JPH0769248B2 - 光ケ−ブルの障害検知装置 - Google Patents

光ケ−ブルの障害検知装置

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JPH0769248B2
JPH0769248B2 JP62123013A JP12301387A JPH0769248B2 JP H0769248 B2 JPH0769248 B2 JP H0769248B2 JP 62123013 A JP62123013 A JP 62123013A JP 12301387 A JP12301387 A JP 12301387A JP H0769248 B2 JPH0769248 B2 JP H0769248B2
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修 小島
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    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
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    • G01M3/042Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid
    • G01M3/045Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means
    • G01M3/047Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means with photo-electrical detection means, e.g. using optical fibres

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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、通信用光ケーブルの浸水等による障害を端
局等において検知できるようにした光ケーブルの障害検
知装置に関する。
「従来の技術」 光ファイバ通信回線の保守、管理上、光ファイバケーブ
ルへの浸水は、重大な通信障害を引き起こすおそれがあ
り、また、光ファイバ自体の劣化原因となることから、
早期にこれを検知する必要がある。
このため従来、光ファイバケーブルの浸水検知装置が種
々提供されているが、その一例として、光ファイバケー
ブルに一対のメタルワイヤからなるパイロット線を添設
し、浸水による絶縁抵抗の低下を検出して浸水を検知す
る装置が知られている。
「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら前記従来の装置にあっては、抵抗変化から
浸水位置を明確に判断することは困難であり、更に長距
離にわたり敷設された光ファイバケーブルにおいて、そ
の全長にわたる浸水監視には不向きな問題がある。
このため光回路網における浸水事故発生の有無およびそ
の発生位置を正確かつ確実に検知する装置の開発が望ま
れている。
「問題点を解決するための手段」 本発明では、浸水センサが付設された複数の通信用光ケ
ーブルと、浸水センサが検知した障害状況を検出するた
めの光パルス試験器と、前記光パルス試験器と複数の光
ケーブルを接続し、前記複数の光ケーブルと光パルス試
験器との接続を切り換える光路切換器と、前記パルス試
験器に接続されて光ケーブルに各種の障害が生じた際に
光パルス試験器から出力される波形を演算処理して障害
の種類および障害発生位置を検出し、障害の種類に応じ
て各種の警告を発する制御監視部とを具備させることを
その解決手段とした。
「作用」 制御監視部に接続された光パルス試験器を光路切換器に
よって複数の光ケーブルの浸水センサと切り換えて接続
することによって複数の光ケーブルの浸水等の障害監視
が可能となる。また、分布型浸水センサを光ケーブルに
添設し、接続部に集中型浸水センサを設けることによ
り、接続部を含めた光ケーブル全長にわたる障害監視が
可能となる。さらに制御監視部により、光ケーブルに生
じた障害の種類の特定および障害発生地点の特定を自動
的に行い、監視員に障害の発生を確実に知らせることが
できる。
「実施例」 第1図はこの発明の光ケーブル障害検知装置の一例を示
すもので、図中符号1は光ケーブルである。この光ケー
ブル1は、複数の接続部1aによって個々の定尺の光ケー
ブルが接続されて数kmないし数十kmにわたって敷設され
たものである。
この光ケーブル1には、浸水検知用光線路が付設されて
いる。
この浸水検知用光線路は、光ケーブル1に添設された分
布型浸水検知センサ2と、これに直列に接続され、光ケ
ーブル1の接続部1aに付設された集中型浸水検知センサ
3とからなるものである。
前記分布型浸水検知センサ2は、センサ用光ファイバの
周囲に、吸水して体積膨張する吸水膨張材を配し、この
吸水膨張材の吸水体積膨張によってセンサ用光ファイバ
に側圧を作用させて曲がりを与え、マイクロベンディン
グ損を発生させてその伝送損失に変化を生じさせるもの
が用いられ、具体的には、第2図ないし第6図に示すも
のなどが用いられる。
第2図に示す分布型浸水検知センサAは、本発明の出願
人が特願昭61−106290号明細書において提案したもの
で、センサ用光ファイバ5の全周に吸水膨張材6を被覆
し、吸水膨張材6を網組7で覆った構成であり、網組7
を介して吸水膨張材6に水が浸入し、吸水膨張材6が膨
張すると、網組7が吸水膨張材6の膨張を抑制するため
に、センサ用光ファイバ5に側圧が作用するようになっ
ている。
第3図に示す分布型浸水検知センサBは、本発明の出願
人が特願昭61−106291号明細書において提案したもの
で、センサ用光ファイバ9の全周に吸水膨張材10を被覆
し、この吸水膨張材10をこれの体積膨張を抑制する膨張
抑制材11で覆い、この膨張抑制材11に導水部12を形成し
た構成であり、導水部12を介して吸水膨張材10に水が侵
入するとセンサ用光ファイバ9に側圧が作用するように
なっている。
第4図に示す分布型浸水検知センサCは、本発明の出願
人が特願昭61−106292号明細書において提案したもの
で、センサ用光ファイバ14に長尺の吸水膨張材15を添設
し、これらを膨張抑制材16で被覆した構成であり、吸水
膨張材15の膨張による体積変化を膨張抑制材16が抑える
ために、浸水時にセンサ用光ファイバ14に側圧が作用す
るようになっている。
第5図に示す分布型浸水検知センサDは、本発明の出願
人が特願昭62−67108号明細書において提案したもの
で、センサ用光ファイバ18の全周に吸水膨張材19を被覆
し、この上に膨張抑制材20を巻回したもので、吸水膨張
材19の膨張により生じた体積変化が膨張抑制材20により
抑制されて中心側のセンサ用光ファイバ18に側圧を作用
させるようになっている。
第6図に示す分布型浸水検知センサEは、本発明の出願
人が特願昭62−67109号明細書において提案したもの
で、紐状の吸水膨張材22にセンサ用光ファイバ23を巻回
してなるもので、吸水膨張材22の膨張によりセンサ用光
ファイバ23に側圧が作用するようになっている。
以上説明した構造の分布型のセンサを適宜選択し、第1
図に示す光ファイバ1の全長にわたり付設することによ
り、光ファイバ1の全長のいずれの部位における浸水を
も検知することができるようになる。
一方、前記集中型浸水検知センサ3は、透水性を有する
容器内にセンサ用光ファイバを挿通し、この容器内に吸
水膨張材を収納し、吸水膨張材の膨張によりセンサ用フ
ァイバを変形させ、これに伴う光ファイバの伝送損失変
化から浸水を検知するものが用いられ、具体的には、本
発明の出願人が特願昭62−62258号明細書で提案してい
る、第7図ないし第14図に示すものなどが用いられる。
まず、第7図ないし第9図に示す集中型浸水検知センサ
Fは、多数の透水孔を形成した容器25と、容器25の内底
部に収納された吸水膨張材26と、容器25の内上部に形成
された凸部27と、容器25を貫通して吸水膨張材26と凸部
27の間を通過したセンサ用光ファイバ28とを具備した構
成であり、吸水膨張材26の膨張により第9図に示すよう
に凸部27がセンサ用光ファイバ28を撓曲させるようにな
っている。
第10図と第11図に示す集中型浸水検知センサGは、容器
30の内底部に吸水膨張材31を収納し、容器30の側壁を貫
通させてセンサ用光ファイバ32を設けた構成であり、吸
水膨張材31の膨張により第11図に示すようにセンサ用フ
ァイバ32が変形するようになっている。
第12図と第13図に示す集中型浸水検知センサHは、中空
角柱状の容器35を通過させてセンサ用光ファイバ36を設
け、容器35の底部に吸水膨張材37を収納し、内上部にセ
ンサ用光ファイバ36を折曲させるための棒体38を配した
構成であり、吸水膨張材37の膨張によりセンサ用光ファ
イバ36が第12図の鎖線に示すように変形するようになっ
ている。
第14図に示す集中型浸水検知センサIは、容器38の底部
に収納した吸水膨張材39の膨張により容器内を移動する
可動駒40を設け、容器38の内上部に凹部41を設け、可動
駒40と凹部41の間にセンサ用光ファイバ42を設けた構成
であり、吸水膨張材39の膨張により可動駒40がセンサ用
光ファイバ42を変形させるようになっている。
以上説明した集中型浸水センサは各容器に浸水を生じた
場合にセンサ用光ファイバを変形させてその伝送損失を
変化させるもので、各容器の存在位置での浸水を検知す
るためのものである。従って、これら集中型浸水センサ
を適宜選択し、第1図に示す光ファイバ1の接続部1aに
付設することにより、光ファイバ1の接続部における浸
水を検知することができるようになる。
ところで、以上の各浸水センサにおいて、吸水膨張材と
しては、吸水時に体積が5倍以上になるような水膨潤材
料で形成され、このような水膨潤材料として好適な材料
を例示すれば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、EVA樹
脂、EEA樹脂、ポリエスエル樹脂、ポリウレタン、スチ
レン系の熱可塑性エラストマー(以下TPEと略称す
る)、オレフィン系TPE、エステル系TPE、塩化ビニル系
TPE、アミド系TPE、ジエン系TPE、アイオノマ系TPE等の
熱可塑性樹脂、または、1,3ジエン系ゴム等のゴムにポ
リアクリル酸塩−ポリアクリル酸共重合体、ポリビニル
アルコール−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリ
エチレンオキサイド、澱粉グラウト共重合体、カルボキ
シメチルセルロース(CMC)、等の吸水性材料を混合し
たものなどが好適に用いられる。
なお、前記分散型浸水センサ2と集中型浸水センサ3は
センサ用光ファイバに直列に接続されて1本の浸水検知
用光線路を形成している。
以上説明したような浸水検知用光線路は、第1図に示す
複数(本実施例の場合4本)の光ケーブル1毎に付設さ
れており、各々の一端は、各光ケーブル1の一端ととも
に、端局内に集合されて光路切換器40の複数の2次側接
点に接続されている。また、前記光路切換器40の1次側
の接点は、光パルス試験器41に光線路40aにより接続さ
れている。
前記光路切換器40は、光パルス試験器41に複数の浸水検
知用光線路を切り換え接続するものであり、この光路切
換器40によって1台の光パルス試験器41で複数の光ケー
ブル1の監視が可能となる。前記光パルス試験器41は、
パルス状の光出力に対する光線路の各点における後方錯
乱光や反射光により、線路長と接続損失と伝送損失を測
定するためのものである。
更に、前記光路切換器40と光パルス試験器41は、制御監
視部42に電気的に接続され、光路切換器40と光パルス試
験器41は、制御監視部42からの制御信号により作動制御
され、光パルス試験器41で得られた測定結果は、制御監
視部42の内部に設けられた演算部に送られるようになっ
ている。
ここで以下に、光ファイバ1に浸水や断線等の障害を生
じた場合の障害検知と制御監視部42の機能について第15
図を基に説明する。
まず、光パルス試験器41から強い光パルスをセンサ用フ
ァイバに入射させた場合、光パルスはセンサ用光ファイ
バの内部を伝播してゆくに従って散乱や吸収により減衰
するが、その散乱光のうち、後方へ散乱する光を入射側
で観測する。ここで、光パルス試験器41に遠い部分から
の散乱光と光パルス試験器41に近い部分からの散乱光を
比較した場合、遠い部分からの散乱光が多くの伝播時間
を必要とする関係から、遅れ時間と受光レベルの関係を
得ることにより第15図に示すような波形を得ることがで
きる。なおここで、前記遅れ時間は、センサ用光ファイ
バの距離に対応するために、第15図においては、遅れ時
間の代わりに横軸に距離を示した。
第15図は、光ファイバ1の一端に光パルス試験器41が接
続されるとともに、光ファイバ1の他端が4つの接続部
1aを介して無反射終端1bに接続されている構造をモデル
的に記載し、このモデル構造で光ファイバ1の途中に各
種の障害が生じた場合に得られる波形を一括して記載し
たものである。
第15図において、光パルス試験器41から2つめの接続部
1aにおいて浸水が生じた場合には、図のa部分に示すよ
うに受光レベルを示す波形に段部を生じる。また、第15
図において、光パルス試験器41から3つめの接続部1aと
4つめの接続部1aの間に破断を生じた場合には、図のb
部分に示す急峻な山状の波形を生じる。更に第15図にお
いて、無反射終端1bの手前の光ファイ1で浸水を生じた
場合には、図のc部分に示すような段部を生じる。
従って以上のような種々の障害の際に現れる波形が予め
制御監視部42の演算部に記憶されていて、この記憶内容
と実際の監視の場合に得られた波形を比較して、障害の
種類に合わせて制御監視部42が各種の警報を発するよう
に構成されている。そして実際に敷設された光ケーブル
1にこの制御監視部42を第1図に示すようにセットす
る。なお、前記警報を発する手段は、制御監視部42にデ
ィスプレイを接続してディスプレイに表示するようにし
ても良いし、制御監視部42に警報装置を設けて警報を発
するようにするなど、公知の手段を採用すれば良い。
以上のように構成された制御監視部42を用い、光パルス
試験器41と光路切換器40とともに光ケーブル1…に接続
しておくことによって、実際に敷設された光ファイバ1
に障害が生じた場合は、制御監視部42が前述のように波
形を検知して演算部で数値処理を行い、障害の種類に合
わせた警報を発し、監視員に光ファイバ1に対する浸水
発生の有無と浸水地点、あるいは、切断の発生と切断場
所を知らせる。
また、制御監視部42は、光路切換器40を適宜切り換えて
複数の光ファイバ1と光パルス試験器41との接続の切り
換えを行い、総ての光ファイバ1…を統括的に監視す
る。このため、複数の光ファイバの障害発生を統括的に
監視することができる。
「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、光パルス試験器と
複数の光ファイバを光路切換器を介して接続したため、
複数の光ファイバの障害発生を監視することができる効
果がある。また、制御監視部で光パルス試験器と光ファ
イバの接続を一括制御することができるので、光ファイ
バに生じる障害の種類に応じて光パルス試験器から得ら
れる波形を予め記憶し、制御監視部で比較できるように
しておくことにより、光ファイバに生じた障害の種類の
特定と障害発生の地点の特定を制御監視部で自動的に行
い、障害の発生を監視員等に確実に知らせることができ
る。更に、光ファイバに分布型浸水検知センサと集中型
浸水検知センサを設けたために、光ファイバの全長、並
びに、接続部における各種の障害を確実に検知すること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示す構成図、第2図な
いし第6図は本発明装置に適用される分布型浸水検知セ
ンサの各例を示すもので、第2図は第1の例のセンサを
示す断面図、第3図は第2の例のセンサを示す断面図、
第4図は第3の例のセンサを示す断面図、第5図は第4
の例のセンサを示す断面図、第6図は第5の例のセンサ
を示す断面図、第7図ないし第9図は本発明装置に適用
される集中型浸水センサの第1の例を示すもので、第7
図は断面図、第8図は斜視図、第9図は作動状態を示す
断面図、第10図と第11図は本発明装置に適用される集中
型浸水センサの第2の例を示すもので、第10図は非作動
状態を示す断面図、第11図は作動状態を示す断面図、第
12図と第13図は本発明装置に適用される集中型浸水セン
サの第3の例を示すもので、第12図は断面図、第13図は
一部を破断した斜視図、第14図は本発明装置に適用され
る集中型浸水センサの第4の例を示す断面図、第15図は
光パルス試験器が検出する出力波形を示す線図である。 1……光ファイバ、1a……接続部、2,A,B,C,D,E……分
布型浸水検知センサ、3,F,G,H,I……集中型浸水検知セ
ンサ、40……光路切換器、41……光パルス試験器、42…
…制御監視部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−9255(JP,A) 特開 昭62−837(JP,A) 実開 昭62−25845(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通信用光ケーブルに添設された分布型浸水
    センサ、および該分布型浸水センサに直列に接続されか
    つ前記通信用光ケーブルの接続部に付設された集中型浸
    水センサを備えてなる複数の光ケーブルと、前記浸水セ
    ンサが検知した障害状況を検出するための光パルス試験
    器と、前記光パルス試験器と前記複数の光ケーブルを接
    続した光路切換器と、前記光パルス試験器に接続され、
    前記光ケーブルに各種の障害が生じた際に前記光パルス
    試験器から出力される波形を演算処理して障害の種類お
    よび障害発生位置を検出し、障害の種類に応じて各種の
    警告を発する制御監視部とを具備してなることを特徴と
    する光ケーブルの障害検知装置。
JP62123013A 1987-05-20 1987-05-20 光ケ−ブルの障害検知装置 Expired - Lifetime JPH0769248B2 (ja)

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