JP3992878B2 - 蓋開閉検知センサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の監視位置に対する監視対象物の変位を検知する光ファイバセンサ、並びに、マンホール、ハンドホール、穴、建物内部等の監視対象空間の入口に設けられる蓋の開閉を検知する蓋開閉検知センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、管路網への光ケーブルの布設では、管路網を構成する管路に連通させて形成したマンホール、ハンドホール等の縦坑内に、光ケーブルの分岐接続用のクロージャが設置されることが一般的である。マンホールやハンドホールは、通常時は、地上の入口が蓋により閉塞されていることが普通であり、保守や回線増設等の作業を行うときのみ、前記蓋を開放して作業を行うようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マンホール、ハンドホール等の蓋は地上に露出していることが普通であるため、作業者以外の人が不法に蓋を開けることがあり、いたずら等により通信線路の断線等が生じる可能性がある。しかしながら、これまで、マンホール、ハンドホール等の蓋の開放を検知する好適なセンサは殆ど無かった。このため、蓋の開放は、監視しないか、あるいは、巡視等による発見等に頼っていることが現状であった。また、電気スイッチを利用したセンサには、蓋の開放検知に利用できるものが存在するが、マンホールやハンドホール等から離れた所からセンサの作動を監視したり、多数のマンホールやハンドホール等に設置したセンサの作動を一箇所で監視するには、監視場所から各マンホールやハンドホールまで、別途、電気ケーブルの引き込み等が必要であるから、設置作業に手間が掛かる点で不利であった。一方、光ファイバを利用したセンサは各種開発されているものの、マンホールやハンドホール等の開放検知に適したものは存在しない。
なお、前記問題は、マンホール、ハンドホール等の蓋の開放検知に限定されず、例えば、クロージャや光成端箱等の蓋、建物内にて引き込まれた光ケーブルを管理する管理室への入室用の扉等についても、同様に、光線路の管理面から開放を開放を検知したい要求がある。
【０００４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、監視位置に対する監視対象物の変位を光ファイバを利用して効率良く検知できる安価な蓋開閉検知センサ、詳しくは、マンホール、ハンドホール、穴等の監視対象空間の入口の蓋の開放を光線路を利用して効率良く検知できる安価な蓋開閉検知センサを提供することを目的とする。
【０００５】
【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べくなされたものであり、請求項１記載の蓋開閉検知センサは、マンホール、ハンドホール、穴、建物内部等の監視対象空間の入口に設けられる蓋の開閉を検知する蓋開閉検知センサであって、前記監視対象空間内に、該監視対象空間に引き込まれた通信用の光ケーブルに組み立てられたクロージャと、該クロージャの外側に配置された光ファイバセンサとが設置され、前記監視対象空間の入口が前記監視位置とされ、前記蓋が前記監視対象物とされ、前記光ファイバセンサは、前記監視位置側あるいは前記監視対象物に設けられるセンサ本体と、このセンサ本体に変位可能に支持された検出片と、前記センサ本体に対する前記検出片の変位により駆動されて検知用光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える光ファイバ変形部とを備え、前記検出片は、監視位置側に設けられた部材および監視位置に位置された前記監視対象物の内、前記センサ本体に対向するものに対して当接あるいは連結されるようになっており、前記検知用光ファイバは、前記光ケーブルから分岐され該クロージャから外側へ引き出されて前記光ファイバセンサを経て前記クロージャに戻るループ状に配線され、前記クロージャと前記光ファイバセンサとの間において、保護ホース内に収納され、前記クロージャから前記光ファイバセンサに至る部分と、前記光ファイバセンサから前記クロージャに至る部分が共通の保護ホースに収納されていることを特徴とする。
この蓋開閉検知センサは、監視位置側、監視対象物側のいずれに設けても、監視対象物の変位を検出できる。すなわち、この光ファイバセンサは、監視位置側に設けた場合は、この監視位置から変位した監視対象物から変位力を受けることで検出片が変位され、監視対象物側に設けた場合は、監視位置からの監視対象物の変位に伴って光ファイバセンサも一体的に変位し、監視位置側の部材に対する光ファイバセンサの相対変位が検出片の変位力に変換されることで検出片が変位される。監視位置側の部材や監視対象物からの変位力の作用、あるいは、この変位力の解除等、いずれにしても、センサ本体に対する検出片の変位に連動して光ファイバ変形部が駆動されて、光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形が与えられる。すなわち、監視位置側の部材や監視対象物の検出片に対する接触や、押圧、引っ張り、離間等の変位力の作用で検出片が変位されれば、光ファイバ変形部が駆動され得る構成であり、光ファイバに曲げ変形等が与えられたことを検知することで、監視位置に対する監視対象物の変位が検知される。検出片の変位方向は、光ファイバに曲げ等の変形を与えるものと、曲げ変形を与える前の元の状態に光ファイバ変形部が復帰する方向とが存在することが好ましく、これにより、可逆的な構成となり、繰り返し利用が可能となる。監視対象物の変位前では、光ファイバ変形部から光ファイバへの変形力の作用は無い。
【０００６】
ところで、周知の通り、光ファイバへ光を入射すると、光ファイバ密度の僅かな不均一等により生じるレイリー散乱光、光ファイバ断線位置やコネクタ接続箇所からの反射光（フレネル反射光等）、並びに、光ファイバの伸び歪み等によって生じた散乱光（ブリルアン散乱光等）の後方散乱光等が戻り光として、入射端に戻ってくることが知られている。また、光ファイバの曲げ変形箇所や融着接続部等の接続点では、光損失が生じ、戻り光の強度が低下することも知られている。光パルス試験器は、光ファイバへの試験光の入射から、光パルス試験器での戻り光の受光までの時間（以下「戻り時間」）から、光ファイバの断線位置や光ファイバの歪み箇所等の位置（光パルス試験器からの距離）を把握することができる。
光ファイバに曲げ変形等が無い状態では、光ファイバ全長から光ファイバ固有のレイリー散乱光が戻り光として観測されるが、例えば、光ファイバの曲げによって損失が増大すると、曲げ変形箇所以後、光パルス試験器から遠い光ファイバからのレイリー散乱光の強度が、前記曲げ変形箇所を境にして急激に低下することから、光ファイバの曲げ変形発生を把握できる。また、戻り光強度が急低下する箇所、すなわち曲げ変形箇所の位置を戻り光の戻り時間から把握できる。
光ファイバの伸び歪みは、ブリルアン散乱光の観測により検出でき、また、ブリルアン散乱光の戻り時間から伸び歪みの生じた位置（光パルス試験器からの距離）の特定が可能である。
【０００７】
本発明の蓋開閉検知センサでは、光ファイバ変形部にて変形が与えられる光ファイバを光パルス試験器と接続して戻り光を観測することで、監視位置に対する監視対象物の相対的な変位の有無を監視できる。監視対象物が監視位置に位置し、光ファイバセンサにて光ファイバに変形が与えられていなければ、光ファイバの変形に起因する損失増大や入射光の散乱は無く、光ファイバの変形箇所から光パルス試験器への戻り光として、光ファイバ固有の微小な歪み等によって生じるレイリー散乱光の後方散乱光のみが観測される。監視対象物が監視位置に対して変位して押圧ブロックと受け部材との間に挟み込まれた光ファイバに変形が与えられれば、この変形箇所にて、光ファイバに損失増大や入射光の散乱が生じ（光ファイバの曲げでは損失の増大、光ファイバの伸び歪みではブリルアン散乱光が生じる）、前記損失増大による戻り強度の低下や散乱光の後方散乱光が光パルス試験器にて観測される。これにより、光パルス試験器にて、監視位置に対する監視対象物の相対的な変位を把握でき、監視位置や監視対象物から離れた所からでも、監視対象物の変位を効率良く監視できる。光ファイバセンサでは、光ファイバを破断させる必要は無い。また、この光ファイバセンサは、押圧ブロックを元の位置に戻すだけで再利用可能とすることが容易である。光ファイバも、変形前の状態に戻して光特性に影響が無ければ、再利用可能である。なお、歪みが与えられた光ファイバに試験光を入射した時に生じる後方散乱光の一つであるブリルアン散乱光の波長は、光ファイバに入射した試験光の波長からずれており、レイリー散乱光とは容易に区別できる。また、このブリルアン散乱光の入射光に対する周波数シフト量から、光ファイバの歪み量を把握することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の蓋開閉検知センサにおいて、前記光ファイバ変形部は、前記センサ本体に突出量可変に支持された前記検出片と、この検出片に前記センサ本体からの突出量を増大させる方向へ付勢力を作用させる付勢手段と、前記検出片と一体変位可能に連結された押圧ブロックと、前記付勢手段の付勢力によって前記検出片と一体的に変位された前記押圧ブロックとの間に光ファイバを挟み込むことで該光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える受け部材とを備えることを特徴とする。
この光ファイバセンサは、監視位置側に設けられた部材および前記監視対象物の内、前記センサ本体が設けられていない側に検出片を押圧して、センサ本体側に押し込まれた状態にセットされる。監視位置側に設けられた光ファイバセンサから離間方向への監視対象物の変位、または、監視対象物側に設けられた光ファイバセンサの該監視対象物と一体的な変位による監視位置側の部材に対する離間方向への変位が生じると、付勢手段の付勢力によりセンサ本体から検出片が押し出され、この検出片に一体的に押圧ブロックも変位して受け部材との間に光ファイバを挟み込み、光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える。付勢手段の付勢力に抗して検出片を元の位置に押し戻すと、受け部材と押圧ブロックとの間が離間され、これにより、監視対象物の変位を監視可能な状態に簡単に復帰できる。
【０００９】
この構成では、監視対象物を変位前の元の位置に戻さなくても、検出片を元の位置に簡単に復帰できる利点がある。
また、光ファイバの変形は、付勢手段の付勢力によりなされるので、例えば、光ファイバを破断させない程度の変形力を得ることが容易である。
この光ファイバセンサでは、検出片を元の位置に復帰させたときに、光ファイバも自身の弾性等により曲げ等の変形が解消される構成を基本とする（但し、光ファイバは、光損失が充分に小さい状態に戻れば良く、「変形が解消」とは、必ずしも、変形前の元の状態に復帰することを指すものでは無い）。変形が解消された光ファイバは、再利用可能である。
【００１０】
本発明の蓋開閉検知センサでは、光パルス試験器から光ケーブルを介して検知用光ファイバへ光が入射される。光ファイバセンサは、蓋が閉じられていれば、光ファイバ変形部が検知用光ファイバに変形を与えないようにセットされる。この状態では、検知用光ファイバの変形に起因する損失増大や入射光の散乱は無く、検知用光ファイバから光パルス試験器への戻り光として、検知用光ファイバ固有の微小な歪み等によって生じるレイリー散乱光の後方散乱光のみが検知用光ファイバの全長から観測される。光パルス試験器にて、検知用光ファイバの全長からのレイリー散乱光が異常な損失を生じること無く安定に観測されている状態では、蓋が閉じられていることを検知していることとなる。蓋が開放され、この蓋の移動に伴う検出片の移動によって光ファイバ変形部によって検知用光ファイバに変形が与えられれば、この変形箇所にて、検知用光ファイバに損失増大や入射光の散乱が生じ（光ファイバの曲げでは損失の増大、光ファイバの伸び歪みではブリルアン散乱光が生じる）、前記損失増大による戻り強度の低下や散乱光の後方散乱光が光パルス試験器にて観測される。これにより、光パルス試験器にて、蓋の開放を検知でき、監視対象空間から離れた所からでも、蓋の開放を監視できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の１実施の形態を、図１から図６を参照して説明する。
図１は本実施の形態の蓋開閉検知センサ１を示す光配線図、図２はハンドホール２内におけるクロージャ３および光ファイバセンサ４の設置状態を示す斜視図、図３はクロージャ３の内部構造を示す斜視図、図４は光ファイバセンサ４を示す斜視図である。
【００１２】
図１において、符号５は光パルス試験器（いわゆるＯＴＤＲ。図１中、光試験装置）、６は心線選択装置（図１中「ＳＷ」）、７ａ，７ｂ，７ｃは光ケーブルである。
光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃはいずれも管路布設されており、管路の途中に設けられた監視対象空間としてのハンドホール２内に設置されたクロージャ３を介して互いに接続されている。光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃはいずれも多心であり、各クロージャ３では、これら光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃ内蔵の光ファイバ８（光ファイバ心線や光コード等）同士が、融着接続部や光コネクタ等からなる光接続部９を介して接続されている。
本実施の形態においては、光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃの光ファイバ８同士の接続は、１対１接続を基本とするが、これに限定されず、例えば、光スプリッタを介して１本の光ファイバ８に対して別の光ファイバ８を複数本接続することも可能である。
【００１３】
心線選択装置６は、光パルス試験器５側の光ファイバ５ａを、光ケーブル７ａの複数本の光ファイバ８に対して選択的に接続する。光パルス試験器５は、光ファイバ５ａを介して、この光ファイバ５ａに接続された光ファイバ８に試験光を入射し、その戻り光を観測する。
光パルス試験器５は、光ケーブル７ａの光ファイバ８と、これに接続されている光ファイバ等からなる光線路全線から、入射光の戻り光を受光する。この戻り光の観測結果から、光損失増大箇所の光ファイバの曲げや融着接続部等の存在、フレネル反射光等の反射光の発生箇所の光ファイバの破断やコネクタ接続の存在を把握できる。また、戻り光の戻り時間から、損失増大箇所や反射光発生箇所の位置（光パルス試験器５からの距離）を把握できる。
【００１４】
図１および図２に示すように、監視対象空間としてのハンドホール２内では、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃから分岐してクロージャ３から外側へ引き出された検知用光ファイバ１０が、前記クロージャ３とともにハンドホール２内に設置された光ファイバセンサ４に引き込まれている。また、図１および図４に示すように、検知用光ファイバ１０は、光ファイバセンサ４内に引き込まれてループ状に配線される。光ファイバセンサ４は、ハンドホール２の上部の開口部２ａを塞ぐ蓋２ｂの開放を検知するものであり、蓋２ｂに隣接して設けられている。
【００１５】
図２は光パルス試験器５に最も近いハンドホール２内におけるクロージャ３や光ファイバセンサ４の設置状態、図３は、図２のクロージャ３の内部構造を示す。
図１および図３に示すように、検知用光ファイバ１０の一端は、前記クロージャ３内にて光パルス試験器５側の光ケーブル７ａの光ファイバ８と接続し、検知用光ファイバ１０の他端は、光パルス試験器５から遠い側の光ケーブル７ｂの光ファイバ８と接続され、この光ケーブル７ｂの光ファイバ８を介して、光パルス試験器５から遠い側の別の光ファイバセンサ４側の検知用光ファイバ１０と接続されている。光ケーブル７ａ、７ｂの光ファイバ８と検知用光ファイバ１０との間の光接続部１１（融着接続部、光コネクタ等）は、光ケーブル７ａ、７ｂの光ファイバ８同士の光接続部９とともに、クロージャ３内にて防水性を確保して収納されている。これにより、検知用光ファイバ１０が、光ケーブル７ａ、７ｂの光ファイバ８間に割り込ませるようにして接続される。
図２に示した光ファイバセンサ４の隣の光ファイバセンサ４（光パルス試験器５から遠い側の光ファイバセンサ４）についても同様であり、光ケーブル７ｂ、７ｃの光ファイバ８間に割り込ませるようにして接続された検知用光ファイバ１０を光ファイバセンサ４に引き込んで構成されている。
【００１６】
図１中示していないが、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…を介して光パルス試験器５と接続されている光線路の光ケーブル７ｃよりもさらに光パルス試験器５から遠い箇所にも、光ファイバセンサ４が接続されている。この光ファイバセンサ４の設置場所である監視対象空間としては、ハンドホール２に限定されず、管路途中の凹所やマンホール、管渠、建物下の空間、その他の各種掘削穴内等、各種構成が採用される。
光パルス試験器５から最も遠い光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０は、一端のみが光ケーブルの光ファイバに接続される。これにより、各光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０は、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…を介して（詳細には、これら光ケーブルの光ファイバを介して）前記光パルス試験器５に対して直列に接続される。
各検知用光ファイバ１０はクロージャ３にて光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…に対して適宜分岐接続すれば良い。このため、複数の光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０を光パルス試験器５と接続するための光線路を光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…に沿って別途布設する必要は無く、検知用光ファイバ１０を含む光ファイバセンサ４の設置作業性を向上できる。検知用光ファイバ１０を光パルス試験器５と接続するための光線路の別途布設が無いことは、管路等での光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の布設作業に影響したり、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の心数（太さ）に制限を生じるといった不都合も回避できる点で有利である。また、【発明が解決しようとする課題】に記載のように、別途電気ケーブルの布設等を要するセンサに比べても施工面、コスト面で有利であることは言うまでも無い。
【００１７】
検知用光ファイバ１０は、単心光ファイバで良く、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の光ファイバ８の内、検知用光ファイバ１０との接続に割り当てる光ファイバ８（説明の便宜上、符号８ａを付す）も、１本の単心光ファイバであれば良い。このため、検知用光ファイバ１０との接続に割り当てる光ファイバ８を確保するために光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の心数を大幅に増大する等の必要は無く、例えば、通信回線として使用しない空きの光ファイバ８を検知用光ファイバ１０との接続に割り当てれば足りる。
【００１８】
図３に示すように、光接続部９、１１は、クロージャ３内に上下に多段に設置されたトレー３ａの内、比較的上部のトレー３ａ上に支持されている。下段のトレー３ａには、浸水検知センサ３ｂが設置されている。この浸水検知センサ３ｂは、図３中詳細な構成を図示しないが、クロージャ３内の浸水に対応して、光ファイバ８（説明の便宜上、以下、符号８ｂを付す）に曲げ変形を与えるものであり、各種構成が採用可能である。例えば、浸水によって浮上する浮きの浮力を利用して光ファイバ８ｂに曲げ変形を与えるものや、吸湿膨潤材の吸水膨張を利用して光ファイバ８ｂに曲げ変形を与えるもの等が採用可能である。
【００１９】
浸水検知センサ３ｂに引き込まれた光ファイバ８ｂは、各クロージャ３内にて互いに接続され、光パルス試験器５に対して直列になっている。これら浸水検知センサ３ｂが接続されているクロージャ内部浸水監視用の光線路を構成する光ファイバ８ｂは単心で良く、この光線路に対する光パルス試験器５からの入射光の戻り光を観測することで、各クロージャ３の内部の浸水の有無を監視できる。すなわち、クロージャ３内の浸水が無い状態では、いずれの浸水検知センサ３ｂでも光ファイバ８ｂの曲げ変形は無く、光パルス試験器５では、浸水検知センサ３ｂにおける光ファイバ８ｂの曲げ変形に伴う損失増大は観測されない。しかし、クロージャ３内の浸水によって、浸水検知センサ３ｂに引き込まれている光ファイバ８ｂに曲げ変形が与えられると、光パルス試験器５にて損失増大が観測される。戻り光の戻り時間から損失増大箇所の位置（光パルス試験器５からの距離）を把握できるから、これにより、浸水が生じたクロージャ３を特定できる。
なお、浸水検知センサ３ｂの設置位置は、トレー３ａ上に限定されず、適宜選択可能である。但し、クロージャ３内の浸水を迅速に検知する必要から、設置位置は、クロージャ３下部であることが好ましい。
【００２０】
図４および図５に示すように、光ファイバセンサ４は、受け部材４ａと、この受け部材４ａに突出量可変に支持された前記検出片４ｂ（検出ブロック）と、この検出片４ｂに前記受け部材４ａからの突出量（図４、図５中上方への変位量）を増大させる方向へ付勢力を作用させる付勢手段４ｃと、前記検出片４ｂと一体変位可能に連結された押圧ブロック４ｄとを備えて構成されている。
受け部材４ａは、この光ファイバセンサ４外側を覆うカバー４ｅに設けられた図示しない支持材により、定位置に支持されており、ハンドホール２の開口部２ａに対して不動のセンサ本体としても機能する。カバー４ｅはハンドホール開口部２ａ近傍に固定されている。検出片４ｂと押圧ブロック４ｄとは受け部材４ａの両側に対向配置されており、両者間は、受け部材４ａを貫通して設けられた連結ロッド４ｆにより一体的に連結されている。連結ロッド４ｆは、受け部材４ａをガイドとしてスライド移動自在であり、検出片４ｂと押圧ブロック４ｄとの間のクリアランスに対応する距離の範囲で、検出片４ｂの受け部材４ａからの突出寸法が可変になっている（図４は蓋２ｂを開放した状態を示す。ハンドホール開口部２ａを蓋２ｂで塞いだ状態を図６に示す）。
なお、図４および図６中、蓋２ｂは、光ファイバセンサ４に対応する部分のみ記載しており、実際には、ハンドホール開口部２ａ全体を塞ぐ、円盤状等であることが普通である。
【００２１】
図４および図５に示すコイルスプリングである付勢手段４ｃは、カバー４ｅに設けられた図示しない支持材により支持された支圧片４ｇに反力をとって押圧ブロック４ｄを受け部材４ａに向けて付勢する。図６に示すように、ハンドホール開口部２ａを蓋２ｂで塞ぐと、検出片４ｂは、蓋２ｂにより押圧されて受け部材４ａ方向（図６中下方）に押し込まれるとともに、これに伴って変位した押圧ブロック４ｄと支圧片４ｇとの間にて押し縮められた付勢手段４ｃの付勢力によって、蓋２ｂに押圧される。図４に示すように、所定の監視位置であるハンドホール開口部２ａから監視対象物である蓋２ｂを取り外すと（上方へ取り外す）、付勢手段４ｃの付勢力で検出片４ｂおよび押圧ブロック４ｄが一体的に移動され（図４では上方への押し上げ）、その結果、押圧ブロック４ｄと受け部材４ａとの間に配線されている検知用光ファイバ１０が押圧ブロック４ｄに押圧されるようにして受け部材４ａとの間に挟み込まれる。検知用光ファイバ１０は、曲げ等の変形が与えられやすい例えば光ファイバ心線や光コード等であり、受け部材４ａ側の凹所４ｈと、押圧ブロック４ｄから突設された突部４ｉとの間に挟み込まれることで、曲げ変形が与えられる。これにより、検知用光ファイバ１０は光損失が非常に大きい状態となる。受け部材４ａおよび押圧ブロック４ｄは、光ファイバ変形部４ｊを構成する。
【００２２】
但し、この曲げ変形は、検知用光ファイバ１０が折れて破断しない程度のものであり、押圧ブロック４ｄを受け部材４ａから離間させれば、検知用光ファイバ１０の曲げ変形が解消されて、元の状態に戻るようにすることが好ましい。付勢手段４ｃの一定の付勢力で付勢することで、検出用光ファイバ１０を変形する構成では、付勢手段４ｃの付勢力を調整しておけば、検知用光ファイバ１０を破断しない程度の付勢力が安定に得られる。これにより、ハンドホール開口部２ａから取り外した蓋２ｂをハンドホール開口部２ａに設置し直すと、図６に示すように、検出片４ｂ並びに押圧ブロック４ｄが付勢手段４ｃの付勢力に抗して元の位置に戻り、元の状態が復元され、検知用光ファイバ１０も、光損失が小さい元の状態に戻る。
【００２３】
カバー４ｅ内には、当該光ファイバ変形部４ｊに引き込んだ検知用光ファイバ１０の余長をも湾曲収納し、この検知用光ファイバ１０の前記光ファイバ変形部４ｊに引き込んだ箇所以外に曲げ変形が与えられることを防止している。また、クロージャ３と光ファイバ変形部４ｊとの間においては、検知用光ファイバ１０を保護ホース１２内に収納して、曲げ変形や浸水から保護している。クロージャ３並びに光ファイバ変形部４ｊにも防水性が確保されており、これらクロージャ３や光ファイバ変形部４ｊの前記保護ホース１２が導入されている口元も防水継手１３等により、防水性が確保される。
浸水検知部４ｃ並びに光ファイバ変形部４ｊは、単純構成であるから、低コスト化、小型化が容易である。
なお、光ファイバ変形部の機構としては、前述に限定されず、各種変更が可能であることは言うまでも無い。
また、ハンドホール２以外、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…に連続する光線路が引き込まれた例えばマンホールや、無人局等においても同様に、マンホール入口の蓋や、無人局入口の扉等に検出片４ｂ（詳細には、検出片４ｂに突設されている突片４ｐ）を当接させるようにして、光ファイバセンサ４を設置する。
【００２４】
この蓋開閉検知センサ１によれば、各光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０が接続されている光線路に対する光パルス試験器５からの入射光の戻り光を観測し、光ファイバ変形部４ｊによる光ファイバ８の曲げ変形に伴う損失増大を検出することで、ハンドホール２等の監視対象空間入口の蓋（無人局の扉等を含む）の開放を検知できる。すなわち、監視対象空間入口の蓋の開放が無い状態では、いずれの光ファイバセンサ４の光ファイバ変形部４ｊでも検知用光ファイバ１０の曲げ変形は無く、光パルス試験器５では、光ファイバ変形部４ｊによる光ファイバ８の曲げ変形に伴う損失増大は観測されない。しかし、監視対象空間入口の蓋の開放によって、光ファイバ変形部４ｊに引き込まれている検知用光ファイバ１０に曲げ変形が与えられると、光パルス試験器５にて損失増大が観測される。戻り光の戻り時間から損失増大箇所の位置（光パルス試験器５からの距離）を把握できるから、これにより、蓋が開放された監視対象空間を特定できる。
開放検知は、実際の蓋２ｂの開放とほぼ同時になされるから、蓋開放検知後、特定された監視対象空間へ担当者が確認に急行することで、蓋開放の原因等を迅速に把握できる。また、ハンドホール２やマンホール等の監視対象空間内への不法侵入等も迅速に発見できる。
【００２５】
心線選択装置６（図１参照）における光ファイバ５ａ、８間の切替接続と、光パルス試験器５から光ファイバ５ａ、８への入射光並びに戻り光の観測とは、随時、連続的になされることが好ましく、これにより、クロージャ内部浸水検知用の浸水検知センサ３ｂが複数接続されている光線路や、光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０が接続されている光線路について、光ファイバ８、１０の曲げに伴う損失増大が随時監視されるから、実質的に、クロージャ３内や監視対象空間内の浸水の常時監視や、蓋２ｂ開放の常時監視を実現できる。
【００２６】
光パルス試験器５に接続された各光線路は、正常時には観測されない筈の箇所から損失増大や反射光が観測されたり、逆に、正常時に観測されるべき損失増大や後方散乱光や反射光が観測されなくなると、異常を検出したことになる。異常箇所は、光パルス試験器５への戻り光の戻り時間から、その場所（光パルス試験器５からの距離）を具体的に把握できるから、メンテナンスに有利である。
【００２７】
本実施の形態の蓋開閉検知センサ１によれば、ハンドホール２等の監視対象空間入口の蓋開放検知用の光線路について、光パルス試験器５からの入射光の戻り光を観測するだけで、光ファイバセンサ４を設置した監視対象空間入口の蓋の開放の有無を効率良く監視できる。また、光ファイバ変形部４ｊは、検出片４ｂを受け部材４ａ側に押し込むだけで、元の開放検知可能な状態に簡単に復帰させることができ、しかも、検知用光ファイバ１０もそのまま再使用可能とすることができる、可逆性のある構造であり、繰り返し使用できるから、一度の使用で無駄にならず、低コスト化できる利点がある。
【００２８】
ハンドホール２内でのクロージャ３作業やメンテナンス時では、図５に示すように、蓋２ｂを開放した後、検出片４ｂを押し込むことで、光ファイバ変形部４ｊにより検知用光ファイバ１０に変形が与えられないようにしておく。これにより、該当ハンドホール２での蓋２ｂ開放の異常が検知されないとともに、このハンドホール２よりも光パルス試験器５から遠い側の監視対象空間の光ファイバセンサ４についても、蓋開放監視を継続することができる。
なお、光ファイバセンサ４には、検出片４ｂや押圧ブロック４ｄ等を離脱可能にロックして、検出片４ｂの押し込み状態を維持するロック機構４ｋ（ロック片）を設けることがより好ましいことは言うまでも無い。
この蓋開閉検知センサ１による監視対象領域入口の蓋開放監視は、光パルス試験器５での戻り光の観測結果を把握するだけで良いので、監視対象空間としてのハンドホール２等から離れた安全な所から効率良く行うことができ、例えば、地下埋設水道管の破裂等による蓋の開放のように、危険が伴う場合であっても、これに巻き込まれるような心配が無い。
【００２９】
ハンドホール２等の監視対象空間の蓋開放検知用の光線路は、光ファイバ８ａ、１０を直列に接続するだけで構成できる。また、光ファイバ８ａ、１０は単心でも充分に機能する。これにより、全体を単純構成とすることができるので、蓋開閉検知センサ全体の構築が容易になり、また、クロージャ３等にあっては、融着接続部等の光接続部数や余長処理量等が大幅に増大することは無いため、小型化が図れる。本実施の形態では、浸水検知センサ３ｂが複数接続されている光線路も単心で良く、ハンドホール２等の監視対象空間の浸水検知用の光線路と合わせて、浸水や蓋開放検知関連の光ファイバは２心あれば足り、クロージャ３や心線選択装置６の大型化の必要は無い。
【００３０】
また、光ファイバセンサ４は、クロージャ３から外側へ引き出された検知用光ファイバ１０を引き込むことで構成されるので、監視対象空間内にてクロージャ３近傍に配置することが容易である。しかも、監視対象空間内における検知用光ファイバ１０の引き回しによって、光ファイバセンサ４の設置位置は自由に調整できるから、監視対象空間内の蓋開放検知に適した箇所（蓋の取付位置、サイズ、開閉機構等は多様に変化する）へ設置することが容易である。さらに、検知用光ファイバ１０を延長すれば、クロージャ３から離れた所への光ファイバセンサ４の設置も可能である。
【００３１】
図７は、ヒンジ１４を中心とした回転により開閉される蓋１４ａの開放検知に適用される蓋開閉検知センサを示す。この蓋開閉検知センサを構成する光ファイバセンサ４は、蓋１４ａ側に設けられており、ハンドホール開口部２ａからの蓋１４ａの回転開放に伴い、ハンドホール開口部２ａ側の部材２ｃ（当接部材）から検出片４ｂが離間すると、付勢手段４ｃの作用で検出片４ｂの突出量が増大する。ここで、光ファイバ変形部４ｊにて付勢手段４ｃの付勢力によって検知用光ファイバ１０が押圧ブロック４ｄと受け部材４ａとの間に挟み込まれ、曲げ変形が与えられるから、これにより、検知用光ファイバ１０への入射光の戻り光を観測することで蓋２ｂの開放が検知されるようになっている。検知用光ファイバ１０には、蓋１４ａの回転に追従変形可能な余長を確保しておく。
このように、光ファイバセンサ４は、蓋１４ａ側に設けても、蓋１４ａの開放検知に機能する。
また、開放された蓋１４ａを元に戻し、ハンドホール開口部２ａを塞ぐと、検出片４ｂが部材２ｃに乗り上げることで付勢手段４ｃの付勢力に抗して、蓋１４ａ側へ押し込まれ、光ファイバ変形部４ｊでは、受け部材４ａから押圧ブロック４ｄが離間される。受け部材４ａは、蓋１４ａ側の支持材４ｍによって支持されているので、検出片４ｂや押圧ブロック４ｄが変位しても移動しない。
【００３２】
なお、光ファイバ変形部としては、検知用光ファイバ１０に曲げ変形を与えるものに限定されず、検知用光ファイバ１０に伸び歪みを与える構成も採用可能である。例えば、図４の光ファイバ変形部４ｊにて検知用光ファイバ１０の曲げ変形箇所の両側を引留具により固定しておくと、光ファイバ変形部４ｊによって検知用光ファイバ１０に曲げ変形が与えられると同時に、両引留具間にて検知用光ファイバ１０に伸び歪みが与えられるようにすることも可能である。検知用光ファイバ１０の伸び歪み発生は、光パルス試験器でのブリルアン散乱光の観測によって検出できる。但し、光パルス試験器としては、ブリルアン散乱光の後方散乱光を観測可能ないわゆるＢＯＴＤＲを採用する。この場合、クロージャ内に設置される蓋開閉検知センサも光ファイバに伸び歪みを与えるものに変更するか、あるいは、曲げ変形を与える構成の蓋開閉検知センサを採用して、ＢＯＴＤＲとは別に用意したＯＴＤＲに光ファイバを接続する。
【００３３】
前記実施の形態では、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の一部の光ファイバ８を監視対象空間入口の蓋開閉検知用の光線路として利用した構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…とは別の光ケーブルを監視対象空間の蓋開放検知用の光線路として布設する構成も採用可能である。この場合も、蓋開放検知専用の光ケーブルを、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…間を接続するクロージャ内に引き込み、クロージャから検知用光ファイバを引き出す構成を採用することが、省スペース化、低コスト化の点で有利である。
クロージャから引き出した検知用光ファイバは、複数の光ファイバセンサに引き込むようにしても良い。光ファイバセンサ間では、検知用光ファイバの余長を確保して、光パルス試験器での戻り光の観測結果から、各光ファイバセンサの位置を区別できるようにすることがより好ましい。
【００３４】
光ファイバセンサの光ファイバ変形部の構成としては、付勢手段の付勢力を利用して光ファイバに曲げ等の変形を与える構成に限定されず、各種構成が採用可能である。但し、光パルス試験器による試験のサイクル（試験光の入射間隔）に対応して検知用光ファイバの変形が発見され得るようにするため、監視対象物監視対象物の変位を検知したならば、暫くの時間、光ファイバに変形を与えた状態が維持される構成であることが好ましい。例えば、受け部材との間に挟み込んだ光ファイバに変形を与えた押圧ブロックが、係合爪等を利用したロック機構により、受け部材に対して離間しないようにロックされる構成等も採用可能である。また、光ファイバ変形部としては、検出片のセンサ本体側への押し込み時に、光ファイバに変形を与える構成も採用可能である。
【００３５】
本発明に係る光ファイバセンサは、ハンドホールやマンホール等の蓋の開放検知や、無人局の建物の扉の開放検知、ビル等の建物内の光ケーブル管理室等の扉の開放検知以外にも、例えば、クロージャや光成端箱、光配線盤等の光設備そのものの蓋や扉（本発明では蓋に含まれる）等の開放検知に利用でき、各種監視対象領域入口の蓋の開放検知に幅広く利用できる。各種監視対象領域入口の蓋の開放検知以外にも、例えば、光線路の管理には関係の無い建物内の部屋入口の扉開放検知等にも幅広く利用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバセンサによれば、監視位置側、監視対象物側のいずれの側に設置しても、監視位置に対する監視対象物の変位が存在すれば、検出片とセンサ本体との間に変位が生じ、これにより、光ファイバ変形部が駆動されて、光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与えるので、光ファイバへの入射光の戻り光の観測結果から、この光ファイバの変形を簡単に検知でき、監視位置に監視対象物が位置しているかどうか、監視位置に対して監視対象物が変位しているかどうかを簡単に把握することができるといった優れた効果を奏する。
【００３７】
請求項２記載の光ファイバセンサによれば、監視位置側に設けられた光ファイバセンサに対する監視対象物の離間方向の変位、または、監視対象物側に設けられた光ファイバセンサの前記監視対象物と一体的な変位による設置位置側の部材に対する離間方向への変位が生じたときに、付勢手段の付勢力によりセンサ本体から検出片が押し出され、この検出片に一体的に押圧ブロックも変位して受け部材との間に光ファイバを挟み込み、光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与えるようになっているので、付勢手段の付勢力により、光ファイバに確実に変形を与えることができ、監視位置からの監視対象物の変位を確実に検知できる。また、この構成では、監視対象物を変位前の元の位置に戻さなくても、付勢手段の付勢力に抗して検出片をセンサ本体側に押し込めば、検出片や押圧ブロックを元の位置に簡単に復帰でき、これにより再利用が可能となり、低コスト化できる利点がある。付勢手段の付勢力により光ファイバを変形させる構成から、付勢手段の付勢力の調整のみで、光ファイバを破断しない程度に変形させることも容易となり、これにより、光ファイバも再利用可能とすることができる。光ファイバも再利用可能となれば、光ファイバセンサを再利用する場合に、光ファイバ変形部への光ファイバのセット作業を省略できるから、光ファイバセンサの組立作業性が向上するといった優れた効果を奏する。
【００３８】
請求項３記載の蓋開閉検知センサでは、光ファイバセンサに引き込まれた検知用光ファイバには、光パルス試験器から光ケーブルを介して光が入射されるようになっており、これにより、監視位置から離れた安全な所から、監視対象空間入口に対する蓋の開閉を把握することができる。検知用光ファイバへの光パルス試験器からの入射光の戻り光の監視により、蓋が開放されれば、これを即座に検知することができ、迅速に対処できる。しかも、光ケーブルを介して接続された複数の光ファイバセンサを光パルス試験器にて同時監視することが可能であるから、監視対象領域の管理を効率化できるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施の形態の蓋開閉検知センサの全体構成を示す光配線図である。
【図２】 監視対象領域としてのハンドホール内におけるクロージャおよび光ファイバセンサの設置状態を示す斜視図である。
【図３】 図２のクロージャを示す斜視図である。
【図４】 図２の光ファイバセンサの構造を示す斜視図である。
【図５】 図４の光ファイバセンサのリセット操作を示す斜視図である。
【図６】 図４の光ファイバセンサを示す図であって、ハンドホール開口部に蓋を設置して塞いだ状態を示す斜視図である。
【図７】 ヒンジによる回転でハンドホール開口部を開閉する構成の蓋側に光ファイバセンサを設置した構成例を示す正面図である。
【符号の説明】
１…蓋開閉検知センサ、２…監視対象空間（ハンドホール）、２ａ…監視位置，監視対象空間の入口、２ｂ…監視対象物，蓋、２ｃ…監視位置側の部材、３…クロージャ、４…光ファイバセンサ、４ａ…センサ本体（受け部材）、４ｂ…検出片（検出ブロック）、４ｃ…付勢手段、４ｄ…押圧ブロック、４ｊ…光ファイバ変形部、４ｐ…検出片（突片）、７ａ，７ｂ，７ｃ…光ケーブル、１０…検知用光ファイバ、１４ａ…監視対象物，蓋。
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の監視位置に対する監視対象物の変位を検知する光ファイバセンサ、並びに、マンホール、ハンドホール、穴、建物内部等の監視対象空間の入口に設けられる蓋の開閉を検知する蓋開閉検知センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、管路網への光ケーブルの布設では、管路網を構成する管路に連通させて形成したマンホール、ハンドホール等の縦坑内に、光ケーブルの分岐接続用のクロージャが設置されることが一般的である。マンホールやハンドホールは、通常時は、地上の入口が蓋により閉塞されていることが普通であり、保守や回線増設等の作業を行うときのみ、前記蓋を開放して作業を行うようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マンホール、ハンドホール等の蓋は地上に露出していることが普通であるため、作業者以外の人が不法に蓋を開けることがあり、いたずら等により通信線路の断線等が生じる可能性がある。しかしながら、これまで、マンホール、ハンドホール等の蓋の開放を検知する好適なセンサは殆ど無かった。このため、蓋の開放は、監視しないか、あるいは、巡視等による発見等に頼っていることが現状であった。また、電気スイッチを利用したセンサには、蓋の開放検知に利用できるものが存在するが、マンホールやハンドホール等から離れた所からセンサの作動を監視したり、多数のマンホールやハンドホール等に設置したセンサの作動を一箇所で監視するには、監視場所から各マンホールやハンドホールまで、別途、電気ケーブルの引き込み等が必要であるから、設置作業に手間が掛かる点で不利であった。一方、光ファイバを利用したセンサは各種開発されているものの、マンホールやハンドホール等の開放検知に適したものは存在しない。
なお、前記問題は、マンホール、ハンドホール等の蓋の開放検知に限定されず、例えば、クロージャや光成端箱等の蓋、建物内にて引き込まれた光ケーブルを管理する管理室への入室用の扉等についても、同様に、光線路の管理面から開放を開放を検知したい要求がある。
【０００４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、監視位置に対する監視対象物の変位を光ファイバを利用して効率良く検知できる安価な蓋開閉検知センサ、詳しくは、マンホール、ハンドホール、穴等の監視対象空間の入口の蓋の開放を光線路を利用して効率良く検知できる安価な蓋開閉検知センサを提供することを目的とする。
【０００５】
【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べくなされたものであり、請求項１記載の蓋開閉検知センサは、マンホール、ハンドホール、穴、建物内部等の監視対象空間の入口に設けられる蓋の開閉を検知する蓋開閉検知センサであって、前記監視対象空間内に、該監視対象空間に引き込まれた通信用の光ケーブルに組み立てられたクロージャと、該クロージャの外側に配置された光ファイバセンサとが設置され、前記監視対象空間の入口が前記監視位置とされ、前記蓋が前記監視対象物とされ、前記光ファイバセンサは、前記監視位置側あるいは前記監視対象物に設けられるセンサ本体と、このセンサ本体に変位可能に支持された検出片と、前記センサ本体に対する前記検出片の変位により駆動されて検知用光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える光ファイバ変形部とを備え、前記検出片は、監視位置側に設けられた部材および監視位置に位置された前記監視対象物の内、前記センサ本体に対向するものに対して当接あるいは連結されるようになっており、前記検知用光ファイバは、前記光ケーブルから分岐され該クロージャから外側へ引き出されて前記光ファイバセンサを経て前記クロージャに戻るループ状に配線され、前記クロージャと前記光ファイバセンサとの間において、保護ホース内に収納され、前記クロージャから前記光ファイバセンサに至る部分と、前記光ファイバセンサから前記クロージャに至る部分が共通の保護ホースに収納されていることを特徴とする。
この蓋開閉検知センサは、監視位置側、監視対象物側のいずれに設けても、監視対象物の変位を検出できる。すなわち、この光ファイバセンサは、監視位置側に設けた場合は、この監視位置から変位した監視対象物から変位力を受けることで検出片が変位され、監視対象物側に設けた場合は、監視位置からの監視対象物の変位に伴って光ファイバセンサも一体的に変位し、監視位置側の部材に対する光ファイバセンサの相対変位が検出片の変位力に変換されることで検出片が変位される。監視位置側の部材や監視対象物からの変位力の作用、あるいは、この変位力の解除等、いずれにしても、センサ本体に対する検出片の変位に連動して光ファイバ変形部が駆動されて、光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形が与えられる。すなわち、監視位置側の部材や監視対象物の検出片に対する接触や、押圧、引っ張り、離間等の変位力の作用で検出片が変位されれば、光ファイバ変形部が駆動され得る構成であり、光ファイバに曲げ変形等が与えられたことを検知することで、監視位置に対する監視対象物の変位が検知される。検出片の変位方向は、光ファイバに曲げ等の変形を与えるものと、曲げ変形を与える前の元の状態に光ファイバ変形部が復帰する方向とが存在することが好ましく、これにより、可逆的な構成となり、繰り返し利用が可能となる。監視対象物の変位前では、光ファイバ変形部から光ファイバへの変形力の作用は無い。
【０００６】
ところで、周知の通り、光ファイバへ光を入射すると、光ファイバ密度の僅かな不均一等により生じるレイリー散乱光、光ファイバ断線位置やコネクタ接続箇所からの反射光（フレネル反射光等）、並びに、光ファイバの伸び歪み等によって生じた散乱光（ブリルアン散乱光等）の後方散乱光等が戻り光として、入射端に戻ってくることが知られている。また、光ファイバの曲げ変形箇所や融着接続部等の接続点では、光損失が生じ、戻り光の強度が低下することも知られている。光パルス試験器は、光ファイバへの試験光の入射から、光パルス試験器での戻り光の受光までの時間（以下「戻り時間」）から、光ファイバの断線位置や光ファイバの歪み箇所等の位置（光パルス試験器からの距離）を把握することができる。
光ファイバに曲げ変形等が無い状態では、光ファイバ全長から光ファイバ固有のレイリー散乱光が戻り光として観測されるが、例えば、光ファイバの曲げによって損失が増大すると、曲げ変形箇所以後、光パルス試験器から遠い光ファイバからのレイリー散乱光の強度が、前記曲げ変形箇所を境にして急激に低下することから、光ファイバの曲げ変形発生を把握できる。また、戻り光強度が急低下する箇所、すなわち曲げ変形箇所の位置を戻り光の戻り時間から把握できる。
光ファイバの伸び歪みは、ブリルアン散乱光の観測により検出でき、また、ブリルアン散乱光の戻り時間から伸び歪みの生じた位置（光パルス試験器からの距離）の特定が可能である。
【０００７】
本発明の蓋開閉検知センサでは、光ファイバ変形部にて変形が与えられる光ファイバを光パルス試験器と接続して戻り光を観測することで、監視位置に対する監視対象物の相対的な変位の有無を監視できる。監視対象物が監視位置に位置し、光ファイバセンサにて光ファイバに変形が与えられていなければ、光ファイバの変形に起因する損失増大や入射光の散乱は無く、光ファイバの変形箇所から光パルス試験器への戻り光として、光ファイバ固有の微小な歪み等によって生じるレイリー散乱光の後方散乱光のみが観測される。監視対象物が監視位置に対して変位して押圧ブロックと受け部材との間に挟み込まれた光ファイバに変形が与えられれば、この変形箇所にて、光ファイバに損失増大や入射光の散乱が生じ（光ファイバの曲げでは損失の増大、光ファイバの伸び歪みではブリルアン散乱光が生じる）、前記損失増大による戻り強度の低下や散乱光の後方散乱光が光パルス試験器にて観測される。これにより、光パルス試験器にて、監視位置に対する監視対象物の相対的な変位を把握でき、監視位置や監視対象物から離れた所からでも、監視対象物の変位を効率良く監視できる。光ファイバセンサでは、光ファイバを破断させる必要は無い。また、この光ファイバセンサは、押圧ブロックを元の位置に戻すだけで再利用可能とすることが容易である。光ファイバも、変形前の状態に戻して光特性に影響が無ければ、再利用可能である。なお、歪みが与えられた光ファイバに試験光を入射した時に生じる後方散乱光の一つであるブリルアン散乱光の波長は、光ファイバに入射した試験光の波長からずれており、レイリー散乱光とは容易に区別できる。また、このブリルアン散乱光の入射光に対する周波数シフト量から、光ファイバの歪み量を把握することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の蓋開閉検知センサにおいて、前記光ファイバ変形部は、前記センサ本体に突出量可変に支持された前記検出片と、この検出片に前記センサ本体からの突出量を増大させる方向へ付勢力を作用させる付勢手段と、前記検出片と一体変位可能に連結された押圧ブロックと、前記付勢手段の付勢力によって前記検出片と一体的に変位された前記押圧ブロックとの間に光ファイバを挟み込むことで該光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える受け部材とを備えることを特徴とする。
この光ファイバセンサは、監視位置側に設けられた部材および前記監視対象物の内、前記センサ本体が設けられていない側に検出片を押圧して、センサ本体側に押し込まれた状態にセットされる。監視位置側に設けられた光ファイバセンサから離間方向への監視対象物の変位、または、監視対象物側に設けられた光ファイバセンサの該監視対象物と一体的な変位による監視位置側の部材に対する離間方向への変位が生じると、付勢手段の付勢力によりセンサ本体から検出片が押し出され、この検出片に一体的に押圧ブロックも変位して受け部材との間に光ファイバを挟み込み、光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える。付勢手段の付勢力に抗して検出片を元の位置に押し戻すと、受け部材と押圧ブロックとの間が離間され、これにより、監視対象物の変位を監視可能な状態に簡単に復帰できる。
【０００９】
この構成では、監視対象物を変位前の元の位置に戻さなくても、検出片を元の位置に簡単に復帰できる利点がある。
また、光ファイバの変形は、付勢手段の付勢力によりなされるので、例えば、光ファイバを破断させない程度の変形力を得ることが容易である。
この光ファイバセンサでは、検出片を元の位置に復帰させたときに、光ファイバも自身の弾性等により曲げ等の変形が解消される構成を基本とする（但し、光ファイバは、光損失が充分に小さい状態に戻れば良く、「変形が解消」とは、必ずしも、変形前の元の状態に復帰することを指すものでは無い）。変形が解消された光ファイバは、再利用可能である。
【００１０】
本発明の蓋開閉検知センサでは、光パルス試験器から光ケーブルを介して検知用光ファイバへ光が入射される。光ファイバセンサは、蓋が閉じられていれば、光ファイバ変形部が検知用光ファイバに変形を与えないようにセットされる。この状態では、検知用光ファイバの変形に起因する損失増大や入射光の散乱は無く、検知用光ファイバから光パルス試験器への戻り光として、検知用光ファイバ固有の微小な歪み等によって生じるレイリー散乱光の後方散乱光のみが検知用光ファイバの全長から観測される。光パルス試験器にて、検知用光ファイバの全長からのレイリー散乱光が異常な損失を生じること無く安定に観測されている状態では、蓋が閉じられていることを検知していることとなる。蓋が開放され、この蓋の移動に伴う検出片の移動によって光ファイバ変形部によって検知用光ファイバに変形が与えられれば、この変形箇所にて、検知用光ファイバに損失増大や入射光の散乱が生じ（光ファイバの曲げでは損失の増大、光ファイバの伸び歪みではブリルアン散乱光が生じる）、前記損失増大による戻り強度の低下や散乱光の後方散乱光が光パルス試験器にて観測される。これにより、光パルス試験器にて、蓋の開放を検知でき、監視対象空間から離れた所からでも、蓋の開放を監視できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の１実施の形態を、図１から図６を参照して説明する。
図１は本実施の形態の蓋開閉検知センサ１を示す光配線図、図２はハンドホール２内におけるクロージャ３および光ファイバセンサ４の設置状態を示す斜視図、図３はクロージャ３の内部構造を示す斜視図、図４は光ファイバセンサ４を示す斜視図である。
【００１２】
図１において、符号５は光パルス試験器（いわゆるＯＴＤＲ。図１中、光試験装置）、６は心線選択装置（図１中「ＳＷ」）、７ａ，７ｂ，７ｃは光ケーブルである。
光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃはいずれも管路布設されており、管路の途中に設けられた監視対象空間としてのハンドホール２内に設置されたクロージャ３を介して互いに接続されている。光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃはいずれも多心であり、各クロージャ３では、これら光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃ内蔵の光ファイバ８（光ファイバ心線や光コード等）同士が、融着接続部や光コネクタ等からなる光接続部９を介して接続されている。
本実施の形態においては、光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃの光ファイバ８同士の接続は、１対１接続を基本とするが、これに限定されず、例えば、光スプリッタを介して１本の光ファイバ８に対して別の光ファイバ８を複数本接続することも可能である。
【００１３】
心線選択装置６は、光パルス試験器５側の光ファイバ５ａを、光ケーブル７ａの複数本の光ファイバ８に対して選択的に接続する。光パルス試験器５は、光ファイバ５ａを介して、この光ファイバ５ａに接続された光ファイバ８に試験光を入射し、その戻り光を観測する。
光パルス試験器５は、光ケーブル７ａの光ファイバ８と、これに接続されている光ファイバ等からなる光線路全線から、入射光の戻り光を受光する。この戻り光の観測結果から、光損失増大箇所の光ファイバの曲げや融着接続部等の存在、フレネル反射光等の反射光の発生箇所の光ファイバの破断やコネクタ接続の存在を把握できる。また、戻り光の戻り時間から、損失増大箇所や反射光発生箇所の位置（光パルス試験器５からの距離）を把握できる。
【００１４】
図１および図２に示すように、監視対象空間としてのハンドホール２内では、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃから分岐してクロージャ３から外側へ引き出された検知用光ファイバ１０が、前記クロージャ３とともにハンドホール２内に設置された光ファイバセンサ４に引き込まれている。また、図１および図４に示すように、検知用光ファイバ１０は、光ファイバセンサ４内に引き込まれてループ状に配線される。光ファイバセンサ４は、ハンドホール２の上部の開口部２ａを塞ぐ蓋２ｂの開放を検知するものであり、蓋２ｂに隣接して設けられている。
【００１５】
図２は光パルス試験器５に最も近いハンドホール２内におけるクロージャ３や光ファイバセンサ４の設置状態、図３は、図２のクロージャ３の内部構造を示す。
図１および図３に示すように、検知用光ファイバ１０の一端は、前記クロージャ３内にて光パルス試験器５側の光ケーブル７ａの光ファイバ８と接続し、検知用光ファイバ１０の他端は、光パルス試験器５から遠い側の光ケーブル７ｂの光ファイバ８と接続され、この光ケーブル７ｂの光ファイバ８を介して、光パルス試験器５から遠い側の別の光ファイバセンサ４側の検知用光ファイバ１０と接続されている。光ケーブル７ａ、７ｂの光ファイバ８と検知用光ファイバ１０との間の光接続部１１（融着接続部、光コネクタ等）は、光ケーブル７ａ、７ｂの光ファイバ８同士の光接続部９とともに、クロージャ３内にて防水性を確保して収納されている。これにより、検知用光ファイバ１０が、光ケーブル７ａ、７ｂの光ファイバ８間に割り込ませるようにして接続される。
図２に示した光ファイバセンサ４の隣の光ファイバセンサ４（光パルス試験器５から遠い側の光ファイバセンサ４）についても同様であり、光ケーブル７ｂ、７ｃの光ファイバ８間に割り込ませるようにして接続された検知用光ファイバ１０を光ファイバセンサ４に引き込んで構成されている。
【００１６】
図１中示していないが、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…を介して光パルス試験器５と接続されている光線路の光ケーブル７ｃよりもさらに光パルス試験器５から遠い箇所にも、光ファイバセンサ４が接続されている。この光ファイバセンサ４の設置場所である監視対象空間としては、ハンドホール２に限定されず、管路途中の凹所やマンホール、管渠、建物下の空間、その他の各種掘削穴内等、各種構成が採用される。
光パルス試験器５から最も遠い光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０は、一端のみが光ケーブルの光ファイバに接続される。これにより、各光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０は、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…を介して（詳細には、これら光ケーブルの光ファイバを介して）前記光パルス試験器５に対して直列に接続される。
各検知用光ファイバ１０はクロージャ３にて光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…に対して適宜分岐接続すれば良い。このため、複数の光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０を光パルス試験器５と接続するための光線路を光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…に沿って別途布設する必要は無く、検知用光ファイバ１０を含む光ファイバセンサ４の設置作業性を向上できる。検知用光ファイバ１０を光パルス試験器５と接続するための光線路の別途布設が無いことは、管路等での光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の布設作業に影響したり、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の心数（太さ）に制限を生じるといった不都合も回避できる点で有利である。また、【発明が解決しようとする課題】に記載のように、別途電気ケーブルの布設等を要するセンサに比べても施工面、コスト面で有利であることは言うまでも無い。
【００１７】
検知用光ファイバ１０は、単心光ファイバで良く、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の光ファイバ８の内、検知用光ファイバ１０との接続に割り当てる光ファイバ８（説明の便宜上、符号８ａを付す）も、１本の単心光ファイバであれば良い。このため、検知用光ファイバ１０との接続に割り当てる光ファイバ８を確保するために光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の心数を大幅に増大する等の必要は無く、例えば、通信回線として使用しない空きの光ファイバ８を検知用光ファイバ１０との接続に割り当てれば足りる。
【００１８】
図３に示すように、光接続部９、１１は、クロージャ３内に上下に多段に設置されたトレー３ａの内、比較的上部のトレー３ａ上に支持されている。下段のトレー３ａには、浸水検知センサ３ｂが設置されている。この浸水検知センサ３ｂは、図３中詳細な構成を図示しないが、クロージャ３内の浸水に対応して、光ファイバ８（説明の便宜上、以下、符号８ｂを付す）に曲げ変形を与えるものであり、各種構成が採用可能である。例えば、浸水によって浮上する浮きの浮力を利用して光ファイバ８ｂに曲げ変形を与えるものや、吸湿膨潤材の吸水膨張を利用して光ファイバ８ｂに曲げ変形を与えるもの等が採用可能である。
【００１９】
浸水検知センサ３ｂに引き込まれた光ファイバ８ｂは、各クロージャ３内にて互いに接続され、光パルス試験器５に対して直列になっている。これら浸水検知センサ３ｂが接続されているクロージャ内部浸水監視用の光線路を構成する光ファイバ８ｂは単心で良く、この光線路に対する光パルス試験器５からの入射光の戻り光を観測することで、各クロージャ３の内部の浸水の有無を監視できる。すなわち、クロージャ３内の浸水が無い状態では、いずれの浸水検知センサ３ｂでも光ファイバ８ｂの曲げ変形は無く、光パルス試験器５では、浸水検知センサ３ｂにおける光ファイバ８ｂの曲げ変形に伴う損失増大は観測されない。しかし、クロージャ３内の浸水によって、浸水検知センサ３ｂに引き込まれている光ファイバ８ｂに曲げ変形が与えられると、光パルス試験器５にて損失増大が観測される。戻り光の戻り時間から損失増大箇所の位置（光パルス試験器５からの距離）を把握できるから、これにより、浸水が生じたクロージャ３を特定できる。
なお、浸水検知センサ３ｂの設置位置は、トレー３ａ上に限定されず、適宜選択可能である。但し、クロージャ３内の浸水を迅速に検知する必要から、設置位置は、クロージャ３下部であることが好ましい。
【００２０】
図４および図５に示すように、光ファイバセンサ４は、受け部材４ａと、この受け部材４ａに突出量可変に支持された前記検出片４ｂ（検出ブロック）と、この検出片４ｂに前記受け部材４ａからの突出量（図４、図５中上方への変位量）を増大させる方向へ付勢力を作用させる付勢手段４ｃと、前記検出片４ｂと一体変位可能に連結された押圧ブロック４ｄとを備えて構成されている。
受け部材４ａは、この光ファイバセンサ４外側を覆うカバー４ｅに設けられた図示しない支持材により、定位置に支持されており、ハンドホール２の開口部２ａに対して不動のセンサ本体としても機能する。カバー４ｅはハンドホール開口部２ａ近傍に固定されている。検出片４ｂと押圧ブロック４ｄとは受け部材４ａの両側に対向配置されており、両者間は、受け部材４ａを貫通して設けられた連結ロッド４ｆにより一体的に連結されている。連結ロッド４ｆは、受け部材４ａをガイドとしてスライド移動自在であり、検出片４ｂと押圧ブロック４ｄとの間のクリアランスに対応する距離の範囲で、検出片４ｂの受け部材４ａからの突出寸法が可変になっている（図４は蓋２ｂを開放した状態を示す。ハンドホール開口部２ａを蓋２ｂで塞いだ状態を図６に示す）。
なお、図４および図６中、蓋２ｂは、光ファイバセンサ４に対応する部分のみ記載しており、実際には、ハンドホール開口部２ａ全体を塞ぐ、円盤状等であることが普通である。
【００２１】
図４および図５に示すコイルスプリングである付勢手段４ｃは、カバー４ｅに設けられた図示しない支持材により支持された支圧片４ｇに反力をとって押圧ブロック４ｄを受け部材４ａに向けて付勢する。図６に示すように、ハンドホール開口部２ａを蓋２ｂで塞ぐと、検出片４ｂは、蓋２ｂにより押圧されて受け部材４ａ方向（図６中下方）に押し込まれるとともに、これに伴って変位した押圧ブロック４ｄと支圧片４ｇとの間にて押し縮められた付勢手段４ｃの付勢力によって、蓋２ｂに押圧される。図４に示すように、所定の監視位置であるハンドホール開口部２ａから監視対象物である蓋２ｂを取り外すと（上方へ取り外す）、付勢手段４ｃの付勢力で検出片４ｂおよび押圧ブロック４ｄが一体的に移動され（図４では上方への押し上げ）、その結果、押圧ブロック４ｄと受け部材４ａとの間に配線されている検知用光ファイバ１０が押圧ブロック４ｄに押圧されるようにして受け部材４ａとの間に挟み込まれる。検知用光ファイバ１０は、曲げ等の変形が与えられやすい例えば光ファイバ心線や光コード等であり、受け部材４ａ側の凹所４ｈと、押圧ブロック４ｄから突設された突部４ｉとの間に挟み込まれることで、曲げ変形が与えられる。これにより、検知用光ファイバ１０は光損失が非常に大きい状態となる。受け部材４ａおよび押圧ブロック４ｄは、光ファイバ変形部４ｊを構成する。
【００２２】
但し、この曲げ変形は、検知用光ファイバ１０が折れて破断しない程度のものであり、押圧ブロック４ｄを受け部材４ａから離間させれば、検知用光ファイバ１０の曲げ変形が解消されて、元の状態に戻るようにすることが好ましい。付勢手段４ｃの一定の付勢力で付勢することで、検出用光ファイバ１０を変形する構成では、付勢手段４ｃの付勢力を調整しておけば、検知用光ファイバ１０を破断しない程度の付勢力が安定に得られる。これにより、ハンドホール開口部２ａから取り外した蓋２ｂをハンドホール開口部２ａに設置し直すと、図６に示すように、検出片４ｂ並びに押圧ブロック４ｄが付勢手段４ｃの付勢力に抗して元の位置に戻り、元の状態が復元され、検知用光ファイバ１０も、光損失が小さい元の状態に戻る。
【００２３】
カバー４ｅ内には、当該光ファイバ変形部４ｊに引き込んだ検知用光ファイバ１０の余長をも湾曲収納し、この検知用光ファイバ１０の前記光ファイバ変形部４ｊに引き込んだ箇所以外に曲げ変形が与えられることを防止している。また、クロージャ３と光ファイバ変形部４ｊとの間においては、検知用光ファイバ１０を保護ホース１２内に収納して、曲げ変形や浸水から保護している。クロージャ３並びに光ファイバ変形部４ｊにも防水性が確保されており、これらクロージャ３や光ファイバ変形部４ｊの前記保護ホース１２が導入されている口元も防水継手１３等により、防水性が確保される。
浸水検知部４ｃ並びに光ファイバ変形部４ｊは、単純構成であるから、低コスト化、小型化が容易である。
なお、光ファイバ変形部の機構としては、前述に限定されず、各種変更が可能であることは言うまでも無い。
また、ハンドホール２以外、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…に連続する光線路が引き込まれた例えばマンホールや、無人局等においても同様に、マンホール入口の蓋や、無人局入口の扉等に検出片４ｂ（詳細には、検出片４ｂに突設されている突片４ｐ）を当接させるようにして、光ファイバセンサ４を設置する。
【００２４】
この蓋開閉検知センサ１によれば、各光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０が接続されている光線路に対する光パルス試験器５からの入射光の戻り光を観測し、光ファイバ変形部４ｊによる光ファイバ８の曲げ変形に伴う損失増大を検出することで、ハンドホール２等の監視対象空間入口の蓋（無人局の扉等を含む）の開放を検知できる。すなわち、監視対象空間入口の蓋の開放が無い状態では、いずれの光ファイバセンサ４の光ファイバ変形部４ｊでも検知用光ファイバ１０の曲げ変形は無く、光パルス試験器５では、光ファイバ変形部４ｊによる光ファイバ８の曲げ変形に伴う損失増大は観測されない。しかし、監視対象空間入口の蓋の開放によって、光ファイバ変形部４ｊに引き込まれている検知用光ファイバ１０に曲げ変形が与えられると、光パルス試験器５にて損失増大が観測される。戻り光の戻り時間から損失増大箇所の位置（光パルス試験器５からの距離）を把握できるから、これにより、蓋が開放された監視対象空間を特定できる。
開放検知は、実際の蓋２ｂの開放とほぼ同時になされるから、蓋開放検知後、特定された監視対象空間へ担当者が確認に急行することで、蓋開放の原因等を迅速に把握できる。また、ハンドホール２やマンホール等の監視対象空間内への不法侵入等も迅速に発見できる。
【００２５】
心線選択装置６（図１参照）における光ファイバ５ａ、８間の切替接続と、光パルス試験器５から光ファイバ５ａ、８への入射光並びに戻り光の観測とは、随時、連続的になされることが好ましく、これにより、クロージャ内部浸水検知用の浸水検知センサ３ｂが複数接続されている光線路や、光ファイバセンサ４の検知用光ファイバ１０が接続されている光線路について、光ファイバ８、１０の曲げに伴う損失増大が随時監視されるから、実質的に、クロージャ３内や監視対象空間内の浸水の常時監視や、蓋２ｂ開放の常時監視を実現できる。
【００２６】
光パルス試験器５に接続された各光線路は、正常時には観測されない筈の箇所から損失増大や反射光が観測されたり、逆に、正常時に観測されるべき損失増大や後方散乱光や反射光が観測されなくなると、異常を検出したことになる。異常箇所は、光パルス試験器５への戻り光の戻り時間から、その場所（光パルス試験器５からの距離）を具体的に把握できるから、メンテナンスに有利である。
【００２７】
本実施の形態の蓋開閉検知センサ１によれば、ハンドホール２等の監視対象空間入口の蓋開放検知用の光線路について、光パルス試験器５からの入射光の戻り光を観測するだけで、光ファイバセンサ４を設置した監視対象空間入口の蓋の開放の有無を効率良く監視できる。また、光ファイバ変形部４ｊは、検出片４ｂを受け部材４ａ側に押し込むだけで、元の開放検知可能な状態に簡単に復帰させることができ、しかも、検知用光ファイバ１０もそのまま再使用可能とすることができる、可逆性のある構造であり、繰り返し使用できるから、一度の使用で無駄にならず、低コスト化できる利点がある。
【００２８】
ハンドホール２内でのクロージャ３作業やメンテナンス時では、図５に示すように、蓋２ｂを開放した後、検出片４ｂを押し込むことで、光ファイバ変形部４ｊにより検知用光ファイバ１０に変形が与えられないようにしておく。これにより、該当ハンドホール２での蓋２ｂ開放の異常が検知されないとともに、このハンドホール２よりも光パルス試験器５から遠い側の監視対象空間の光ファイバセンサ４についても、蓋開放監視を継続することができる。
なお、光ファイバセンサ４には、検出片４ｂや押圧ブロック４ｄ等を離脱可能にロックして、検出片４ｂの押し込み状態を維持するロック機構４ｋ（ロック片）を設けることがより好ましいことは言うまでも無い。
この蓋開閉検知センサ１による監視対象領域入口の蓋開放監視は、光パルス試験器５での戻り光の観測結果を把握するだけで良いので、監視対象空間としてのハンドホール２等から離れた安全な所から効率良く行うことができ、例えば、地下埋設水道管の破裂等による蓋の開放のように、危険が伴う場合であっても、これに巻き込まれるような心配が無い。
【００２９】
ハンドホール２等の監視対象空間の蓋開放検知用の光線路は、光ファイバ８ａ、１０を直列に接続するだけで構成できる。また、光ファイバ８ａ、１０は単心でも充分に機能する。これにより、全体を単純構成とすることができるので、蓋開閉検知センサ全体の構築が容易になり、また、クロージャ３等にあっては、融着接続部等の光接続部数や余長処理量等が大幅に増大することは無いため、小型化が図れる。本実施の形態では、浸水検知センサ３ｂが複数接続されている光線路も単心で良く、ハンドホール２等の監視対象空間の浸水検知用の光線路と合わせて、浸水や蓋開放検知関連の光ファイバは２心あれば足り、クロージャ３や心線選択装置６の大型化の必要は無い。
【００３０】
また、光ファイバセンサ４は、クロージャ３から外側へ引き出された検知用光ファイバ１０を引き込むことで構成されるので、監視対象空間内にてクロージャ３近傍に配置することが容易である。しかも、監視対象空間内における検知用光ファイバ１０の引き回しによって、光ファイバセンサ４の設置位置は自由に調整できるから、監視対象空間内の蓋開放検知に適した箇所（蓋の取付位置、サイズ、開閉機構等は多様に変化する）へ設置することが容易である。さらに、検知用光ファイバ１０を延長すれば、クロージャ３から離れた所への光ファイバセンサ４の設置も可能である。
【００３１】
図７は、ヒンジ１４を中心とした回転により開閉される蓋１４ａの開放検知に適用される蓋開閉検知センサを示す。この蓋開閉検知センサを構成する光ファイバセンサ４は、蓋１４ａ側に設けられており、ハンドホール開口部２ａからの蓋１４ａの回転開放に伴い、ハンドホール開口部２ａ側の部材２ｃ（当接部材）から検出片４ｂが離間すると、付勢手段４ｃの作用で検出片４ｂの突出量が増大する。ここで、光ファイバ変形部４ｊにて付勢手段４ｃの付勢力によって検知用光ファイバ１０が押圧ブロック４ｄと受け部材４ａとの間に挟み込まれ、曲げ変形が与えられるから、これにより、検知用光ファイバ１０への入射光の戻り光を観測することで蓋２ｂの開放が検知されるようになっている。検知用光ファイバ１０には、蓋１４ａの回転に追従変形可能な余長を確保しておく。
このように、光ファイバセンサ４は、蓋１４ａ側に設けても、蓋１４ａの開放検知に機能する。
また、開放された蓋１４ａを元に戻し、ハンドホール開口部２ａを塞ぐと、検出片４ｂが部材２ｃに乗り上げることで付勢手段４ｃの付勢力に抗して、蓋１４ａ側へ押し込まれ、光ファイバ変形部４ｊでは、受け部材４ａから押圧ブロック４ｄが離間される。受け部材４ａは、蓋１４ａ側の支持材４ｍによって支持されているので、検出片４ｂや押圧ブロック４ｄが変位しても移動しない。
【００３２】
なお、光ファイバ変形部としては、検知用光ファイバ１０に曲げ変形を与えるものに限定されず、検知用光ファイバ１０に伸び歪みを与える構成も採用可能である。例えば、図４の光ファイバ変形部４ｊにて検知用光ファイバ１０の曲げ変形箇所の両側を引留具により固定しておくと、光ファイバ変形部４ｊによって検知用光ファイバ１０に曲げ変形が与えられると同時に、両引留具間にて検知用光ファイバ１０に伸び歪みが与えられるようにすることも可能である。検知用光ファイバ１０の伸び歪み発生は、光パルス試験器でのブリルアン散乱光の観測によって検出できる。但し、光パルス試験器としては、ブリルアン散乱光の後方散乱光を観測可能ないわゆるＢＯＴＤＲを採用する。この場合、クロージャ内に設置される蓋開閉検知センサも光ファイバに伸び歪みを与えるものに変更するか、あるいは、曲げ変形を与える構成の蓋開閉検知センサを採用して、ＢＯＴＤＲとは別に用意したＯＴＤＲに光ファイバを接続する。
【００３３】
前記実施の形態では、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の一部の光ファイバ８を監視対象空間入口の蓋開閉検知用の光線路として利用した構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…とは別の光ケーブルを監視対象空間の蓋開放検知用の光線路として布設する構成も採用可能である。この場合も、蓋開放検知専用の光ケーブルを、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…間を接続するクロージャ内に引き込み、クロージャから検知用光ファイバを引き出す構成を採用することが、省スペース化、低コスト化の点で有利である。
クロージャから引き出した検知用光ファイバは、複数の光ファイバセンサに引き込むようにしても良い。光ファイバセンサ間では、検知用光ファイバの余長を確保して、光パルス試験器での戻り光の観測結果から、各光ファイバセンサの位置を区別できるようにすることがより好ましい。
【００３４】
光ファイバセンサの光ファイバ変形部の構成としては、付勢手段の付勢力を利用して光ファイバに曲げ等の変形を与える構成に限定されず、各種構成が採用可能である。但し、光パルス試験器による試験のサイクル（試験光の入射間隔）に対応して検知用光ファイバの変形が発見され得るようにするため、監視対象物監視対象物の変位を検知したならば、暫くの時間、光ファイバに変形を与えた状態が維持される構成であることが好ましい。例えば、受け部材との間に挟み込んだ光ファイバに変形を与えた押圧ブロックが、係合爪等を利用したロック機構により、受け部材に対して離間しないようにロックされる構成等も採用可能である。また、光ファイバ変形部としては、検出片のセンサ本体側への押し込み時に、光ファイバに変形を与える構成も採用可能である。
【００３５】
本発明に係る光ファイバセンサは、ハンドホールやマンホール等の蓋の開放検知や、無人局の建物の扉の開放検知、ビル等の建物内の光ケーブル管理室等の扉の開放検知以外にも、例えば、クロージャや光成端箱、光配線盤等の光設備そのものの蓋や扉（本発明では蓋に含まれる）等の開放検知に利用でき、各種監視対象領域入口の蓋の開放検知に幅広く利用できる。各種監視対象領域入口の蓋の開放検知以外にも、例えば、光線路の管理には関係の無い建物内の部屋入口の扉開放検知等にも幅広く利用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバセンサによれば、監視位置側、監視対象物側のいずれの側に設置しても、監視位置に対する監視対象物の変位が存在すれば、検出片とセンサ本体との間に変位が生じ、これにより、光ファイバ変形部が駆動されて、光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与えるので、光ファイバへの入射光の戻り光の観測結果から、この光ファイバの変形を簡単に検知でき、監視位置に監視対象物が位置しているかどうか、監視位置に対して監視対象物が変位しているかどうかを簡単に把握することができるといった優れた効果を奏する。
【００３７】
請求項２記載の光ファイバセンサによれば、監視位置側に設けられた光ファイバセンサに対する監視対象物の離間方向の変位、または、監視対象物側に設けられた光ファイバセンサの前記監視対象物と一体的な変位による設置位置側の部材に対する離間方向への変位が生じたときに、付勢手段の付勢力によりセンサ本体から検出片が押し出され、この検出片に一体的に押圧ブロックも変位して受け部材との間に光ファイバを挟み込み、光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与えるようになっているので、付勢手段の付勢力により、光ファイバに確実に変形を与えることができ、監視位置からの監視対象物の変位を確実に検知できる。また、この構成では、監視対象物を変位前の元の位置に戻さなくても、付勢手段の付勢力に抗して検出片をセンサ本体側に押し込めば、検出片や押圧ブロックを元の位置に簡単に復帰でき、これにより再利用が可能となり、低コスト化できる利点がある。付勢手段の付勢力により光ファイバを変形させる構成から、付勢手段の付勢力の調整のみで、光ファイバを破断しない程度に変形させることも容易となり、これにより、光ファイバも再利用可能とすることができる。光ファイバも再利用可能となれば、光ファイバセンサを再利用する場合に、光ファイバ変形部への光ファイバのセット作業を省略できるから、光ファイバセンサの組立作業性が向上するといった優れた効果を奏する。
【００３８】
請求項３記載の蓋開閉検知センサでは、光ファイバセンサに引き込まれた検知用光ファイバには、光パルス試験器から光ケーブルを介して光が入射されるようになっており、これにより、監視位置から離れた安全な所から、監視対象空間入口に対する蓋の開閉を把握することができる。検知用光ファイバへの光パルス試験器からの入射光の戻り光の監視により、蓋が開放されれば、これを即座に検知することができ、迅速に対処できる。しかも、光ケーブルを介して接続された複数の光ファイバセンサを光パルス試験器にて同時監視することが可能であるから、監視対象領域の管理を効率化できるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施の形態の蓋開閉検知センサの全体構成を示す光配線図である。
【図２】 監視対象領域としてのハンドホール内におけるクロージャおよび光ファイバセンサの設置状態を示す斜視図である。
【図３】 図２のクロージャを示す斜視図である。
【図４】 図２の光ファイバセンサの構造を示す斜視図である。
【図５】 図４の光ファイバセンサのリセット操作を示す斜視図である。
【図６】 図４の光ファイバセンサを示す図であって、ハンドホール開口部に蓋を設置して塞いだ状態を示す斜視図である。
【図７】 ヒンジによる回転でハンドホール開口部を開閉する構成の蓋側に光ファイバセンサを設置した構成例を示す正面図である。
【符号の説明】
１…蓋開閉検知センサ、２…監視対象空間（ハンドホール）、２ａ…監視位置，監視対象空間の入口、２ｂ…監視対象物，蓋、２ｃ…監視位置側の部材、３…クロージャ、４…光ファイバセンサ、４ａ…センサ本体（受け部材）、４ｂ…検出片（検出ブロック）、４ｃ…付勢手段、４ｄ…押圧ブロック、４ｊ…光ファイバ変形部、４ｐ…検出片（突片）、７ａ，７ｂ，７ｃ…光ケーブル、１０…検知用光ファイバ、１４ａ…監視対象物，蓋。
Claims (2)
- マンホール、ハンドホール（２）、穴、建物内部等の監視対象空間の入口（２ａ）に設けられる蓋（２ｂ、１４ａ）の開閉を検知する蓋開閉検知センサであって、
前記監視対象空間内に、該監視対象空間に引き込まれた通信用の光ケーブル（７ａ、７ｂ、７ｃ）に組み立てられたクロージャ（３）と、該クロージャの外側に配置された光ファイバセンサ（４）とが設置され、
前記監視対象空間の入口が前記監視位置とされ、前記蓋が前記監視対象物とされ、
前記光ファイバセンサは、前記監視位置側あるいは前記監視対象物に設けられるセンサ本体（４ａ）と、このセンサ本体に変位可能に支持された検出片（４ｂ）と、前記センサ本体に対する前記検出片の変位により駆動されて検知用光ファイバ（１０）に曲げや伸び歪み等の変形を与える光ファイバ変形部（４ｊ）とを備え、
前記検出片は、監視位置側に設けられた部材（２ｃ）および監視位置に位置された前記監視対象物の内、前記センサ本体に対向するものに対して当接あるいは連結されるようになっており、
前記検知用光ファイバは、前記光ケーブルから分岐され該クロージャから外側へ引き出されて前記光ファイバセンサを経て前記クロージャに戻るループ状に配線され、前記クロージャと前記光ファイバセンサとの間において、保護ホース（１２）内に収納され、
前記クロージャから前記光ファイバセンサに至る部分と、前記光ファイバセンサから前記クロージャに至る部分が共通の保護ホースに収納されていることを特徴とする蓋開閉検知センサ（１）。 - 前記光ファイバ変形部は、前記センサ本体に突出量可変に支持された前記検出片と、この検出片に前記センサ本体からの突出量を増大させる方向へ付勢力を作用させる付勢手段（４ｃ）と、前記検出片と一体変位可能に連結された押圧ブロック（４ｄ）と、前記付勢手段の付勢力によって前記検出片と一体的に変位された前記押圧ブロックとの間に光ファイバを挟み込むことで該光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える受け部材（４ａ）とを備えることを特徴とする請求項１記載の蓋開閉検知センサ。
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