JP2007024585A - 湿度監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 対象設備の結露発生を防止するとともに、対象設備まで長距離伝送を必要とする状況において、湿度変化を監視する手段を容易に、かつ低費用で提供すること。
【解決手段】 １つまたは複数の離散して存在する各設備に、結露防止用シート体で結露防止処置を施し、および湿度センサと多重信号伝送装置とを設置する。各設備は、通信ケーブルによって相互に接続され、湿度センサの湿度測定値信号を多重信号伝送装置へ伝送し、多重信号伝送装置から伝送される湿度測定値信号を集約して監視する。湿度センサが湿度上昇を検知し、それを監視することで絶縁故障を起こす前にケーブルの保守工事を行うことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、１つまたは複数の接続点を有する通信ケーブル、ならびに１つまたは複数の離散して存在する電源盤または端子盤などの通信設備の結露を防止する湿度監視方法に関する。

メタル線による電話用の通信ケーブルは、基地局からとう道を経由して数ｋｍから20ｋｍ程度の長距離にわたり、いくつかの接続点を結んで配線されている。この通信ケーブルは、より紙で心線を被覆したSTケーブルから、ポリエチレンで心線を被覆した構造のPECケーブルに置き換わりつつある。また、とう道は地下にあるため、万が一とう道に浸水があった場合でもケーブル内に水が浸入しないように、ケーブル内には基地局から加圧した乾燥空気が供給されている。

このケーブルに、なんらかの原因で小さな穴（ピンホール）が開き、または接続点シール部に漏れなどの欠陥が生じると、基地局から欠陥に向って空気の移動が生じる。PECケーブルは、製造時から若干の水分を内部に有しているため、その水分が湿気として移動する空気と共に欠陥から外部に流れ出る。下流側にSTケーブルがあり、そこへ湿った空気が流れ込むと、より紙の被覆が水分を吸収して壊れ、結果としてケーブルの絶縁故障を引き起こす場合がある。

従来は、このケーブルの各接続点に圧力センサを設置して圧力低下を検知することにより、欠陥の発生をモニターしていた。

特願２００２−１５９４４１号公報 特許第２１１７６０２号明細書

しかしながら、通信ケーブルおよび通信設備内の湿気の除去手段はなく、湿度が何処で上昇しているかも把握することができなかった。そのため、欠陥による湿気の侵入によって絶縁故障が発生して顧客からのクレームを受けてからケーブル取替え工事などの緊急対策を取っていた。これにより、工事費が嵩むだけでなく、メンテナンス計画の変更が必要になるなどの問題があった。

また、製鉄所や石油化学工場などでは、広い工場敷地のなかに多数の変圧器、電源盤、端子盤などが屋外配置されている。これらの盤内部は、昼夜の温度差が大きいため結露が発生し易い。この結露によって盤内部の電極や、内壁の腐蝕が生じ、または絶縁破壊やそれに伴う火災などの大事故が生じる場合も多い。腐蝕が発生した箇所の再塗装工事、火災事故による設備の損失、または工場停止による経済的損失は極めて大きい。

さらに、広い敷地内にある多数の設備の結露状況を監視するには、湿度センサを設けて長距離のケーブルを敷設し、センサへの電源供給とセンサと監視室間の通信を行わなければならず、その費用は多大である。

また、前述の通信設備、および電気設備に限らず、箱桁橋梁、建築構造物、コンテナ、または製品保管倉庫などの中空構造物においても構造物内部の各室において結露が発生し易い。このような設備も面的な広がりが大きく、監視すべき箇所は多い。

そのため、これまで監視室から遠距離にある各箇所の結露状況を監視するシステムは無かった。

本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、対象設備の結露発生を防止するとともに、対象設備まで長距離伝送を必要とする状況において、湿度変化を監視する手段を容易に、かつ低費用で提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、湿度監視方法であって、基地局に接続された複数の通信ケーブルおよび通信設備の結露を防止する湿度監視方法において、結露防止用シート体で結露防止処置を施された通信設備内に設置された湿度センサの湿度測定値信号を、通信設備内に設置された多重信号伝送装置に伝送し、多重信号伝送装置が、湿度測定値信号を通信ケーブル内の通信線を介して基地局に伝送し、基地局の伝送機能付き処理装置が、湿度測定値信号を集約して監視することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の湿度監視方法であって、結露防止用シート体は、高吸収性ポリマと、セルローズまたはセルローズ誘導体から得られる水和性を有するミクロフィブリルとが繊維状シートに支持されたものであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の湿度監視方法であって、多重信号伝送システムは、２本のメタル線に１つまたは複数のセンサを接続して、同期信号と逆の極性のデータ信号を送出することができる信号送出回路を有するシステムであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載の湿度監視方法であって、通信設備は、通信ケーブルの接続端子ボックスであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３に記載の湿度監視方法であって、通信設備は、変圧器盤、電源盤、または端子盤などのボックスであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３に記載の湿度監視方法であって、通信設備は、箱桁橋梁、建築構造物、コンテナ、または製品保管倉庫などの中空構造物であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６に記載の湿度監視方法であって、湿度センサと多重信号伝送装置とを、湿度センサと、同期信号と逆の極性のデータ信号を送出することができる多重信号伝送回路とが一体化された装置としたことを特徴とする。

本発明によれば、結露防止用シート体で結露防止処置を施された通信設備内に設置された湿度センサの湿度測定値信号を、通信設備内に設置された多重信号伝送装置に伝送し、多重信号伝送装置が、湿度測定値信号を通信ケーブル内の通信線を介して基地局に伝送し、基地局の伝送機能付き処理装置が、湿度測定値信号を集約して監視することにより、設備故障の減少、設備寿命の延長、およびメンテナンス費用の低減を図ることができる。

図１に、ＰＥＣケーブルとＳＴケーブルが混在した通信ケーブルにおける本発明の一実施形態を示す。基地局５１からは、複数の通信ケーブル（図１には３本だけ示す）がとう道の中に配線されている。ケーブル内には、基地局５１内にある、送風装置５２から加圧乾燥空気が供給されている。

通信ケーブルとしてＰＥＣケーブル７、またはＳＴケーブル８が配置され、通信ケーブル接続用クロージャ６によって接続されている。通信ケーブル接続用クロージャ６の内部には、後述するように結露防止シート１、湿度センサ２、および多重信号伝送装置３を設置する。基地局５１の内部には、伝送機能付き処理装置４を設置する。同じく後述するように、処理装置４は、各通信ケーブルの各接続用クロージャ６内部にある湿度センサ２と多重信号伝送装置３とに、湿度センサ用電源ケーブル６１と多重伝送用ケーブル６２とを介して接続される。

図１の例では、ＳＴケーブル８またはそれよりも下流のケーブルに、何らかの原因で小さな穴が開き、または接続点におけるシール部の漏れなどの欠陥が生じると、基地局から欠陥に向って空気の移動が生じる。これによってＰＥＣケーブル７内の湿気を含んだ空気がＳＴケーブル８内へと移動し、ＳＴケーブル８に絶縁故障を引き起こす可能性がある。

通信ケーブル接続用クロージャ６内部に設置された結露防止シート１は、水蒸気を吸収するため絶縁故障の発生を低減するのに効果的である。伝送機能付き処理装置４で集約した湿度測定値信号は、ディスプレイに表示して監視に用いる。さらに、インターネットなどの通信ケーブルを介して上位の監視装置に伝送して監視に用いることもできる。そのため、湿度センサが湿度上昇を検知し、それを監視することで絶縁故障を起こす前にケーブルの保守工事を行うことができる。
このような方法によって、通信ケーブルの絶縁故障を減少させ、ケーブル寿命を延長させることが可能となる。さらには、計画的なケーブルのメンテナンスが可能となり、総合的にメンテナンス費用の低減を図ることができる。

図２に、本発明の一実施形態にかかる通信ケーブル接続用クロージャ６の内部の例を示す。この例では、通信ケーブル接続用クロージャ６内部で、上流側からＰＥＣケーブル７、下流側からＳＴケーブル８を接続する。通信ケーブル接続用クロージャ６内部では、図示していないが、各ケーブルからの心線がそれぞれ接続されており、それらを覆うように結露防止シート１を設置する。

結露防止シート１としては、例えば、高吸収性ポリマと、セルローズまたはセルローズ誘導体から得られる水和性を有するミクロフィブリルとが繊維状シートに支持されたものを用いるのが極めて効果的である（特許文献１参照）。それ以外でもシリカゲルＡ、シリカゲルＢ、その他の従来の吸湿材料を用いたものでも良い。

また、通信ケーブル接続用クロージャ６内部には、湿度センサ２および多重信号伝送装置３が設置されており、湿度を測定する。

図３に、本発明の一実施形態にかかる通信ケーブル接続用クロージャ６の内部で、どのような結線がなされているかを示す。電源ケーブル６１は、湿度センサ２と多重信号伝送装置３とに電源を供給する。湿度測定値信号伝送線６３は、湿度センサ２によって測定された湿度の湿度測定値信号を多重信号伝送装置３へ伝送する。また、多重伝送用ケーブル６２は、多重信号伝送装置３からの湿度測定値信号を、図１に示した基地局５１の伝送機能付き処理装置４に伝送する。
また、多重伝送の方法としては、例えば、２本のメタル線に１つまたは複数のセンサを接続し、同期信号と逆の極性のデータ信号を送出することができる信号送出回路を有するシステムを利用することができる（特許文献２参照）。この方法は、長距離の伝送ができる上、経済的なシステムであるが、もちろんそれ以外の通信方法でも良いことは言うまでもない。

電源ケーブル６１、多重伝送用ケーブル６２は、通信ケーブル中の心線に空きがない場合、別途これらのケーブルを敷設する必要がある。しかし、通信ケーブル中に未使用の２組の心線がある場合には、それら既存のケーブルを電源ケーブル６１、多重伝送用ケーブル６２として利用することができる。そのため、経済的かつ短期間で実施することが可能である。

図４に、本発明の一実施形態にかかる湿度センサと多重信号伝送回路とを一体化した装置２１と、電源ケーブル６１および多重伝送用ケーブル６２との結線を示す。一般的に、接続用クロージャ内部空間には通信ケーブルが高密度に走り接続されているため、センサや伝送回路などを設置する充分なスペースを確保することは簡単ではない。さらに、この場合のように湿度センサと多重信号伝送回路を一体化した場合はその寸法が大きくなるため、通信ケーブル接続用クロージャ６内部で心線を圧迫することなく設置するための形状・寸法設計が課題となる。本実施例においては、通信ケーブル接続用クロージャ６内部の空きスペースの形状に合わせて一体化した装置２１の筐体を設計し、さらにその筐体にあわせて信号処理回路などの基板を設計した。また、湿度センサは基板回路上に直接配置し、その近傍の筐体にはスリットを設置して通信ケーブル接続用クロージャ６内の湿度を検出できるよう工夫した。これにより、通信ケーブル接続用クロージャ６の内部に設置する際、より簡便な設置工事で済ませることができる。

図５（ａ）〜（ｃ）に、本発明の一実施形態にかかる通信ケーブル接続用クロージャ６の片面を示す。通信ケーブル接続用クロージャ６は、円柱を中心線を通る面で２つに分割したような形状の図５に示す筺体を２つ上下に組み合わせて構成される。ＰＥＣケーブル７およびＳＴケーブル８は、両端の導入口７１から通信ケーブル接続用クロージャ６内部に入り、図５（ｂ）のＢで示したところで被覆が取り除かれて各心線がＣのように広がることになる。通信ケーブル接続用クロージャ６内部には、図示していないケーブル保持用金具などを取り付けるための支持部材７２が設けられている。このように通信ケーブル接続用クロージャ６内部には、ＰＥＣケーブル７およびＳＴケーブル８の各心線の他にケーブル保持用金具や支持部材７２なども存在することから、湿度センサなどを置くスペースは非常に限定される。検討の結果、心線を圧迫することなく、かつ部材７２をさけて図５（ｂ）の斜線部に湿度センサと多重信号伝送回路を一体化した装置２１を設計した。

図６（ａ）、（ｂ）に、本発明の一実施形態にかかる湿度センサと多重信号伝送回路とが一体化された一体化された装置２１の外観図を示す。図５（ｂ）の斜線部に収まるように底面を９６ｍｍの半径で切り取ったような形状とし、厚さを４０ｍｍとして、電源ケーブル６１および多重伝送用ケーブル６２を端子部７５から取り出して接続する構造となっている。コンパクトな装置内部には多重信号伝送回路用基板７６と、湿度センサ用基板７７とが入っており、湿度センサ用基板７７上には湿度センサ７８が直接装着されている。さらに、通信ケーブル接続用クロージャ６内部の湿度を正確に測定するために、一体化された装置２１の側面にはスリット７９が設けられている。

この通信ケーブル接続用クロージャ６の各部の寸法は、図５（ａ）の長さｌ_１は５２８ｍｍ、長さｌ_２は１８ｍｍ、図５（ｂ）、図６（ａ）および（ｂ）の長さｌ_３は５０ｍｍ、長さｌ_４は４０ｍｍ、長さｌ_５は９６ｍｍ、ならびに図６（ａ）の長さｌ_６は１００ｍｍである。

このようにして一体化された装置２１により、正確な通信ケーブル接続用クロージャ６内部の湿度計測がなされるとともに、湿度変化の多重信号伝送を可能とする。

図７に、本発明の一実施形態にかかる複数の基地局の信号を保守局へ伝送し監視するシステムを示す。複数の基地局にある伝送機能付き処理装置４を、インターネットなどの通信ケーブル９を介して保守局５３に設置したＰＣおよび表示装置５に接続する。各基地局５１−ａ〜５１−ｆにある伝送機能付き処理装置４には、図１に示したように、複数の通信ケーブルが接続されている。これらの複数の接続されたケーブル上の通信ケーブル接続用クロージャ６からの湿度センサの信号は、伝送機能付き処理装置４に集約される。さらにこれらの信号を、インターネットなどを介して保守局５３に集約し、監視することができる。

このような保守局５３による集中管理は、地域全体の保守要員の削減および計画的なメンテナンスを可能にするなどの経済的な利点が極めて大きい。

図８に、通信ケーブル接続用クロージャ６の湿度測定値信号の推移の例を示す。通信ケーブル接続用クロージャ６内の湿度が３０％（時点Ａ）に達すると、警報を発するように警報レベルを設定することができる。湿度の変化を監視することによって、早期に原因の究明および対策の措置を講じることができる。この早期の対応によって、より危険度の高い、湿度が６０％のレベル２に達する前（時点Ｂ）に接続点シール部などの補修を完了することができる。

このようにして、顧客からのクレーム発生を未然に防ぐことができ、かつケーブルの絶縁故障の低減、ケーブルの寿命延長、およびメンテナンス費用の低減を図ることができる。
以上、通信ケーブルに本発明の方法を適用した具体例を説明したが、同様に例えば製鉄所や石油化学工場などの広い敷地内に多数配置された変圧器盤、電源盤、端子盤、等のボックスであっても図７に示すような構成で適用することができる。
また同様に、箱桁橋梁、建築構造物、コンテナ、製品保管倉庫、などの中空構造物であっても構造物または構造物内部の各室内の結露防止および監視に、本発明の方法の適用が可能なことは言うまでもない。

ＰＥＣケーブルとＳＴケーブルとが混在した通信ケーブルにおける本発明の一実施形態を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる通信ケーブル接続用クロージャの内部を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる湿度センサおよび多重信号伝送システムの結線を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる湿度センサと、多重信号伝送回路とが一体化された装置を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態にかかる通信ケーブル接続用クロージャ６の片面を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態にかかる湿度センサと多重信号伝送回路とが一体化された一体化された装置２１の外観図を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる複数の基地局の信号を保守局へ伝送し監視するシステムを示す図である。 通信ケーブル接続用クロージャ６の湿度測定値信号の推移の例を示す図である。

符号の説明

１ 結露防止シート
２ 湿度センサおよび多重信号伝送装置
４ 伝送機能付き処理装置
５ ＰＣおよび表示装置
６ 通信ケーブル接続用クロージャ
７ ＰＥＣケーブル
８ ＳＴケーブル
９ インターネット、等の通信ケーブル
２１ 湿度センサと多重信号伝送回路とが一体化された装置
５１、５１−ａ〜５１−ｆ 基地局
５２ 送風装置
５３ 保守局
６１ 電源ケーブル
６２ 多重伝送用ケーブル
６３ 湿度測定値信号伝送線
７１ 導入口
７２ 支持部材
７５ 端子部
７６ 多重信号伝送回路用基板
７７ 湿度センサ用基板
７８ 湿度センサ
７９ スリット

Claims (7)

1. 基地局に接続された複数の通信ケーブルおよび通信設備の結露を防止する湿度監視方法において、
   結露防止用シート体で結露防止処置を施された前記通信設備内に設置された湿度センサの湿度測定値信号を、前記通信設備内に設置された前記多重信号伝送装置に伝送し、
   前記多重信号伝送装置が、前記湿度測定値信号を前記通信ケーブル内の通信線を介して前記基地局に伝送し、
   前記基地局の伝送機能付き処理装置が、前記湿度測定値信号を集約して監視することを特徴とする湿度監視方法。
2. 請求項１に記載の湿度監視方法であって、前記結露防止用シート体は、高吸収性ポリマと、セルローズまたはセルローズ誘導体から得られる水和性を有するミクロフィブリルとが繊維状シートに支持されたものであることを特徴とする湿度監視方法。
3. 請求項１または２に記載の湿度監視方法であって、前記多重信号伝送システムは、２本のメタル線に１つまたは複数のセンサを接続して、同期信号と逆の極性のデータ信号を送出することができる信号送出回路を有するシステムであることを特徴とする湿度監視方法。
4. 請求項１乃至３に記載の湿度監視方法であって、前記通信設備は、通信ケーブルの接続端子ボックスであることを特徴とする湿度監視方法。
5. 請求項１乃至３に記載の湿度監視方法であって、前記通信設備は、変圧器盤、電源盤、または端子盤などのボックスであることを特徴とする湿度監視方法。
6. 請求項１乃至３に記載の湿度監視方法であって、前記通信設備は、箱桁橋梁、建築構造物、コンテナ、または製品保管倉庫などの中空構造物であることを特徴とする湿度監視方法。
7. 請求項１乃至６に記載の湿度監視方法であって、前記湿度センサと前記多重信号伝送装置とを、湿度センサと、同期信号と逆の極性のデータ信号を送出することができる多重信号伝送回路とが一体化された装置としたことを特徴とする湿度監視方法。
   

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