さな石の落石、微量の土砂、濁流等
であるから上記のような土砂崩れ検出装置では検出した
振動レベルが非常に微弱なため、土砂崩れ、落石の兆候
を確実に捉えることができないという課題があった。

【０００８】つまり、上記のような土砂崩れ検出装置
（マッハツェンダ干渉計方式）は２本の光ファイバＡ、
Ｂを伝搬する光の到達率でのみ土砂崩れを検出するもの
であるから、外因による振動の種類（土砂、小石、大き
な石又は濁流等）を判断できないので土砂崩れ、岩盤の
崩落等の兆候を容易に判断することができないという課
題があった。

【０００９】また、上記のような土砂崩れ検出装置（マ
ッハツェンダ干渉計方式）は、２本お光ファイバを用
い、この２本の光ファイバの両端に光カプラをそれぞれ
設けなければ成らないので高価な光カプラを余分に必要
とするという課題があった。

【００１０】また、上記のような土砂崩れ検出装置（マ
ッハツェンダ干渉計方式）は、光源１、２からの光ア、
イを合波器で合波しているので、光源を余分に必要とす
るという課題があった。

【００１１】一方、また、上記のような土砂崩れ検出装
置（マッハツェンダ干渉計方式）は図２３に示すように
受信側と送信側とを分けて使用することも考えられる。

【００１２】このように分けて使用した場合は、送信側
まで電力供給が必要となるから新たに電力供給用のケー
ブルを敷設しなければならない場合がある。

【００１３】本発明は以上の課題を解決するためになさ
れたもので、監視対象領域でに落石、砂利等による加振
をできるだけ大きく捉えて、かつ現場側に電力供給を必
要としないで、外因による加振の種類を容易に正確に検
知できて通報できる光ファイバケーブルを用いた振動検
出判定方法及び振動検出判定装置並びに振動検出判定シ
ステムを得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の振動
検出判定方法は、ループ状の光ファイバの少なくとも一
部が収用された光ファイバケーブルを監視対象領域に敷
設して、前記ループ状の光ファイバの両端から光を入射
させ、前記光ファイバ内を伝搬してきた右回りの光と逆
回りの光との合波信号に基づいて加振を判定する光ファ
イバケーブルを用いた振動検出判定方法において、前記
合波信号から前記監視対象領域において前記光ファイバ
ケーブルに加えられた加振信号を抽出し、少なくとも該
加振信号のレベルと予め記憶されている前記監視対象領
域における外因の種類を判別するための各種しきい値と
の比較で、前記監視対象領域で発生した前記外因の加振
の種類を判別することを要旨とする。

【００１５】実施態様によれば、外因の加振の種類を判
別は、前記監視対象領域での石、砂利、出水の外因名
と、この外因名に統計的な石、砂利、出水等の各種しき
い値、波形幅、所定時間あたりの回数を前記外因の加振
の種類を判別するためのパラメータとして前記外因名と
対応させて複数種、記憶しておく。

【００１６】そして、前記光ファイバケーブルの加振信
号のしきい値、波形幅、発生回数を前記加振信号の特徴
データとして求め、この特徴データと前記記憶されてい
る各種パラメータと比較し、一致したパラメータの外因
名を知らせる。

【００１７】本発明の請求項２の振動検出判定装置は、
ループ状の光ファイバの少なくとも一部が収納されて光
ファイバケーブルであって、少なくともその一部が監視
対象領域に敷設されている光ファイバケーブルを用いた
振動検出判定装置であって、前記ループ状の光ファイバ
の両端から光を入射させ、前記光ファイバ内を伝搬して
きた右回りの光と逆回りの光との合波信号に基づいて加
振を判定する光ファイバケーブルを用いた振動検出判定
装置において、前記合波信号から前記監視対象領域にお
ける前記光ファイバケーブルに加えられた加振信号を抽
出する手段と、前記抽出された加振信号と、予め記憶さ
れている前記監視対象領域における外因の種類を判別す
るための各種しきい値との比較で、前記監視対象領域で
発生した前記外因の加振の種類を判別する手段とを備え
たことを要旨とする。

【００１８】実施態様によれば、前記外因の加振の種類
を判別は、前記監視対象領域での石、砂利、出水の外因
名と、この外因名に統計的な石、砂利、出水等の各種し
きい値、波形幅、所定時間あたりの回数を前記外因の加
振の種類を判別するためのパラメータとして前記外因名
と対応させて複数種、記憶しておく。

【００１９】そして、前記光ファイバケーブルの加振信
号のしきい値、波形幅、発生回数を前記加振信号の特徴
データとして求め、この特徴データと前記記憶されてい
る各種パラメータと比較し、一致したパラメータの外因
名を知らせる。

【００２０】また、前記合波信号を検出し、該合波信号
に急激なピークが現れた後に、前記合波信号の直流レベ
ルが基準値以下に低下したとき前記光ファイバケーブル
の断線と判定し、該判定結果を知らせる手段とを備え
る。

【００２１】請求項３の振動検出判定装置は、前記光フ
ァイバケーブルは、少なくともその一部が振動検知用部
材に取り付けられていることを要旨とする。

【００２２】請求項４の振動検出システムは、ループ状
の光ファイバの少なくとも一部が収納された検知用の光
ファイバケーブルを監視対象領域に敷設し、前記ループ
状の光ファイバの一方に接続された光分岐結合装置と振
動検出装置から成る光ファイバケーブルを用いた振動検
出判定システムである。

【００２３】前記振動検出装置は発光素子と受光素子と
からなる。また、前記光分岐結合装置の他方と前記発光
素子と受光素子との間は入射用の光ファイバと受光用の
光ファイバとを収納した信号伝送用ファイバケーブルに
接続されてなる。

【００２４】前記発光素子からの光は入射用の光ファイ
バを介して光分岐結合装置に入力させて前記ループ状の
光ファイバに右回りの光と左回りの光に分岐して入力さ
せ、前記ループ状の光ファイバから戻ってきた右回りと
左回りの光を前記光分岐結合装置で合波させて、その合
波信号を前記受光用の光ファイバを介して前記受光素子
に受光させ、この受光素子からの前記合波信号より、前
記監視対象領域において前記検知用の光ファイバケーブ
ルに加えられた加振信号を抽出することを要旨とする。

【００２５】実施態様によれば、前記振動検出装置が前
記光ファイバケーブルを正方向及び逆方向に伝搬してき
た両方の加振信号の時間差を求め、この時間差と前記光
ファイバケーブルの全長とから前記外因を受けた前記光
ファイバケーブルの監視対象領域の位置を求め、この位
置を知らせる。

【００２６】請求項５の振動検出装置は、ネットワーク
に接続され、振動検出装置の検出結果を 前記ネットワ
ークを介してセンターに送信する通信手段に接続されて
いることを要旨とする。

【００２７】すなわち、前記監視所の各振動検出装置
は、前記監視区間を選択し、該選択した監視区間の前記
光ファイバケーブルに接続されている光分岐結合装置に
対して光りを伝搬させて受光する手段を備える。

【００２８】

【発明の実施の形態】＜実施の形態１＞図１は実施の形
態１の振動種類判定装置の概略構成図である。図１の振
動種類判定装置１は、監視対象領域Ａ（実施の形態では
防護堰堤がある例とする）の下（例えば道路）を通して
ループ状に折り返して敷設された光ファイバケーブル２
の両端を接続してなるもので、特願平１１−７０８６３
に記載されたループ型光ファイバ干渉センサの原理を応
用したものである。図２は振動種類判定装置１の詳細構
成図である。

【００２９】この光ファイバケーブル２は、直接埋設、
塩ビパイプ中を敷設又は鉄パイプ中を敷設（土中に埋設
又は剥き出し）されている。また、光ファイバケーブル
２のループ部（点線で示す箇所）に光遅延素子３を設け
てもよい。

【００３０】前述の振動種類判定装置１では、発光素子
で発光して二つの光に分岐して、分岐した方の光ａを光
ファイバケーブル２の光路Ａから入射させると共に、分
岐した他方の光ｂを光ファイバケーブル２の光路Ｂから
入射させ、光ファイバケーブル２を右回り及び逆回り伝
搬して戻ってき光ａ、ｂの合波して受光素子に受光させ
る。

【００３１】そして、この受光素子から出力される合波
光の電気信号データは、光ファイバケーブル２の変化に
対応するので、このデータを、監視対象領域Ａの崩落
（土砂崩れ、石、出水等）の検知データｋｉとして抽出
し、この検知データＫｉのレベルで崩落の種類（砂利、
石、出水等）を判定して知らせる。

【００３２】すなわち、振動種類判定装置１は、図２に
示すように、少なくとも光ファイバケーブル２の干渉の
変化の振動信号が一定時間毎にサンプリングされて得ら
れたデータｈｉがメモリ５に収集される毎に、そのデー
タｈｉの最大値を読み、この最大値が予め記憶されてい
る基準しきい値Ｖｏ以上のときに、そのデータｈｉを検
知データｈｉとして抽出する検知データ抽出処理６と、
検知データ抽出処理６が抽出した検出データｋｉのレベ
ル（電圧）と予め記憶しているメモリ８（ＲＯＭ）の各
種しきい値Ｖｉ（砂利のしきい値Ｖ１、石のしきい値Ｖ
２、出水のしきい値Ｖ３…）と比較して外因による振動
（崩落）の種類を判定して知らせる判定処理７とを備え
た判定演算処理部１０（コンピュータ；ＣＰＵ）を備え
ている。また、この判定演算処理部１０は、メモリ８に
記憶されている基準しきい値Ｖｏ、砂利のしきい値Ｖ
１、石のしきい値Ｖ２、出水のしきい値Ｖ３…を入力さ
れたしきい値に更新する設定変更処理９とを備えてい
る。

【００３３】（振動種類判定装置１の詳細構成）図２に
示すように、振動種類判定装置１は、光ａを発光する発
光素子１４と、発光素子１４からの光ａをアイソレータ
１５を介して入力した光ａ及び光ファイバケーブル２を
伝搬してきた光ａ、ｂを分岐、結合する光分岐結合素子
１６と、合成光を受光して電気信号に変換する受光素子
１７と、受光素子１７からの受光信号を増幅する増幅回
路１８と、光分岐結合素子１６と光ファイバケーブル２
の光路Ａとを接続するための光コネクタ１９と、光分岐
結合素子１６の他端と光ファイバケーブル２の光路Ｂと
を接続するためのコネクタ２１とを備えている。

【００３４】前述の光分岐素子２０は、光分岐素子１６
で分岐された光ｂを分岐せずに光コネクタ２１側に出力
すると共に、光コネクタ２２からの光ａを受光素子２２
側と光分岐素子１６側に分岐する。

【００３５】この光分岐素子１６と光分岐素子２０と受
光素子２２とを結ぶ光路を光の干渉が起こらない光路Ｃ
と称する。

【００３６】また、この光路Ｃに設けられた受光素子２
２には増幅回路２３が接続されている。そして、増幅回
路２３の出力には、受光素子１７からの受光信号を増幅
する増幅回路１８の受光強度を調整（ゲイン調整）する
増幅率制御回路２４（ＡＧＣ）が接続されている。

【００３７】さらに、増幅回路１８、２２の出力には、
図示しないフィルタ、Ａ／Ｄ等を介して判定演算処理部
１０が接続されている。

【００３８】判定演算処理部１０（ＣＰＵ）には、収集
した波形を外部に送出するための波形出力端子２６と、
振動の種類に応じた判定結果を警報するための警報スピ
ーカ２７と、判定結果に応じた警報を表示で知らせるた
めのＬＥＤ２９ａ、２９ｂとが接続されている。

【００３９】次に、メモリ８に記憶される各種しきい値
Ｖｉの根拠を図３を用いて説明する。

【００４０】図３の（ａ）は、光ファイバケーブル２を
鉄パイプに等した状態で埋設し、石を地面に落としたと
きの増幅回路１８からの出力波形である。

【００４１】図３の（ｂ）は、光ファイバケーブル２を
埋設した状態で砂利を地面に落としたときの波形であ
る。

【００４２】すなわち、これらの図面に示すように、石
と砂利とでは波形が相違している。石を落としたとき
は、図３の（ａ）に示すように、割合と幅が大きな複数
のピーク波形が数秒続く。また、砂利の場合は図３の
（ｂ）に示すように、石の波形に対して、幅が狭く、か
つピーク波形のレベルも低い波形であり、その継続時間
も短い。

【００４３】このような、石、砂利、水等の波形等を実
験等で複数収集すると、砂利、石等に応じた最適なしき
い値Ｖｉを決定することができる。例えば、図４に示す
ように砂利の波形では黒の横線レベルを、砂利と判定す
るためのしきい値とする。

【００４４】上記のように構成された実施の形態１の振
動種類判定装置１は、発光素子１４から光分岐素子１６
で分岐して光路Ａと光路Ｂを経た光ａを、光分岐素子２
０で分岐して光路Ｃを経て受光素子２２に入力させて、
光路Ａと光路Ｂを経てきた光のレベルを測定する。

【００４５】すなわち、増幅回路２３が光路Ａと光路Ｂ
を経てきた光のレベルを検知し、増幅率制御回路２４が
このループ状光ファイバでの損失を受けた光のレベルに
対応した増幅率を増幅回路１８に設定する。つまり、こ
のループ状光ファイバの損失が変化しても増幅率が一定
になるようにゲイン調整する。

【００４６】これによって、ループ状光ファイバの長さ
や損失が変化しても、微弱な信号が受光素子１７に受光
されて増幅回路１８に送出されてもほぼ一定の所望の振
幅（強度）レベルを得ることができるようにしている。

【００４７】そして、地震又は地盤の緩み、雨等によっ
て監視対象領域Ａから石、砂利等が地面に落ちると、光
ファイバケーブル２を通る光は、この落下によって位相
変化を起こして伝搬する。

【００４８】この石、砂利の落下に伴って、位相変化を
起こした光ａ、ｂが光分岐素子１６を介して、受光素子
１７に受光されて、増幅回路１８によって増幅される。

【００４９】すなわち、光ファイバ中を時計回りと反時
計回りで光を伝搬させ、前述の落下によって、伝搬して
きた光ａ、ｂの位相変化が生じる。そして、この光ａ、
ｂが戻ってきて分岐結合素子１６によって合波されて、
その位相変化に対応した干渉光が生ずるので、干渉光を
受光した受光素子１４から出力されてこの出力信号が増
幅回路１８に送出される。

【００５０】そして、この増幅回路１８の出力信号から
ノイズ等がのぞかれて前記の位相変化に対応する信号が
得られるのでその信号をデジタル変換されたデータｈｉ
として判定演算処理部１０に入力する。

【００５１】振動種類判定装置１は、石、砂利等によっ
て発生したデータｈｉをサンプリングしてメモリ５に収
集する。

【００５２】検知データ抽出処理６は、このデータｈｉ
の最大値を読み、この最大値が予め記憶されている基準
しきい値Ｖｏ（ノイズ等と区別するためのしきい値）以
上のときに、そのデータｈｉを検知データｈｉとして抽
出する。

【００５３】判定処理７は、検知データ抽出処理６が抽
出した検出データｋｉのレベルと予め記憶しているメモ
リ８の各種しきい値Ｖｉ（砂利のしきい値Ｖ１、石のし
きい値Ｖ２、出水のしきい値Ｖ３…）と比較して外因に
よる振動（崩落）の種類を判定して知らせる。

【００５４】例えば、砂利のしきい値Ｖ１を越えて石の
しきい値Ｖ２以上のときには、石が落ちたと判定する。
しきい値Ｖ２以下でしき値Ｖ１以上のときは砂利と判定
する。

【００５５】そして、砂利と判定したときは、表示回路
２８を用いてＬＥＤ２９ａのみを表示する共に、警報ス
ピーカ２７から低レベルのブザー音を発生させる。すな
わち、崩落注意を知らせる。

【００５６】また、石と判定したときは、表示回路２８
を用いてＬＥＤ２９ａ、２９ｂの両方を表示する共に、
警報スピーカ２７から高レベルのブザー音を発生させ
る。すなわち、崩落警報であることを知らせる。従っ
て、人手を介することなく広範囲に渡って土砂崩れ、落
石等を監視できる。

【００５７】＜実施の形態２＞図５は実施の形態２の振
動種類判定装置３１の概略構成図である。この振動種類
判定装置３１は、判定演算処理部３２を除いて実施の形
態１の図２と同様な発光素子１４、光コネクタ１９、２
１、光分岐結合素子１６、２０、増幅回路等をの構成を
備えている。

【００５８】図５の振動種類判定装置３１の判定演算部
３２は、実施の形態１と同様なメモリ５、検知データ抽
出処理６を備えると共に、本実施の形態２の判定処理３
３とメモリ３４とを備える。

【００５９】メモリ３４には、砂利と判定するための各
種判定テーブル３４ａ、３４ｂ…を備えている。

【００６０】例えば、判定テーブル３４ａには、砂利と
判定するための検知データｋｉの幅ｄ１、しきい値Ｖ
１、継続時間ｔｐ１、回数ｐｔ１等が記憶されている。

【００６１】また、判定テーブル３４ｂには、石と判定
するための検知データｋｉの幅ｄ２、しきい値Ｖ２、継
続時間ｔｐ２、回数ｐｔ２等が記憶されている。

【００６２】判定処理３３は、検知データｋｉが入力し
たとき、所定時間内において入力した各検知データｋｉ
の幅（平均）及びレベル（平均）及び個数を求め、こら
の幅、レベル、個数を満足している判定テーブルをメモ
リ３４から検索する。そして、検索した判定テーブルか
ら砂利、石、出水等と判定し、砂利と判定したときは、
表示回路２８を用いてＬＥＤ２９ａのみを表示する共
に、警報スピーカ２７から低レベルのブザー音を発生さ
せる。すなわち、崩落注意を知らせる。

【００６３】また、石と判定したときは、表示回路２８
を用いてＬＥＤ２９ａ、２９ｂの両方を表示する共に、
警報スピーカ２７から高レベルのブザー音を発生させ
る。すなわち、崩落警報であることを知らせる。

【００６４】なお、上記実施の形態１、２では光ファイ
バケーブル２をパイプを等して埋設又はパイプを等して
地面に直接配置して説明したが図６に示すように、監視
対象領域Ａに所定の大きさの金網等の検知板３６を敷設
し、この検知板３６に光ファイバケーブル２（パイプ等
を通す）を固定金具で取り付けてもよい。

【００６５】このようにすると、光ファイバケーブル２
に小石が当たる前に単に検知板３６に小石が当たっただ
けで、検知板３６の全体にその振動が伝わるので、砂
利、石等の崩落の兆候をより顕著に検出できることにな
る。

【００６６】なお、本発明においては１心の光ファイバ
をループ状に折り返して、その光ファイバの両端を光分
岐素子１６に接続する必要があるが、当該検知区間の光
ファイバケーブル２（例えば検知板３６上の光ファイバ
ケーブル２）に前記の光ファイバが１心だけ収容されて
いてもよいし、折り返した２心とも収容されていてもよ
い。

【００６７】更に、図１４に示すように、監視対象が複
数箇所に分散しているときは、その間に１結合の２心の
光ファイバケーブル２をはりめぐらせて、監視箇所毎に
検知板３６を設置してもよい。

【００６８】なお、実施の形態１、２において、光分岐
結合素子２０、受光素子２２、増幅回路２３、増幅率制
御回路２４はゲイン調整系であるが、本発明の振動検出
に必ずしも必須な要素ではないので省略することもでき
る。その場合光分岐結合素子１６の光分岐結合素子２０
側の分岐は、光コネクタ２１に接続される。

【００６９】＜実施の形態３＞図７は実施の形態３の振
動種類判定装置の概略構成図である。図７の振動種類判
定装置４０は、土砂崩れ、落石等によって地形が変化し
て光ファイバケーブル２が大きく変形したり、或いは断
線した場合を検知して通報する機能を備えたものであ
る。

【００７０】すなわち、図７に示すように実施の形態１
と同様な発光素子１４、増幅回路１８、増幅率制御回路
２４等を備えている。ただし、光分岐素子２０ａは分岐
比が１０：１にされている。

【００７１】また、判定演算処理部４１（ＣＰＵ）は、
上記実施の形態１、２の各処理に加えて、受光素子１７
からの出力信号をＡ／Ｄ（図示せず）を介して入力し、
この出力信号にピーク波形が存在した後に、その出力信
号のレベルが低下したときに光ファイバケーブル２の断
線と判定する断線判定処理４２と、増幅回路１からの出
力信号の損失率が損失率算出処理（図示せず）が求めら
れたとき、その損失率と予め記憶されているケーブル変
形を判断するための損失率ｍｉと比較し、この損失率ｍ
ｉに求めた損失率が到達したときに光ファイバケーブル
２の変形と判定する変形判定処理４３とを備えている。

【００７２】これらの、断線判定処理４２、変形判定処
理４３は、変形又は断線を判定したときは、表示回路２
８を用いて例えばＬＥＤ２９ｃ、警報スピーカ２７から
実施の形態１又は２とは異なる種類のブザー音を発生さ
せる。

【００７３】すなわち、実施の形態３は、図８に示すよ
うに、受光素子１７からの出力信号にピーク波形が存在
した後に、直流レベルが低下したときに断線と判断す
る。

【００７４】一般に増幅回路１８、フィルタは受光素子
１７からの出力信号の交流成分（干渉変化が生じた波
形）のみを後段に送出している。

【００７５】すなわち、正常な状態では（例えば落石等
がない状態）ではコンピュータ側には、常に一定レベル
の直流が入力している。つまり、正常であっても断線が
あっても、干渉変化がなければ常に一定レベルの出力で
あるから断線を検出することができない。

【００７６】そこで、本実施の形態３では、図８に示す
ように、断線判定処理４２が受光素子１７からの出力信
号を直接モニタ（実際はＡ／Ｄ等を介している）し、ピ
ークを検出した後に、直流レベルが低下があるかどうか
を判定して断線と判定する。

【００７７】これは、断線時においては、一瞬干渉の変
化が発生し、また直接受光素子１７の出力をモニタして
いる場合は、断線に伴って出力信号のレベルが低下する
ためである。

【００７８】＜実施の形態４＞図９は実施の形態４の外
因による振動検出通報システムの概略構成図である。こ
の外因による振動検出通報システム（以下単に振動検出
通報システムという）は、検知装置５０側に光分岐結合
素子を備えないで、検知区間（落石、崩落）側に複数の
光分岐結合素子を備えた光分岐結合装置５１を設けてい
る。この検知区間には検知板３５を設けているが、検知
板３５を設けないで、実施の形態１と同様に光ファイバ
ケーブル２を地中に埋設、剥き出しにしてもよい。

【００７９】また、光ファイバケーブル２の折り返し箇
所には光ファイバケーブルループの中点付近では位相変
化を検知しにくくなるので、それを防止するためにドラ
ム等に光ファイバを巻いた光遅延装置３ａを設けてい
る。

【００８０】また、光分岐結合装置５１からは、数キロ
離れた設置した検知装置５０に接続される光ケーブル５
４が敷設されている。

【００８１】すなわち、実施の形態４は、限定された検
知区間で検知できるよう、検知用の光ファイバケーブル
２と信号伝送用の光ケーブル５４とを分離して、検知装
置５０側に光分岐素子を設けないで光ファイバケーブル
の途中（例えば光ケーブル接続用でクロージャ５２内）
に設ける。

【００８２】このようにすると、光分岐結合装置５１を
検知区間の近くのクロージャ５２内に設置して、光ファ
イバケーブル２及び光ケーブル５４に接続するだけで、
わざわざ検知装置５０を現場にもっていかなくとも落石
等の検知が可能となる。

【００８３】（光分岐結合装置５１の構成）図１０は光
分岐結合装置５１の光部品ブロック図である。図１１は
光ケーブル接続用クロージャ５２内の光分岐結合装置５
１の部品配置図である。図１１においては保護チューブ
等は省略し、光カプラ６１、６２のみを示す。

【００８４】光分岐結合装置５１は、図１０に示すよう
に、後述する検知装置５０の受光素子ＬＤからの光を受
けるためのコネクタ５８と、検知装置５０の干渉受光用
ＰＤに光を送るためのコネクタ５９と、検知装置５０の
光モニタ用ＰＤに光を送るためのコネクタ６０と、分岐
比が１０；１の光カプラ（光分岐素子）６１と、コネク
タ５８及び光カプラ６１に光を分岐する３ｄＢの光カプ
ラ６２と、光カプラ６１に接続された無反射終端器６３
と、光ファイバケーブル２の光路Ａに接続するコネクタ
６４と、光ファイバケーブル２の光路Ｂに接続するコネ
クタ６５とからなる。

【００８５】５８〜６５は、光コネクタ以外の融着接続
等の接続でもよい。

【００８６】すなわち、図１１に示すように光分岐結合
装置５１内に光カプラ６１、６２を設けている。光カプ
ラ６２は実施の形態１の光分岐結合素子１６に対応す
る。

【００８７】なお、検知装置６０と光分岐結合装置６１
と無反射終端６３はゲイン調整のためのものであって、
本発明には必ずしも必須の要素ではないので省略するこ
ともできる。

【００８８】（検知装置５０の構成）図１２は検知装置
５０の概略構成図である。検知装置５０は図１２に示す
ように、振動の種類は判定するためのしきい値を設定す
る基準レベル設定回路７０と、発光素子ＬＤと、干渉光
受光用ＰＤ１と、光パワーモニタ用ＰＤ２と、干渉光受
光用ＰＤ１からの受光信号を増幅してコンピュータ７
８、出力端子８１を介して送出する増幅回路７４と、こ
の増幅回路７４のゲインをコントロールするためのボリ
ューム回路７３と、増幅回路７４から出力信号から高周
波帯域（５００ＨＺ）を通過させるハイパスフィルタ７
５と、光パワーモニタＰＤ２のモニタ信号を増幅して出
力端子８２を介して外部に送出する増幅回路７６と、ハ
イパスフィルタ７５を介して入力する検知データと設定
されたしきい値との比較結果を出力端子７９又は８０を
介して知らせるコンピュータ７８とを備えている。

【００８９】以下の通り、検知装置５０と信号伝送用の
光ケーブル５４と光分岐結合装置５１と検知用の光ケー
ブル２を接続することにより、実施の形態１と同様に、
ループ型干渉センサの原理により落石、崩壊等を検知す
ることができる。

【００９０】すなわち、検知装置５０内の発光素子ＬＤ
と干渉光受光用ＰＤ１と光パワーモニタ用ＰＤ２とを光
ケーブル５４内の３心の光ファイバにそれぞれ接続し、
その光ファイバを介して、発光素子ＬＤと干渉光受光用
ＰＤ１は光カプラ６２と、光パワーモニタ用ＰＤ２は光
カプラ６１とがそれぞれ接続されるよう、光ケーブル５
４と光分岐結合装置５１とを接続する。光カプラ６１と
光カプラ６２とが相互に接続され、光カプラ６１と光カ
プラ６２は、コネクタ６４、６５を介して光ケーブル２
内の２心の光ファイバに接続されている。この２心の光
ファイバは光ケーブル２の反対端において相互に接続さ
れて（本例では光遅延装置３ａに接続されて）ループ状
に折り返されている。

【００９１】この構成により、発光素子ＬＤから出射さ
れた光は、光ケーブル５４内の１心の光ファイバにより
伝送された後、光カプラ６２で１：１の分岐比で分岐さ
れ、分岐光の一方は光ケーブル２内の１心の光ファイバ
に伝送され、分岐光の他方は光カプラ６１をスルーに通
って光ケーブル２内の他の１心の光ファイバに伝送され
る。両方の分岐光は、ループ状に折り返されたこの２心
の光ファイバ内を右回りの光と左回りの光となって伝送
して戻って来て光カプラ６２により合波されて、干渉光
受光用ＰＤ１側に出力される。この合波光が、光ケーブ
ル５４内の他の１心の光ファイバにより伝送されて干渉
光受光用ＰＤ１で受光される。その結果、落石、崩壊等
により光ケーブル２に振動が加わると、光ケーブル２内
の２心の光ファイバの伝送光に振動に対応した位相変化
が生ずるので、前記の合波光に位相変化に対応した干渉
光が生じて、干渉光受光用ＰＤ１は位相変化に対応した
信号を出力するので、落石、崩壊等による振動を検知で
きる。

【００９２】従って、検知用の光ケーブル２で落石、崩
壊等より生じた位相変化は、光分岐結合装置５１によっ
て、干渉光となって信号伝送用の光ケーブル５４で検知
装置５０に伝送されて落石、崩壊等を検知できるので、
監視対象領域に検知用の光ケーブル２を敷設して、光分
岐結合装置５１をその近辺の光ケーブルクロージャ等に
配置して、遠隔地の監視所に検知装置５０までは、信号
伝送用の光ケーブル５４を敷設して、これらを接続する
ことにより、監視所から遠隔地にある監視対象領域の落
石、崩壊等を検知することができる。

【００９３】ここで一方の（本例では右回りの）戻り光
は、その途中の光分岐結合装置５１内に挿入された光カ
プラ６１により、干渉光受光用ＰＤ１側から一部の光が
（本例では１０：１の分岐比で）光パワーモニタ用ＰＤ
２側に分岐されているが、この分岐光は、光ケーブル５
４内の他の１心の光ファイバにより伝送されて光パワー
モニタ用ＰＤ２に受光されて、ゲイン調整系を機能させ
るためのレベル検出光となっている。

【００９４】コンピュータ７８の出力端子７９は、他の
応用例に後述するようにＲＳ２３２Ｃ対応とすれば携帯
電話を接続して無線で監視センターに通知することもで
きる。

【００９５】また、コンピュータ７８は、ＬＣＤ７７が
接続されており、実施の形態１、２と同様な処理を備え
て、検知データと各しきい値と比較して検知区間での衝
撃の種類（砂利、石等）を判定し、これをＬＣＤ７７で
知らせてもよい。

【００９６】さらに、コンピュータ７８は、図１３に示
すように、外因加振発生位置測定処理部８５を備え、そ
の発生位置を外部に知らせる。この外因加振発生位置測
定処理部８５を備えたときは、検知板３５を設けない場
合が有効である（検知板３５が一カ所の場合は、その位
置は予め本装置からどの程度の距離にあるかが分かるの
で）。

【００９７】すなわち、検知区間が非常に長い場合、若
しくは図１４に示したような検知区間が非常に長くと検
知板を複数箇所（Ａ１、Ａ２、…）に渡って配置してい
る場合等においては、総検知区間のどこの区間で落石が
あるかを遠隔地点で検出することが可能となる。

【００９８】この外因加振発生位置測定処理部８５は、
図１３に示すように、ａ波加振信号抽出処理８６と、ｂ
波加振信号抽出処理８７と、時間差算出処理８８と、距
離換算処理８９と、加振点距離算出処理９０とを備えて
いる。これらの各処理を説明するに当たって図１５を用
い説明する。図１５においては、（ａ）に検知板３５を
複数設けないで、光ファイバケーブル２の全長（往路を
含まない）に渡る距離を検知区間とした例を示し、
（ｂ）には図１４に示すように複数の検知区間を設け
て、各検知区間に検知板３５を設けた例を示している。
この図１５の（ａ）及び（ｂ）いずれの方式でもよい。
ただし、図１５においては、光分岐結合装置５１は省略
している。

【００９９】ａ波加振信号抽出処理８６は、ルート１を
通って来たレーザ光ａの位相変化による加振信号ｈａを
抽出する。

【０１００】ｂ波加振信号抽出処理８７は、ルート２を
通って来たレーザ光ｂの位相変化による加振信号ｈｂを
抽出する。

【０１０１】時間差算出処理８８は、加振信号ｈａと加
振信号ｈｂとの時間差ｔｋをタイマ（図示せず）を用い
て算出する。

【０１０２】距離換算処理８９は、時間差ｔｋの入力に
伴って、予め設定されている群屈折率等（パラメータ）
を用いて距離換算を行う。

【０１０３】また、距離換算処理８９は、全長算出のモ
ードとされているさ場合は、求めた距離を光ファイバケ
ーブル２の全長Ｌとしてメモリ９１に記憶する。

【０１０４】加振点距離算出処理９０は、距離換算が行
われると、この距離とメモリ９１に予め記憶されている
全長Ｌとの差を加振点Ｐまでの距離Ｌａとし、これを表
示部等を用いて知らせる。

【０１０５】前述のメモリ９１に記憶される全長Ｌは、
加振点Ｑを振動させて距離換算処理８９で求められて記
憶される場合と、全長Ｌが予め分かってあって作業員に
よって操作部から入力される場合とがある。

【０１０６】すなわち、実施の形態４は、図１６の
（ａ）に示すように、例えばＰ点に石が落石すると、ル
ート１を通る光ａが光路Ｂを通った後に位相変化を起こ
して、その変化が加振信号ｈａとなって光分岐結合装置
５１を介して検知装置５０に出力される。

【０１０７】一方、ルート２を通る光ｂは、ルート１と
は逆廻りであるから図１６の（ａ）に示すように、光路
Ｄ、Ｃ、Ａを通った後に位相変化を起こして、その変化
が加振信号ｈｂとなって光分岐結合装置５１を介して検
知装置５０に出力される。

【０１０８】そして、この加振信号に対応する電気信号
ｈａ、ｈｂが外因加振発生位置測定処理部８５に入力す
る。

【０１０９】外因加振発生位置測定処理部８５において
は、ａ波加振信号抽出処理８６が加振信号ｈａのみを抽
出し、ｂ波加振信号抽出処理８７が加振信号ｈｂのみを
抽出する。

【０１１０】この両加振信号を時間差算出処理８８が入
力して加振信号ｈａと加振信号ｈｂとの時間差ｔｋを演
算し、距離換算処理８９が時間差ｔｋの入力に伴って、
予め設定されている群屈折率等（パラメータ）を用いて
距離換算を行う。

【０１１１】すなわち、図１５に示す光路Ａと光路Ｃと
の合計距離（Ａ＋Ｃ）を求めたことになる。

【０１１２】加振点距離算出処理９０はこの合計距離
（Ａ＋Ｃ）と、メモリ９１に予め記憶されている全長Ｌ
との差を加振点Ｐまでの距離Ｌａとし、これを表示部等
を用いて知らせる。この距離Ｌａの算出に当たっては数
１を用いる。

【０１１３】

【数１】 また、全長Ｌが分からない場合は、検知装置５０のオペ
レータは、操作部を操作して全長距離測定モードを設定
する。

【０１１４】そして、オペレータが光ファイバケーブル
２の片側の接続点（加振点Ｑ）を加振器を用いて加振す
る。

【０１１５】この加振によって、図１５、図１６の
（ｂ）に示すように、ルート１を通る光ａは、位相変化
を受けて伝搬して戻ってくる。また、ルート２を通る光
ｂは、図１５、図１６の（ｂ）に示すように、ルート１
とは逆廻りであるから光路Ｄ、Ｃ、Ａ、Ｂを通ってく
る。

【０１１６】この加振点Ｑの加振によって、図１６の
（ｂ）に示すように、ルート１を通る光ａは点Ｑで位相
変化が生じ、ルート２を通る光ｂは、光路Ｄ、Ｃ、Ａ、
Ｂを通過した点Ｑで歪む。

【０１１７】従って、両方の光の干渉光の電気信号出力
の時間差とレーザ波長と光速度から図１６の（ｂ）に示
すように、光路Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの距離を求めることがで
きる。

【０１１８】これが光ファイバケーブル２の全長Ｌであ
り、その後に点Ｐで落石があるときは、上記のようにし
て光路Ａ＋Ｃを求める。

【０１１９】これによって、端局２から加振点Ｐまでの
距離Ｌａは、

【数２】 で求められることになる。

【０１２０】＜他の応用例＞以下にさまざまな応用例を
図１７、１８、１９、２０、２１を用いて説明する。図
１７は監視所に本検知装置５０を配置し、通信網を用い
て遠隔地点のセンタにデータを伝送するように構成した
システムである。

【０１２１】このシステムの一例は、図１７（ａ）に示
すように、検知装置５０を設置した監視所から遠隔地に
ある監視センタ５６まで例えば図１２のＲＳ２３２Ｃ対
応の出力端子７９から有線又は無線回線にてデータを転
送するものである。

【０１２２】このシステムの他の例は、図１７（ｂ）に
示すよう、監視所に検知機能１００と、蓄積転送機能１
０１とを備えるものである。

【０１２３】この検知機能１００は、検知装置５０とデ
ータロガと検出符号送出装置等からなる。検知装置５０
には、落石を検知したときに警報を発生したり、落石の
検知信号を直接音に変換したり、検知信号の波形を送出
する機能もを備えている。

【０１２４】検出符号送出装置は、検知装置５０で検知
した各種データをデータロガを介して収集し、一定時間
毎に通信網１０２を介して監視所に送信する。

【０１２５】監視所はデータ蓄積機能１０３とデータ解
析機能１０４と警報機能１０５等の機能を備えている。

【０１２６】データ蓄積機能１０３は、監視システムと
検知システム自動制御とデータ収集等からなる。すなわ
ち、監視システムは検知システム自動制御を用いて本シ
ステム全体を監視制御し、通信網１０２を介してのデー
タを収集する。

【０１２７】データ解析機能１０４は、収集したデータ
を解析し、何時どこでどのような種類の外因による加振
があったかを判断し、その判断結果が石、土砂等崩落の
傾向ありと判定したときは警報を発する。

【０１２８】図１８は複数の監視区間を同時監視を可能
とする場合のシステム構成である。この図１８の（ａ）
に示すように、各監視区間毎に光ファイバケーブル２と
光分岐結合装置５１を設置して、監視所に設けたそれぞ
れの検知区間毎の検知装置５０がそれぞれ単独で自監視
区間の光ファイバケーブル２からの検知信号を受光し、
この検知信号のレベルで外因による加振の種類及び加振
位置等を判定し、データロガ、通信ユニットを用いてネ
ットワークを介してセンターに通報する。

【０１２９】前述の監視所には、図１８の（ｂ）に示す
ように、商用電源を直流に変換して各装置に電力を供給
する電源ユニット１１０と、波形等を撮影するカメラユ
ニット１１１と通信ユニット１１２と、データロガ１１
３と太陽光を電力変換して各装置に電力供給する太陽電
池システム１１４等を検知装置５０と共に備えるのが好
ましい。

【０１３０】図１９は複数の監視区間を監視するための
応用例である。図１９の（ａ）は、監視区間１、２、３
に光ファイバケーブル２をそれぞれ敷設し、これらの光
ファイバケーブル２に３個の光分岐結合装置５１を内蔵
したケーブルクロージヤ１２１を接続し、かつ光多芯ケ
ーブル１２２で検知装置１２０に接続したものである。

【０１３１】図１９の（ａ）は、検知装置１２０に監視
区間１、監視区間２、監視区間３のそれぞれの光ファイ
バケーブル２に対応する光源１、２、３及び受光回路
１、２、２を備え、これらをＣＰＵが制御することによ
って、光多振ケーブル１２２、クロージャ１２１を介し
て光を監視区間１、監視区間２、監視区間３のそれぞれ
の光ファイバケーブル２を伝搬（右回り、逆回り）させ
て、これらの区間の外因による加振の種類（砂利、石
等）を判定し、かつ加振位置を判定する。

【０１３２】図１９の（ｂ）は、検知装置１２７に一個
の光源１２６を設け、この光源１２６からの光を１：３
の分岐カプラ１２５で分岐させて監視区間１、２、３に
光を伝搬させるようにしたものである。

【０１３３】図１９（ｃ）は、ケーブルクロージャ１２
１の内部での光分岐結合装置５１と光ファイバケーブル
２と光多心ケーブル１２２との接続を図示したものであ
る。ここで各光分岐結合装置５１とは、光ファイバケー
ブル２から２心の光ファイバが、光多心ケーブル１２２
から３心の光ファイバが、それぞれ図１１のように接続
されている。光ファイバケーブル２は２心の光ファイバ
ケーブル、光多心ケーブル１２２は３×３＝９心の光フ
ァイバケーブルである。なお前述のゲイン調整系を省略
した場合は光分岐結合装置５１と光多心ケーブル１２２
とは、２心の光ファイバで接続し、光多心ケーブル１２
２は２×３＝６心の光ケーブルとなる。

【０１３４】図２０の（ａ）は検知装置１２８に１個の
受光回路１２９及び光源１３０並びに監視区間選択手段
１３１（光切替ＳＷ）とを備え、この監視区間選択手段
１３１を切り替えることによって、受光回路１２９及び
光源１３０と目的とする監視区間の光ファイバケーブル
２と光接続させる。すなわち、切り替えによって監視区
間を選択できるようにしたものである。

【０１３５】図２０の（ｂ）はエリア別の検知例を示す
図である。この図２０の（ｂ）は監視エリア毎に光ファ
イバケーブル２を敷設し、所定個のエリア毎（図２０の
ｂでは２エリア）の各光ファイバケーブル２と光分岐結
合装置５１を２個内蔵したクロージャ装置１３２とを接
続させる。そして、これらの所定個のエリアを受け持つ
クロージャ装置１３２同士を光ファイバケーブル１３３
で接続する。

【０１３６】なお前述のゲイン調整系を省略した場合は
光分岐結合装置５１と光多心ケーブル１２２とは、２心
の光ファイバで接続し、光多心ケーブル１２２は２×３
＝６心の光ケーブルとなる。

【０１３７】図２１は、検地装置１２８から複数の検知
区間を１条の多心光ファイバケーブルで接続した例を示
す図である。各検知区間には２心の光ファイバが区間の
終端で相互に接続されて（この例では光遅延装置３ａで
接続されて）ループ状にされて検知用の光ファイバとし
て分岐結合装置５１の一方のポートに接続されている。
分岐結合装置５１の他方のポートと監視所の検地装置１
２８との間には信号光伝送用の３心の光ファイバが接続
されている。検知用の２心の光ファイバと、信号光伝送
用の３心の光ファイバとは、同一の光ファイバケーブル
１４１，光ファイバケーブル１４２，…，光ファイバケ
ーブル１４７内に収容されている。但し最終検知区間の
光ケーブル１４７には検知用の２心の光ファイバのみ収
容されている。前述のようにゲイン調整系を省略した場
合は信号伝送用の光ファイバは２心となる。

【０１３８】なお、上記各実施の形態では砂利、石等の
落石を例にして説明したが、例えばトンネルの両方の入
り口（出口）に、光ファイバケーブル２、光分岐結合装
置５１を設けて、一方の口を監視区間１、他方の口を監
視区間２として振動を検出させ、同じ振動が出口側から
出たかを判定することによってトンネル内の車両が残っ
ているか或いは出たかを検知するようにしてもよい。

【０１３９】このような場合には、監視センター側に逐
次振動の検知を知らせ、監視センターが同じ振動が出口
側から出たかを判定するようにするのが望ましい。

【０１４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、 光ファ
イバケーブルを監視対象領域に敷設して、このループ状
の光ファイバケーブル内を伝搬してきた右回りの光と逆
回りの光を光分岐結合素子にて合波してその合波信号か
ら監視対象領域の加振信号を抽出し、この加振信号と、
予め記憶されている外因の種類を判別するための各種し
きい値との比較で、監視対象領域で発生した外因の加振
の種類を判別して知らせるので、監視対象領域で砂利、
石等の崩落があったかを知ることができると共に、崩落
の兆候があるかをその監視対象領域まで行かなくとも遠
隔地点で把握できるという効果が得られている。

【０１４１】さらに、加振信号のレベル、幅、発生回数
等から石、砂利、出水等を判定するので、その判定結果
は正確であるという効果が得られている。

【０１４２】また、光ケーブルは、監視対象領域毎に、
ネット状の鋼材に止めているので、わずかな石、砂利の
崩落でも監視対象領域で顕著にその崩落を検知すること
ができるという効果が得られている。

【０１４３】また、光ファイバケーブルを正方向及び逆
方向に伝搬してきた両方の加振信号の時間差を求め、こ
の時間差と光ファイバケーブルの全長とから外因を受け
た光ファイバケーブルの監視対象領域の位置を求め、こ
の位置を知らせるようにしたので、現場まで行かなくと
も遠隔地点からどこでどのような崩落があったかを知る
ことができるという効果が得られている。

【０１４４】また、受光素子からの受光信号を直接監視
し、ピークがあったと後に直流レベルが低下すると断線
と判定するので、落石による断線があっても検出でき
る。

【０１４５】さらに、光分岐結合素子を振動検出装置側
に設けないで、監視対象領域側に配置してこれと遠隔地
の監視所に設置した振動検出装置とを光ファイバケーブ
ルと接続させて、振動検出装置側にループ状の光ファイ
バケーブルで生じた合波信号を伝搬させるようにしてい
る。

【０１４６】このため、振動検出装置を監視対象の近辺
に設置しなくとも外因による振動の種類を判定できる。
また、監視対象領域側に振動検出装置を必要としないの
で、電力供給のため工事等が監視対象領域側では不要と
なる。

【０１４７】さらに、光ファイバケーブルは監視区間毎
に光分岐装置と共に敷設し、かつ該監視区間毎に振動検
出装置を監視所に設けたので、複数の監視区間の落石等
を同時に遠隔地点で検知できるという効果が得られてい
る。

【０１４８】また、複数の監視区間を選択できるように
しているので、装置が小型になるという効果が得られて
いる。

【０１４９】さらに、ネットワークでセンターと通信を
行って、これらの監視区間の検知データを知らせるよう
にしたので、非常に遠くからでも落石等の検知ができ
て、敏速な対応をとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態１の振動種類判定装置の概略構成
図である。

【図２】実施の形態１の振動種類判定装置の詳細構成図
である。

【図３】実施の形態１のしきい値を説明する説明図であ
る。

【図４】実施の形態１のしきい値を説明する説明図であ
る。

【図５】実施の形態２の振動種類判定装置の概略構成図
である。

【図６】監視対象領域の検知板を説明する説明図であ
る。

【図７】実施の形態３の振動種類判定装置の概略構成図
である。

【図８】断線判定を説明する説明図である。

【図９】実施の形態４の外因による振動検出通報システ
ムの概略構成図である。

【図１０】光分岐結合装置の光部品ブロック図である。

【図１１】光分岐結合装置の部品配置図である。

【図１２】実施の形態４の検知装置の概略構成図である

【図１３】実施の形態４のコンピュータの概略処理構成
図である。

【図１４】複数の検知板を備えた検知区間を説明する説
明図である。

【図１５】落石位置の算出を説明する説明図である。

【図１６】落石位置の算出のために用いる波形を説明す
る説明図である。

【図１７】本装置を用いた応用例のシステム構成図であ
る。

【図１８】本装置を用いた応用例のシステム構成図であ
る。

【図１９】本装置を用いた応用例のシステム構成図であ
る。

【図２０】本装置を用いた応用例のシステム構成図であ
る。

【図２１】複数の検知区間を１条の多心光ファイバケー
ブルで接続した応用例システム構成図である。

【図２２】従来の土砂崩れ検出装置の概略構成図であ
る。

【図２３】課題を説明する説明図である。

【符号の説明】

Ａ 監視対象領域 ２ 光ファイバケーブル ３ 光遅延素子 ６ 検知データ抽出処理 ７ 判定処理 １０ 判定演算処理部 １４ 発光素子 １７ 受光素子 ２０ 光分岐素子 ２４ 増幅率制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｂ 27/00 Ｇ０８Ｂ 27/00 Ｃ ５Ｃ０８７ (72)発明者 新見 慎一 千葉県佐倉市六崎1440 株式会社フジクラ 佐倉事業所内 (72)発明者 高島 徹 千葉県佐倉市六崎1440 株式会社フジクラ 佐倉事業所内 (72)発明者 宇波 義春 千葉県佐倉市六崎1440 株式会社フジクラ 佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 2D044 EA07 2F076 BA11 BA13 BA19 BB08 BD06 BE04 BE05 BE12 BE15 BE17 BE18 BE19 2F103 BA19 BA23 BA47 CA08 EB06 EB12 EC09 EC10 ED11 FA01 2G064 AA01 AB07 AB08 AB21 BC06 BC13 BC25 BC32 CC17 CC46 CC62 2H038 AA01 BA08 5C087 AA03 AA15 AA23 AA25 AA34 AA44 BB12 BB15 BB20 BB48 BB74 CC05 DD02 DD49 EE17 FF01 FF04 FF10 FF11 FF12 FF19 GG03 GG08 GG18 GG19 GG21 GG23 GG29 GG30 GG31 GG37 GG54 GG66 GG73

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ループ状の光ファイバの少なくとも一部
   が収用された光ファイバケーブルを監視対象領域に敷設
   して、前記ループ状の光ファイバの両端から光を入射さ
   せ、前記光ファイバ内を伝搬してきた右回りの光と逆回
   りの光との合波信号に基づいて加振を判定する光ファイ
   バケーブルを用いた振動検出判定方法において、 前記合波信号から前記監視対象領域において前記光ファ
   イバケーブルに加えられた加振信号を抽出し、少なくと
   も該加振信号のレベルと予め記憶されている前記監視対
   象領域における外因の種類を判別するための各種しきい
   値との比較で、前記監視対象領域で発生した前記外因の
   加振の種類を判別することを特徴とする光ファイバケー
   ブルを用いた振動検出判定方法。
2. 【請求項２】 ループ状の光ファイバの少なくとも一部
   が収納されて光ファイバケーブルであって、少なくとも
   その一部が監視対象領域に敷設されている光ファイバケ
   ーブルを用いた振動検出判定装置であって、前記ループ
   状の光ファイバの両端から光を入射させ、前記光ファイ
   バ内を伝搬してきた右回りの光と逆回りの光との合波信
   号に基づいて加振を判定する光ファイバケーブルを用い
   た振動検出判定装置において、 前記合波信号から前記監視対象領域における前記光ファ
   イバケーブルに加えられた加振信号を抽出する手段と、 前記抽出された加振信号と、予め記憶されている前記監
   視対象領域における外因の種類を判別するための各種し
   きい値との比較で、前記監視対象領域で発生した前記外
   因の加振の種類を判別する手段とを有することを特徴と
   する光ファイバケーブルを用いた振動検出判定装置。
3. 【請求項３】 前記光ファイバケーブルは、 少なくともその一部が振動検知用部材に取り付けられて
   いることを特徴とする請求項２記載の光ファイバケーブ
   ルを用いた振動検出判定装置。
4. 【請求項４】 ループ状の光ファイバの少なくとも一部
   が収納された検知用の光ファイバケーブルを監視対象領
   域に敷設し、前記ループ状の光ファイバの一方に接続さ
   れた光分岐結合装置と振動検出装置から成る光ファイバ
   ケーブルを用いた振動検出システムであって、 前記振動検出装置は発光素子と受光素子とからなり、 前記光分岐結合装置の他方と前記発光素子と受光素子と
   の間は入射用の光ファイバと受光用の光ファイバとを収
   納した信号伝送用ファイバケーブルに接続されてなり、 前記発光素子からの光は入射用の光ファイバを介して光
   分岐結合装置に入力させて前記ループ状の光ファイバに
   右回りの光と左回りの光に分岐して入力させ、 前記ループ状の光ファイバから戻ってきた右回りと左回
   りの光を前記光分岐結合装置で合波させて、その合波信
   号を前記受光用の光ファイバを介して前記受光素子に受
   光させ、 この受光素子からの前記合波信号より、前記監視対象領
   域において前記検知用の光ファイバケーブルに加えられ
   た加振信号を抽出することを特徴とする光ファイバケー
   ブルを用いた振動検出判定システム。
5. 【請求項５】 前記振動検出装置は、ネットワークに接
   続され、振動検出装置の検出結果を 前記ネットワーク
   を介してセンターに送信する通信手段に接続されている
   ことを特徴とする請求項２又は３記載の光ファイバケー
   ブルを用いた振動検出判定装置。