JP2881168B2 - 斜面の変化の検出方法、検出装置及び検出方式 - Google Patents
斜面の変化の検出方法、検出装置及び検出方式Info
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- JP2881168B2 JP2881168B2 JP19402290A JP19402290A JP2881168B2 JP 2881168 B2 JP2881168 B2 JP 2881168B2 JP 19402290 A JP19402290 A JP 19402290A JP 19402290 A JP19402290 A JP 19402290A JP 2881168 B2 JP2881168 B2 JP 2881168B2
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- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光ファイバーケーブルを用いた斜面の変化の
検出方法、検出装置及び検出方式に関する。
検出方法、検出装置及び検出方式に関する。
（従来の技術） 従来、山間部を通過する山岳道路は平野部の道路に比
べ道路両側に急斜面が多く、降雨によつて発生する地す
べりや地震による落石土砂流出といつた斜面崩壊が発生
し易い状況にある。また山岳道路はカーブが多いため見
通しも悪く、斜面崩壊が生じたとしても目視による発見
は困難である。このような理由から山岳道路の斜面崩壊
を事前に促えることを目的として各種の斜面変化検出技
術が用いられている。たとえば危険が予想される箇所に
直接斜面表面の移動量を測定する移動量測定器や斜面の
傾斜を測定する傾斜測定器のような斜面崩壊検出用セン
サを設置する方法が多く用いられている。
べ道路両側に急斜面が多く、降雨によつて発生する地す
べりや地震による落石土砂流出といつた斜面崩壊が発生
し易い状況にある。また山岳道路はカーブが多いため見
通しも悪く、斜面崩壊が生じたとしても目視による発見
は困難である。このような理由から山岳道路の斜面崩壊
を事前に促えることを目的として各種の斜面変化検出技
術が用いられている。たとえば危険が予想される箇所に
直接斜面表面の移動量を測定する移動量測定器や斜面の
傾斜を測定する傾斜測定器のような斜面崩壊検出用セン
サを設置する方法が多く用いられている。
（従来技術の問題点） しかしながらこのような従来技術の方法ではセンサの
検出範囲が極めて限定されているので、広範囲での斜面
の変化を検出するためには極めて多数のセンサを設置す
ることが必要となり、また各センサの出力信号を各各専
用回線を設けて監視所へ導くために極めて多数の信号線
が必要となるという欠点があつた。本発明は、このよう
な欠点のない新しい検出技術を提供することを目的とす
る。
検出範囲が極めて限定されているので、広範囲での斜面
の変化を検出するためには極めて多数のセンサを設置す
ることが必要となり、また各センサの出力信号を各各専
用回線を設けて監視所へ導くために極めて多数の信号線
が必要となるという欠点があつた。本発明は、このよう
な欠点のない新しい検出技術を提供することを目的とす
る。
（本発明による従来技術問題点の解決） 本発明によれば、斜面に複数個のチャンネルビームを
各各独立に固定し、各チャンネルビーム間に相対的変位
が発生するとせん断力を受けて伝送損失が変化するよう
に、該チャンネルビームを逐次に経由して光ファイバー
を配設する。該光ファイバーの伝送損失の変化を測定す
ることによつて斜面の変化を検出する。
各各独立に固定し、各チャンネルビーム間に相対的変位
が発生するとせん断力を受けて伝送損失が変化するよう
に、該チャンネルビームを逐次に経由して光ファイバー
を配設する。該光ファイバーの伝送損失の変化を測定す
ることによつて斜面の変化を検出する。
（本発明の作用） 従って本発明によれば、チャンネルビームと光ファイ
バーケーブルとを配設した範囲の斜面の変化を単一の測
定手段によつて検出することが可能であり、広範囲の斜
面の変化をより簡単で小型の装置により検出することが
可能である。
バーケーブルとを配設した範囲の斜面の変化を単一の測
定手段によつて検出することが可能であり、広範囲の斜
面の変化をより簡単で小型の装置により検出することが
可能である。
こうして本発明は、斜面に複数個のチャンネルビーム
を各各独立に固定し、各チャンネルビーム間に相対的変
位が発生するとせん断力を受けて伝送損失が変化するよ
うに、該チャンネルビームを逐次に経由して光ファイバ
ーケーブルを配設し、そして該光ファイバーケーブルの
伝送損失の変化を測定することを特徴とする、斜面の変
化の検出方法を提供する。
を各各独立に固定し、各チャンネルビーム間に相対的変
位が発生するとせん断力を受けて伝送損失が変化するよ
うに、該チャンネルビームを逐次に経由して光ファイバ
ーケーブルを配設し、そして該光ファイバーケーブルの
伝送損失の変化を測定することを特徴とする、斜面の変
化の検出方法を提供する。
また本発明は、斜面に各各独立に固定した複数個のチ
ャンネルビームと、各チャンネルビーム間に相対的変位
が発生するとせん断力を受けて伝送損失が変化するよう
に、該チャンネルビームを逐次に経由して配設した光フ
ァイバーケーブルと、該光ファイバーケーブルの伝送損
失の変化を測定する測定手段とを含んで成ることを特徴
とする、斜面の変化の検出装置を提供する。
ャンネルビームと、各チャンネルビーム間に相対的変位
が発生するとせん断力を受けて伝送損失が変化するよう
に、該チャンネルビームを逐次に経由して配設した光フ
ァイバーケーブルと、該光ファイバーケーブルの伝送損
失の変化を測定する測定手段とを含んで成ることを特徴
とする、斜面の変化の検出装置を提供する。
さらに本発明は、斜面に固定した杭により斜面に対し
て各各独立に固定した複数個のチャンネルビームと、該
チャンネルビーム間に相対的変化が発生するとせん断力
を受けて伝送損失が変化するように該チャンネルビーム
を逐次に経由して配設した光ファイバーケーブルと、該
光ファイバーケーブルの一端部に光を入射する発光素子
と、前記光ファイバーケーブルの他端部から出る出射光
を受けて電気信号に変換する受光素子と、該電気信号を
受けて該光ファイバーケーブルの伝送損失の変化を検出
する検出回路とを含んで成ることを特徴とする斜面の変
化の検出方式を提供する。
て各各独立に固定した複数個のチャンネルビームと、該
チャンネルビーム間に相対的変化が発生するとせん断力
を受けて伝送損失が変化するように該チャンネルビーム
を逐次に経由して配設した光ファイバーケーブルと、該
光ファイバーケーブルの一端部に光を入射する発光素子
と、前記光ファイバーケーブルの他端部から出る出射光
を受けて電気信号に変換する受光素子と、該電気信号を
受けて該光ファイバーケーブルの伝送損失の変化を検出
する検出回路とを含んで成ることを特徴とする斜面の変
化の検出方式を提供する。
（実施例） 以下、本発明をその実施例を挙げてさらに詳細に説明
する。
する。
例１［光ファイバーケーブルの伝送損失］ （Ａ）曲げ試験 光ファイバーケーブルの曲率半径（ｒ）と伝送損失と
の関係を実験により求めた。
の関係を実験により求めた。
４種類の丸棒（ｒ＝1.1、2.1、4.0、5.0、又は7.5m
m）に光ファイバーケーブルを90゜、又は180゜にまきつ
け伝送損失を測定した。測定結果を第１図に示す。第１
図中、○印は曲げ角度90゜の場合を△印は曲げ角度180
゜の場合を示す。この第１図から以下のことが分かる。
m）に光ファイバーケーブルを90゜、又は180゜にまきつ
け伝送損失を測定した。測定結果を第１図に示す。第１
図中、○印は曲げ角度90゜の場合を△印は曲げ角度180
゜の場合を示す。この第１図から以下のことが分かる。
・曲率半径が大きいほど伝送損失が少ない。
・伝送損失の変化は曲率半径5mm以下で大きい。
（Ｂ）せん断試験 一直線に延ばした光ファイバーのせん断試験を行い、
せん断の変位量及びギャップの広さに対する伝送損失量
を測定した。なお、光ファイバーは切断が起こらないよ
うに緩ませておいた。測定結果を第２図に示す。第２図
中、○印、△印及び□印はそれぞれギャップ広さ1cm、2
cm及び3cmの場合に相当する。第２図から、ギャップ広
さ2cm及び3cmの場合、変位10cmまで伝送損失の増加量は
一定であること、また、ギャップ広さが1cmの場合、変
位に対する伝送損失はギャップ広さ2cm及び3cmの場合に
比べ大きく、変位０〜4cmの間で大きく損失し、それ以
上では伝送損失量はほぼ一定であることが分かる。
せん断の変位量及びギャップの広さに対する伝送損失量
を測定した。なお、光ファイバーは切断が起こらないよ
うに緩ませておいた。測定結果を第２図に示す。第２図
中、○印、△印及び□印はそれぞれギャップ広さ1cm、2
cm及び3cmの場合に相当する。第２図から、ギャップ広
さ2cm及び3cmの場合、変位10cmまで伝送損失の増加量は
一定であること、また、ギャップ広さが1cmの場合、変
位に対する伝送損失はギャップ広さ2cm及び3cmの場合に
比べ大きく、変位０〜4cmの間で大きく損失し、それ以
上では伝送損失量はほぼ一定であることが分かる。
例２［斜面の変位の変換］ 第３図に平面図で示したように、３本の杭（1,2,3）
を互いに117.6cmの間隔を置いて位置させ、両端の２本
（1,3）は地中に固定し、中央の１本（２）は前後に移
動可能とした。長さ116.6cmのチャンネルビーム３本
（4,5,6）を用意し、各各右端から30cmの位置で前記の
杭（1,2,3）に固定した。これらのチャンネルビーム内
に光ファイバーケーブル（７）を通し、中央の杭を第４
図に示したように前方に移動させ（この移動量が斜面の
変位量に相当する）、そのときの伝送損失量を測定し
た。切断を防ぐために光ファイバーケーブルは緩く張
り、中央杭右端のギャップ（広さ1cm）の位置でのせん
断変位量を併せて測定した。測定結果を第５図に示す。
第５図中、直線で結んだ○印は第１回目の伝送損失量測
定結果、破線で結んだ○印は第１回目のせん断変位量測
定結果、１点鎖線で結んだ△印は第１回目の伝送損失量
測定結果、そして２点鎖線で結んだ△印は第２回目のせ
ん断変位量測定結果を各各示す。これらの結果より、０
〜7cmまで斜面変位量が増加すると伝送損失量も増加す
るが、そのうち斜面変位量が２〜5cmの間で伝送損失が
とくに大きいと言える。
を互いに117.6cmの間隔を置いて位置させ、両端の２本
（1,3）は地中に固定し、中央の１本（２）は前後に移
動可能とした。長さ116.6cmのチャンネルビーム３本
（4,5,6）を用意し、各各右端から30cmの位置で前記の
杭（1,2,3）に固定した。これらのチャンネルビーム内
に光ファイバーケーブル（７）を通し、中央の杭を第４
図に示したように前方に移動させ（この移動量が斜面の
変位量に相当する）、そのときの伝送損失量を測定し
た。切断を防ぐために光ファイバーケーブルは緩く張
り、中央杭右端のギャップ（広さ1cm）の位置でのせん
断変位量を併せて測定した。測定結果を第５図に示す。
第５図中、直線で結んだ○印は第１回目の伝送損失量測
定結果、破線で結んだ○印は第１回目のせん断変位量測
定結果、１点鎖線で結んだ△印は第１回目の伝送損失量
測定結果、そして２点鎖線で結んだ△印は第２回目のせ
ん断変位量測定結果を各各示す。これらの結果より、０
〜7cmまで斜面変位量が増加すると伝送損失量も増加す
るが、そのうち斜面変位量が２〜5cmの間で伝送損失が
とくに大きいと言える。
例３［斜面への設置例］ 第６図に本発明検出装置を斜面に設置する場合の構成
の具体例を示す。
の具体例を示す。
本実施例において、発光素子（11）よりでた赤外光は
光ファイバーコネクタ（12）を経て光ファイバーケーブ
ル（13）に入射される。光ファイバーケーブル（13）は
検出領域に固定された杭（14）に固定されたチャンネル
ビーム（15）の中を逐次経由して配設されており、杭
（14）の移動により、光ファイバーケーブル（13）はせ
ん断力を受ける。このとき、光ファイバーケーブル（1
3）を通過する赤外光はせん断力を受けた部分で減衰す
るため、受光素子（16）に入射する光量は減衰する。受
光素子（16）に入射した光は電気信号に変換され、増幅
器（17）で増幅された後A/D変換器（18）と比較器（1
9）とに入る。A/D変換器（18）に入った信号はデジタル
量に変換され液晶表示器（20）に数値で示される。比較
器（19）に入った信号は所定の電圧と比較され、所定値
以下になればブザー（21）で警報を発生する。
光ファイバーコネクタ（12）を経て光ファイバーケーブ
ル（13）に入射される。光ファイバーケーブル（13）は
検出領域に固定された杭（14）に固定されたチャンネル
ビーム（15）の中を逐次経由して配設されており、杭
（14）の移動により、光ファイバーケーブル（13）はせ
ん断力を受ける。このとき、光ファイバーケーブル（1
3）を通過する赤外光はせん断力を受けた部分で減衰す
るため、受光素子（16）に入射する光量は減衰する。受
光素子（16）に入射した光は電気信号に変換され、増幅
器（17）で増幅された後A/D変換器（18）と比較器（1
9）とに入る。A/D変換器（18）に入った信号はデジタル
量に変換され液晶表示器（20）に数値で示される。比較
器（19）に入った信号は所定の電圧と比較され、所定値
以下になればブザー（21）で警報を発生する。
本実施例において、発光素子（11）、光コネクタ（1
2）、受光素子（16）、増幅器（17）、A/D変換器（1
8）、比較器（19）、液晶表示器（20）及びブザー（2
1）は本発明検出装置における光ファイバーケーブルの
伝送損失の変化を測定する手段を構成している。また、
増幅器（17）、A/D変換器（18）、比較器（19）、液晶
表示器（20）及びブザー（21）は本発明検出方式におけ
る光ファイバーケーブルの伝送損失の変化を検出する検
出回路を構成している。
2）、受光素子（16）、増幅器（17）、A/D変換器（1
8）、比較器（19）、液晶表示器（20）及びブザー（2
1）は本発明検出装置における光ファイバーケーブルの
伝送損失の変化を測定する手段を構成している。また、
増幅器（17）、A/D変換器（18）、比較器（19）、液晶
表示器（20）及びブザー（21）は本発明検出方式におけ
る光ファイバーケーブルの伝送損失の変化を検出する検
出回路を構成している。
（本発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明においては、
斜面崩壊危険地区にチャンネルビームを固定し、該チャ
ンネルビームに沿って光ファイバーを配設することによ
り、広範囲の領域を一本の光ファイバーで監視すること
ができる。したがつて、経済的に得られる効果が大きい
だけでなく、早期に斜面崩壊を検出できる等安全面で得
られる効果は大きい。
斜面崩壊危険地区にチャンネルビームを固定し、該チャ
ンネルビームに沿って光ファイバーを配設することによ
り、広範囲の領域を一本の光ファイバーで監視すること
ができる。したがつて、経済的に得られる効果が大きい
だけでなく、早期に斜面崩壊を検出できる等安全面で得
られる効果は大きい。
第１図は光ファイバーケーブルの曲率半径と伝送損失と
の関係を測定した結果を示す線図的説明図、第２図は光
ファイバーケーブルのせん断変位量及びギャップ広さと
伝送損失との関係を測定した結果を示す線図的説明図、
第３図は本発明によるチャンネルビームと光ファイバー
ケーブルの配置の具体例を示す平面図、第４図は第３図
の配置に斜面変位を加えた状態を示す同様な平面図、第
５図は第３〜４図に示した配置により測定した斜面変位
量、せん断変位量及び伝送損失の関係を示す線図的説明
図、そして第６図は本発明装置を斜面に設置する場合の
構成の具体例を示す線図的説明図である。 1,2,3,14……杭、 4,5,6,15……チャンネルビーム、 7,13……光ファイバーケーブル、 12……光コネクタ、 11……発光素子、 16……受光素子、 17……増幅器、 18……A/D変換器、 19……比較器、 20……液晶表示器、 21……ブザー。
の関係を測定した結果を示す線図的説明図、第２図は光
ファイバーケーブルのせん断変位量及びギャップ広さと
伝送損失との関係を測定した結果を示す線図的説明図、
第３図は本発明によるチャンネルビームと光ファイバー
ケーブルの配置の具体例を示す平面図、第４図は第３図
の配置に斜面変位を加えた状態を示す同様な平面図、第
５図は第３〜４図に示した配置により測定した斜面変位
量、せん断変位量及び伝送損失の関係を示す線図的説明
図、そして第６図は本発明装置を斜面に設置する場合の
構成の具体例を示す線図的説明図である。 1,2,3,14……杭、 4,5,6,15……チャンネルビーム、 7,13……光ファイバーケーブル、 12……光コネクタ、 11……発光素子、 16……受光素子、 17……増幅器、 18……A/D変換器、 19……比較器、 20……液晶表示器、 21……ブザー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福澤 誠 茨城県つくば市大字旭１番地 建設省土 木研究所内 (72)発明者 安江 朝光 東京都新宿区市谷砂土原町３丁目４番地 財団法人砂防・地すべり技術センター 内 (72)発明者 黒川 興及 東京都新宿区市谷砂土原町３丁目４番地 財団法人砂防・地すべり技術センター 内 (72)発明者 菊井 稔宏 東京都新宿区市谷砂土原町３丁目４番地 財団法人砂防・地すべり技術センター 内 (56)参考文献 特開 平２−52222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−242214（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01D 21/00 G01B 11/16 E02D 17/20 106
Claims (3)
- 【請求項１】斜面に複数個のチャンネルビームを各各独
立に固定し、各チャンネルビーム間に相対的変位が発生
するとせん断力を受けて伝送損失が変化するように、該
チャンネルビームを逐次に経由して光ファイバーケーブ
ルを配設し、そして該光ファイバーケーブルの伝送損失
の変化を測定することを特徴とする、斜面の変化の検出
方法。 - 【請求項２】斜面に各各独立に固定した複数個のチャン
ネルビームと、各チャンネルビーム間に相対的変位が発
生するとせん断力を受けて伝送損失が変化するように、
該チャンネルビームを逐次に経由して配設した光ファイ
バーケーブルと、該光ファイバーケーブルの伝送損失の
変化を測定する測定手段とを含んで成ることを特徴とす
る、斜面の変化の検出装置。 - 【請求項３】斜面に固定した杭により斜面に対して各各
独立に固定した複数個のチャンネルビームと、該チャン
ネルビーム間に相対的変位が発生するとせん断力を受け
て伝送損失が変化するように該チャンネルビームを逐次
に経由して配設した光ファイバーケーブルと、該光ファ
イバーケーブルの一端部に光を入射する発光素子と、前
記光ファイバーケーブルの他端部から出る出射光を受け
て電気信号に変換する受光素子と、該電気信号を受けて
該光ファイバーケーブルの伝送損失の変化を検出する検
出回路とを含んで成ることを特徴とする斜面の変化の検
出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19402290A JP2881168B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 斜面の変化の検出方法、検出装置及び検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19402290A JP2881168B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 斜面の変化の検出方法、検出装置及び検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0480618A JPH0480618A (ja) | 1992-03-13 |
| JP2881168B2 true JP2881168B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=16317644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19402290A Expired - Fee Related JP2881168B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 斜面の変化の検出方法、検出装置及び検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881168B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2585169B2 (ja) * | 1992-09-02 | 1997-02-26 | 日本航空電子工業株式会社 | 土砂崩れ検出装置 |
| CN114450893B (zh) * | 2019-10-03 | 2023-09-19 | 住友电气工业株式会社 | 车载装置、车载通信系统及通信管理方法 |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP19402290A patent/JP2881168B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0480618A (ja) | 1992-03-13 |
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