JP2007225397A - Method and structure for laying optical cable for vibration sensor use in optical fiber invasion monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、振動センサ用光ケーブルの布設方法及びその構造に関し、特に光ファイバリングの一部に物理的外力が印加された場合にその外力の検出と外力が印加された位置を同定する光ファイバリング干渉型の振動センサを構成する光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設方法及びその構造に関する。 The present invention relates to a method for laying an optical cable for a vibration sensor and a structure thereof, and in particular, when a physical external force is applied to a part of the optical fiber ring, the detection of the external force and the position where the external force is applied are identified. The present invention relates to a method for laying an optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring apparatus constituting an interference type vibration sensor and its structure.
近年、侵入者からの防犯、道路や鉄道での落石検出手段として可能な光ファイバとレーザ光を応用した干渉型センサが提案されている。たとえば振動等の物理的外力(力学的刺激)により光ファイバケーブルの一部が応力を受けたために、伝搬する光の光路長が変化して位相等の物理的性質が変化することを利用した外力刺激の検出装置が知られている。 In recent years, an interference type sensor using an optical fiber and a laser beam, which can be used as a means for crime prevention from intruders and as a falling rock detection means on roads and railways, has been proposed. For example, external force using the fact that the optical path length of the propagating light changes and the physical properties such as phase change because a part of the optical fiber cable is stressed by physical external force (mechanical stimulation) such as vibration. Stimulus detection devices are known.
図4を参照するに、例えば、非特許文献1に示されているように、光ファイバリング干渉型の振動センサ101が知られている。この光ファイバリング干渉型の振動センサ101の利点としては、次のことがらがあげられる。(1)光ファイバに伝わった振動・衝撃をリアルタイムに観測できる。(2)センサ部は一般の光ファイバケーブルを使用でき、特殊なセンサ部を必要としない。(3)光源や受光回路以外は、すべて受動光学素子で構成されるため、センサ区間近傍で電源や避雷・防爆の対策が不要である。このとき、上記の光ファイバリング干渉型の振動センサ101により、振動が加わっている位置を知る必要がある。
Referring to FIG. 4, for example, as shown in Non-Patent Document 1, an optical fiber ring interference
そこで、従来の光ファイバリング干渉型の振動センサ101は、図4に示されているように、第1干渉型振動センサ103と第2干渉型振動センサ105とを用いて、各第1,第2干渉型振動センサ103,105に入力された互いに異なる波長の光が振動によって生じた各干渉光強度を検出して比較することで振動位置、振動レベル等の振動特性を同定するものである。
Therefore, a conventional optical fiber ring interference
すなわち、第1干渉型振動センサ103は、1.3μmの波長帯の光を発生する第1光源107に接続される第1ポート109と、フォトダイオード(PD)からなる第1受光部111に接続される第2ポート113との少なくとも2つのポート(図5では3つのポート)から、少なくとも2つの第3、第4ポート115,117に分岐する第1分岐光カプラ119と、この第1分岐光カプラ119に光学的に接続する第1光ファイバリング121と、から構成されている。なお、前記第1光ファイバリング121は、その一端が前記第3ポート115に接続されていると共にその他端が前記第4ポート117に接続されている。
That is, the first interference
また、第2干渉型振動センサ105は、前記第1光源107と異なる1.55μmの波長帯の光を発生する第2光源123に接続される第5ポート125と、フォトダイオード(PD)からなる第2受光部127に接続される第6ポート129との少なくとも2つのポート(図5では3つのポート)から、少なくとも2つの第7,第8ポート131,133に分岐する第2分岐光カプラ135と、この第2分岐光カプラ135に光学的に接続する第2光ファイバリング137と、から構成されている。なお、前記第2光ファイバリング137の一端が前記第7ポート131に接続されていると共にその他端が前記第8ポート133に接続されている。
The second interference
さらに、前記第1,第2干渉型振動センサ103,105は、前記第1光ファイバリング121の全長の中点X1と前記第2光ファイバリング137の全長の中点X2が互いに反対側に位置すべく前記第1,第2光ファイバリング121,137を対称的に配置し、且つ前記第1,第2光ファイバリング121,137の前記各中点X1,X2を除く部分の光ファイバを4つのWDMカプラの第3分岐光カプラ139により分岐して1.3μm帯と1.55μm帯の両波長帯にて共有する2本の光ファイバリング部141に構成されている。
Further, in the first and second interference
したがって、前記第1干渉型振動センサ103では、前記第1光源107から入力された1.3μmの波長帯の伝搬光が第1分岐光カプラ119の第1ポート109から第3、第4ポート115,117に分岐されて時計回り(Clock Wise:CW)光と反時計回り(Counter Clock Wise:CCW)光に分岐され、図4の実線で示されているようにそれぞれ第1光ファイバリング121を一周する。各CW光とCCW光が再び第1分岐光カプラ119で合波され、第1受光部111ではその干渉光が検出される。
Accordingly, in the first interference
このとき、第1光ファイバリング121内、すなわち光ファイバリング部141に振動・衝撃が加えられると、光ファイバに屈折率変化が生じる。このとき、第1受光部111ではこの現象が振動によって位相変調されたCW光とCCW光の干渉光の強度変化として検出される。
At this time, if vibration or impact is applied to the first
一方、前記第2干渉型振動センサ105では、上述した第1干渉型振動センサ103とほぼ同様であり、前記第2光源123から入力された1.55μmの波長帯の伝搬光が第2分岐光カプラ135によりCW光とCCW光に分岐されて図4の点線で示されているようにそれぞれ第2光ファイバリング137を一周する。各CW光とCCW光が再び第2分岐光カプラ135で合波され、第2受光部127でその干渉光が検出される。第2光ファイバリング137内、すなわち光ファイバリング部141に加えられた振動によって位相変調されたCW光とCCW光の干渉光の強度変化が検出される。
On the other hand, the second interference
さらに、上記の第1,第2干渉型振動センサ103,105の干渉光の強度変化を比較することで加振点の振動位置、振動レベル等の振動特性が同定される。
Furthermore, by comparing the intensity changes of the interference light of the first and second interference
上記の光ファイバリング干渉型の振動センサ101は、光ファイバリング部141を収容した振動センサ用光ケーブル143で構成され、この振動センサ用光ケーブル143の長さLを長くして、図5(A)に示されているように、例えば監視区間に張り巡らしたフェンス145などの監視用構造部材に前記振動センサ用光ケーブル143の適宜箇所を固定具147などで固定し、例えば数km〜数十kmの全長に亘って延長させて布設されることにより、光ファイバ侵入監視装置が構成されている。侵入者が前記フェンス145から侵入するときに生じる加振点の振動位置や振動レベルを検出することができる。
ところで、従来の光ファイバリング干渉型の振動センサ101においては、図5(B)に示されているように、侵入者又は飛来物などにより振動センサ用光ケーブル143が切断された場合は、この切断部149を再び接続して修復する必要があるが、別の修復用の光ケーブルでその両端部の2箇所を前記振動センサ用光ケーブル143の切断部149にそれぞれ接続する必要があるので、この修復作業(光ケーブルの接続作業)に多くの時間がかかるという問題点があった。
By the way, in the conventional optical fiber ring interference
しかも、上記のように別の修復用の光ケーブルで接続して修復すると、光ファイバリング部141を含む第1,第2光ファイバリング121,137の全体の長さが変わるために、所謂、光ファイバリング干渉型の振動センサ101のシステムの再設定が必要となってくるので、その再設定作業に多くの時間がかかるという問題点があった。
In addition, when the connection is repaired by using another optical cable for repair as described above, the entire length of the first and second
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems.
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明の光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設方法は、光源と、光ファイバの干渉光を検出する受光部とを備えた光ファイバ振動センサ検出装置と、この光ファイバ振動センサ検出装置の前記光源と受光部に接続される第1分岐結合器と、この第1分岐結合器に一端側を接続した光ファイバリング干渉型の振動センサを構成する振動センサ用光ケーブルと、から構成される光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設方法であって、
前記振動センサ用光ケーブルの長手方向の適宜間隔毎に余長部を設けて布設することを特徴とするものである。
In order to achieve the object to be solved by the invention, a method for laying an optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring apparatus according to the invention includes a light source and a light receiving unit that detects interference light of the optical fiber. A fiber vibration sensor detection device, a first branch coupler connected to the light source and the light receiving portion of the optical fiber vibration sensor detection device, and an optical fiber ring interference type vibration having one end connected to the first branch coupler An optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring device composed of an optical cable for a vibration sensor constituting a sensor,
The vibration sensor optical cable is laid with an extra length provided at appropriate intervals in the longitudinal direction.
また、この発明の光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設方法は、波長が異なる2つの光源と、この2つの光源に対応した干渉光を検出する2種類の受光部とを備えた光ファイバ振動センサ検出装置と、この光ファイバ振動センサ検出装置の前記各光源と各受光部に接続される第1分岐結合器と、この第1分岐結合器に一端側を接続した光ファイバリング干渉型の振動センサを構成する振動センサ用光ケーブルと、この振動センサ用光ケーブルの他端側に接続した第2分岐結合器と、から構成される光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設方法であって、
前記振動センサ用光ケーブルの長手方向で適宜間隔毎に余長部を設けて布設することを特徴とするものである。
In addition, the method for laying the optical cable for the vibration sensor in the optical fiber intrusion monitoring apparatus according to the present invention includes two light sources having different wavelengths and two types of light receiving units that detect interference light corresponding to the two light sources. A fiber vibration sensor detection device, a first branch coupler connected to each light source and each light receiving portion of the optical fiber vibration sensor detection device, and an optical fiber ring interference type in which one end side is connected to the first branch coupler This is a method for laying an optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring apparatus comprising: an optical cable for a vibration sensor that constitutes the vibration sensor of the first sensor; and a second branch coupler connected to the other end of the optical cable for vibration sensor. And
In the longitudinal direction of the optical cable for vibration sensor, extra length portions are provided at appropriate intervals and installed.
この発明の光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設構造は、光源と、光ファイバの干渉光を検出する受光部とを備えた光ファイバ振動センサ検出装置と、この光ファイバ振動センサ検出装置の前記光源と受光部に接続される第1分岐結合器と、この第1分岐結合器に一端側を接続した光ファイバリング干渉型の振動センサを構成する振動センサ用光ケーブルと、から構成される光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設構造であって、
前記振動センサ用光ケーブルを監視用構造物に取り付けると共に前記振動センサ用光ケーブルにその長手方向の適宜間隔毎に余長部を設けてなることを特徴とするものである。
The laying structure of the optical cable for the vibration sensor in the optical fiber intrusion monitoring apparatus according to the present invention includes an optical fiber vibration sensor detection device including a light source and a light receiving unit that detects interference light of the optical fiber, and the optical fiber vibration sensor detection device. A first branch coupler connected to the light source and the light receiving section, and a vibration sensor optical cable constituting an optical fiber ring interference type vibration sensor having one end connected to the first branch coupler. An installation structure of an optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring device,
The vibration sensor optical cable is attached to a monitoring structure, and the vibration sensor optical cable is provided with an extra length portion at an appropriate interval in the longitudinal direction.
また、この発明の光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設構造は、波長が異なる2つの光源と、この2つの光源に対応した干渉光を検出する2種類の受光部とを備えた光ファイバ振動センサ検出装置と、この光ファイバ振動センサ検出装置の前記各光源と各受光部に接続される第1分岐結合器と、この第1分岐結合器に一端側を接続した光ファイバリング干渉型の振動センサを構成する振動センサ用光ケーブルと、この振動センサ用光ケーブルの他端側に接続した第2分岐結合器と、から構成される光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設構造であって、
前記振動センサ用光ケーブルを監視用構造物に取り付けると共に前記振動センサ用光ケーブルにその長手方向の適宜間隔毎に余長部を設けてなることを特徴とするものである。
Moreover, the laying structure of the vibration sensor optical cable in the optical fiber intrusion monitoring apparatus according to the present invention includes two light sources having different wavelengths and two types of light receiving units that detect interference light corresponding to the two light sources. A fiber vibration sensor detection device, a first branch coupler connected to each light source and each light receiving portion of the optical fiber vibration sensor detection device, and an optical fiber ring interference type in which one end side is connected to the first branch coupler The vibration sensor optical cable in the optical fiber intrusion monitoring apparatus is composed of a vibration sensor optical cable constituting the vibration sensor and a second branch coupler connected to the other end of the vibration sensor optical cable. And
The vibration sensor optical cable is attached to a monitoring structure, and the vibration sensor optical cable is provided with an extra length portion at an appropriate interval in the longitudinal direction.
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設方法によれば、侵入者又は飛来物などにより振動センサ用光ケーブルが切断されても、振動センサ用光ケーブルの長手方向の適宜間隔毎に余長部があるので、従来のように別の修復用の光ケーブルを必要とせず、最寄りの前記余長部を容易に手繰り寄せて前記切断部を再び接続して修復することができる。したがって、修復のための振動センサ用光ケーブルの接続箇所は1箇所であるので、修復作業の時間短縮を図ることができる。しかも、前記余長部を手繰り寄せて接続するために振動センサ用光ケーブルの全体の長さが変化しないので、従来のように光ファイバリング干渉型の振動センサのシステムの再設定は必要ではないため、修復作業の時間短縮を図ることができる。 As can be understood from the means for solving the above problems, according to the method for laying the vibration sensor optical cable in the optical fiber intrusion monitoring apparatus of the present invention, the vibration sensor optical cable is cut by an intruder or a flying object. Even if there is a surplus part at every appropriate interval in the longitudinal direction of the optical cable for vibration sensor, there is no need for another repairing optical cable as in the past, and the nearest surplus part can be easily pulled The cut portion can be reconnected and repaired. Therefore, since the vibration sensor optical cable for repair is connected at one place, the time required for repair work can be shortened. In addition, since the entire length of the vibration sensor optical cable does not change in order to connect the extra length parts by hand, it is not necessary to reset the system of the optical fiber ring interference type vibration sensor as in the prior art. The time required for repair work can be shortened.
また、この発明の光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設方法によれば、波長の異なる光が加振点の振動によって位相変調された2つの干渉光の強度変化を検出して比較することで前記加振点の振動位置や振動レベル等の振動特性を同定できる振動センサ用光ケーブルにも適用でき、上述した振動センサ用光ケーブルの布設方法と同様の効果が得られる。 Further, according to the method of laying the optical cable for the vibration sensor in the optical fiber intrusion monitoring apparatus of the present invention, the intensity change of the two interference lights in which the light having different wavelengths is phase-modulated by the vibration at the excitation point is detected and compared. Thus, the present invention can be applied to an optical cable for a vibration sensor that can identify vibration characteristics such as the vibration position and vibration level of the excitation point, and the same effect as the above-described method for laying the optical cable for vibration sensor can be obtained.
また、この発明の光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設構造によれば、上記の布設方法と同様であり、侵入者又は飛来物などにより振動センサ用光ケーブルが切断されても、振動センサ用光ケーブルにはその長手方向で適宜間隔毎に余長部があるので、従来のように別の修復用の光ケーブルを必要とせず、最寄りの前記余長部を容易に手繰り寄せて前記切断部を再び接続して修復することができる。したがって、修復のための振動センサ用光ケーブルの接続箇所は1箇所であるので、修復作業の時間短縮を図ることができる。しかも、前記余長部を手繰り寄せて接続するために振動センサ用光ケーブルの全体の長さが変化しないので、従来のように光ファイバリング干渉型の振動センサのシステムの再設定は必要ではないため、修復作業の時間短縮を図ることができる。 Further, according to the laying structure of the vibration sensor optical cable in the optical fiber intrusion monitoring apparatus of the present invention, the vibration sensor is the same as the above laying method, and even if the vibration sensor optical cable is cut by an intruder or a flying object, the vibration sensor Since the optical cable has extra length portions at appropriate intervals in the longitudinal direction, it is not necessary to use another optical cable for repair as in the prior art, and the cutting portion is easily pulled by handing the nearest extra length portion. Can be connected again and repaired. Therefore, since the vibration sensor optical cable for repair is connected at one place, the time required for repair work can be shortened. Moreover, since the entire length of the vibration sensor optical cable does not change in order to connect the extra length parts by hand, it is not necessary to reset the system of the optical fiber ring interference type vibration sensor as in the prior art. The time required for repair work can be shortened.
また、この発明の光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設構造によれば、波長の異なる光が加振点の振動によって位相変調された2つの干渉光の強度変化を検出して比較することで前記加振点の振動位置や振動レベル等の振動特性を同定できる振動センサ用光ケーブルにも適用でき、上述した振動センサ用光ケーブルの布設構造と同様の効果が得られる。 Further, according to the laying structure of the vibration sensor optical cable in the optical fiber intrusion monitoring apparatus of the present invention, the intensity change of the two interference lights in which the light having different wavelengths is phase-modulated by the vibration at the excitation point is detected and compared. Thus, the present invention can also be applied to an optical cable for a vibration sensor that can identify vibration characteristics such as a vibration position and a vibration level of the excitation point, and the same effect as the above-described laying structure of the optical cable for a vibration sensor can be obtained.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1(A)〜(C)及び図2を参照するに、この実施の形態に係る光ファイバ侵入監視装置1としては、図2に示されているように、第1干渉型振動センサ3と第2干渉型振動センサ5とを用いて、各第1,第2干渉型振動センサ3,5に入力された互いに異なる波長の光が振動によって生じた各干渉光強度を検出して比較することで加振点の振動位置、振動レベル等の振動特性を同定するものである。
Referring to FIGS. 1A to 1C and FIG. 2, as shown in FIG. 2, the optical fiber intrusion monitoring apparatus 1 according to this embodiment includes a first interference type vibration sensor 3 and Using the second interference
上記の第1干渉型振動センサ3は、1.3μmの波長帯の光を発生する第1光源7に接続される第1ポート9と、フォトダイオード(PD)からなる第1受光部11に接続される第2ポート13との少なくとも2つのポート(図2では3つのポート)から、少なくとも2つの第3,第4ポート15,17に分岐する第1分岐光カプラ19と、この第1分岐光カプラ19に光学的に接続する第1光ファイバリング21と、から構成されている。なお、前記第1光ファイバリング21の一端が前記第3ポート15に接続されていると共にその他端が前記第4ポート17に接続されている。
The first interference type vibration sensor 3 is connected to a
また、第2干渉型振動センサ5は、前記第1光源7と異なる1.55μmの波長帯の光を発生する第2光源23に接続される第5ポート25と、フォトダイオード(PD)からなる第2受光部27に接続される第6ポート29との少なくとも2つのポート(図2では3つのポート)から、少なくとも2つの第7,第8ポート31,33に分岐する第2分岐光カプラ35と、この第2分岐光カプラ35に光学的に接続する第2光ファイバリング37と、から構成されている。なお、前記第2光ファイバリング37の一端が前記第7ポート31に接続されていると共にその他端が前記第8ポート33に接続されている。
The second interference
なお、この実施の形態では、上記の第1,第2分岐光カプラ19,35にはそれぞれ3×3カプラが用いられている。
In this embodiment, 3 × 3 couplers are used for the first and second branch
さらに、前記第1,第2干渉型振動センサ3,5は、前記第1光ファイバリング21の全長の中点X1と前記第2光ファイバリング37の全長の中点X2が互いに反対側に位置すべく前記第1,第2光ファイバリング21,37を対称的に配置し、且つ前記第1,第2光ファイバリング21,37の前記各中点X1,X2を除く部分の光ファイバを4つのWDMカプラの第3分岐光カプラ39により分岐して1.3μm帯と1.55μm帯の両波長帯にて共有する2本の光ファイバリング部41に構成されている。
Further, in the first and second interference
したがって、前記第1干渉型振動センサ3では、前記第1光源7から入力された1.3μmの波長帯の伝搬光が第1分岐光カプラ19の第1ポート9から第3,第4ポート15,17に分岐されて時計回り(Clock Wise:CW)光と反時計回り(Counter Clock Wise:CCW)光に分岐され、図2の実線で示されているようにそれぞれ第1光ファイバリング21を一周する。各CW光とCCW光が再び第1分岐光カプラ19で合波され、第1受光部11では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、CW光とCCW光の第1光ファイバリング21内の光路長は同じであるから、両者の位相差は一定となり、前記第1受光部11によって検出される信号は一定となる。
Therefore, in the first interference type vibration sensor 3, propagating light having a wavelength band of 1.3 μm input from the first light source 7 is transmitted from the
ところが、第1光ファイバリング21内、すなわち光ファイバリング部41に振動等の物理的外力(力学的刺激)が加えられると、光ファイバに屈折率変化が生じる。このとき、第1受光部11ではこの現象が振動によって位相変調されたCW光とCCW光の干渉光の強度変化として検出される。
However, when a physical external force (mechanical stimulus) such as vibration is applied to the first
例えば、時間tにおいて加振点にて位相変調が生じた場合、CW光が加振点から第1受光部11に到達するまでの時間TCWと、CCW光が加振点から第1受光部11に到達するまでの時間TCCWとすると、第1受光部11で検出される干渉光の強度は、加わった位相変調と、前記時間TCWと時間TCCWとの間の2つの変数の関数で与えられることになる。なお、この詳細は非特許文献1で示されているので、その説明は省略する。
For example, when phase modulation occurs at the excitation point at time t, the time T CW until the CW light reaches the first
一方、前記第2干渉型振動センサ5では、上述した第1干渉型振動センサ3とほぼ同様であり、前記第2光源23から入力された1.55μmの波長帯の伝搬光が第2分岐光カプラ35によりCW光とCCW光に分岐されて図2の点線で示されているようにそれぞれ第2光ファイバリング37を一周する。各CW光とCCW光が再び第2分岐光カプラ35で合波され、第2受光部27でその干渉光が検出される。第2光ファイバリング37内、すなわち光ファイバリング部41に加えられた振動によって位相変調されたCW光とCCW光の干渉光の強度変化が検出される。
On the other hand, the second interference
このとき、加振点から第1,第2受光部11,27に到達するまでの光の時間に対して振動による位相変化が十分遅く変化する場合、1.3μm帯、1.55μm帯でそれぞれ生じる位相差Δφ1.3及びΔφ1.55を算出することができ、加振点までの距離は、1.3μm帯、1.55μm帯でそれぞれ生じる位相差Δφ1.3とΔφ1.55の比により算出することができる。
At this time, when the phase change due to vibration changes sufficiently slowly with respect to the time of the light from the excitation point to the first and second
以上のように、第1干渉型振動センサ3によって前記第1光源7から入力された1.3μm帯の光が振動によって位相変調された干渉光の強度変化と、第2干渉型振動センサ5によって前記第2光源23から入力された1.55μm帯の光が振動によって位相変調された干渉光の強度変化とを検出して比較することで、光ファイバリング部41の一部に振動などの物理的外力が印加された加振点の振動位置や振動レベル等の振動特性を同定することができる。
As described above, the intensity change of the interference light obtained by phase-modulating the 1.3 μm band light input from the first light source 7 by the first interference type vibration sensor 3 and the second interference
図1(A)〜(C)、図2及び図3を併せて参照するに、第1光源7、第1受光部11、第2光源23、第2受光部27は光ファイバ振動センサ検出装置としての例えば振動検出器本体43内に収容されている。第1分岐光カプラ19は第1分岐結合器45内に収容されている。第2分岐光カプラ35は第2分岐結合器47内に収容されている。
1A to 1C, 2 and 3 together, the first light source 7, the first
また、第1光源7及び第1受光部11から第1分岐光カプラ19までの間はそれぞれ第1光ファイバ49(図2では3心)で接続されており、第2光源23及び第2受光部27から第2分岐光カプラ35までの間はそれぞれ第2光ファイバ51(図2では3心)で接続されている。
The first light source 7 and the first
したがって、振動検出器本体43と第1分岐結合器45との間は、第1,第2光ファイバ49,51で合計6心が、図1(B)に示されているように、例えば1本のテンションメンバ53に縦添えされると共にその全外周を外被55でシースして構成されたアプローチ用光ケーブル57で接続されている。
Therefore, between the vibration detector
また、第1分岐結合器45と第2分岐結合器47との間は、第2光ファイバ51(3心)と第1,第2光ファイバリング21,37の共有部分の光ファイバリング部41(2心)で合計5心が、図1(C)に示されているように、例えば1本のテンションメンバ59に縦添えされると共にその全外周を外被61でシースして構成された振動センサ用光ケーブル63で接続されている。
Further, between the
また、この実施の形態に係る光ファイバ侵入監視装置1では、上記の振動センサ用光ケーブル63はその長さLを任意に長くして、図1(A)及び図3(A)に示されているように、例えば監視区間に張り巡らしたフェンス65などの監視用構造部材に前記振動センサ用光ケーブル63の適宜箇所を固定具67などで固定し、数km〜数十kmの全長に亘って延長させて布設される。
Further, in the optical fiber intrusion monitoring apparatus 1 according to this embodiment, the vibration sensor
このとき、前記振動センサ用光ケーブル63の長手方向の例えば数m〜数十mの適宜間隔毎に、約500mm程度の余長部69を設けてフェンス65に配線されることが、この発明の実施の形態の主な特徴である。
At this time, the
上記構成により、侵入者が前記フェンス65から侵入するときに生じる振動センサ用光ケーブル63の加振点の振動位置(加振点までの距離)や振動レベルが第1,第2光ファイバリング21,37の光ファイバリング部41で検出できる。しかも、図3(B)に示されているように、侵入者又は飛来物などにより振動センサ用光ケーブル63が切断された場合は、この切断部71を再び接続して修復する必要があるが、振動センサ用光ケーブル63の長手方向の適宜間隔毎に余長部69があるので、従来のように別の修復用の光ケーブルを必要とせず、図3(C)の矢印に示されているように、最寄りの前記余長部69を容易に手繰り寄せて前記切断部71を再び接続して修復することができる。
With the above configuration, the vibration position (distance to the excitation point) and vibration level of the vibration sensor
したがって、修復のための振動センサ用光ケーブル63の接続箇所は1箇所であるので、修復作業の時間短縮を図ることができる。しかも、前記余長部69を手繰り寄せて接続するために振動センサ用光ケーブル63の全体の長さが殆ど変化しないので、従来のように光ファイバ侵入監視装置1の所謂、光ファイバリング干渉型の振動センサのシステムの再設定が必要ではないため、修復作業の大幅な時間短縮を図ることができる。
Accordingly, since the vibration sensor
なお、前述した実施の形態の光ファイバ侵入監視装置1では、第1,第2干渉型振動センサ3,5を備えている場合について説明したが、単に第1干渉型振動センサ3のみを有する場合にも適用可能である。
In the optical fiber intrusion monitoring apparatus 1 of the above-described embodiment, the case where the first and second interference
すなわち、この場合の光ファイバ侵入監視装置では、第1干渉型振動センサ3が第1光源7と第1受光部11と第1分岐光カプラ19と第1光ファイバリング21とから構成され、この第1光ファイバリング21を収容した振動センサ用光ケーブルを構成するものである。
In other words, in the optical fiber intrusion monitoring apparatus in this case, the first interference type vibration sensor 3 includes the first light source 7, the first
したがって、この場合でも、侵入者が前記フェンス65から侵入するときに生じる振動等の物理的外力が第1光ファイバリング21で検出できると共に、侵入者又は飛来物などにより上記の振動センサ用光ケーブルが切断された場合に、前述した実施の形態と同様に切断部71を容易に接続して修復することができる。つまり、第1光ファイバリング21のみによる場合は、前述した第1,第2干渉型振動センサ3,5による場合に検出される振動特性と異なるが、振動センサ用光ケーブルの余長部69に係わる効果は前述した実施の形態の説明と同様である。
Therefore, even in this case, a physical external force such as vibration generated when an intruder enters the
1 光ファイバ侵入監視装置
3 第1干渉型振動センサ
5 第2干渉型振動センサ
7 ケーブル切断検出用光ファイバ
9 第1光源
9 第1ポート
11 第1受光部
13 第2ポート
15 第3ポート
17 第4ポート
19 第1分岐光カプラ
21 第1光ファイバリング
23 第2光源
25 第5ポート
27 第2受光部
29 第6ポート
31 第7ポート
33 第8ポート
35 第2分岐光カプラ
37 第2光ファイバリング
39 第3分岐光カプラ
41 光ファイバリング部
43 振動検出器本体(光ファイバ振動センサ検出装置)
45 第1分岐結合器
47 第2分岐結合器
57 アプローチ用光ケーブル
63 振動センサ用光ケーブル
65 フェンス(監視用構造部材)
67 固定具
69 余長部
X1 第1光ファイバリングの中点
X2 第2光ファイバリングの中点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical fiber penetration | invasion monitoring apparatus 3 1st interference
45
67
Claims (4)
前記振動センサ用光ケーブルの長手方向の適宜間隔毎に余長部を設けて布設することを特徴とする光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設方法。 An optical fiber vibration sensor detection device comprising a light source and a light receiving unit for detecting interference light of the optical fiber, a first branch coupler connected to the light source and the light receiving unit of the optical fiber vibration sensor detection device, An optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring apparatus, comprising: an optical cable for a vibration sensor that constitutes an optical fiber ring interference type vibration sensor having one end connected to a first branch coupler;
A method for laying an optical cable for vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring apparatus, wherein an extra length portion is provided at appropriate intervals in the longitudinal direction of the optical cable for vibration sensor.
前記振動センサ用光ケーブルの長手方向の適宜間隔毎に余長部を設けて布設することを特徴とする光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設方法。 An optical fiber vibration sensor detection device including two light sources having different wavelengths and two types of light receiving units that detect interference light corresponding to the two light sources, and each light source and each of the optical fiber vibration sensor detection devices A first branch coupler connected to the light receiving unit, an optical cable for a vibration sensor constituting an optical fiber ring interference type vibration sensor having one end connected to the first branch coupler, and the other end of the optical cable for the vibration sensor An optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring device comprising: a second branch coupler connected to the side;
A method for laying an optical cable for vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring apparatus, wherein an extra length portion is provided at appropriate intervals in the longitudinal direction of the optical cable for vibration sensor.
前記振動センサ用光ケーブルを監視用構造物に取り付けると共に前記振動センサ用光ケーブルの長手方向の適宜間隔毎に余長部を設けてなることを特徴とする光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設構造。 An optical fiber vibration sensor detection device comprising a light source and a light receiving unit for detecting interference light of the optical fiber, a first branch coupler connected to the light source and the light receiving unit of the optical fiber vibration sensor detection device, An optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring device comprising an optical cable for a vibration sensor that constitutes an optical fiber ring interference type vibration sensor having one end connected to the first branch coupler,
The installation of the optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring apparatus, wherein the optical cable for a vibration sensor is attached to a monitoring structure, and an extra length is provided at an appropriate interval in the longitudinal direction of the optical cable for the vibration sensor. Construction.
前記振動センサ用光ケーブルを監視用構造物に取り付けると共に前記振動センサ用光ケーブルの長手方向の適宜間隔毎に余長部を設けてなることを特徴とする光ファイバ侵入監視装置における振動センサ用光ケーブルの布設構造。
An optical fiber vibration sensor detection device including two light sources having different wavelengths and two types of light receiving units that detect interference light corresponding to the two light sources, and each light source and each of the optical fiber vibration sensor detection devices A first branch coupler connected to the light receiving unit, an optical cable for a vibration sensor constituting an optical fiber ring interference type vibration sensor having one end connected to the first branch coupler, and the other end of the optical cable for the vibration sensor An optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring device constituted by a second branch coupler connected to the side,
The installation of the optical cable for a vibration sensor in an optical fiber intrusion monitoring apparatus, wherein the optical cable for a vibration sensor is attached to a monitoring structure, and an extra length is provided at an appropriate interval in the longitudinal direction of the optical cable for the vibration sensor. Construction.
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