JP2001296151A - 光ファイバ洗掘センサ及びこれを用いた洗掘検知システム - Google Patents
光ファイバ洗掘センサ及びこれを用いた洗掘検知システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多くの人手やカメラを用いることなく、河川
全体を一括監視することができる光ファイバ洗掘センサ
及びこれを用いた洗掘検知システムを提供する。 【解決手段】 おもり３−１〜３−３が一定間隔に取り
付けられた光ファイバケーブル４−１〜４−３を河川１
１の高水敷１に配置することにより、光ファイバケーブ
ル４−１〜４−３内の光ファイバに加わる温度変化、湿
度変化、ひずみ等の物理量情報を正確に分布的に検知す
ることができる。この結果、多大な人手やカメラを用い
る必要がなくなる。すなわち、堤体１２の表法面、表法
尻近傍に埋設される根固めブロック１７上の盛り土１８
や高水敷１に、堤体１２の長手方向に沿って光ファイバ
洗掘センサ１０を配置することにより、洗掘によって光
ファイバ洗掘センサ１０に生じるひずみが検知され、堤
体２の長手方向に沿った洗掘現象の検知を分布的に行う
ことができる。
全体を一括監視することができる光ファイバ洗掘センサ
及びこれを用いた洗掘検知システムを提供する。 【解決手段】 おもり３−１〜３−３が一定間隔に取り
付けられた光ファイバケーブル４−１〜４−３を河川１
１の高水敷１に配置することにより、光ファイバケーブ
ル４−１〜４−３内の光ファイバに加わる温度変化、湿
度変化、ひずみ等の物理量情報を正確に分布的に検知す
ることができる。この結果、多大な人手やカメラを用い
る必要がなくなる。すなわち、堤体１２の表法面、表法
尻近傍に埋設される根固めブロック１７上の盛り土１８
や高水敷１に、堤体１２の長手方向に沿って光ファイバ
洗掘センサ１０を配置することにより、洗掘によって光
ファイバ洗掘センサ１０に生じるひずみが検知され、堤
体２の長手方向に沿った洗掘現象の検知を分布的に行う
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、河川堤体の洗掘現
象を検知するための光ファイバ洗掘センサ及びこれを用
いた洗掘検知システムに関する。
象を検知するための光ファイバ洗掘センサ及びこれを用
いた洗掘検知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】河川堤体の洗掘現象を検知する技術は現
在見当たらず、河川の増水時等、堤体の洗掘等による堤
防崩壊が懸念されるときには、もっぱら目視による巡視
が行われている。
在見当たらず、河川の増水時等、堤体の洗掘等による堤
防崩壊が懸念されるときには、もっぱら目視による巡視
が行われている。
【０００３】また、遠隔で洗掘現象を監視する他の方法
としては、洗掘が予想される危険箇所に予めカメラを取
り付け、その画像により監視を行う方法がある。
としては、洗掘が予想される危険箇所に予めカメラを取
り付け、その画像により監視を行う方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、目視等
の監視方法の場合、河川全体を一括監視することは不可
能であり、また複数箇所の監視を行う場合、かなりの人
手を要する。さらに、河川の洗掘等が予想される場合
は、集中豪雨、台風等の悪天候時が多く、道路の寸断等
による交通混乱のため監視人員が監視箇所まで移動でき
ない場合が多く、従って監視が不可能な場合が多い。
の監視方法の場合、河川全体を一括監視することは不可
能であり、また複数箇所の監視を行う場合、かなりの人
手を要する。さらに、河川の洗掘等が予想される場合
は、集中豪雨、台風等の悪天候時が多く、道路の寸断等
による交通混乱のため監視人員が監視箇所まで移動でき
ない場合が多く、従って監視が不可能な場合が多い。
【０００５】カメラによる監視は無人での監視を可能に
するが、河川の洗掘等が予想される悪天候時等、特に雨
天や霧等の場合視界が不良となる可能性が非常に高く、
監視が不可能な場合が多い。また悪天候時には特にカメ
ラの電源等が故障する確率が高くなり、故障するとその
後の監視が全く不可能になる。多点での監視には危険予
想箇所に逐一カメラを設置しなければならないため、費
用が膨大になり、かつ一括集中監視という観点ではシス
テムが複雑になる。さらに、カメラの映像が多くなる
と、そのカメラをモニターする人員にも多大な負担がか
かってしまうという問題があった。
するが、河川の洗掘等が予想される悪天候時等、特に雨
天や霧等の場合視界が不良となる可能性が非常に高く、
監視が不可能な場合が多い。また悪天候時には特にカメ
ラの電源等が故障する確率が高くなり、故障するとその
後の監視が全く不可能になる。多点での監視には危険予
想箇所に逐一カメラを設置しなければならないため、費
用が膨大になり、かつ一括集中監視という観点ではシス
テムが複雑になる。さらに、カメラの映像が多くなる
と、そのカメラをモニターする人員にも多大な負担がか
かってしまうという問題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、多くの人手やカメラを用いることなく、河川全体を
一括監視することができる光ファイバ洗掘センサ及びこ
れを用いた洗掘検知システムを提供することにある。
し、多くの人手やカメラを用いることなく、河川全体を
一括監視することができる光ファイバ洗掘センサ及びこ
れを用いた洗掘検知システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光ファイバ洗掘センサは、河川の高水敷に配
置され、河川の高水敷の洗掘現象を検知するための光フ
ァイバケーブルと、光ファイバケーブルに一定の間隔で
取付けられたおもりとを備えたものである。
に本発明の光ファイバ洗掘センサは、河川の高水敷に配
置され、河川の高水敷の洗掘現象を検知するための光フ
ァイバケーブルと、光ファイバケーブルに一定の間隔で
取付けられたおもりとを備えたものである。
【０００８】本発明の光ファイバ洗掘センサは、河川の
高水敷に平行に配置され、河川の高水敷の洗掘現象の進
展を検知するための複数の光ファイバケーブルと、各光
ファイバケーブルに一定の間隔で取付けられたおもりと
を備えたものである。
高水敷に平行に配置され、河川の高水敷の洗掘現象の進
展を検知するための複数の光ファイバケーブルと、各光
ファイバケーブルに一定の間隔で取付けられたおもりと
を備えたものである。
【０００９】本発明の光ファイバ洗掘センサは、堤体の
表法面に配置され、堤体の洗掘現象を検知する光ファイ
バケーブルと、各光ファイバケーブルに一定の間隔で取
付けられたおもりとを備えたものである。
表法面に配置され、堤体の洗掘現象を検知する光ファイ
バケーブルと、各光ファイバケーブルに一定の間隔で取
付けられたおもりとを備えたものである。
【００１０】本発明の光ファイバ洗掘センサは、堤体の
表法面に平行に配置され、堤体の洗掘現象の進展を検知
するための複数の光ファイバケーブルと、各光ファイバ
ケーブルに一定の間隔で取付けられたおもりとを備えた
ものである。
表法面に平行に配置され、堤体の洗掘現象の進展を検知
するための複数の光ファイバケーブルと、各光ファイバ
ケーブルに一定の間隔で取付けられたおもりとを備えた
ものである。
【００１１】本発明の光ファイバ洗掘センサは、堤体の
表法尻近傍に埋設される根固めブロックの近傍に少なく
とも１本配置され、堤体の表法尻周辺の洗掘現象を検知
するための光ファイバケーブルと、光ファイバケーブル
に一定の間隔で取付けられたおもりとを備えたものであ
る。
表法尻近傍に埋設される根固めブロックの近傍に少なく
とも１本配置され、堤体の表法尻周辺の洗掘現象を検知
するための光ファイバケーブルと、光ファイバケーブル
に一定の間隔で取付けられたおもりとを備えたものであ
る。
【００１２】本発明の洗掘検知システムは、上記構成の
光ファイバ洗掘センサの一端にひずみ分布測定装置を接
続し、遠隔で多点、かつ分布的に洗掘検知を行うように
したものである。
光ファイバ洗掘センサの一端にひずみ分布測定装置を接
続し、遠隔で多点、かつ分布的に洗掘検知を行うように
したものである。
【００１３】本発明によれば、おもりが一定間隔に取り
付けられた光ファイバケーブルを河川の高水敷に配置す
ることにより、光ファイバケーブル内の光ファイバに加
わる温度変化、湿度変化、ひずみ等の物理量情報を正確
に分布的に検知することができる。この結果、多大な人
手やカメラを用いる必要がなくなる。
付けられた光ファイバケーブルを河川の高水敷に配置す
ることにより、光ファイバケーブル内の光ファイバに加
わる温度変化、湿度変化、ひずみ等の物理量情報を正確
に分布的に検知することができる。この結果、多大な人
手やカメラを用いる必要がなくなる。
【００１４】すなわち、堤体の表法面、表法尻近傍に埋
設される根固めブロック上の盛り土や高水敷に、堤体長
手方向に沿って光ファイバ洗掘センサを配置することに
より、洗掘によって光ファイバ洗掘センサに生じるひず
みが検知され、堤体の長手方向に沿った洗掘現象の検知
を分布的に行うことができる。
設される根固めブロック上の盛り土や高水敷に、堤体長
手方向に沿って光ファイバ洗掘センサを配置することに
より、洗掘によって光ファイバ洗掘センサに生じるひず
みが検知され、堤体の長手方向に沿った洗掘現象の検知
を分布的に行うことができる。
【００１５】光ファイバ洗掘センサは、光ファイバケー
ブルに一定間隔におもりを取り付けることにより、洗掘
によって光ファイバケーブルの配置付近の土砂が流出す
ると、光ファイバケーブルにひずみが加わる。光ファイ
バ洗掘センサの一端に接続されたひずみ分布測定器でこ
のひずみを検知することにより河川の状態が把握でき
る。
ブルに一定間隔におもりを取り付けることにより、洗掘
によって光ファイバケーブルの配置付近の土砂が流出す
ると、光ファイバケーブルにひずみが加わる。光ファイ
バ洗掘センサの一端に接続されたひずみ分布測定器でこ
のひずみを検知することにより河川の状態が把握でき
る。
【００１６】おもりの重量、形状、材質等は任意でよい
が、施工性や単価を考慮すると、重量は１０ｋｇ／１
個、形状は単純な直方体や円柱、材質は鉄が実用的であ
る。おもりを地中に直接埋設する場合には腐食のおそれ
があるのでおもりの表面に防食塗装を施すのが好まし
い。おもりの光ファイバケーブルへの取り付け方法は特
に規定しないが、簡単に、しかも確実に光ファイバケー
ブル把持する機構を持たせるため、おもりの一部を半割
りにし、光ファイバケーブルを挟み込んで固定できる構
造等が好ましい。
が、施工性や単価を考慮すると、重量は１０ｋｇ／１
個、形状は単純な直方体や円柱、材質は鉄が実用的であ
る。おもりを地中に直接埋設する場合には腐食のおそれ
があるのでおもりの表面に防食塗装を施すのが好まし
い。おもりの光ファイバケーブルへの取り付け方法は特
に規定しないが、簡単に、しかも確実に光ファイバケー
ブル把持する機構を持たせるため、おもりの一部を半割
りにし、光ファイバケーブルを挟み込んで固定できる構
造等が好ましい。
【００１７】光ファイバ洗掘センサの近端側には光ファ
イバのひずみを分布的に測定できる「光ファイバひずみ
分布測定器（ＢＯＴＤＲ：Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ Ｏｐｔ
ｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏ
ｍｅｔｅｒ）」等を接続し、光ファイバケーブルに加わ
ったひずみを長手方向に対して分布的に測定する方法を
用いるのが好ましい。
イバのひずみを分布的に測定できる「光ファイバひずみ
分布測定器（ＢＯＴＤＲ：Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ Ｏｐｔ
ｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏ
ｍｅｔｅｒ）」等を接続し、光ファイバケーブルに加わ
ったひずみを長手方向に対して分布的に測定する方法を
用いるのが好ましい。
【００１８】光ファイバ洗掘センサは、通常の河川流水
部分から堤体表法尻部にわたって、河川と平行に複数本
を距離を隔てて埋設することにより、洗掘の進展や進捗
状況を検知することができる。
部分から堤体表法尻部にわたって、河川と平行に複数本
を距離を隔てて埋設することにより、洗掘の進展や進捗
状況を検知することができる。
【００１９】光ファイバ洗掘センサの埋設深さについて
は特に制限はしないが、車両の通過による光ファイバの
断線やいたずらを防止するためには２０ｃｍ以上深くし
た方が好ましい。
は特に制限はしないが、車両の通過による光ファイバの
断線やいたずらを防止するためには２０ｃｍ以上深くし
た方が好ましい。
【００２０】一方、洗掘現象の早期検知の観点から、無
制限に深く埋設してよいものではなく、あまり深すぎる
と検知困難になるので、埋設深さは２０ｃｍから１００
ｃｍの範囲内が好ましい。
制限に深く埋設してよいものではなく、あまり深すぎる
と検知困難になるので、埋設深さは２０ｃｍから１００
ｃｍの範囲内が好ましい。
【００２１】光ファイバケーブルの構造については、内
部に単心、あるいは複数心の光ファイバ心線を有するも
のであれば良く、内在の光ファイバ心線にひずみが加わ
りやすいようにケーブル構造を適宜変更したものが好ま
しい。
部に単心、あるいは複数心の光ファイバ心線を有するも
のであれば良く、内在の光ファイバ心線にひずみが加わ
りやすいようにケーブル構造を適宜変更したものが好ま
しい。
【００２２】光ファイバ洗掘センサの敷設時にたるみ等
が存在すると、おもりの移動量に対するひずみ感度が劣
化する。この劣化を防止するため、光ファイバ洗掘セン
サの敷設時には光ファイバケーブルに９．８〜９８Ｎ
（１〜１０ｋｇｆ）程度の一定の張力を付加しながら敷
設するのが好ましい。張力は使用する光ファイバケーブ
ルによって最適値が変わるが、例えばスペーサ型光ファ
イバケーブルでテンションメンバ径：１．２ｍｍφ、ス
ペーサ径：４ｍｍφ、ケーブル外径：８ｍｍφで、ケー
ブルヤング率断面積：約７８，４００Ｎ（８，０００ｋ
ｇｆ）程度のものを用いた場合、２９．４Ｎ（３ｋｇ
ｆ）程度が最も好ましい。
が存在すると、おもりの移動量に対するひずみ感度が劣
化する。この劣化を防止するため、光ファイバ洗掘セン
サの敷設時には光ファイバケーブルに９．８〜９８Ｎ
（１〜１０ｋｇｆ）程度の一定の張力を付加しながら敷
設するのが好ましい。張力は使用する光ファイバケーブ
ルによって最適値が変わるが、例えばスペーサ型光ファ
イバケーブルでテンションメンバ径：１．２ｍｍφ、ス
ペーサ径：４ｍｍφ、ケーブル外径：８ｍｍφで、ケー
ブルヤング率断面積：約７８，４００Ｎ（８，０００ｋ
ｇｆ）程度のものを用いた場合、２９．４Ｎ（３ｋｇ
ｆ）程度が最も好ましい。
【００２３】また、おもりの光ファイバケーブルへの取
り付け間隔は、洗掘センサとして洗掘現象を検知する距
離分解能を決定する。光ファイバ洗掘センサを配置する
場所で検知したい距離分解能は異なるが、おもりの取り
付け間隔は約１〜２０ｍ程度が実用的であると思われ
る。この場合、洗掘センサの距離分解能はおもり取り付
け間隔の２倍となる。
り付け間隔は、洗掘センサとして洗掘現象を検知する距
離分解能を決定する。光ファイバ洗掘センサを配置する
場所で検知したい距離分解能は異なるが、おもりの取り
付け間隔は約１〜２０ｍ程度が実用的であると思われ
る。この場合、洗掘センサの距離分解能はおもり取り付
け間隔の２倍となる。
【００２４】図７は本発明の光ファイバ洗掘センサによ
る洗掘現象の検知原理図である。
る洗掘現象の検知原理図である。
【００２５】洗掘現象により高水敷１の一部の土砂が崩
壊した場合、崩壊部（もしくはその近傍）２に配置され
たおもり３ｂは、自重により光ファイバケーブル４を引
っ張る形で下方へずれる。下方へずれたおもり３ｂの周
囲のおもり３ａ、３ｃは初期の埋設位置を維持している
ため、３点のおもり３ａ〜３ｃの間で光ファイバケーブ
ル４に引っ張りひずみが加わり、光ファイバケーブル４
の一端に接続されたＢＯＴＤＲ（図示せず。）で測定す
ることにより、洗掘現象の発生および発生の位置を検知
することができる。
壊した場合、崩壊部（もしくはその近傍）２に配置され
たおもり３ｂは、自重により光ファイバケーブル４を引
っ張る形で下方へずれる。下方へずれたおもり３ｂの周
囲のおもり３ａ、３ｃは初期の埋設位置を維持している
ため、３点のおもり３ａ〜３ｃの間で光ファイバケーブ
ル４に引っ張りひずみが加わり、光ファイバケーブル４
の一端に接続されたＢＯＴＤＲ（図示せず。）で測定す
ることにより、洗掘現象の発生および発生の位置を検知
することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００２７】図１は本発明の光ファイバ洗掘センサの一
実施の形態を示す断面図である。図２は図１に示した光
ファイバ洗掘センサを用いた洗掘検知システムの一実施
の形態を示す概念図である。
実施の形態を示す断面図である。図２は図１に示した光
ファイバ洗掘センサを用いた洗掘検知システムの一実施
の形態を示す概念図である。
【００２８】図１において、光ファイバ洗掘センサ１０
（１０−１、１０−２、１０−３）は、河川１１の高水
敷１か、あるいは堤体１２に配置され、高水敷１あるい
は堤体１２の洗掘現象を検知するための複数（図では３
本であるが、１本でも４本以上でもよい。）の光ファイ
バケーブル４（４−１、４−２、４−３）と、光ファイ
バケーブル４に一定の間隔で取付けられた複数のおもり
３（３−１、３−２、３−３）とで構成されたものであ
る。光ファイバ洗掘センサ１０−１〜１０−３は、堤体
１２もしくは河川１１と平行になるように堤体１２の長
手方向に沿って配置されている。
（１０−１、１０−２、１０−３）は、河川１１の高水
敷１か、あるいは堤体１２に配置され、高水敷１あるい
は堤体１２の洗掘現象を検知するための複数（図では３
本であるが、１本でも４本以上でもよい。）の光ファイ
バケーブル４（４−１、４−２、４−３）と、光ファイ
バケーブル４に一定の間隔で取付けられた複数のおもり
３（３−１、３−２、３−３）とで構成されたものであ
る。光ファイバ洗掘センサ１０−１〜１０−３は、堤体
１２もしくは河川１１と平行になるように堤体１２の長
手方向に沿って配置されている。
【００２９】図２において、複数の光ファイバ洗掘セン
サ１０−１〜１０−３は直列接続されており、高水敷１
に一筆書き状態で埋設されており、光ファイバケーブル
４の一端がひずみ分布測定器（例えばＢＯＴＤＲ）１３
に接続されている。このような一筆書き状態の場合には
ひずみ分布測定器からの光ファイバケーブルの本数は１
本となる。
サ１０−１〜１０−３は直列接続されており、高水敷１
に一筆書き状態で埋設されており、光ファイバケーブル
４の一端がひずみ分布測定器（例えばＢＯＴＤＲ）１３
に接続されている。このような一筆書き状態の場合には
ひずみ分布測定器からの光ファイバケーブルの本数は１
本となる。
【００３０】本洗掘検知システムは、このように構成し
たことで、高水敷１あるいは堤体１２で発生した土砂崩
れによるひずみや温度変化、湿度変化等の物理量情報を
正確に分布的に検知することができる。この結果、多大
な人手やカメラを用いる必要がなくなる。
たことで、高水敷１あるいは堤体１２で発生した土砂崩
れによるひずみや温度変化、湿度変化等の物理量情報を
正確に分布的に検知することができる。この結果、多大
な人手やカメラを用いる必要がなくなる。
【００３１】図３は本発明の洗掘検知システムの他の実
施の形態を示す断面図である。
施の形態を示す断面図である。
【００３２】図２に示した実施の形態との相違点は、複
数の光ファイバ洗掘センサが並列接続されており、高水
敷に平行に埋設されている点である。
数の光ファイバ洗掘センサが並列接続されており、高水
敷に平行に埋設されている点である。
【００３３】このような光ファイバ洗掘センサの並列敷
設の場合には、ひずみ分布測定器１３までの光ファイバ
ケーブルの本数は埋設本数分必要となるが、それぞれの
光ファイバ洗掘センサでの測定は、ひずみ分布測定器１
３と光ファイバ洗掘センサ１０との間に設けられた光ス
イッチ１４で測定系統を切り換えることにより、１台の
ひずみ分布測定器１３で異なる測定系統の測定を行うこ
とができる。尚、１５はＧＰ−ＩＢ接続であるが、ＳＣ
ＳＩ接続でもＵＳＢ接続でもＲＳ２３２Ｃ接続でもよ
い。
設の場合には、ひずみ分布測定器１３までの光ファイバ
ケーブルの本数は埋設本数分必要となるが、それぞれの
光ファイバ洗掘センサでの測定は、ひずみ分布測定器１
３と光ファイバ洗掘センサ１０との間に設けられた光ス
イッチ１４で測定系統を切り換えることにより、１台の
ひずみ分布測定器１３で異なる測定系統の測定を行うこ
とができる。尚、１５はＧＰ−ＩＢ接続であるが、ＳＣ
ＳＩ接続でもＵＳＢ接続でもＲＳ２３２Ｃ接続でもよ
い。
【００３４】図４は本発明の光ファイバ洗掘センサによ
る洗掘現象の検知の説明図である。
る洗掘現象の検知の説明図である。
【００３５】河川１１の流量が増加して流速が速くなる
と、流れが土砂を洗い流し、局所的な深みをつくる（洗
掘現象）。このような洗掘現象によって高水敷１の端部
から土砂の崩壊が始まる。その土砂の崩壊が進んで光フ
ァイバ洗掘センサ１０の光ファイバケーブル４が埋設し
てある地点の土砂が流水によって流出すると、光ファイ
バケーブル４に一体化して取付けられたおもり３ｚが自
重もしくは流水によって下方、あるいは下流方向に移動
する。おもり３ｚの重さが光ファイバケーブル４の剛性
より十分重い場合、光ファイバケーブル４はおもり３ｚ
の移動方向に引きずられる。また、洗掘が起こっていな
い場所の光ファイバケーブル４及びおもり３はそのまま
現状の位置を維持するため、光ファイバケーブル４が引
きずられた崩壊部１６との間で光ファイバケーブル４に
内蔵された光ファイバにひずみが生じる。この光ファイ
バに生じたひずみをひずみ分布測定器１３で測定するこ
とにより、洗掘の発生及び発生の場所を検知することが
できる。
と、流れが土砂を洗い流し、局所的な深みをつくる（洗
掘現象）。このような洗掘現象によって高水敷１の端部
から土砂の崩壊が始まる。その土砂の崩壊が進んで光フ
ァイバ洗掘センサ１０の光ファイバケーブル４が埋設し
てある地点の土砂が流水によって流出すると、光ファイ
バケーブル４に一体化して取付けられたおもり３ｚが自
重もしくは流水によって下方、あるいは下流方向に移動
する。おもり３ｚの重さが光ファイバケーブル４の剛性
より十分重い場合、光ファイバケーブル４はおもり３ｚ
の移動方向に引きずられる。また、洗掘が起こっていな
い場所の光ファイバケーブル４及びおもり３はそのまま
現状の位置を維持するため、光ファイバケーブル４が引
きずられた崩壊部１６との間で光ファイバケーブル４に
内蔵された光ファイバにひずみが生じる。この光ファイ
バに生じたひずみをひずみ分布測定器１３で測定するこ
とにより、洗掘の発生及び発生の場所を検知することが
できる。
【００３６】図５は本発明の光ファイバ洗掘センサで洗
掘を検知したときのひずみ分布データを示す図であり、
横軸がセンサ測定距離軸を示し、縦軸が検出ひずみ軸を
示している。
掘を検知したときのひずみ分布データを示す図であり、
横軸がセンサ測定距離軸を示し、縦軸が検出ひずみ軸を
示している。
【００３７】同図より、ひずみ分布データの各地点での
初期値からのひずみ発生量について、しきい値（例えば
ＢＯＴＤＲ測定精度の２倍程度のひずみ量０．０４％）
を設定し、各測定毎にしきい値判定を行う。ある測定結
果でしきい値を超えるひずみ量が発生した場合、その発
生位置及びひずみ発生量を警報によって管理者に知ら
せ、保全対策等を促すことができる。
初期値からのひずみ発生量について、しきい値（例えば
ＢＯＴＤＲ測定精度の２倍程度のひずみ量０．０４％）
を設定し、各測定毎にしきい値判定を行う。ある測定結
果でしきい値を超えるひずみ量が発生した場合、その発
生位置及びひずみ発生量を警報によって管理者に知ら
せ、保全対策等を促すことができる。
【００３８】本洗掘検知システムにより、従来は不可能
であった遠隔による河川の洗掘現象の監視を多点、分布
的に一括で行うことができる。
であった遠隔による河川の洗掘現象の監視を多点、分布
的に一括で行うことができる。
【００３９】図６は本発明の洗掘検知システムの他の実
施の形態を示す概略図である。
施の形態を示す概略図である。
【００４０】図１に示した実施の形態との相違点は、高
水敷１の幅が狭い河川１１において、堤体１２の表法面
に２本の光ファイバ洗掘センサ１０−１、１０−２を配
置し、根固めブロック１７の上部の盛り土１８に１本の
光ファイバ洗掘センサ１０−３を配置した点である。
水敷１の幅が狭い河川１１において、堤体１２の表法面
に２本の光ファイバ洗掘センサ１０−１、１０−２を配
置し、根固めブロック１７の上部の盛り土１８に１本の
光ファイバ洗掘センサ１０−３を配置した点である。
【００４１】この洗掘検知システムは、堤体１２の表法
面（堤外側の表面）に配置された光ファイバ洗掘センサ
１０−１と光ファイバ洗掘センサ１０−２とを一筆書き
状に接続して１系統とし、盛り土１８に配置された光フ
ァイバ洗掘センサ１０−３を他の１系統として、これら
２系統分を光スイッチ１４で切替え１台のひずみ分布測
定器１３で随時測定するようになっている。
面（堤外側の表面）に配置された光ファイバ洗掘センサ
１０−１と光ファイバ洗掘センサ１０−２とを一筆書き
状に接続して１系統とし、盛り土１８に配置された光フ
ァイバ洗掘センサ１０−３を他の１系統として、これら
２系統分を光スイッチ１４で切替え１台のひずみ分布測
定器１３で随時測定するようになっている。
【００４２】２本の光ファイバ洗掘センサ１０−１、１
０−２は、直列接続されているが、直列接続せずに遠端
側の光ファイバ洗掘センサ１０−２を光スイッチ１４に
予備として並列接続（点線Ｌａ表示）してもよい。
０−２は、直列接続されているが、直列接続せずに遠端
側の光ファイバ洗掘センサ１０−２を光スイッチ１４に
予備として並列接続（点線Ｌａ表示）してもよい。
【００４３】この洗掘検知システムは、通常は矢印１９
方向で示す方向に２本の光ファイバ洗掘センサ１０−
１、１０−２の全長の測定を一括で行うが、仮に地点２
０で洗掘進展等により光ファイバ洗掘センサ１０−２の
光ファイバの断線が生じた場合、予備として接続した側
（破線Ｌａ側）から矢印２１方向で示す方向に測定を行
うことにより、欠落のない光ファイバ洗掘センサ１０−
１、１０−２の全長の測定を行うことができる。
方向で示す方向に２本の光ファイバ洗掘センサ１０−
１、１０−２の全長の測定を一括で行うが、仮に地点２
０で洗掘進展等により光ファイバ洗掘センサ１０−２の
光ファイバの断線が生じた場合、予備として接続した側
（破線Ｌａ側）から矢印２１方向で示す方向に測定を行
うことにより、欠落のない光ファイバ洗掘センサ１０−
１、１０−２の全長の測定を行うことができる。
【００４４】また、盛り土１８内に埋設した光ファイバ
洗掘センサ１０−３の遠端部分を別ルート、例えば堤体
１２の天場部分２ａもしくは裏法尻部分等、洗掘検知に
関係のない場所に埋設もしくは敷設した光ファイバケー
ブル（図示せず。）と接続し、折り返す構成にして光ス
イッチで切替え測定することにより、図１に示した光フ
ァイバ洗掘センサと同様に断線等による測定部分欠落の
防止を目的とした洗掘検知システムを構築することがで
きる。
洗掘センサ１０−３の遠端部分を別ルート、例えば堤体
１２の天場部分２ａもしくは裏法尻部分等、洗掘検知に
関係のない場所に埋設もしくは敷設した光ファイバケー
ブル（図示せず。）と接続し、折り返す構成にして光ス
イッチで切替え測定することにより、図１に示した光フ
ァイバ洗掘センサと同様に断線等による測定部分欠落の
防止を目的とした洗掘検知システムを構築することがで
きる。
【００４５】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４６】多くの人手やカメラを用いることなく、河
川全体を一括監視することができる光ファイバ洗掘セン
サ及びこれを用いた洗掘検知システムの提供を実現でき
る。
川全体を一括監視することができる光ファイバ洗掘セン
サ及びこれを用いた洗掘検知システムの提供を実現でき
る。
【図１】本発明の光ファイバ洗掘センサの一実施の形態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】図１に示した光ファイバ洗掘センサを用いた洗
掘検知システムの一実施の形態を示す概念図である。
掘検知システムの一実施の形態を示す概念図である。
【図３】本発明の洗掘検知システムの他の実施の形態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】本発明の光ファイバ洗掘センサによる洗掘現象
の検知の説明図である。
の検知の説明図である。
【図５】本発明の光ファイバ洗掘センサで洗掘を検知し
たときのひずみ分布データを示す図である。
たときのひずみ分布データを示す図である。
【図６】本発明の洗掘検知システムの他の実施の形態を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図７】本発明の光ファイバ洗掘センサによる洗掘現象
の検知原理図である。
の検知原理図である。
１ 高水敷 ３、３−１、３−２、３−３ おもり ４、４−１、４−２、４−３ 光ファイバケーブル １０、１０−１、１０−２、１０−３ 光ファイバ洗掘
センサ １１ 河川 １２ 堤体 １３ ひずみ分布測定器
センサ １１ 河川 １２ 堤体 １３ ひずみ分布測定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 圭介 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 Ｆターム(参考） 2D018 AA03 2F076 BB09 BB12 BD02 BD06
Claims (6)
- 【請求項１】 河川の高水敷に配置され、該河川の高水
敷の洗掘現象を検知するための光ファイバケーブルと、
該光ファイバケーブルに一定の間隔で取付けられたおも
りとを備えたことを特徴とする光ファイバ洗掘センサ。 - 【請求項２】 河川の高水敷に平行に配置され、該河川
の高水敷の洗掘現象の進展を検知するための複数の光フ
ァイバケーブルと、各光ファイバケーブルに一定の間隔
で取付けられたおもりとを備えたことを特徴とする光フ
ァイバ洗掘センサ。 - 【請求項３】 堤体の表法面に配置され、該堤体の洗掘
現象を検知する光ファイバケーブルと、各光ファイバケ
ーブルに一定の間隔で取付けられたおもりとを備えたこ
とを特徴とする光ファイバ洗掘センサ。 - 【請求項４】 堤体の表法面に平行に配置され、該堤体
の洗掘現象の進展を検知するための複数の光ファイバケ
ーブルと、各光ファイバケーブルに一定の間隔で取付け
られたおもりとを備えたことを特徴とする光ファイバ洗
掘センサ。 - 【請求項５】 堤体の表法尻近傍に埋設される根固めブ
ロックの近傍に少なくとも１本配置され、上記堤体の表
法尻周辺の洗掘現象を検知するための光ファイバケーブ
ルと、該光ファイバケーブルに一定の間隔で取付けられ
たおもりとを備えたことを特徴とする光ファイバ洗掘セ
ンサ。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の光フ
ァイバ洗掘センサの一端にひずみ分布測定装置を接続
し、遠隔で多点、かつ分布的に洗掘検知を行うようにし
たことを特徴とする洗掘検知システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000118530A JP2001296151A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 光ファイバ洗掘センサ及びこれを用いた洗掘検知システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000118530A JP2001296151A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 光ファイバ洗掘センサ及びこれを用いた洗掘検知システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001296151A true JP2001296151A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18629645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000118530A Pending JP2001296151A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 光ファイバ洗掘センサ及びこれを用いた洗掘検知システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001296151A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007292530A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Hokuriku Regional Development Bureau Ministry Land Infrastructure & Transport | 光ファイバ式洗掘検出装置及びシステム |
| WO2008007025A3 (fr) * | 2006-07-13 | 2008-08-14 | Tencate Geosynthetics France | Dispositif, systeme et procede de detection et de localisation de dysfonctionnement dans un ouvrage hydraulique, ainsi qu'un ouvrage hydraulique equipe de ce dispositif |
| CH704379A1 (de) * | 2011-01-24 | 2012-07-31 | Plantcare Ag | System und Verfahren zur Überwachung des Zustandes von Umwelteinflüssen ausgesetzten Objekten, insbesondere von Deichen, Dämmen, Hängen und dergleichen. |
| WO2016191530A1 (en) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | University Of Houston System | Systems and methods for scour monitoring with fiber optic sensors |
| RU2628447C1 (ru) * | 2016-04-05 | 2017-08-16 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" | Способ контроля глиноцементобетонной диафрагмы в грунтовой плотине |
| CN110485363A (zh) * | 2019-08-31 | 2019-11-22 | 华北水利水电大学 | 洪水作用下河床动态变化的模拟装置及多点实时监测方法 |
| JPWO2022091242A1 (ja) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 |
-
2000
- 2000-04-14 JP JP2000118530A patent/JP2001296151A/ja active Pending
Cited By (11)
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| US8316694B2 (en) | 2006-07-13 | 2012-11-27 | Tengate Geosynthetics France | Device, system, and method for detecting and locating malfunctions in a hydraulic structure, and a hydraulic structure with said device |
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| JPWO2022091242A1 (ja) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 | ||
| WO2022091242A1 (ja) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 日本電気株式会社 | 特定システム、特定装置、及び特定方法 |
| JP7409521B2 (ja) | 2020-10-28 | 2024-01-09 | 日本電気株式会社 | 特定システム、特定装置、及び特定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050125 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050705 |