JPS63169534A - Locating system for trouble point of optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光海底ケーブルの障害位置を検出するための
測定方式に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a measurement method for detecting the location of a fault in an optical submarine cable.
（従来の技術）
何らかの原因により切断された光海底ケーブルを修理す
る場合には、まず障害点を知る必要がある。無中継の光
海底ケーブルシステムの場合には、陸上の端局から光後
方散乱法により、その端局から障害点までのケーブル長
を知ることができる。(Prior Art) When repairing an optical submarine cable that has been cut for some reason, it is first necessary to know the point of failure. In the case of a non-repeater optical submarine cable system, the length of the cable from the terminal station on land to the point of failure can be determined using the optical backscatter method.
この光後方散乱法とは、端局で光ファイバの断面で反射
される光信号成分を抽出し、その伝搬時間から障害位置
を検出するものである。しかし、中継器を含むシステム
においては、その中継器が再生中継動作を行うので光信
号の伝送方向は一方向のみである。This optical backscattering method extracts the optical signal component reflected by the cross section of the optical fiber at the end station, and detects the location of the fault from its propagation time. However, in a system including a repeater, the repeater performs a regenerative repeating operation, so the optical signal is transmitted in only one direction.
したがって、中継器を含む海底ケーブルでは、この方法
によって測定できる範囲は、端局と、端局に最も近い中
継器の間に限定される。したがって、中継器を含む光海
底ケーブルシステムの障害点を探知する場合、従来の技
術では、大別して、２つの方法が考えられている。Therefore, for submarine cables that include repeaters, the range that can be measured by this method is limited to between the end station and the repeater closest to the end station. Therefore, when detecting a fault point in an optical submarine cable system including repeaters, two methods are generally considered in the conventional technology.
第１の方法は、次のように、障害が発生した中継区間の
中央で光海底ケーブルを切断して障害点を検出する方法
である。The first method is to detect the point of failure by cutting the optical submarine cable at the center of the relay section where the failure has occurred, as described below.
（１）陸揚げ地点にある中継所から各中継器を監視して
、どの中継区間で障害が発生したかを知る。(1) Monitor each repeater from the relay station at the landing point to know in which relay section a failure has occurred.
（２）障害が発生した中継区間のほぼ中央で光海底ケー
ブルを切断し、切断点を修理船上に引き揚げる。(2) Cut the optical submarine cable approximately at the center of the relay section where the failure occurred, and hoist the cut point aboard the repair ship.
（３）先後方散乱光法や、パルスエコー法などにより、
切断点から障害点までのケーブル長を測定する。(3) Using forward-backscattered light method, pulse echo method, etc.
Measure the cable length from the point of break to the point of failure.
従来の第２の方法は、本願発明者らが先に提案した特願
昭６０−２４４１０４に記述されている光海底ケーブル
障害点検出器を用いる方法である。A second conventional method is a method using an optical submarine cable failure point detector described in Japanese Patent Application No. 60-244104, which was previously proposed by the inventors of the present invention.
この方法は、本願と共通する部分があるので、図５〜図
８を用いて詳細に説明する。Since this method has some parts in common with the present application, it will be explained in detail using FIGS. 5 to 8.
第５図は、光海底ケーブルの一例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing an example of an optical submarine cable.
６本の光ファイバ１と中心のピアノ線２がシリコンゴム
３の内側に埋め込まれている。その外側は、アルミ３分
割層４、抗張力体（ピアノ線）５、銅チューブ６、絶縁
体（ポリエチレン）７、外皮８によって保護されている
。銅チューブ６等の導体は、中継器へ給電するだめの導
体として利用されている。Six optical fibers 1 and a central piano wire 2 are embedded inside silicone rubber 3. The outside is protected by a three-part aluminum layer 4, a tensile strength member (piano wire) 5, a copper tube 6, an insulator (polyethylene) 7, and an outer skin 8. A conductor such as the copper tube 6 is used as a secondary conductor for feeding power to the repeater.
第６図は、第２の方法の構成を示したものである。磁性
体１１ａ 、 ｌｌｂ は、リング状の磁性体を半円
状に２分割したものである。この磁性体１１ａ１あるい
は磁性体１１ｂには、送波および受波用コイル１２ 、
１３が巻かれている。該磁性体１１ａとｌｌｂは、光海
底ケーブル１４ａがその中心を貫通するようにリング状
に連結され、トランスを形成する。該送波用コイル１２
には、電力増幅器１５を介してパルス発生器１６が接続
されておシ、光海底ケーブル１４ａ内の導体にパルス状
の電流を誘起することができる。この場合、光海底ケー
ブル１４ａは、内部導体を中心導体、海水を外部導体と
する同軸構造の伝送線路と見なすことができる。したが
って、光海底ケーブル１４ａ内に誘起されたパルス状電
流は、光海底ケーブル１４ａにそって伝播したのち、障
害点２１で一部が反射される。FIG. 6 shows the configuration of the second method. The magnetic bodies 11a and llb are ring-shaped magnetic bodies divided into two semicircular parts. This magnetic body 11a1 or magnetic body 11b includes a wave transmitting and receiving coil 12,
13 is wrapped. The magnetic bodies 11a and llb are connected in a ring shape so that the optical submarine cable 14a passes through the center thereof, forming a transformer. The wave transmitting coil 12
A pulse generator 16 is connected to the optical submarine cable 14a via a power amplifier 15, and can induce a pulsed current in the conductor within the optical submarine cable 14a. In this case, the optical submarine cable 14a can be regarded as a transmission line with a coaxial structure in which the inner conductor is the center conductor and the seawater is the outer conductor. Therefore, the pulsed current induced in the optical submarine cable 14a propagates along the optical submarine cable 14a, and then is partially reflected at the failure point 21.
反射されて反対方向に戻るパルス状電流は、受波用コイ
ル１３で検出される。１７はスイッチング回路で、送波
用コイル１２によシ誘導されたパルス信号が、光海底ケ
ーブル１４ａを往復する前に直接ＳＴ Ｃ（５ｅｎｓｉ
ｔｉｖｉｔｙ ’ｌ’１ｒｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ）
１８に入力されるのを防ぐ。すなわち、送波用コイル
１２にパルス電流を流す間は、受波用コイル１３とＳ
Ｔ Ｃ１８の間を遮断し、パルス電流が消滅した後に受
波用コイル１３とＳ Ｔ Ｃ１８を接続する。The pulsed current that is reflected and returns in the opposite direction is detected by the receiving coil 13. Reference numeral 17 denotes a switching circuit, in which the pulse signal induced by the wave transmitting coil 12 is directly connected to an ST C (5-ensi
tivity 'l'1rre control)
18 is prevented from being input. That is, while the pulse current is flowing through the wave transmitting coil 12, the wave receiving coil 13 and S
After the pulse current has disappeared, the receiving coil 13 and the STC 18 are connected.
受波用コイル１３で検出された反射波は、スイッチング
回路】７とＳ Ｔ Ｃ１８を介して、波形整形器１９で
整形される。さらに、パルス間隔カウンタ加でけ ノく
ルス雪店−Ａニートランス１１〉陪宝占９１μの闇を往
復するのに要する時間τを測定する。光海底ケーブル内
の伝播速度をＶとすると、障害点２１までのケーブル長
Ｘは
Ｘ＝ｖτ／ ２ （ｔ）の関係を
用いて知ることができる。The reflected wave detected by the receiving coil 13 is shaped by a waveform shaper 19 via a switching circuit 7 and an STC 18. Furthermore, a pulse interval counter is used to measure the time τ required for the pulse to travel back and forth through the darkness. If the propagation speed in the optical submarine cable is V, then the cable length X up to the failure point 21 can be found using the relationship X=vτ/2(t).
第７図は、可変周波数発振器を用いた例である。FIG. 7 is an example using a variable frequency oscillator.
コイル謔には、電力増幅器３６を介して可変周波数発振
器３７が接続されている。コイルあに流れる電流ｉ ２
（ｔ）は、トランス３１と電流電圧変換器３２により
、電圧に変換される。コイル関の両端の電圧Ｖ２（ｔ）
は、増幅器澗により増幅される。Ｖ２ （ｔ）と１２（
ｔ）は、位相比較器３３と振幅比較器３５により処理さ
れ、コイルあへの入力インピーダンスＺｉは、
Ｚｉ＝ Ｖ２（ｔ）／ １２（ｔ）
（２）により求められる。A variable frequency oscillator 37 is connected to the coil via a power amplifier 36. Current flowing through the coil A2
(t) is converted into voltage by a transformer 31 and a current-voltage converter 32. Voltage V2(t) across the coil
is amplified by an amplifier. V2 (t) and 12(
t) is processed by the phase comparator 33 and amplitude comparator 35, and the input impedance Zi to the coil A is Zi=V2(t)/12(t)
It is determined by (2).
第８図は、トランス１１と光海底ケーブル１４ａの電気
的等価回路を示したものである。図４において、ＺＬは
トランス１１から左側の光海底ケーブルを見込んだ時の
インピーダンス、Ｚｒは右側を見込んだ時のインピーダ
ンスである。入力インビーダンスＺｉは、次のように表
わされる。FIG. 8 shows an electrical equivalent circuit of the transformer 11 and the optical submarine cable 14a. In FIG. 4, ZL is the impedance when looking into the optical submarine cable on the left side from the transformer 11, and Zr is the impedance when looking into the right side. The input impedance Zi is expressed as follows.
Ｚｉ＝ＪωＬ、＋ｊωＭ（ｊωＬ ｔ ＋ Ｚ Ｌ＋
Ｚ ｒ ） ／（ｊω（Ｍ＋Ｌ＝ ） ＋ＺＬ＋Ｚｒ
） （３）さらに、光海底ケーブルの特性インピー
ダンスをＺＣｚ伝播定数をγ、切断点２１での光海底ケ
ーブルの接地インピーダンスをＺｒ１、トランス１工と
切断点２１までの距離をＸ、とすると、Ｚｒは次式のよ
うに表わされる。Zi=JωL, +jωM(jωL t + Z L+
Zr ) /(jω(M+L= ) +ZL+Zr
) (3) Furthermore, if the characteristic impedance of the optical submarine cable is ZCz propagation constant γ, the grounding impedance of the optical submarine cable at the cutting point 21 is Zr1, and the distance from the transformer 1 to the cutting point 21 is X, then Zr is expressed as the following equation.
Ｚｒ＝ Ｚｃ （Ｚｒｘ ＋Ｚ（！ｔａｎｈ ７１！１
） ／（Ｚｃ＋Ｚｒ１ｔａｎｈγｌｓ） （４
）伝播定数γは、周波数ｆの関数であるので、周波数ｆ
を掃引すると、ｚｒおよびＺｉは周期的に変動する。し
たがって、その周期を測定することにより、障害点まで
の距離ｘｉを知ることができる。Zr= Zc (Zrx +Z(!tanh 71!1
) /(Zc+Zr1tanhγls) (4
) The propagation constant γ is a function of the frequency f, so the frequency f
When swept, zr and Zi vary periodically. Therefore, by measuring the period, it is possible to know the distance xi to the failure point.
なお、ＺＬは、光海底ケーブルの左側にある中継器のイ
ンピーダンスや中継器までの距離によシ決る。Note that ZL is determined by the impedance of the repeater on the left side of the optical submarine cable and the distance to the repeater.
中継器までの距離は、光海底ケーブル敷設時に衛星航法
などによシ測位した中継器の敷設場所を参照して推測す
ることができる。また、中継器のインピーダンスは既知
であるので、これらの値を用いてＺＬを知ることができ
る。The distance to the repeater can be estimated by referring to the location of the repeater, which was determined by satellite navigation or the like when the optical submarine cable was laid. Furthermore, since the impedance of the repeater is known, ZL can be determined using these values.
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら第１の方法では、正常の部分の光海底ケー
ブルを切断し、再接続するため、修理に必要な割り入れ
ケーブル長の増加、光フアイバ接続点の増加、修理に必
要な時間と経費の増加、埋設区間の場合には、修理後に
残る非埋設区間の増加などの問題が生じる。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the first method, the normal portion of the optical submarine cable is cut and reconnected, which increases the length of the cut-in cable required for repair and increases the number of optical fiber connection points. Problems arise, such as an increase in the time and expense required for repair, and in the case of buried sections, an increase in the non-buried sections that remain after repairs.
第２の方法でパルスを使用する場合には、距離分解能を
高めるために広帯域の増幅器を使用する必要があシ、一
方、周波数を掃引する方式では、トランス１１の相互イ
ンダクタンスＭがＬｌとり、よりもかなり小さいため、
十分な信号が得られず、高精度な測定が困難である。When using pulses in the second method, it is necessary to use a wideband amplifier to improve the distance resolution.On the other hand, in the method of sweeping the frequency, the mutual inductance M of the transformer 11 is is also quite small,
Highly accurate measurements are difficult because sufficient signals cannot be obtained.
本発明は、これらの問題点を解決するものでちゃ、光海
底ケーブルを切断することなく、障害位置を迅速かつ高
精度に検出することを可能とする光海底ケーブル障害点
検出方式を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve these problems by providing an optical submarine cable failure point detection method that enables quick and highly accurate detection of the failure location without cutting the optical submarine cable. With the goal.
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明は次の手順により障害
点の検出を行なう。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention detects failure points using the following procedure.
（ａ）２分割されたリング状の磁性体の一方あるいは両
方にコイルを巻いた励振器と、
（ｂ） 励振器と同様に、２分割したリング状の磁性
体の一方あるいは両方にコイルを巻いたプローブを用い
、
（Ｃ） 光海底ケーブルが、励振器とプローブの中を
貫通するように、該２分割された磁性体をリング状に連
結し、
（ｄ） 該励振器のコイルに正弦波状の電流を流すこ
とにより、光海底ケーブル内の導体に正弦波状の電流を
発生させ、
（ｅ） プローブ上のコイルの両端に発生する電圧を
測定することにより、光海底ケーブル内の導体に流れる
電流を検知し、
（ｆ） さらに、該正弦波の周波数を掃引して、プロ
ーブによる検知電圧の周波数特性を測定し、（ロ））該
周波数特性から、測定点と障害点の間のケーブル長を測
定する。(a) An exciter in which a coil is wound around one or both of the ring-shaped magnetic bodies divided into two; (b) A coil is wound around one or both of the ring-shaped magnetic bodies divided into two, similar to the exciter. (C) Connect the two divided magnetic bodies in a ring shape so that the optical submarine cable passes through the exciter and the probe, (d) Connect the coil of the exciter with a sinusoidal waveform. (e) Generate a sinusoidal current in the conductor in the optical submarine cable by passing a current of (f) Furthermore, sweep the frequency of the sine wave to measure the frequency characteristics of the voltage detected by the probe, and (b)) From the frequency characteristics, calculate the cable length between the measurement point and the fault point. Measure.
（作用）
光海底ケーブルは抗張力線のごとき導体線を具備してお
り、光海底ケーブルに障害が発生した場合には、該導体
線にも海水への地絡や切断等の障害が発生する。本発明
では、励振器とプローブにより測定用回路と導体線を電
磁的に結合し、該プローブから、はヌ正弦波の周波数の
信号を導体中に送り出し、別のプローブによシ反射信号
を検出する。正弦波信号の周波数ｆを掃引すると、プロ
ーブからケーブルの左右をみたインピーダンスＺＬ及び
Ｚｒｘ及び検出プローブの出力Ｖ、は周期的に変動し、
変動の基本周波数は、測定点と切断点までの距離の逆数
、及び測定点と中継器の間の距離の逆数に比例する。従
って、変動の基本周波数を測定することにより障害点を
検知することができる０
（実施例）
第１図は本発明の一実施例で、２７ａ％ ２７ｂ。(Function) Optical submarine cables are equipped with conductor wires such as tensile strength wires, and if a failure occurs in the optical submarine cables, failures such as ground faults and disconnections in the seawater will also occur in the conductor wires. In the present invention, a measurement circuit and a conductor wire are electromagnetically coupled by an exciter and a probe, a signal with a frequency of a sine wave is sent from the probe into the conductor, and a reflected signal is detected by another probe. do. When the frequency f of the sine wave signal is swept, the impedances ZL and Zrx when looking from the probe to the left and right of the cable and the output V of the detection probe vary periodically,
The fundamental frequency of fluctuation is proportional to the reciprocal of the distance between the measurement point and the cutting point and the reciprocal of the distance between the measurement point and the repeater. Therefore, the point of failure can be detected by measuring the fundamental frequency of the fluctuation.0 (Example) FIG. 1 shows an example of the present invention, with 27a% 27b.
２８ａ、 ２８ｂは、リング状の磁性体を半円状に２分
割し、一方または両方にコイル２７ｃ、 ２８ｃを巻い
たものである。この磁性体２７ａと２７ｂは、光海底ケ
ーブル１４ａがその中心を貫通するようにリング状に連
結され、光海底ケーブル１４ａ内の導体線に電流を誘起
するための励振器ｎとして使用される。28a and 28b are ring-shaped magnetic bodies divided into two semicircular parts, and coils 27c and 28c are wound around one or both of them. The magnetic bodies 27a and 27b are connected in a ring shape so that the optical submarine cable 14a passes through the center thereof, and are used as an exciter n for inducing a current in a conductor wire within the optical submarine cable 14a.
同様に、磁性体２６ａと２８ｂも、光海底ケーブル１４
ａがその中心を貫通するようにリング状に連結され、光
海底ケーブル１４ａ内の導体線に流れる電流を検知する
だめのプローブあとして使用される。Similarly, the magnetic bodies 26a and 28b are also connected to the optical submarine cable 14.
A is connected in a ring shape so as to pass through its center, and is used as a probe trace for detecting the current flowing in the conductor wire in the optical submarine cable 14a.
該光海底ケーブル１４ａの左側には、中継器ｎが接続さ
れており、右側には、破断点２１がある。A repeater n is connected to the left side of the optical submarine cable 14a, and a break point 21 is connected to the right side.
該コイル２７ｃには、電力増幅器おを介して周波数ｆが
可変である発振器Ｕが接続されている。またコイル２８
Ｃには、前置増幅器５と、ロックインアンプのように周
波数同調型の電圧計２６が接続されている。An oscillator U whose frequency f is variable is connected to the coil 27c via a power amplifier O. Also, the coil 28
C is connected to a preamplifier 5 and a frequency-tuned voltmeter 26 like a lock-in amplifier.
第２図は、励振器ｎ１プローブ路、および中継器ｎと破
断点２１を含む光海底ケーブルの等価回路を示すもので
、Ｌユはコイル２７ｃの自己インダクタンス、Ｌ、１は
コイル２８ｃの自己インダクタンス、Ｍｌはコイル２７
ｃと光海底ケーブル内の導体線間の相互インダクタンス
、Ｍ２はコイル２８ｃと光海底ケーブル内の導体線間の
相互インダクタンス、Ｌ、。Figure 2 shows an equivalent circuit of an optical submarine cable including the exciter n1 probe path, repeater n, and break point 21, where L is the self-inductance of the coil 27c, and L,1 is the self-inductance of the coil 28c. , Ml is the coil 27
c is the mutual inductance between the conductor wire in the optical submarine cable, and M2 is the mutual inductance between the coil 28c and the conductor wire in the optical submarine cable, L.
とＬＨは光海底ケーブル内の導体線の自己インダクタン
ス、ＺＬは、測定点から左側のケーブルを見込んだ時の
インピーダンス、Ｚｒは、測定点から右側のケーブルを
見込んだ時のインピーダンス、ｖｌは励振用コイル２７
ｃの両端に加える電圧、■、は検知用コイル２８Ｃの両
端に現れる電圧である。前置増幅器５の入力インピーダ
ンスが十分大きいものとすると、■、は次式で現すこと
ができる。and LH is the self-inductance of the conductor wire in the optical submarine cable, ZL is the impedance when looking into the cable on the left from the measurement point, Zr is the impedance when looking into the cable on the right from the measurement point, and vl is for excitation. coil 27
The voltage applied to both ends of c, ■, is the voltage appearing at both ends of the detection coil 28C. Assuming that the input impedance of the preamplifier 5 is sufficiently large, {circle around (2)} can be expressed by the following equation.
Ｖ、 ＝ ｊａ’ＭＩＭｉ／ （（Ｉ／１１＋Ｍ１ ）
（ｊａ’（Ｌ、＋Ｌ、、＋Ｍ、）＋Ｚｒ＋Ｚｒ、）＋
ｊωＬｌｌ 八ｉｔ ） （５）この場合の光海
底ケーブルは、内部の導体を中心導体、海水を外部導体
とする同軸ケーブルと考えることができる。V, = ja'MIMi/ ((I/11+M1)
(ja'(L, +L,, +M,)+Zr+Zr,)+
jωLll 8it) (5) The optical submarine cable in this case can be thought of as a coaxial cable with the inner conductor as the center conductor and the seawater as the outer conductor.
したがって、ｚＬとＺｒは次式で表わすことができる。Therefore, zL and Zr can be expressed by the following equations.
Ｚｒ＝ Ｚｃ（ＺｒＬ＋ Ｚｃｔａｎｈ ｒＸｌ ）
／（Ｚ（＋Ｚｒｔ ｔａｎｈ ７ｘ、） （再
掲４）Ｚｒ、 ＝ Ｚｃ （Ｚｒ２＋Ｚ（２ｔａｎｈ
７ｘ、 ） ／（Ｚｃ ＋Ｚｒｚ ｔａｎｈ ｒ Ｘｔ
） （６）ここで、Ｚｃはケーブルの特性
インピーダンス、γは伝播定数、Ｚｒｌは切断点２１で
のケーブルの接地インピーダンス、Ｘｌは測定点と切断
点２１の間の距離、Ｚｒ２は中継器の右側人υ口から左
側を見た時のインピーダンス、ｘ、は測定点と中継器の
間の距離を表わしている。Zr=Zc(ZrL+Zctanh rXl)
/(Z(+Zrt tanh 7x,) (Reposted 4) Zr, = Zc (Zr2+Z(2tanh
7x, ) /(Zc +Zrz tanhr Xt
) (6) Here, Zc is the characteristic impedance of the cable, γ is the propagation constant, Zrl is the grounding impedance of the cable at the cutting point 21, Xl is the distance between the measurement point and the cutting point 21, and Zr2 is the right side of the repeater. The impedance x, when looking to the left from the person's mouth, represents the distance between the measurement point and the repeater.
位相速度ｖｐで、伝播損失がない理想的なケーブルの場
合には、伝播定数γは次式で表わされるように、周波数
ｆに比例する。In the case of an ideal cable with a phase velocity vp and no propagation loss, the propagation constant γ is proportional to the frequency f as expressed by the following equation.
γ＝ｊ２πｆ／Ｖｐ（７）
したがって、（４）、（５）、（６）、（７）式より、
周波数１分掃引するとＺｒ’ｔＺＬ、およびＶ、は周期
的に変動し、その変動の基本周波数は、１／Ｘい １／
Ｘ、にほぼ比例することが分かる。すなわち、検知用
コイル２８ｃの両端の電圧Ｖ、の周波数特性から該変動
の基本周波数を測定することにより、測定点から障害点
２１までのケーブル長ｘ１、および測定点から中継器９
９−＊〒のケーブル再Ｙ−か仙人とシ充で謳入−一方、
該中継器乙の敷設位置は、該光海底ケーブル建設時の工
事記録によシ知ることができる。γ=j2πf/Vp (7) Therefore, from equations (4), (5), (6), and (7),
When the frequency is swept for 1 minute, Zr'tZL and V fluctuate periodically, and the fundamental frequency of the fluctuation is 1/X 1/
It can be seen that it is approximately proportional to X. That is, by measuring the fundamental frequency of the fluctuation from the frequency characteristics of the voltage V across the detection coil 28c, the cable length x1 from the measurement point to the fault point 21 and the cable length x1 from the measurement point to the repeater 9
9-*〒's cable re-Y- or sung by Sennin and Shimitsu- On the other hand,
The installation location of the repeater B can be known from the construction records at the time of construction of the optical submarine cable.
また、測定点は、衛星航法などによシ、知ることができ
る。したがって、測定点と中継器乙のあいだの距離およ
びケーブル長Ｘ、を推定することができ、測定点と障害
点の間のケーブル長Ｘ、と測定点と中継器のあいだのケ
ーブル長ｘ２を判別することが可能となる。Additionally, measurement points can be found by satellite navigation, etc. Therefore, the distance and cable length X between the measurement point and the repeater B can be estimated, and the cable length X between the measurement point and the fault point and the cable length x2 between the measurement point and the repeater can be determined. It becomes possible to do so.
第１図では、障害点２１は測定点の右側に描かれている
が、実際の障害点探査の場合は、障害点は測定点のどち
ら側にあるのかは不明であり、上述の方法だけでは判別
することはできない。この判別を行なうためには、たと
えば、測定点を光海底クープルに沿ってどちらかに移動
させ、再び測定を行なえばよい。このとき、もし障害点
までのケーブル長Ｘ１が短くなれば、障害点は移動した
方向にあり、長くなれば、反対の方向にあることがわか
る。そのほか、光海底ケーブルの陸揚地にある中継所の
うちの一方から光海底ケーブルの導体線に２５Ｈｚ程度
の交流電流を流し、その交流電流を該測定点の近傍にお
いた磁気センサにより検知する方法もある。このとき、
もし電流が検知されなければ、測定点と該中継所と測定
点の間に障害点があり、もし、電流が検知されれば、障
害点は測定点以遠にあることがわかる。In Fig. 1, the fault point 21 is drawn on the right side of the measurement point, but in the case of actual fault detection, it is unclear on which side of the measurement point the fault point is located, and the method described above is not enough. It is impossible to determine. In order to make this determination, for example, the measurement point may be moved to either side along the optical submarine couple and the measurement may be performed again. At this time, it can be seen that if the cable length X1 to the fault point becomes shorter, the fault point is in the direction of movement, and if it becomes longer, it is in the opposite direction. In addition, there is a method in which an alternating current of approximately 25 Hz is passed through the conductor wire of the optical submarine cable from one of the relay stations at the landing point of the optical submarine cable, and the alternating current is detected by a magnetic sensor placed near the measurement point. There is also. At this time,
If no current is detected, there is a fault point between the measuring point and the relay station and the measuring point, and if current is detected, it is known that the fault point is located beyond the measuring point.
第３図は、２５００メートルの光海底ケーブルの両端を
海水に接地し、片端の近傍に励振器ｎとグローブ路を取
り付けて行なった実験の結果を示したものである。検知
電圧の周波数特性に現れている変動の基本周波数は、理
論的に求めた周波数とほぼ一致しており、破断点までの
ケーブル長が約２５００メートルであることが推定でき
ることを示している。FIG. 3 shows the results of an experiment in which both ends of a 2,500-meter optical submarine cable were grounded in seawater, and an exciter n and a globe path were attached near one end. The fundamental frequency of the fluctuation appearing in the frequency characteristics of the detected voltage almost matches the theoretically determined frequency, indicating that the cable length up to the breaking point can be estimated to be approximately 2,500 meters.
第４図は遠隔制御方式の無人潜水機４１のマニピュレー
タ４２とグラバ４３を用いて励振器ｎとプローブ路を光
海底ケーブルに嵌合しているようすを表わしたものであ
る。この種の無人潜水機は、複数個のスラスタ４４によ
り水中を自由に走行し、光海底ケーブルに容易に接近す
ることができる。励振器ｎやグローブ路は、無人潜水機
４１内の信号伝送装置（図示していない）と無人潜水機
と支援船を結ぶテザーケーブル４５内の信号線（図示な
し）を介して、支援船に接続し、実時間で測定を行なう
ことが可能である。また、励振器用の増幅器や、プロー
ブ用の前置増幅器は、潜水機内の耐圧容器に収容するこ
とも可能である。FIG. 4 shows how the exciter n and the probe path are fitted to the optical submarine cable using the manipulator 42 and grabber 43 of the remote-controlled unmanned underwater vehicle 41. This type of unmanned underwater vehicle can freely travel underwater using a plurality of thrusters 44 and can easily approach the optical submarine cable. The exciter n and the globe path are connected to the support ship via a signal transmission device (not shown) in the unmanned underwater vehicle 41 and a signal line (not shown) in the tether cable 45 that connects the unmanned underwater vehicle and the support ship. It is possible to connect and perform measurements in real time. Further, the amplifier for the exciter and the preamplifier for the probe can be housed in a pressure-tight container inside the submersible.
以上の説明は、光海底ケーブルを対象に行なったが、本
発明は従来の同軸海底ケーブルに対しても用いることが
できる。Although the above description has been made for optical submarine cables, the present invention can also be used for conventional coaxial submarine cables.
（発明の効果）
このように本発明にＬれば、光海底ケーブルを切断する
ことなく障害点までのケーブル長を知ることができるの
で、迅速かつ高精度に光海底ケーブルの障害点を検出し
、ケーブルの修理に要する時間を短縮し、経費を削減す
ることが可能となる。(Effects of the Invention) According to the present invention, the cable length to the failure point can be determined without cutting the optical submarine cable, so the failure point of the optical submarine cable can be detected quickly and with high accuracy. , it becomes possible to shorten the time required for cable repair and reduce costs.
第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は第１図の等
価回路図、第３図は本発明の実験結果を示す図、第４図
は遠隔制御の無人潜水機により励振器とプローブを光海
底ケーブルに結合する方法を示す図、第５図は光海底ケ
ーブルの断面図、第６図と第７図と第８図は従来の技術
を示す図である。
ρ・・・中継器、ｎ・・・電力増幅器、２４・・・周波
数可変発振器、５・・・前置増幅器、２６・・・周波数
同調型電圧計、ｎ・・・励振器、２７ａ 、 ２７ｂ・
・・磁性体、２７Ｃ・・・コイル、あ・・・プローブ、
２８ａ 、 ２８ｂ・・・磁性体、２８Ｃ・・・コイルFig. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an equivalent circuit diagram of Fig. 1, Fig. 3 is a diagram showing experimental results of the present invention, and Fig. 4 is an excitation by a remote-controlled unmanned submersible. FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical submarine cable, and FIGS. 6, 7, and 8 are diagrams showing a conventional technique. ρ...Repeater, n...Power amplifier, 24...Variable frequency oscillator, 5...Preamplifier, 26...Frequency tuning voltmeter, n...Exciter, 27a, 27b・
...magnetic material, 27C...coil, ah...probe,
28a, 28b...Magnetic material, 28C...Coil
Claims (2)
の磁性体を該磁性体によるプローブの中を光ケーブルが
貫通するように設定することにより、該磁性体と光ケー
ブルとの間にカレントトランスを形成させ、該カレント
トランスを介して光ケーブル内の導体に信号電流を流し
、障害点から反射されてくる該信号電流成分を抽出し、
該信号電流成分からカレントトランスと前記障害点との
間のケーブル長を測定する光ケーブルの障害点検出方式
において、 前記信号電流が周波数の変化するほゞ正弦波であり、 前記障害点までのケーブル長が、抽出された電流成分の
周期的変動の基本周波数に従つて求められることを特徴
とする光ケーブルの障害点検出方式。(1) By setting a closed ring-shaped magnetic body that can be divided and equipped with a coil so that the optical cable passes through the probe made of the magnetic body, a current transformer is created between the magnetic body and the optical cable. is formed, a signal current is caused to flow through the conductor in the optical cable via the current transformer, and the signal current component reflected from the fault point is extracted,
In an optical cable fault detection method that measures the cable length between the current transformer and the fault point from the signal current component, the signal current is a substantially sinusoidal wave whose frequency changes, and the cable length to the fault point is determined by the signal current component. is determined according to the fundamental frequency of the periodic fluctuation of the extracted current component.
ーブにより行なわれ、抽出された信号の測定が周波数同
調型電圧計により行なわれることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の光ケーブルの障害点検出方式。(2) The reflected signal current component is extracted by another probe, and the extracted signal is measured by a frequency-tuned voltmeter. Fault point detection method for optical cables.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP99987A JPS63169534A (en) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | Locating system for trouble point of optical fiber |
| GB8729586A GB2200009B (en) | 1987-01-08 | 1987-12-18 | A fault location system for optical fiber cable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP99987A JPS63169534A (en) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | Locating system for trouble point of optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63169534A true JPS63169534A (en) | 1988-07-13 |
| JPH0436330B2 JPH0436330B2 (en) | 1992-06-15 |
Family
ID=11489287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP99987A Granted JPS63169534A (en) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | Locating system for trouble point of optical fiber |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63169534A (en) |
| GB (1) | GB2200009B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107000974A (en) * | 2014-11-27 | 2017-08-01 | 三菱电机株式会社 | The position detecting device of elevator |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8830262D0 (en) * | 1988-12-24 | 1989-02-22 | Stc Plc | Submarine optical cable fault location |
| GB2242324B (en) * | 1990-03-22 | 1993-09-22 | Stc Plc | Fault location. |
| US5179342A (en) * | 1991-02-11 | 1993-01-12 | Westinghouse Electric Corp. | Superconductor quench measuring device which evaluates reflected pulses |
| US5134378A (en) * | 1991-03-08 | 1992-07-28 | Michael Twerdochlib | System and method for detecting faults in generator bearing pedestals and seal insulation |
| JP2004350155A (en) | 2003-05-23 | 2004-12-09 | Sony Corp | Optical communication system, optical communication device and optical cable |
| CN104833901B (en) * | 2015-05-14 | 2018-08-14 | 安徽机电职业技术学院 | Submarine cable detection device based on radio-frequency technique |
| CN104787274B (en) * | 2015-05-14 | 2017-03-22 | 安徽机电职业技术学院 | submarine cable motion detector and control method thereof |
| CN105553542A (en) * | 2015-12-31 | 2016-05-04 | 中英海底系统有限公司 | Submarine cable fault point detection method based on electromagnetic induction principle |
| CN117110945A (en) * | 2021-09-29 | 2023-11-24 | 苏州热工研究院有限公司 | Positioning device and judging method for cable shielding layer ground fault |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3733545A (en) * | 1972-04-13 | 1973-05-15 | Us Navy | Method for locating nonlinear mechanical junctions of metallic electrical conductors |
| US4322677A (en) * | 1979-03-16 | 1982-03-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | System and method for locating resistive faults and interconnect errors in multi-conductor cables |
| US4518911A (en) * | 1983-01-19 | 1985-05-21 | Perkins Research & Mfg. Co., Inc. | Cable test apparatus |
| US4597183A (en) * | 1983-02-24 | 1986-07-01 | Standard Oil Company (Indiana) | Methods and apparatus for measuring a length of cable suspending a well logging tool in a borehole |
-
1987
- 1987-01-08 JP JP99987A patent/JPS63169534A/en active Granted
- 1987-12-18 GB GB8729586A patent/GB2200009B/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107000974A (en) * | 2014-11-27 | 2017-08-01 | 三菱电机株式会社 | The position detecting device of elevator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8729586D0 (en) | 1988-02-03 |
| GB2200009A (en) | 1988-07-20 |
| GB2200009B (en) | 1990-12-12 |
| JPH0436330B2 (en) | 1992-06-15 |
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