JP3167164B2 - 分布型光ファイバーセンサーの敷設方法 - Google Patents

分布型光ファイバーセンサーの敷設方法

Info

Publication number
JP3167164B2
JP3167164B2 JP35631391A JP35631391A JP3167164B2 JP 3167164 B2 JP3167164 B2 JP 3167164B2 JP 35631391 A JP35631391 A JP 35631391A JP 35631391 A JP35631391 A JP 35631391A JP 3167164 B2 JP3167164 B2 JP 3167164B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
measured
measurement
measuring
reference point
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 - Fee Related
Application number
JP35631391A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05173024A (ja
Inventor
耕司 井川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP35631391A priority Critical patent/JP3167164B2/ja
Publication of JPH05173024A publication Critical patent/JPH05173024A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3167164B2 publication Critical patent/JP3167164B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、OTDR(オプティカ
ル・タイム・ドメイン・リフレクトメトリ)法を利用し
て被測定用光ファイバーに沿った温度分布、破断点検
出、圧力分布等の物理量分布を測定する分布型光ファイ
バーセンサーの敷設方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の分布型光ファイバー温度センサー
のブロック図を図6に示す。光源部のレーザーパルサー
40(半導体レーザー等)から発振したレーザーパルス
は、被測定用光ファイバー42へ入射され、被測定用光
ファイバー42中で発生した後方ラマン散乱光が入射端
へ戻ってくる。その後方ラマン散乱光は光方向性結合器
41(光ファイバースターカップラ又は音響光学光スイ
ッチ等)により測定装置へ導光される。
【0003】まず、フィルター43(光学フィルター
等)により後方ラマン散乱光中のストークス光と反スト
ークス光が分離され、各々光電変換部44A、44B
(ホトダイオードやアバランシュホトダイオード等)で
その強度に比例した電気信号に変換される。前記電気信
号は各々プリアンプ45A、45Bにより増幅され、A
D変換器46A、46Bによりディジタル信号に変換さ
れる。その後、信号処理部47で所定回数加算平均化処
理され、ストークス光と反ストークス光との比をとり温
度分布への換算等の処理がなされる。得られた温度分布
データは、コンピュータのディスプレイ等に表示され
る。
【0004】従来、被測定用光ファイバーをビル等の建
築物、工場、化学及び重電プラント等の測定対象に敷設
する場合、被測定用光ファイバーを測定対象に設置後
に、測定対象の基準位置に相当する被測定用光ファイバ
ーの基準点の物理量(温度等)を意図的に変化させ、そ
れを分布型光ファイバーセンサーで測定し、測定対象の
各位置と被測定用光ファイバーの基準点からの距離を対
応付けていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の問題点とし
ては以下に示すものがあった。 (1)測定対象の形状が複雑になると測定精度が劣化す
る。すなわち、送電ケーブルのようにほとんど直線状の
形状で単純に1次元化できる構造であればよいが、プラ
ント内の配管システムのように複雑になると、光ファイ
バーと測定対象との位置の対応付けの精度が、分布型光
ファイバーセンサーが有している距離精度に比べて極端
に悪くなる。
【0006】そのため、測定対象の所々に図5のような
光ファイバーの距離と測定対象の位置の対応付けを行
う。図中1は配管等の測定対象で、2は基準位置、3は
温度等の物理量変化、4は測定から得られた物理量分
布、5は被測定用光ファイバーである。基準位置2にお
いて被測定用光ファイバー5を余分に引き出しておき、
この部分の温度を変化させる。これを分布型光ファイバ
ーセンサーで読み取ることによって位置の対応付けがで
きる。これにより基準点周辺では正確な測定ができる
が、基準点から離れれば離れるほど位置の対応付けの誤
差が大きくなり、結果として測定精度が劣化する。
【0007】(2)被測定用光ファイバーを測定対象に
敷設した後では、被測定用光ファイバーの一部の温度等
の物理量を意図的に変化させることが困難な場合があ
る。例えば、被測定用光ファイバーが複雑に入り組んだ
配管内や配管に沿って敷設されている場合や、爆発性を
有する化学物質及び放射性物質の貯蔵設備内、核燃料炉
内等においては困難である。
【0008】(3)従来一旦被測定用光ファイバーを敷
設した後、さらに位置の対応付けのための上記のような
作業工程が必要であったため、敷設作業に時間がかかっ
たり、新たな装置を使用する必要が生じ敷設コストをア
ップさせるという問題点があった。
【0009】本発明は上記のような問題点を解決し、被
測定用光ファイバーを測定対象物に敷設しつつ精度よく
位置の対応付けを行うことをその目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解消すべくなされたものであり、第1の発明として、
被測定用光ファイバーに沿った物理量分布を測定する分
布型光ファイバーセンサーの敷設方法において、被測定
用光ファイバーを基準点を通じてその送り出し長を計測
しつつ測定対象に沿って送り出し、被測定用光ファイバ
ーのある特定の部分が測定対象の各部を通過する際にそ
の時の送り出し長から前記測定対象の各部の基準点から
の距離を特定することを特徴とする分布型光ファイバー
センサーの敷設方法を提供する。
【0011】第2の発明として、測定対象各部の基準点
からの距離を特定する際に、その時の被測定用光ファイ
バーの送り出し長と、前記送り出し長に対応した測定対
象各部の位置を記憶装置に記憶していくことを特徴とす
る上記の分布型光ファイバーセンサーの敷設方法を提供
する。
【0012】
【0013】
【作用】本発明では、被測定用光ファイバーを測定対象
に対して以下のように敷設する。 (1)回転ドラム等を利用した、被測定用光ファイバー
(それが細管に収容されている場合はその細管)の送り
出し装置により、被測定用光ファイバーを測定対象に沿
って送り出す。この時、分布型光ファイバーセンサーの
測定装置付近に設けられた基準点からの距離を、被測定
用光ファイバーを送り出しつつその送り出し長を計測す
ることによって決定する。被測定用光ファイバーの送り
出し長は、それ自体に単位長さ毎(例えば1m毎)にマ
ーキングを施し、そのマーキングを光学的な手段等を用
いてカウントしていくか、前記送り出し装置自体に送り
出し長を計測する手段を設けること等によって計測でき
る。
【0014】(2)被測定用光ファイバーの先端が測定
対象の測定開始点に到達したら、その時の送り出し長を
計測(マーキングをカウント)することによって、基準
点から測定開始点までの距離を決定する。同様に測定対
象の各部、測定終了点の距離も決定できる。
【0015】(3)被測定用光ファイバーを送り出しな
がらそれを測定対象に設置していく。この場合、被測定
用光ファイバーと測定対象の位置の対応付けが狂わない
ようにして設置することに注意する必要がある。
【0016】(4)被測定用光ファイバーの設置が終了
したら、被測定用光ファイバーのどの部分が測定対象の
どの部分に対応しているかをコンピュータ等の記憶装置
に記憶しておく。例えば、1kmの被測定用光ファイバ
ーに1000個(1個/m)のマーキングが施してあっ
たとすれば、測定開始点は基準点から20個目(20
m)に相当し、測定対象の各部p1、p2、p3、・・
・、pnが基準点からk1、k2、k3、・・・、kn個目
(k1、k2、k3、・・・、knm)に相当し、測定終了
点は基準点から960個目(960m)に相当するとい
うような位置の対応付けのデータを記憶する。以後、物
理量の測定時には前記位置データに基づきその分布を精
度良く測定できる。
【0017】本発明でいう物理量とは、温度、圧力、破
断点及び接続不良箇所、破損箇所等であり、本発明では
被測定用光ファイバー沿った前記物理量分布の測定が
可能である。
【0018】
【実施例】本発明の実施例を図1〜図4に沿って説明す
る。図1は本発明における被測定用光ファイバーの送り
出し長計測装置を示す。図中6は、被測定用光ファイバ
ーのマーキングに投光するLED等の発光素子及びマー
キングによる光の反射率の変化を検出するホトダイオー
ド等の受光素子等から構成される光センサーで、7は光
センサー6からのデータにより送り出し長を計測するカ
ウンターで、8はマーキングで、9は被測定用光ファイ
バーである。
【0019】図2は図1とは別のタイプの本発明におけ
る送り出し長計測装置で、回転ドラムを利用した送り出
し装置自体に送り出し長を計測する手段を設けている。
図中10は送り出し装置であり、11は回転ドラム12
の回転軸に設けられた突起等により回転数及び回転速度
等を検出するためのマイクロスイッチで、13はマイク
ロスイッチからのON、OFF信号により回転ドラム1
2の回転数及び回転速度等を計数するカウンターで、1
4は被測定用光ファイバーである。
【0020】図3は本発明における記憶装置のブロック
図を示す。図中15はマイクロコンピュータ内のメモリ
又は磁気ディスクや光ディスク等を利用した外部記憶装
置等のメモリで、16はデータの処理や表示用のマイク
ロコンピュータ、17はカウンター18からの信号をマ
イクロコンピュータ16へ導入するためのインターフェ
ース部、18は図1や図2における送り出し装置のカウ
ンターである。
【0021】前記記憶装置は、送り出し長の読み込み機
能、測定対象の各部へのラベル機能、前記ラベルと送り
出し長を対応させて記憶する機能の少なくとも3種類の
機能を有している。この場合、測定対象とラベルとの関
係は別の方法で特定記憶する必要がある。例えば、被測
定用光ファイバーの敷設時に、被測定用光ファイバーの
先端が測定対象の測定開始点に到達した時、マイクロコ
ンピュータ16においてラベルコマンドを実行し、イン
ターフェース部17より測定開始点名を入力する。これ
により、測定開始点の基準点からの距離(送り出し長)
が特定される。
【0022】記憶装置に、測定対象物のNCデータ読み
込み機能、グラフィック機能、及びそれを応用した測定
対象各部のポインティング機能を付加することにより、
上記の作業をより簡便化できる。また、敷設作業者が基
準点からの距離(送り出し長)を読み込み、これを測定
対象各部と関連させて記録することにより、記憶装置そ
のものを省くこともできる。
【0023】本発明における敷設データ(基準点からの
距離データ)を、CADを利用して測定対象の属性デー
タとしてNCデータに組み込むこともできる。ビル等の
建築物、各種プラント等の測定対象の設計にはCADが
利用されていることが多く、この場合設計データはデー
タベース化されている。したがって、前記データベース
上に、温度分布計測用の光ファイバー敷設データが属性
データとして組み込まれていれば、温度分布計測の必要
が生じた時にアプリケーションソフトの作成が容易にな
る。
【0024】前述のことを元にして図4のような表示画
面を作成した。表示はマイクロコンピュータ等のCR
T、液晶表示画面等を利用している。これはあるプラン
ト配管内の一部の温度分布計測結果を表示したものであ
る。19は配管、20は温度分布であり横軸は配管の距
離、縦軸は温度に対応している。このように、CADに
組み込まれた設計データに、被測定用光ファイバーの距
離データを組み込むことにより、測定対象の各部を抽出
して温度分布を表示する等の応用もでき、そのための各
種アプリケーションソフトも容易に組むことができる。
【0025】
【発明の効果】本発明の方法により、複雑な形状の測定
対象物でも、高精度にしかも簡便な作業で被測定用光フ
ァイバーの敷設が可能であり、そのため測定対象各部の
構造及び位置に対応した精度良い測定が可能となる。ま
た、敷設データを測定対象の属性データとしてCADの
設計データに組み込めば、設計データを基にして測定対
象の各部の構造とともに温度分布データを、マイクロコ
ンピュータのCRT等に表示でき、さらにそのようなア
プリケーションソフトも非常に容易に作成できる。ま
た、建築物、プラント等の測定対象の保守管理に対して
も非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における被測定用光ファイバーの送り出
し長計測装置の基本構成図
【図2】本発明における他の被測定用光ファイバーの送
り出し長計測装置の基本構成図
【図3】本発明における記憶装置のブロック図
【図4】本発明における温度分布測定結果の表示画面を
示す正面図
【図5】従来の被測定用光ファイバーの敷設状態を示す
基本構成図
【図6】従来の分布型光ファイバー温度センサーのブロ
ック図
【符号の説明】
6 光センサー 7 カウンター 8 マーキング 9 被測定用光ファイバー 10 送り出し装置 11 マイクロスイッチ 12 回転ドラム 13 カウンター 14 被測定用光ファイバー 15 メモリ 16 マイクロコンピュータ 17 インターフェース部 18 カウンター
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−134173(JP,A) 特開 平1−140031(JP,A) 特開 昭63−210604(JP,A) 特開 平2−135615(JP,A) 特開 平3−210441(JP,A) 特開 平4−240806(JP,A) 特開 平4−204908(JP,A) 特開 平2−19995(JP,A) 特開 平1−232228(JP,A) 実開 平3−10233(JP,U) 実開 平3−33342(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 1/24 G01B 11/16 G01K 11/12 G02B 6/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定用光ファイバーに沿った物理量分布
    を測定する分布型光ファイバーセンサーの敷設方法にお
    いて、被測定用光ファイバーを基準点を通じてその送り
    出し長を計測しつつ測定対象に沿って送り出し、被測定
    用光ファイバーのある特定の部分が測定対象の各部を通
    過する際にその時の送り出し長から前記測定対象の各部
    の基準点からの距離を特定することを特徴とする分布型
    光ファイバーセンサーの敷設方法。
  2. 【請求項2】測定対象各部の基準点からの距離を特定す
    る際に、その時の被測定用光ファイバーの送り出し長
    と、前記送り出し長に対応した測定対象各部の位置を記
    憶装置に記憶していくことを特徴とする請求項1に記載
    の分布型光ファイバーセンサーの敷設方法。
JP35631391A 1991-12-24 1991-12-24 分布型光ファイバーセンサーの敷設方法 Expired - Fee Related JP3167164B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35631391A JP3167164B2 (ja) 1991-12-24 1991-12-24 分布型光ファイバーセンサーの敷設方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35631391A JP3167164B2 (ja) 1991-12-24 1991-12-24 分布型光ファイバーセンサーの敷設方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05173024A JPH05173024A (ja) 1993-07-13
JP3167164B2 true JP3167164B2 (ja) 2001-05-21

Family

ID=18448411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35631391A Expired - Fee Related JP3167164B2 (ja) 1991-12-24 1991-12-24 分布型光ファイバーセンサーの敷設方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3167164B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003516A (ja) * 2005-05-26 2007-01-11 Tokyo Electric Power Co Inc:The 電力ケーブル温度監視方法
JP5103029B2 (ja) * 2007-02-08 2012-12-19 双葉電子工業株式会社 導光体付ピンおよび導光体付ピンを有する温度センサならびに射出成形用金型
CN102414946B (zh) * 2009-04-27 2014-08-27 富士通株式会社 线材的敷设状态解析方法以及敷设状态解析装置
JP5302103B2 (ja) * 2009-05-28 2013-10-02 富士通株式会社 温度測定システム及び光ファイバ敷設状態解析方法
JP5469154B2 (ja) * 2011-11-18 2014-04-09 株式会社フジクラ 光ファイバのマーク検出装置及びその検出方法
JP6489164B2 (ja) * 2017-06-28 2019-03-27 沖電気工業株式会社 光ファイバセンサ装置及び光ファイバセンサシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05173024A (ja) 1993-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0202468B1 (en) Electro-optical position determining system
US7813898B2 (en) Processing sensing measurements
JP3167164B2 (ja) 分布型光ファイバーセンサーの敷設方法
CN102012225A (zh) 高等级公路软基光纤监测系统
US5867273A (en) Automated measurements and visualization system
US5970431A (en) Iconized DMIS
CA1169942A (en) Method of making coordinate measurements
Clarke The development of an optical triangulation pipe profiling instrument
JP3904180B2 (ja) 光ファイバーケーブル監視装置
US7010759B2 (en) Method for real time display of maintenance device location in an internal space
Taymanov et al. Actual measuring technologies of Industry 4.0 and analysis of their realization experience
CN115388848A (zh) 一种基于光纤传感的城市地铁隧道围岩应变传感器装置
US4425042A (en) Positioning measuring apparatus and method
JP2017198551A (ja) 被曝線量計測システム、被曝線量計測方法、及びプログラム
Simpson et al. Optoelectronic-strain-measurement system for rotating disks
JPH03180731A (ja) 熱媒輸送用配管の熱媒漏洩検知方法
JPH0210232A (ja) 光ファイバセンサ
EP0557149A1 (fr) Dispositif pour mesurer et mémoriser une dimension
US20130113782A1 (en) Method for determining characteristics of a unique location of a selected situs and determining the position of an environmental condition at situs
JPS6055219A (ja) デジタル表示測長器
CN114993217A (zh) 用于确定光缆的盘留长度的方法、处理器及存储介质
JP2002181239A (ja) 小口径管布設精度計測サービス事業の方法
CN117824857A (zh) 适用35kV电缆井下接头表面测温装置
KR20240036866A (ko) 방사선 센서
JPS6056218A (ja) 計測器の指示値読取り装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees