JP5058628B2 - 風向風速計および風向風速監視装置 - Google Patents

風向風速計および風向風速監視装置 Download PDF

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Description

本発明は、風の強さおよび風の向きを測定する風向風速計および風向風速監視装置に関する。
風向風速計は、風の強さに応じて回転するプロペラが取り付けられ、風の向きに合わせて回転する風向体と、風向体を支持する基台とを有している。そして、風向風速計は、風速および風向を測定するために、プロペラの回転速度および風向体と基台との相対角度をそれぞれ検出する。
この種の風向風速計では、1本の光ファイバの周囲を複数の光ファイバで囲んだ光ファイバ束を、風向体に取り付ける上部と基台に取り付ける下部とに分断する構成が提案されている(例えば、特許文献1)。この風向風速計は、1本の光ファイバの中心を軸として風向体を回転させることにより、この光ファイバの上部と下部とを常に対向させ、下部(基台側)から上部(風向体側)に光信号を継続して伝達する。そして、周囲の複数の光ファイバは、風向体の回転に伴い、上部の光ファイバと下部の光ファイバで送受の相手をそれぞれ変化させながら、上部(風向体側)から下部(基台側)に風速信号(光信号)を継続して伝達する。
また、風向体の回転軸体の外周を囲む環状の発光部(複数の発光素子を配置)と、風向体の回転軸体の端面に対向する位置に配置された受光部とを基台内部に設け、風向体の回転軸体内部に光ファイバ対を通した風向風速計が提案されている(例えば、特許文献2)。この風向風速計は、光ファイバ対の一方を環状の発光部に対向させ、他方を風向体の回転軸上に配置し、受光部に対向させることにより、風向体が回転した場合でも、風速信号を、風向体内部から基台内部まで継続して伝達する。
登録実用新案第2515512号公報 実公平07−004580号公報
特許文献1の風向風速計では、風速測定用の円板により光ファイバが分断される他に、風向体と基台との間で光信号を伝送するために、光ファイバを上部(風向体側)と下部(基台側)とに分断しているため、測定系での光損失が大きくなる。また、可動部(回転部)である風向体に設けられる光ファイバ(上部)に、基台に設けられる光ファイバ(下部)を対向させるため、風向風速計の設置時の組立誤差、あるいは、個体差により、プロペラの回転速度の検出精度が低下する場合がある。このため、風速値の検出精度を確保するために、発光部および受光部を風向風速計の内部に設け、光損失を最小限に抑える必要がある。
特許文献2の風向風速計では、風向体の回転軸体内部に光ファイバ対を通しているため、風向体と基台との間で光信号を伝送するときに、測定系での光損失が生じる。このため、風速値の検出精度を確保するために、発光部および受光部を風向風速計の内部に設け、光損失を最小限に抑える必要がある。さらに、特許文献2の風向風速計では、風向体の回転軸体の外周を囲む環状の発光部(複数の発光素子を配置)が必要であり、発光部を風向風速計の内部に設ける必要がある。
発光部および受光部を風向風速計の内部に設けた場合、観測局から風向風速計内部に電源の供給が必要になる。このため、風向風速計と観測局との距離が遠くなると、観測局と風向風速計間の電圧降下により、発光部および受光部で使用している光素子の性能が低下し、風速値および風向の検出精度が低下する。また、風向風速計と観測局との通信は、風向風速計の内部の発光部および受光部を介して電気信号で行うため、雷やノイズの影響を受けやすい。さらに、検出精度は、発光部および受光部で使用している光素子の経年変化による光源劣化等により低下する。この際、光素子が風向風速計内にあるため、光素子の取り替え作業を、風向風速計毎に実施しなくてはならず、メンテナンス性が悪い。
本発明の目的は、風向風速計と観測局との距離が遠い場合でも風向風速計の検出精度を確保すること、および、風向風速計と観測局との通信時の雷やノイズの影響を低減することである。
風向風速計は、基台と、基台に支持され、受ける風の強さに応じて回転するプロペラが取り付けられ、風の向きに合わせて基台に対して回転する風向体とを有している。そして、風向風速計は、風速および風向を測定するために、プロペラの回転速度および風向体と基台との相対角度をそれぞれ検出する。
例えば、風向風速計は、プロペラに接続された回転軸と、プロペラの回転軸に設けられた第1傘歯車と、第1傘歯車に噛み合わせられた第2傘歯車が設けられた垂直回転軸とを有している。そして、風向体には、プロペラに接続された回転軸に対して垂直方向に延在し、基台に回転自在に支持される筒状の垂直回転部材が設けられている。垂直回転軸は、垂直回転部材に挿入され、垂直回転部材に回転自在に支持される。そして、垂直回転軸の基台側には、垂直回転軸の中心から同心円上に形成された複数の風速用穴を有する風速用回転円板が設けられている。また、垂直回転部材には、プロペラ側と反対側に、相対角度毎に異なる組合せを有し、放射方向に沿って形成された複数の風向用穴を有する風向用回転円板が設けられている。
発光素子に接続させる第1発光用光ファイバおよび受光素子に接続させる第1受光用光ファイバは、風速用回転円板を挟み、風速用穴を介して互いに対向する位置に配置されている。また、発光素子に接続させる複数の第2発光用光ファイバおよび受光素子に接続させる複数の第2受光用光ファイバは、風向用回転円板を挟み、風向用穴を介して互いに対向する位置に配置されている。
本発明では、風向風速計と観測局との距離が遠い場合でも風向風速計の検出精度を確保すること、および、風向風速計と観測局との通信時の雷やノイズの影響を低減することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態の断面図を示している。図中の光ファイバ60、62、64、66に添えられた矢印は、光信号S1、S2、S3、S4、S5が進む方向を示している。風向風速計10は、基台20と、受ける風の強さに応じて回転するプロペラ30が取り付けられた風向体40とを有している。風向体40は、基台20に支持され、例えば、風向体40に設けられた尾翼により、風の向きに合わせて基台20に対して回転する。風向風速計10は、風速および風向を測定するために、プロペラ30の回転速度および風向体40と基台20との相対角度をそれぞれ検出する。そして、風向風速計10は、検出したプロペラ30の回転速度および風向体40と基台20との相対角度を示す光信号S1−S5を、遠方に設置された観測局(図示せず)や中継局(図示せず)等に送信する。
風向風速計10は、プロペラ30に接続された回転軸32と、風向体40に設けられた筒状の垂直回転部材42と、垂直回転部材42に挿入された垂直回転軸50と、第1発光用光ファイバ60および第1受光用光ファイバ62と、複数の第2発光用光ファイバ64および複数の第2受光用光ファイバ66とを有している。
プロペラ30に接続された回転軸32は、軸受け70により、風向体40に回転自在に支持されている。これにより、プロペラ30は、受ける風の強さに応じて回転し、回転軸32を回転させる。回転軸32のプロペラ30側と反対側には、回転軸32の回転を垂直回転軸50に伝えるために、第1傘歯車34が設けられている。
垂直回転部材42は、風向体40に設けられ、回転軸32に対して垂直方向に基台20内まで延在し、軸受け72により、基台20に回転自在に支持されている。これにより、風向体40は、受ける風の向きに応じて回転し、垂直回転部材42を回転させる。
垂直回転部材42に挿入された垂直回転軸50には、第1傘歯車34に噛み合わせられた第2傘歯車52が設けられている。これにより、回転軸32の回転が垂直回転軸50に伝わる。また、垂直回転軸50の基台20側には、垂直回転軸50の中心から同心円上に形成された複数の風速用穴54を有する風速用回転円板52が設けられている。なお、風速用回転円板52および風速用穴54の詳細は、後述する図2で説明する。垂直回転軸50は、軸受け74により、垂直回転部材42に回転自在に支持されている。これにより、風速用回転円板52は、プロペラ30が受ける風の強さに応じて、プロペラ30、回転軸32、第1傘歯車34、第2傘歯車52および垂直回転軸50を介して回転する。
これにより、風向風速計10は、基台20内でプロペラ30の回転速度を検出できるため、風向体40と基台20との間で光信号S5を伝送する必要がない。したがって、光ファイバを風向体40側と基台20側とに分ける必要がない。この結果、測定系での光損失を小さくでき、光ファイバ(第1発光用光ファイバ60、第1受光用光ファイバ62)を長くすることができる。
垂直回転部材42のプロペラ30側と反対側には、風向体40と基台20との相対角度毎に異なる組合せを有し、放射方向に形成された複数の風向用穴46を有する風向用回転円板44が設けられている。なお、風向用回転円板44および風向用穴46の詳細は、後述する図3で説明する。
第1発光用光ファイバ60は、風向風速計10の外部(例えば、遠方の観測局)に設置された発光素子EOが発した光信号S5を、風向風速計10まで伝送する。また、第1受光用光ファイバ62は、風向風速計10内で受けた光信号S5を、風向風速計10の外部(例えば、遠方の観測局)に設置された受光素子OEに伝送する。なお、第1発光用光ファイバ60および第1受光用光ファイバ62は、風速用回転円板52を挟み、風速用穴54を介して互いに対向する位置に配置される。すなわち、風向風速計10の外部に設置された発光素子EOが送信した光信号S5は、第1発光用光ファイバ60を経由して基台20の内部に伝送され、風速用穴54および第1受光用光ファイバ62を経由して基台20の外部に伝送され、風向風速計10の外部に設置された受光素子OEに受信される。
風速用回転円板52は、上述したようにプロペラ30が受ける風の強さに応じて回転する。この結果、風向風速計10は、風速用回転円板52の回転に伴う風速用穴54の回転により、光信号S5を透過および遮断し、第1受光用光ファイバ62が受ける光信号S5のパターンあるいはレベルを変化させる。したがって、受光素子OEが受信する光信号S5のパターンあるいはレベルは、風速用回転円板52の回転速度、すなわち、風速により変化する。例えば、受光素子OEが設置された観測局では、この光信号S5のパターンあるいはレベルから風速値を算出する。
第2発光用光ファイバ64および第2受光用光ファイバ66も、第1発光用光ファイバ60および第1受光用光ファイバ62と同様に、風向風速計10の外部(例えば、遠方の観測局)に設置された発光素子EOおよび受光素子OEと光信号S1−S4を送受信する。なお、第2発光用光ファイバ64および第2受光用光ファイバ66は、風向用回転円板44を挟み、風向用穴46を介して互いに対向する位置に配置される。風向用回転円板44は、風向体40が受ける風の向き応じて、風向体40、垂直回転部材42を介して回転する。この結果、風向風速計10は、風向用回転円板44の回転に伴う風向用穴46の回転により、光信号S1−S4を透過および遮断し、複数の第2受光用光ファイバ66が受ける光信号S1−S4の組合せを変化させる。したがって、複数の受光素子OEが受信する光信号S1−S4の組合せは、風向用回転円板52の回転、すなわち、風向により変化する。例えば、受光素子OEが設置された観測局では、この光信号S1−S4の組合せから風向を算出する。
風向風速計10は、風向風速計10の外部(例えば、遠方の観測局)に設置された発光素子EOおよび受光素子OEとの通信を光ファイバ60−64を用いた光信号S1−S5の送受信で実現できるため、通信時の雷やノイズの影響を低減させることができる。また、風向風速計10は、内部に発光素子EOおよび受光素子OEを有していないため、電源を必要としない。換言すれば、電源電圧降下による光素子(発光素子EO、受光素子OE)の性能の低下を防止するために、風向風速計10と観測局との距離を近くする必要がない。このため、風向風速計10と観測局との距離が遠い場合でも風向風速計10の検出精度を確保できる。なお、光ファイバ60−64は、光ファイバの仕様で定められた曲げ半径(光ファイバの曲がりによる放射損失が許容される範囲の最少曲げ半径)より大きな曲率半径で設置される。
図2は、図1に示した風向風速計10の風速用回転円板52の外形の一例を示している。図2は、図1に示した基台20の底面(風向体40と反対側の面)から見た風速用回転円板52を示している。風速用回転円板52は、垂直回転軸50を中心とする同心円上(図の破線)に所定の角度(例えば、15度)を置いて形成された複数の風速用穴54(図の網掛け部分)を有している。
図1に示した第1発光用光ファイバ60および第1受光用光ファイバ62は、風速用回転円板52を挟み、破線で示した同心円上で互いに対向する位置に配置される。そして、第1発光用光ファイバ60および第1受光用光ファイバ62は、風速用回転円板52の回転に伴い回転する風速用穴54を介して光信号の送受信を実施する。例えば、第1受光用光ファイバ62が、風速用穴54を通過しているときに受ける光信号を1つのパルスとすると、第1受光用光ファイバ62が受ける単位時間当たりの光信号のパルス数は、風速用回転円板52の回転に伴い変化する。この結果、例えば、図示していない観測局は、第1受光用光ファイバ62が受ける光信号のパルス成分を解析し、単位時間当たりのパルス数を検出することにより、風速値を算出できる。あるいは、観測局は、第1受光用光ファイバ62が受ける光信号のパルス成分を解析し、光信号のパルス幅(光レベルに相当)を検出することにより、風速値を算出できる。
図3は、図1に示した風向風速計10の風向用回転円板44の外形の一例を示している。図3は、図1に示した基台20の底面(風向体40と反対側の面)から見た風向用回転円板44を示している。図中の太い破線REF1(以後、基台方向REF1とも称する)は、図1に示した基台20の基準となる向き(例えば、北の方角)を示している。また、図中の垂直回転部材42内の矢印の図形REF2(以後、風向体方向REF2とも称する)は、上述した図1に示した風向体40の向き(例えば、プロペラ30が取り付けられた方の向き)を示している。なお、図形REF2は、説明のために設けたものであり、実際には存在しない。
風向用回転円板44は、複数の同心円上(図の破線)に形成された複数の風向用穴46(図の網掛け部分)を有している。また、風向用穴46は、風向体40と基台20との相対角度毎に異なる組合せを有し、放射方向に沿って形成される。ここで、風向体40と基台20との相対角度は、例えば、基台方向REF1(基台20の向き)と風向体方向REF2(風向体40の向き)との角度である。図中の例では、風向用穴46は、16分の360度(22.5度)の相対角度毎に異なる組合せを有している。換言すれば、上述した図1に示した風向体40の向きは、風向用穴46の組合せにより、16の方位に分割されて検出される。
図1に示した第2発光用光ファイバ64および第2受光用光ファイバ66は、風向用回転円板44を挟み、破線で示した各同心円上で互いに対向する位置にそれぞれ配置される。例えば、図1に示した光信号S1、S2、S3、S4を送受信する光ファイバ対(第2発光用光ファイバ64および第2受光用光ファイバ66)は、内側の同心円から順にそれぞれ配置される。そして、第2発光用光ファイバ64および第2受光用光ファイバ66は、風向用回転円板44の回転に伴い回転する風向用穴46を介して光信号の送受信を実施する。第2受光用光ファイバ66が受ける光信号の組合せは、風向用回転円板44の回転に伴い変化する。この結果、例えば、図示していない観測局は、複数の第2受光用光ファイバ66が受ける光信号を解析し、光信号の組合せを検出することにより、風向を算出できる。
図4は、図1および図3に示した風向用回転円板44を用いたときに第2受光用光ファイバ66が受ける光信号S1−S4と風向との関係の一例を示している。図中の丸印は、第2受光用光ファイバ66が光信号を受けたことを示し、×印は、第2受光用光ファイバ66が光信号を受けていないことを示している。換言すれば、図中の丸印は、図3に示した風向用穴46を通過した光信号を示し、×印は、風向用回転円板44により遮断された光信号を示している。また、図中のN、E、S、Wは、北、東、南、西の方角をそれぞれ示している。図中の例では、図1に示した第2発光用光ファイバ64および第2受光用光ファイバ66は、風向体40の向き(図3に示した風向体方向REF2)が北の方角のときに、全ての光信号S1−S4が風向用穴46を通過する位置に配置されている。
例えば、図1に示した第2受光用光ファイバ66は、風向Dが北(N)の場合、全ての光信号S1−S4を受け(番号No.1)、風向Dが東(E)の場合、光信号S1およびS3−S4を受け(番号No.5)、風向Dが南(S)の場合、光信号S2−4を受け(番号No.9)、風向Dが西(W)の場合、光信号S3−4を受ける(番号No.13)。また、風向Dが北北西(NNW)の場合、全ての光信号S1−S4は、上述した図3に示した風向用回転円板44により遮断され、第2受光用光ファイバ66は、光信号S1−S4を受けない。したがって、例えば、図示していない観測局は、第2受光用光ファイバ66が受ける光信号を解析し、図4に示した光信号S1−S4の組合せに基づいて、風向を算出できる。
以上、第1の実施形態では、プロペラ30の回転に伴い回転する風速用回転円板52を基台20の内部に設けているため、風向体40と基台20との間で光信号を伝送する必要がない。したがって、光ファイバを風向体40側と基台20側とに分ける必要がないため、測定系での光損失を小さくでき、光ファイバ(第1発光用光ファイバ60、第1受光用光ファイバ62)を長くすることができる。この結果、風向風速計10の外部(例えば、遠方の観測局)に設置された発光素子EOおよび受光素子OEとの通信を光ファイバ60−64を用いた光信号S1−S5の送受信で実現できるため、通信時の雷やノイズの影響を低減させることができる。また、風向風速計10は、内部に発光素子EOおよび受光素子OEを有していないため、電源を必要としない。換言すれば、電源電圧降下による光素子(発光素子EO、受光素子OE)の性能の低下を防止するために、風向風速計10と観測局との距離を近くする必要がない。このため、風向風速計10と観測局との距離が遠い場合でも風向風速計10の検出精度を確保できる。さらに、風向風速計10内部に発光素子EOおよび受光素子OEを有していないため、経年変化により劣化した光素子(発光素子EOおよび受光素子OE)の取り替え作業を、風向風速計10毎に実施する必要がない。例えば、発光素子EOおよび受光素子OEが設置された観測局で光素子の取り替え作業を一括してできるため、メンテナンス性が良い。
図5は、本発明の第2の実施形態の断面図を示している。第1の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の風向風速計10Aは、第1の実施形態の風向風速計10に第1伝送用光ファイバ80、第2伝送用光ファイバ82、光波長分波器84および光波長合波器86が追加されて構成されている。その他の構成は、第1の実施形態と同じである。また、この実施形態の風向風速計10Aは、風向の検出に使用する光信号S1−S4を多重化する点が第1の実施形態と異なる。なお、風速は、第1の実施形態と同様の動作で測定される。
第1伝送用光ファイバ80は、例えば、1本(1芯)の光ファイバであり、風向風速計10Aの外部(例えば、遠方の観測局)に設置された光波長合波器COMにより、多重化された光信号WDM1を風向風速計10Aまで伝送する。例えば、図示しない観測局に設置された光波長合波器COMは、発光素子EOが発した異なる波長(λ1−λ4)の光信号S1−S4を波長分割多重方式で多重化し、多重化した光信号WDM1(波長λ1−λ4)を第1伝送用光ファイバ80に伝送する。
第2伝送用光ファイバ82は、例えば、1本(1芯)の光ファイバであり、風向風速計10A内の光波長合波器86により多重化された光信号WDM1(波長λ1−λ4)を、風向風速計10Aの外部(例えば、遠方の観測局)に設置された光波長分波器DIVに伝送する。例えば、図示しない観測局に設置された光波長分波器DIVは、第2伝送用光ファイバ82から受けた多重化された光信号WDM1(波長λ1−λ4)を波長毎に分波し、分波した光信号S1−S4を受光素子OEに伝送する。
光波長分波器84は、第1伝送用光ファイバ80と第2発光用光ファイバ64との間に設けられ、第1伝送用光ファイバ80が受けた多重化された光信号WDM1を波長毎(λ1−λ4)に分波し、分波した光信号S1−S4を第2発光用光ファイバ64にそれぞれ伝送する。これにより、光信号S1−S4は、第1の実施形態と同様に、風向用回転円板44に形成された風向用穴46を介して、第2発光用光ファイバ64から第2受光用光ファイバ66にそれぞれ伝送される。
光波長合波器86は、第2受光用光ファイバ66と第2伝送用光ファイバ82との間に設けられ、第2受光用光ファイバが受けた異なる波長(λ1−λ4)の光信号S1−S4を多重化し、多重化した光信号WDM1(波長λ1−λ4)を第2伝送用光ファイバ82に伝送する。これにより、例えば、図示しない観測局は、第2伝送用光ファイバ82を介して伝送された光信号WDM1(波長λ1−λ4)を、光波長分波器DIVを用いて波長毎に分波し、分波した光信号S1−S4の組合せに基づいて風向を算出できる。
風向風速計10Aは、風向の検出に使用する光信号S1−S4の送受信を波長分割多重方式で多重化された光信号WDM1の送受信で実現できる。この結果、風向風速計10Aと外部(例えば、観測局)との送受信用の配線を、1芯の光ファイバ80、82にできるため、風向風速計10Aと外部(例えば、観測局)間の配線(光ファイバ80、82)の設置を簡易にできる。
図6は、図5に示した風向風速計10Aで使用する多重化された光信号WDM1と風向との関係の一例を示している。図中の上の図は、第1伝送用光ファイバ80により伝送される多重化された光信号WDM1を示している。また、図中の下の図は、第2伝送用光ファイバ82により伝送される多重化された光信号WDM1を示している。図中の破線は、図5に示した風向用回転円板44により遮断された光信号を示している。換言すれば、図中の破線は、図5に示した第2受光用光ファイバ66が受けていない光信号を示している。なお、図中の例では、風向Dが北東(NE)の場合を示している。
第1伝送用光ファイバ80により伝送される光信号WDM1は、光信号S1、S2、S3、S4(波長λ1、λ2、λ3、λ4)が多重化されている。このため、この光信号WDM1は、波長λ1、λ2、λ3、λ4に光強度のピークがそれぞれ現れる。そして、この光信号WDM1は、図5に示した光波長分波器84により、波長毎(λ1−λ4)に分波され、第2発光用光ファイバ64にそれぞれ伝送される。
図中の例(風向D=北東(NE))では、上述した図3に示した風向用回転円板44が、図4に示した光信号と風向との関係に基づいて回転する場合、光信号S3(波長λ3)が風向用回転円板44により遮断される。したがって、図5に示した光波長合波器86は、波長λ1、λ2、λ4の光信号S1、S2、S4を波長分割多重方式で多重化し、多重化した光信号WDM1を第2伝送用光ファイバ82に伝送する。すなわち、第2伝送用光ファイバ82により伝送される光信号WDM1は、波長λ3の光信号S3を有していない。このため、この光信号WDM1は、波長λ1、λ2、λ4に光強度のピークがそれぞれ現れる。この結果、例えば、図示しない観測局は、第2伝送用光ファイバ82により伝送される光信号WDM1を解析(例えば、分波)することにより、光信号S1−S4の組合せを検出でき、図4に示した光信号S1−S4と風向との関係に基づいて風向を算出できる。
以上、第2の実施形態においても、上述した第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、風向風速計10Aは、風向風速計10Aの外部(例えば、遠方の観測局)に設置された発光素子EOおよび受光素子OEとの通信を波長分割多重方式で多重化された光信号WDM1の送受信で実現できる。この結果、風向風速計10Aと外部(例えば、観測局)間の配線を1芯の光ファイバ60、62、80、82のみにできるため、配線(光ファイバ60、62、80、82)の設置を簡易にできる。
図7は、本発明の第3の実施形態の断面図を示している。第2の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の風向風速計10Bは、第2の実施形態の風向風速計10Aの光波長分波器84および光波長合波器86の代わりに、光波長分波器84Aおよび光波長合波器86Aが設けられている。その他の構成は、第2の実施形態と同じである。また、この実施形態の風向風速計10Bは、風向および風速の検出に使用する光信号S1−S5を多重化する点が第2の実施形態と異なる。
第1伝送用光ファイバ80は、風向風速計10Bの外部(例えば、遠方の観測局)に設置された光波長合波器COM2により、多重化された光信号WDM2を風向風速計10Bまで伝送する。例えば、図示しない観測局に設置された光波長合波器COM2は、風向の検出に使用する光信号S1−S4(波長λ1−λ4)および風速の検出に使用する光信号S5(波長λ5)を波長分割多重方式で多重化し、多重化した光信号WDM2(波長λ1−λ5)を第1伝送用光ファイバ80に伝送する。
第2伝送用光ファイバ82は、風向風速計10B内の光波長合波器86Aにより多重化された光信号WDM2(波長λ1−λ5)を、風向風速計10Bの外部(例えば、遠方の観測局)に設置された光波長分波器DIV2に伝送する。例えば、図示しない観測局に設置された光波長分波器DIV2は、第2伝送用光ファイバ82から受けた多重化された光信号WDM2(波長λ1−λ5)を波長毎に分波し、分波した光信号S1−S5を受光素子OEに伝送する。
光波長分波器84Aは、第1伝送用光ファイバ80と第1発光用光ファイバ60および第2発光用光ファイバ64との間に設けられ、第1伝送用光ファイバ80が受けた多重化された光信号WDM2を波長毎(λ1−λ5)に分波する。そして、光波長分波器84Aは、分波した光信号S5およびS1−S4を第1発光用光ファイバ60および第2発光用光ファイバ64にそれぞれ伝送する。これにより、光信号S5は、第2の実施形態と同様に、風速用回転円板52に形成された風速用穴54を介して、第1発光用光ファイバ60から第1受光用光ファイバ62に伝送される。また、光信号S1−S4は、第2の実施形態と同様に、風向用回転円板44に形成された風向用穴46を介して、第2発光用光ファイバ64から第2受光用光ファイバ66にそれぞれ伝送される。なお、図の例では、風速用回転円板52の下側(基台20の底面側)に第1受光用光ファイバ62を配置しているが、第2の実施形態と同様に、風速用回転円板52の上側に第1受光用光ファイバ62を配置してもよい。
光波長合波器86Aは、第1受光用光ファイバ62および第2受光用光ファイバ66と第2伝送用光ファイバ82との間に設けられ、第2受光用光ファイバ66が受けた光信号S1−S4(波長λ1−λ4)および第1受光用光ファイバ62が受けた光信号S5(波長λ5)を波長分割多重方式で多重化する。そして、光波長合波器86Aは、多重化した光信号WDM2(波長λ1−λ5)を第2伝送用光ファイバ82に伝送する。これにより、例えば、図示しない観測局は、第2伝送用光ファイバ82を介して伝送された光信号WDM2(波長λ1−λ5)を、光波長分波器DIV2を用いて波長毎に分波する。そして、観測局は、分波した光信号S1−S4およびS5に基づいて、風向および風速をそれぞれ算出できる。
以上、第3の実施形態においても、上述した第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、風向風速計10Bは、風向および風速の検出に使用する光信号S1−S5を波長分割多重方式で多重化された光信号WDM2で送受信できる。この結果、風向風速計10Bと外部(例えば、観測局)間の配線を1芯の光ファイバ80、82のみにできるため、配線(光ファイバ80、82)の設置を簡易にできる。
図8は、本発明の第4の実施形態の断面図を示している。第3の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の風向風速計10Cは、第3の実施形態の風向風速計10Bの風向用回転円板44、第2発光用光ファイバ64、第2受光用光ファイバ66、光波長分波器84Aおよび光波長合波器86Aの代わりに、風向用回転円板44A、第2発光用光ファイバ64A、第2受光用光ファイバ66A、光波長分波器84Bおよび光波長合波器86Bが設けられている。また、風向用回転円板44Aは、複数の風向用穴46とは別に、同心円上に所定の角度を置いて形成された複数の風速補正用穴47を有している。その他の構成は、第3の実施形態と同じである。また、この実施形態の風向風速計10Cは、垂直回転部材42の回転速度を検出する点が第3の実施形態と異なる。
風速用回転円板52は、プロペラ30の回転に加えて、垂直回転部材42の回転に伴い回転する。このため、風速用回転円板52の回転速度に基づいて検出された風速は、誤差を含んでいる場合がある。したがって、精度の高い風速値を算出する場合、風向風速計10Cは、垂直回転部材42の回転速度を検出する必要がある。
第2発光用光ファイバ64Aは、光信号S1−S4およびS6(波長λ1−λ4およびλ6)を、風向用回転円板44Aに向けて発する。ここで、光信号S6(波長λ6)は、風向体40の回転に伴い回転する垂直回転部材42の回転速度の検出に使用される。また、第2受光用光ファイバ66Aは、第2発光用光ファイバ64Aから光信号S1−S4およびS6(波長λ1−λ4およびλ6)を、風向用回転円板44Aの風向用穴46および風速補正用穴47を介してそれぞれ受信する。
第1伝送用光ファイバ80は、風向風速計10Cの外部(例えば、遠方の観測局)に設置された光波長合波器COM3により、多重化された光信号WDM3(波長λ1−λ6)を風向風速計10Cまで伝送する。第2伝送用光ファイバ82は、風向風速計10C内の光波長合波器86Bにより多重化された光信号WDM3(波長λ1−λ6)を、風向風速計10Cの外部(例えば、遠方の観測局)に設置された光波長分波器DIV3に伝送する。
光波長分波器84Bは、第1伝送用光ファイバ80が受けた多重化された光信号WDM3を波長毎(λ1−λ6)に分波する。そして、光波長分波器84Bは、分波した光信号S5を第1発光用光ファイバ60に伝送し、分波した光信号S1−S4、S6を第2発光用光ファイバ64Aにそれぞれ伝送する。
光波長合波器86Bは、第2受光用光ファイバ66Aが受けた光信号S1−S4、S6(波長λ1−λ4、λ6)および第1受光用光ファイバ62が受けた光信号S5(波長λ5)を波長分割多重方式で多重化する。そして、光波長合波器86Bは、多重化した光信号WDM2(波長λ1−λ5)を第2伝送用光ファイバ82に伝送する。
これにより、風向風速計10Cは、風向用回転円板44Aの回転に伴う風速補正用穴47の回転により、光信号S6を透過および遮断し、対応する第2受光用光ファイバ66Aが受ける光信号S6のパターンあるいはレベルを変化させる。したがって、受光素子OEが受信する光信号S6のパターンあるいはレベルは、風向用回転円板44Aの回転速度、すなわち、垂直回転部材42の回転速度により変化する。例えば、受光素子OEが設置された観測局では、この光信号S6のパターンあるいはレベルから垂直回転部材42の回転速度を算出できる。この結果、観測局は、風向体40の回転(垂直回転部材42の回転)により生じた誤差を含んだ風速値を、算出した垂直回転部材42の回転速度に基づいて補正できる。
図9は、図8に示した風向風速計10Cの風向用回転円板44Aの外形の一例を示している。第1の実施形態(図3)で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。図9は、図8に示した基台20の底面(風向体40と反対側の面)から見た風向用回転円板44Aを示している。
風向用回転円板44Aは、複数の風向用穴46(図の網掛け部分)とは別に、同心円上に所定の角度(例えば、10度)を置いて形成された複数の風速補正用穴47を有している。図中の例では、風速補正用穴47の間隔(角度)を、上述した図2に示した風速用穴54の間隔(角度)より小さくしているため、垂直回転部材42の回転速度を、風速の検出精度に比べて高い精度で検出できる。なお、風速補正用穴47の間隔(角度)は、風速用穴54の間隔(角度)と同じでもよいし、大きくてもよい。
上述した図8に示した第2発光用光ファイバ64Aおよび第2受光用光ファイバ66Aは、風向用回転円板44Aの回転に伴い回転する風速補正用穴47を介して光信号S6の送受信を実施する。これにより、垂直回転部材42の回転速度は、第1の実施形態で説明した風速値の算出方法と同様の方法で算出される。
以上、第4の実施形態においても、上述した第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、風向風速計10Cは、垂直回転部材42の回転速度を検出できる。この結果、例えば、風向風速計10Cに接続された観測局は、風向体40の回転(垂直回転部材42の回転)により生じた誤差を含んだ風速値を、算出した垂直回転部材42の回転速度に基づいて補正でき、精度の高い風速値を算出できる。
図10は、本発明の第5の実施形態を示している。図10は、風向風速計10を断面図で示し、観測局100をブロック図で示している。第1の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の風向風速監視装置1は、観測局100および第1の実施形態の風向風速計10を有している。
観測局100は、発光部102、106、受光部104、108、風速演算部110、風向演算部112および電源120を有している。発光部102(風速用発光部)は、発光素子EO(第1発光素子)から出力される光信号S5を第1発光用光ファイバ60に伝送する。受光部104(風速用受光部)は、第1受光用光ファイバ62を介して伝送される光信号S5を受光素子OE(第1受光素子)で受ける。そして、風速演算部110は、受光部104で受けた光信号S5に基づいて、第1の実施形態で説明した風速値の算出方法と同様の方法で、風速値を算出する。
発光部106(風向用発光部)は、複数の発光素子EO(第2発光素子)から出力される光信号S1−S4を第2発光用光ファイバ64に伝送する。受光部108(風向用受光部)は、第2受光用光ファイバ66を介して伝送される光信号S1−S4を複数の受光素子OE(第2受光素子)でそれぞれ受ける。そして、風向演算部112は、受光部108で受けた光信号S1−S4の組合せに基づいて、第1の実施形態で説明した風向の算出方法と同様の方法で、風向を算出する。電源部120は、発光部102、106、受光部104、108、風速演算部110、風向演算部112に電源電圧を供給する。
以上、第4の実施形態においても、上述した第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。風向風速計10と観測局100との通信を光ファイバ60−64を用いた光信号S1−S5の送受信で実現できるため、通信時の雷やノイズの影響を低減させることができる。また、風向風速計10は、内部に発光素子EOおよび受光素子OEを有していないため、電源を必要としない。換言すれば、電源電圧降下による光素子(発光素子EO、受光素子OE)の性能の低下を防止するために、風向風速計10と観測局100との距離を近くする必要がない。このため、風向風速計10と観測局100との距離が遠い場合でも風向風速計10の検出精度を確保できる。さらに、経年変化により劣化した光素子(発光素子EOおよび受光素子OE)の取り替え作業を、観測局100で一括してできるため、メンテナンス性が良い。
図11は、本発明の第6の実施形態を示している。図11は、風向風速計10Aを断面図で示し、観測局100Aをブロック図で示している。第2および第5の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の風向風速監視装置1Aは、観測局100Aおよび第2の実施形態の風向風速計10Aを有している。観測局100Aは、第5の実施形態の観測局100に、光波長合波器COMおよび光波長分波器DIVが追加されて構成されている。観測局100Aのその他の構成は、第5の実施形態の観測局100と同じである。
光波長合波器COMは、発光部106内の発光素子EOが発した異なる波長(λ1−λ4)の光信号S1−S4を波長分割多重方式で多重化し、多重化した光信号WDM1(波長λ1−λ4)を第1伝送用光ファイバ80に伝送する。また、光波長分波器DIVは、第2伝送用光ファイバ82から受けた多重化された光信号WDM1(波長λ1−λ4)を波長毎に分波し、分波した光信号S1−S4を受光部108内の受光素子OEにそれぞれ伝送する。
以上、第6の実施形態においても、上述した第2および第5の実施形態と同様の効果を得ることができる。
図12は、本発明の第7の実施形態を示している。図12は、風向風速計10Bを断面図で示し、観測局100Bをブロック図で示している。第3および第6の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の風向風速監視装置1Bは、観測局100Bおよび第3の実施形態の風向風速計10Bを有している。観測局100Bは、第6の実施形態の観測局100Aの光波長合波器COMおよび光波長分波器DIVの代わりに、光波長合波器COM2および光波長分波器DIV2が設けられている。観測局100Bのその他の構成は、第6の実施形態の観測局100Aと同じである。
光波長合波器COM2は、発光部106内の発光素子EOが発した光信号S1−S4(波長λ1−λ4)および発光部102内の発光素子EOが発した光信号S5(波長λ5)を波長分割多重方式で多重化し、多重化した光信号WDM2(波長λ1−λ5)を第1伝送用光ファイバ80に伝送する。また、光波長分波器DIV2は、第2伝送用光ファイバ82から受けた多重化された光信号WDM2(波長λ1−λ5)を波長毎に分波し、分波した光信号S1−S4を受光部108内の受光素子OEにそれぞれ伝送し、分波した光信号S5を受光部104内の受光素子OEに伝送する。
以上、第7の実施形態においても、上述した第3および第6の実施形態と同様の効果を得ることができる。
図13は、本発明の第8の実施形態を示している。図13は、風向風速計10Cを断面図で示し、観測局100Cをブロック図で示している。第4および第7の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の風向風速監視装置1Cは、観測局100Cおよび第4の実施形態の風向風速計10Cを有している。観測局100Cは、第7の実施形態の観測局100Bの発光部106、受光部108、光波長合波器COM2および光波長分波器DIV2の代わりに、発光部106A、受光部108A、光波長合波器COM3および光波長分波器DIV3が設けられ、軸速度演算部114および風速補正演算部116が追加されて構成されている。観測局100Cのその他の構成は、第7の実施形態の観測局100Bと同じである。
発光部106Aは、複数の発光素子EO(第2発光素子)から出力される光信号S1−S4およびS6を光波長合波器COM3に伝送する。受光部108Aは、光波長分波器DIV3により分波された光信号S1−S6のうち光信号S1−S4およびS6を受光素子OEでそれぞれ受ける。そして、軸速度演算部114は、受光部108Aで受けた光信号S6に基づいて、垂直回転部材42の回転速度を算出する。また、風速補正演算部116は、風速演算部110により算出され、風向体40の回転(垂直回転部材42の回転)により生じた誤差を含んだ風速値を、軸速度演算部114により算出された垂直回転部材42の回転速度に基づいて補正する。これにより、風向風速監視装置1Cは、精度の高い風速値を算出できる。
光波長合波器COM3は、発光部106A内の発光素子EOが発した光信号S1−S4、S6(波長λ1−λ4、λ6)および発光部102内の発光素子EOが発した光信号S5(波長λ5)を波長分割多重方式で多重化し、多重化した光信号WDM3(波長λ1−λ6)を第1伝送用光ファイバ80に伝送する。また、光波長分波器DIV3は、第2伝送用光ファイバ82から受けた多重化された光信号WDM3(波長λ1−λ6)を波長毎に分波し、分波した光信号S1−S4、S6を受光部108A内の受光素子OEにそれぞれ伝送し、分波した光信号S5を受光部104内の受光素子OEに伝送する。
以上、第6の実施形態においても、上述した第4および第7の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上述した実施形態では、風速用回転円板52に形成される風速用穴54を図2で示した配置にする例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、図14に示すように、風速用回転円板52Aの縁に沿って風速用穴54A(切欠き)を形成してもよい。なお、風速用穴は、上述した図2に示したように丸形でもよいし、同心円に沿った円弧状のスリットでもよい。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上述した実施形態では、第1傘歯車34と第2傘歯車52との歯数の比を限定していないが、歯数の比は、1:1でもよいし、N:1(Nは正の整数)あるいは1:N(Nは正の整数)でもよい。例えば、第1傘歯車34と第2傘歯車52との歯数の比をN:1(Nは正の整数)にした場合、風速用回転円板52の回転速度は、プロペラ30の回転速度のN倍になるため、風向体40の回転(垂直回転部材42の回転)により生じる誤差を無視できるレベルに小さくできる。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上述した実施形態では、1つの観測局100(100A−100C)に対して1つの風向風速計10(10A−10C)を設置する例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、1つの観測局100(100A−100C)に対して複数の風向風速計10(10A−10C)を設置してもよい。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
以上、本発明について詳細に説明してきたが、上記の実施形態およびその変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
本発明は、風の強さおよび風の向きを測定する風向風速計および風向風速監視装置に利用できる。
本発明の第1の実施形態を示す断面図である。 図1に示した風向風速計の風速用回転円板の一例を示す外形図である。 図1に示した風向風速計の風向用回転円板の一例を示す外形図である。 図1および図3に示した風向用回転円板を用いたときに第2受光用光ファイバが受ける光信号と風向との関係の一例を示す説明図である。 本発明の第2の実施形態を示す断面図である。 図5に示した風向風速計で使用する多重化された光信号と風向との関係の一例を示す説明図である。 本発明の第3の実施形態を示す断面図である。 本発明の第4の実施形態を示す断面図である。 図8に示した風向風速計の風向用回転円板の一例を示す外形図である。 本発明の第5の実施形態を示す断面図およびブロック図である。 本発明の第6の実施形態を示す断面図およびブロック図である。 本発明の第7の実施形態を示す断面図およびブロック図である。 本発明の第8の実施形態を示す断面図およびブロック図である。 風速用回転円板の別の例を示す外形図である。
符号の説明
1、1A-1C‥風向風速監視装置;10、10A−10C‥風向風速計;20‥基台;30‥プロペラ;32‥回転軸;34、52‥傘歯車;40‥風向体;42‥垂直回転部材;44、44A‥風向用回転円板;46‥風向用穴;47‥風速補正用穴;50‥垂直回転軸;52、52A‥風速用回転円板;54‥風速用穴;60、62、64、66、64A、66A、80、82‥光ファイバ;70、72、74‥軸受け;84、84A、84B、DIV、DIV1−3‥光波長分波器;86、86A、86B、COM、COM1−3‥光波長合波器;100、100A−100C‥観測局;102、106、106A‥発光部;104、108、108A‥受光部;110‥風速演算部;112‥風向演算部;114‥軸速度演算部;116‥風速補正演算部;120‥電源;EO‥発光素子;OE‥受光素子;S1−S6‥光信号;WDM1−WDM3‥多重化された光信号;λ1−λ6‥光信号の波長

Claims (6)

  1. 基台と、前記基台に支持され、受ける風の強さに応じて回転するプロペラが取り付けられ、風の向きに合わせて前記基台に対して回転する風向体とを有し、風速および風向を測定するために、前記プロペラの回転速度および前記風向体と前記基台との相対角度をそれぞれ検出する風向風速計において、
    前記プロペラに接続され、前記プロペラとともに回転する回転軸と、
    前記回転軸に設けられた第1傘歯車と、
    前記風向体に設けられ、前記回転軸に対して垂直方向に延在し、前記基台に回転自在に支持される筒状の垂直回転部材と、
    前記垂直回転部材に挿入され、前記垂直回転部材に回転自在に支持される垂直回転軸と、
    前記垂直回転軸に設けられ、前記第1傘歯車に噛み合わせられた第2傘歯車と、
    前記垂直回転軸の前記基台側に設けられ、前記垂直回転軸の中心から同心円上に形成された複数の風速用穴を有する風速用回転円板と、
    前記風速用回転円板を挟み、前記風速用穴を介して互いに対向する位置に配置され、発光素子に接続させる第1発光用光ファイバおよび受光素子に接続させる第1受光用光ファイバと、
    前記垂直回転部材における前記プロペラ側と反対側に設けられ、前記相対角度毎に異なる組合せを有し、放射方向に沿って形成された複数の風向用穴を有する風向用回転円板と、
    前記風向用回転円板を挟み、前記風向用穴を介して互いに対向する位置に配置され、発光素子に接続させる複数の第2発光用光ファイバおよび受光素子に接続させる複数の第2受光用光ファイバとを備え
    前記風向用回転円板は、前記風向用穴とは別に、同心円上に所定の角度を置いて形成された複数の風速補正用穴を有し、
    前記第2発光用光ファイバの1つは、前記風速補正用穴を介して、対応する前記第2受光用光ファイバに光信号を伝送することを特徴とする風向風速計。
  2. 請求項1記載の風向風速計において、
    波長分割多重方式により多重化された光信号を伝送する第1および第2伝送用光ファイバと、
    前記第1伝送用光ファイバと前記第2発光用光ファイバとの間に設けられ、前記第1伝送用光ファイバが受けた多重化された光信号を波長毎に分波し、分波した光信号を前記第2発光用光ファイバにそれぞれ伝送する光波長分波器と、
    前記第2受光用光ファイバと前記第2伝送用光ファイバとの間に設けられ、前記第2受光用光ファイバが受けた波長の異なる複数の光信号を多重化し、多重化した光信号を前記第2伝送用光ファイバに伝送する光波長合波器とを備えていることを特徴とする風向風速計。
  3. 請求項2記載の風向風速計において、
    前記光波長分波器は、前記第1伝送用光ファイバが受けた多重化された光信号を波長毎に分波し、分波した光信号を前記第1および第2発光用光ファイバにそれぞれ伝送し、
    前記光波長合波器は、前記第1および第2受光用光ファイバが受けた波長の異なる複数の光信号を多重化し、多重化した光信号を前記第2伝送用光ファイバに伝送することを特徴とする風向風速計。
  4. 基台と、前記基台に支持され、受ける風の強さに応じて回転するプロペラが取り付けられ、風の向きに合わせて前記基台に対して回転する風向体とを有し、風速および風向を測定するために、前記プロペラの回転速度および前記風向体と前記基台との相対角度をそれぞれ検出する風向風速計と、前記風向風速計から受ける光信号に基づいて風速および風向を算出する観測局とを備えた風向風速監視装置であって、
    前記風向風速計は、
    前記プロペラに接続され、前記プロペラとともに回転する回転軸と、
    前記回転軸に設けられた第1傘歯車と、
    前記風向体に設けられ、前記回転軸に対して垂直方向に延在し、前記基台に回転自在に支持される筒状の垂直回転部材と、
    前記垂直回転部材に挿入され、前記垂直回転部材に回転自在に支持される垂直回転軸と、
    前記垂直回転軸に設けられ、前記第1傘歯車に噛み合わせられた第2傘歯車と、
    前記垂直回転軸の前記基台側に設けられ、前記垂直回転軸の中心から同心円上に形成された複数の風速用穴を有する風速用回転円板と、
    前記風速用回転円板を挟み、前記風速用穴を介して互いに対向する位置に配置され、第1発光素子から出力される光信号を伝送する第1発光用光ファイバおよび第1受光素子に受けさせる光信号を伝送する第1受光用光ファイバと、
    前記垂直回転部材における前記プロペラ側と反対側に設けられ、前記相対角度毎に異なる組合せを有し、放射方向に沿って形成された複数の風向用穴を有する風向用回転円板と、
    前記風向用回転円板を挟み、前記風向用穴を介して互いに対向する位置に配置され、第2発光素子から出力される光信号を伝送する複数の第2発光用光ファイバおよび第2受光素子に受けさせる光信号を伝送する複数の第2受光用光ファイバとを備え、
    前記風向用回転円板は、前記風向用穴とは別に、同心円上に所定の角度を置いて形成された複数の風速補正用穴を有し、
    前記第2発光用光ファイバの1つは、前記風速補正用穴を介して、対応する前記第2受光用光ファイバに光信号を伝送し、
    前記観測局は、
    前記第1発光素子を有し、前記第1発光素子から出力される光信号を前記第1発光用光ファイバに伝送する風速用発光部と、
    前記第1受光素子を有し、前記第1受光用光ファイバを介して伝送される光信号を前記第1受光素子で受ける風速用受光部と、
    前記風速用受光部で受けた光信号に基づいて、風速値を算出する風速演算部と、
    前記第2発光素子を有し、前記第2発光素子から出力される光信号を前記第2発光用光ファイバにそれぞれ伝送する風向用発光部と、
    前記第2受光素子を有し、前記第2受光用光ファイバを介して伝送される光信号を前記第2受光素子で受ける風向用受光部と、
    前記風向用受光部で受けた光信号に基づいて、風向を算出する風向演算部と、
    前記風速補正用穴を通過した光信号に基づいて、前記垂直回転部材の回転速度を算出する軸速度演算部と、
    前記軸速度演算部により算出された回転速度に基づいて、前記風速演算部により算出された風速値を補正する風速補正演算部とを備えていることを特徴とする風向風速監視装置。
  5. 請求項4記載の風向風速監視装置において、
    前記風向風速計は、
    波長分割多重方式により多重化された光信号を伝送する第1および第2伝送用光ファイバと、
    前記第1伝送用光ファイバと前記第2発光用光ファイバとの間に設けられ、前記第1伝送用光ファイバが受けた多重化された光信号を波長毎に分波し、分波した光信号を前記第2発光用光ファイバにそれぞれ伝送する第1光波長分波器と、
    前記第2受光用光ファイバと前記第2伝送用光ファイバとの間に設けられ、前記第2受光用光ファイバが受けた波長の異なる複数の光信号を多重化し、多重化した光信号を前記第2伝送用光ファイバに伝送する第1光波長合波器とを備え、
    前記観測局は、
    前記風向用発光部と前記第1伝送用光ファイバとの間に設けられ、前記風向用発光部から出力される波長の異なる複数の光信号を多重化し、多重化した光信号を前記第1伝送用光ファイバに伝送する第2光波長合波器と、
    前記第2伝送用光ファイバと前記風向用受光部との間に設けられ、前記第2伝送用光ファイバが受けた多重化された光信号を波長毎に分波し、分波した光信号を前記風向用受光部に伝送する第2光波長分波器とを備えていることを特徴とする風向風速監視装置。
  6. 請求項5記載の風向風速監視装置において、
    前記第1光波長分波器は、前記第1伝送用光ファイバと前記第1および第2発光用光ファイバとの間に設けられ、前記第1伝送用光ファイバが受けた多重化された光信号を波長毎に分波し、分波した光信号を前記第1および第2発光用光ファイバにそれぞれ伝送し、
    前記第1光波長合波器は、前記第1および第2受光用光ファイバと前記第2伝送用光ファイバとの間に設けられ、前記第1および第2受光用光ファイバが受けた波長の異なる複数の光信号を多重化し、多重化した光信号を前記第2伝送用光ファイバに伝送し、
    前記第2光波長合波器は、前記風向用発光部および前記風速用発光部と前記第1伝送用光ファイバとの間に設けられ、前記風向用発光部および前記風速用発光部から出力される波長の異なる複数の光信号を多重化し、多重化した光信号を前記第1伝送用光ファイバに伝送し、
    前記第2光波長分波器は、前記第2伝送用光ファイバと前記風向用受光部および前記風速用受光部との間に設けられ、前記第2伝送用光ファイバが受けた多重化された光信号を波長毎に分波し、分波した光信号を前記風向用受光部および前記風速用受光部にそれぞれ伝送することを特徴とする風向風速監視装置。
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