JP3425584B2 - Bridge continuity health monitoring system - Google Patents

Bridge continuity health monitoring system

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JP3425584B2
JP3425584B2 JP2000133206A JP2000133206A JP3425584B2 JP 3425584 B2 JP3425584 B2 JP 3425584B2 JP 2000133206 A JP2000133206 A JP 2000133206A JP 2000133206 A JP2000133206 A JP 2000133206A JP 3425584 B2 JP3425584 B2 JP 3425584B2
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optical
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、橋梁監視装置、お
よび橋梁連続性ヘルスモニタリングシステムに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bridge monitoring device and a bridge continuity health monitoring system.

【0002】[0002]

【従来の技術】道路や鉄道に用いられる連続橋梁におい
ては、地震や地滑りによる被害をいち早く発見すること
が重要である。なぜならば、橋梁の損傷の早期の発見と
交通規制とにより、二次災害の発生を防止する等、適切
な対応を採ることができるからである。
2. Description of the Related Art In continuous bridges used for roads and railroads, it is important to detect damage caused by an earthquake or landslide as soon as possible. This is because early detection of damage to bridges and traffic regulation can prevent the occurrence of secondary disasters and take other appropriate measures.

【0003】従来、地震や大雨の後の被害の発見は、地
震の規模の確認・降雨の状況の観察の後、現地踏査によ
る人手で行っていた。このため、調査人員が各橋梁に到
着するまでの間、橋梁はそのまま放置されていた。従っ
て、被害発生後の迅速な二次災害防止が困難な場合があ
った。
Conventionally, the damage found after an earthquake or heavy rain has been manually checked by site reconnaissance after confirming the scale of the earthquake and observing the state of rainfall. For this reason, the bridges were left as they were until the research personnel arrived at each bridge. Therefore, it may be difficult to prevent secondary disasters immediately after the damage.

【0004】また、調査人員が各橋梁に到着しても、崩
壊の危険などが予測される場合、正確に被害の状況を調
査できない場合があった。一方、従来も、早期に橋梁の
被害を検出する方法としては、その橋梁の周辺地域に設
置された地震計や雨量計の観測データに基づき、橋梁の
被害を推定するものが知られている。しかし、この方法
では、直接的に橋梁被害を検出できないため、その推定
結果に確実性がないという問題があった。
Further, even if the investigative staff arrive at each bridge, if the risk of collapse is predicted, the situation of damage may not be accurately investigated. On the other hand, conventionally, as a method of early detecting damage to a bridge, a method of estimating damage to the bridge based on observation data of seismometers and rain gauges installed in the area around the bridge is known. However, this method has a problem in that the estimation result is not reliable because bridge damage cannot be detected directly.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、橋梁の
健全性を示す桁の連続性を直接監視する機能を提供する
ことを技術的課題とする。これによって、本発明は、早
期に橋梁における障害を検出し、障害箇所を安全に特定
できる機能を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and provides a function of directly monitoring the continuity of a girder indicating the soundness of a bridge. This is a technical issue. As a result, the present invention provides a function of detecting an obstacle in the bridge at an early stage and safely identifying the obstacle.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明
は、光ファイバによって橋梁の連続性を直接監視する。
そして、その切断検知によって、障害発生と障害箇所を
特定するものである。
The present invention adopts the following means in order to solve the above problems. That is, the present invention directly monitors bridge continuity through optical fibers.
Then, by detecting the disconnection, the occurrence of the failure and the location of the failure are specified.

【0007】本発明は、橋梁監視装置において、橋梁の
渡行始点から終点までを接続する橋梁桁に敷設された光
ファイバと、光ファイバの接続端から光信号を入力する
発光部と、光ファイバの他端において伝搬した光信号を
反射させ、反射信号を生成する反射部と、光ファイバの
前記接続端において反射信号を受光する受光部と、発光
部及び受光部を制御する制御部と、所定条件の反射信号
を受光部が受光できないときにその橋梁桁の障害を報知
する報知部とを備えたものである。
According to the present invention, in a bridge monitoring apparatus, an optical fiber laid on a bridge girder connecting a bridge starting point to an end point, a light emitting section for inputting an optical signal from a connecting end of the optical fiber, and an optical fiber. A reflecting portion for reflecting the optical signal propagated at the other end of the optical fiber to generate a reflected signal; a light receiving portion for receiving the reflected signal at the connection end of the optical fiber; a control portion for controlling the light emitting portion and the light receiving portion; And a notification unit for notifying a failure of the bridge girder when the reflected signal of the condition cannot be received by the light receiving unit.

【0008】発光部が光信号を入力後所定の時間経過後
に、前記受光部が反射信号を受光しないことを条件に、
橋梁桁の障害を報知するようにしてもよい。また、 受
光部が所定の振幅以上の反射信号を受光しないことを条
件に、橋梁桁の障害を報知するようにしてもよい。
On the condition that the light receiving unit does not receive the reflected signal after a predetermined time has elapsed after the light emitting unit inputs the optical signal,
You may make it report the obstacle of a bridge girder. Further, the failure of the bridge girder may be notified on condition that the light receiving unit does not receive the reflected signal having a predetermined amplitude or more.

【0009】このような光ファイバを橋梁の渡行始点か
ら終点までを接続する橋梁桁における、渡行始点から終
点、または、渡行始点から途中地点にかけて複数敷設し
てもよい。その場合、所定条件の反射信号を受光部が受
光できないときにその光ファイバの障害を認定し、障害
の認定されなかった光ファイバの内の最長の光ファイバ
の他端以遠の橋梁桁を障害箇所として推定すればよい。
A plurality of such optical fibers may be laid from the starting point to the ending point or from the starting point to the middle point in the bridge girder connecting the starting point to the ending point of the bridge. In that case, when the light receiving part cannot receive the reflected signal of the predetermined condition, the fault of the optical fiber is identified, and the bridge girder beyond the other end of the longest optical fiber among the optical fibers that have not been identified as the fault is located at the fault location. Can be estimated as

【0010】本発明は、橋梁の渡行始点から終点までを
接続する橋梁桁に敷設された光ファイバの障害を認定す
ることにより、橋梁の障害を検出する橋梁監視システム
であり、1以上の光ファイバを接続し、各光ファイバの
接続端において光信号を入出力する光信号入出力部、こ
の光信号入出力部に接続された1または複数の長さの異
なる光ファイバ、及び、各光ファイバの他端において伝
搬した光信号を反射させ、反射信号を生成する反射部か
らなる1以上の障害検出装置と、障害検出装置を管理す
る管理装置と、を備えてもよい。
The present invention is a bridge monitoring system for detecting a failure of a bridge by recognizing a failure of an optical fiber laid on a bridge girder connecting a starting point to an ending point of a bridge, which is one or more optical An optical signal input / output unit that connects fibers and inputs / outputs an optical signal at a connection end of each optical fiber, one or a plurality of optical fibers having different lengths connected to the optical signal input / output unit, and each optical fiber It is also possible to provide one or more failure detection devices, each of which has a reflection unit that reflects the optical signal propagated at the other end of the optical path and generates a reflected signal, and a management device that manages the failure detection device.

【0011】この光信号入出力部は、各光ファイバの接
続端から光信号を入力する発光部と、反射信号を受光す
る受光部と、発光部及び受光部を制御する制御部と、前
記制御部の指令により情報を送信する送信部とを有し、
渡行始点、終点、または渡行始点から終点に至る途中地
点の少なくとも1地点に設けられ、橋梁桁を1以上の監
視区間に区分する。
The optical signal input / output unit includes a light emitting unit for inputting an optical signal from a connection end of each optical fiber, a light receiving unit for receiving a reflected signal, a control unit for controlling the light emitting unit and the light receiving unit, and the control unit. A transmission unit that transmits information according to a command from the department,
The bridge girder is divided into at least one monitoring section, which is provided at at least one of the starting point, the ending point, or an intermediate point from the starting point to the ending point.

【0012】また、この光ファイバは接続された各光信
号入出力部から前記監視区間内の1以上の地点まで敷設
される。また、この制御部は、所定条件の反射信号を受
光部が受光できないときにその光ファイバの障害を認定
し、送信部は、その障害検出装置に係る情報(または前
記監視区間に係る情報)と、障害の認定された光ファイ
バに係る情報または障害の認定されない光ファイバに係
る情報とを前記管理装置に送信する。
The optical fiber is laid from each connected optical signal input / output unit to one or more points in the monitoring section. In addition, the control unit recognizes a failure of the optical fiber when the light receiving unit cannot receive the reflected signal of the predetermined condition, and the transmitting unit detects the information related to the failure detection device (or the information related to the monitoring section). , Information regarding optical fibers for which a failure has been identified or information regarding optical fibers for which no failure has been identified is transmitted to the management device.

【0013】また、上記管理装置は、前記送信部からの
情報を受信する受信部と、受信した情報から橋梁の障害
位置を推定する推定部と、障害を報知する報知部とを有
し、この推定部は、障害の発生した障害検出装置(また
は前記監視区間)における光信号入出力部の設置位置か
ら障害の認定された光ファイバを除外した最長の光ファ
イバの敷設範囲までを健全区間とし、その光ファイバの
敷設範囲以遠を障害区間として推定するようにしてもよ
い。
Further, the management device has a receiving section for receiving information from the transmitting section, an estimating section for estimating a failure position of the bridge from the received information, and an informing section for informing of the failure. The estimating unit defines a healthy section from the installation position of the optical signal input / output unit in the failure detection device in which the failure has occurred (or the monitoring section) to the installation range of the longest optical fiber excluding the optical fiber certified as the failure, You may make it estimate as a failure area beyond the installation range of the optical fiber.

【0014】上記制御部は、所定条件の反射信号を受光
部が受光できないときにその光ファイバの障害を認定
し、障害の認定された光ファイバを除外した最長の光フ
ァイバの敷設範囲までを健全区間とし、その光ファイバ
の敷設範囲以遠を障害区間として推定し、上記送信部
は、その障害区間に係る情報(または健全区間に係る情
報)を送信するようにしてもよい。この場合、管理装置
は、前記送信部からの情報を受信する受信部と、受信し
た情報を報知する報知部とを有し、障害区間または健全
区間を報知すればよい。
The control section certifies a failure of the optical fiber when the light receiving section cannot receive a reflected signal of a predetermined condition, and the range up to the longest optical fiber installation range excluding the optical fiber of which the failure is recognized is sound. The section may be estimated to be a section beyond the laying range of the optical fiber as a failure section, and the transmission unit may transmit information related to the failure section (or information related to a healthy section). In this case, the management device may include a receiving unit that receives the information from the transmitting unit and a notification unit that notifies the received information, and may notify the failure section or the sound section.

【0015】これらにおいて、管理装置は、前記光信号
入出力部のいずれかと兼用されてもよい。
In these, the management device may also serve as any one of the optical signal input / output units.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面を参照して説明する。 (第1実施形態)本発明の第1実施形態を図1から図
5、図8および図9の図面に基いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5, 8 and 9.

【0017】図1及び図2は、本実施形態に係る橋梁監
視装置の原理を説明する図であり、図3は、図1に示し
た光信号入出力部1のハードウェア構成を示す図であ
り、図4はこの橋梁監視装置の橋梁への適用例を示す図
であり、図5は、図3のCPU22で実行される障害検
出プログラムの処理を示すフローチャートであり、図8
および図9は光ファイバの敷設位置を示す図である。 <障害検出の原理>図1及び図2に障害検出の原理を示
す。図1及び図2に示すように、本実施形態に係る障害
検出装置は、橋梁に敷設する光ファイバ2と、この光フ
ァイバ2に対し光信号を入出力する光信号入出力部1
と、光信号入出力部1から入力され、光ファイバ2を伝
搬した光信号を反射する反射部3とからなっている。
FIGS. 1 and 2 are diagrams for explaining the principle of the bridge monitoring apparatus according to this embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the hardware configuration of the optical signal input / output unit 1 shown in FIG. Yes, FIG. 4 is a diagram showing an example of application of this bridge monitoring device to a bridge, and FIG. 5 is a flow chart showing a process of a failure detection program executed by the CPU 22 of FIG.
FIG. 9 is a diagram showing the laying position of the optical fiber. <Principle of Fault Detection> FIGS. 1 and 2 show the principle of fault detection. As shown in FIGS. 1 and 2, the failure detection apparatus according to the present embodiment is provided with an optical fiber 2 laid on a bridge and an optical signal input / output unit 1 for inputting / outputting an optical signal to / from the optical fiber 2.
And a reflector 3 that reflects the optical signal input from the optical signal input / output unit 1 and propagated through the optical fiber 2.

【0018】光ファイバ2は、橋梁に敷設される。図1
のように正常状態では、光信号入出力部1から入力され
た光信号4は、光ファイバ2を伝搬し、反射部3に達す
る。反射部3は、不図示の光カプラと、反射鏡から構成
されている。反射部3に到達した光信号4は、光カプラ
を介して反射鏡に反射される。このとき生成される反射
信号5は、再び光カプラを介して光ファイバ2に入力さ
れる。
The optical fiber 2 is laid on the bridge. Figure 1
In the normal state as described above, the optical signal 4 input from the optical signal input / output unit 1 propagates through the optical fiber 2 and reaches the reflection unit 3. The reflector 3 is composed of an optical coupler (not shown) and a reflecting mirror. The optical signal 4 reaching the reflecting unit 3 is reflected by the reflecting mirror via the optical coupler. The reflected signal 5 generated at this time is input to the optical fiber 2 again via the optical coupler.

【0019】反射信号5は、光ファイバ2を伝搬し、所
定時間経過後、光信号入出力部1に達する。このとき、
光信号入出力部1が検出する反射信号5の振幅は、光フ
ァイバ2における損失と、反射部3における反射係数に
依存する特定の値となる。
The reflected signal 5 propagates through the optical fiber 2 and reaches the optical signal input / output unit 1 after a lapse of a predetermined time. At this time,
The amplitude of the reflection signal 5 detected by the optical signal input / output unit 1 has a specific value that depends on the loss in the optical fiber 2 and the reflection coefficient in the reflection unit 3.

【0020】一方、橋梁の損傷、特に橋梁を構成する橋
梁桁の連続性を害する障害が発生すると、これに伴い、
橋梁に敷設された光ファイバ2も切断される。図2は、
そのような光ファイバ2が切断された場合を示してい
る。このとき、図1と同様に光信号4が入力されても、
この光信号4は反射部3には達しない。
On the other hand, if damage to the bridge occurs, especially if a failure that impairs the continuity of the bridge girders that make up the bridge occurs,
The optical fiber 2 laid on the bridge is also cut. Figure 2
The case where such an optical fiber 2 is cut is shown. At this time, even if the optical signal 4 is input as in FIG. 1,
This optical signal 4 does not reach the reflecting section 3.

【0021】この場合、切断箇所6の状態によっては、
反射信号5aが発生し得る。しかし、光信号入出力部1
から切断箇所6に至る距離は、光信号入出力部1から反
射部3に至るまでの距離とは異なる。このため、反射信
号5aが光信号入出力部1に戻るまでの時間は、障害の
ない図1の場合と異なる。また、切断箇所における反射
信号は、反射部3における反射信号よりも弱い。従っ
て、光ファイバ2内の減衰が少ない場合、反射部3によ
る反射信号5の振幅よりも、切断箇所6で発生する反射
信号5aの振幅の方が小さい。
In this case, depending on the state of the cutting point 6,
The reflected signal 5a can be generated. However, the optical signal input / output unit 1
The distance from to the cut point 6 is different from the distance from the optical signal input / output unit 1 to the reflection unit 3. Therefore, the time required for the reflected signal 5a to return to the optical signal input / output unit 1 is different from that in the case of FIG. Further, the reflected signal at the cut portion is weaker than the reflected signal at the reflecting portion 3. Therefore, when the attenuation in the optical fiber 2 is small, the amplitude of the reflected signal 5a generated at the cut portion 6 is smaller than the amplitude of the reflected signal 5 by the reflecting portion 3.

【0022】このため、光信号入出力部1において、反
射信号5の時間遅れまたは振幅を監視することにより、
光ファイバ2の切断、及び、橋梁の損傷を検出できる。
この場合、光ファイバ2は、橋梁桁8の両側に設けるの
が好適である。図8は、図面上を左右方向に流れる河川
100に対して河川を横断する方向に複数橋脚9を配置
し、それらの橋脚9を相互に橋梁桁8で接続した図であ
る。図8は、橋梁桁8が地震により移動し、橋梁が湾曲
した状態を示している。この橋梁桁の両側に光ファイバ
2a、2bが敷設されている。
Therefore, by monitoring the time delay or the amplitude of the reflected signal 5 in the optical signal input / output unit 1,
It is possible to detect cutting of the optical fiber 2 and damage to the bridge.
In this case, the optical fibers 2 are preferably provided on both sides of the bridge girder 8. FIG. 8 is a diagram in which a plurality of bridge piers 9 are arranged in a direction that traverses the river 100 with respect to a river 100 that flows in the left-right direction in the drawing, and these bridge piers 9 are connected to each other by bridge girders 8. FIG. 8 shows a state in which the bridge girder 8 has moved due to an earthquake and the bridge has curved. Optical fibers 2a and 2b are laid on both sides of the bridge girder.

【0023】地震により橋梁桁8が移動し、水平面内で
橋梁が湾曲した場合、湾曲した橋梁の内側に敷設された
光ファイバは切断されないが、湾曲した橋梁の外側に敷
設された光ファイバは切断される可能性が高い(図8の
切断箇所6)。このため、橋梁桁8の両側に光ファイバ
2a、2bを設置すると橋梁桁8の損傷を検出できる可
能性が高くなる。
When the bridge girder 8 moves due to an earthquake and the bridge bends in the horizontal plane, the optical fiber laid inside the curved bridge is not cut, but the optical fiber laid outside the curved bridge is cut. Is likely to occur (cut point 6 in FIG. 8). Therefore, if the optical fibers 2a and 2b are installed on both sides of the bridge girder 8, the possibility of detecting damage to the bridge girder 8 becomes high.

【0024】なお、図9のように、2つの橋脚9の間を
複数の橋梁桁18a、18b、18c、18dを並べて
設置する場合、最も外側に位置する橋梁桁8aの外側
と、8dの外側に光ファイバ2aと、2bを設置するの
が好適である。 <構成>図3に光信号入出力部1のハードウェア構成を
示す。この光信号入出力部1は、光ファイバ2に接続さ
れ、光ファイバ2との間で光信号を入出力する光カプラ
13と、光カプラ13を介して光信号を光ファイバ2に
入力する発光素子(半導体レーザ)11と、光カプラ1
3を介して光信号を受光する受光素子(フォトトランジ
スタ)12と、発光素子11を駆動し、また、受光素子
12の受光信号を検出する光信号駆動回路10と、デー
タやプログラムを記憶するメモリ21と、プログラムを
実行して光信号入出力部1としての機能を提供するCP
U22と、CPU22から制御され、橋梁の損傷検出時
に警報を発する警報装置23と、不図示のホスト計算機
との通信時にデータを無線で送受信する通信装置24と
を備えている。
As shown in FIG. 9, when a plurality of bridge girders 18a, 18b, 18c, 18d are installed side by side between two piers 9, the outer side of the outermost bridge girder 8a and the outer side of 8d. It is preferable to install the optical fibers 2a and 2b in the. <Structure> FIG. 3 shows the hardware structure of the optical signal input / output unit 1. The optical signal input / output unit 1 is connected to an optical fiber 2, and an optical coupler 13 for inputting / outputting an optical signal to / from the optical fiber 2 and a light emitting device for inputting an optical signal to the optical fiber 2 via the optical coupler 13. Element (semiconductor laser) 11 and optical coupler 1
3, a light receiving element (phototransistor) 12 for receiving an optical signal, an optical signal driving circuit 10 for driving the light emitting element 11 and detecting a light receiving signal of the light receiving element 12, and a memory for storing data and programs. 21 and a CP that executes a program and provides a function as the optical signal input / output unit 1.
A U22, an alarm device 23 that is controlled by the CPU 22 and that issues an alarm when a bridge damage is detected, and a communication device 24 that wirelessly transmits / receives data during communication with a host computer (not shown).

【0025】光カプラ13は、ハーフミラーで構成され
ており、発光素子11からの光信号を直進させて光ファ
イバ2に伝達する一方、光ファイバ2からの反射信号を
分波して受光素子12に伝達する。
The optical coupler 13 is composed of a half mirror, and straightens the optical signal from the light emitting element 11 and transmits it to the optical fiber 2, while demultiplexing the reflected signal from the optical fiber 2 into the light receiving element 12. Communicate to.

【0026】発光素子11は、光信号駆動回路10から
給電され、放射角度範囲の極めて狭いレーザ光を発生す
る。レーザ光は、光カプラ13を介して光ファイバ2に
入射される。
The light emitting element 11 is supplied with power from the optical signal drive circuit 10 and generates laser light having an extremely narrow radiation angle range. The laser light is incident on the optical fiber 2 via the optical coupler 13.

【0027】受光素子12は、光ファイバ2から出力さ
れる反射信号を光カプラ13を介して受光すると、これ
を電気信号に変換して、光信号駆動回路10に伝達す
る。光信号駆動回路10は、CPU22からの指令によ
り、発光素子11を駆動し、レーザ光を発生させる。ま
た、光信号駆動回路10は、受光素子12の出力した電
気信号をA/D変換し、CPU22に伝達する。
When the light receiving element 12 receives the reflected signal output from the optical fiber 2 through the optical coupler 13, the light receiving element 12 converts the received signal into an electric signal and transmits the electric signal to the optical signal drive circuit 10. The optical signal drive circuit 10 drives the light emitting element 11 according to a command from the CPU 22 to generate laser light. Further, the optical signal driving circuit 10 A / D converts the electric signal output from the light receiving element 12 and transmits the A / D converted signal to the CPU 22.

【0028】メモリ21は、CPU22が実行するプロ
グラムや、CPU22が処理するデータを記録する。C
PU22は、メモリ21に記憶されたプログラムを実行
し、光信号入出力部1全体を制御する。すなわち、CP
U22は、光信号駆動回路10を制御し、光ファイバ2
に光信号(レーザ)を入射させる。また、CPU22は
受光素子12が受光した光ファイバ2からの反射信号を
光信号駆動回路10を介して読み取る。
The memory 21 records programs executed by the CPU 22 and data processed by the CPU 22. C
The PU 22 executes the program stored in the memory 21 and controls the entire optical signal input / output unit 1. That is, CP
U22 controls the optical signal drive circuit 10, and the optical fiber 2
An optical signal (laser) is incident on. Further, the CPU 22 reads the reflected signal from the optical fiber 2 received by the light receiving element 12 via the optical signal drive circuit 10.

【0029】また、CPU22は、光ファイバ2からの
反射信号を解析して障害の発生の有無を判定する。障害
が発生した場合、CPU22は、警報装置23を介して
警報を報知する。
Further, the CPU 22 analyzes the reflected signal from the optical fiber 2 to determine whether or not a failure has occurred. When a failure occurs, the CPU 22 issues an alarm via the alarm device 23.

【0030】警報装置23は、CPU22の制御に従
い、画像と音声により、警報を報知する。 <作用と効果>図4は、光信号入出力部1及び光ファイ
バ2(2a及び2b)を橋梁に設置した状態で、橋梁に
損傷が発生した場合を示している。
Under the control of the CPU 22, the alarm device 23 gives an alarm by image and sound. <Operations and Effects> FIG. 4 shows a case where the optical signal input / output unit 1 and the optical fibers 2 (2a and 2b) are installed on the bridge, and the bridge is damaged.

【0031】この橋梁は、桁部分8a、8b及び8cを
有している。光信号入出力部1は、橋梁の左端部(最も
左に位置する桁8aの左端部)に設置されている。光フ
ァイバ2aは、一端を光信号入出力部1に接続され、他
端を中央の桁8bに置かれている。すなわち、光ファイ
バ2aは桁8aから桁8bに渡って敷設されている。ま
た、光ファイバ2bは、同様に桁部分8aから8cに渡
って敷設されている。なお、光ファイバ2a及び2bの
光信号入出力部1に接続されていない末端には、図1と
同様に反射器3が接続されている。
This bridge has girder portions 8a, 8b and 8c. The optical signal input / output unit 1 is installed at the left end of the bridge (the left end of the girder 8a located on the leftmost side). The optical fiber 2a has one end connected to the optical signal input / output unit 1 and the other end placed on the central beam 8b. That is, the optical fiber 2a is laid from the beam 8a to the beam 8b. Further, the optical fiber 2b is similarly laid over the girder portions 8a to 8c. A reflector 3 is connected to the ends of the optical fibers 2a and 2b that are not connected to the optical signal input / output unit 1, as in FIG.

【0032】図4は、このような状態で、桁8cに損傷
が発生したものである。この損傷により、桁8bと桁8
cとの間にギャップ6が生じ、光ファイバ2bが切断さ
れている。このため、光信号入出力部1のCPU22
は、光ファイバ2aにおいては正常な反射信号を検出す
るが、光ファイバ2bにおいては正常な反射信号を検出
できない。
FIG. 4 shows that the girder 8c is damaged in such a state. Due to this damage, girder 8b and girder 8
A gap 6 is formed between the optical fiber 2c and the optical fiber c, and the optical fiber 2b is cut. Therefore, the CPU 22 of the optical signal input / output unit 1
Detects a normal reflection signal in the optical fiber 2a, but cannot detect a normal reflection signal in the optical fiber 2b.

【0033】このような場合、CPU22は、桁8aお
よび8bは正常であり、桁8cに損傷があることを警報
装置23によって報知する。図5にCPU22で実行さ
れる障害検出プログラムの処理を示す。このプログラム
は、地震や大雨等の災害発生時にユーザが不図示の障害
検出指示ボタンを押下することで起動される。
In such a case, the CPU 22 notifies the alarm device 23 that the digits 8a and 8b are normal and the digits 8c are damaged. FIG. 5 shows the processing of the failure detection program executed by the CPU 22. This program is started when the user presses a failure detection instruction button (not shown) when a disaster such as an earthquake or heavy rain occurs.

【0034】障害検出プログラムが起動されると、CP
U22は、まず、(次の)光ファイバに対して光信号を
送出させる(S1)。次にCPU22は、その反射信号
を受光する(S2)。
When the fault detection program is activated, the CP
The U22 first sends an optical signal to the (next) optical fiber (S1). Next, the CPU 22 receives the reflected signal (S2).

【0035】次に、CPU22は、その反射信号の振幅
が所定値以上か否かを判定する(S3)。その振幅が所
定値に満たない場合、CPU22は、その光ファイバに
障害があるものとし、メモリ21に記憶し(S5)、S
6の判定に制御を進める。
Next, the CPU 22 determines whether or not the amplitude of the reflected signal is not less than a predetermined value (S3). If the amplitude is less than the predetermined value, the CPU 22 determines that the optical fiber has a failure, and stores it in the memory 21 (S5).
Control is advanced to the judgment of 6.

【0036】一方、S3の判定で振幅が所定値以上であ
った場合、CPU22は光ファイバに光信号を送出させ
てから反射信号が戻るまでの時間(伝搬時時間)を算出
し、所定値以内か否かを判定する(S4)。伝搬時間が
所定値に満たない場合、CPU22はその光ファイバに
障害があるものとし、メモリ21に記憶し(S5)、S
6の判定に制御を進める。
On the other hand, if the amplitude is greater than or equal to the predetermined value in the determination of S3, the CPU 22 calculates the time from the transmission of the optical signal to the optical fiber until the return of the reflected signal (propagation time), within the predetermined value. It is determined whether or not (S4). If the propagation time is less than the predetermined value, the CPU 22 determines that the optical fiber has a failure and stores it in the memory 21 (S5).
Control is advanced to the judgment of 6.

【0037】伝搬時間が所定値以上であった場合、CP
U22はそのままS6の判定に制御を進める。次に、C
PU22は、未確認の光ファイバが残っているか否かを
判定する(S6)。未確認の光ファイバが残っている場
合、CPU22は、S1の処理に制御を戻し、残りの光
ファイバに対して、S1からS5の処理を繰り返す。
When the propagation time is a predetermined value or more, CP
U22 directly advances the control to the determination of S6. Then C
The PU 22 determines whether or not an unidentified optical fiber remains (S6). When the unconfirmed optical fiber remains, the CPU 22 returns the control to the process of S1 and repeats the processes of S1 to S5 for the remaining optical fibers.

【0038】すべての光ファイバの確認が終了している
場合(S6の判定でNの場合)、CPU22は光ファイ
バの損傷がメモリ21に記録されているか否かを判定す
る(S7)。
When the confirmation of all the optical fibers is completed (N in the determination of S6), the CPU 22 determines whether the damage of the optical fibers is recorded in the memory 21 (S7).

【0039】光ファイバの障害がない場合、CPU22
はそのまま処理を終了する。一方、光ファイバの損傷が
メモリ21に記録されている場合(S7の判定でYの場
合)、CPU22は、橋梁桁の損傷箇所を特定する(S
8)。この場合、障害の確認された光ファイバを除く光
ファイバのうち、最も長い光ファイバの末端位置を求め
る。そして、光信号入出力部1の置かれている桁からそ
の光ファイバの末端位置のある桁部分までを正常な桁と
し、その末端位置以遠の桁部分を損傷の発生した桁とす
る。
If there is no optical fiber failure, the CPU 22
Ends the process as it is. On the other hand, when the damage of the optical fiber is recorded in the memory 21 (Y in the determination of S7), the CPU 22 identifies the damaged portion of the bridge girder (S).
8). In this case, the end position of the longest optical fiber among the optical fibers excluding the optical fiber in which the failure is confirmed is obtained. Then, the digit from the digit where the optical signal input / output unit 1 is placed to the digit portion at the end position of the optical fiber is set as a normal digit, and the digit portion beyond the end position is set as the damaged digit.

【0040】次に、CPU22は損傷箇所を警報装置2
3に表示し、さらに音声で警報を発する(S9)。次に
CPU22は、警報がリセットされるまで待つ(S1
0)。リセット後、CPU22は損傷検出処理を終了す
る。
Next, the CPU 22 informs the alarm device 2 of the damaged portion.
No. 3 is displayed and a voice alarm is issued (S9). Next, the CPU 22 waits until the alarm is reset (S1
0). After the reset, the CPU 22 ends the damage detection process.

【0041】このように、本実施の形態の橋梁監視装置
では、橋梁に敷設された光ファイバの損傷(例えば、切
断)によって、橋梁の損傷を直接検出することができ
る。また、本実施形態の障害検出装置では、検出が単純
であるため、検出結果の信頼度が高い。
As described above, in the bridge monitoring apparatus according to the present embodiment, the damage of the bridge can be directly detected by the damage (for example, cutting) of the optical fiber laid on the bridge. Further, in the fault detection device of the present embodiment, the detection result is simple, and therefore the reliability of the detection result is high.

【0042】また、障害発生後、直ちに、警報装置23
により警告が報知されるので、早期に障害の発生を伝達
できる。 <変形例>上記実施形態にかかる障害検出装置では、複
数の光ファイバ2a、2b等を有していた。しかし、本
発明の実施はこのような構成に限定されるものではな
い。すなわち、単に障害の有無を監視する場合には、光
ファイバは1本でもよい。 (第2実施形態) <構成>図6及び図7に基づいて本発明の第2実施形態
を説明する。図6は、本実施形態に係る橋梁監視システ
ムの構成図であり、図7は、図6に示した管理装置30
のCPU32で実行される管理プログラムの処理を示す
フローチャートである。上記第1実施形態では、単一の
光信号入出力部1を備えた橋梁監視装置について説明し
た。本実施形態においては、複数の光信号入出力部1
a、1b等と、これらの光信号入出力部1a、1b等を
管理する管理装置30とを備えた橋梁監視システムにつ
いて説明する。他の構成及び作用は、第1実施形態と同
様であり、同一の構成については、第1実施形態の場合
と同一の符号を付してその説明を省略する。また、必要
に応じて図1から図5の図面を参照する。
Further, immediately after the occurrence of the failure, the alarm device 23
Since the warning is notified by, the occurrence of the failure can be transmitted at an early stage. <Modification> The failure detection device according to the above embodiment has a plurality of optical fibers 2a and 2b. However, the implementation of the present invention is not limited to such a configuration. That is, in the case of simply monitoring the presence or absence of a fault, the number of optical fibers may be one. Second Embodiment <Structure> A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 is a block diagram of the bridge monitoring system according to the present embodiment, and FIG. 7 is a management device 30 shown in FIG.
5 is a flowchart showing the processing of a management program executed by the CPU 32 of FIG. In the above-described first embodiment, the bridge monitoring device including the single optical signal input / output unit 1 has been described. In this embodiment, a plurality of optical signal input / output units 1
A bridge monitoring system including a and 1b and a management device 30 that manages the optical signal input / output units 1a and 1b will be described. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and the same configurations are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment and description thereof is omitted. Further, the drawings of FIGS. 1 to 5 will be referred to as necessary.

【0043】図6は、本実施形態に係る橋梁管理システ
ムの構成図である。この橋梁監視システムは、橋梁に設
置された光信号入出力部1a、1bと、光信号入出力部
1a、1bから橋梁桁に敷設された光ファイバ2aから
2h等と、光信号入出力部1a、1bを管理する管理装
置30とを備えている。
FIG. 6 is a block diagram of the bridge management system according to this embodiment. This bridge monitoring system includes optical signal input / output units 1a and 1b installed on a bridge, optical signal input / output units 1a and 1b to optical fibers 2a to 2h installed on a bridge girder, and an optical signal input / output unit 1a. And a management device 30 that manages 1b.

【0044】光信号入出力部1a、1bは、第1実施形
態の場合と比較して警報装置23を有していない。これ
以外の構成及び作用は、第1実施形態の光信号入出力部
1と同様であるので、その説明を省略する。
The optical signal input / output units 1a and 1b do not have the alarm device 23 as compared with the case of the first embodiment. The other configurations and operations are the same as those of the optical signal input / output unit 1 of the first embodiment, and therefore description thereof will be omitted.

【0045】管理装置30は、光信号入出力部1a、1
b等と同様に、メモリ31、CPU32、及び通信装置
34を備え、さらに警報装置33を備えている。CPU
32は、通信装置34を介して、光信号入出力部1a、
1bから障害発生時の情報を受ける。障害発生時の情報
には、その障害を検出した光信号入出力部1aまたは1
bの識別IDおよび障害の検出された光ファイバのID
が含まれている。
The management device 30 includes the optical signal input / output units 1a and 1a.
Similar to b and the like, it includes a memory 31, a CPU 32, and a communication device 34, and further includes an alarm device 33. CPU
32 is an optical signal input / output unit 1a via the communication device 34,
1b receives information when a failure occurs. The information at the time of failure includes the optical signal input / output unit 1a or 1 that detected the failure.
b ID and optical fiber ID in which the fault is detected
It is included.

【0046】CPU32は、その情報から障害発生の区
間を推定する。CPU32は、その推定箇所を橋梁の損
傷箇所として警報装置33(電光表示板)に表示する。
警報装置33は、不図示のスピーカとを備えている。警
報装置33は、CPU22の制御により、画像と音声に
よって損傷区間を報知する。
The CPU 32 estimates a fault occurrence section from the information. The CPU 32 displays the estimated location on the alarm device 33 (electrical display board) as a damaged location of the bridge.
The alarm device 33 includes a speaker (not shown). Under the control of the CPU 22, the alarm device 33 notifies the damaged section by image and sound.

【0047】通信装置34は、光信号入出力部1a、1
b内の通信装置24と交信し、障害発生時の情報を受信
する。情報を受信すると、通信装置34は、CPU32
に割り込み信号を送り、受信した情報を伝達する。 <損傷区間の特定方法>図6では、橋梁桁の損傷に伴
い、切断された光ファイバ2d等を平行斜線によるハッ
チングで示した。また、切断されていない光ファイバ2
a等は、ハッチングのない横長の矩形で示されている。
The communication device 34 includes optical signal input / output units 1a, 1a.
It communicates with the communication device 24 in b and receives information when a failure occurs. Upon receiving the information, the communication device 34 causes the CPU 32 to
An interrupt signal is sent to and the received information is transmitted. <Method of Identifying Damaged Section> In FIG. 6, the optical fiber 2d and the like cut along with the damage to the bridge girder are shown by hatching with parallel diagonal lines. Also, the uncut optical fiber 2
The letters a and the like are shown as horizontally long rectangles without hatching.

【0048】図6では、橋梁の中央付近に損傷が発生し
ており、その結果光ファイバ2c、2d、2e、2f、
及び2gが切断されている。一方、光ファイバ2a、2
b、及び2hには切断が生じていない。これらのうち、
光ファイバ2c、及び2dは、光信号入出力部1aに監
視され、切断が検出される。また、光ファイバ2e、2
f及び2gは、光信号入出力部1bに監視され、切断が
検出される。
In FIG. 6, damage has occurred near the center of the bridge, and as a result, the optical fibers 2c, 2d, 2e, 2f,
And 2 g are cut. On the other hand, the optical fibers 2a, 2
No cleavage occurs in b and 2h. Of these,
The optical fibers 2c and 2d are monitored by the optical signal input / output unit 1a, and the disconnection is detected. Also, the optical fibers 2e, 2
f and 2g are monitored by the optical signal input / output unit 1b, and disconnection is detected.

【0049】このような場合、光信号入出力部1aから
管理装置30に対し、光信号入出力部1aの識別IDお
よび障害の検出された光ファイバ2c、及び2dのID
が送信される。また、光信号入出力部1bから管理装置
30に対し、光信号入出力部1bの識別IDおよび障害
の検出された光ファイバ2e、2f及び2gのIDが送
信される。
In such a case, the optical signal input / output unit 1a sends to the management device 30 the identification ID of the optical signal input / output unit 1a and the IDs of the optical fibers 2c and 2d in which a failure is detected.
Will be sent. Further, the optical signal input / output unit 1b transmits the identification ID of the optical signal input / output unit 1b and the IDs of the optical fibers 2e, 2f, and 2g in which a failure is detected to the management device 30.

【0050】管理装置30のCPU32は、このような
情報を受信すると、光信号入出力部1aと光信号入出力
部1bとの間に橋梁桁の損傷が発生したことを認識す
る。また、CPU32は、光信号入出力部1aから光フ
ァイバ2b(切断の発生していない光ファイバのうち最
長のもの)の末端までは橋梁桁に損傷がないことを認識
する。また、CPU32は、光信号入出力部1aから光
ファイバ2cの末端以遠では橋梁桁に損傷があることを
認識する。
Upon receiving such information, the CPU 32 of the management device 30 recognizes that the bridge girder is damaged between the optical signal input / output unit 1a and the optical signal input / output unit 1b. Further, the CPU 32 recognizes that there is no damage to the bridge girder from the optical signal input / output unit 1a to the end of the optical fiber 2b (the longest one of the optical fibers that has not been cut). Further, the CPU 32 recognizes that the bridge girder is damaged beyond the end of the optical fiber 2c from the optical signal input / output unit 1a.

【0051】一方、CPU32は、光信号入出力部1b
の図面左側に敷設された光ファイバ2e、2f、および
2gには障害がある(この箇所に橋梁桁の損傷がある)
ことを認識する。この結果、CPU32は、橋梁桁8b
及び8cに損傷があり、また、橋梁桁8a及び8dは健
全であると判定する。この判定結果は警報装置33にお
いて損傷区間(ハッチング部分7bおよび7c)と、健
全区間(ハッチングのない区間7aおよび7d等)によ
り表示される。また、不図示のスピーカを通じて音声に
よる警告が発せられる。 <作用と効果>図7に、管理装置30のCPU32で実
行される管理プログラムの処理を示す。CPU32は、
通常、損傷発生報知信号受信待ちの状態にある(S1
0)。
On the other hand, the CPU 32 uses the optical signal input / output section 1b.
The optical fibers 2e, 2f, and 2g laid on the left side of the drawing have obstacles (the bridge girder is damaged at this point)
Recognize that. As a result, the CPU 32 determines that the bridge girder 8b
And 8c are damaged, and the bridge girders 8a and 8d are determined to be sound. The determination result is displayed in the alarm device 33 by a damaged section (hatched portions 7b and 7c) and a sound section (sections 7a and 7d without hatching). Also, a voice warning is issued through a speaker (not shown). <Operation and Effect> FIG. 7 shows the processing of the management program executed by the CPU 32 of the management device 30. CPU 32
Normally, it is in a state of waiting for a damage occurrence notification signal (S1
0).

【0052】CPU32は、損傷発生報知信号を通信装
置34を介して受信すると(S10でYの場合)、損傷
箇所を特定する(S11)。この損傷発生報知信号に
は、光ファイバの断線を検出した光信号入出力部1a、
1b等のIDと、切断の検出された光ファイバのIDが
含まれている。そのため、CPU32は、上述の損傷区
間の特定方法で説明した手順により、損傷箇所を特定す
る。
When the CPU 32 receives the damage occurrence notification signal via the communication device 34 (Y in S10), the CPU 32 identifies the damaged portion (S11). The damage occurrence notification signal includes an optical signal input / output unit 1a that detects a break in the optical fiber,
The IDs such as 1b and the IDs of the optical fibers whose disconnection is detected are included. Therefore, the CPU 32 identifies the damaged portion by the procedure described in the method of identifying the damaged section described above.

【0053】次にCPU32は、損傷箇所を警報装置3
3(電光掲示板)に表示し、さらに音声で警報を発する
(S12)。CPU32は、不図示のリセットボタンが
押されると、S10の処理に制御を戻す(S13)。
Next, the CPU 32 notifies the alarm device 3 of the damaged portion.
3 (electronic bulletin board), and a voice alarm is issued (S12). When the reset button (not shown) is pressed, the CPU 32 returns the control to the process of S10 (S13).

【0054】以上説明したように、本実施の形態の橋梁
監視システムでは、複数の光信号入出力部1a、1b等
が橋梁の所定位置に設置され、各々に接続された光ファ
イバの障害を監視する。また、管理装置30が各光信号
入出力部1a、1b等と交信して、損傷発生報知信号を
受信し、橋梁の損傷箇所を特定する。このため、長大な
橋梁においても、短時間、かつ、高分解能で損傷箇所を
特定できる。
As described above, in the bridge monitoring system according to the present embodiment, a plurality of optical signal input / output units 1a, 1b, etc. are installed at predetermined positions on the bridge and the failure of the optical fiber connected to each is monitored. To do. Further, the management device 30 communicates with each of the optical signal input / output units 1a, 1b, etc., receives the damage occurrence notification signal, and identifies the damaged portion of the bridge. Therefore, even in a long bridge, a damaged portion can be identified in a short time with high resolution.

【0055】また、本実施形態においては、各光信号入
出力部1a、1b等と管理装置30との通信により、遠
隔的に損傷発生報知信号が収集される。このため、崩壊
の危険がある場合にも、その危険を回避した橋梁の監視
ができる。 <変形例>上記実施形態においては、障害を検出した光
信号入出力部1a、1b等のIDと障害の検出された光
ファイバのIDとが、その光信号入出力部1a、1b等
から管理装置30に送信され、管理装置30が損傷箇所
を特定する。しかし、本発明の実施はこのような構成に
限定されるものではない。
Further, in this embodiment, the damage occurrence notification signal is remotely collected by the communication between the optical signal input / output units 1a, 1b and the like and the management device 30. Therefore, even if there is a risk of collapse, it is possible to monitor the bridge while avoiding the risk. <Modification> In the above-described embodiment, the IDs of the optical signal input / output units 1a, 1b and the like in which a failure is detected and the IDs of the optical fibers in which the failure is detected are managed from the optical signal input / output units 1a, 1b and the like. The information is transmitted to the device 30, and the management device 30 identifies the damaged portion. However, the implementation of the present invention is not limited to such a configuration.

【0056】例えば、すべての光信号入出力部1a等に
ついて、そのIDと障害の検出されない健全な光ファイ
バのIDとが、その光信号入出力部1a、1b等から管
理装置30に送信されるようにしてもよい。
For example, for all the optical signal input / output units 1a and the like, the IDs and the IDs of sound optical fibers in which no failure is detected are transmitted from the optical signal input / output units 1a, 1b and the like to the management device 30. You may do it.

【0057】また、各光信号入出力部1a、1b等にお
いて、予め橋梁の監視区間を特定しておき、その監視区
間に係る情報を管理装置30が集計して、警報装置33
に表示してもよい。この場合、各光信号入出力部1a、
1bは第1実施形態の手順(図5のフローチャートに示
した手順)によって障害位置を特定すればよい。そし
て、管理装置30は、それらの障害位置の重複区間を報
知してもよい。
Further, in each of the optical signal input / output sections 1a, 1b, etc., the monitoring section of the bridge is specified in advance, and the management device 30 collects information on the monitoring section, and the alarm device 33 is provided.
May be displayed in. In this case, each optical signal input / output unit 1a,
1b may identify the failure position by the procedure of the first embodiment (the procedure shown in the flowchart of FIG. 5). Then, the management device 30 may notify the overlapping section of the failure positions.

【0058】上記実施の形態においては、管理装置30
が各光信号入出力部1a、1b等と交信して、損傷発生
報知信号を受信し、橋梁の損傷箇所を特定する。この管
理装置30は、いずれかの各光信号入出力部1a、1b
等が管理装置30の機能を兼用してもよい。そのような
光信号入出力部1a、1b等に警報装置33を備えれば
よい。
In the above embodiment, the management device 30
Communicates with each of the optical signal input / output units 1a, 1b, etc., receives the damage occurrence notification signal, and specifies the damaged portion of the bridge. The management device 30 is provided with one of the optical signal input / output units 1a and 1b.
Etc. may also have the function of the management device 30. The optical signal input / output units 1a, 1b and the like may be provided with the alarm device 33.

【0059】上記実施の形態において、地震発生時にユ
ーザが障害検出指示ボタンを押下することで障害検出プ
ログラムを起動した。しかし、本発明の実施は、障害検
出プログラムの起動手順に限定されるものではない。例
えば、地震計と連動させ、所定の震度以上の地震が観測
されたときに、障害検出プログラムが起動されるように
してもよい。
In the above embodiment, when the earthquake occurs, the user presses the fault detection instruction button to activate the fault detection program. However, the implementation of the present invention is not limited to the startup procedure of the failure detection program. For example, the fault detection program may be activated when an earthquake with a predetermined seismic intensity or higher is observed in conjunction with the seismograph.

【0060】また、障害検出プログラムが、タイマによ
って所定の時間間隔で起動され、定期的に橋梁の障害
(または健全性)を監視するようにしてもよい。上記実
施形態においては、反射部3は不図示の光カプラと、反
射鏡とから構成されている。しかし、本発明の実施は、
このような構成に限定されるものではない。例えば、光
ファイバ2の他端を単純に切断し、その断面を鏡面状態
にした上で、反射材料、例えば、微小金属片を含む塗料
を塗布することで反射部3を形成してもよい。
The fault detection program may be activated by a timer at predetermined time intervals to regularly monitor the fault (or soundness) of the bridge. In the above embodiment, the reflecting section 3 is composed of an optical coupler (not shown) and a reflecting mirror. However, the practice of the invention is
The configuration is not limited to this. For example, the reflecting portion 3 may be formed by simply cutting the other end of the optical fiber 2, making the cross-section into a mirror surface state, and then applying a reflecting material, for example, a coating material containing fine metal pieces.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ファイバによって橋梁の連続性を直接監視することが
できる。この監視結果は、通信装置を介して収集される
ので、早期に橋梁における障害が検出され、障害箇所が
安全に特定される。
As described above, according to the present invention,
Optical fibers allow direct monitoring of bridge continuity. Since the monitoring results are collected via the communication device, the obstacle in the bridge is detected early and the fault location is safely specified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理図(1)FIG. 1 is a principle diagram of the present invention (1)

【図2】本発明の原理図(2)FIG. 2 is a principle diagram of the present invention (2)

【図3】光信号入出力部のハードウェア構成を示す図FIG. 3 is a diagram showing a hardware configuration of an optical signal input / output unit.

【図4】橋梁監視装置の橋梁への適用例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of application of a bridge monitoring device to a bridge.

【図5】障害検出プログラムの処理を示すフローチャー
FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the fault detection program.

【図6】第2実施形態に係る橋梁監視システムの構成図FIG. 6 is a configuration diagram of a bridge monitoring system according to a second embodiment.

【図7】管理プログラムの処理を示すフローチャートFIG. 7 is a flowchart showing the processing of the management program.

【図8】光ファイバの敷設位置を示す図(1)FIG. 8 is a diagram (1) showing a laying position of an optical fiber.

【図9】光ファイバの敷設位置を示す図(2)FIG. 9 is a diagram showing the laying position of the optical fiber (2)

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光信号入出力部 2 光ファイバ 3 反射部 4 光信号 5 反射信号 8、18a、18b、18c、18d、18e 橋梁桁 9 橋脚 10 光信号駆動回路 11 発光素子 12 受光素子 1 光カプラ 21、31 メモリ 22、32 CPU 23、33 警報装置 1 Optical signal input / output section 2 optical fiber 3 Reflector 4 Optical signal 5 Reflected signal 8, 18a, 18b, 18c, 18d, 18e Bridge girder 9 piers 10 Optical signal drive circuit 11 Light emitting element 12 Light receiving element 1 Optical coupler 21, 31 memory 22, 32 CPU 23, 33 Alarm device

フロントページの続き (72)発明者 宮本 英治 東京都中央区佃3丁目2番10号 株式会 社解析技術サービス内 (56)参考文献 特開 平10−197298(JP,A) 特開 平7−27871(JP,A) 特開 昭56−30610(JP,A) 特開2000−39309(JP,A) 特開2001−99754(JP,A) 実開 平6−49961(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 11/00 - 11/02 G01J 1/00 - 1/02 G01J 1/42 G01V 8/12 G01B 11/16 G01C 7/06 G01D 5/26 G01D 21/00 G01M 19/00 G02B 6/00 G08C 25/00 E02D 17/20 106 H04B 1/60 H04B 3/46 - 3/48 H04B 10/08 H04B 17/00 - 17/02 H04Q 9/00 301 Front page continuation (72) Inventor Eiji Miyamoto 3-10 Tsukuda, Chuo-ku, Tokyo Within the analysis technology service of a stock company (56) Reference JP 10-197298 (JP, A) JP 7- 27871 (JP, A) JP 56-30610 (JP, A) JP 2000-39309 (JP, A) JP 2001-99754 (JP, A) Fukukaihei 6-49961 (JP, U) (58) ) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01M 11/00-11/02 G01J 1/00-1/02 G01J 1/42 G01V 8/12 G01B 11/16 G01C 7/06 G01D 5/26 G01D 21/00 G01M 19/00 G02B 6/00 G08C 25/00 E02D 17/20 106 H04B 1/60 H04B 3/46-3/48 H04B 10/08 H04B 17/00-17/02 H04Q 9/00 301

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】橋梁の渡行始点から終点までを接続する橋
梁桁に敷設された光ファイバの障害を認定することによ
り、橋梁の障害を検出する橋梁連続性ヘルスモニタリン
グシステムであり、単一の光ファイバまたは並列的に複数の 光ファイバを接
続し、各光ファイバの接続端において光信号を入出力す
る光信号入出力部、この光信号入出力部に接続された
一の光ファイバまたはこの光信号入出力部に並列的に接
続された複数の長さの異なる光ファイバ、及び、各光フ
ァイバの他端において伝搬した光信号を反射させ、反射
信号を生成する反射部からなる2つの障害検出装置と、 前記障害検出装置を管理する管理装置と、を備え、 前記光信号入出力部は、前記各光ファイバの接続端から
光信号を入力する発光部と、前記反射信号を受光する受
光部と、前記発光部及び受光部を制御する制御部と、前
記制御部の指令により情報を送信する送信部とを有し、 この光信号入出力部は、渡行始点および終点に設けら
れ、 前記光ファイバは接続された各光信号入出力部から前記
橋梁桁上の1以上の地点まで敷設され、 前記制御部は、所定条件の反射信号を受光部が受光でき
ないときにその光ファイバの障害を認定し、 前記送信部は、その障害検出装置に係る情報と、障害の
認定された光ファイバに係る情報または障害の認定され
ない光ファイバに係る情報とを前記管理装置に送信し、 前記管理装置は、前記送信部からの情報を受信する受信
部と、受信した情報から橋梁の障害位置を推定する推定
部と、障害を報知する報知部とを有し、 互いにその光ファイバが相手装置に向かって敷設されて
いる第1及び第2の障害検出装置が障害を報知したとき
に、前記推定部は、第1の障害検出装置において障害の
認定された光ファイバを除外した最長の光ファイバの敷
設範囲以遠と、第2の障害検出装置において障害の認定
された光ファイバを除外した最長の光ファイバの敷設範
囲以遠との重複区間を障害箇所として推定する橋梁連続
性ヘルスモニタリングシステム。
1. A bridge continuity health monitoring system for detecting a failure of a bridge by recognizing a failure of an optical fiber laid on a bridge girder that connects a starting point to an ending point of a bridge , An optical signal or an optical signal input / output unit that connects multiple optical fibers in parallel and inputs and outputs optical signals at the connection end of each optical fiber, and a single unit connected to this optical signal input / output unit.
Connect one optical fiber or this optical signal input / output unit in parallel.
A plurality of consecutive optical fibers having different lengths, and two fault detection devices each including a reflection unit configured to reflect an optical signal propagated at the other end of each optical fiber to generate a reflected signal; A management device for managing, wherein the optical signal input / output unit includes a light emitting unit for inputting an optical signal from a connection end of each optical fiber, a light receiving unit for receiving the reflected signal, the light emitting unit and the light receiving unit. The optical signal input / output unit is provided at a transit start point and an end point, and the optical fiber is connected to each optical fiber. It is laid from the signal input / output unit to one or more points on the bridge girder, the control unit recognizes a failure of the optical fiber when the light receiving unit cannot receive the reflected signal of the predetermined condition, and the transmitting unit, Information related to the failure detection device And information relating to an optical fiber for which a fault has been identified or information regarding an optical fiber for which a fault has not been identified, and the managing device receives the information from the transmitting unit, and a receiving unit that receives the information. The first and second fault detection devices, each having an estimation unit that estimates the obstacle position of the bridge from the information obtained and a notification unit that notifies the obstacle, and whose optical fibers are laid toward each other When the notification is made, the estimation unit determines that the first fault detection device has a fault beyond the longest optical fiber laying range excluding the fault-recognized optical fiber and the second fault detection device has determined a fault. A bridge continuity health monitoring system that estimates, as an obstacle, an overlapping section beyond the installation range of the longest optical fiber excluding the optical fiber.
【請求項2】橋梁の渡行始点から終点までを接続する橋
梁桁に敷設された光ファイバの障害を認定することによ
り、橋梁の障害を検出する橋梁連続性ヘルスモニタリン
グシステムであり、単一の光ファイバまたは並列的に複数の 光ファイバを接
続し、各光ファイバの接続端において光信号を入出力す
る光信号入出力部、この光信号入出力部に接続された
一の光ファイバまたはこの光信号入出力部に並列的に接
続された複数の長さの異なる光ファイバ、及び、各光フ
ァイバの他端において伝搬した光信号を反射させ、反射
信号を生成する反射部からなる複数の障害検出装置と、 前記障害検出装置を管理する管理装置と、を備え、 前記光信号入出力部は、前記各光ファイバの接続端から
光信号を入力する発光部と、前記反射信号を受光する受
光部と、前記発光部及び受光部を制御する制御部と、前
記制御部の指令により情報を送信する送信部とを有し、 この光信号入出力部は、渡行始点、終点、または渡行始
点から終点に至る途中地点に設けられ、橋梁桁を1以上
の監視区間に区分し、 前記光ファイバは接続された各光信号入出力部から前記
監視区間内の1以上の地点まで敷設され、 前記制御部は、所定条件の反射信号を受光部が受光でき
ないときにその光ファイバの障害を認定し、 前記送信部は、その障害検出装置に係る情報(または前
記監視区間に係る情報)と、障害の認定された光ファイ
バに係る情報または障害の認定されない光ファイバに係
る情報とを前記管理装置に送信し、 前記管理装置は、前記送信部からの情報を受信する受信
部と、受信した情報から橋梁の障害位置を推定する推定
部と、障害を報知する報知部とを有し、 互いにその光ファイバが相手装置に向かって敷設されて
いる第1及び第2の隣接する障害検出装置が障害を報知
したときに、前記推定部は、第1の障害検出装置におい
て障害の認定された光ファイバを除外した最長の光ファ
イバの敷設範囲以遠と、第2の障害検出装置において障
害の認定された光ファイバを除外した最長の光ファイバ
の敷設範囲以遠との重複区間を障害箇所として推定する
橋梁連続性ヘルスモニタリングシステム。
2. A bridge continuity health monitoring system for detecting a failure of a bridge by recognizing a failure of an optical fiber laid on a bridge girder that connects a starting point to an ending point of a bridge . An optical signal or an optical signal input / output unit that connects multiple optical fibers in parallel and inputs and outputs optical signals at the connection end of each optical fiber, and a single unit connected to this optical signal input / output unit.
Connect one optical fiber or this optical signal input / output unit in parallel.
A plurality of failure detection devices consisting of a plurality of continuous optical fibers having different lengths, and a reflection unit that reflects the optical signal propagated at the other end of each optical fiber and generates a reflection signal, and the failure detection device. A management device for managing, wherein the optical signal input / output unit includes a light emitting unit for inputting an optical signal from a connection end of each optical fiber, a light receiving unit for receiving the reflected signal, the light emitting unit and the light receiving unit. The optical signal input / output unit is provided at a transit start point, an end point, or a midway point from the transit start point to the end point. The bridge girder is divided into one or more monitoring sections, the optical fiber is laid from each connected optical signal input / output section to one or more points in the monitoring section, and the control section is configured to reflect a predetermined condition. When the light receiving part cannot receive a signal The failure of the optical fiber is recognized, and the transmitting unit determines information related to the failure detection device (or information related to the monitoring section) and information related to the optical fiber for which the failure is recognized or an optical fiber for which the failure is not recognized. The relevant information is transmitted to the management device, and the management device receives the information from the transmission unit, an estimation unit that estimates the obstacle position of the bridge from the received information, and a notification unit that notifies the obstacle. When the first and second adjacent fault detection devices whose optical fibers are laid toward the partner device notify each other of the fault, the estimation unit causes the first fault detection device to Except for the installation range of the longest optical fiber excluding the optical fiber certified as a fault, and for the installation range of the longest optical fiber excluding the optical fiber certified as a fault in the second fault detection device A bridge continuity health monitoring system that estimates overlapping sections of roads as obstacles.
【請求項3】前記管理装置は、前記各光信号入出力部の
内のいずれかと兼用される請求項1または2記載の橋梁
連続性ヘルスモニタリングシステム。
3. The bridge continuity health monitoring system according to claim 1, wherein the management device is also used as one of the optical signal input / output units.
【請求項4】前記障害検出装置は、光信号入出力部から
橋梁の渡行終点方向と、渡行始点方向との両方向に光フ
ァイバを敷設した請求項2または3に記載の橋梁連続性
ヘルスモニタリングシステム。
4. The bridge continuity health according to claim 2 or 3, wherein the obstacle detection device has optical fibers laid in both directions from the optical signal input / output unit to the passage end point direction and the passage start point direction of the bridge. Monitoring system.
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