JP2586838B2 - 津波検出装置及び津波検出システム - Google Patents
津波検出装置及び津波検出システムInfo
- Publication number
- JP2586838B2 JP2586838B2 JP6289114A JP28911494A JP2586838B2 JP 2586838 B2 JP2586838 B2 JP 2586838B2 JP 6289114 A JP6289114 A JP 6289114A JP 28911494 A JP28911494 A JP 28911494A JP 2586838 B2 JP2586838 B2 JP 2586838B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tsunami
- optical fiber
- change
- fiber loops
- detecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、海底に敷設した光ファ
イバセンサにより津波が海底に及ぼす圧力を検出して津
波到来を検出する津波検出装置及びそれを利用した津波
検出システムに関する。
イバセンサにより津波が海底に及ぼす圧力を検出して津
波到来を検出する津波検出装置及びそれを利用した津波
検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、津波検出方式は、提案段階のもの
を含めて大略次の３つのものが知られている。第１の方
式は、各地に設置した地震計の記象（時間−振幅記録）
を比較して震源と震源メカニズム（地震断層のずれの方
向と度合い）の決定を行い、震源が海底に近く、かつ、
断層運動が海底に著しい地形変化を起こす可能性がある
場合に津波の発生を予想する方法である。この方式は、
気象庁が津波予報の現業に使用している方法である。ま
た、震源位置のみに着目して実施した例が実開昭６０−
６８４８９号公報に掲載されている。
を含めて大略次の３つのものが知られている。第１の方
式は、各地に設置した地震計の記象（時間−振幅記録）
を比較して震源と震源メカニズム（地震断層のずれの方
向と度合い）の決定を行い、震源が海底に近く、かつ、
断層運動が海底に著しい地形変化を起こす可能性がある
場合に津波の発生を予想する方法である。この方式は、
気象庁が津波予報の現業に使用している方法である。ま
た、震源位置のみに着目して実施した例が実開昭６０−
６８４８９号公報に掲載されている。
【０００３】第２の方式は、沿岸に設置した検潮儀の測
定値の異常な変化を検出し、津波の到来を予想する方法
である。この方式は、提案段階の方法である。
定値の異常な変化を検出し、津波の到来を予想する方法
である。この方式は、提案段階の方法である。
【０００４】第３の方式は、沖合の海底にセンサを設置
し、津波による圧力を検出した場合に水中超音波通信等
により津波の到来を通報する方法である。この方式は、
例えば特開昭６３−１２６０９７号公報に掲載されてい
る。
し、津波による圧力を検出した場合に水中超音波通信等
により津波の到来を通報する方法である。この方式は、
例えば特開昭６３−１２６０９７号公報に掲載されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来知られて
いる津波検出方式には、次のような問題がある。即ち、
各地に設置した地震計の記象を解析する第１の方式で
は、複数地点の記象を一旦集積して震源決定、メカニズ
ム決定を行った後、公共放送等を通じて津波到来を住民
に伝達することになる。従って、全ての系が通信回線で
接続され、解析が自動化されているものの、どうしても
津波の到来予測に数分の時間を要するので、住民への伝
達が遅れるという問題がある。
いる津波検出方式には、次のような問題がある。即ち、
各地に設置した地震計の記象を解析する第１の方式で
は、複数地点の記象を一旦集積して震源決定、メカニズ
ム決定を行った後、公共放送等を通じて津波到来を住民
に伝達することになる。従って、全ての系が通信回線で
接続され、解析が自動化されているものの、どうしても
津波の到来予測に数分の時間を要するので、住民への伝
達が遅れるという問題がある。
【０００６】検潮儀の変化を検出する第２の方式では、
異常を検出した時には既に津波は到来しており、住民が
避難等に使用できる時間が第１の方式よりも更に短くな
るという問題がある。
異常を検出した時には既に津波は到来しており、住民が
避難等に使用できる時間が第１の方式よりも更に短くな
るという問題がある。
【０００７】また、沖合の海底にセンサを設置する第３
の方式では、センサの駆動及び通信に必要な電力の供給
が必要となるので、敷設ケーブルの重量が増加し、工事
が大がかりとなり、センサ１台あたりの設置費用が増加
するという問題がある。
の方式では、センサの駆動及び通信に必要な電力の供給
が必要となるので、敷設ケーブルの重量が増加し、工事
が大がかりとなり、センサ１台あたりの設置費用が増加
するという問題がある。
【０００８】更に、第１〜第３の方式では、沖合から沿
岸に押し寄せる津波の広がりをほぼ実時間で推定するこ
とが困難であるという問題もある。
岸に押し寄せる津波の広がりをほぼ実時間で推定するこ
とが困難であるという問題もある。
【０００９】本発明の目的は、光ファイバセンサの使用
により沖合から沿岸に押し寄せる津波をその沖合の時点
で瞬時に検出でき、しかも安価に設置できる津波検出装
置及びそれらの複数個の検出信号を通信回線を介して収
集し沖合から沿岸に押し寄せる津波の広がりをほぼ実時
間で推定できる津波検出システムを提供することにあ
る。
により沖合から沿岸に押し寄せる津波をその沖合の時点
で瞬時に検出でき、しかも安価に設置できる津波検出装
置及びそれらの複数個の検出信号を通信回線を介して収
集し沖合から沿岸に押し寄せる津波の広がりをほぼ実時
間で推定できる津波検出システムを提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の津波検出装置及び津波検出システムは次の
如き構成を有する。即ち、第１発明の津波検出装置は、
海岸から沖合に向かって海底に敷設される長さの異なる
複数の光ファイバループと； 複数の光ファイバループ
を伝搬する光の位相変化を検出しそれぞれの光ファイバ
ループが受けた所定値以上の水圧の変化を検出する手段
と； 検出した水圧変化と変化時刻とから津波が海岸に
向かって進行していると判断したとき警報器を駆動する
手段； を備えることを特徴とする。
め、本発明の津波検出装置及び津波検出システムは次の
如き構成を有する。即ち、第１発明の津波検出装置は、
海岸から沖合に向かって海底に敷設される長さの異なる
複数の光ファイバループと； 複数の光ファイバループ
を伝搬する光の位相変化を検出しそれぞれの光ファイバ
ループが受けた所定値以上の水圧の変化を検出する手段
と； 検出した水圧変化と変化時刻とから津波が海岸に
向かって進行していると判断したとき警報器を駆動する
手段； を備えることを特徴とする。
【００１１】第２発明の津波検出装置は、海底から沖合
に向かって海底に敷設される長さの異なる複数の光ファ
イバループと； 複数の光ファイバループを伝搬する光
の位相変化を検出してそれぞれの光ファイバループが受
けた水圧の変化を検出する手段と； 検出した水圧変化
とその変化時刻と光ファイバループの長さの差（距離）
とから波の進行速度を算出する手段と； 算出した進行
速度が津波の進行速度に相当すると判定したとき警報器
を駆動する手段と； を備えることを特徴とする。
に向かって海底に敷設される長さの異なる複数の光ファ
イバループと； 複数の光ファイバループを伝搬する光
の位相変化を検出してそれぞれの光ファイバループが受
けた水圧の変化を検出する手段と； 検出した水圧変化
とその変化時刻と光ファイバループの長さの差（距離）
とから波の進行速度を算出する手段と； 算出した進行
速度が津波の進行速度に相当すると判定したとき警報器
を駆動する手段と； を備えることを特徴とする。
【００１２】なお、第１発明または第２発明では、複数
の光ファイバループそれぞれが受けた水圧変化から津波
のイメージを表示器に表示する手段； を備え、また複
数の光ファイバループは、１本の敷設ケーブルとして被
覆される； ことを特徴とする。
の光ファイバループそれぞれが受けた水圧変化から津波
のイメージを表示器に表示する手段； を備え、また複
数の光ファイバループは、１本の敷設ケーブルとして被
覆される； ことを特徴とする。
【００１３】また、第３発明の津波検出システムは、海
岸線に沿って配置されると共に、通信回線に接続される
複数の第１発明または第２発明の津波検出装置と； 通
信回線を介して取り込んだ複数の津波検出装置の検出信
号を受けて表示器に津波波面の推定画像を表示する手段
と； を備えたことを特徴とする。
岸線に沿って配置されると共に、通信回線に接続される
複数の第１発明または第２発明の津波検出装置と； 通
信回線を介して取り込んだ複数の津波検出装置の検出信
号を受けて表示器に津波波面の推定画像を表示する手段
と； を備えたことを特徴とする。
【００１４】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明の津波検出
装置及び津波検出システムの作用を説明する。光ファイ
バによる圧力検出の原理に関しては、J.N.Field の実験
が知られている（文献１：J.N.Field,C.K.Asawa,O.G.Ra
mer and M.K.Barnoski“Fiber opticsensor”J.Acoust.
Soc.Am.,67,816-818(1979))。また光ファイバを圧力セ
ンサとして使用する応用例についても数多く紹介されて
いる（例えば｛文献２：鳥羽、「光ファイバセンサ」、
機械の研究、第３８巻、第１号、184-190(1986) ｝、
｛文献３：高橋、菊池、「光ファイバ・ハイドロフォ
ン」、エレクトロニク・セラミクス、’84春号、光と薄
膜特集、51-56(1984) ｝、｛文献４：藤井、「光ファイ
バ干渉計の開発と実用上の問題点」、オプトロニクス、
No.3,43-49(1983)｝）。
装置及び津波検出システムの作用を説明する。光ファイ
バによる圧力検出の原理に関しては、J.N.Field の実験
が知られている（文献１：J.N.Field,C.K.Asawa,O.G.Ra
mer and M.K.Barnoski“Fiber opticsensor”J.Acoust.
Soc.Am.,67,816-818(1979))。また光ファイバを圧力セ
ンサとして使用する応用例についても数多く紹介されて
いる（例えば｛文献２：鳥羽、「光ファイバセンサ」、
機械の研究、第３８巻、第１号、184-190(1986) ｝、
｛文献３：高橋、菊池、「光ファイバ・ハイドロフォ
ン」、エレクトロニク・セラミクス、’84春号、光と薄
膜特集、51-56(1984) ｝、｛文献４：藤井、「光ファイ
バ干渉計の開発と実用上の問題点」、オプトロニクス、
No.3,43-49(1983)｝）。
【００１５】そこで、本発明の津波検出装置では、津波
発生時に海底の受ける圧力は相当に大きなものになる点
に着目してかかる周知の光ファイバを圧力センサとして
用いるのであるが、長さの異なる複数の光ファイバルー
プを用意してある。このようにすれば、各光ファイバル
ープの折り返し点毎の圧力変化時刻から波の進行状況を
把握できる。
発生時に海底の受ける圧力は相当に大きなものになる点
に着目してかかる周知の光ファイバを圧力センサとして
用いるのであるが、長さの異なる複数の光ファイバルー
プを用意してある。このようにすれば、各光ファイバル
ープの折り返し点毎の圧力変化時刻から波の進行状況を
把握できる。
【００１６】具体的には、第１発明では、津波発生時に
海底の受ける圧力値の範囲についてのデータの蓄積があ
ることを前提とするが、一番長い光ファイバループの折
り返し点で所定値以上の圧力変化が検出され、つまり津
波発生が検出され、しかも次に長い光ファイバループの
折り返し点で同様の圧力変化が検出されると、津波が海
岸に向かい進行していると判断でき、警報を発する。
海底の受ける圧力値の範囲についてのデータの蓄積があ
ることを前提とするが、一番長い光ファイバループの折
り返し点で所定値以上の圧力変化が検出され、つまり津
波発生が検出され、しかも次に長い光ファイバループの
折り返し点で同様の圧力変化が検出されると、津波が海
岸に向かい進行していると判断でき、警報を発する。
【００１７】第２発明では、現時点では津波発生時に海
底の受ける圧力値の範囲についてのデータの蓄積は不十
分であるが、津波の進行速度については相当にデータの
蓄積があるから、各光ファイバループの折り返し点毎の
圧力変化と変化時刻と光ファイバループの長さの差とか
ら波の進行速度を算出し、それが津波の進行速度に相当
するとき警報器を駆動するようにできる。
底の受ける圧力値の範囲についてのデータの蓄積は不十
分であるが、津波の進行速度については相当にデータの
蓄積があるから、各光ファイバループの折り返し点毎の
圧力変化と変化時刻と光ファイバループの長さの差とか
ら波の進行速度を算出し、それが津波の進行速度に相当
するとき警報器を駆動するようにできる。
【００１８】このように、本発明の津波検出装置では、
複数地点の観測記録を照合することなしに、センサケー
ブルの陸上げ地点のみで直接沖合の津波発生をほぼ瞬時
に検出できる。またループした光ファイバにより通信回
路とセンサを兼用させ、沖合への電力供給を不要とし、
センサを軽量化しているので、設置費用を大幅に低減で
きる。
複数地点の観測記録を照合することなしに、センサケー
ブルの陸上げ地点のみで直接沖合の津波発生をほぼ瞬時
に検出できる。またループした光ファイバにより通信回
路とセンサを兼用させ、沖合への電力供給を不要とし、
センサを軽量化しているので、設置費用を大幅に低減で
きる。
【００１９】また第３発明では、以上説明した本発明の
津波検出装置を通信回線で接続し、複数の津波検出装置
の検出信号を受けて、表示器に各光ファイバループの折
り返し点での圧力変化の等しいものを線で結んだ津波波
面の推定画像を表示する。これは沖合から押し寄せる津
波の広がりを示すものであり、ほぼ実時間で津波の広が
りを推定できる。
津波検出装置を通信回線で接続し、複数の津波検出装置
の検出信号を受けて、表示器に各光ファイバループの折
り返し点での圧力変化の等しいものを線で結んだ津波波
面の推定画像を表示する。これは沖合から押し寄せる津
波の広がりを示すものであり、ほぼ実時間で津波の広が
りを推定できる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る津波検出装置を
示す。図１において、この津波検出装置は、リングファ
イバ１と、重量測定部２（２ａ、２ｂ、２ｃ）と、伝搬
速度検出回路３と、時計４と、津波判定回路５と、警報
器６と、表示回路７とで基本的に構成される。
する。図１は、本発明の一実施例に係る津波検出装置を
示す。図１において、この津波検出装置は、リングファ
イバ１と、重量測定部２（２ａ、２ｂ、２ｃ）と、伝搬
速度検出回路３と、時計４と、津波判定回路５と、警報
器６と、表示回路７とで基本的に構成される。
【００２１】リングファイバ１は、本実施例では、長さ
が異なる３本の光ファイバループ（１ａ、１ｂ、１ｃ）
に被覆１ｄを施して１本のケーブルとしたものである。
具体的には、光ファイバループ１ａは、沖合１５００km
まで往復するもので、重量測定部２ａに接続される。光
ファイバループ１ｂは、沖合１０００kmまで往復するも
ので、重量測定部２ｂに接続される。光ファイバループ
１ｃは、沖合５００kmまで往復するもので、重量測定部
２ｃに接続される。
が異なる３本の光ファイバループ（１ａ、１ｂ、１ｃ）
に被覆１ｄを施して１本のケーブルとしたものである。
具体的には、光ファイバループ１ａは、沖合１５００km
まで往復するもので、重量測定部２ａに接続される。光
ファイバループ１ｂは、沖合１０００kmまで往復するも
ので、重量測定部２ｂに接続される。光ファイバループ
１ｃは、沖合５００kmまで往復するもので、重量測定部
２ｃに接続される。
【００２２】図２は、１つの重量測定部２の構成及びそ
れに接続される１つの光ファイバループ（リングファイ
バ１１）との関係、即ち、圧力センサの構成を示す。図
２において、Ｈｅ−Ｎｅレーザ発光部２０は、波長０．
６２３８μｍのレーザ光線を連続的に発射する。発射さ
れたレーザ光線は、半透鏡２１で位相がずれることなく
２方向に分岐される。
れに接続される１つの光ファイバループ（リングファイ
バ１１）との関係、即ち、圧力センサの構成を示す。図
２において、Ｈｅ−Ｎｅレーザ発光部２０は、波長０．
６２３８μｍのレーザ光線を連続的に発射する。発射さ
れたレーザ光線は、半透鏡２１で位相がずれることなく
２方向に分岐される。
【００２３】一方の分岐光は、スリット２２とレンズ２
３とで波形が整えられて海底に敷設されるリングファイ
バ１１の入力端に印加される。リングファイバ１１に送
出されたレーザ光は沖合まで往復し、その出力端からフ
ォトダイオード２７の受光面に向けて射出される。
３とで波形が整えられて海底に敷設されるリングファイ
バ１１の入力端に印加される。リングファイバ１１に送
出されたレーザ光は沖合まで往復し、その出力端からフ
ォトダイオード２７の受光面に向けて射出される。
【００２４】他方の分岐光は、スリット２４とレンズ２
５とで波形が整えられてリングファイバ１１と等長の基
準光ファイバ２６の入力端に印加される。基準光ファイ
バ２６に送出されたレーザ光はその出力端からフォトダ
イオード２７の受光面に向けて射出される。
５とで波形が整えられてリングファイバ１１と等長の基
準光ファイバ２６の入力端に印加される。基準光ファイ
バ２６に送出されたレーザ光はその出力端からフォトダ
イオード２７の受光面に向けて射出される。
【００２５】ここに、リングファイバ１１の周囲の海水
に圧力変化が生ずると、光ファイバの物性が変化し、伝
搬するレーザ光線の位相が変化する。フォトダイオード
２７には、リングファイバ１１の射出光と基準光ファイ
バ２６の射出光が重畳して入力するから、リングファイ
バ１１の伝搬光に位相変化が生ずると、フォトダイオー
ド２７はヤングの干渉縞２８に相当する明暗を電圧信号
へ変換して出力する。位相が２π変化する毎に干渉縞が
１本ずれて１回の明暗が発生する。
に圧力変化が生ずると、光ファイバの物性が変化し、伝
搬するレーザ光線の位相が変化する。フォトダイオード
２７には、リングファイバ１１の射出光と基準光ファイ
バ２６の射出光が重畳して入力するから、リングファイ
バ１１の伝搬光に位相変化が生ずると、フォトダイオー
ド２７はヤングの干渉縞２８に相当する明暗を電圧信号
へ変換して出力する。位相が２π変化する毎に干渉縞が
１本ずれて１回の明暗が発生する。
【００２６】この明暗の発生回数をカウンタ回路２９で
計数し、重量換算回路３０でその計数値に所定の換算値
を掛けてリングファイバ１１に新たに加わった津波重量
を算出し、伝搬速度検出回路３へ出力する。
計数し、重量換算回路３０でその計数値に所定の換算値
を掛けてリングファイバ１１に新たに加わった津波重量
を算出し、伝搬速度検出回路３へ出力する。
【００２７】現在、海底における海水重量の変化と干渉
縞の移動本数との関係は得られていない。しかし、歪み
の測定に関する室内実験では、本実施例と同じ波長を用
いて数１０cmの区間で１００ｇの荷重に対し約２００本
の干渉縞の移動が報告されている（前記文献２）。
縞の移動本数との関係は得られていない。しかし、歪み
の測定に関する室内実験では、本実施例と同じ波長を用
いて数１０cmの区間で１００ｇの荷重に対し約２００本
の干渉縞の移動が報告されている（前記文献２）。
【００２８】また、図３は、津波の概念図であるが、津
波に関する研究文献（羽鳥、「津軽海峡から日本海に伝
播する津波の様相」、地震、第２輯、第４５巻、169-17
6(1992))等から、津波の波長を約１０００km、波高を１
０cmとしたとき、伝搬速度は１０００km／ｈと推定で
き、厚さ１cmの半波長（斜線部分）の津波の重量は、海
水密度を１ｇ／cm3 と仮定すると、２５０トンと推定で
きる。
波に関する研究文献（羽鳥、「津軽海峡から日本海に伝
播する津波の様相」、地震、第２輯、第４５巻、169-17
6(1992))等から、津波の波長を約１０００km、波高を１
０cmとしたとき、伝搬速度は１０００km／ｈと推定で
き、厚さ１cmの半波長（斜線部分）の津波の重量は、海
水密度を１ｇ／cm3 と仮定すると、２５０トンと推定で
きる。
【００２９】そうすると、室内実験の区間を５０cmと仮
定すれば、図３に示した区間５００kmは、１０6 倍のス
ケールに相当する。２５０トンの荷重は１００ｇの荷重
に比べ２．５×１０6 倍である。荷重とセンサ区間に関
する本実施例と室内実験のスケール比率は、どちらも１
０6 倍のオーダであるので、センサに関するＳ／Ｎも同
程度である。従って、実際に津波が発生した場合にカウ
ンタ回路２９において干渉縞の移動を観測できるはずで
ある。
定すれば、図３に示した区間５００kmは、１０6 倍のス
ケールに相当する。２５０トンの荷重は１００ｇの荷重
に比べ２．５×１０6 倍である。荷重とセンサ区間に関
する本実施例と室内実験のスケール比率は、どちらも１
０6 倍のオーダであるので、センサに関するＳ／Ｎも同
程度である。従って、実際に津波が発生した場合にカウ
ンタ回路２９において干渉縞の移動を観測できるはずで
ある。
【００３０】さて、図１において、遥か遠方より到来し
た津波は、まず、沖合１５００kmまで伸びている光ファ
イバループ１ａの折り返し位置に差しかかる。津波は、
進行に従い光ファイバループ１ａへの荷重を増加し、３
０分後に「押し」の部分の荷重（２５０トン）を重量測
定部２ａが検出する。
た津波は、まず、沖合１５００kmまで伸びている光ファ
イバループ１ａの折り返し位置に差しかかる。津波は、
進行に従い光ファイバループ１ａへの荷重を増加し、３
０分後に「押し」の部分の荷重（２５０トン）を重量測
定部２ａが検出する。
【００３１】次の３０分間に津波は、光ファイバループ
１ｂに「押し」の部分の荷重をかけるので、重量測定部
２ｂは２５０トンの荷重を検出する。また、このとき津
波の「引き」の部分は光ファイバループ１ａにかかって
いるので、重量測定部２ａは「引き」の部分の荷重を検
出し、結局重量測定部２ａの指示重量は０に戻る。３つ
の重量測定部はこのようにして重量測定を行う。
１ｂに「押し」の部分の荷重をかけるので、重量測定部
２ｂは２５０トンの荷重を検出する。また、このとき津
波の「引き」の部分は光ファイバループ１ａにかかって
いるので、重量測定部２ａは「引き」の部分の荷重を検
出し、結局重量測定部２ａの指示重量は０に戻る。３つ
の重量測定部はこのようにして重量測定を行う。
【００３２】伝搬速度検出回路３は、重量測定部２ａと
同２ｂが２５０トンを指示した時刻を時計４から読み取
り、記憶する。そして、両者の時間差３０分と２つの光
ファイバループ（１ａ、１ｂ）の距離差５００kmとか
ら、この荷重の移動速度を算出し、その算出結果を津波
判定回路５に与える。荷重が時速１０００kmで移動して
いる可能性が高いことが算出される。
同２ｂが２５０トンを指示した時刻を時計４から読み取
り、記憶する。そして、両者の時間差３０分と２つの光
ファイバループ（１ａ、１ｂ）の距離差５００kmとか
ら、この荷重の移動速度を算出し、その算出結果を津波
判定回路５に与える。荷重が時速１０００kmで移動して
いる可能性が高いことが算出される。
【００３３】津波判定回路５は、表１に示すような判定
則に従い移動している荷重が津波らしいか否かを判定
し、津波らしいと判定すると直ちに警報器６を駆動して
鳴動させ、同時に観測している津波のイメージ（波面）
を表示回路７に表示する。表示回路７には光ファイバル
ープの折り返し点間距離毎の観測内容が表示される。
則に従い移動している荷重が津波らしいか否かを判定
し、津波らしいと判定すると直ちに警報器６を駆動して
鳴動させ、同時に観測している津波のイメージ（波面）
を表示回路７に表示する。表示回路７には光ファイバル
ープの折り返し点間距離毎の観測内容が表示される。
【００３４】
【表１】
【００３５】以上は、３個の光ファイバループの場合で
あるが、数を増やしても同様に津波の検出が行えること
は明らかである。５００kmの区間で２５０トンもの荷重
は津波以外には考えられないので、観測データが蓄積さ
れ確証が得られれば、重量を検出した時点で、即ち、荷
重の移動を検出した時点で警報器を鳴動させることも可
能である。
あるが、数を増やしても同様に津波の検出が行えること
は明らかである。５００kmの区間で２５０トンもの荷重
は津波以外には考えられないので、観測データが蓄積さ
れ確証が得られれば、重量を検出した時点で、即ち、荷
重の移動を検出した時点で警報器を鳴動させることも可
能である。
【００３６】次に、図４に示すように、以上説明した本
発明の津波検出装置４１を海岸線に沿って複数個（図示
例では３台）配置すると共に、それらを通信回線４２に
接続し、通信回線を介して取り込んだ３台の津波検出装
置の検出信号（各リングファイバ４３の各折り返し点４
４での津波の「押し」、「引き」の情報）を受けて表示
器に「押し」の最も外側の「押し」の折り返し点を滑ら
かにつなぐことにより広がりつつある津波の波面（津波
波面の推定画像）４６が表示できる。なお、４７は地震
観測から推定された津波地震の震源である。
発明の津波検出装置４１を海岸線に沿って複数個（図示
例では３台）配置すると共に、それらを通信回線４２に
接続し、通信回線を介して取り込んだ３台の津波検出装
置の検出信号（各リングファイバ４３の各折り返し点４
４での津波の「押し」、「引き」の情報）を受けて表示
器に「押し」の最も外側の「押し」の折り返し点を滑ら
かにつなぐことにより広がりつつある津波の波面（津波
波面の推定画像）４６が表示できる。なお、４７は地震
観測から推定された津波地震の震源である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の津波検出
装置では、津波発生時に海底の受ける圧力は相当に大き
なものになる点に着目して周知の光ファイバを圧力セン
サとして用いるのであるが、長さの異なる複数の光ファ
イバループを用意し、各光ファイバループの折り返し点
毎の圧力変化時刻から波の進行状況を把握できるように
してあるので、複数地点の観測記録を照合することなし
に、センサケーブルの陸上げ地点のみで直接沖合の津波
発生をほぼ瞬時に検出できる。またループした光ファイ
バにより通信回路とセンサを兼用させ、沖合への電力供
給を不要とし、センサを軽量化しているので、設置費用
を大幅に低減できる効果がある。また、本発明の津波検
出システムでは、沖合から押し寄せる津波の広がりをほ
ぼ実時間で推定できる効果がある。
装置では、津波発生時に海底の受ける圧力は相当に大き
なものになる点に着目して周知の光ファイバを圧力セン
サとして用いるのであるが、長さの異なる複数の光ファ
イバループを用意し、各光ファイバループの折り返し点
毎の圧力変化時刻から波の進行状況を把握できるように
してあるので、複数地点の観測記録を照合することなし
に、センサケーブルの陸上げ地点のみで直接沖合の津波
発生をほぼ瞬時に検出できる。またループした光ファイ
バにより通信回路とセンサを兼用させ、沖合への電力供
給を不要とし、センサを軽量化しているので、設置費用
を大幅に低減できる効果がある。また、本発明の津波検
出システムでは、沖合から押し寄せる津波の広がりをほ
ぼ実時間で推定できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例に係る津波検出装置の構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明の圧力（重量）センサの構成ブロック図
である。
である。
【図３】津波の概念図である。
【図４】本発明の津波検出システムの構成例及び表示例
を示す図である。
を示す図である。
１，１１，４３ リングファイバ １ａ，１ｂ，１ｃ 光ファイバループ １ｄ 被覆 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ 重量測定部 ３ 伝搬速度検出回路 ４ 時計 ５ 津波判定回路 ６ 警報器 ７ 表示回路 ２０ Ｈｅ−Ｎｅレーザ発光部 ２１ 半透鏡 ２２，２４ スリット ２３，２５ レンズ ２６ 基準光ファイバ ２７ フォトダイオード ２８ 干渉縞 ２９ カウンタ回路 ３０ 重量換算回路 ４１ 津波検出装置 ４２ 通信回線 ４４ 折り返し点 ４５ 表示器 ４６ 津波の波面 ４７ 震源
Claims (5)
- 【請求項１】 海岸から沖合に向かって海底に敷設され
る長さの異なる複数の光ファイバループと； 複数の光
ファイバループを伝搬する光の位相変化を検出しそれぞ
れの光ファイバループが受けた所定値以上の水圧の変化
を検出する手段と； 検出した水圧変化と変化時刻とか
ら津波が海岸に向かって進行していると判断したとき警
報器を駆動する手段； を備えることを特徴とする津波
検出装置。 - 【請求項２】 海底から沖合に向かって海底に敷設され
る長さの異なる複数の光ファイバループと； 複数の光
ファイバループを伝搬する光の位相変化を検出してそれ
ぞれの光ファイバループが受けた水圧の変化を検出する
手段と； 検出した水圧変化とその変化時刻と光ファイ
バループの長さの差（距離）とから波の進行速度を算出
する手段と； 算出した進行速度が津波の進行速度に相
当すると判定したとき警報器を駆動する手段と； を備
えることを特徴とする津波検出装置。 - 【請求項３】 複数の光ファイバループそれぞれが受け
た水圧変化から津波のイメージを表示器に表示する手
段； を備えることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の津波検出装置。 - 【請求項４】 複数の光ファイバループは、１本の敷設
ケーブルとして被覆される； ことを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の津波検出装置。 - 【請求項５】 海岸線に沿って配置されると共に、通信
回線に接続される複数の請求項１または請求項２に記載
の津波検出装置と； 通信回線を介して取り込んだ複数
の津波検出装置の検出信号を受けて表示器に津波波面の
推定画像を表示する手段と； を備えたことを特徴とす
る津波検出システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6289114A JP2586838B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 津波検出装置及び津波検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6289114A JP2586838B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 津波検出装置及び津波検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08128869A JPH08128869A (ja) | 1996-05-21 |
| JP2586838B2 true JP2586838B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=17738970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6289114A Expired - Lifetime JP2586838B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 津波検出装置及び津波検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586838B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016128767A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 国立研究開発法人防災科学技術研究所 | 圧力センサの出力周波数平滑化方法およびそれを用いた気圧観測による津波警報装置、津波警報システム |
| JP2016128766A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 国立研究開発法人防災科学技術研究所 | 圧力センサの出力周波数算出方法およびそれを用いた気圧観測による津波警報装置、津波警報システム |
| US11982582B2 (en) | 2019-10-18 | 2024-05-14 | Nec Corporation | Optical fiber cable and water pressure sensing system, and sensitivity correction method |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2414543B (en) | 2004-05-25 | 2009-06-03 | Polarmetrix Ltd | Method and apparatus for detecting pressure distribution in fluids |
| SE529670C2 (sv) * | 2005-01-03 | 2007-10-16 | Sigurd Melin | Anordning och metod för detektering av och varning för tsunamis |
| JP2007218837A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Ntt Infranet Co Ltd | 津波計 |
| JP7099619B2 (ja) * | 2019-03-26 | 2022-07-12 | 日本電気株式会社 | 津波検出システム及び津波検出方法 |
| JPWO2021075145A1 (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | ||
| US20230073833A1 (en) * | 2020-02-06 | 2023-03-09 | Nec Corporation | Water pressure fluctuation measuring system and water pressure fluctuation measuring method |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP6289114A patent/JP2586838B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016128767A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 国立研究開発法人防災科学技術研究所 | 圧力センサの出力周波数平滑化方法およびそれを用いた気圧観測による津波警報装置、津波警報システム |
| JP2016128766A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 国立研究開発法人防災科学技術研究所 | 圧力センサの出力周波数算出方法およびそれを用いた気圧観測による津波警報装置、津波警報システム |
| US11982582B2 (en) | 2019-10-18 | 2024-05-14 | Nec Corporation | Optical fiber cable and water pressure sensing system, and sensitivity correction method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08128869A (ja) | 1996-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9599272B2 (en) | Monitoring of the position of a pipe inspection tool in a pipeline | |
| JP2586838B2 (ja) | 津波検出装置及び津波検出システム | |
| NO344868B1 (en) | Acoustic Illumination for Flow-Monitoring | |
| Ishikawa et al. | History of on-board equipment improvement for GNSS-A observation with focus on observation frequency | |
| CN111239829A (zh) | 一种拖曳式可控源电磁和水声复合水下目标探测系统及方法 | |
| EP0727640A2 (en) | Optical distance measurement | |
| CN111256805B (zh) | 分布式光纤振动传感器振动源横向定位方法及系统 | |
| US3617996A (en) | Scour detection at bridge piers and the like | |
| Thode | Three-dimensional passive acoustic tracking of sperm whales (Physeter macrocephalus) in ray-refracting environments | |
| JP4526537B2 (ja) | 光ファイバ監視システム | |
| Wilcock et al. | Distributed acoustic sensing recordings of low-frequency whale calls and ship noise offshore Central Oregon | |
| CN103217706A (zh) | 管理沿拖曳的声学线天线布置的声学节点网络的声学性能的方法和装置 | |
| Heaney et al. | Measurements of three-dimensional propagation in a continental shelf environment | |
| Mata Flores et al. | Identification of two vibration regimes of underwater fibre optic cables by distributed acoustic sensing | |
| Herbers et al. | Field verification of acoustic Doppler surface gravity wave measurements | |
| CA2329944C (en) | Sonic level measuring method | |
| JP7255700B2 (ja) | 水圧センシングシステム並びに感度補正方法 | |
| EP3112907B1 (en) | Separation of up-going and down-going wavefields including the direct arrival | |
| US20240085180A1 (en) | Optical fiber sensing system and event identification method | |
| CN105784098B (zh) | 一种光纤振动检测方法、装置及系统 | |
| Yetik et al. | Earthquake epicenter localization using fiber optic distributed acoustic sensing | |
| Waagaard et al. | Experience from Long-term Monitoring of Subsea Cables using Distributed Acoustic Sensing | |
| JP2594773B2 (ja) | 金属有機物の化学蒸着による膜のモニタリング装置 | |
| JP2009198207A (ja) | 津波・高波検出システム、津波・高波検出方法、及び磁気計測ブイ | |
| Sanford | Velocity profiling: some expectations and assurances |