JP4303188B2 - 光ファイバケーブルの浸水検知システムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバケーブルの保守に関し、特には、光ファイバケーブルに設けられた接続部を収容したクロージャ内への浸水の有無を監視するための光ファイバケーブルの浸水検知システムおよび方法に関する。

従来、通信ケーブルのうち、光ファイバケーブルの浸水監視方法としては、一般に光ファイバケーブル試験システム等により浸水等を監視している（非特許文献１参照）。

また、光ファイバケーブルの接続部等が収容されたクロージャ内が浸水状態であるか否かを確認する手段として、光ファイバケーブルを構成する光ファイバ心線に、水没により光心線を屈曲させて光損失が増加するモジュール（浸水検知モジュール）を各クロージャ内に取り付けておき、光ファイバケーブル一端に設置された光パルス試験機を用い、その波形の変化により浸水有無の判断を行っている（特許文献１参照）。

図３に示すのは、従来技術による光ファイバケーブルの浸水監視システムによる浸水監視方法を説明するための説明図である。光パルス試験機１２５は、光ファイバケーブルの接続部１００〜１０４のそれぞれに配置された浸水検知モジュール１１０に対して、試験用光パルスＰを送出している。

試験用光パルスＰは、光パルス試験機１２５に接続された心線１２０〜１２３にそれぞれ入光している。浸水検知モジュール１１０はこれらの心線１２０〜１２３の全てに対して配置されている。こうした配置により接続部１００〜１０４のそれぞれの浸水を監視している。
西村憲一・白川英俊編著、「やさしい光ファイバ通信」、電気通信協会出版、平成１３年２月２０日改定３版２刷、第１８８頁〜第１９０頁 特開平５−９９７８３号公報

しかしながら、従来の浸水検知方法では、光パルス試験機のダイナミックレンジや距離分解能との関係から、監視する光ファイバケーブルの総延長距離が長い場合や、あるいは光ファイバケーブル自身に損失を有する場合、また浸水検知モジュール相互間の距離が短い場合には、浸水の有無や位置の判断が難しかった。

また、浸水を検知するための心線が、例えば、光ファイバケーブルの断線等を原因とした、浸水検知モジュールの動作に起因するもの以外の要因で損失が発生した場合において、浸水を検知する心線からの光パルス波形からは、この損失の原因が浸水検知モジュールによる損失なのか否かの判断ができないので、浸水検知モジュールの動作による浸水検知による損失だけを明確にしなければならなかった。

このような課題に鑑み、本発明は、浸水検知モジュール取付ファイバと未取付ファイバの光損失の変動値を比較することで、光区間損失の変動が水没による浸水検知モジュール動作によるものなのか否かを明確に判断することができ、また、光区間損失の変動のみで浸水の有無を判断することにより、光パルス試験機のダイナミックレンジや距離分解能、波形解読といった光パルス試験機のダイナミックレンジや距離分解能、波形解読といった光パルス試験機固有の特徴に依存する必要がなくなり、瞬時に確実に浸水の有無を判断することができ、さらに、浸水検知モジュールの設定位置を連続する箇所で異なる心線番号に設定することにより、各々の区間長を長延化でき、光パルス試験機による浸水検知モジュールの動作位置の特定精度を高めることが可能な、光ファイバケーブルの浸水検知システムおよび方法を提供することを目的としている。

請求項１に記載の本発明は、複数の心線を有する光ファイバケーブルの中途に配置された接続ボックス内に生じる光損失を監視し検知するための光ファイバケーブルの浸水検知システムにおいて、前記光ファイバケーブルの端部から送入する試験光を発生させるための試験光発生手段と、前記光ファイバケーブルの前記端部に対向する反対側端部から送出する前記試験光を受光して光損失量を測定するための光パワー測定手段と、前記接続ボックス内の前記光ファイバケーブルの心線のうちのいずれか１本に装着され、該心線の光損失を増加させることにより浸水を検知したことを表す浸水検知モジュールと、前記浸水検知モジュールが装着された心線と前記浸水検知モジュールが装着されない心線のそれぞれの光損失量同士の差分の変動を監視するための監視手段と、を備え、隣接する接続ボックス間では、前記浸水検知モジュールが装着された心線が異なる。

また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記光パワー測定手段は、前記光ケーブルに光パルス試験を実施するための光パルス試験手段へ前記光損失量の増加が測定されたことを通知するための通知手段を有し、前記通知に基づいて前記光パルス試験手段が前記光パルス試験を実施することにより前記光損失が増加した位置の把握が可能である。

また、請求項３に記載の本発明は、請求項２において、前記光パルス試験手段は、前記光パルス試験によって把握した前記光損失の増加した位置を外部に通知するための通信手段を備える。

また、請求項４に記載の本発明は、請求項２または３のいずれかにおいて、前記浸水検知モジュールは、複数で配置される場合に隣接する間隔が前記光パルス試験手段の距離分解能以上の間隔で配置されている。

また、請求項５に記載の本発明は、複数の心線を有する光ファイバケーブルの中途に配置された接続ボックス内に生じる光損失を監視し検知するための光ファイバケーブルの浸水検知方法において、試験光発生手段により、前記光ファイバケーブルの端部から送入する試験光を発生させるステップと、光パワー測定手段により、前記光ファイバケーブルの前記端部に対向する反対側端部から送出する前記試験光を受光して光損失量を測定するステップと、前記接続ボックス内の前記光ファイバケーブルの心線のうちのいずれか１本に装着された浸水検知モジュールにより、該心線の光損失を増加させることにより浸水を検知したことを表すステップと、監視手段により、前記浸水検知モジュールが装着された心線と前記浸水検知モジュールが装着されない心線のそれぞれの光損失量同士の差分の変動を監視するステップと、を有し、隣接する接続ボックス間では、前記浸水検知モジュールが装着された心線が異なる。

また、請求項６に記載の本発明は、請求項５において、前記光パワー測定手段は、前記光ケーブルに光パルス試験を実施するための光パルス試験手段へ前記光損失量の増加が測定されたことを通知するための通知手段を有し、前記通知に基づいて前記光パルス試験手段が前記光パルス試験を実施することにより前記光損失が増加した位置の把握が可能である。

また、請求項７に記載の本発明は、請求項６において、前記光パルス試験手段は、前記光パルス試験によって把握した前記光損失の増加した位置を外部に通知するための通信手段を備える。

また、請求項８に記載の本発明は、請求項６または７のいずれかにおいて、前記浸水検知モジュールは、複数で配置される場合に隣接する間隔が前記光パルス試験手段の距離分解能以上の間隔で配置されている。

本発明によれば、浸水検知モジュール取付ファイバと未取付ファイバの光損失の変動値を比較することで、光区間損失の変動が水没による浸水検知モジュール動作によるものなのか否かを明確に判断することができ、また、光区間損失の変動のみで浸水の有無を判断することにより、光パルス試験機のダイナミックレンジや距離分解能、波形解読といった光パルス試験機のダイナミックレンジや距離分解能、波形解読といった光パルス試験機固有の特徴に依存する必要がなくなり、瞬時に確実に浸水の有無を判断することができ、さらに、浸水検知モジュールの設定位置を連続する箇所で異なる心線番号に設定することにより、各々の区間長を長延化でき、光パルス試験機による浸水検知モジュールの動作位置の特定精度を高めることが可能な、光ファイバケーブルの浸水検知システムおよび方法を提供することができる。

図１には、本発明の光ファイバケーブルの浸水検知システムおよび方法の実施の形態に係る、全体構成を説明するための構成図を示す。

この図１には浸水検知システム２が示され、この浸水検知システム２には、光ファイバケーブルへの浸水を検知するためのセンサである浸水検知モジュール１と、この浸水検知モジュール１が内部に配置された接続ボックス（クロージャ）１０と、浸水検知モジュール１が配置された浸水検知用心線Ｆａと、および浸水検知モジュール１が配置されない浸水検知用心線Ｆｂと、浸水検知用心線Ｆａと浸水検知用心線Ｆｂが接続される送端３および受端４と、浸水検知に用いる試験用光パルスＰを発生させて光パルス試験を行うための光パルス試験機５と、一定量の光を発生させるための光源７と、光パルス試験機５と光源７とのそれぞれからの出力光を選択して浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂに送るためのセレクタ６と、受端４で受けた浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂからの光の強度を測定するための光パワーメータ８と、浸水検知システム２の全体の動作を制御するためのＰＣ９とが含まれている。なお、ＰＣ９は図示しない外部の通信回線や、あるいは光ファイバケーブル網の保守拠点と接続されている。

この図１を参照して、本発明の実施の形態においては、光ファイバケーブル内に予め光ファイバ浸水検知用の心線を２本用意する。この２本の心線は、図１に示した浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂである。この２本の浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂのうち、浸水検知用心線Ｆａには浸水検知モジュール１が装着されている。

この浸水検知モジュール１とは、接続ボックス１０の内部への浸水を検知した場合に、２ｄＢ程度の光パワーの損失が発生するモジュールである。この浸水による２ｄＢ程度の光パワーの損失分を光パワーメータ８で検出することにより、接続ボックス１０の内部に浸水したことを検知し得る。

また、一方の浸水検知用心線Ｆｂには浸水検知モジュール１は装着されていない。すなわち、接続ボックス１０の内部には浸水検知用心線ＦａとＦｂの２本の心線が配置され、一方の浸水検知用心線Ｆａにのみ浸水検知モジュール１が装着されている構成を備えている。

浸水検知システム２の送端３は、浸水検知用心線Ｆａおよび浸水検知用心線Ｆｂの両者に対して常時に一定量の光を入射している。浸水検知用心線Ｆａおよび浸水検知用心線Ｆｂのそれぞれに入射した光は、そのまま２本の浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂの中を透過し、受端４に入射する。受端４に入射した光は光パワーメータ８に入射し、浸水検知用心線Ｆａからの受光レベルをＰａとし、また浸水検知用心線Ｆｂからの受光レベルをＰｂとして、各々の受光レベルを連続監視する。

ここで、連続監視開始時の受光レベルを、浸水検知モジュール１が装着された浸水検知用心線Ｆａの受光レベルをＰａ（０）とし、浸水検知モジュール１が装着されていない浸水検知用心線Ｆｂの受光レベルをＰｂ（０）とする。また、受光レベルの連続監視の経過時間がＴ時間後の浸水検知用心線Ｆａの受光レベルをＰａ（ｔ）とし、一方、浸水検知用心線ＦｂのＴ時間後の受光レベルをＰｂ（ｔ）とする。これらの時間と受光レベルとの関係から変動量を求める式は以下のように、
（式１）・・・浸水検知用心線Ｆａの変動量Ｌａ（ｔ）＝Ｐａ（ｔ）−Ｐａ（０）
（式２）・・・浸水検知用心線Ｆｂの変動量Ｌｂ（ｔ）＝Ｐｂ（ｔ）−Ｐｂ（０）
となる。

このような（式１）と（式２）の結果から浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂの状態を把握することにより、接続ボックス１０の内部への浸水の有無を検知する。

上記（式１）と（式２）のそれぞれの結果について、Ｌａ（ｔ）とＬｂ（ｔ）の値が共に変動量なしの場合、接続ボックス１０内は異常無と判断する。また、Ｌａ（ｔ）の値が変動量で２ｂＢ以上認められ、かつＬｂ（ｔ）の値に変動量が無い場合は、接続ボックス１０内に浸水があったと判定する。さらに、Ｌａ（ｔ）とＬｂ（ｔ）の値が共に変動した場合は、浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂの光損失増加があったと判断する。

なお、接続ボックス１０の内部に浸水があったと判断されると、光パワーメータ８に接続されたＰＣ９を経由し、光パルス試験機５を制御して浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂに対して光パルス試験を実施し、その結果をＰＣ９で再び収集して、接続された保守拠点等へ通信回線等を介して転送する。

また、浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂの光損失増加があったと判断されると、光パワーメータ８に接続されたＰＣ９を経由し、浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂに対して光パルス試験機５を制御して光パルス試験を実行し、その結果をＰＣ９で再び収集して、接続された保守拠点等へ通信回線等を介して転送する。

なお、（式１）と（式２）の結果に基づいて接続ボックス１０の内部への浸水の有無や、また浸水場所などの情報は瞬時に把握することができる。しかしながら、互いに隣接した場所に設置された複数の浸水検知モジュール１による浸水検知動作が複数箇所で同時に発生した場合、浸水検知モジュール１の取付間隔が光パルス試験機５の距離分解能以上であれば、複数箇所の浸水位置を光パルス試験機５のパルス試験波形により判断することが可能である。

しかしながら、浸水検知モジュール１の取付間隔が光パルス試験機５の距離分解能以下である場合は、複数の浸水検知モジュール１における浸水検知動作による検知波形が互いに合成されて光パルス試験機５で検出されてしまうため、浸水の有無だけは瞬時に把握できるものの、正確な浸水場所の特定は難しい。

そこで、複数の浸水検知モジュール１を用いた場合の正確な浸水位置の特定を可能とするための一つの例として、図２に示す構成を実施する。

図２には、本発明の光ファイバケーブルの浸水検知システムおよび方法の実施の形態に係る、浸水検知モジュール１の配置を説明するための説明図を示す。この図２には、光パルス試験機５に接続される浸水検知用心線２０〜２３と、接続ボックス１０〜１４と、浸水検知モジュール１とが示されている。浸水検知用心線２０〜２３は、図１に示した浸水検知用心線Ｆａ、Ｆｂと同様の浸水検知用心線であり、接続ボックス１０〜１４ならびに複数の浸水検知モジュール１も図１に示したものと同様の構成である。

このような構成により、浸水検知モジュール１を取り付ける浸水検知用心線を１心単位で複数心の構成とし、例えば図２に参照される浸水検知用心線２０〜２３の４本とする。この４本のうちの浸水検知用心線２０〜２２の３本について、隣接して配置された各接続ボックス１０〜１４において連続して同一の浸水検知用心線に取り付けることがないように浸水検知モジュール１を配置する。

すなわち、浸水検知モジュール１を浸水検知用心線２０に対しては、接続ボックス１０と接続ボックス１３の２箇所にのみ配置し、接続ボックス１１、１２、１４には配置しない。また、浸水検知用心線２１に対しては、接続ボックス１１、１４の２箇所にのみ浸水検知モジュール１を配置し、接続ボックス１０、１２、１３には配置しない。また、浸水検知用心線２２に対しては、接続ボックス１２にのみ浸水検知モジュール１を配置し、接続ボックス１０、１１、１３、１４には配置しない。さらに、浸水検知用心線２３については、全ての接続ボックス１０〜１４に対して浸水検知用モジュール１を配置しない。

このように浸水検知モジュール１の配置を行うことにより、浸水検知用心線２０〜２２のそれぞれに配置する浸水検知モジュール１の取付間隔を、光パルス試験機５の距離分解能以上の間隔に設定する。こうした配置とすることで、接続ボックス１０〜１４における浸水が複数箇所で隣接しても、光パルス試験機５による浸水場所の特定を容易に行うことができる。

以上説明した本発明の実施の形態の構成は、光ファイバケーブルの中途に配置された接続ボックス内に生じる光損失を監視し検知するための光ファイバケーブルの浸水検知システムにおいて、光ファイバケーブルの端部から送入する試験光を発生させるための試験光発生手段と、光ファイバケーブルの端部に対向する反対側端部から送出する試験光を受光して光損失量を測定するための光パワー測定手段と、接続ボックス内の光ファイバケーブルに装着され、該光ファイバケーブルの光損失を増加させることにより浸水を検知したことを表す浸水検知モジュールと、を備える。

また、光ファイバケーブルは、浸水検知モジュールが装着されたすくなくとも１本以上のモジュール有り心線と、浸水検知モジュールが装着されないモジュール無し心線と、を有し、モジュール有り心線とモジュール無し心線のそれぞれの光損失量同士の差分の変動を監視するための監視手段によって接続ボックス内への浸水の有無を監視する。

また、光パワー測定手段は、光ケーブルに光パルス試験を実施するための光パルス試験手段へ光損失量の増加が測定されたことを通知するための通知手段を有し、通知に基づいて光パルス試験手段が光パルス試験を実施することにより光損失が増加した位置の把握が可能である。

また、光パルス試験手段は、光パルス試験によって把握した光損失の増加した位置を外部に通知するための通信手段を備える。

また、浸水検知モジュールは、複数で配置される場合に隣接する間隔が光パルス試験手段の距離分解能以上の間隔で配置されている。

また、接続ボックスは、内部に配置されたモジュール有り心線のうちのいずれか１本にのみ浸水検知モジュールが配置され、隣接する他の接続ボックス内にはモジュール有り心線以外の他のモジュール有り心線に浸水検知モジュールが配置される。

また、以上説明した本発明の実施の形態によれば、浸水検知モジュール取付ファイバと未取付ファイバの光損失の変動値を比較することで、光区間損失の変動が水没による浸水検知モジュール動作によるものなのか否かを明確に判断することができ、また、光区間損失の変動のみで浸水の有無を判断することにより、光パルス試験機のダイナミックレンジや距離分解能、波形解読といった光パルス試験機のダイナミックレンジや距離分解能、波形解読といった光パルス試験機固有の特徴に依存する必要がなくなり、瞬時に確実に浸水の有無を判断することができ、さらに、浸水検知モジュールの設定位置を連続する箇所で異なる心線番号に設定することにより、各々の区間長を長延化でき、光パルス試験機による浸水検知モジュールの動作位置の特定精度を高めることが可能な、光ファイバケーブルの浸水検知システムおよび方法を提供することができる。

本発明の光ファイバケーブルの浸水検知システムおよび方法の実施の形態に係る、全体構成を説明するための構成図を示す。 本発明の光ファイバケーブルの浸水検知システムおよび方法の実施の形態に係る、浸水検知モジュールの配置を説明するための説明図を示す。 従来の技術による光ファイバケーブルの浸水検知システムを説明するための説明図を示す。

符号の説明

１ 浸水検知モジュール
２ 浸水検知システム
３ 送端
４ 受端
５ 光パルス試験機
６ セレクタ
７ 光源
８ 光パワーメータ
９ ＰＣ（パソコン）
１０ クロージャ
１１〜１４ 接続点
２０ 第１の浸水検知モジュール取付用心線
２１ 第２の浸水検知モジュール取付用心線
２２ 第３の浸水検知モジュール取付用心線
２３ 心線
Ｐ 試験用光パルス

Claims (8)

1. 複数の心線を有する光ファイバケーブルの中途に配置された接続ボックス内に生じる光損失を監視し検知するための光ファイバケーブルの浸水検知システムにおいて、
   前記光ファイバケーブルの端部から送入する試験光を発生させるための試験光発生手段と、
   前記光ファイバケーブルの前記端部に対向する反対側端部から送出する前記試験光を受光して光損失量を測定するための光パワー測定手段と、
   前記接続ボックス内の前記光ファイバケーブルの心線のうちのいずれか１本に装着され、該心線の光損失を増加させることにより浸水を検知したことを表す浸水検知モジュールと、
   前記浸水検知モジュールが装着された心線と前記浸水検知モジュールが装着されない心線のそれぞれの光損失量同士の差分の変動を監視するための監視手段と、を備え、
   隣接する接続ボックス間では、前記浸水検知モジュールが装着された心線が異なること
   を特徴とする光ファイバケーブルの浸水検知システム。
2. 前記光パワー測定手段は、
   前記光ケーブルに光パルス試験を実施するための光パルス試験手段へ前記光損失量の増加が測定されたことを通知するための通知手段を有し、
   前記通知に基づいて前記光パルス試験手段が前記光パルス試験を実施することにより前記光損失が増加した位置の把握が可能なことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブルの浸水検知システム。
3. 前記光パルス試験手段は、
   前記光パルス試験によって把握した前記光損失の増加した位置を外部に通知するための通信手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバケーブルの浸水検知システム。
4. 前記浸水検知モジュールは、
   複数で配置される場合に隣接する間隔が前記光パルス試験手段の距離分解能以上の間隔で配置されていることを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の光ファイバケーブルの浸水検知システム。
5. 複数の心線を有する光ファイバケーブルの中途に配置された接続ボックス内に生じる光損失を監視し検知するための光ファイバケーブルの浸水検知方法において、
   試験光発生手段により、前記光ファイバケーブルの端部から送入する試験光を発生させるステップと、
   光パワー測定手段により、前記光ファイバケーブルの前記端部に対向する反対側端部から送出する前記試験光を受光して光損失量を測定するステップと、
   前記接続ボックス内の前記光ファイバケーブルの心線のうちの１本にいずれかに装着された浸水検知モジュールにより、該心線の光損失を増加させることにより浸水を検知したことを表すステップと、
   監視手段により、前記浸水検知モジュールが装着された心線と前記浸水検知モジュールが装着されない心線のそれぞれの光損失量同士の差分の変動を監視するステップと、を有し、
   隣接する接続ボックス間では、前記浸水検知モジュールが装着された心線が異なること
   を特徴とする光ファイバケーブルの浸水検知方法。
6. 前記光パワー測定手段は、
   前記光ケーブルに光パルス試験を実施するための光パルス試験手段へ前記光損失量の増加が測定されたことを通知するための通知手段を有し、
   前記通知に基づいて前記光パルス試験手段が前記光パルス試験を実施することにより前記光損失が増加した位置の把握が可能なことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバケーブルの浸水検知方法。
7. 前記光パルス試験手段は、
   前記光パルス試験によって把握した前記光損失の増加した位置を外部に通知するための通信手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の光ファイバケーブルの浸水検知方法。
8. 前記浸水検知モジュールは、
   複数で配置される場合に隣接する間隔が前記光パルス試験手段の距離分解能以上の間隔で配置されていることを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載の光ファイバケーブルの浸水検知方法。

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