JPH11351983A - Landslide detecting system - Google Patents

Landslide detecting system

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JPH11351983A
JPH11351983A JP11098861A JP9886199A JPH11351983A JP H11351983 A JPH11351983 A JP H11351983A JP 11098861 A JP11098861 A JP 11098861A JP 9886199 A JP9886199 A JP 9886199A JP H11351983 A JPH11351983 A JP H11351983A
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JP
Japan
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optical fiber
distortion
strain
value
detection
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Application number
JP11098861A
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Japanese (ja)
Inventor
Tokio Kai
登喜雄 開
Tsuyotoshi Yamaura
剛俊 山浦
Toru Kaneko
徹 金子
Masashi Miyasaka
政司 宮坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/23Dune restoration or creation; Cliff stabilisation

Landscapes

  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect landslide without being affected by installation condition of an optical fiber or temperature change by calculation for correcting the distortion value of a temperature change component for the distortion value of a distortion-detecting optical fiber, thus calculating a true distortion value. SOLUTION: A distortion-detecting optical fiber 10 and a temperature-detecting optical fiber 11 are installed on a slope 1 and a slope upper part 2 where the landslide may occur. An optical switch 3 switches between the distortion-detecting optical fiber 10 and the temperature-detecting optical fiber 11, alternately, according to the control signal outputted from a signal processor 5. A distortion distribution measuring device 4 measures distortion-distribution of the corresponding optical fiber 10 or 11, and transmits a measuring result to the signal processor 5. At a correcting/calculating part 52, the distortion value indicated by a distortion-distribution measuring result 50 is offset by the distortion value which changes under the effect of the temperature indicated by a distortion-distribution measuring result 51 to calculate a direct distortion value at the distortion-detecting optical fiber 10, which is outputted to a comparison circuit 53 and a data recording part 57. The comparison circuit 53 ignores presence of distortion, and when a distortion which exceeds a specified value is detected, an alert 56 is outputted from an alarm 55.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、山地、崖などの斜
面地における土砂の崩解を検知する土砂崩解検知システ
ムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a landslide detection system for detecting landslides on slopes such as mountains and cliffs.

【0002】[0002]

【従来の技術】急峻な山地、崖などの斜面地では、豪
雨、地震などにより土砂の崩解(以下、土砂崩壊と称
す)が多発している。これらの土砂崩壊による被害を最
小限にとどめるためには、土砂崩壊の前兆を適確に監視
する予測法の確立が必要である。
2. Description of the Related Art In steep hills and cliffs, landslides (hereinafter referred to as landslides) occur frequently due to heavy rain, earthquakes, and the like. In order to minimize the damage caused by these landslides, it is necessary to establish a forecasting method that accurately monitors the signs of landslides.

【0003】この種の従来法としては、地盤内部の間隙
圧の変化を監視する方法や、土砂崩解の前兆時に地盤内
部で発生する超音波を検知するAE(Acoustic
Emission)法などが知られているが、地形や
樹木の影響が定量化されて無く、計測器の信頼性、耐久
性も問題視されている。
Conventional methods of this kind include a method of monitoring changes in pore pressure inside the ground and an AE (Acoustic) that detects ultrasonic waves generated inside the ground at the time of landslide collapse.
Although the Emission method is known, the effects of topography and trees are not quantified, and the reliability and durability of the measuring instrument are also regarded as problems.

【0004】また、地盤変形を直接的に監視する方法と
しては、測距器や変位計を使用したり、地盤変形を光フ
ァイバの曲げに変換し、光ファイバが曲がることにより
光の透過光量が減衰することを利用する方法(マイクロ
ベンディング法)がある。
As a method of directly monitoring the ground deformation, a distance measuring device or a displacement meter is used, or the ground deformation is converted into an optical fiber bend, and the amount of transmitted light is reduced by bending the optical fiber. There is a method that utilizes attenuation (microbending method).

【0005】図9の(a)〜(e)は、上記マイクロベ
ンディング法による地盤崩壊の検知システムを示す図で
ある。図9の(a)及び(b)は光ファイバの敷設例を
示す図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図であ
る。従来では、図9(a)及び(b)に示すように、地
面21上または地面21に設けた溝(不図示)内に複数
のトラフ22を並べる。このとき、一個または複数個の
トラフ22毎(図9では二個毎)に空隙23を設けて長
手方向に並べ、各空隙23の地面に棒状体24を立て
る。
FIGS. 9A to 9E are diagrams showing a ground collapse detection system by the micro-bending method. 9A and 9B are diagrams illustrating an example of laying an optical fiber, where FIG. 9A is a perspective view and FIG. 9B is a side view. Conventionally, as shown in FIGS. 9A and 9B, a plurality of troughs 22 are arranged on a ground surface 21 or in a groove (not shown) provided on the ground surface 21. At this time, a gap 23 is provided for each of one or a plurality of troughs 22 (every two in FIG. 9) and arranged in the longitudinal direction, and a bar 24 is erected on the ground of each gap 23.

【0006】そして、一本の光ファイバ25を、各トラ
フ22の溝に沿い、かつ各空隙23にて棒状体24と交
叉するループ27を作るように配線した後、各トラフ2
2に蓋26を被せる。なお、各トラフ22内に小動物が
侵入しないように充填物(小石等)を詰めることが望ま
しい。
After one optical fiber 25 is routed along the groove of each trough 22 so as to form a loop 27 intersecting with the rod 24 at each gap 23, each of the troughs 2 is formed.
2 is covered with a lid 26. In addition, it is desirable to pack a filler (pebble or the like) so that small animals do not enter each trough 22.

【0007】図9の(c)〜(e)は、上記地面21が
崩壊した場合を示す図である。地面21の一部が崩壊す
ると、図9の(c)に示すようにその地面上に設置され
ていたトラフが崩落する。すると、そのトラフにより隣
接する棒状体24に交叉していた光ファイバが引張られ
るため、ループ27が図9の(d)に示す崩解前の状態
から、(e)に示すようにその径が小さくなるよう変形
する。
FIGS. 9C to 9E are views showing a case where the ground 21 has collapsed. When a part of the ground 21 collapses, the trough installed on the ground collapses as shown in FIG. 9C. Then, the optical fiber crossing the adjacent rod-like body 24 is pulled by the trough, so that the loop 27 changes from the state before collapse shown in FIG. 9D to the diameter shown in FIG. Deform to be smaller.

【0008】本方法では、光ファイバ25の一端からセ
ンシング光を入射し他端で受光強度を検知するため、ル
ープ27の径が小さくなると光ファイバ25の透過光の
減衰が大きくなり、受光強度が規定値以下になり、トラ
フが崩解したことを検知することができる。
In this method, since the sensing light is incident from one end of the optical fiber 25 and the received light intensity is detected at the other end, when the diameter of the loop 27 is reduced, the attenuation of the transmitted light of the optical fiber 25 is increased, and the received light intensity is reduced. It is possible to detect that the trough has collapsed because the value has fallen below the prescribed value.

【0009】一方最近では、光ファイバの散乱光を分析
することにより、光ファイバにかかる歪量を計測する以
下のような方法が開発されている。この方法では、後方
ブリルアン散乱光の周波数シフト、すなわち入射光の光
周波数からブリルアン散乱光スペクトルの中心周波数を
引いた値が光ファイバに加わった引っ張り応力、すなわ
ちそれと等価な引っ張り応力による相対伸びである光フ
ァイバの伸び歪みとともに増大することに着目し、ブリ
ルアン周波数シフトの増加から、光ファイバ(あるいは
光ケーブル)の異常点を検索する。
On the other hand, recently, the following method for measuring the amount of strain applied to an optical fiber by analyzing the scattered light of the optical fiber has been developed. In this method, the frequency shift of the backward Brillouin scattered light, that is, the value obtained by subtracting the center frequency of the Brillouin scattered light spectrum from the optical frequency of the incident light is the tensile stress applied to the optical fiber, that is, the relative elongation due to the equivalent tensile stress. Focusing on the fact that it increases with the elongation strain of the optical fiber, the abnormal point of the optical fiber (or optical cable) is searched for from the increase of the Brillouin frequency shift.

【0010】この方法では、光ファイバの片端からパル
ス光を入射し、該光ファイバ内で生じるブリルアン散乱
光の後方散乱光をコヒーレント検波方法により高感度に
検出する。このとき、ブリルアン散乱光が、光波と光フ
ァイバ中の音波との相互作用により誘起され、光周波数
をシフトさせることを利用し、ブリルアン散乱光の周波
数シフト分布から光ファイバの歪み分布を測定する。
In this method, pulse light is incident from one end of an optical fiber, and backscattered light of Brillouin scattered light generated in the optical fiber is detected with high sensitivity by a coherent detection method. At this time, the strain distribution of the optical fiber is measured from the frequency shift distribution of the Brillouin scattered light by utilizing the fact that the Brillouin scattered light is induced by the interaction between the light wave and the sound wave in the optical fiber to shift the optical frequency.

【0011】ブリルアン散乱光の周波数シフトと歪量と
の関係は、次式(1)で与えられる。
The relationship between the frequency shift of Brillouin scattered light and the amount of distortion is given by the following equation (1).

【0012】 fb(ε)=fb(0)(1+Cε) …(1) ここでfb(0)は、歪量ε(%)がゼロのときのブリ
ルアン周波数シフト(入射光の周波数からブリルアン散
乱のスペクトルの中心周波数を引いた値)であり、入射
光の波長が1500nmのときの値は、11GHzであ
る。また、Cは比例係数であり、約4.5である。上式
(1)をεについて解くと、 ε={fb(ε)−fb(0)}/{Cfb(0)} …(2) となる。したがって、ブリルアン周波数シフトを測定す
ることにより、光ファイバの歪みを求めることができ
る。
Fb (ε) = fb (0) (1 + Cε) (1) Here, fb (0) is a Brillouin frequency shift when the strain amount ε (%) is zero (the Brillouin scattering (The value obtained by subtracting the center frequency of the spectrum), and the value when the wavelength of the incident light is 1500 nm is 11 GHz. C is a proportional coefficient, which is about 4.5. When the above equation (1) is solved for ε, ε = {fb (ε) −fb (0)} / {Cfb (0)} (2) Therefore, by measuring the Brillouin frequency shift, the distortion of the optical fiber can be obtained.

【0013】このブリルアン周波数シフトを計測するた
めには、微弱なブリルアン散乱光を効率よく受光する必
要がある。この方法として、BOTDA(Brillouin Op
tical Fiber Domain Analysis )やBOTDR(Brillo
uin Optical Time Domain Reflectometry )等の方法が
報告されている。
In order to measure the Brillouin frequency shift, it is necessary to efficiently receive weak Brillouin scattered light. As this method, BOTDA (Brillouin Op
tical Fiber Domain Analysis) and BOTDR (Brillo)
uin Optical Time Domain Reflectometry).

【0014】BOTDAは、ブリルアン利得分光法を応
用するものであり、ポンプパルス光により発生した後方
ブリルアン散乱光の光パワーを、プローブ光により増大
させることができる。一方BOTDRは、コヒーレント
受信等の手段を使った高感度の受信により、微弱なブリ
ルアン散乱光を受信するものである。このように、BO
TDAとBOTDRは高感度の測定ができるとともに、
高精度な相対光周波数の測定も可能であるため、どちら
の方法を用いても光ファイバのブリルアン周波数シフト
の分布を測定できる。これらの方法は、文献(信学論
誌、B-I Vol.J73-B-I,No.2,pp.144-152,1990;Technical
Digest of International Quantum Electrinics Confe
rence(IQEC '92),paper no.MoL.4,pp.42-43,1992)に開
示されている。
BOTDA is an application of Brillouin gain spectroscopy, and the optical power of backward Brillouin scattered light generated by pump pulse light can be increased by probe light. On the other hand, BOTDR receives weak Brillouin scattered light by high-sensitivity reception using means such as coherent reception. Thus, BO
TDA and BOTDR can measure with high sensitivity,
Since the relative optical frequency can be measured with high accuracy, the distribution of the Brillouin frequency shift of the optical fiber can be measured by either method. These methods are described in the literature (IEEJ, BI Vol. J73-BI, No. 2, pp. 144-152, 1990; Technical
Digest of International Quantum Electronics Confe
rence (IQEC '92), paper no. MoL. 4, pp. 42-43, 1992).

【0015】これらの方法では、ブリルアン周波数シフ
トを求めるために、投入光あるいは受光部の周波数をス
キャンしてブリルアン散乱光のピーク周波数を求めてい
る。また、入射光をパルス状にして散乱光が入射端に戻
ってくるまでの時間を計測することにより、光ファイバ
の各部分での歪の分布を求めることができるが、微弱な
信号を扱うため、一つの周波数の計測に条件によって2
12~220回程度の加算平均演算を行なっている。
In these methods, the peak frequency of Brillouin scattered light is obtained by scanning the input light or the frequency of the light receiving unit in order to obtain the Brillouin frequency shift. Also, by measuring the time required for the scattered light to return to the incident end by making the incident light into a pulse shape, the distribution of strain in each part of the optical fiber can be obtained. , Measurement of one frequency depends on the condition
12 to 220 The average calculation is performed about 20 times.

【0016】前記BOTDR(以下、歪分布計測器と記
す)は光ファイバ長2mで約0.2mm(0.01%)
以上の伸び量を検知する性能を有するが、光ファイバの
温度によってもブルリアン周波数がシフトするため、約
10℃で0.05%の歪量変化となるため、温度変化の
ある場所で使用する場合の歪量は温度補正演算が必要で
ある。
The BOTDR (hereinafter, referred to as a strain distribution measuring device) has an optical fiber length of 2 m and is about 0.2 mm (0.01%).
Although it has the ability to detect the above amount of elongation, since the Brillouin frequency shifts depending on the temperature of the optical fiber, the strain amount changes by about 10% at about 10 ° C. Requires a temperature correction operation.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記マイクロベンディ
ング法は土面の崩解検知を主目的にしたものであるが、
本方法を土面崩解前の土面の変形を検知する方法に利用
すると、以下に示すような感度になる。
The above-mentioned micro-bending method is mainly for detecting the disintegration of the soil surface.
If this method is used for detecting the deformation of the soil surface before the soil surface collapses, the following sensitivity is obtained.

【0018】図10は、光ファイバループ径と透過光減
衰量との関係を示す図であり、横軸に光ファイバのルー
プ径、縦軸に透過光減衰量を示している。図10から分
かるように、光ファイバはループ径が20mmφ以上で
は透過光の減衰は見られないが、ループ径が10mmφ
以下になると減衰が大きくなり、我々の試験では5mm
φ以下になると断線が起こった。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the optical fiber loop diameter and the amount of transmitted light attenuation, with the horizontal axis representing the loop diameter of the optical fiber and the vertical axis representing the transmitted light attenuation. As can be seen from FIG. 10, the optical fiber does not show attenuation of transmitted light when the loop diameter is 20 mmφ or more, but the loop diameter is 10 mmφ.
Below this, the attenuation increases, which in our test is 5 mm
When it was less than φ, disconnection occurred.

【0019】以上のことから、上記棒状体24と交叉す
るループ径を小さくするほど微少変形に対する感度が良
いことがわかる。しかし、通常時は光減衰が起らないよ
うにループ径は20mmφ程度に設定することが望まし
い。また、長距離間の崩解を検知するためには多数のル
ープを作る必要があり、光ファイバ敷設時のループ径の
バラツキ、温度変化等の影響を考慮すると、崩解検知の
ためのループ径は約10mmφ以下が検知限界となる。
From the above, it can be seen that the smaller the loop diameter intersecting with the rod-shaped body 24, the better the sensitivity to the minute deformation. However, it is desirable to set the loop diameter to about 20 mmφ so that light attenuation does not normally occur. Also, in order to detect disintegration over a long distance, it is necessary to make a large number of loops. Considering the effects of loop diameter variation and temperature change when laying an optical fiber, the loop diameter for disintegration detection is considered. The detection limit is about 10 mmφ or less.

【0020】ループ径20mmφの円周は20πであ
り、ほぼ62.8mm、ループ径10mmφの円周は1
0πであり、ほぼ31.4mmとなり、図9の(d)に
示す棒状体24,24間の長さが約31.4mm以上伸
びると検出可能になる。仮に、棒状体24,24間の長
さが2mの場合は、31.4/2000=0.016、
20mの場合は31.4/20000=0.0016と
なり、形状変化に対する感出感度が悪い。しかも、棒状
体24,24間の長さを、光ファイバループ径20mm
を保ち、かつ弛みなく20mと長く敷設することも困難
である。
The circumference with a loop diameter of 20 mmφ is 20π, approximately 62.8 mm, and the circumference with a loop diameter of 10 mmφ is 1π.
0π, which is approximately 31.4 mm, and becomes detectable when the length between the rods 24 shown in FIG. 9D extends about 31.4 mm or more. If the length between the rods 24 is 2 m, 31.4 / 2000 = 0.016,
In the case of 20 m, 31.4 / 20000 = 0.016, and the sensitivity to change in shape is poor. Moreover, the length between the rods 24, 24 is set to an optical fiber loop diameter of 20 mm.
It is also difficult to lay as long as 20 m without sagging.

【0021】本発明の目的は、光ファイバを簡易に敷設
し、光ファイバの敷設状態や温度変化の影響を受けるこ
となく土砂の崩壊を検知できる土砂崩壊検知システムを
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a sediment collapse detection system that can easily lay an optical fiber and detect a landslide without being affected by the laid state of the optical fiber or a change in temperature.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の土砂崩壊検知システムは以下
の如く構成されている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems and achieve the object, the earth and sand collapse detection system of the present invention is configured as follows.

【0023】(1)本発明の土砂崩壊検知システムは、
対象となる土砂上に敷設された歪検知用光ファイバと、
前記土砂上に所定間隔毎に弛みを有するよう敷設された
温度検知用光ファイバと、前記歪検知用光ファイバと前
記温度検知用光ファイバを切換えて各歪分布を計測する
歪分布計測手段と、前記歪検知用光ファイバの歪値に対
して前記温度検知用光ファイバにおける温度変化分の歪
値を補正する演算を行ない、前記歪検知用光ファイバの
真の歪値を算出する演算手段と、前記演算手段にて算出
された歪値が規定値以上である場合、前記土砂の崩壊を
検出する検出手段と、から構成されている。
(1) The earth and sand collapse detection system of the present invention comprises:
An optical fiber for strain detection laid on the target soil,
A temperature detection optical fiber laid so as to have slack at predetermined intervals on the earth and sand, and a strain distribution measuring means for measuring each strain distribution by switching the strain detection optical fiber and the temperature detection optical fiber, An arithmetic unit that performs an operation of correcting a distortion value of a temperature change in the temperature detection optical fiber with respect to a distortion value of the distortion detection optical fiber, and calculates a true distortion value of the distortion detection optical fiber, Detecting means for detecting the collapse of the earth and sand when the strain value calculated by the calculating means is equal to or more than a specified value.

【0024】(2)本発明の土砂崩壊検知システムは上
記(1)に記載のシステムであり、かつ前記歪検知用光
ファイバを所定長毎に1回以上巻きつけ前記土砂上に敷
設した。
(2) The earth and sand collapse detection system of the present invention is the system described in the above (1), and the optical fiber for strain detection is wound at least once every predetermined length and laid on the earth and sand.

【0025】(3)本発明の土砂崩壊検知システムは上
記(2)に記載のシステムであり、かつ前記歪検知用光
ファイバを所定間隔毎に弛みを有するように前記土砂上
に敷設した。
(3) The earth and sand collapse detection system of the present invention is the system as described in (2) above, and the strain detecting optical fiber is laid on the earth and sand so as to have slack at predetermined intervals.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は、本
発明の第1の実施の形態に係る土砂崩壊検知システムの
構成を示す図である。図1では、土砂崩壊の発生する危
険性のある斜面(傾面)1及び斜面上部(傾面上部)2
に、歪検知用光ファイバ10と温度検知用光ファイバ1
1を敷設している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a landslide detection system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a slope (slope) 1 and a slope upper (slope upper) 2 at which there is a risk of earth and sand collapse occurring.
The optical fiber 10 for detecting strain and the optical fiber 1 for detecting temperature
1 is laid.

【0027】光スイッチ3は、信号処理器5から出力さ
れる制御信号にしたがい、歪検知用光ファイバ10と温
度検知用光ファイバ11を交互に切換え、歪分布計測器
4に接続する。歪分布計測器4は、該当する光ファイバ
10または11の歪分布計測を行ない、測定結果を通信
回線6を介して信号処理器5へ伝送する。
The optical switch 3 alternately switches between the strain detecting optical fiber 10 and the temperature detecting optical fiber 11 in accordance with a control signal output from the signal processor 5, and connects to the strain distribution measuring device 4. The strain distribution measuring device 4 measures the strain distribution of the corresponding optical fiber 10 or 11, and transmits the measurement result to the signal processor 5 via the communication line 6.

【0028】信号処理器5は、通信回線6を介して伝送
された歪検知用光ファイバ10の歪分布測定結果50と
温度検知用光ファイバ11の歪分布測定結果51とを基
にし、補正演算部52で歪分布測定結果50の示す歪値
から歪分布測定結果51の示す温度の影響で変化する歪
値をキャンセルして歪検知用光ファイバ10における真
の歪値を算出し、その結果を比較回路53とデータ記録
部57へ出力する。
The signal processor 5 performs a correction operation based on the strain distribution measurement result 50 of the strain detecting optical fiber 10 and the strain distribution measurement result 51 of the temperature detecting optical fiber 11 transmitted via the communication line 6. The unit 52 cancels the strain value that changes due to the influence of the temperature indicated by the strain distribution measurement result 51 from the strain value indicated by the strain distribution measurement result 50 to calculate the true strain value in the optical fiber 10 for strain detection. The data is output to the comparison circuit 53 and the data recording unit 57.

【0029】比較回路53は、規定値以上の歪の有無を
監視し、規定値を越える歪が検知された場合は警報器5
5から警報56を出力するとともに、図示しない異常位
置を出力する。データ記録部57は、歪分布測定結果の
データ571〜57nを逐次記録する。経時変化監視部
54は、データ記録部57から所定期間に規定値以上の
歪変化が起きた場合は、警報器55から警報56と図示
しない異常位置を出力する。
The comparison circuit 53 monitors the presence or absence of a distortion exceeding a prescribed value, and when a distortion exceeding the prescribed value is detected, the alarm 5
5 outputs an alarm 56 and an abnormal position (not shown). The data recording unit 57 sequentially records the data 571 to 57n of the strain distribution measurement result. When a change in the distortion that is equal to or greater than a specified value occurs during a predetermined period from the data recording unit 57, the temporal change monitoring unit 54 outputs an alarm 56 and an abnormal position (not shown) from the alarm 55.

【0030】図2は、図1に示した歪検知用光ファイバ
10と温度検知用光ファイバ11の敷設状態を示す図で
ある。図2において図1と同一な部分には同一符号を付
してある。
FIG. 2 is a view showing the laid state of the strain detecting optical fiber 10 and the temperature detecting optical fiber 11 shown in FIG. 2, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0031】光ファイバ10,11は、斜面1などに取
付治具20により所定間隔で固定される。取付治具20
は、斜面1がコンクリートの場合は接着剤で、地肌の場
合は杭を打ち込むことで光ファイバ10,11を固定す
る。取付治具20の構成は、斜面1の変形に応じて光フ
ァイバを伸縮する機能を備えていれば特に限定するもの
ではない。また、光ファイバ10,11は、斜面1の端
部付近にて接続部31により取付治具20と同様の手法
で固定され、さらにマルチ光ケーブル32を介して光ス
イッチ3に接続されている。
The optical fibers 10 and 11 are fixed to the slope 1 or the like at predetermined intervals by a mounting jig 20. Mounting jig 20
When the slope 1 is made of concrete, the optical fibers 10 and 11 are fixed by using an adhesive when the slope 1 is ground, or by driving a pile when the slope 1 is ground. The configuration of the mounting jig 20 is not particularly limited as long as it has a function of expanding and contracting the optical fiber according to the deformation of the slope 1. The optical fibers 10 and 11 are fixed near the end of the slope 1 by a connecting portion 31 in the same manner as the mounting jig 20, and further connected to the optical switch 3 via a multi-optical cable 32.

【0032】図2において、斜面1がt方向に伸び変形
を起こすと、取付治具20,20間の歪検知用光ファイ
バ10が同様に伸びるため、歪値が増加する。ただし、
温度検知用光ファイバ11には取付治具20,20間に
弛み111が設けてあり、光ファイバ11は伸びず歪値
が増加しないため、斜面1の変形は歪検知用光ファイバ
10にのみ歪変化として現れる。
In FIG. 2, when the slope 1 is stretched and deformed in the t direction, the strain detecting optical fiber 10 between the mounting jigs 20 and 20 is similarly stretched, so that the strain value increases. However,
The temperature detecting optical fiber 11 is provided with a slack 111 between the mounting jigs 20, 20, and the optical fiber 11 does not expand and the strain value does not increase. Appear as change.

【0033】これら光ファイバ10,11は、保護のた
め図示しない伸張性の有る鋼管等に挿通して使用するこ
とが望ましい。また、光ファイバ10,11における歪
検知に関係の無い部分は、一般の光伝送用ケーブルに溶
着するか、または光コネクタにより接続して使用するこ
とも可能である。
It is desirable that these optical fibers 10 and 11 are used by inserting them into an extensible steel pipe or the like (not shown) for protection. In addition, portions of the optical fibers 10 and 11 that are not related to the strain detection can be used by being welded to a general optical transmission cable or connected by an optical connector.

【0034】図3の(a)〜(c)は、本発明の第1の
実施の形態に係る光ファイバ10,11の特性を示す図
である。図3の(a)は、図2に示した二つの光ファイ
バ固定治具20,20間長が2mである場合における斜
面1のt方向の伸び量をx軸に、歪分布計測器4による
歪測定値を100分率でy軸に示している。
FIGS. 3A to 3C are diagrams showing characteristics of the optical fibers 10 and 11 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3A shows the strain distribution measuring device 4 using the amount of elongation of the slope 1 in the t direction when the length between the two optical fiber fixing jigs 20 shown in FIG. Strain measurements are shown on the y-axis in percentages.

【0035】歪検知用光ファイバ10は、斜面1のt方
向の伸びと同様に伸びる。したがって、斜面1がt方向
に0.2mm以上(0.2mm未満は測定不能)伸びる
と歪が測定可能となり、例えば斜面1がt方向に0.6
mm伸びると歪測定値は0.03%を示し、正しく歪量
が測定できることになる。これに対して、温度検知用光
ファイバ11は前述したように弛みがあるため、斜面1
のt方向の伸びには無関係である。
The strain detecting optical fiber 10 extends in the same manner as the slope 1 extends in the t direction. Therefore, when the slope 1 extends in the t direction by 0.2 mm or more (measurement less than 0.2 mm is impossible), strain can be measured.
When elongated by mm, the measured strain value is 0.03%, which means that the strain amount can be measured correctly. On the other hand, since the temperature detecting optical fiber 11 has slack as described above, the slope 1
Has no relation to the elongation in the t direction.

【0036】図3の(b)は、図2に示した二つの光フ
ァイバ固定治具20,20間長が2mである場合におけ
る斜面1の温度をx軸に、歪分布計測器4による歪測定
値を100分率でy軸に示している。図3の(b)から
わかるように、斜面1の温度が10℃から20℃に増加
すると、歪検知用光ファイバ10と温度検知用光ファイ
バ11のいずれの歪測定値も0.05%増加する。前述
したように歪測定値は温度によって変化するため、温度
による歪量を補正することが必要である。特に広域に光
ファイバを敷設した場合、日向、日陰などで局部的に温
度のバラツキが発生するので、各部温度を測定する必要
がある。
FIG. 3B shows the strain distribution measured by the strain distribution measuring device 4 with the temperature of the slope 1 when the length between the two optical fiber fixing jigs 20 shown in FIG. The measured values are shown on the y-axis in percentages. As can be seen from FIG. 3 (b), when the temperature of the slope 1 increases from 10 ° C. to 20 ° C., the measured strain values of both the strain detecting optical fiber 10 and the temperature detecting optical fiber 11 increase by 0.05%. I do. As described above, since the measured strain value changes depending on the temperature, it is necessary to correct the strain amount due to the temperature. In particular, when an optical fiber is laid in a wide area, a temperature variation locally occurs in a sunshine, a shade, or the like. Therefore, it is necessary to measure the temperature of each part.

【0037】図3の(c)は、歪検知用光ファイバ10
と温度検知用光ファイバ11の全長の歪分布計測例を示
したもので、x軸に光ファイバの位置、y軸に歪測定値
を示している。図中、Q1 区間では歪検知用光ファイバ
10と温度検知用光ファイバ11の歪測定値が一致して
いるので(説明上多少ずらして図示している)、本区間
では温度変化による歪が測定されていることがわかる。
FIG. 3C shows an optical fiber 10 for strain detection.
5 shows an example of strain distribution measurement over the entire length of the optical fiber 11 for temperature detection, where the x-axis shows the position of the optical fiber and the y-axis shows the measured strain value. In the figure, since the strain measurement values of the strain detecting optical fiber 10 and the temperature detecting optical fiber 11 coincide in the Q1 section (shown slightly shifted for explanation), the strain due to the temperature change is measured in this section. You can see that it is done.

【0038】また図中、Q2 区間では歪検知用光ファイ
バ10の歪測定値のみ変化しており、温度検知用光ファ
イバ11の歪測定値に変化は無いので、本区間では実歪
が測定されていることがわかる。図中Q3 区間では、歪
検知用光ファイバ10、温度検知用光ファイバ11の歪
測定値が共に変化していることから、実歪、温度の両方
が変化していることがわかる。したがって、歪検知用光
ファイバ10の歪測定値から、温度検知用光ファイバ1
1の歪測定値を差し引くことにより、真の歪値を求める
ことができる。
In the figure, only the strain measurement value of the strain detecting optical fiber 10 changes in the section Q2, and there is no change in the strain measurement value of the temperature detecting optical fiber 11, so that the actual strain is measured in this section. You can see that it is. In the section Q3 in the figure, since both the strain measurement values of the strain detecting optical fiber 10 and the temperature detecting optical fiber 11 change, it can be seen that both the actual strain and the temperature change. Therefore, from the strain measurement value of the strain detecting optical fiber 10, the temperature detecting optical fiber 1
By subtracting the distortion measurement value of 1, the true distortion value can be obtained.

【0039】本方法は、光ファイバについて2m長で
0.2mmの伸び量(0.2/2000=10-4以上)
を検知できるため、従来方式(31.4/20000=
0.0016以上)に比較して微少な地盤の形状変化が
検出可能となる。そして、規定値以上の歪が発生した場
合は、警報56を発生する。
In the present method, the elongation amount of the optical fiber is 2 m long and 0.2 mm (0.2 / 2000 = 10 -4 or more).
Can be detected, the conventional method (31.4 / 20000 =
(More than 0.0016) can be detected. Then, when a distortion equal to or more than the specified value occurs, an alarm 56 is generated.

【0040】図4の(a)〜(c)は、図1に示した斜
面の側面図である。土石崩壊の前兆現象として、斜面上
部には図4の(a)〜(c)に示すような亀裂が現われ
る。図4の(a)は、斜面上部2に下部方向からの引張
り力7により亀裂8が発生した状態、図4の(b)は亀
裂8が進行した状態、図4の(c)はその進行が加速度
的に累積していく状態を示したもので、図4の(c)の
場合は崩壊が間近である。また、斜面1には“はらみ”
9といわれる凸状の形状変化が表われるが、斜面上部2
に亀裂8と“はらみ”9が発生した場合は崩壊の前兆を
示している。
FIGS. 4A to 4C are side views of the slope shown in FIG. As a precursor to the debris collapse, cracks appear at the upper part of the slope as shown in FIGS. FIG. 4A shows a state in which a crack 8 has been generated in the upper slope 2 by a tensile force 7 from below, FIG. 4B shows a state in which the crack 8 has progressed, and FIG. Shows a state in which accumulates at an accelerating rate, and in the case of FIG. 4C, the collapse is imminent. Also, on the slope 1, "Harami"
Although a convex shape change called 9 appears, the upper slope 2
The occurrence of cracks 8 and “scissors” 9 indicates a sign of collapse.

【0041】このとき、図1における経時変化監視部5
4は、データ記録部57のデータを基に歪変位状況をモ
ニタし、崩壊の前兆である歪状況が示されている場合は
警報器55から警報56を発する。よって、崩壊が早期
に検知される。
At this time, the temporal change monitoring unit 5 in FIG.
4 monitors the strain displacement state based on the data of the data recording unit 57, and issues an alarm 56 from the alarm 55 when the strain state which is a precursor of the collapse is indicated. Therefore, collapse is detected early.

【0042】(第2の実施の形態)図5は、本発明の第
2の実施の形態に係る土砂崩解検知システムの構成を示
す図である。図5において図2と同一な部分には同一符
号を付してある。土砂崩解は図4の(a)〜(c)に示
したように、比較的長期間の斜面の形状変化後に発生す
るものと、豪雨により短時間に発生するものがあり、室
内モデルにおける豪雨を模擬した散水試験では土砂崩解
前の形状変化は小さいことが報告されている。本第2の
実施の形態では、局部的な微少変化を高感度で検知す
る。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a landslide detection system according to a second embodiment of the present invention. 5, the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c), landslides occur after a relatively long-term change in the shape of the slope, and in a short time due to heavy rain. It has been reported in a watering test simulating that the shape change before landslide collapse was small. In the second embodiment, a local minute change is detected with high sensitivity.

【0043】図5において、歪検知用光ファイバ13は
1本の光ファイバからなり、歪検知感度を上げるために
複数回巻かれている。図5におけるlの長さを仮に約4
0cmとして、光ファイバ13をこの間に2.5回巻く
と、この区間lの歪検知用光ファイバ13の長さは40
cmの5倍の約2mになる。
In FIG. 5, the strain detecting optical fiber 13 is composed of one optical fiber and is wound a plurality of times in order to increase the strain detecting sensitivity. Assuming that the length of l in FIG.
Assuming that the optical fiber 13 is wound 2.5 times in the meantime, the length of the strain detecting optical fiber 13 in this section 1 is 40 cm.
It is about 2m which is 5 times cm.

【0044】したがって、図3の(a)を基に述べたよ
うに、光ファイバ2mの伸び検知性能は0.2mm以上
であったのに対して、この区間lの0.02mm/5の
伸びを検知可能であることがわかる。このことは、歪検
知用光ファイバ13全長を同様に2.5巻きすると歪検
知感度は全長に亘り40cmで0.02mm/5の地盤
の形状変化を検知できることを示す。
Therefore, as described with reference to FIG. 3A, while the elongation detection performance of the optical fiber 2m was 0.2 mm or more, the elongation of this section 1 was 0.02 mm / 5. It can be seen that can be detected. This indicates that if the entire length of the strain detecting optical fiber 13 is similarly wound by 2.5 turns, the strain detection sensitivity can detect a change in ground shape of 0.02 mm / 5 at 40 cm over the entire length.

【0045】図6は、歪検知用光ファイバ10と局部的
な微少変化を高感度で検知するため、約40cm毎に
2.5回巻いた歪検知用光ファイバ13の斜面における
40cm単位長の伸び量と歪検知特性を示した図であ
り、光ファイバ13が5倍の検知感度を有していること
がわかる。なお、局部的な微少変化を高感度で検知する
ための単位長lと巻き回数は限定したものでなく、例え
ば単位長lを20cm、巻き回数4.5回とすると、2
0cmの局部的歪変化を0.02m/9で検知すること
が想定され、地盤変形の検知感度要求にしたがって変更
が可能である。
FIG. 6 shows the strain detecting optical fiber 10 and a 40 cm unit length on the slope of the strain detecting optical fiber 13 wound 2.5 times about every 40 cm in order to detect local minute changes with high sensitivity. It is a figure which showed the amount of elongation and the strain detection characteristic, and it turns out that the optical fiber 13 has 5 times the detection sensitivity. The unit length l and the number of windings for detecting a local minute change with high sensitivity are not limited. For example, if the unit length l is 20 cm and the number of windings is 4.5, 2
It is assumed that a local strain change of 0 cm is detected at 0.02 m / 9, and can be changed in accordance with the ground deformation detection sensitivity requirement.

【0046】(第3の実施の形態)図7は、本発明の第
3の実施の形態に係る土砂崩解検知システムの構成を示
す図である。図7において図1,図2と同一な部分には
同一符号を付してある。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a landslide detection system according to a third embodiment of the present invention. 7, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

【0047】上述したように、土砂崩解は地盤変形が累
積して発生する場合と、豪雨により急激に発生する場合
とがある。前者の場合は光ファイバの歪形状の変化も比
較的大きく、歪検出感度を向上することより広レンジで
の歪検出が必要となり、後者の場合は微少歪を検知する
ことが土砂崩解の早期検知に有効となる。本第3の実施
の形態はこれらの要求に対応すべく考慮したものであ
る。
As described above, landslides may be caused by accumulation of ground deformation, or may be caused suddenly by heavy rain. In the former case, the change in the strain shape of the optical fiber is relatively large, and it is necessary to detect the strain over a wide range by improving the strain detection sensitivity. Effective for detection. The third embodiment is designed to meet these requirements.

【0048】図7において、歪検知用光ファイバ13に
は所定間隔毎に弛み15が設けてある。信号処理器5は
上記第1の実施の形態と同様に温度検知用光ファイバ1
0と歪検知用光ファイバ13の歪測定値を基に、補正演
算部52で温度補正を行なう。光ファイバ断線検知部5
8は、歪検知用光ファイバ13が断線限界まで引張られ
たことを検知すると、断線予防警報59を発する。
In FIG. 7, the optical fiber 13 for strain detection is provided with slacks 15 at predetermined intervals. The signal processor 5 includes the temperature detecting optical fiber 1 as in the first embodiment.
Based on 0 and the distortion measurement value of the optical fiber 13 for distortion detection, the correction operation unit 52 performs temperature correction. Optical fiber disconnection detector 5
8 detects a disconnection prevention alarm 59 when detecting that the strain detecting optical fiber 13 has been pulled to the disconnection limit.

【0049】警報が発生された場合は、歪検知用光ファ
イバ13の該当個所における光ファイバ固定治具20を
解除し、光ファイバ13の弛み15を所定長くり出し、
歪検知用光ファイバ13の歪量を初期値にもどした後、
固定治具20を再度セットする。このとき以降、図示し
ない制御ラインによりデータ記録部57に記録されるデ
ータは断線限界値の歪を加算するようセットされる。
When an alarm is generated, the optical fiber fixing jig 20 at the corresponding location of the optical fiber 13 for strain detection is released, and the slack 15 of the optical fiber 13 is extended by a predetermined length.
After returning the strain amount of the strain detecting optical fiber 13 to the initial value,
The fixing jig 20 is set again. Thereafter, the data recorded in the data recording unit 57 by the control line (not shown) is set so as to add the distortion of the disconnection limit value.

【0050】図8の(a)は、ある監視個所の地盤変化
が長年月で進行していく場合の歪変化状況を示した図で
あり、1n,2n,…,9n,10nの各点で歪検知用
光ファイバ13が断線限界(図中では0.1%)に達し
て光ファイバが再セットされたことを示している。した
がって本例では、10n点における時間0からの地盤変
形は、0.1×10=1%であり、仮に図7に示した比
較回路53の歪値を1%としておくと、この時点で警報
56を発生する。
FIG. 8 (a) is a diagram showing a distortion change situation when a ground change at a certain monitoring point progresses for a long period of time in the month, and at each point of 1n, 2n,..., 9n, 10n. This indicates that the strain detecting optical fiber 13 has reached the disconnection limit (0.1% in the figure) and the optical fiber has been reset. Therefore, in this example, the ground deformation at time 10n from time 0 is 0.1 × 10 = 1%, and if the distortion value of the comparison circuit 53 shown in FIG. Generate 56.

【0051】図8の(b)は、豪雨により急激な地盤変
形が発生した場合の歪変化状況を示した図であり、P点
は単位時間Δtに0.05%の地盤変形が起きたことを
示しており、図7に示した経時変化監視部54に単位時
間Δt、歪増分0.05%を設定しておくと、この時点
で警報56を発生する。
FIG. 8 (b) is a diagram showing a state of strain change when sudden ground deformation occurs due to heavy rain, and point P indicates that 0.05% ground deformation occurred per unit time Δt. If a unit time Δt and a strain increment of 0.05% are set in the temporal change monitoring unit 54 shown in FIG. 7, an alarm 56 is generated at this time.

【0052】なお、本発明は上記各実施の形態のみに限
定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施で
きる。
It should be noted that the present invention is not limited to only the above embodiments, and can be carried out with appropriate modifications without departing from the scope of the invention.

【0053】(実施の形態のまとめ)実施の形態に示さ
れた構成及び作用効果をまとめると次の通りである。
(Summary of Embodiment) The configuration, operation and effect shown in the embodiment are summarized as follows.

【0054】[1]実施の形態に示された土砂崩壊検知
システムは、対象となる土砂上(1,2)に敷設された
歪検知用光ファイバ10と、前記土砂上に所定間隔毎に
弛み111を有するよう敷設された温度検知用光ファイ
バ11と、前記歪検知用光ファイバ10と前記温度検知
用光ファイバ11を切換えて各歪分布を計測する歪分布
計測手段(4)と、前記歪検知用光ファイバ10の歪値
に対して前記温度検知用光ファイバ11における温度変
化分の歪値を補正する演算を行ない、前記歪検知用光フ
ァイバ10の真の歪値を算出する演算手段(52)と、
前記演算手段(52)にて算出された歪値が規定値以上
である場合、前記土砂の崩壊を検出する検出手段(5
4)と、から構成されている。
[1] The earth and sand collapse detection system described in the embodiment includes a strain detection optical fiber 10 laid on the target earth and sand (1, 2) and a slack at predetermined intervals on the earth and sand. An optical fiber for temperature detection 11 laid so as to have the optical fiber 111; a strain distribution measuring means (4) for switching between the optical fiber for strain detection 10 and the optical fiber for temperature detection 11 to measure each strain distribution; An operation unit for performing an operation for correcting the distortion value of the temperature change in the temperature detection optical fiber 11 with respect to the distortion value of the detection optical fiber 10 to calculate a true distortion value of the distortion detection optical fiber 10 ( 52),
If the strain value calculated by the calculating means (52) is equal to or more than a specified value, the detecting means (5
4).

【0055】このように上記土砂崩壊検知システムによ
れば、土砂崩壊の早期検知のため、斜面地などに歪検知
用光ファイバ10と温度検知用光ファイバ11を敷設
し、光スイッチ3で切換え、歪分布計測器(歪分布計測
手段)4を用いて各光ファイバ10,11の歪分布を測
定する。
As described above, according to the above-described sediment collapse detection system, the strain detecting optical fiber 10 and the temperature detecting optical fiber 11 are laid on slopes or the like for early detection of sediment collapse, and are switched by the optical switch 3. The strain distribution of each of the optical fibers 10 and 11 is measured using a strain distribution measuring device (strain distribution measuring means) 4.

【0056】歪検知用光ファイバ10は斜面地の形状変
化と共に伸縮するが、温度検知用光ファイバ11は斜面
地にて弛み111をもって敷設されているため、温度検
知用光ファイバ11では斜面地の形状変化に関係なく斜
面地の温度変化による歪値のみが測定される。
The strain detecting optical fiber 10 expands and contracts with the change in the shape of the slope. However, the temperature detecting optical fiber 11 is laid with a slack 111 on the slope, so that the temperature detecting optical fiber 11 has Regardless of the shape change, only the strain value due to the temperature change of the slope ground is measured.

【0057】したがって信号処理器(演算手段)5で
は、歪検知用光ファイバ10の歪分布に対して温度検知
用光ファイバ11における温度変化分の歪値の補正演算
を行なって真の歪値を算出し、規定値以上の歪値が検知
されると地砂崩壊の警報を出力する。また、歪変化の状
況を常時監視し所定時間内に規定値を越える歪変化を検
知すると、地砂崩壊の警報信号を出力する。よって、光
ファイバ10,11を簡易に敷設して、光ファイバ1
0,11の敷設状態や温度変化の影響を受けることなく
土砂の崩壊を検知できる。
Accordingly, the signal processor (arithmetic means) 5 corrects the distortion distribution of the optical fiber 10 for distortion detection to the distortion value corresponding to the temperature change in the optical fiber 11 for temperature detection, thereby obtaining the true distortion value. Calculate, and if a strain value equal to or greater than the specified value is detected, an alarm for ground collapse is output. In addition, the state of the strain change is constantly monitored, and when a strain change exceeding a specified value is detected within a predetermined time, an alarm signal for ground collapse is output. Therefore, the optical fibers 10 and 11 are easily laid and the
It is possible to detect the collapse of earth and sand without being affected by the laying state of 0, 11 or a change in temperature.

【0058】[2]実施の形態に示された土砂崩壊検知
システムは上記[1]に記載のシステムであり、かつ前
記歪検知用光ファイバ13を所定長毎に1回以上巻きつ
け前記土砂上(1,2)に敷設した。
[2] The earth and sand collapse detection system described in the embodiment is the system according to the above [1], and the distortion detecting optical fiber 13 is wound at least once for every predetermined length and the above soil and sand is detected. Laying in (1, 2).

【0059】したがって上記土砂崩壊検知システムによ
れば、前記歪検知用光ファイバ13を所定長毎に1回以
上巻きつけて土砂崩壊を検知するため、傾面地の局部的
な形状変化を高感度で検知でき、土砂崩壊の早期検知す
ることができる。
Therefore, according to the above-described sediment collapse detection system, since the distortion detection optical fiber 13 is wound at least once every predetermined length to detect the sediment collapse, the local shape change of the sloped land can be detected with high sensitivity. And early detection of earth and sand collapse.

【0060】[3]実施の形態に示された土砂崩壊検知
システムは上記[2]に記載のシステムであり、かつ前
記歪検知用光ファイバ13を所定間隔毎に弛み15を有
するように前記土砂上(1,2)に敷設した。
[3] The earth and sand collapse detection system described in the embodiment is the system according to the above [2], and the earth and sand collapse optical fiber 13 has a slack 15 at predetermined intervals. It was laid on (1, 2) above.

【0061】したがって上記土砂崩壊検知システムによ
れば、前記歪検知用光ファイバ13を所定長毎に1回以
上巻きつけるとともに所定間隔毎に弛みを有するように
して土砂崩壊を検知するため、急激な地盤変形を早期に
高感度で検知できる。すなわち、斜面地の形状変化を光
ファイバ13の歪測定結果で監視し、所定時間内の歪変
化値が規定値を越えると土砂崩壊の警報を出力する。ま
た、所定時間内の歪変化が少ない場合もその変化量をモ
ニタし、光ファイバ13における切断限界の歪を検知す
ると断線予防警報を出力する。このとき、前記光ファイ
バ13の弛み15を所定長くり出し、光ファイバの歪量
を初期値にもどす。そして、これら歪変化量を積算し、
規定値以上の歪量を越えると土砂崩壊の警報を出力す
る。
Therefore, according to the above-mentioned sediment collapse detection system, the strain detection optical fiber 13 is wound at least once at a predetermined length and slacked at predetermined intervals to detect the sediment collapse. Ground deformation can be detected early with high sensitivity. That is, the change in the shape of the sloped land is monitored based on the strain measurement result of the optical fiber 13, and when the strain change value within a predetermined time exceeds a specified value, a warning of earth and sand collapse is output. Also, when the distortion change within a predetermined time is small, the amount of the change is monitored, and when the distortion at the cutting limit in the optical fiber 13 is detected, a disconnection prevention alarm is output. At this time, the slack 15 of the optical fiber 13 is extended by a predetermined length, and the distortion amount of the optical fiber is returned to the initial value. Then, these distortion changes are integrated,
If the distortion exceeds the specified value, a warning of earth and sand collapse is output.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の土砂崩壊検知システムによれ
ば、光ファイバを簡易に敷設して、光ファイバの敷設状
態や温度変化の影響を受けることなく土砂の崩壊を検知
することができる。
According to the landslide detection system of the present invention, it is possible to lay the optical fiber easily and detect the landslide without being affected by the laid state of the optical fibers or the temperature change.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る土砂崩壊検知
システムの構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sediment collapse detection system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係る歪検知用光フ
ァイバと温度検知用光ファイバの敷設状態を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a laid state of a strain detecting optical fiber and a temperature detecting optical fiber according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係る光ファイバの
特性を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing characteristics of the optical fiber according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係る斜面の側面図
であり、土砂崩壊前兆の斜面形状変化例を示す図。
FIG. 4 is a side view of a slope according to the first embodiment of the present invention, showing an example of a change in slope shape of a precursor of earth and sand collapse.

【図5】本発明の第2の実施の形態に係る土砂崩解検知
システムの構成を示す図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a landslide detection system according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態に係る光ファイバの
特性を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing characteristics of an optical fiber according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態に係る土砂崩解検知
システムの構成を示す図。
FIG. 7 is a view showing a configuration of a landslide detection system according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施の形態に係る歪変化状況を
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a distortion change state according to a third embodiment of the present invention.

【図9】従来例に係るマイクロベンディング法による地
盤崩壊の検知システムを示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a ground collapse detection system using a micro-bending method according to a conventional example.

【図10】従来例に係る光ファイバループ径と透過光減
衰量との関係を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between an optical fiber loop diameter and a transmitted light attenuation amount according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…斜面(傾面) 2…斜面上部(傾面上部) 3…光スイッチ 4…歪分布計測器 5…信号処理器 6…通信回線 7…引張り力 8…亀裂 9…はらみ 10…歪検知用光ファイバ 11…温度検知用光ファイバ 13…歪検知用光ファイバ 15…弛み 20…取付治具 31…接続部 32…マルチ光ケーブル 50…歪分布測定結果 51…歪分布測定結果 52…補正演算部 53…比較回路 54…経時変化監視部 55…警報器 56…警報 57…データ記録部 58…光ファイバ断線検知部 59…断線予防警報 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Slope (slope) 2 ... Slope upper part (slope upper part) 3 ... Optical switch 4 ... Strain distribution measuring instrument 5 ... Signal processor 6 ... Communication line 7 ... Tensile force 8 ... Crack 9 ... Flame 10 ... Strain detection Optical fiber 11 ... Optical fiber for temperature detection 13 ... Optical fiber for strain detection 15 ... Looseness 20 ... Mounting jig 31 ... Connecting part 32 ... Multi optical cable 50 ... Strain distribution measurement result 51 ... Strain distribution measurement result 52 ... Correction calculation part 53 ... Comparison circuit 54 ... Aging monitoring unit 55 ... Alarm 56 ... Alarm 57 ... Data recording unit 58 ... Optical fiber disconnection detection unit 59 ... Disconnection prevention alarm

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮坂 政司 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masashi Miyasaka 12 Nishikicho, Naka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対象となる土砂上に敷設された歪検知用光
ファイバと、 前記土砂上に所定間隔毎に弛みを有するよう敷設された
温度検知用光ファイバと、 前記歪検知用光ファイバと前記温度検知用光ファイバを
切換えて各歪分布を計測する歪分布計測手段と、 前記歪検知用光ファイバの歪値に対して前記温度検知用
光ファイバにおける温度変化分の歪値を補正する演算を
行ない、前記歪検知用光ファイバの真の歪値を算出する
演算手段と、 前記演算手段にて算出された歪値が規定値以上である場
合、前記土砂の崩壊を検出する検出手段と、 を具備したことを特徴とする土砂崩壊検知システム。
An optical fiber for strain detection laid on a target earth and sand, an optical fiber for temperature detection laid on the earth and sand so as to have slack at predetermined intervals, and an optical fiber for strain detection A strain distribution measuring unit that measures each strain distribution by switching the optical fiber for temperature detection, and an operation for correcting a distortion value of a temperature change in the optical fiber for temperature detection with respect to a distortion value of the optical fiber for distortion detection. Calculating means for calculating a true strain value of the optical fiber for strain detection, when the strain value calculated by the calculating means is a specified value or more, detection means for detecting collapse of the earth and sand, A landslide detection system characterized by comprising:
【請求項2】前記歪検知用光ファイバを所定長毎に1回
以上巻きつけ前記土砂上に敷設したことを特徴とする請
求項1に記載の土砂崩壊検知システム。
2. The earth and sand collapse detection system according to claim 1, wherein said strain detecting optical fiber is wrapped at least once every predetermined length and laid on said earth and sand.
【請求項3】前記歪検知用光ファイバを所定間隔毎に弛
みを有するように前記土砂上に敷設したことを特徴とす
る請求項2に記載の土砂崩壊検知システム。
3. The earth and sand collapse detection system according to claim 2, wherein the strain detecting optical fiber is laid on the earth and sand so as to have slack at predetermined intervals.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002267424A (en) * 2001-03-14 2002-09-18 Fujikura Ltd Strain detecting device and compound cable for strain detection
JP2002267425A (en) * 2001-03-14 2002-09-18 Fujikura Ltd Strain detecting device and compound cable for strain detection
KR100373991B1 (en) * 2000-08-26 2003-02-26 (주)지엠지 Sloping surface break down preventing method and apparatus

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