JP2021038960A - 光ファイバーセンサー装置、温度測定方法及び温度測定プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
[1−1.バルブ状態検出システムの構成]
図1に示すように、第1の実施の形態によるバルブ状態検出システム1は、発電所10に設けられており、主に光ファイバー2、温度測定装置3及び管理装置4により構成されている。このうち温度測定装置3及び管理装置4は、ネットワーク5を介して相互に接続されている。ネットワーク5は、例えばルータやハブのような種々のネットワーク機器(図示せず)によって構成されており、接続された機器の間で相互に情報を送受信することができる。
次に、温度測定装置3の構成について説明する。温度測定装置3は、図2に示したように、その内部に主制御部31、測定処理部32、表示操作部33、シャットダウンスイッチ34、電源部35、主電源スイッチ36、予備電源部37、光ファイバー接続端子38及び予備光ファイバー接続端子39等を有している。
次に、測定処理部32(図2)の構成について、温度測定装置3による温度測定の基本原理と共に説明する。温度測定装置3は、本願の出願人らにより非特許文献1及び特許文献2等に開示された原理を利用して、光ファイバー2を用いて温度を測定するようになっている。
次に、温度測定装置3の主制御部31及び測定処理部32における、それぞれの状態の遷移について、状態の種類や遷移のための条件について説明すると共に、状態遷移のシーケンスについて説明する。
主制御部31は、図6(A)に模式的な状態遷移図を示すように、停止状態、シャットダウン状態及び起動状態といった3種類の状態に遷移し得るようになっている。このうち停止状態は、主電源スイッチ36が「オフ」であり、主制御部31に電力が全く供給されていない状態である。このとき主制御部31は、全く動作していない。主制御部31は、この停止状態において主電源スイッチ36が操作されて「オン」に切り替えられ、電力の供給が開始されると、シャットダウン状態に遷移する。
次に、温度測定装置3において主制御部31及び測定処理部32がそれぞれ状態を遷移させる状態遷移シーケンスについて、起動シーケンス及び停止シーケンスに分けて、それぞれ説明する。
次に、バルブの構成及び光ファイバー2の巻付について説明する。バルブ12は、図9(A)に模式的な断面図を示すように、弁箱部91を中心に構成されている。弁箱部91は、その内部に弁箱空間91Sを形成すると共に、該弁箱部91を挟んで互いに反対側に、何れも管状の第1接続部92及び第2接続部93がそれぞれ設けられている。
ところでバルブ状態検出システム1(図1)では、上述したように、光ファイバー2の一部が、配管11における各バルブ12の上流側及び下流側に設けられた測定箇所、具体的には上流側測定箇所15及び下流側測定箇所16において、該配管11にそれぞれ巻き付けられている。
次に、バルブ状態検出システム1によるバルブ状態検出処理について、図13のフローチャートを参照しながら説明する。温度測定装置3における主制御部31の制御部41(図3)は、図示しない操作ボタンの操作等により、ユーザからバルブ状態検出処理の開始が指示されると、バルブ状態検出処理手順RT5(図13)を開始してステップSP51に移る。
以上の構成において、第1の実施の形態による温度測定装置3(図2)は、温度変化δTの算出処理や各バルブの状態を判定する主制御部31と、光の発光や受光、及び電気信号への変換や演算処理を行う測定処理部32とをUSBケーブルUCにより接続する構成とした。
第2の実施の形態によるバルブ状態検出システム201(図1)は、第1の実施の形態によるバルブ状態検出システム1と比較して、光ファイバー2及び温度測定装置3に代わる光ファイバー202及び温度測定装置203を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
さらに上述した第1の実施の形態においては、温度測定装置3(図2)において主制御部31及び測定処理部32の間をUSBの規格に準拠したUSBケーブルUCにより接続し、USBのプロトコルに従ってデータを送受信する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、他の種々の平衡接続の方式(IEEE1394、SATA(Serial ATA(AT Attachment interface))及びEIA−422等)による接続ケーブルを用いて主制御部31及び測定処理部32の間を接続し、データを送受信させても良い。第2の実施の形態についても同様である。
Claims (13)
- 設置された光ファイバーの少なくとも一端に接続され、当該光ファイバーにおける当該一端からの距離ごとの温度に応じた測定データを得る測定処理部と、
前記測定データを基に前記光ファイバーにおける前記一端からの距離ごとの温度を導出する主制御部と、
前記測定処理部及び前記主制御部の間を接続する接続ケーブルと
を具えることを特徴とする光ファイバーセンサー装置。 - 前記接続ケーブルは、前記測定処理部及び前記主制御部の間を平衡接続するケーブルである
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 前記測定処理部及び前記主制御部は、平衡接続する前記接続ケーブルを用いた差動信号によりやりとりする
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 前記接続ケーブルは、USB(Universal Serial Bus)ケーブルである
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 前記主制御部は、前記USBケーブルを用いたUSB接続におけるUSBホストとして機能し、
前記測定処理部は、前記USB接続におけるUSBデバイスとして機能する
ことを特徴とする請求項4に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 前記測定処理部は、
前記USBケーブルにより前記主制御部と接続されるハブと、
前記ハブにそれぞれ接続され前記USBデバイスとして機能する複数の回路と
をさらに具えることを特徴とする請求項5に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 前記主制御部及び前記測定処理部にそれぞれ電力を供給する電源部
をさらに具え、
前記主制御部は、前記電源部から前記電力の供給が開始されると、演算処理を行わないシャットダウン状態に遷移し、
前記測定処理部は、前記電源部から前記電力の供給が開始されると、当該測定処理部に設けられた各回路を動作させたハードウェアデフォルト状態に遷移する
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 前記主制御部は、前記温度の導出を行う起動状態においてシャットダウンの指示を受け付けると、前記シャットダウン状態に遷移し、
前記測定処理部は、前記測定データを得る起動状態において前記シャットダウンの指示を受け付けると、前記ハードウェアデフォルト状態に遷移する
ことを特徴とする請求項7に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 前記測定処理部は、SDH−BOTDR(Self-Delayed Heterodyne Brillouin Optical Time Domain Reflectometry)を用いて前記測定データを生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 前記測定処理部は、前記光ファイバーに所定の光を入射させて得られた戻り光を基に、当該光ファイバーにおける当該一端からの距離ごとの温度に応じた測定データを得る
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 前記測定処理部は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)により構成された演算回路により前記測定データを得る
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバーセンサー装置。 - 設置された光ファイバーの少なくとも一端に接続される測定処理部により、当該光ファイバーにおける当該一端からの距離ごとの温度に応じた測定データを得る測定ステップと、
前記測定処理部に対して接続ケーブルにより接続された主制御部により、前記測定データを基に前記光ファイバーにおける前記一端からの距離ごとの温度を導出する導出ステップと
を有することを特徴とする温度測定方法。 - 情報処理装置に対して、
設置された光ファイバーの少なくとも一端に接続される測定処理部により、当該光ファイバーにおける当該一端からの距離ごとの温度に応じた測定データを得る測定ステップと、
前記測定処理部に対して接続ケーブルにより接続された主制御部により、前記測定データを基に前記光ファイバーにおける前記一端からの距離ごとの温度を導出する導出ステップと
を実行させるための温度測定プログラム。
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