JPS61250519A - 光フアイバ−による異常検出方法および装置 - Google Patents
光フアイバ−による異常検出方法および装置Info
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- JPS61250519A JPS61250519A JP60092441A JP9244185A JPS61250519A JP S61250519 A JPS61250519 A JP S61250519A JP 60092441 A JP60092441 A JP 60092441A JP 9244185 A JP9244185 A JP 9244185A JP S61250519 A JPS61250519 A JP S61250519A
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光ファイバーによる異常検出方法及び装置
に関し、５１！に詳しくは光ファイバーの所定部分に設
定温度を越えると光ファイバーを屈曲させる形状記憶合
金製のセンサを配置し、送り出した光パルスの戻り光を
光電変換した後データ処理して、正常時のデータとセン
サの加熱によシ光ファイバーが変形した場合の戻り光の
データとから異常を検出する方法及び装置に関するもの
である。
に関し、５１！に詳しくは光ファイバーの所定部分に設
定温度を越えると光ファイバーを屈曲させる形状記憶合
金製のセンサを配置し、送り出した光パルスの戻り光を
光電変換した後データ処理して、正常時のデータとセン
サの加熱によシ光ファイバーが変形した場合の戻り光の
データとから異常を検出する方法及び装置に関するもの
である。
発明者達は光ファイバーと形状記憶合金製センサとを用
いて異常を検出する装置として、特願昭５９−２３５２
４８号「防災システム用温度検出装置Ｊを提案した。以
下、この装置について説明する。
いて異常を検出する装置として、特願昭５９−２３５２
４８号「防災システム用温度検出装置Ｊを提案した。以
下、この装置について説明する。
第８図は形状記憶合金製センサの一例を示す斜視図、第
９図は形状記憶合金製センサの他の例を示す斜視図、第
１０図は光パルス試験器による異常検知の原理を説明し
た原理図である。
９図は形状記憶合金製センサの他の例を示す斜視図、第
１０図は光パルス試験器による異常検知の原理を説明し
た原理図である。
ｌＸ８図において、２は光ファイバー、３はパイプ状の
形状記憶合金製センサであシ、温度が予め設定した温度
以上になると３′の様に波形に変形する。この時パイプ
に挿入していた光フアイバー芯線２は曲げられて伝送損
失が発生する。
形状記憶合金製センサであシ、温度が予め設定した温度
以上になると３′の様に波形に変形する。この時パイプ
に挿入していた光フアイバー芯線２は曲げられて伝送損
失が発生する。
第９図に示すものは、形状記憶合金のコイル３が直線状
３’ｔ／Ｃ変形する時、光ファイバー２を逆忙ねじ）返
してコイル状光ファイバー２′になル、光伝送損失が発
生するものである。
３’ｔ／Ｃ変形する時、光ファイバー２を逆忙ねじ）返
してコイル状光ファイバー２′になル、光伝送損失が発
生するものである。
次に、第１０図により異常検出の原理を説明する。分布
系光ファイバー２に任意の検知したい複数の場所に、セ
ンサｓ１〜ＳＳが設置されている。そして、その内のセ
ンサｓ２及びｓ４が火災発生などで加熱されて３′のよ
うに変形している。光パルス試験器は、光ファイバー２
の一端よ多パルス光を送出し、その光ファイバー２に均
一に分布したコア内のドーパントなどの散乱源によシ、
後方散乱した微弱レイリー散乱光の光強度を、時間経過
とともに記録し、画面に表示する。
系光ファイバー２に任意の検知したい複数の場所に、セ
ンサｓ１〜ＳＳが設置されている。そして、その内のセ
ンサｓ２及びｓ４が火災発生などで加熱されて３′のよ
うに変形している。光パルス試験器は、光ファイバー２
の一端よ多パルス光を送出し、その光ファイバー２に均
一に分布したコア内のドーパントなどの散乱源によシ、
後方散乱した微弱レイリー散乱光の光強度を、時間経過
とともに記録し、画面に表示する。
後方散乱光は送出パルスに比べて大変微弱（例えば−４
６ｄＢ ）なためにＳ／Ｎが悪い。そのため時間平均等
を行ない感度を向上している。後方散乱光強度は、その
位置での光強度に比例するため、光フアイバ一端面より
遠方では、その距離まで光が伝搬するための減衰（フィ
ルター作用による。）の往復の影響が出るためと、遠方
はど往復に要する時間が正比例するために、受光器の光
強度（ｄＢ）を縦軸に、時刻を横軸にとると、右下りの
直線αとなる。光ファイバー２のコアの油接率ｎ１を考
慮すると、距＠Ｌ＝−−ｔの関係を用いて、横軸を距離
で表示できる。
６ｄＢ ）なためにＳ／Ｎが悪い。そのため時間平均等
を行ない感度を向上している。後方散乱光強度は、その
位置での光強度に比例するため、光フアイバ一端面より
遠方では、その距離まで光が伝搬するための減衰（フィ
ルター作用による。）の往復の影響が出るためと、遠方
はど往復に要する時間が正比例するために、受光器の光
強度（ｄＢ）を縦軸に、時刻を横軸にとると、右下りの
直線αとなる。光ファイバー２のコアの油接率ｎ１を考
慮すると、距＠Ｌ＝−−ｔの関係を用いて、横軸を距離
で表示できる。
この様に正常な画面は右下りの直線αである。
ここで、この傾きは、光ファイバーの単位長尚りの伝送
損失である。さて、センサ部で異常を感知する％ ｍ
８４ と、変形３′シて、その部分だけ伝送損失１１
＊ ｔ４を発生し、それ以後の直線が平行に下がる（
β″′波形）。
損失である。さて、センサ部で異常を感知する％ ｍ
８４ と、変形３′シて、その部分だけ伝送損失１１
＊ ｔ４を発生し、それ以後の直線が平行に下がる（
β″′波形）。
この様にして、異常発生時刻はα→！″変化時刻、発生
位置は、断差発生位置１２ ＊ １４の時刻ｔ！・ｔ４
より計算されるｏ （（Ｌｘ ＝ ｅ−ｔ２／ｎ＋
ｓ １４ ＝ｃ−ｔ４／ｎ１）） 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の方法は、分布系光フアイバーバイナリセンサ
に、光パルス試験器１１！−用いて行なうが、以下の問
題点があった。
位置は、断差発生位置１２ ＊ １４の時刻ｔ！・ｔ４
より計算されるｏ （（Ｌｘ ＝ ｅ−ｔ２／ｎ＋
ｓ １４ ＝ｃ−ｔ４／ｎ１）） 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の方法は、分布系光フアイバーバイナリセンサ
に、光パルス試験器１１！−用いて行なうが、以下の問
題点があった。
■ リアルモード（（１つのパルスの後方散乱光を縦軸
にデシベル表示し横軸に（往復に要する時間を２・ｔと
すると光ラアイパ−２のコアの屈折率ｎ、光速Ｃとする
と距離ＬＬ＝ｔ−ｃ／ｎで与えられる。）時ルｊまたは
距離を表示する。））で計測していると、長距離では、
後方散乱光が微弱なため、Ｓハ比が悪くなシ、ノイズに
うもれて検出ができない。近い所でも安定せずに判断が
難かしい。無限平均モード（上記リアルモードな時間軸
方向に平均する）では、Ｓ／Ｎ比は改善されるが、異常
検出時（任意距離の所に伝送損失が発生した時）Ｋ１以
前の波形に加算平均されるために、直線が変化しにくく
、発生伝送損失が少ない時には検知不可能である。
にデシベル表示し横軸に（往復に要する時間を２・ｔと
すると光ラアイパ−２のコアの屈折率ｎ、光速Ｃとする
と距離ＬＬ＝ｔ−ｃ／ｎで与えられる。）時ルｊまたは
距離を表示する。））で計測していると、長距離では、
後方散乱光が微弱なため、Ｓハ比が悪くなシ、ノイズに
うもれて検出ができない。近い所でも安定せずに判断が
難かしい。無限平均モード（上記リアルモードな時間軸
方向に平均する）では、Ｓ／Ｎ比は改善されるが、異常
検出時（任意距離の所に伝送損失が発生した時）Ｋ１以
前の波形に加算平均されるために、直線が変化しにくく
、発生伝送損失が少ない時には検知不可能である。
有限時間平均モード（例えば２−５１２回の平均）では
、少なくても、その平均時間範囲（中１００秒程度）は
検出不能であり、正確に判断するには、その２倍の時間
が必要である。
、少なくても、その平均時間範囲（中１００秒程度）は
検出不能であり、正確に判断するには、その２倍の時間
が必要である。
仁の様に、平均しなければ検出誤差が大きく、平均すれ
ば検知時刻が不正確になるという問題がある。
ば検知時刻が不正確になるという問題がある。
■ 人間が判定するために、誤差が大きい。分布系光フ
アイバーバイナリセンサ（例えば特願５９−２５５２４
８ ｒ防災システム用温度検出装置」では、異常による
発生伝送損失は、光フアイバー融着接続の損失とほとん
ど同様である。
アイバーバイナリセンサ（例えば特願５９−２５５２４
８ ｒ防災システム用温度検出装置」では、異常による
発生伝送損失は、光フアイバー融着接続の損失とほとん
ど同様である。
元パルス試験器では、接続損失を距離を指定して、その
画側に各２点の位置を人間が指示すると、各２点を最小
二乗法で直線近似してその二直線が指定した位置と交わ
った時の縦軸の差が自動計算される機能が付いているが
、この５点の指定は人間が行なう必要があシ誤差が入シ
やすい。
画側に各２点の位置を人間が指示すると、各２点を最小
二乗法で直線近似してその二直線が指定した位置と交わ
った時の縦軸の差が自動計算される機能が付いているが
、この５点の指定は人間が行なう必要があシ誤差が入シ
やすい。
■ 光ファイバーに初期に曲、９による損失部や、融着
接続部が存在していると、異常による損失なのか、区別
がつかなくなる。特に多数の損失が有る場合（直線でな
い時）では、誤判定となり易い。
接続部が存在していると、異常による損失なのか、区別
がつかなくなる。特に多数の損失が有る場合（直線でな
い時）では、誤判定となり易い。
■ 同一の光ファイバーの変形度であっても、光パルス
試験器から近い所では大きな損失となシ、遠方では低損
失となるために、バイナリ計測用のしきい値は距離の関
数（単調減少）であるが、この判断が人間では誤シ易い
。
試験器から近い所では大きな損失となシ、遠方では低損
失となるために、バイナリ計測用のしきい値は距離の関
数（単調減少）であるが、この判断が人間では誤シ易い
。
■ 人間が常時（２４時間）プラウ／管面を監視する必
要があり、作業員の疲労が大きく、専用の監視者を交替
で必要とするために人件費が多大であった。
要があり、作業員の疲労が大きく、専用の監視者を交替
で必要とするために人件費が多大であった。
そこで異常による損失の塊加を自動で正確に検出する方
法及び装置が望まれていた。
法及び装置が望まれていた。
方法としては、前記５Ａを中心の点よシの距離で設定し
ておき、中心の損失の計算される値を光パル哀試験器に
近い値から遠方に順次移動しながら計算してその値があ
るしきい値を越えた所を検出地点とする事が簡単に思い
つくが、これは損失の変化点を検出できるが、時間的変
化を検出するよシもむしろ距離的変化を検出してしまう
。又、初期的損失（例えばスプライス損やベンド損）も
検出してしまうおそれがあると言う問題点を有する。
ておき、中心の損失の計算される値を光パル哀試験器に
近い値から遠方に順次移動しながら計算してその値があ
るしきい値を越えた所を検出地点とする事が簡単に思い
つくが、これは損失の変化点を検出できるが、時間的変
化を検出するよシもむしろ距離的変化を検出してしまう
。又、初期的損失（例えばスプライス損やベンド損）も
検出してしまうおそれがあると言う問題点を有する。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、異常の発生した位置を正確に、かつ自動的に検出す
ることができる光ファイバーによる異常検出方法及び装
置を得ることを目的とする。
で、異常の発生した位置を正確に、かつ自動的に検出す
ることができる光ファイバーによる異常検出方法及び装
置を得ることを目的とする。
この発明に係る光ファイバーを用いた異常検出方法及び
装置は、伝送損失を発生させるセンサ、例えば光を伝送
する光ファイバーの所定部分に設定温度を越えたとき変
形して上記光ファイバーを屈曲させる形状記憶合金製の
センサを配置し、上記光ファイバーに光パルスを送り出
し、この送り出され次光パルスの戻り光を受光し、受光
した戻り光を光電変換し、さらに対数アナログ・ディジ
タル変換して距離りに対する戻り光強度１１を何個か時
間平均して基準波形データαとして記憶し、上記基準波
形データαと判別用移動３回更新波形データ波形β′の
差分波形データγ′の距離微分波形データδ′を演算し
、しきい値函数りと距離微分波形データδ′との光源側
交点が発生した時に、異常と判定して異常検出信号と発
生位置データを自動的に出力するものである。
装置は、伝送損失を発生させるセンサ、例えば光を伝送
する光ファイバーの所定部分に設定温度を越えたとき変
形して上記光ファイバーを屈曲させる形状記憶合金製の
センサを配置し、上記光ファイバーに光パルスを送り出
し、この送り出され次光パルスの戻り光を受光し、受光
した戻り光を光電変換し、さらに対数アナログ・ディジ
タル変換して距離りに対する戻り光強度１１を何個か時
間平均して基準波形データαとして記憶し、上記基準波
形データαと判別用移動３回更新波形データ波形β′の
差分波形データγ′の距離微分波形データδ′を演算し
、しきい値函数りと距離微分波形データδ′との光源側
交点が発生した時に、異常と判定して異常検出信号と発
生位置データを自動的に出力するものである。
この発明においては、所定部分に形状記憶合金製のセン
サを配置した光ファイバーに光パルスを送）出し、その
戻り光を光電変換し、さらに対数アナログ・ディジタル
変換して距離りに対する戻り光強度■３を何個か時間平
均して基準波形データαとして記憶し、上記基本波形デ
ータαと判別用移動３回更新波形データβ′の差分波形
データγ′の距離微分波形データδ′を演算し、しきい
値函数ηと距離微分波形データδ′との光源側交点が発
生した時に１異常と判定して異常検出信号を出力するか
ら、異常の発生した位置を正確に、かつ自動的に検出す
ることができる。さらに１同時に複数個所で異常が発生
しても区別して検出することができる。
サを配置した光ファイバーに光パルスを送）出し、その
戻り光を光電変換し、さらに対数アナログ・ディジタル
変換して距離りに対する戻り光強度■３を何個か時間平
均して基準波形データαとして記憶し、上記基本波形デ
ータαと判別用移動３回更新波形データβ′の差分波形
データγ′の距離微分波形データδ′を演算し、しきい
値函数ηと距離微分波形データδ′との光源側交点が発
生した時に１異常と判定して異常検出信号を出力するか
ら、異常の発生した位置を正確に、かつ自動的に検出す
ることができる。さらに１同時に複数個所で異常が発生
しても区別して検出することができる。
先ず、この発明の原理について説明する。この発明にお
いても従来の方法と同様、形状記憶合金製センサを配置
し次光ファイバーに光パルスを送り出し、その戻り光の
変化によって異常を検出するが、光電変換した後の信号
処理に特徴を有する。
いても従来の方法と同様、形状記憶合金製センサを配置
し次光ファイバーに光パルスを送り出し、その戻り光の
変化によって異常を検出するが、光電変換した後の信号
処理に特徴を有する。
第１図はこの発明の詳細な説明するための正常時の波形
図である。第１図横軸は光フアイバー上における発光手
段からの距離り一を示し、縦軸は光ファイバーを戻って
来た戻り光の強度！３をｄＢで表わしである。αは正常
時の波形であるゆ光ファイバーの製造時の屈折率等の不
均一さや、敷設時のマイクロペンド等によシ、完全な直
線ではないが、時間的には安定しており、距離の函数で
ある。この波形αは基準波形となるものである。なお、
光ファイバー２には後述の第５図に示すように、また、
第９図と同様に、形状記憶合金製センサ３が異常を検知
したい任意の複数個所に配置しである。
図である。第１図横軸は光フアイバー上における発光手
段からの距離り一を示し、縦軸は光ファイバーを戻って
来た戻り光の強度！３をｄＢで表わしである。αは正常
時の波形であるゆ光ファイバーの製造時の屈折率等の不
均一さや、敷設時のマイクロペンド等によシ、完全な直
線ではないが、時間的には安定しており、距離の函数で
ある。この波形αは基準波形となるものである。なお、
光ファイバー２には後述の第５図に示すように、また、
第９図と同様に、形状記憶合金製センサ３が異常を検知
したい任意の複数個所に配置しである。
第２図はこの発明の詳細な説明するための異常時の波形
図である。第１図と同様横軸は距離Ｌ＆Ｑ）、縦軸は戻
り光の強度Ｉ％（ｄＢ）である。Ｉ０は異常時の波形で
ある。Ｘは異常の発生した位置を示す。
図である。第１図と同様横軸は距離Ｌ＆Ｑ）、縦軸は戻
り光の強度Ｉ％（ｄＢ）である。Ｉ０は異常時の波形で
ある。Ｘは異常の発生した位置を示す。
また、ζは受光素子に光電子倍増管の時定数があつ九シ
、パルス巾が大きい場合に起因して生ずるが、完全に零
にはできないものである。
、パルス巾が大きい場合に起因して生ずるが、完全に零
にはできないものである。
第３図は１個所の異常を検出する原理を説明する説明図
で、（ａ）図は異常波形βを示し、基準波形αを点線で
示しである。（ｂ）図はα−βの差分波形を示し ｑｌ
はしきい値函数である。このしきい値函数η′は同一の
光ファイバーの変形であっても、発光点から近い所では
大きい損失となり、遠方では低い損失となるため、しき
い値は距離が大になるにつれて単調減少する函数として
おる。（ｅ）図はα−βであるΔ！３の距離微分波形で
ある。第３図（１）に示すようにり、点で異常が生じた
時α−βを演算し、しきい値と比較すれば異常を判定で
きるが、実際には前述の通シ破線この様に波形がなまる
ので、（ｂ）図に示すようにＬ６点でななめに立ち上る
波形となる。
で、（ａ）図は異常波形βを示し、基準波形αを点線で
示しである。（ｂ）図はα−βの差分波形を示し ｑｌ
はしきい値函数である。このしきい値函数η′は同一の
光ファイバーの変形であっても、発光点から近い所では
大きい損失となり、遠方では低い損失となるため、しき
い値は距離が大になるにつれて単調減少する函数として
おる。（ｅ）図はα−βであるΔ！３の距離微分波形で
ある。第３図（１）に示すようにり、点で異常が生じた
時α−βを演算し、しきい値と比較すれば異常を判定で
きるが、実際には前述の通シ破線この様に波形がなまる
ので、（ｂ）図に示すようにＬ６点でななめに立ち上る
波形となる。
一方、しきい値は低い方が感度はよいが、誤動作する確
率が高くなる。これを考慮するとしきい値はなるべく高
くする方がよい。しかし、しきい値を高くすると、異常
発生位置り、に対して人で示す誤差が生ずる。そこで、
α−βである！、の距離微分波形を作、ると（ｃ）図に
示すようにな’）、Ｌｏでほぼ直線で立ち上る波形を得
ることができ、ダとδの光源側の交点としてＸ（４が求
められ、異常発生位置Ｌ６を正確に検出できる。
率が高くなる。これを考慮するとしきい値はなるべく高
くする方がよい。しかし、しきい値を高くすると、異常
発生位置り、に対して人で示す誤差が生ずる。そこで、
α−βである！、の距離微分波形を作、ると（ｃ）図に
示すようにな’）、Ｌｏでほぼ直線で立ち上る波形を得
ることができ、ダとδの光源側の交点としてＸ（４が求
められ、異常発生位置Ｌ６を正確に検出できる。
第４図は２個所の異常を検出する原理を説明する説明図
で、（ＩＬ）図はＬｌ＠ Ｌ＠の２点で同時に異常が生
じた時の異常波形／を示し、（ｂ）図は第３図（ｂ）に
対応したα−βの差分波形γ′を示す。この場合、α−
β′の差分を演算してもＬ！点の異常は検出できない。
で、（ＩＬ）図はＬｌ＠ Ｌ＠の２点で同時に異常が生
じた時の異常波形／を示し、（ｂ）図は第３図（ｂ）に
対応したα−βの差分波形γ′を示す。この場合、α−
β′の差分を演算してもＬ！点の異常は検出できない。
しかし、（Ｃ）図に示すα−βの差分波形の距離微分波
形を作ることにより 、Ｉ４ ＃ Ｌ！を交点１重及び
Ｘ！によシ区別して検出することができる。
形を作ることにより 、Ｉ４ ＃ Ｌ！を交点１重及び
Ｘ！によシ区別して検出することができる。
次に、この発明の方法の実施に直接使用する装置につい
て説明する。第５図はこの発明の装置の一実施例を示す
構成図である。第５図において、２は光ファイバー、３
は形状記憶合金製のセンサである。５１は電気−光変換
素子で、レーザダイオード、フォトダイオードなどの発
光手段である。
て説明する。第５図はこの発明の装置の一実施例を示す
構成図である。第５図において、２は光ファイバー、３
は形状記憶合金製のセンサである。５１は電気−光変換
素子で、レーザダイオード、フォトダイオードなどの発
光手段である。
５２はパルス発振器で、発光手段５１を励振して光パル
スを発生させるものである。５３は方向性結合器、５４
は同期信号発生器、５５は光電変換素子、５６は対数ア
ナログ・ディジタル（以下めと略記する）変換器、５７
は表示装置としてｏ ｃ ＲＴ ｓ ５８は増幅器、６
０は１パルスの掃引画面に対応する受光データ波形Ｃを
記憶するバッファメモリ、６１は１回分データ用メモリ
、６２は基準波形α作成回路、６６は判別用移動ｎ回更
新データβ′作成回路、６４は差分回路、６５は距離微
分回路、６６はしきい値函数データη発生回路、６７は
比較判定回路、６８は距離データ出力回路である。
スを発生させるものである。５３は方向性結合器、５４
は同期信号発生器、５５は光電変換素子、５６は対数ア
ナログ・ディジタル（以下めと略記する）変換器、５７
は表示装置としてｏ ｃ ＲＴ ｓ ５８は増幅器、６
０は１パルスの掃引画面に対応する受光データ波形Ｃを
記憶するバッファメモリ、６１は１回分データ用メモリ
、６２は基準波形α作成回路、６６は判別用移動ｎ回更
新データβ′作成回路、６４は差分回路、６５は距離微
分回路、６６はしきい値函数データη発生回路、６７は
比較判定回路、６８は距離データ出力回路である。
次に、第５図及び第６図に示すフローチャートを用いて
動作を説明する。装置の電源を投入しくステップ６０１
）、発光手段５１よル光パルスを光ファイバー２へ送り
出す。光ファイバー２へ伝送された光パルスの戻り光は
方向性結合器５３を介して光電変換素子５５へ入力され
、その出力はめ変換器５６によシ光パルスと同期が取ら
れてルΦ変換される。一方、１つのパルスによる掃引画
面はＣＲＴ ５７に表示される。ま九、１つのパルスに
よる掃引画面に対応する受光データはバッジアメモリ６
０へ記憶される。
動作を説明する。装置の電源を投入しくステップ６０１
）、発光手段５１よル光パルスを光ファイバー２へ送り
出す。光ファイバー２へ伝送された光パルスの戻り光は
方向性結合器５３を介して光電変換素子５５へ入力され
、その出力はめ変換器５６によシ光パルスと同期が取ら
れてルΦ変換される。一方、１つのパルスによる掃引画
面はＣＲＴ ５７に表示される。ま九、１つのパルスに
よる掃引画面に対応する受光データはバッジアメモリ６
０へ記憶される。
この発明では１つのパルスによる掃引画面をシングル画
面Ｃと呼ぶ。そして、まず基準波形データαは異常発生
前の初期のｍ回の時間平均を行なって作成する。基準波
形データαは基準波形データ作成回路６２によって作成
される（ステップ６０２．６０５＞。
面Ｃと呼ぶ。そして、まず基準波形データαは異常発生
前の初期のｍ回の時間平均を行なって作成する。基準波
形データαは基準波形データ作成回路６２によって作成
される（ステップ６０２．６０５＞。
一方、判別用移動３回更新波形データ！は最新のシング
ル画面ばの平均値、つまシｎ個の平均であれば最新のデ
ータを１／ｎにして加えて、一番古いデータ（ｎ＋１回
前のデータ） ｔ １／ｎにして引いた値として求めら
れ、常に更新されている。判別用移動３回更新波形デー
タ！は判別用移動ｎ口実新波形データβ′作成回路６３
によって作成する（ステップ６０４及び６０５）。波形
データαと波形データ！は差分回路６４へ入力され差分
波形データγ′が演算される（ステップ６０６）。
ル画面ばの平均値、つまシｎ個の平均であれば最新のデ
ータを１／ｎにして加えて、一番古いデータ（ｎ＋１回
前のデータ） ｔ １／ｎにして引いた値として求めら
れ、常に更新されている。判別用移動３回更新波形デー
タ！は判別用移動ｎ口実新波形データβ′作成回路６３
によって作成する（ステップ６０４及び６０５）。波形
データαと波形データ！は差分回路６４へ入力され差分
波形データγ′が演算される（ステップ６０６）。
次に、距離方向への微分値の波形データδ′が距離微分
回路６５によって作成される（ステップ６０７）。しき
い値ηは遠方で下る函数波形を発生回路６６で予め設定
しておき、波形データ６′がしきい値を越えたか否かを
判定回路６７で判定しくステップ６０８及び６０９）、
η−δ′〉０であれば正常で、ステップ６０５へ戻る。
回路６５によって作成される（ステップ６０７）。しき
い値ηは遠方で下る函数波形を発生回路６６で予め設定
しておき、波形データ６′がしきい値を越えたか否かを
判定回路６７で判定しくステップ６０８及び６０９）、
η−δ′〉０であれば正常で、ステップ６０５へ戻る。
η−δ’（０欧らば異常で、判定回路６７の出力である
異常検出信号は距離データ出力回路６８により、異常発
生距離りの値を測定しくステップ６１０） 、この距離
データ出力により警報（６９１）を出しくステップ６１
１）、ステップ６０５へ戻る。
異常検出信号は距離データ出力回路６８により、異常発
生距離りの値を測定しくステップ６１０） 、この距離
データ出力により警報（６９１）を出しくステップ６１
１）、ステップ６０５へ戻る。
また、距離データ出力により警報を出すほか。
距離データ６９２や発生時刻６９３０我示や記録を行な
ったり、防災システム表どの制御信号６９４として出力
したり、第５図、第４図に示す波形の表示６９５を行な
うと同時にカーソル発生回路７゜を動作させて距離デー
タの位置にカーソルな勇足する。
ったり、防災システム表どの制御信号６９４として出力
したり、第５図、第４図に示す波形の表示６９５を行な
うと同時にカーソル発生回路７゜を動作させて距離デー
タの位置にカーソルな勇足する。
なお、別な基準波形データαの作υ方とじ七は、一定時
間移動平均を用いる。これは、一定時間ごとに異常が発
生し念かを判断し、異常が発生していない時は、シング
ル画面の最新までの無限平均波形を基準波形データとし
、異常が発生した場合は時間移動平均演算を停止し、前
回の値を基準波形データαとする。すなわち、基準波形
データαは異常が発生する迄更新され、異常が発生した
ら前記更新を停止する。このようにすることにより最良
の基準波形が得られる。前記基準波形データαの更新の
停止は、比較判定回路６７の異常検出信号を基準波形デ
ータα作成回路６２へ入力することにより（第５図の破
線参照）行なわれる。
間移動平均を用いる。これは、一定時間ごとに異常が発
生し念かを判断し、異常が発生していない時は、シング
ル画面の最新までの無限平均波形を基準波形データとし
、異常が発生した場合は時間移動平均演算を停止し、前
回の値を基準波形データαとする。すなわち、基準波形
データαは異常が発生する迄更新され、異常が発生した
ら前記更新を停止する。このようにすることにより最良
の基準波形が得られる。前記基準波形データαの更新の
停止は、比較判定回路６７の異常検出信号を基準波形デ
ータα作成回路６２へ入力することにより（第５図の破
線参照）行なわれる。
なお上記実施例では、センサ６は形状記憶合金製のもの
であるが、これに限らず１例えば光ファイバーを艮面が
波型をした一対の板状体の間に配置し、前記一対の板状
体に押圧力が作用することにより光ファイバーが変形す
るもの、つまり板状体の波盤表面により光ファイバーに
伝送損失が生ずるマイクロペンドを与えるようにしたも
のでもよい。すなわち、センサは光ファイバーにマイク
ロペンドを与えて伝送損失を発生させるものであればよ
い。し九がって、この発明では光フアイバー側及びセン
サ側は無電源とすることができ、無加害性、無誘導性を
有する異常検出装置を得ることができる。
であるが、これに限らず１例えば光ファイバーを艮面が
波型をした一対の板状体の間に配置し、前記一対の板状
体に押圧力が作用することにより光ファイバーが変形す
るもの、つまり板状体の波盤表面により光ファイバーに
伝送損失が生ずるマイクロペンドを与えるようにしたも
のでもよい。すなわち、センサは光ファイバーにマイク
ロペンドを与えて伝送損失を発生させるものであればよ
い。し九がって、この発明では光フアイバー側及びセン
サ側は無電源とすることができ、無加害性、無誘導性を
有する異常検出装置を得ることができる。
さらに、第７図に示すように前記異常発生検出Ｘ４によ
る距離Ｌ０と、あらかじめ−よりの増分ｊｕ＋。
る距離Ｌ０と、あらかじめ−よりの増分ｊｕ＋。
ｊＩｊ！、減分Ａｄ、、 ｌｄ４ Ｋよって設定された
範囲によって最少二乗方法によって決定される２直線１
ｕ 、ｔ ｄとＬｏとの交点Ｘｓ ｅ Ｘ４ Ｏ差Ｌ
ｏａｍ （Ｌ６ ）Ｆ発生伝送損失）を計算して、表示
することもできる。しかも、αを０にすることにより、
（っまりｍ＝Ｑとして）行なえば、ファイバー自体のη
をしきい値とするスプライス損失等による伝送損失発生
位置自動検出測定装置としても使用できる。
範囲によって最少二乗方法によって決定される２直線１
ｕ 、ｔ ｄとＬｏとの交点Ｘｓ ｅ Ｘ４ Ｏ差Ｌ
ｏａｍ （Ｌ６ ）Ｆ発生伝送損失）を計算して、表示
することもできる。しかも、αを０にすることにより、
（っまりｍ＝Ｑとして）行なえば、ファイバー自体のη
をしきい値とするスプライス損失等による伝送損失発生
位置自動検出測定装置としても使用できる。
以上の説明かられかるように、この発明によれば、人手
がいらなくなり、判断が正確となり、さらに複数個所の
異常検出も同時にできる。
がいらなくなり、判断が正確となり、さらに複数個所の
異常検出も同時にできる。
第１図はこの発明の詳細な説明するための正常時の波形
図、第２図はこの発明の詳細な説明するための異常時の
波形図、第３図は１個所の異常を検出する原理を説明す
る説明図で、第５図（ａ）は異常波形βを示す波形図、
第３図（ｂ）はα−βの差分を示す波形図、第３図（（
りＶｉα−βの距離微分を示す波形図、第４図は２個所
の異常を検出する原理の説明図で、第４図（ａＪは異常
波形／を示す波形図、第４図（ｂ）はα−Ｉの差分を示
す波形図、第４図（ｃ）はα−Ｉの距離微分を示す波形
図、第５図はこの発明の装置の一実施例を示す構成図、
第６図は第５図に示す装置の動作を示すフローチャート
、第７図は伝送損失発生位置自動検出測定の原理を説明
するための波形図、第８図は形状記憶合金製センサの一
例を示す斜視図、第９図は形状記憶合金製センサの他の
例を示す斜視図、第１０図は光ファイバーによる異常検
出方法の原理を示す説明図である。 図中、２：光ファイバー、３：センサ、５１：発光単段
、５３二方向性結合器、５５：光電変換素子、５６：Ａ
＋変換器、６１：１回分データ用メモリ、６２：基準波
形データα作成回路、６３：判別用移動ｎ口実新データ
Ｉ作成回路、６４：差分回路、６５：距離微分回路、６
６：Ｌ４い値函数データη発生回路、６７：比較判定回
路、６８：距離データ出力回路。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 Ｌ （ｍ） 第２図 第３図
図、第２図はこの発明の詳細な説明するための異常時の
波形図、第３図は１個所の異常を検出する原理を説明す
る説明図で、第５図（ａ）は異常波形βを示す波形図、
第３図（ｂ）はα−βの差分を示す波形図、第３図（（
りＶｉα−βの距離微分を示す波形図、第４図は２個所
の異常を検出する原理の説明図で、第４図（ａＪは異常
波形／を示す波形図、第４図（ｂ）はα−Ｉの差分を示
す波形図、第４図（ｃ）はα−Ｉの距離微分を示す波形
図、第５図はこの発明の装置の一実施例を示す構成図、
第６図は第５図に示す装置の動作を示すフローチャート
、第７図は伝送損失発生位置自動検出測定の原理を説明
するための波形図、第８図は形状記憶合金製センサの一
例を示す斜視図、第９図は形状記憶合金製センサの他の
例を示す斜視図、第１０図は光ファイバーによる異常検
出方法の原理を示す説明図である。 図中、２：光ファイバー、３：センサ、５１：発光単段
、５３二方向性結合器、５５：光電変換素子、５６：Ａ
＋変換器、６１：１回分データ用メモリ、６２：基準波
形データα作成回路、６３：判別用移動ｎ口実新データ
Ｉ作成回路、６４：差分回路、６５：距離微分回路、６
６：Ｌ４い値函数データη発生回路、６７：比較判定回
路、６８：距離データ出力回路。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 Ｌ （ｍ） 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）光を伝送する光ファイバーの複数の所定部分に伝
送損失を発生させるセンサを配置し、上記光ファイバー
に光パルスを送り出し、この送り出された光パルスの戻
り光を受光し、受光した戻り光を光電変換し、さらに対
数アナログ・ディジタル変換して距離Ｌに対する戻り光
強度Ｉ＿Ｒを基準波形データαとして記憶し、上記基準
波形データαと判別用移動ｎ回更新波形データβ′の差
分波形データγ′の距離微分波形データδ′を演算し、
しきい値函数ηと距離微分波形データδ′との光源側交
点が発生した時に異常と判定して、異常検出信号と発生
位置データを出力することを特徴とした光ファイバーに
よる異常検出方法。 - （２）光パルスを送り出す発光手段と、この発光手段か
ら出力された光パルスを伝送する光ファイバーと、この
光ファイバーの複数の所定部分に配置された伝送損失を
発生させるセンサと、上記光ファイバーの戻り光を光電
変換する光電変換手段と、この光電変換手段の出力を上
記光パルスの１パルス毎に対数アナログ・ディジタル変
換して距離Ｌに対する戻り光強度Ｉ＿Ｒを１回分データ
として記憶する１回分データ記憶手段と、この１回分デ
ータ記憶手段の記憶データから基準波形データαを演算
する基準波形データα作成回路と、上記１回分データ記
憶手段の記憶データから判別用移動ｎ回更新波形データ
β′を演算する判別用移動ｎ回更新波形データβ′作成
回路と、上記基準波形データαと判別用移動ｎ回更新波
形データβ′との差分波形データγ′を演算する差分回
路と、上記差分波形データγ′の距離微分波形データδ
′を演算する距離微分回路と、しきい値函数データηを
発生するしきい値函数データ発生回路と、しきい値函数
ηと距離微分波形データδ′との光源側交点が発生した
時に、異常と判定して異常検出信号と発生位置データを
出力する比較判定回路とを備えたことを特徴とする光フ
ァイバーによる異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092441A JPS61250519A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 光フアイバ−による異常検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092441A JPS61250519A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 光フアイバ−による異常検出方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250519A true JPS61250519A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH0511566B2 JPH0511566B2 (ja) | 1993-02-15 |
Family
ID=14054502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60092441A Granted JPS61250519A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 光フアイバ−による異常検出方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61250519A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63212907A (ja) * | 1987-03-02 | 1988-09-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバ心線対照方法および装置 |
| US4898463A (en) * | 1987-11-27 | 1990-02-06 | Anritsu Corporation | Optical time domain reflectometer with automatic measuring function of optical fiber defects |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60092441A patent/JPS61250519A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63212907A (ja) * | 1987-03-02 | 1988-09-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバ心線対照方法および装置 |
| US4898463A (en) * | 1987-11-27 | 1990-02-06 | Anritsu Corporation | Optical time domain reflectometer with automatic measuring function of optical fiber defects |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0511566B2 (ja) | 1993-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |