JPH0384102A - 道路表面の温度監視装置 - Google Patents
道路表面の温度監視装置Info
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- JPH0384102A JPH0384102A JP1219927A JP21992789A JPH0384102A JP H0384102 A JPH0384102 A JP H0384102A JP 1219927 A JP1219927 A JP 1219927A JP 21992789 A JP21992789 A JP 21992789A JP H0384102 A JPH0384102 A JP H0384102A
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Landscapes
- Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、道路表面の温度監視装置に関し、とくに道
路の広い範囲での融雪状態の監視を一括して行うのに最
適な道路表面の温度監視装置に関する。
路の広い範囲での融雪状態の監視を一括して行うのに最
適な道路表面の温度監視装置に関する。
雪国において道路上の積雪を除去することは円滑な交通
を確保し、交通安全を図るためにも不可欠である。この
ため、ヒートパイプや地下水の散布装置などの除雪装置
を道路上に敷設するようにしている。 道路表面の温度の監視を行えば、積雪状態を把握するこ
とが可能であり、自動車の運転者に適切な情報を与えた
り、あるいは除雪装置を効率よく運用することが可能と
なる。 そこで、たとえばバイメタルやサーミスタなどの温度測
定用センサを道路上に配設して道路表面の温度を測定す
ることが考えられる。
を確保し、交通安全を図るためにも不可欠である。この
ため、ヒートパイプや地下水の散布装置などの除雪装置
を道路上に敷設するようにしている。 道路表面の温度の監視を行えば、積雪状態を把握するこ
とが可能であり、自動車の運転者に適切な情報を与えた
り、あるいは除雪装置を効率よく運用することが可能と
なる。 そこで、たとえばバイメタルやサーミスタなどの温度測
定用センサを道路上に配設して道路表面の温度を測定す
ることが考えられる。
しかしながら、道路は所定の幅を有しており、その幅方
向での温度分布を求めることを長い距離にわたって行う
必要があるのに対し、これらの温度測定用センサは比較
的狭い範囲での温度測定に向いたものであるから、これ
らセンサを非常に多数配設する必要があり、それら各セ
ンサから監視場所まで設置される温度検出信号の伝送系
も考慮すると、それら設備の設置及び運用・維持は非常
に煩雑であり、道路表面の温度監視を行うことは実際上
困難である、という問題がある。 この発明は、道路表面上に１本の光ファイバを敷設する
だけで道路表面の温度を広い範囲にわたって容易に一括
遠隔監視できる、道路表面の温度監視装置を提供するこ
とを目的とする。
向での温度分布を求めることを長い距離にわたって行う
必要があるのに対し、これらの温度測定用センサは比較
的狭い範囲での温度測定に向いたものであるから、これ
らセンサを非常に多数配設する必要があり、それら各セ
ンサから監視場所まで設置される温度検出信号の伝送系
も考慮すると、それら設備の設置及び運用・維持は非常
に煩雑であり、道路表面の温度監視を行うことは実際上
困難である、という問題がある。 この発明は、道路表面上に１本の光ファイバを敷設する
だけで道路表面の温度を広い範囲にわたって容易に一括
遠隔監視できる、道路表面の温度監視装置を提供するこ
とを目的とする。
上記目的を遠戚するため、この発明による道路表面の温
度監視装置においては、道路の実質的な表面上に敷設し
た耐圧且つ耐荷重性の管路と、該管路内に挿入される温
度センシング用の光ファイバと、該光ファイバの一端に
接続され該光ファイバからの後方散乱光を計測する後方
散乱光計測装置とを備えることが特徴となっている。
度監視装置においては、道路の実質的な表面上に敷設し
た耐圧且つ耐荷重性の管路と、該管路内に挿入される温
度センシング用の光ファイバと、該光ファイバの一端に
接続され該光ファイバからの後方散乱光を計測する後方
散乱光計測装置とを備えることが特徴となっている。
一般に、光ファイバの一部を加温すると、その温度上昇
した部分での散乱光が増大する。そこで、光ファイバの
一端からパルス光を入射し、その−端季こ戻ってくる後
方散乱光を観測し、後方散乱光の強度によりその温度が
計測され、またパルス光の入射から後方散乱光が戻って
くるまでの時間により温度上昇した位置が計測されるこ
とになる。 そこで、上記のように温度センシング用の光ファイバを
道路表面上に敷設した管路のなかに通し、この光ファイ
バの一端に後方散乱光計測装置を接続して、その光ファ
イバの後方散乱光を計測することにより、上記光ファイ
バに沿った領域の各部での温度の測定が可能となる。そ
のため、道路表面上の広い領域について１本の光ファイ
バ（及びこれを挿入させる管路）を張り巡らすことによ
り、その広い領域での温度の監視が可能である。 後方散乱光計測装置は光ファイバの一端に設置するだけ
でよく、この装置が設置された場所から、道路表面の幅
方向及び長さ方向の広い範囲での温度分布の監視を一括
して行えることになる。 また、温度センシング用の光ファイバは耐圧且つ耐荷重
性の管路の中に挿入されて、道路上を走る自動車等によ
り圧力が加えられることがないように保護されているた
め、光フアイバ中に伝搬する光信号は電磁的な影響を受
けないという本来の利点を十分に生かすことができ、正
確な温度測定が可能となる。
した部分での散乱光が増大する。そこで、光ファイバの
一端からパルス光を入射し、その−端季こ戻ってくる後
方散乱光を観測し、後方散乱光の強度によりその温度が
計測され、またパルス光の入射から後方散乱光が戻って
くるまでの時間により温度上昇した位置が計測されるこ
とになる。 そこで、上記のように温度センシング用の光ファイバを
道路表面上に敷設した管路のなかに通し、この光ファイ
バの一端に後方散乱光計測装置を接続して、その光ファ
イバの後方散乱光を計測することにより、上記光ファイ
バに沿った領域の各部での温度の測定が可能となる。そ
のため、道路表面上の広い領域について１本の光ファイ
バ（及びこれを挿入させる管路）を張り巡らすことによ
り、その広い領域での温度の監視が可能である。 後方散乱光計測装置は光ファイバの一端に設置するだけ
でよく、この装置が設置された場所から、道路表面の幅
方向及び長さ方向の広い範囲での温度分布の監視を一括
して行えることになる。 また、温度センシング用の光ファイバは耐圧且つ耐荷重
性の管路の中に挿入されて、道路上を走る自動車等によ
り圧力が加えられることがないように保護されているた
め、光フアイバ中に伝搬する光信号は電磁的な影響を受
けないという本来の利点を十分に生かすことができ、正
確な温度測定が可能となる。
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第１図に示す実施例では、車道２と、その両
側に設けられた歩道４とを有する道路１の表面上に温度
センシング用光ファイバ５を張り巡らせている。すなわ
ち、光ファイバ５を、車道２のセンターライン３を横切
るように、該道路１にほぼ直角に配置するとともに、歩
道４の部分で道路１に平行に配置している。このように
道路１に直角な方向に光ファイバ５を配置したのは、車
道２の幅方向に融雪状態がどうなっているかを知ること
が重要であるためである。また、車道２の長さ方向には
必ずしも連続して温度分布を知る必要がないので、車道
２を横切る光ファイバ５を間隔を離して配置している。 そして、この光ファイバ５の一端は、この実施例の場合
、道路管理事精所７に導かれ、そこに設置された接方散
乱光計測装置６に接続される。 この温度センシング用の光ファイバ５としては、通常の
通信用光ファイバである、マルチモードまたはシングル
モードの石英系光ファイバを用いることができ、その被
覆材料としてはＰＥ、ＰＶＣ。 ＰＰ、ＴＦＥ等の合成樹脂、あるいは他のエンジニアリ
ングプラスチック等を用いることができる。 温度センシング用の光ファイバ５は道路１の実質的な表
面部に配置される。この実施例では、道路１の車道２及
び歩道４の表面より５ｃｍ〜１０ｃ＋ｎ程度の深さに埋
設されている。そして、光ファイバ５は道路１を通行す
る車両等により圧力を受けないように、たとえば第２図
Ａ、Ｈに示すような保護管８．９の中に通される。これ
ら保護管８．９は直径１０ｆｆＩＩ１１程度のものでよ
く、あらかじめ道路１の車道２、歩道４に埋め込んでお
き、後にエアブロン工法などによって温度センシング用
光ファイバ５をこれら管８．９内に挿入するようにすれ
ば、工事が簡単である。保護管８．９の構造としては種
々に考えられるが、車道２の部分に埋め込まれる保護管
としてはその上に通る車両との重量を考慮し、耐圧且つ
耐荷重性が必要であり、たとえば第２図Ａに示すような
ステンレスのコルゲ−ト管８１に樹脂のシース８２を設
けたものなどを使用できる。このほか、鋼管、ステンレ
ス管等の金属管なども耐圧且つ耐荷重性の保護管として
使用できる。歩道４の部分では、その上に車両等が通行
せずそれほどの耐圧・耐荷重性が要求されないため、第
２図Ｂのような樹脂やアルミニウムよりなる保護管９が
使用できる。 この実施例では、車道２の幅が２０ｍ、歩道４の幅が５
ｍの道路１について、長さ８００ｍにわたり、その表面
部に２０ｍおきに道路１を横断するよう直径１０−の上
記第２図Ａで示したコルゲート管８１よりなる長さ２５
ｍの保護管８を埋設した。歩道４の部分では、電線用の
管として通常用いられている樹脂性の管（第２図Ｂに示
した構造）を保護管つとして埋設している。そしてこれ
らの２種類の保護管８．９は歩道４の部分で接続する。 このようにして道路１の表面において連続して配設され
た保護管８．９の中に、温度センシング用の光ファイバ
５を約１８００ｍはど、ガス圧を利用したいわゆるエア
ブロン工法等により挿入した。この光ファイバ５をさら
に２００ｍはど離れた道路管理事務所７に導き、その一
端を後方散乱光計測装置６に拉続した。この温度センシ
ング用光ファイバ５として、外径１２５ａｎ、コア径５
〇−１比屈折率差１．０％のグレーデッドインデックス
タイプの光ファイバにシリコーンをコートして外径４０
０Ｊ１ｎとし、さらにその外側にＦＥＰ層を被覆して直
径１．２Ｍとしたものを用いた。 光ファイバの後方散乱光の計測法としては、０ＴＤＲ（
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅ
ｃｔｏｍｅｔｒｙ）法、Ｒ−ＯＴＤＲ（Ｒａｍａｎ ０
ｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃ
ｔｏｍｅｔｒｙ）法、ＯＦ Ｄ Ｒ（０ｐｔｉｃａｌ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＤｏｍａｉｎＲｅｆ １ｅｃｔ
ｏ＋ｎｅｔｒｙ）法等を採用できる。要求される測定温
度精度、距離分解能としては道路の幅等の状況により異
なるが、前者については１℃〜２℃程度以下、後者につ
いてはＯ，１ｍ〜１０ｍ程度で十分であると思われる。 この実施例では後方散乱光計測装置６として、測定温度
精度０．５℃、距離分解能２ｍのラマン散乱光検出型０
ＴＤＲ装置（Ｒ−ＯＴＤＲ装置〉を用いている。 この実施例の場合、光ファイバ５の２０ｍおきに道路１
を横断する部分により、道路１の幅方向の温度分布を距
離分解能２ｍで検出できるため、側路部分だけ除雪され
ていないことをもその温度の違いによって検知できた。 このように、温度センシング用光ファイバ５が配設され
た道路１の全域における温度分布が後方散乱光計測装置
６によって測定でき、離れた場所にある道路管理事務所
７において道路１の全域での積雪・融雪状態を一括に監
視することができる。 そのため、この検出した融雪状態に応じて除雪装置のコ
ントロールを行えば、除雪装置の効率的な使用が可能と
なる。とくに、地下水を汲み上げてこれを散布し除雪を
行う場合には、地下水が個れるなどの影響が問題となっ
ているので、上記のように融雪状態を監視しそれに応じ
て散布水量を最適化することにより地下水汲み上げ量を
管理・調整するようにすれば、最終的に汲み上げ量を抑
制することができ、上記の問題を回避し地下水資源゛の
保護を図ることが可能となって、効果が太きい。 【発明の効果］ この発明の道路表面の温度監視装置によれば、設置及び
維持・管理が容易で、しがち正確に、道路表面の幅方向
及び長さ方向の広い範囲での温度分布の監視を一括して
行なうことができる。
説明する。第１図に示す実施例では、車道２と、その両
側に設けられた歩道４とを有する道路１の表面上に温度
センシング用光ファイバ５を張り巡らせている。すなわ
ち、光ファイバ５を、車道２のセンターライン３を横切
るように、該道路１にほぼ直角に配置するとともに、歩
道４の部分で道路１に平行に配置している。このように
道路１に直角な方向に光ファイバ５を配置したのは、車
道２の幅方向に融雪状態がどうなっているかを知ること
が重要であるためである。また、車道２の長さ方向には
必ずしも連続して温度分布を知る必要がないので、車道
２を横切る光ファイバ５を間隔を離して配置している。 そして、この光ファイバ５の一端は、この実施例の場合
、道路管理事精所７に導かれ、そこに設置された接方散
乱光計測装置６に接続される。 この温度センシング用の光ファイバ５としては、通常の
通信用光ファイバである、マルチモードまたはシングル
モードの石英系光ファイバを用いることができ、その被
覆材料としてはＰＥ、ＰＶＣ。 ＰＰ、ＴＦＥ等の合成樹脂、あるいは他のエンジニアリ
ングプラスチック等を用いることができる。 温度センシング用の光ファイバ５は道路１の実質的な表
面部に配置される。この実施例では、道路１の車道２及
び歩道４の表面より５ｃｍ〜１０ｃ＋ｎ程度の深さに埋
設されている。そして、光ファイバ５は道路１を通行す
る車両等により圧力を受けないように、たとえば第２図
Ａ、Ｈに示すような保護管８．９の中に通される。これ
ら保護管８．９は直径１０ｆｆＩＩ１１程度のものでよ
く、あらかじめ道路１の車道２、歩道４に埋め込んでお
き、後にエアブロン工法などによって温度センシング用
光ファイバ５をこれら管８．９内に挿入するようにすれ
ば、工事が簡単である。保護管８．９の構造としては種
々に考えられるが、車道２の部分に埋め込まれる保護管
としてはその上に通る車両との重量を考慮し、耐圧且つ
耐荷重性が必要であり、たとえば第２図Ａに示すような
ステンレスのコルゲ−ト管８１に樹脂のシース８２を設
けたものなどを使用できる。このほか、鋼管、ステンレ
ス管等の金属管なども耐圧且つ耐荷重性の保護管として
使用できる。歩道４の部分では、その上に車両等が通行
せずそれほどの耐圧・耐荷重性が要求されないため、第
２図Ｂのような樹脂やアルミニウムよりなる保護管９が
使用できる。 この実施例では、車道２の幅が２０ｍ、歩道４の幅が５
ｍの道路１について、長さ８００ｍにわたり、その表面
部に２０ｍおきに道路１を横断するよう直径１０−の上
記第２図Ａで示したコルゲート管８１よりなる長さ２５
ｍの保護管８を埋設した。歩道４の部分では、電線用の
管として通常用いられている樹脂性の管（第２図Ｂに示
した構造）を保護管つとして埋設している。そしてこれ
らの２種類の保護管８．９は歩道４の部分で接続する。 このようにして道路１の表面において連続して配設され
た保護管８．９の中に、温度センシング用の光ファイバ
５を約１８００ｍはど、ガス圧を利用したいわゆるエア
ブロン工法等により挿入した。この光ファイバ５をさら
に２００ｍはど離れた道路管理事務所７に導き、その一
端を後方散乱光計測装置６に拉続した。この温度センシ
ング用光ファイバ５として、外径１２５ａｎ、コア径５
〇−１比屈折率差１．０％のグレーデッドインデックス
タイプの光ファイバにシリコーンをコートして外径４０
０Ｊ１ｎとし、さらにその外側にＦＥＰ層を被覆して直
径１．２Ｍとしたものを用いた。 光ファイバの後方散乱光の計測法としては、０ＴＤＲ（
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅ
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ｏ＋ｎｅｔｒｙ）法等を採用できる。要求される測定温
度精度、距離分解能としては道路の幅等の状況により異
なるが、前者については１℃〜２℃程度以下、後者につ
いてはＯ，１ｍ〜１０ｍ程度で十分であると思われる。 この実施例では後方散乱光計測装置６として、測定温度
精度０．５℃、距離分解能２ｍのラマン散乱光検出型０
ＴＤＲ装置（Ｒ−ＯＴＤＲ装置〉を用いている。 この実施例の場合、光ファイバ５の２０ｍおきに道路１
を横断する部分により、道路１の幅方向の温度分布を距
離分解能２ｍで検出できるため、側路部分だけ除雪され
ていないことをもその温度の違いによって検知できた。 このように、温度センシング用光ファイバ５が配設され
た道路１の全域における温度分布が後方散乱光計測装置
６によって測定でき、離れた場所にある道路管理事務所
７において道路１の全域での積雪・融雪状態を一括に監
視することができる。 そのため、この検出した融雪状態に応じて除雪装置のコ
ントロールを行えば、除雪装置の効率的な使用が可能と
なる。とくに、地下水を汲み上げてこれを散布し除雪を
行う場合には、地下水が個れるなどの影響が問題となっ
ているので、上記のように融雪状態を監視しそれに応じ
て散布水量を最適化することにより地下水汲み上げ量を
管理・調整するようにすれば、最終的に汲み上げ量を抑
制することができ、上記の問題を回避し地下水資源゛の
保護を図ることが可能となって、効果が太きい。 【発明の効果］ この発明の道路表面の温度監視装置によれば、設置及び
維持・管理が容易で、しがち正確に、道路表面の幅方向
及び長さ方向の広い範囲での温度分布の監視を一括して
行なうことができる。
第１図はこの発明の一実施例を概念的に示す模式図、第
２図Ａ、Ｂは上記実施例の管路及び光ファイバの断面図
である。 ｌ・・・道路、２・・・車道、３・・・センターライン
、４・・・歩道、５・・・温度センシング用光ファイバ
、６・・・後方散乱光計測装置、７・・・道路管理事務
所、８．９・・・保護管、８１・・・コルゲート管、８
２・・・シース。
２図Ａ、Ｂは上記実施例の管路及び光ファイバの断面図
である。 ｌ・・・道路、２・・・車道、３・・・センターライン
、４・・・歩道、５・・・温度センシング用光ファイバ
、６・・・後方散乱光計測装置、７・・・道路管理事務
所、８．９・・・保護管、８１・・・コルゲート管、８
２・・・シース。
Claims (1)
- （１）道路の実質的な表面上に敷設した耐圧且つ耐荷重
性の管路と、該管路内に挿入される温度センシング用の
光ファイバと、該光ファイバの一端に接続され該光ファ
イバからの後方散乱光を計測する後方散乱光計測装置と
を備えることを特徴とする道路表面の温度監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219927A JPH0384102A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 道路表面の温度監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219927A JPH0384102A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 道路表面の温度監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384102A true JPH0384102A (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=16743201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1219927A Pending JPH0384102A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 道路表面の温度監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0384102A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04174332A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-22 | Toshiba Corp | 分布型光ファイバ温度センサ |
| JPH0777582A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-03-20 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 地層中の水分挙動／物質移行の測定システム、その探査方法、温度センサー用光ファイバー |
| JPH07280664A (ja) * | 1994-04-04 | 1995-10-27 | Kobe Steel Ltd | 測温方法 |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP1219927A patent/JPH0384102A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04174332A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-22 | Toshiba Corp | 分布型光ファイバ温度センサ |
| JPH0777582A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-03-20 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 地層中の水分挙動／物質移行の測定システム、その探査方法、温度センサー用光ファイバー |
| JPH07280664A (ja) * | 1994-04-04 | 1995-10-27 | Kobe Steel Ltd | 測温方法 |
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