JP5264336B2 - 浸水検知モジュールおよびこれを用いた浸水検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバケーブルの保守運用の効率化を目的とした浸水検知モジュールおよびこれを用いた浸水検知方法に関し、さらに詳しくは、光ファイバケーブルの中途に設けられたクロージャ内への浸水を検知するための浸水検知モジュールおよびこれを用いた浸水検知方法に関するものである。

従来、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、および、浸水した位置を検知する方法（光ファイバケーブルの浸水検知方法）としては、クロージャ内に、浸水により光ファイバケーブルを構成する光ファイバ心線を屈曲させる手段を設け、この屈曲により光ファイバ心線に発生する光損失を監視する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
浸水によりクロージャ内の光ファイバ心線を屈曲させる手段は、浸水検知モジュールと呼ばれている。
特開２００６−３８５５９号公報 特開２００６−１３９１９５号公報

従来の光ファイバケーブルの浸水検知方法では、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）を用いた光パルス試験法による検知が行われている。
しかしながら、浸水検知モジュールが設けられたクロージャが近接している場合、従来のＯＴＤＲを用いた浸水検知方法では、クロージャの位置の検知、すなわち、光ファイバ心線における浸水した位置の検出が難しかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、光ファイバケーブルにおける浸水した位置の検出を高精度に行うことが可能な浸水検知モジュールおよびこれを用いた浸水検知方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続され、前記クロージャ内への浸水および浸水位置を検出する位置検出用光ファイバを少なくとも１つ備え、前記位置検出用光ファイバとして、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚ以上、１０．４ＧＨｚ以下である光ファイバを用い、前記伝送路用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数と、前記位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数とが異なっており、前記位置検出用光ファイバの長さは４ｍ以上、１０ｍ以下である浸水検知モジュールを提供する。

前記クロージャ内にて、前記位置検出用光ファイバとは別に、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続され、前記クロージャ内へ浸水した場合、光ファイバを押圧する押圧手段が設けられた浸水検知用光ファイバを少なくとも１つ備えたことが好ましい。

本発明は、本発明の浸水検知モジュールを用いて、クロージャ内への浸水および浸水位置を検出する浸水検知方法であって、ＢＯＴＤＲを用いて、前記位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出することによって、クロージャ内への浸水を判断するとともに、伝送路を構成する光ファイバと位置検出用光ファイバのブリルアン周波数が異なることを利用して浸水位置を検知する浸水検知方法を提供する。

本発明の浸水検知方法は、本発明の浸水検知モジュールを用いて、クロージャ内への浸水および浸水位置を検出する浸水検知方法であって、ＢＯＴＤＲを用いて、伝送路を構成する光ファイバと位置検出用光ファイバのブリルアン周波数が異なることを利用して、クロージャ内への浸水位置を検知し、ＯＴＤＲを用いて、前記浸水検知用光ファイバの損失を検出し、クロージャ内への浸水とともに浸水位置を検知することを特徴とする。

本発明の浸水検知モジュールによれば、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続され、クロージャ内への浸水および浸水位置を検出する位置検出用光ファイバを少なくとも１つ備え、位置検出用光ファイバとして、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚ以上、１０．４ＧＨｚ以下である光ファイバを用い、伝送路用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数と、位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数とが異なっているので、ＢＯＴＤＲを用いて、位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出し、クロージャ内における浸水位置を高精度に検出することができる。
さらに、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続され、クロージャ内へ浸水した場合、光ファイバを押圧する押圧手段が設けられた浸水検知用光ファイバを少なくとも１つ備えれば、ＯＴＤＲを用いて、浸水検知用光ファイバの損失を検出し、クロージャ内における浸水位置をより高精度に検出することができる。

本発明の浸水検知方法によれば、本発明の浸水検知モジュールを用いて、クロージャ内への浸水および浸水位置を検出する浸水検知方法であって、ＢＯＴＤＲを用いて、位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出し、クロージャ内への浸水とともに浸水位置を高精度に検出することができる。
さらに、ＯＴＤＲを用いて、浸水検知用光ファイバの損失を検出すれば、クロージャ内への浸水とともに浸水位置をより高精度に検出することができる。

以下、図面を参照して、本発明の浸水検知モジュールおよびこれを用いた浸水検知方法の最良の形態について説明する。

（第一の実施形態）
図１は、本発明の浸水検知モジュールの第一の実施形態およびこれを用いた浸水検知システムを示す概略構成図である。
この実施形態の浸水検知システム１０は、光ファイバケーブル２０と、その中途に設けられたクロージャ３０と、クロージャ３０内に設けられた浸水検知モジュール４０と、光ファイバケーブル２０を構成する伝送路用光ファイバ２１の一端に接続されたＢＯＴＤＲ（Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）５０とから概略構成されている。

浸水検知モジュール４０は、クロージャ３０内への浸水および浸水位置を検出する位置検出用光ファイバ４１を備えている。
また、この位置検出用光ファイバ４１の両端は、クロージャ３０内にて、２本の伝送路用光ファイバ２１Ａ，２１Ｂに接続されている。すなわち、光ファイバケーブル２０は、伝送路用光ファイバ２１（２１Ａ，２１Ｂ）と、位置検出用光ファイバ４１とからなる光ファイバ２２から構成されている。

位置検出用光ファイバ４１としては、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が、一般的に光伝送路として敷設されている光ファイバ心線における後方ブリルアン散乱光が極大となる周波数とは異なるブリルアンシフトファイバが用いられ、具体的には、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚ以上、１０．４ＧＨｚ以下である光ファイバが用いられる。

位置検出用光ファイバ４１として、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚ以上、１０．４ＧＨｚ以下である光ファイバを用いる理由は、例えば、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．２ＧＨｚであるブリルアンシフトファイバを使用することにより、ＢＯＴＤＲ５０を用いて、ブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出し、浸水検知モジュール４０の設置位置、ひいてはクロージャ３０内における浸水位置を正確に検出することができる。なお、クロージャ３０内における浸水位置を検出した場合、当然に、クロージャ３０内は浸水しているから、クロージャ３０内への浸水を検出することができる。
ここで、ブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量とは、特定の周波数範囲（１０．０ＧＨｚ以上、１０．４ＧＨｚ以下）において、ブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度が、基準となるブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度に対して変化した量のことである。また、基準となるブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度とは、クロージャ３０内への浸水がない場合、特定の周波数範囲（１０．０ＧＨｚ以上、１０．４ＧＨｚ以下）におけるブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度のことである。

また、位置検出用光ファイバ４１において、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚ未満では、現在市販されているＢＯＴＤＲの測定周波数範囲は一般的に９．９ＧＨｚ以上、１１．９ＧＨｚ以下であるため、ＢＯＴＤＲ５０を用いて、ブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出することにより、クロージャ３０内における浸水位置を検出することが困難になる。一方、位置検出用光ファイバ４１において、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．４ＧＨｚを超えると、標準的な光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚ以上、１０．９ＧＨｚ以下であるため、周波数スペクトルが重なってしまい、位置検出用光ファイバ４１におけるブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出することが困難になる。
なお、この実施形態では、伝送路用光ファイバ２１としては、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚ以上、１０．９ＧＨｚ以下の標準的な光ファイバが用いられる。

このような位置検出用光ファイバ４１をなすブリルアンシフトファイバとしては、標準的な石英光ファイバのコアに適量のゲルマニウム（Ｇｅ）、フッ素（Ｆ）をドープしてなる光ファイバが用いられる。

さらに、位置検出用光ファイバ４１の長さは４ｍ以上、１０ｍ以下である。
位置検出用光ファイバ４１の長さが４ｍ未満では、ＢＯＴＤＲの距離分解能とダイナミックレンジの関係から、高精度な位置検出が困難となる。一方、位置検出用光ファイバ４１の長さが１０ｍを超えると、モジュールの小型化、価格の面で不利となる。

この浸水検知モジュール４０によれば、クロージャ３０内にて、２本の伝送路用光ファイバ２１Ａ，２１Ｂに両端がそれぞれ接続された位置検出用光ファイバ４１を備え、位置検出用光ファイバ４１として、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚ以上、１０．４ＧＨｚ以下である光ファイバを用いたので、ＢＯＴＤＲ５０を用いて、伝送路を構成する光ファイバのブリルアン周波数と位置検出用光ファイバ４１のブリルアン周波数の差を検出し、クロージャ３０内における浸水位置を高精度に検出することができる。

なお、この実施形態では、クロージャ３０内にて、２本の伝送路用光ファイバ２１Ａ，２１Ｂに両端がそれぞれ接続された位置検出用光ファイバ４１を備えた浸水検知モジュール４０を例示したが、本発明の浸水検知モジュールはこれに限定されない。本発明の浸水検知モジュールにあっては、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続された位置検出用光ファイバを２本以上備えていてもよい。位置検出用光ファイバを２本以上備える場合、それらの位置検出用光ファイバは、伝送路用光ファイバを介して、所定の間隔を置いて、かつ、等間隔に直列に接続される。

次に、この浸水検知モジュール４０を用いた浸水検知方法を説明する。
予めクロージャ３０内に浸水していない状態で、ＢＯＴＤＲ５０を用いて、位置検出用光ファイバ４１のブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度を検出しておく。そして、このブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度を基準値とする。
次いで、所定の時間毎に、あるいは、常時、ＢＯＴＤＲ５０を用いて、位置検出用光ファイバ４１のブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度を検出し、強度の基準値に対してその検出時の強度が変化した場合、すなわち、ブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度の変化量を検出した場合、クロージャ３０内に浸水したと判断する。

ＢＯＴＤＲを用いた位置検出用光ファイバ４１のブリルアン散乱光が極大となる周波数の測定では、伝送路用光ファイバ２１および位置検出用光ファイバ４１に入力する光の波長を１５４０ｎｍ以上、１５６０ｎｍ以下とし、光のパルス幅を１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下とする。

ところで、クロージャ３０内に浸水した場合、浸水による温度変化、または、ファイバに受けるひずみ変化により、位置検出用光ファイバ４１のブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度が変化する。

この実施形態の浸水検知方法によれば、ＢＯＴＤＲ５０を用いて、位置検出用光ファイバ４１のブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出するので、クロージャ３０内への浸水とともに浸水位置を高精度に検出することができる。

なお、この実施形態では、浸水検知モジュール４０を用いて、ＢＯＴＤＲ５０により、１本の位置検出用光ファイバ４１のブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出し、クロージャ３０内への浸水とともに浸水位置を検知する浸水検知方法を例示したが、本発明の浸水検知方法はこれに限定されない。本発明の浸水検知方法にあっては、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続された位置検出用光ファイバを２本以上備えた浸水検知モジュールを用いて、ＢＯＴＤＲにより、２本以上の位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出し、クロージャ内への浸水とともに浸水位置を検知することができる。この場合、全ての位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数を、所定の時間毎に、あるいは、常時検出し、極大値の強度に変化が見られた位置検出用光ファイバの位置において、浸水が発生したものと判断する。

（第二の実施形態）
図２は、本発明の浸水検知モジュールの第二の実施形態およびこれを用いた浸水検知システムを示す概略構成図である。
図２において、図１に示した浸水検知システム１０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態の浸水検知システム６０は、光ファイバケーブル７０と、その中途に設けられたクロージャ３０と、クロージャ３０内に設けられた浸水検知モジュール８０と、光ファイバケーブル７０を構成する伝送路用光ファイバ２１の一端に接続されたＢＯＴＤＲ５０と、光ファイバケーブル７０を構成する伝送路用光ファイバ７１の一端に接続されたＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）９０とから概略構成されている。

浸水検知モジュール８０は、位置検出用光ファイバ４１と、クロージャ３０内へ浸水した場合、光ファイバを押圧する押圧手段８２が設けられた浸水検知用光ファイバ８１とを備えている。
また、この浸水検知用光ファイバ８１の両端は、クロージャ３０内にて、２本の伝送路用光ファイバ７１Ａ，７１Ｂに接続されている。すなわち、光ファイバケーブル７０は、光ファイバ２２、および、伝送路用光ファイバ７１（７１Ａ，７１Ｂ）と、浸水検知用光ファイバ８１とからなる光ファイバ７２から構成されている。

伝送路用光ファイバ７１としては、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚ以上、１０．９ＧＨｚ以下の標準的な光ファイバが用いられる。
また、浸水検知用光ファイバ８１としては、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚ以上、１０．９ＧＨｚ以下の標準的な光ファイバが用いられる。
さらに、浸水検知用光ファイバ８１の長さは、位置検出用光ファイバ４１の長さと等しいことが好ましい。

この押圧手段８２は、図３に示すように、浸水検知用光ファイバ８１において、２つの光ファイバ固定部材８５，８５により固定されている部分の間に配置されている。
また、押圧手段８２は、膨潤材８３と、この膨潤材８３の一方の面に設けられた押圧付与部材８４とから概略構成されている。
膨潤材８３は、水を吸収すると膨潤する材質から構成されており、クロージャ３０内に浸水した水を吸収すると、浸水検知用光ファイバ８１の長手方向に対して垂直な方向に、押圧付与部材８４を押し出す（押圧する）。
押圧付与部材８４は、浸水検知用光ファイバ８１の所定の部分を直接押圧するために、浸水検知用光ファイバ８１の長手方向に対して垂直に凸部８４ａが設けられている。

膨潤材８３をなす材質としては、ポリエーテル系ウレタンなどが挙げられる。

この浸水検知モジュール８０によれば、クロージャ３０内にて、２本の伝送路用光ファイバ２１Ａ，２１Ｂに両端がそれぞれ接続された位置検出用光ファイバ４１を備え、位置検出用光ファイバ４１として、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚ以上、１０．４ＧＨｚ以下である光ファイバを用いるとともに、クロージャ３０内にて、２本の伝送路用光ファイバ７１Ａ，７１Ｂに両端がそれぞれ接続され、クロージャ３０内へ浸水した場合、光ファイバを押圧する押圧手段８２が設けられた浸水検知用光ファイバ８１を備えたので、ＢＯＴＤＲ５０を用いて、位置検出用光ファイバ４１ブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出することができるとともに、ＯＴＤＲ９０を用いて、浸水検知用光ファイバ８１の損失を検出することができるから、上述の第一の実施形態よりも、より高精度にクロージャ３０内における浸水位置を検出することができる。

なお、この実施形態では、クロージャ３０内にて、２本の伝送路用光ファイバ２１Ａ，２１Ｂに両端がそれぞれ接続された位置検出用光ファイバ４１と、２本の伝送路用光ファイバ７１Ａ，７１Ｂに両端がそれぞれ接続された浸水検知用光ファイバ８１とを備えた浸水検知モジュール８０を例示したが、本発明の浸水検知モジュールはこれに限定されない。本発明の浸水検知モジュールにあっては、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続された位置検出用光ファイバを２本以上備え、かつ、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続された浸水検知用光ファイバを２本以上備えていてもよい。
位置検出用光ファイバを２本以上備える場合、それらの位置検出用光ファイバは、伝送路用光ファイバを介して、所定の間隔を置いて、かつ、等間隔に直列に接続される。
同様に、浸水検知用光ファイバを２本以上備える場合、それらの浸水検知用光ファイバは、伝送路用光ファイバを介して、所定の間隔を置いて、かつ、等間隔に直列に接続される。

次に、この浸水検知モジュール８０を用いた浸水検知方法を説明する。
予めクロージャ３０内に浸水していない状態で、ＯＴＤＲ９０を用いて、浸水検知用光ファイバ８１の伝送損失を検出しておく。そして、浸水検知用光ファイバ８１の伝送損失を基準値とする。
ＯＴＤＲ９０を用いて、浸水検知用光ファイバ８１の伝送損失を検出し、伝送損失の基準値に対して、その検出時の伝送損失が変化（増加）した場合、クロージャ３０内に浸水し、その水を吸収した膨潤材８３が膨潤することにより、押圧付与部材８４が浸水検知用光ファイバ８１を押圧したと判断する。
さらに、ＢＯＴＤＲ５０を用いて、位置検出用光ファイバ４１のブリルアン周波数を検出し、伝送路を構成する光ファイバ２１のブリルアン周波数と位置検出用光ファイバ４１のブリルアン周波数の極大値の差により、伝送路内の浸水検知モジュール設置場所を検出しておく。浸水時、伝送損失が変化した浸水検知用光ファイバ８１に対して最も近くに位置する位置検出用光ファイバ４１のブリルアン周波数の極大値を検出することによって、ＢＯＴＤＲ入射側から何番目に設置した浸水検知モジュールであるかを判断でき、位置検出が可能となる。

ＢＯＴＤＲを用いた位置検出用光ファイバ４１のブリルアン散乱光の周波数の極大値の測定では、伝送路用光ファイバ２１および位置検出用光ファイバ４１に入力する光の波長を１５４０ｎｍ以上、１５６０ｎｍ以下とし、光のパルス幅を１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下とする。

ＯＴＤＲを用いた浸水検知用光ファイバ８１の伝送損失の測定は、入力する光の波長を１５００ｎｍ以上、１７００ｎｍ以下とし、光のパルス幅を５ｎｍ以上、２０００ｎｍ以下とする。

この実施形態の浸水検知方法によれば、ＢＯＴＤＲ５０を用いて、位置検出用光ファイバ４１のブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出するとともに、ＯＴＤＲ９０を用いて、浸水検知用光ファイバ８１の損失の変化量を検出するので、クロージャ３０内への浸水とともに浸水位置を、上述の第一の実施形態よりも、より高精度に検出することができる。

なお、この実施形態では、浸水検知モジュール８０を用いて、ＢＯＴＤＲ５０により、１本の位置検出用光ファイバ４１のブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出するとともに、ＯＴＤＲ９０により、浸水検知用光ファイバ８１の損失の変化量を検出し、クロージャ３０内への浸水とともに浸水位置を検知する浸水検知方法を例示したが、本発明の浸水検知方法はこれに限定されない。本発明の浸水検知方法にあっては、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続された位置検出用光ファイバを２本以上備え、かつ、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続された浸水検知用光ファイバを２本以上備えた浸水検知モジュールを用いて、ＢＯＴＤＲにより、２本以上の位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出するとともに、ＢＯＴＤＲにより、２本以上の浸水検知用光ファイバの伝送損失の変化量を検出して、クロージャ内への浸水とともに浸水位置を検知することができる。この場合、全ての位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数と、全ての浸水検知用光ファイバの伝送損失とを、所定の時間毎に、あるいは、常時検出し、極大値の強度に変化が見られた位置検出用光ファイバの位置、および、伝送損失に変化が見られた浸水検知用光ファイバの位置において、浸水が発生したものと判断する。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

「実施例１」
ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚである標準的な伝送路用光ファイバを５ｋｍ（光ファイバＡとする）準備し、その一端にＢＯＴＤＲを接続し、他端に浸水検知モジュールを、所定の間隔を置いて直列に複数個接続した。これら浸水検知モジュール間の間隔を１０ｍの等間隔とした。
浸水検知モジュールとしては、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバ（光ファイバＡ）に両端がそれぞれ接続された位置検出用光ファイバと、２本の伝送路用光ファイバ（光ファイバＡ）に両端がそれぞれ接続され、クロージャ内へ浸水した場合、光ファイバを押圧する押圧手段が設けられた浸水検知用光ファイバとを備えたものを用いた。
位置検出用光ファイバとしては、長さ４ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚであるブリルアンシフトファイバを用いた。
浸水検知用光ファイバとしては、長さ４ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚである標準的な光ファイバを用いた。
各浸水検知モジュールを浸水させ、光ファイバＡの一端から、ＢＯＴＤＲにより、波長１５５０ｎｍ、パルス幅５０ｎｍの光を入力し、後方散乱光を観測し、各浸水検知モジュール位置を検出可能であるかを評価した。
評価の結果を表１に示す。

「実施例２」
位置検出用光ファイバとしては、長さ４ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．４ＧＨｚであるブリルアンシフトファイバを用いた以外は実施例１と同様にして、各浸水検知モジュール位置を検出可能であるかを評価した。
評価の結果を表１に示す。

「実施例３」
位置検出用光ファイバとしては、長さ１０ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚであるブリルアンシフトファイバを用い、浸水検知用光ファイバとしては、長さ１０ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚである標準的な光ファイバを用いた以外は実施例１と同様にして、各浸水検知モジュール位置を検出可能であるかを評価した。
評価の結果を表１に示す。

「実施例４」
位置検出用光ファイバとしては、長さ１０ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．４ＧＨｚであるブリルアンシフトファイバを用い、浸水検知用光ファイバとしては、長さ１０ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚである標準的な光ファイバを用いた以外は実施例１と同様にして、各浸水検知モジュール位置を検出可能であるかを評価した。
評価の結果を表１に示す。

「比較例１」
ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚである標準的な伝送路用光ファイバを５ｋｍ（光ファイバＡとする）準備し、その一端にＯＴＤＲを接続し、他端に浸水検知モジュールを、所定の間隔を置いて直列に複数個接続した。これら浸水検知モジュール間の間隔を１０ｍの等間隔とした。
浸水検知モジュールとしては、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバ（光ファイバＡ）に両端がそれぞれ接続され、クロージャ内へ浸水した場合、光ファイバを押圧する押圧手段が設けられた浸水検知用光ファイバとを備えたものを用いた。
浸水検知用光ファイバとしては、長さ４ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚである標準的な光ファイバを用いた。
各浸水検知モジュールを浸水させ、光ファイバＡの一端から、ＯＴＤＲにより、浸水検知用光ファイバの伝送損失の変化量を検出することにより、浸水検知モジュール位置を検出可能であるかを評価した。
評価の結果を表１に示す。

「比較例２」
位置検出用光ファイバとしては、長さ３ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚであるブリルアンシフトファイバを用い、浸水検知用光ファイバとしては、長さ３ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚである標準的な光ファイバを用いた以外は実施例１と同様にして、各浸水検知モジュール位置を検出可能であるかを評価した。
評価の結果を表１に示す。

「比較例３」
位置検出用光ファイバとしては、長さ１０ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．５ＧＨｚであるブリルアンシフトファイバを用い、浸水検知用光ファイバとしては、長さ１０ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚである標準的な光ファイバを用いた以外は実施例１と同様にして、各浸水検知モジュール位置を検出可能であるかを評価した。
評価の結果を表１に示す。

「比較例４」
ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．７ＧＨｚである標準的な伝送路用光ファイバを５ｋｍ（光ファイバＡとする）準備し、その一端にＢＯＴＤＲを接続し、他端に浸水検知モジュールを、所定の間隔を置いて直列に複数個接続した。これら浸水検知モジュール間の間隔を１０ｍの等間隔とした。
浸水検知モジュールとしては、クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバ（光ファイバＡ）に両端がそれぞれ接続され、クロージャ内へ浸水した場合、光ファイバを押圧する押圧手段が設けられた位置検出用光ファイバを備えたものを用いた。
位置検出用光ファイバとしては、長さ１０ｍ、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．２ＧＨｚであるブリルアンシフトファイバを用いた。
各浸水検知モジュールを浸水させ、光ファイバＡの一端から、ＢＯＴＤＲにより、波長１５５０ｎｍ、パルス幅５０ｎｍの光を入力し、後方散乱光を観測し、各浸水検知モジュール位置を検出可能であるかを評価した。
評価の結果を表１に示す。

ここで、ＢＯＴＤＲ方式による浸水検知モジュールの位置検出結果に関するＯＫ／ＮＧの判定について説明する。
図４は、ＢＯＴＤＲによるブリルアン周波数データを示すグラフであり、（ａ）は位置検出がＯＫ判定の場合を示し、（ｂ）は位置検出がＮＧ判定の場合を示す。図４において、横軸は距離、縦軸はブリルアン周波数が１０．２ＧＨｚのときのゲイン値を示す。
図４（ａ）から、位置検出がＯＫ判定の場合、位置検出用光ファイバを設置した箇所において、高いゲインが得られ、位置検出が可能であることが分かる。一方、図４（ｂ）から、位置検出がＮＧ判定の場合、位置検出用光ファイバを設置した箇所において、充分なゲインが得られず、位置検出が困難であることが分かる。

図５は、位置検出用光ファイバを設置した距離におけるＢＯＴＤＲによるブリルアン周波数スペクトルを示すグラフであり、（ａ）は位置検出がＯＫ判定の場合を示し、（ｂ）は位置検出がＮＧ判定の場合を示す。
図５（ａ）から、位置検出がＯＫ判定の場合、ゲインの極大値を判別できるブリルアン周波数スペクトルが得られることが分かる。一方、図５（ｂ）から、位置検出がＮＧ判定の場合、ブリルアン周波数スペクトルが得られないことが分かる。

表１の結果から、実施例１〜４では、各浸水検知モジュール位置を検出可能であることが確認された。
比較例１では、各浸水検知モジュール位置を検出することができなかった。
比較例２では、十分なブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度が得られず、各浸水検知モジュール位置を検出することができなかった。
比較例３では、光ファイバＡのブリルアン散乱光が極大となる周波数と、位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数とが重なってしまい、各浸水検知モジュール位置を検出することができなかった。
比較例４では、押圧手段による位置検出用光ファイバに対する押圧がなされる前は、各浸水検知モジュール位置を検出可能であったものの、モジュール内への浸水により、押圧手段による位置検出用光ファイバに対する押圧がなされた後は、十分なブリルアン散乱光が極大となる周波数の強度が得られず、各浸水検知モジュール位置を検出することができなかった。

本発明の浸水検知モジュールの第一の実施形態およびこれを用いた浸水検知システムを示す概略構成図である。 本発明の浸水検知モジュールの第二の実施形態およびこれを用いた浸水検知システムを示す概略構成図である。 本発明の浸水検知モジュールの第二の実施形態を構成する押圧手段を示す概略構成図である。 ＢＯＴＤＲによるブリルアン周波数データを示すグラフであり、（ａ）は位置検出がＯＫ判定の場合を示し、（ｂ）は位置検出がＮＧ判定の場合を示す。 位置検出用光ファイバを設置した距離におけるＢＯＴＤＲによるブリルアン周波数スペクトルを示すグラフであり、（ａ）は位置検出がＯＫ判定の場合を示し、（ｂ）は位置検出がＮＧ判定の場合を示す。

符号の説明

１０，６０・・・浸水検知システム、２０，７０・・・光ファイバケーブル、２１，７１・・・伝送路用光ファイバ、３０・・・クロージャ、４０，８０・・・浸水検知モジュール、４１・・・位置検出用光ファイバ、５０・・・ＢＯＴＤＲ、８１・・・浸水検知用光ファイバ、８２・・・押圧手段、８３・・・膨潤材、８４・・・押圧付与部材、８４ａ・・・凸部、８５・・・光ファイバ固定部材、９０・・・ＯＴＤＲ。

Claims (4)

1. クロージャ内にて、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続され、前記クロージャ内への浸水および浸水位置を検出する位置検出用光ファイバを少なくとも１つ備え、
   前記位置検出用光ファイバとして、ブリルアン散乱光が極大となる周波数が１０．０ＧＨｚ以上、１０．４ＧＨｚ以下である光ファイバを用い、
   前記伝送路用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数と、前記位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数とが異なっており、
   前記位置検出用光ファイバの長さは４ｍ以上、１０ｍ以下であることを特徴とする浸水検知モジュール。
2. 前記クロージャ内にて、前記位置検出用光ファイバとは別に、２本の伝送路用光ファイバに両端がそれぞれ接続され、前記クロージャ内へ浸水した場合、光ファイバを押圧する押圧手段が設けられた浸水検知用光ファイバを少なくとも１つ備えたことを特徴とする請求項１に記載の浸水検知モジュール。
3. 請求項１に記載の浸水検知モジュールを用いて、クロージャ内への浸水および浸水位置を検出する浸水検知方法であって、
   ＢＯＴＤＲを用いて、前記位置検出用光ファイバのブリルアン散乱光が極大となる周波数の変化量を検出することによって、クロージャ内への浸水を判断するとともに、伝送路を構成する光ファイバと位置検出用光ファイバのブリルアン周波数が異なることを利用して浸水位置を検知することを特徴とする浸水検知方法。
4. 請求項１または２に記載の浸水検知モジュールを用いて、クロージャ内への浸水および浸水位置を検知する浸水検知方法であって、
   ＢＯＴＤＲを用いて、伝送路を構成する光ファイバと位置検出用光ファイバのブリルアン周波数が異なることを利用して、クロージャ内への浸水位置を検知し、
   ＯＴＤＲを用いて、前記浸水検知用光ファイバの損失を検出し、クロージャ内への浸水とともに浸水位置を検知することを特徴とする浸水検知方法。

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