JP2017096774A

JP2017096774A - 同軸線の異常検知装置、及び同軸線の異常検知方法

Info

Publication number: JP2017096774A
Application number: JP2015229209A
Authority: JP
Inventors: 智永青田; Tomonaga Aota; 繁岩崎; Shigeru Iwasaki; 修林田; Osamu Hayashida
Original assignee: Toshiba Corp; Stack Electronics Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Stack Electronics Co Ltd
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2017-06-01

Abstract

【課題】同軸ケーブルの異常検知ではインピーダンスの変化を送信端からの反射波の変化としてとらえるものがあるが、送信が必須で、通常時に同軸ケーブルの異常を検知することはできない。【解決手段】本発明に係る同軸線の断線を検知する装置は、同軸線(1)に検知用の電流を重畳印加する重畳手段(2)と、前記同軸線(1)の接合部や端面に設置されかつ重畳印加された前記電流の変化を電流の消費で検知する検知ユニットと、前記検知ユニットの信号を受けて前記同軸線(1)が異常を生じているか否かを検知する検知手段(4)を備えている。検知方法はこの装置を利用したもので、検知ユニットから常時受けている信号に変化を生じたときに既記同軸線(1)に異常が発生したものと判断する。【選択図】図１

Description

本発明は同軸線の異常を検知する装置及びこの装置を用いた検知方法に係り、通信障害の恐れのある破断や屈折等を簡単に検知できるようにしたものに関する。

通信波を伝送する同軸線は、地下やトンネル、道路などに配線されており、ハイウェイラジオやラジオ再送信、緊急無線用など幅広く重要な役割をもっている。このような同軸線が、昼夜夏冬の寒暖温度差で伸縮するストレスによって破断したり、接続工事の加工不良によって当初は通じていたものが同様のストレスで後に破断したりすると、原因箇所を特定することが困難であった。

通信ケーブルの破断や屈曲等の箇所を検出するための種々のアイデアが提案されている。
例えば、特許文献１に同軸ケーブルの異常を検知するシステム、方法及び処理装置が開示
され、特許文献２に故障点等の特異点の標定を目的とした装置が開示され、特許文献３に
海中ネットワークから異常状態を通知するようにした技術が開示されている。

特開２００８−３０９４９２号公報：段落００３１(図２Ｂ)の“異常個所７における反射現象は、内部導体に生じた僅かな異常、例えば、座屈やクラックでも起きるので、これを検知できる”旨の記載。特開２０１５−４９２２３号公報：段落００３３(図２)の“架空電線９に流れた送信波がそのインピーダンスが変化している故障点で反射波となる”旨の記載。特開２０１３−１２０９９３号公報：要約の解決手段の記載。

特許文献１では、同軸ケーブルの異常検知において、連続したケーブルの途中で、明らかな断線や断線に至らない故障も含めて、インピーダンスの変化を送信端からの反射波の変化としてとらえている。従って、送信が必須で、通常時に同軸ケーブルの異常を検知することはできない。

特許文献２もインピーダンスの変化を送信端からの反射波の変化としてとらえたもので、
特許文献１の場合と同様、送信が必須で、通常時に同軸ケーブルの異常を検知することはできない。

特許文献３は、ネットワークに異状が生じると中継器５に接続された異状検出通知装置６ａのエラー検出回路に異状信号を送り、ここから水中ロボット７に異状を送波するもので、各端末が異状検出通知装置６ａを備える必要があり、水中ロボット７等も併せてコストが嵩む。

本発明は予め同軸線の途中や端面に通常時にも信号を出すユニットを配置し、その信号の変化を検出して同軸線の異常を確実に検知することを目的とする。

本発明に係る同軸線の異常を検知する装置は、同軸線に検知用の電流を重畳印加する手段と、前記同軸線の接合部や端面に設置され、自身から信号を発信し、かつ重畳印加された前記電流の変化を検知するユニットと、前記ユニットの信号を受けて前記同軸線が異常を生じているか否かを検知する検知手段を備えている。

この装置では、同軸線に検知用の電流を重畳印加し、同軸線の接合部や端面に自身から信号を発信するユニットを採用しているので、この電流の変化で同軸線の異常発生を検知できる。

本発明にかかる同軸ケーブルの異常を検知する方法は、請求項１に記載の同軸線の異常検知装置を用いたものである。即ち、同軸線に検知用の電流を重畳印加する手段と、前記同軸線の接合部や端面に設置されかつ重畳印加された前記電流の変化を検知するユニットと、前記ユニットの信号を受けて前記同軸線が異常を生じているか否かを検知する検知手段を備えた装置を使用し、前記検知手段は前記ユニットの信号を受けて前記同軸線が異常を生じているか否かを判断する。
この方法によれば、前記ユニットの信号を前記検知手段が受けて前記同軸線が異常を生じているか否かを判断するので、確実に異常を検出できる。

本発明によれば、同軸線に検知用の電流を重畳印加し、同軸線の接合部や端面に自身から信号を発信するユニットを採用しているので、この電流の変化で同軸線の異常発生を検知できる。

本発明にかかる同軸ケーブルの異常を検知する装置の全体構成図である。本発明にかかるLCＸ断線検知器３１の構成を示す図である。本発明にかかるDC 重畳終端器３２の構成を示す図である。本発明にかかるDCカットRF通過３３の構成を示す図である。

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図面中、同一符号は、同一もしくは相応部分を示す。
図１において、本発明に係る同軸線の異常を検知する装置は、以下のものを備えている。即ち、同軸線１と、同軸線1に検知用の電流を重畳印加する重畳手段２と、この同軸線１の接合部や端面に設置されかつ重畳印加された電流の変化を電流の消費で検知する検知ユニットであるLCX断線検知器３１、DC 重畳終端器３２、DCカットRF通過３３と、これらの検知ユニットの信号を受けて同軸線１が異常を生じているか否かを検知する検知手段４とから構成される。

ここで、同軸線１は１系統の場合もあるが、図示の例では並列に接続された２系統１ａと１ｂとなっている。これらの系統１ａと１ｂは漏えい型として使用される。
重畳手段２は、同軸線１の異常を検知するためRFの入力線１０に電流を重畳印加する手段である。直流が採用され、DC重畳分配器２ａを介して各線に分配される。ここで、検知用の電流が同軸線１を通して送信される電流とは別個となっている。
検知ユニットは、自身から信号を発信するようになっており、重畳手段２により重畳印加された電流の変化を検知すると、その変化を受けて自身が変化した信号を発信する。
ここで、検知ユニットは、LCＸ断線検知器３１の場合、RF終端３ａとなるDC 重畳終端器３２の場合、DCカットRF通過３３の場合がある。検知ユニットは、通常時にID相当信号を送信し続けるようになっている。また、同軸線１のインピーダンスと異なるインピーダンスを有するものとなっている。ここで、検知ユニットが検知する電流は定電流となっている。別の構成例として、検知ユニットが検知する電流は、設置時から変化(増減)するものとしてもよい。

図２は、LCＸ断線検知器３１＜LCX：漏洩同軸ケーブル,以下同じ＞の場合のブロック構成図である。LCＸ断線検知器３１では、入力３１ａからRFとDCが送り込まれる。両者は分別回路３１ｂで分別され、RFは濾波器３１ｃで濾波された後再びDCと合流して出力３１ｄから外部へ出る。分別されたDCの一部は電源３１ｅからの電流と合流し、定電流回路３１ｆを通って表示灯３１ｇを点灯する。表示灯３１ｇによる表示が必要ない場合は、図面中の○で囲まれた部分は実装されない。

図３は、DC 重畳終端器３２の場合のブロック構成図である。重畳終端器３２は、RFの出力はなく、入力３２ａから送り込まれたRFとDCのうち、RFは濾波器３２ｃで濾波されて接地される。DCは分別回路３２ｂでRFと分別され、それに続く構成や作用はLCＸ断線検知器３１の場合と同様なので、説明は省略する。

図４は、DCカットRF通過３３の場合のブロック構成図である。DCカットRF通過３３はアンテナＡへの送信を目的としており、入力３３ａから入ったRFとDCは分別回路３３ｂで分別され、RFは濾波器３３ｃで濾波された後、出力３３ｄからアンテナＡに送られる。DCは分別回路３３ｂで分別され、それに続く構成や作用はLCＸ断線検知器３１やDC 重畳終端器３２の場合と同様なので、説明は省略する。

図１に戻り、検知手段４は、断線表示灯４ｂ用の設定器４ａ、漏電等表示灯４ｄ用のサムロータリーSW４ｃを有している。検知手段４は、断線検知時に何個目かを確認可能(手動)で、戻して警告回復した個数で位置を判定するものである。
検知手段4は、検知ユニットが信号を発信した場合、これを受けて同軸線１に異常が生じているかを検知する。検知ユニットの信号が、LCＸ断線検知器３１からの場合は異常が断線によるものと判断し、DC 重畳終端器３２からの場合は同軸線１上における異常と判断し、また、DCカットRF通過３３からの場合はアンテナＡからの発信不具合と判断する。

次に、本発明に係る同軸線の異常検知の動作について、説明する。
この装置では、検知用の電流が同軸線１を通して送信される電流とは別個なので、異常の検出を確実に行える。

検知ユニットは、通常時にID相当信号を送信し続けるようになっている。
このため、検知手段４は検知ユニットの送信を常時受けているので、その信号を受信している場合は同軸線１に異常がないことを確認でき、その信号が変化を生じたときに異常の発生を確認できる。

検知ユニットは、通常時に同軸線１のインピーダンスと異なるインピーダンスを有するものとなっている。
このため、インピーダンスの違いにより判別が容易となる。

ここで、検知ユニットが検知する電流は定電流となっている。
このため、電流の変化を容易に検出でき、同軸線１の異常検知を的確に行える。

別の構成例として、検知ユニットが検知する電流は、設置時から変化(増減)するものとしてもよい。
このため、電流に変化を生じなくなった場合を異常発生と検知できる。

この検知手段４は検知ユニットから受けている信号に変化を生じたときに同軸線１に異常が発生したものと判断する。

更に、検知ユニットに、同軸線１のインピーダンスと異なるインピーダンスを与えたものを設置し、定期的または継続的に検知ユニットからのタイムドメインリフレクトメトリ(ＴＤＲ)により異常箇所の特定を行うようになっていてもよい。
この場合、異常発生地点を確実に検出できる。

１同軸線
２重畳手段
３１ LCX断線検知器
３２ DC 重畳終端器
３３ DCカットRF通過
４検知手段
１０入力線

Claims

同軸線と、
この同軸線に検知用の電流を重畳印加する重畳手段と、
前記同軸線の接合部や端面に設置されかつ重畳印加された前記電流の変化を電流の消費で検知する検知ユニットと、
前記検知ユニットの信号を受けて前記同軸線が異常を生じているか否かを検知する検知手段と
を備えていることを特徴とする同軸線の異常検知装置。
前記検知ユニットは、通常時にID相当信号を送信し続けるようになっている請求項１に記載の同軸線の異常検知装置。
前記検知ユニットは、通常時に前記同軸線のインピーダンスと異なるインピーダンスを有するものとなっている請求項１に記載の同軸線の異常検知装置。
前記検知ユニットは、検知する電流は定電流となっている請求項１、２又は３に記載の同軸線の異常検知装置。
前記検知ユニットは、検知する電流は設置時から増減するものとなっている請求項１、２又は３に記載の同軸線の異常検知装置。
同軸線の異常検知を行う同軸線の異常検知方法であって、
重畳手段によって、同軸線に検知用の電流を重畳印加し、
前記同軸線の接合部や端面に設置された検知ユニットによって、重畳印加された前記電流の変化を電流の消費で検知し、
既記検知手段によって、前記検知ユニットから常時受けている信号に変化を生じたときに前記同軸線に異常が発生したものと判断する
ことを特徴とする同軸線の異常検知方法。
前記検知ユニットに、ID相当信号を送信し続けるもの、又は前記同軸線のインピーダンスと異なるインピーダンスを与えたものを設置し、定期的または継続的に前記ユニットからのタイムドメインリフレクトメトリ(ＴＤＲ)により異常箇所の特定を行うようになっている請求項６に記載の同軸線の異常検知方法。