WO2021059477A1 - 光ファイバセンシングシステム、監視方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

光ファイバセンシングシステム、監視方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDF

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WO2021059477A1
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event
unit
specific
specified
optical fiber
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PCT/JP2019/038134
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English (en)
French (fr)
Inventor
田中 俊明
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • G01H9/004Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02Mechanical actuation
    • G08B13/12Mechanical actuation by the breaking or disturbance of stretched cords or wires
    • G08B13/122Mechanical actuation by the breaking or disturbance of stretched cords or wires for a perimeter fence
    • G08B13/124Mechanical actuation by the breaking or disturbance of stretched cords or wires for a perimeter fence with the breaking or disturbance being optically detected, e.g. optical fibers in the perimeter fence

Definitions

  • the present disclosure relates to fiber optic sensing systems, monitoring methods, and non-transitory computer-readable media.
  • Patent Document 1 there is a system for monitoring a building or a site using an optical fiber (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 the shaking of the optical fiber caused by an intruder climbing on a fence or climbing on a ladder and the shaking of the optical fiber caused by other factors such as wind and snow are detected backscattered light. It exhibits different aspects depending on the magnitude of the wavelength shift amount and the time of occurrence.
  • the technique described in Patent Document 1 pays attention to this point and distinguishes between intrusion and other factors by recognizing the magnitude of the wavelength shift amount of the backscattered light of the optical fiber.
  • Patent Document 1 does not disclose that an event caused by an intruder is specified by a dynamic change of a vibration pattern. Furthermore, there are multiple types of events that occur due to a person such as an intruder, and it cannot be determined that a single vibration is abnormal, but if the vibration lasts for a certain period of time, it must be determined that it is abnormal. There is also an event.
  • the event that a person walks in the tunnel can be detected by one walk, but once the tunnel is an unknown tunnel. It is not possible to conclude that an unknown tunnel exists just by walking. However, if walking continues discretely over a certain period of time, it can be determined that there is a high possibility that an unknown tunnel exists, and as a result, the phenomenon that a person moves in the tunnel is unknown. It can be judged that the abnormality suggests the possibility of the existence of the tunnel.
  • Patent Document 1 has a problem that even if such an event is detected, it cannot be determined whether or not the detected event is abnormal.
  • an object of the present disclosure is an optical fiber sensing system, a monitoring method, which can solve the above-mentioned problems and can determine whether or not an event that cannot be determined to be abnormal unless vibration is detected over a certain period of time is abnormal. And to provide non-temporary computer-readable media.
  • the optical fiber sensing system is A receiver that receives an optical signal from a sensing optical fiber and A specific unit that identifies the occurrence of an event and the type of the event that has occurred based on the vibration pattern included in the optical signal.
  • An acquisition unit that acquires detection conditions related to the period according to the type of event specified by the specific unit, and an acquisition unit. When the detection condition is satisfied, a determination unit for determining that the event specified by the specific unit is abnormal is provided.
  • the monitoring method is A reception step that receives an optical signal from a sensing optical fiber, A specific step for identifying the occurrence of an event and the type of the event that has occurred based on the vibration pattern included in the optical signal, and An acquisition step for acquiring detection conditions for a period according to the type of event specified in the specific step, and an acquisition step.
  • the determination step of determining that the event specified in the specific step is abnormal is included.
  • a non-transitory computer-readable medium is On the computer The reception procedure for receiving an optical signal from a sensing optical fiber, and A specific procedure for identifying the occurrence of an event and the type of the event that has occurred based on the vibration pattern included in the optical signal, and The acquisition procedure for acquiring the detection conditions for the period according to the type of event specified in the specific procedure, and the acquisition procedure. When the detection condition is satisfied, the determination procedure for determining that the event identified by the specific procedure is abnormal, and the determination procedure. It is a non-temporary computer-readable medium that stores a program for executing.
  • an optical fiber sensing system, a monitoring method, and a non-temporary computer-readable medium that can determine whether or not an event that cannot be determined to be abnormal without detecting vibration over a certain period of time are abnormal are provided. The effect of being able to be obtained is obtained.
  • FIG. It is a figure which shows the configuration example of the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the example of the sensing data generated by the specific part which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flow figure which shows the example of the flow of the whole operation of the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the configuration example of the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 2 It is a figure which shows the example of the GUI screen which the notification part which concerns on Embodiment 2 displays on the display part. It is a figure which shows the example of the GUI screen which the notification part which concerns on Embodiment 2 displays on the display part. It is a figure which shows the example of the GUI screen which the notification part which concerns on Embodiment 2 displays on the display part. It is a figure which shows the example of the GUI screen which the notification part which concerns on Embodiment 2 displays on the display part. It is a figure which shows the example of the GUI screen which the notification part which concerns on Embodiment 2 displays on the display part. It is a figure which shows the example of the GUI screen which the notification part which concerns on Embodiment 2 displays on the display part. It is a flow chart which shows the example of the flow of the whole operation of the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 2. FIG. It is a block diagram which shows an example of the hardware composition of the computer which realizes an optical fiber sensing device.
  • the optical fiber sensing system according to the first embodiment monitors the fence F and its surroundings, and includes an optical fiber 10 and an optical fiber sensing device 20. Further, the optical fiber sensing device 20 includes a receiving unit 21, a specifying unit 22, an acquiring unit 23, and a determining unit 24.
  • the optical fiber 10 is a sensing optical fiber laid on a fence F and having one end or both ends connected to a receiving unit 21 of the optical fiber sensing device 20.
  • the method of laying the optical fiber 10 is not limited to this.
  • a part of the optical fiber 10 may be laid in the fence F, and the remaining part of the optical fiber 10 may be buried in the ground around the fence F.
  • the entire optical fiber 10 may be buried in the ground around the fence F.
  • the optical fiber 10 is not limited to being provided in a straight line, and may be provided in a meandering manner parallel to the ground. Further, a plurality of optical fibers 10 may be provided.
  • the receiving unit 21 incidents pulsed light on the optical fiber 10 and transmits the reflected light or scattered light generated by the pulsed light being transmitted through the optical fiber 10 to the return light (optical signal) via the optical fiber 10. ).
  • the fence F vibrates when an event such as a person grasping and shaking the fence F occurs.
  • the vibration of the fence F is transmitted to the optical fiber 10, which changes the wavelength of the return light transmitted through the optical fiber 10. Therefore, the optical fiber 10 can detect the vibration of the fence F.
  • the vibration pattern of the vibration of the fence F transmitted to the optical fiber 10 is a dynamically fluctuating fluctuation pattern, and differs depending on the type of events occurring in the fence F and its surroundings. Therefore, the return light transmitted through the optical fiber 10 includes a vibration pattern according to the type of events occurring in the fence F and its surroundings.
  • This vibration pattern is a unique pattern in which the strength of vibration, the position of vibration, the transition of fluctuations in frequency, and the like are different.
  • the specific unit 22 can acquire the vibration pattern included in the return light by generating the sensing data as shown in FIG. 2 based on the return light received by the reception unit 21 from the optical fiber 10. it can.
  • the horizontal axis represents the position on the optical fiber 10 (distance from the optical fiber sensing device 20), and the vertical axis represents the passage of time.
  • the position on the optical fiber 10 can be specified based on, for example, the time difference between the time when the pulsed light is incident on the optical fiber 10 and the time when the return light is received from the optical fiber 10.
  • the sensing data shown in FIG. 2 includes a dynamically fluctuating vibration pattern, and this vibration pattern differs depending on the type of events occurring in and around the fence F. Therefore, the identification unit 22 identifies the occurrence of an event in and around the fence F and the type of the event that has occurred by analyzing the dynamic change of the vibration pattern included in the sensing data shown in FIG. Further, the identification unit 22 specifies the position on the optical fiber 10 where the vibration pattern is generated as the position where the event occurs.
  • the specifying unit 22 may specify the direction in which the event occurs based on the vibration pattern included in the return light received from the optical fiber 10. For example, when a plurality of optical fibers 10 are provided, the identification unit 22 specifies the direction in which the event occurs based on the time-series change of the vibration pattern included in the return light received from each optical fiber 10. Can be done. Further, when the optical fiber 10 is provided meandering in parallel with the ground, the direction in which the event occurs is determined based on the time-series change of the vibration pattern included in the return light received from each position on the optical fiber 10. Can be identified. Further, when the fence F is installed along the border, the identification unit 22 may specify from which country the event is approaching the border based on the direction of occurrence of the event and the magnitude of vibration. good. Further, the specific unit 22 may set only an event approaching the border from a specific direction as an abnormality.
  • the specific unit 22 may specify an event occurring in the fence F and its surroundings by using pattern matching.
  • the specific unit 22 stores in advance a vibration pattern when the event occurs in a storage unit (not shown) as a matching pattern for each type of the event to be specified.
  • the specific unit 22 acquires the vibration pattern included in the return light
  • the specific unit 22 compares the acquired vibration pattern with the matching pattern.
  • the matching pattern includes a matching pattern in which the matching rate with the vibration pattern included in the return light is equal to or higher than the threshold value
  • the specific unit 22 determines that an event corresponding to the matching pattern has occurred. ..
  • the specific unit 22 may specify an event occurring in the fence F and its surroundings by using a learning model for specifying an event by a convolutional neural network (CNN).
  • CNN convolutional neural network
  • the specific unit 22 inputs a plurality of sets of teacher data indicating an event occurring in and around the fence F and a vibration pattern when the event occurs, constructs a learning model in advance, and does not. It is stored in advance in the illustrated storage unit.
  • the specific unit 22 acquires the vibration pattern included in the return light, the specific unit 22 inputs the acquired vibration pattern to the learning model.
  • the specific unit 22 obtains the events occurring in the fence F and its surroundings as the output result of the learning model.
  • the phenomenon of "people moving in the tunnel around the fence F" described in (8) above is the tunnel when the tunnel is arranged across a boundary line such as a border. This is an event that should be detected in particular because there is a possibility of smuggling using.
  • the above-mentioned event (8) can be detected by one vibration, it may not be distinguishable from the event (5) "a person or an animal walks around the fence F". If the tunnel is an unknown tunnel, it may not be possible to determine that the unknown tunnel exists with only one vibration. However, if the vibration lasts for a certain period of time, it can be determined that an unknown tunnel exists, and as a result, the above-mentioned event (8) can be determined to be abnormal.
  • the above-mentioned event (7) "a person excavates a tunnel around the fence F" can be detected by one vibration, and the same period as the above-mentioned event (8) can be detected. It is an event that can be judged to be abnormal within a shorter period of time without monitoring.
  • the detection conditions for the period corresponding to the type of the event to be specified are set in advance for each type of the event, and are stored in advance in a storage unit (not shown).
  • the acquisition unit 23 acquires the detection condition regarding the period according to the type of the event specified by the specific unit 22, and the determination unit 24 satisfies the detection condition acquired by the acquisition unit 23. In addition, it is determined that the event specified by the specific unit 22 is abnormal.
  • the above-mentioned event detection condition of (8) is that the above-mentioned event (8) is detected more than a predetermined number of times in a period corresponding to the type of the above-mentioned event (8). , It was detected continuously for a predetermined time or more.
  • the above-mentioned event (8) has a longer period as described above as compared with the above-mentioned event (7).
  • the receiving unit 21 receives the return light from the optical fiber 10 laid on the fence F (step S11), and the specific unit 22 receives the vibration included in the return light received by the receiving unit 21. Based on the pattern, the occurrence of an event in and around the fence F and the type of the event that has occurred are specified (step S12).
  • the acquisition unit 23 acquires the detection condition regarding the period according to the type of the event specified by the specific unit 22 (step S13), and the determination unit 24 determines whether or not the detection condition acquired by the acquisition unit 23 is satisfied. Is determined (step S14).
  • step S14 If the detection condition is satisfied in step S14 (Yes in step S14), the determination unit 24 determines that the event specified by the specific unit 22 is abnormal (step S15). On the other hand, if the detection condition is not satisfied (No in step S14), the process returns to the process of step S11.
  • the identification unit 22 specifies the occurrence of an event and the type of the event that has occurred based on the vibration pattern included in the return light received from the optical fiber 10.
  • the acquisition unit 23 acquires the detection conditions related to the period according to the type of the event specified by the specific unit 22. If the detection condition acquired by the acquisition unit 23 is satisfied, the determination unit 24 determines that the event specified by the specific unit 22 is abnormal.
  • the first embodiment even when an event that is difficult to determine as abnormal unless vibration over a certain period of time is detected is specified, it is based on whether or not the detection condition for the period according to the type of the specified event is satisfied. Then, it is judged whether or not the identified event is abnormal. Therefore, it is possible to determine whether or not an event that cannot be determined to be abnormal without detecting vibration over a certain period of time is also abnormal.
  • the optical fiber sensing system according to the second embodiment has an additional display unit 30 and an optical fiber sensing device 20 as compared with the configuration of the first embodiment described above. The difference is that the storage unit 25 and the notification unit 26 are added to the above.
  • the storage unit 25 provides information such as the time, position, type, ID (Identification) of the event specified by the specific unit 22, the vibration content when the event occurs, and whether or not the event corresponds to an abnormality. Is stored as history information.
  • the history information may include at least information on the time of occurrence of the event, the position of occurrence, the type, the content of vibration, and whether or not the abnormality is present.
  • the storage unit 25 determines that these events are continuous events, and groups the IDs of these events into a single ID. Then, the information of the movement locus based on the occurrence position of these events is also stored as the history information.
  • the storage unit 25 also stores the detection conditions for each type of event to be specified. Further, when the specific unit 22 specifies an event by using pattern matching, the storage unit 25 also stores a matching pattern for each type of the event to be specified. Further, when the specific unit 22 specifies an event by using the learning model, the storage unit 25 also stores the learning model.
  • the display unit 30 is, for example, a display, a monitor, or the like installed in a monitoring center or the like that monitors the fence F and its surroundings.
  • the display unit 30 may be a display of a mobile terminal owned by a security guard.
  • the notification unit 26 displays a GUI (Graphical User Interface) screen indicating that the abnormality has occurred on the display unit 30 and notifies the alert. To do.
  • GUI Graphic User Interface
  • the event to be specified is classified into a plurality of groups according to the period when the event is determined to be abnormal.
  • the event to be specified is described as being classified into three groups of short-term event, medium-term event, and long-term event, but the number of groups to be classified is not limited to three, and two. Anything above that is fine.
  • the above-mentioned events (1) to (8) are classified as follows. Short-term event: (1) A person grabs the fence F and shakes it. (2) A person hits the fence F. (3) A person climbs the fence F. (4) A person hangs a ladder on the fence F and climbs the ladder. Medium-term event: (5) A person or animal walks around Fence F. (6) A car, motorcycle, or train runs around Fence F. (7) A person excavates a tunnel around fence F. Long-term event: (8) People move in the tunnel around the fence F.
  • the above-mentioned short-term event can be said to be an extremely vicious event or an event that requires immediate action, and can be immediately determined to be abnormal regardless of whether or not the detection condition is satisfied. it is conceivable that. Therefore, if the event specified by the specific unit 22 is a short-term event and the determination unit 24 immediately determines that the specified event is abnormal, the abnormality determination can be made promptly. It is also possible to promptly start the measures to be taken after that (for example, dispatching an observer).
  • the determination unit 24 determines that the event specified by the specific unit 22 is abnormal regardless of the detection conditions. .. As a result, it is possible to omit the process of acquiring the detection condition by the acquisition unit 23 and the process of determining whether or not the determination unit 24 satisfies the detection condition.
  • the acquisition unit 23 acquires the detection condition and the determination unit 24 detects the detection condition, as in the first embodiment described above.
  • the condition is satisfied, it is determined that the event specified by the specific unit 22 is abnormal.
  • the long-term event is an example of one of the first event or the second event
  • the medium-term event is the other example of the first event or the second event.
  • the detection condition of the long-term event is, for example, that the long-term event is detected a predetermined number of times or more in a period according to the type of the long-term event, or that the long-term event is continuously detected for a predetermined time or more. is there.
  • the detection conditions for medium-term events are the same as the detection conditions for long-term events.
  • the above-mentioned period is shorter in the medium-term event than in the long-term event.
  • the above-mentioned period may be different or the same for each type of long-term event. Further, the above-mentioned period may be different or the same for each type of medium-term event.
  • the determination unit 24 When the specific unit 22 identifies a long-term event, the determination unit 24 has the same long-term event as the long-term event specified by the specific unit 22 and the same occurrence position or the same occurrence position in the period according to the type of the long-term event.
  • the long-term event that occurred in the vicinity thereof and the history information about the long-term event that includes the same occurrence position in the movement locus are extracted from the storage unit 25.
  • the determination unit 24 determines whether or not the detection condition is satisfied based on the history information extracted from the storage unit 25. As a result, if the detection condition is satisfied, the determination unit 24 determines that the long-term event specified by the specific unit 22 is abnormal.
  • the detection condition of the long-term event specified by the specific unit 22 is that the long-term event is detected more than a predetermined number of times in the period corresponding to the type of the long-term event.
  • the determination unit 24 is the same long-term event as the long-term event specified by the specific unit 22 and the long-term event that occurred at or around the same occurrence position in the period according to the type of the long-term event.
  • the number of occurrences and the number of occurrences of long-term events including the same occurrence position in the movement locus are counted, and if the number of counts is equal to or greater than the predetermined number, it is determined that the detection condition is satisfied.
  • the long-term event detection condition may be a condition using the vibration intensity of vibration in a period corresponding to the type of long-term event. More specifically, in a period according to the type of long-term event, the vibration intensity is derived based on the vibration content when the long-term event occurs, and the number of times the vibration intensity exceeds the threshold is the predetermined number of times or more. It may be a condition for detecting a long-term event that the vibration intensity is equal to or greater than the threshold value or that the vibration intensity is equal to or greater than a predetermined time.
  • the determination unit 24 may compress the history information extracted from the storage unit 25 and determine whether or not the detection condition is satisfied based on the compressed history information. For example, when the period according to the type of long-term event is one month, the determination unit 24 determines the vibration intensity over one month as the average value, the maximum value, and the minimum value per unit time (for example, one minute). , Median, deviation, etc. may be used to compress the history information.
  • the number of times the vibration intensity obtained by compressing the history information exceeds the threshold value is equal to or greater than the predetermined number of times, or that the time the vibration intensity exceeds the threshold value exceeds the predetermined time, etc. It may be used as an event detection condition.
  • the method of determining whether or not a medium-term event is abnormal is the same as the method of determining a long-term event.
  • other examples of detection conditions for medium-term events are the same as other examples of detection conditions for long-term events.
  • the detection conditions for medium-term events and long-term events may be set individually for each event. For example, in the case of the above-mentioned (7) "a person excavates a tunnel around the fence F", if the tunnel is a tunnel that straddles a boundary such as a border, the tunnel is moved from a position away from the boundary toward the boundary. The tunnel will be excavated. Therefore, it is considered that the vibration intensity gradually increases near the boundary. Therefore, with respect to the above-mentioned event (7), the detection condition may be that the vibration intensity gradually increases during the period corresponding to the above-mentioned event (7).
  • the storage unit 25 represents a correspondence relationship between a position on the optical fiber 10 (distance from the optical fiber sensing device 20) and a region corresponding to the position.
  • the correspondence table is stored, and the identification unit 22 uses this correspondence table to specify the occurrence position of the event as the occurrence area.
  • the above-mentioned area may be set according to the shooting range of the camera. That is, the above-mentioned area may be set for each shooting range of the camera.
  • the notification unit 26 superimposes the laying position of the optical fiber 10 and the installation position of the optical fiber sensing device 20 on the map of the monitoring area and displays them on the display unit 30. Further, the notification unit 26 displays the sensing data indicating the vibration pattern included in the return light on the display unit 30. This sensing data is the same as in FIG. 2, and is generated by the specific unit 22. Further, in the example of FIG. 6, the user can specify the range of the sensing data. In the example of FIG. 6, the user specifies the sensing data in the range of the distance from the optical fiber sensing device 20 from 0.5 km to 80 km, and the notification unit 26 identifies the sensing data specified by the user. It is acquired from 22 and displayed on the display unit 30.
  • the notification unit 26 displays a list of events specified by the specific unit 22 on the display unit 30.
  • the notification unit 26 has, as event items, a group (term) in which an event is classified, an event type (Alert type), an event occurrence area (Region), and an event occurrence time (Timestamp). , The number of times the event has occurred (count), and whether or not the event corresponds to an abnormality (alert) are displayed.
  • the items displayed on the display unit 30 are not limited to this example.
  • the item to be displayed on the display unit 30 may include at least information on the time when the event occurred, the position where the event occurred, the type, and whether or not the abnormality occurred.
  • the notification unit 26 summarizes the events in the part of the list of events displayed in FIG. 6 and displays them on the display unit 30. Specifically, in the example of FIG. 7, the notification unit 26 displays the events having the same type and occurrence area on the display unit 30 after collecting them. However, since the method of summarizing the events is a design matter, it is not limited to this example. Further, in the example of FIG. 7, the notification unit 26 displays a group (term) in which the event is classified, an event type (Alert type), and an event occurrence area (Region) as event items.
  • the notification unit 26 adds an item to the part of the list of events displayed in FIG. 7. Specifically, in the example of FIG. 8, the notification unit 26 adds the event occurrence period (Timestamp) and the event occurrence number (count).
  • the items additionally displayed on the display unit 30 are not limited to this example.
  • FIG. 9 is an example of a GUI screen displayed by transitioning to another page when the detection result of tunnel digging on the GUI screen of FIG. 7 or 8 is clicked.
  • the notification unit 26 displays a graph showing the change in the maximum value of the vibration intensity when the event “a person excavates a tunnel around the fence F” described in (7) above occurs. It is displayed at 30.
  • the tunnel crosses a boundary such as a border, the tunnel is excavated from a position away from the boundary toward the boundary, and after passing the boundary, the tunnel moves away from the boundary. As you can see, the tunnel will be excavated.
  • FIG. 9 is an example of a GUI screen displayed by transitioning to another page when the detection result of tunnel digging on the GUI screen of FIG. 7 or 8 is clicked.
  • the notification unit 26 displays a graph showing the change in the maximum value of the vibration intensity when the event “a person excavates a tunnel around the fence F” described in (7) above occurs. It is displayed at 30.
  • the tunnel crosses a boundary such as a border, the
  • this phenomenon is represented by the vibration intensity, and the vibration intensity gradually increases, and after reaching the peak, the vibration intensity gradually decreases.
  • the specific unit 22 can specify the direction in which the event has occurred as described above, the tunnel is excavated from either side of the boundary by combining with the direction in which the event occurs in the specific unit 22. You can also identify if you are there.
  • the position where the vibration intensity peaks is considered to be the position where the person excavating the tunnel is closest to the optical fiber 10.
  • a graph showing the change in the maximum value of the vibration intensity is displayed, but the graph is not limited to this.
  • the notification unit 26 may display a graph showing a change in one of the maximum value, the minimum value, the average value, and the median value of the vibration intensity.
  • the notification unit 26 shows the change in the maximum value of the vibration intensity displayed in FIG. 9, and the display unit 30 displays a graph showing the change in the average value of the vibration intensity.
  • the present invention is not limited to this example.
  • the notification unit 26 may display a graph showing changes in two or more of the maximum value, the minimum value, the average value, and the median value of the vibration intensity.
  • FIG. 11 is an example of a GUI screen displayed by transitioning to another page when the detection result of the existing tunnel on the GUI screen of FIG. 7 or 8 is clicked.
  • the notification unit 26 displays on the display unit 30 a graph showing the number of occurrences of the event “a person or the like moves in the tunnel around the fence F” described in (8) above every month. ing.
  • the unit period is monthly, but the unit period is not limited to this. For example, the unit period may be weekly, daily, or the like.
  • FIG. 12 is an example of a GUI screen displayed by transitioning from the GUI screen when the detection result of tunnel digging on the GUI screen of FIG. 8 is clicked.
  • the notification unit 26 has a history P of the occurrence position based on the position change of the occurrence position when the event “a person excavates a tunnel around the fence F” described in (7) above occurs. Is superimposed on the map of the monitoring area and displayed on the display unit 30.
  • FIGS. 9 to 12 show the phenomenon of "a person excavating a tunnel around the fence F" in (7) and the event of "a person or the like moving in the tunnel around the fence F" in (8). It was a display example of the GUI screen when the above occurred. However, this display example is not limited to the above-mentioned event (7) or (8), and when the same event is specified over a predetermined period, that is, when a medium-term event or a long-term event is specified. , It is possible to apply.
  • the receiving unit 21 receives the return light from the optical fiber 10 laid on the fence F (step S21), and the specific unit 22 receives the vibration included in the return light received by the receiving unit 21. Based on the pattern, the occurrence of an event in and around the fence F and the type of the event that has occurred are specified (step S22). At this time, the specifying unit 22 also specifies the position where the event occurred.
  • step S23 when the event specified by the specific unit 22 is not a short-term event (No in step S23), the acquisition unit 23 acquires the detection condition regarding the period according to the type of the event specified by the specific unit 22 (step). S24), the determination unit 24 determines whether or not the detection condition acquired by the acquisition unit 23 is satisfied (step S25).
  • step S25 If the detection condition is satisfied in step S25 (Yes in step S25), the determination unit 24 determines that the event specified by the specific unit 22 is abnormal (step S27). Subsequently, the storage unit 25 stores information such as the occurrence time, the occurrence position, the type, the ID, the vibration content, and the presence / absence of the abnormality (corresponding to the abnormality here) as the history information of the event specified by the specific unit 22. , The notification unit 26 displays on the display unit 30 that an abnormality has occurred, for example, on the GUI screen shown in FIGS. 6 to 12 (step S28).
  • step S25 If the detection condition is not satisfied in step S25 (No in step S25), the storage unit 25 stores the occurrence time, occurrence position, type, ID, vibration content, and abnormality of the event specified by the specific unit 22 (here). Then, information such as (which does not correspond to an abnormality) is stored as history information (step S26), and the process returns to step S21.
  • step S23 when the event specified by the specific unit 22 is a short-term event (Yes in step S23), the determination unit 24 determines that the event specified by the specific unit 22 is abnormal regardless of the search conditions. After making a determination (step S27), the above-mentioned process of step S28 is performed thereafter.
  • the storage unit 25 stores information such as the occurrence time, the occurrence position, the type, the vibration content, and the presence / absence of the abnormality of the event specified by the specific unit 22 as history information. ..
  • the determination unit 24 extracts history information about the event specified by the specific unit 22 from the storage unit 25, and based on the extracted history information. , It is determined whether or not the detection condition is satisfied, and if the detection condition is satisfied, it is determined that the event specified by the specific unit 22 is abnormal.
  • the monitoring area has been described as being the fence F and the surrounding area, but the present invention is not limited thereto.
  • the monitoring area may be an area where the pipeline is arranged, deterioration of the pipeline may be detected as a long-term event, and destruction or rupture of the pipeline may be detected as a short-term event.
  • the monitoring area may be an area along a road or a railroad track, and deterioration of the road or railroad track may be detected as a long-term event, and rockfall on the road or railroad track may be detected as a short-term event.
  • the monitoring area may be divided into a plurality of areas, a plurality of optical fiber sensing devices 20 may be provided corresponding to each of the plurality of areas, and the areas corresponding to each of the plurality of optical fiber sensing devices 20 may be monitored.
  • the ID or the like of the optical fiber sensing device 20 that identifies the event may be displayed in the list of events on the GUI screen as shown in FIG.
  • the present invention is not limited to this.
  • One or more cameras may be provided in the monitoring area, and the monitoring area may be monitored by the optical fiber sensing device 20 and the camera by capturing the event specified by the specific unit 22 with any of the cameras.
  • the ID of the camera that captures the event may be displayed in the list of events on the GUI screen as shown in FIG.
  • the optical fiber sensing device 20 is provided with a plurality of components (reception unit 21, specific unit 22, acquisition unit 23, determination unit 24, storage unit 25, and notification unit 26). However, it is not limited to this.
  • the components provided in the optical fiber sensing device 20 are not limited to being provided in one device, and may be distributed in a plurality of devices.
  • the computer 40 includes a processor 401, a memory 402, a storage 403, an input / output interface (input / output I / F) 404, a communication interface (communication I / F) 405, and the like.
  • the processor 401, the memory 402, the storage 403, the input / output interface 404, and the communication interface 405 are connected by a data transmission line for transmitting and receiving data to and from each other.
  • the processor 401 is, for example, an arithmetic processing unit such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit).
  • the memory 402 is, for example, a memory such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory).
  • the storage 403 is, for example, a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or a memory card. Further, the storage 403 may be a memory such as a RAM or a ROM.
  • the storage 403 stores a program that realizes the functions of the components (reception unit 21, specific unit 22, acquisition unit 23, determination unit 24, storage unit 25, and notification unit 26) included in the optical fiber sensing device 20. .. By executing each of these programs, the processor 401 realizes the functions of the components included in the optical fiber sensing device 20. Here, when executing each of the above programs, the processor 401 may read these programs onto the memory 402 and then execute the programs, or may execute the programs without reading them onto the memory 402. In addition to the role of the storage unit 25, the memory 402 and the storage 403 also play a role of storing information and data held by other components included in the optical fiber sensing device 20.
  • Non-temporary computer-readable media include various types of tangible storage media.
  • Examples of non-temporary computer-readable media include magnetic recording media (eg, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), opto-magnetic recording media (eg, opto-magnetic discs), CD-ROMs (Compact Disc-ROMs), CDs. -R (CD-Recordable), CD-R / W (CD-ReWritable), semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM.
  • the program also includes.
  • the computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • the input / output interface 404 is connected to a display device 4041, an input device 4042, a sound output device 4043, and the like.
  • the display device 4041 is a device that displays a screen corresponding to drawing data processed by the processor 401, such as an LCD (Liquid Crystal Display), a CRT (Cathode Ray Tube) display, and a monitor.
  • the input device 4042 is a device that receives an operator's operation input, and is, for example, a keyboard, a mouse, a touch sensor, and the like.
  • the display device 4041 and the input device 4042 may be integrated and realized as a touch panel.
  • the sound output device 4043 is a device such as a speaker that acoustically outputs sound corresponding to acoustic data processed by the processor 401.
  • the communication interface 405 sends and receives data to and from an external device.
  • the communication interface 405 communicates with an external device via a wired communication path or a wireless communication path.
  • Appendix 1 A receiver that receives an optical signal from a sensing optical fiber and A specific unit that identifies the occurrence of an event and the type of the event that has occurred based on the vibration pattern included in the optical signal.
  • An acquisition unit that acquires detection conditions related to the period according to the type of event specified by the specific unit, and an acquisition unit. When the detection condition is satisfied, a determination unit for determining that the event specified by the specific unit is abnormal is provided.
  • Fiber optic sensing system A receiver that receives an optical signal from a sensing optical fiber and A specific unit that identifies the occurrence of an event and the type of the event that has occurred based on the vibration pattern included in the optical signal.
  • An acquisition unit that acquires detection conditions related to the period according to the type of event specified by the specific unit, and an acquisition unit. When the detection condition is satisfied, a determination unit for determining that the event specified by the specific unit is abnormal is provided.
  • Fiber optic sensing system
  • (Appendix 2) Further provided is a storage unit that stores information including at least the type of event specified by the specific unit, the time of occurrence, the position of occurrence, the content of vibration, and the presence or absence of an abnormality as historical information.
  • the determination unit extracts history information related to the event specified by the specific unit from the storage unit, and whether or not the detection condition is satisfied based on the extracted history information.
  • the optical fiber sensing system according to Appendix 1. (Appendix 3) The determination unit compresses the history information extracted from the storage unit, and determines whether or not the detection condition is satisfied based on the compressed history information.
  • the event includes at least a first event and a second event.
  • the detection condition of the first event is a detection condition related to the first period.
  • the detection condition of the second event is a detection condition relating to a second period different from the first period.
  • the optical fiber sensing system according to Appendix 2 or 3. (Appendix 5) Display and When the determination unit determines that the event specified by the specific unit is abnormal, it further includes a notification unit that displays on the display unit that an abnormality has occurred.
  • the optical fiber sensing system according to any one of Appendix 2 to 4. (Appendix 6)
  • the notification unit displays on the display unit the type of event, the time of occurrence, the position of occurrence, and the presence or absence of an abnormality specified by the specific unit.
  • the optical fiber sensing system according to Appendix 5 When the specific unit identifies the same event over a predetermined period, the notification unit has at least one of the maximum, minimum, average, and median vibration intensities when the event specified by the specific unit occurs. A graph showing one change is displayed on the display unit.
  • the optical fiber sensing system according to Appendix 5. (Appendix 8) When the specific unit identifies the same event over a predetermined period, the notification unit has two of the maximum value, the minimum value, the average value, and the median value of the vibration intensity when the event specified by the specific unit occurs. A graph showing one or more changes is displayed on the display unit.
  • a reception step that receives an optical signal from a sensing optical fiber, A specific step for identifying the occurrence of an event and the type of the event that has occurred based on the vibration pattern included in the optical signal, and An acquisition step for acquiring detection conditions for a period according to the type of event specified in the specific step, and an acquisition step. When the detection condition is satisfied, the determination step of determining that the event specified in the specific step is abnormal is included. Monitoring method. (Appendix 12)
  • a storage step is further provided in which information including at least the type of event, the time of occurrence, the position of occurrence, the content of vibration, and the presence or absence of an abnormality specified in the specific step is stored in the storage unit as history information.
  • the determination step when an event is specified in the specific step, history information related to the event specified in the specific step is extracted from the storage unit, and whether or not the detection condition is satisfied based on the extracted history information.
  • the monitoring method according to Appendix 11. (Appendix 13)
  • the history information extracted from the storage unit is compressed, and it is determined whether or not the detection condition is satisfied based on the compressed history information.
  • the monitoring method according to Appendix 12. (Appendix 14)
  • the event includes at least a first event and a second event.
  • the detection condition of the first event is a detection condition related to the first period.
  • the detection condition of the second event is a detection condition relating to a second period different from the first period.
  • a notification step for displaying the occurrence of the abnormality on the display unit is further included.
  • Appendix 16 In the notification step, the type of event specified in the specific step, the time of occurrence, the position of occurrence, and the presence or absence of an abnormality are displayed on the display unit.
  • the monitoring method according to Appendix 15. In the notification step, when the same event is specified over a predetermined period in the specific step, at least one of the maximum value, the minimum value, the average value, and the median value of the vibration intensity when the event specified in the specific step occurs. A graph showing one change is displayed on the display unit.
  • the monitoring method according to Appendix 15. (Appendix 18) In the notification step, when the same event is specified over a predetermined period in the specific step, two of the maximum value, the minimum value, the average value, and the median value of the vibration intensity when the event specified in the specific step occurs. A graph showing one or more changes is displayed on the display unit.
  • the monitoring method according to Appendix 15. (Appendix 19) In the notification step, when the same event is specified over a predetermined period in the specific step, a graph showing the number of occurrences of the event specified in the specific step for each unit period is displayed on the display unit.
  • a non-transitory computer-readable medium that contains a program for executing.
  • the program further executes a storage procedure in which the computer stores information including at least the type of event, the time of occurrence, the position of occurrence, the content of vibration, and the presence or absence of an abnormality in the storage unit as history information. Let me In the determination procedure, when an event is specified in the specific procedure, history information related to the event specified in the specific procedure is extracted from the storage unit, and whether or not the detection condition is satisfied based on the extracted history information. To judge The non-transitory computer-readable medium according to Appendix 21.
  • the event includes at least a first event and a second event.
  • the detection condition of the first event is a detection condition related to the first period.
  • the detection condition of the second event is a detection condition relating to a second period different from the first period.
  • the program causes the computer to further execute a notification procedure for displaying on the display unit that an abnormality has occurred when the event specified by the specific procedure is determined to be abnormal by the determination procedure.
  • Appendix 26 In the notification procedure, the type of event specified in the specific procedure, the time of occurrence, the position of occurrence, and the presence or absence of an abnormality are displayed on the display unit.
  • Appendix 27 In the notification procedure, when the same event is specified over a predetermined period in the specific procedure, at least one of the maximum value, the minimum value, the average value, and the median value of the vibration intensity when the event specified in the specific procedure occurs. A graph showing one change is displayed on the display unit.
  • the non-transitory computer-readable medium according to Appendix 25 In the notification procedure, when the same event is specified over a predetermined period in the specific procedure, at least one of the maximum value, the minimum value, the average value, and the median value of the vibration intensity when the event specified in the specific procedure occurs. A graph showing one change is displayed on the display unit.

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Abstract

本開示の光ファイバセンシングシステムは、センシング用光ファイバ(10)から光信号を受信する受信部(21)と、光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定部(22)と、特定部(22)が特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得部(23)と、検出条件を満たす場合、特定部(22)が特定した事象は異常であると判断する判断部(24)と、を備える。

Description

光ファイバセンシングシステム、監視方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体
 本開示は、光ファイバセンシングシステム、監視方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
 近年、光ファイバを用いて、建物や敷地内を監視するシステムが存在する(例えば、特許文献1)。
 特許文献1によれば、侵入者がフェンスによじ登ったり、梯子をかけて登ったりすることによる光ファイバの揺れと、風雪等の他の要因による光ファイバの揺れとは、検出される後方散乱光の波長シフト量の大きさや発生時期等で、異なる様相を呈する。特許文献1に記載の技術は、この点に着目し、光ファイバの後方散乱光の波長シフト量の大きさ等を認識することによって、侵入とその他要因とを識別する。
特開2006-208061号公報
 しかし、そもそも特許文献1に記載の技術は、振動パターンの動的変化によって、侵入者によって発生する事象を特定することは開示していない。
 さらに、侵入者等の人によって発生する事象には複数の種類があり、1回の振動だけでは異常であるとは判断できないが、振動が一定期間にわたる場合に、異常であると判断する必要がある事象も存在する。
 例えば、埋設された光ファイバ直下にトンネルが存在する場合、人がトンネル内を歩行するという事象は、1回の歩行で検出できたとしても、そのトンネルが未知のトンネルである場合は、1回の歩行だけでは未知のトンネルが存在していると断定することはできない。しかし、歩行が一定期間にわたり離散的に継続発生する場合には、未知のトンネルが存在する可能性が高いと判断することができ、その結果、人がトンネル内を移動するという事象は、未知のトンネルの存在可能性を示唆する異常であると判断することができる。
 このように、様々な事象の中には、一定期間にわたる振動を検出しなければ異常と判断できない事象も存在する。しかし、特許文献1に記載の技術は、このような事象を検出しても、検出した事象が異常であるか否かを判断することができないという課題がある。
 そこで本開示の目的は、上述した課題を解決し、一定期間にわたる振動を検出しなければ異常と判断できない事象について、異常であるか否かを判断することができる光ファイバセンシングシステム、監視方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することにある。
 一態様による光ファイバセンシングシステムは、
 センシング用光ファイバから光信号を受信する受信部と、
 前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定部と、
 前記特定部が特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得部と、
 前記検出条件を満たす場合、前記特定部が特定した事象は異常であると判断する判断部と、を備える。
 一態様による監視方法は、
 センシング用光ファイバから光信号を受信する受信ステップと、
 前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定ステップと、
 前記特定ステップで特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得ステップと、
 前記検出条件を満たす場合、前記特定ステップで特定した事象は異常であると判断する判断ステップと、を含む。
 一態様による非一時的なコンピュータ可読媒体は、
 コンピュータに、
 センシング用光ファイバから光信号を受信する受信手順と、
 前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定手順と、
 前記特定手順で特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得手順と、
 前記検出条件を満たす場合、前記特定手順で特定した事象は異常であると判断する判断手順と、
 を実行させるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体である。
 上述の態様によれば、一定期間にわたる振動を検出しなければ異常と判断できない事象について、異常であるか否かを判断できる光ファイバセンシングシステム、監視方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供できるという効果が得られる。
実施の形態1に係る光ファイバセンシングシステムの構成例を示す図である。 実施の形態1に係る特定部が生成するセンシングデータの例を示す図である。 実施の形態1に係る光ファイバセンシングシステムの全体的な動作の流れの例を示すフロー図である。 実施の形態2に係る光ファイバセンシングシステムの構成例を示す図である。 実施の形態2に係る記憶部が記憶する対応テーブルの例を示す図である。 実施の形態2に係る報知部が表示部に表示するGUI画面の例を示す図である。 実施の形態2に係る報知部が表示部に表示するGUI画面の例を示す図である。 実施の形態2に係る報知部が表示部に表示するGUI画面の例を示す図である。 実施の形態2に係る報知部が表示部に表示するGUI画面の例を示す図である。 実施の形態2に係る報知部が表示部に表示するGUI画面の例を示す図である。 実施の形態2に係る報知部が表示部に表示するGUI画面の例を示す図である。 実施の形態2に係る報知部が表示部に表示するGUI画面の例を示す図である。 実施の形態2に係る光ファイバセンシングシステムの全体的な動作の流れの例を示すフロー図である。 光ファイバセンシング機器を実現するコンピュータのハードウェア構成の例を示すブロック図である。
 以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の記載及び図面は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、以下の各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、以下で説明する実施の形態では、国境等の境界線に沿って設置されたフェンス及びその周辺が監視エリアであるものとして説明するが、監視エリアはこれに限定されるものではない。
<実施の形態1>
 まず、図1を参照して、本実施の形態1に係る光ファイバセンシングシステムの構成について説明する。
 図1に示されるように、本実施の形態1に係る光ファイバセンシングシステムは、フェンスF及びその周辺を監視するものであり、光ファイバ10及び光ファイバセンシング機器20を備えている。また、光ファイバセンシング機器20は、受信部21、特定部22、取得部23、及び判断部24を備えている。
 光ファイバ10は、フェンスFに敷設され、一端或いは両端が光ファイバセンシング機器20の受信部21に接続されたセンシング用光ファイバである。ただし、光ファイバ10の敷設方法は、これには限定されない。例えば、光ファイバ10の一部がフェンスFに敷設され、光ファイバ10の残りの部分がフェンスFの周辺の地中に埋設されていても良い。又は、光ファイバ10の全部が、フェンスFの周辺の地中に埋設されていても良い。また、光ファイバ10は、直線状に設けることには限定されず、地面と平行に蛇行して設けられても良い。また、光ファイバ10は、複数設けられていても良い。
 受信部21は、光ファイバ10にパルス光を入射し、パルス光が光ファイバ10を伝送されることに伴い発生した反射光や散乱光を、光ファイバ10を経由して、戻り光(光信号)として受信する。
 ここで、フェンスFは、人がフェンスFを掴んで揺らす等の事象が発生すると振動する。フェンスFの振動は、光ファイバ10に伝達され、これにより、光ファイバ10を伝送される戻り光の波長が変化する。そのため、光ファイバ10は、フェンスFの振動を検知可能である。
 本実施の形態1においては、フェンスF及びその周辺には、例えば、以下のような種別の事象が発生することを想定する。
(1)人がフェンスFを掴んで揺らす。
(2)人がフェンスFを叩く。
(3)人がフェンスFをよじ登る。
(4)人がフェンスFに梯子を掛けて、梯子を登る。
(5)人又は動物がフェンスF周辺を歩く。
(6)車、バイク、又は電車がフェンスF周辺を走る。
(7)人がフェンスF周辺でトンネルを掘削する。
(8)フェンスF周辺のトンネル内を人等が移動する。
 光ファイバ10に伝達されるフェンスFの振動の振動パターンは、動的に変動する変動パターンとなっており、フェンスF及びその周辺に発生する事象の種別に応じて異なる。
 そのため、光ファイバ10を伝送される戻り光は、フェンスF及びその周辺に発生している事象の種別に応じた振動パターンを含んでいる。この振動パターンは、振動の強弱、振動位置、振動数の変動の推移等が異なる固有のパターンとなる。
 例えば、特定部22は、受信部21が光ファイバ10から受信した戻り光に基づいて、図2に示されるようなセンシングデータを生成することで、戻り光に含まれる振動パターンを取得することができる。図2において、横軸は、光ファイバ10上の位置(光ファイバセンシング機器20からの距離)、縦軸は、時間経過を示している。光ファイバ10上の位置は、例えば、光ファイバ10にパルス光を入射した時刻と、光ファイバ10から戻り光が受信された時刻と、の時間差に基づいて、特定することが可能である。
 図2に示されるセンシングデータは、動的に変動する振動パターンを含んでおり、この振動パターンが、フェンスF及びその周辺に発生している事象の種別に応じて異なることになる。そのため、特定部22は、図2に示されるセンシングデータに含まれる振動パターンの動的変化を分析することにより、フェンスF及びその周辺における事象の発生及び発生した事象の種別を特定する。さらに、特定部22は、その振動パターンが発生した光ファイバ10上の位置を、その事象が発生した発生位置として特定する。
 また、特定部22は、光ファイバ10から受信した戻り光に含まれる振動パターンに基づいて、事象が発生した方向を特定しても良い。例えば、光ファイバ10が複数設けられている場合、特定部22は、それぞれの光ファイバ10から受信した戻り光に含まれる振動パターンの時系列変化に基づいて、事象が発生した方向を特定することができる。また、光ファイバ10が地面と平行に蛇行して設けられている場合、光ファイバ10上の各位置から受信した戻り光に含まれる振動パターンの時系列変化に基づいて、事象が発生した方向を特定することができる。また、フェンスFが国境に沿って設置されている場合、特定部22は、事象の発生方向及び振動の大きさによって、どちらの国から事象が国境に近づいてきているのか特定するようにしても良い。また、特定部22は、特定の方向から国境に近づいてくる事象のみを、異常と判断する対象としても良い。
 また、特定部22は、パターンマッチングを利用して、フェンスF及びその周辺に発生している事象を特定しても良い。例えば、特定部22は、特定対象となる事象の種別毎に、その事象が発生したときの振動パターンを、マッチング用パターンとして不図示の記憶部に予め記憶させておく。特定部22は、戻り光に含まれる振動パターンを取得すると、取得した振動パターンをマッチング用パターンと比較する。マッチング用パターンの中に、戻り光に含まれる振動パターンとの適合率が閾値以上となったマッチング用パターンがある場合、特定部22は、そのマッチング用パターンに対応する事象が発生したと判断する。
 又は、特定部22は、畳み込みニューラルネットワーク(CNN:Convolutional Neural Network)により事象を特定する学習モデルを利用して、フェンスF及びその周辺に発生している事象を特定しても良い。例えば、特定部22は、フェンスF及びその周辺に発生する事象を示す教師データと、その事象が発生したときの振動パターンと、の組を複数組入力して、学習モデルを予め構築し、不図示の記憶部に予め記憶させておく。特定部22は、戻り光に含まれる振動パターンを取得すると、取得した振動パターンを学習モデルに入力する。これにより、特定部22は、学習モデルの出力結果として、フェンスF及びその周辺で発生している事象を得る。
 ここで、例えば、上述した(8)の「フェンスF周辺のトンネル内を人等が移動する」という事象は、そのトンネルが国境等の境界線を跨いで配置されている場合には、そのトンネルを利用して密輸等をしている可能性があるため、特に検出すべき事象である。
 ただし、上述した(8)の事象は、1回の振動で検出できたとしても、(5)の「人又は動物がフェンスF周辺を歩く」という事象と区別できない場合がある。トンネルが未知のトンネルである場合は、1回の振動だけでは未知のトンネルが存在していると判断することができない可能性がある。しかし、振動が一定期間にわたる場合には、未知のトンネルが存在していると判断することができ、その結果、上述した(8)の事象は、異常であると判断することができる。
 その一方、例えば、上述した(7)の「人がフェンスF周辺でトンネルを掘削する」という事象は、1回の振動で検出でき、また、上述した(8)の事象と同程度の期間を監視しなくても、それよりも短い期間内に、異常と判断できる事象である。
 このように、特定対象となる事象の種別毎に、その事象は異常であると判断する場合の期間は異なっている。
 そこで本実施の形態1においては、特定対象となる事象の種別毎に、その事象の種別に応じた期間に関する検出条件を予め設定し、不図示の記憶部に予め記憶させておく。
 取得部23は、特定部22が事象を特定すると、特定部22が特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得し、判断部24は、取得部23が取得した検出条件を満たす場合に、特定部22が特定した事象は異常であると判断する。
 ここで、例えば、上述した(8)の事象の検出条件とは、上述した(8)の事象の種別に応じた期間において、上述した(8)の事象が所定回数以上検出されたこと、又は、所定時間以上連続して検出されたこと等である。また、上述した(8)の事象は、上述した(7)の事象と比較して、上述の期間は長くなる。
 続いて以下では、図3を参照して、本実施の形態1に係る光ファイバセンシングシステムの全体的な動作の流れの例について説明する。
 図3に示されるように、受信部21は、フェンスFに敷設された光ファイバ10から戻り光を受信し(ステップS11)、特定部22は、受信部21が受信した戻り光に含まれる振動パターンに基づいて、フェンスF及びその周辺における事象の発生及び発生した事象の種別を特定する(ステップS12)。
 続いて、取得部23は、特定部22が特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得し(ステップS13)、判断部24は、取得部23が取得した検出条件を満たすか否かを判断する(ステップS14)。
 ステップS14において、検出条件を満たす場合(ステップS14のYes)、判断部24は、特定部22が特定した事象は異常であると判断する(ステップS15)。一方、検出条件を満たさない場合は(ステップS14のNo)、ステップS11の処理に戻る。
 上述したように本実施の形態1によれば、特定部22は、光ファイバ10から受信した戻り光に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する。取得部23は、特定部22が特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する。判断部24は、取得部23が取得した検出条件を満たす場合、特定部22が特定した事象は異常であると判断する。
 すなわち、本実施の形態1によれば、一定期間にわたる振動を検出しなければ異常と判断しにくい事象を特定した場合でも、特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を満たすか否に基づいて、特定した事象は異常であるか否かを判断する。したがって、一定期間にわたる振動を検出しなければ異常と判断できない事象についても、異常であるか否かを判断することができる。
<実施の形態2>
 続いて、図4を参照して、本実施の形態2に係る光ファイバセンシングシステムの構成例について説明する。
 図4に示されるように、本実施の形態2に係る光ファイバセンシングシステムは、上述した実施の形態1の構成と比較して、表示部30が追加されている点と、光ファイバセンシング機器20に記憶部25及び報知部26が追加されている点と、が異なる。
 記憶部25は、特定部22が特定した事象の発生時刻、発生位置、種別、ID(Identification)、その事象が発生したときの振動内容、その事象が異常に該当するかの該否等の情報を履歴情報として記憶する。なお、履歴情報は、事象の発生時刻、発生位置、種別、振動内容、及び異常の該否の情報を少なくとも含んでいれば良い。また、特定部22が時間的かつ空間的な近傍で同じ事象を特定した場合、記憶部25は、これらの事象は継続事象と判断し、これらの事象のIDを単一のIDにグルーピングした上で、これらの事象の発生位置に基づく移動軌跡の情報も、履歴情報として記憶する。
 なお、記憶部25は、特定対象となる事象の種別毎の検出条件も記憶する。また、特定部22が、パターンマッチングを利用して、事象を特定する場合には、記憶部25は、特定対象となる事象の種別毎のマッチング用パターンも記憶する。また、特定部22が、学習モデルを利用して、事象を特定する場合には、記憶部25は、学習モデルも記憶する。
 表示部30は、例えば、フェンスF及びその周辺を監視する監視センター等に設置されたディスプレイやモニタ等である。又は、表示部30は、警備員が所持する携帯端末のディスプレイでも良い。
 報知部26は、特定部22が特定した事象を、判断部24が異常と判断した場合、異常が発生したことを示すGUI(Graphical User Interface)画面を表示部30に表示して、アラートを報知する。
 ここで、本実施の形態2においては、特定対象となる事象を、その事象が異常であると判断する場合の期間に応じて、複数のグループに分類する。ここでは、特定対象となる事象を、短期間事象、中期間事象、及び長期間事象の3つのグループに分類するものとして説明するが、分類するグループの数は3つに限定されず、2つ以上であれば良い。
 例えば、上述した(1)~(8)の事象は、以下のように分類されるものとする。
 短期間事象:
(1)人がフェンスFを掴んで揺らす。
(2)人がフェンスFを叩く。
(3)人がフェンスFをよじ登る。
(4)人がフェンスFに梯子を掛けて、梯子を登る。
 中期間事象:
(5)人又は動物がフェンスF周辺を歩く。
(6)車、バイク、又は電車がフェンスF周辺を走る。
(7)人がフェンスF周辺でトンネルを掘削する。
 長期間事象:
(8)フェンスF周辺のトンネル内を人等が移動する。
 上述した実施の形態1においては、特定部22が事象を特定すると、特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を満たすか否かに基づいて、特定した事象が異常であるか否かを判断していた。
 しかし、上述の短期間事象は、極めて悪質な事象や、即座に対処が必要な事象であるとも言え、検出条件を満たすか否かに拘わらず、即座に異常と判断しても良い事象であると考えられる。そのため、特定部22が特定した事象が短期間事象であった場合に、判断部24が、特定した事象が異常であると即座に判断することとすれば、異常判断を迅速に行うことが可能であり、また、その後に行うべき対処(例えば、監視員を派遣する等)を迅速に開始することも可能である。
 そこで本実施の形態2においては、特定部22が特定した事象が短期間事象であった場合、判断部24は、検出条件に拘わらず、特定部22が特定した事象が異常であると判断する。これにより、取得部23が検出条件を取得する処理及び判断部24が検出条件を満たすか否かを判断する処理を省略することができる。
 一方、特定部22が特定した事象が長期間事象又は中期間事象であった場合は、上述した実施の形態1と同様に、取得部23は、検出条件を取得し、判断部24は、検出条件を満たす場合に、特定部22が特定した事象が異常であると判断する。なお、長期間事象は第1の事象又は第2の事象の一方の例であり、中期間事象は第1の事象又は第2の事象の他方の例である。
 続いて以下では、判断部24において、特定部22が特定した長期間事象又は中期間事象が、異常であるか否かを判断する方法について、詳細に説明する。
 ここで、長期間事象の検出条件は、例えば、長期間事象の種別に応じた期間において、長期間事象が所定回数以上検出されたこと、又は、所定時間以上連続して検出されたこと等である。中期間事象の検出条件は、長期間事象の検出条件と同様である。ただし、中期間事象は、長期間事象と比較して、上述の期間は短くなる。なお、長期間事象の種別毎に、上述の期間は異なっていても良いし、同一でも良い。また、中期間事象の種別毎に、上述の期間は異なっていても良いし、同一でも良い。
 判断部24は、特定部22が長期間事象を特定した場合、長期間事象の種別に応じた期間において、特定部22が特定した長期間事象と同じ長期間事象であって、同じ発生位置又はその周辺で発生した長期間事象、及び、同じ発生位置を移動軌跡に含む長期間事象に関する履歴情報を、記憶部25から抽出する。そして、判断部24は、記憶部25から抽出した履歴情報に基づいて、検出条件を満たすか否かを判断する。その結果、検出条件を満たせば、判断部24は、特定部22が特定した長期間事象が異常であると判断する。
 例えば、特定部22が特定した長期間事象の検出条件が、長期間事象の種別に応じた期間において、長期間事象が所定回数以上検出されたことであるとする。この場合、判断部24は、長期間事象の種別に応じた期間において、特定部22が特定した長期間事象と同じ長期間事象であって、同じ発生位置又はその周辺で発生した長期間事象の発生回数、及び、同じ発生位置を移動軌跡に含む長期間事象の発生回数をカウントし、カウントした回数が所定回数以上であれば、検出条件を満たすと判断する。
 なお、長期間事象の検出条件は、上述したものには限定されない。例えば、長期間事象の検出条件を、長期間事象の種別に応じた期間における振動の振動強度を使用した条件としても良い。より具体的には、長期間事象の種別に応じた期間において、長期間事象が発生したときの振動内容に基づいて振動強度を導出し、振動強度が閾値以上になった回数が所定回数以上であること、又は、振動強度が閾値以上になった時間が所定時間以上であること等を、長期間事象の検出条件としても良い。
 また、長期間事象は、長期間事象の種別に応じた期間が長期間となるため、記憶部25から抽出する履歴情報の情報量も膨大となる。そのため、判断部24は、記憶部25から抽出した履歴情報を圧縮し、圧縮した履歴情報に基づいて、検出条件を満たすか否かを判断しても良い。例えば、長期間事象の種別に応じた期間が1か月である場合、判断部24は、1か月にわたる振動強度を、単位時間(例えば、1分)あたりの平均値、最大値、最小値、中央値、偏差等に換算することで、履歴情報の圧縮を行っても良い。そして、履歴情報の圧縮により得られた振動強度が閾値以上になった回数が所定回数以上であること、又は、振動強度が閾値以上になった時間が所定時間以上であること等を、長期間事象の検出条件としても良い。
 なお、中期間事象が異常であるか否かを判断する判断方法は、長期間事象の判断方法と同様である。また、中期間事象の検出条件の他の例は、長期間事象の検出条件の他の例と同様である。
 また、中期間事象及び長期間事象の検出条件は、事象毎に個別に設定しても良い。例えば、上述した(7)の「人がフェンスF周辺でトンネルを掘削する」という事象の場合、そのトンネルが国境等の境界を跨ぐトンネルであれば、境界から離れた位置から境界に向かって、トンネルを掘削していくことになる。そのため、境界付近では、振動強度が徐々に大きくなると考えられる。そこで、上述した(7)の事象については、上述した(7)の事象に応じた期間において、振動強度が徐々に大きくなったことを検出条件としても良い。
 続いて以下では、報知部26において、特定部22が特定した事象を、判断部24が異常と判断した場合に、表示部30に表示するGUI画面の例について説明する。ここでは、記憶部25は、図5に示されるように、光ファイバ10上の位置(光ファイバセンシング機器20からの距離)と、その位置に対応する領域(Region)と、の対応関係を表す対応テーブルを記憶しており、特定部22は、この対応テーブルを用いて、事象の発生位置を、発生領域として特定するものとする。なお、後述のように、監視エリアをカメラでも監視する場合には、上述の領域は、カメラの撮影範囲に応じて設定されても良い。すなわち、カメラの撮影範囲毎に、上述の領域を設定しても良い。
 図6の例では、報知部26は、光ファイバ10の敷設位置及び光ファイバセンシング機器20の設置位置を、監視エリアのマップに重畳して、表示部30に表示している。
 また、報知部26は、戻り光に含まれる振動パターンを示すセンシングデータを、表示部30に表示している。このセンシングデータは、図2と同様であり、特定部22で生成される。また、図6の例では、ユーザが、センシングデータの範囲を指定可能となっている。図6の例では、ユーザが、光ファイバセンシング機器20からの距離が0.5kmから80kmまでの範囲のセンシングデータを指定しており、報知部26は、ユーザに指定されたセンシングデータを特定部22から取得し、表示部30に表示している。
 また、報知部26は、特定部22が特定した事象の一覧を、表示部30に表示している。図6の例では、報知部26は、事象の項目として、事象が分類されるグループ(term)、事象の種別(Alert type)、事象の発生領域(Region)、事象の発生時刻(Time stamp)、事象の発生回数(count)、及び、事象が異常に該当するかの該否(alert)を表示している。ただし、表示部30に表示する項目は、この例には限定されない。表示部30に表示する項目は、事象の発生時刻、発生位置、種別、及び異常の該否の情報を少なくとも含んでいれば良い。
 図7の例では、報知部26は、図6で表示していた事象の一覧の部分において、事象をまとめた上で、表示部30に表示している。具体的には、図7の例では、報知部26は、種別及び発生領域が同一の事象をまとめた上で、表示部30に表示している。ただし、事象のまとめ方は設計事項であるため、この例には限定されない。また、図7の例では、報知部26は、事象の項目として、事象が分類されるグループ(term)、事象の種別(Alert type)、事象の発生領域(Region)を表示している。
 図8の例では、報知部26は、図7で表示していた事象の一覧の部分に項目を追加している。具体的には、図8の例では、報知部26は、事象の発生期間(Time stamp)及び事象の発生回数(count)を追加している。ただし、表示部30に追加で表示する項目は、この例には限定されない。
 図9は、図7又は図8のGUI画面におけるトンネル掘削(tunnel digging)の検出結果をクリックすると、別ページに遷移して表示されるGUI画面の例である。
 図9の例では、報知部26は、上述した(7)の「人がフェンスF周辺でトンネルを掘削する」という事象が発生したときの振動強度の最大値の変化を示すグラフを、表示部30に表示している。上述した(7)の事象の場合、トンネルが国境等の境界を跨ぐトンネルであれば、境界から離れた位置から境界に向かって、トンネルを掘削し、境界を過ぎると、その後は、境界から遠ざかるように、トンネルを掘削していくことになる。図9の例では、この現象を振動強度で表しており、振動強度が徐々に大きくなり、ピークに達した後は、振動強度が徐々に小さくなっている。また、特定部22は、上述したように、事象が発生した方向を特定することができるため、特定部22が特定した事象の発生方向と組み合わせることによって、境界のどちら側からトンネルを掘削しているのかを特定することもできる。図9の例では、振動強度がピークとなる位置は、トンネル掘削をしている人が光ファイバ10に最も接近した位置と考えられる。なお、図9の例では、振動強度の最大値の変化を示すグラフを表示しているが、これには限定されない。報知部26は、振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの1つの変化を示すグラフを表示すれば良い。
 図10の例では、報知部26は、図9で表示していた振動強度の最大値の変化を示すと共に、振動強度の平均値の変化を示すグラフを、表示部30に表示している。ただし、この例には限定されない。報知部26は、振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの2つ以上の変化を示すグラフを表示すれば良い。
 例えば、発電機があるという事象の場合は、連続した振動が恒常的に発生する可能性が高いため、振動強度の平均値を確認することにより、発電機の状態を把握することができる。一方、トンネル掘削という事象の場合は、徐々に振動強度が大きくなることが予想され、振動強度の最大値の変化を確認することにより、トンネル掘削の進行度を確認することができる。このように、事象によってその事象の特徴が表れる値が時間軸上で異なるため、2つ以上の変化を示すグラフを表示すると、より効果的である。
 図11は、図7又は図8のGUI画面におけるトンネル存在(existing tunnel)の検出結果をクリックすると、別ページに遷移して表示されるGUI画面の例である。
 図11の例では、報知部26は、上述した(8)の「フェンスF周辺のトンネル内を人等が移動する」という事象の月毎の発生回数を示すグラフを、表示部30に表示している。なお、図10の例では、単位期間を月毎としているが、これには限定されない。例えば、単位期間は、週毎、日毎等としても良い。
 図12は、図8のGUI画面におけるトンネル掘削(tunnel digging)の検出結果をクリックすると、そのGUI画面から遷移して表示されるGUI画面の例である。
 図12の例では、報知部26は、上述した(7)の「人がフェンスF周辺でトンネルを掘削する」という事象が発生したときの発生位置の位置変動に基づいて、発生位置の履歴Pを、監視エリアのマップに重畳して、表示部30に表示している。
 なお、図9~図12は、上述した(7)の「人がフェンスF周辺でトンネルを掘削する」という事象や(8)の「フェンスF周辺のトンネル内を人等が移動する」という事象が発生したときのGUI画面の表示例であった。ただし、この表示例は、上述した(7)又は(8)の事象には限定されず、所定期間にわたって同じ事象が特定された場合、すなわち、中期間事象又は長期間事象が特定された場合に、適用することが可能である。
 続いて以下では、図13を参照して、本実施の形態2に係る光ファイバセンシングシステムの全体的な動作の流れの例について説明する。
 図13に示されるように、受信部21は、フェンスFに敷設された光ファイバ10から戻り光を受信し(ステップS21)、特定部22は、受信部21が受信した戻り光に含まれる振動パターンに基づいて、フェンスF及びその周辺における事象の発生及び発生した事象の種別を特定する(ステップS22)。このとき、特定部22は、その事象が発生した発生位置も特定する。
 続いて、取得部23及び判断部24は、特定部22が特定した事象が短期間事象であるか否かを判断する(ステップS23)。
 ステップS23において、特定部22が特定した事象が短期間事象でない場合(ステップS23のNo)、取得部23は、特定部22が特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得し(ステップS24)、判断部24は、取得部23が取得した検出条件を満たすか否かを判断する(ステップS25)。
 ステップS25において、検出条件を満たす場合(ステップS25のYes)、判断部24は、特定部22が特定した事象は異常であると判断する(ステップS27)。続いて、記憶部25は、特定部22が特定した事象の発生時刻、発生位置、種別、ID、振動内容、異常の該否(ここでは、異常に該当)等の情報を履歴情報として記憶し、報知部26は、異常が発生したことを、例えば、図6~図12に示されるGUI画面によって、表示部30に表示する(ステップS28)。
 ステップS25において、検出条件を満たさない場合は(ステップS25のNo)、記憶部25は、特定部22が特定した事象の発生時刻、発生位置、種別、ID、振動内容、異常の該否(ここでは、異常に該当しない)等の情報を履歴情報として記憶し(ステップS26)、ステップS21の処理に戻る。
 一方、ステップS23において、特定部22が特定した事象が短期間事象である場合(ステップS23のYes)、判断部24は、検索条件に拘わらず、特定部22が特定した事象は異常であると判断し(ステップS27)、以降、上述のステップS28の処理が行われる。
 上述したように本実施の形態2によれば、記憶部25は、特定部22が特定した事象の発生時刻、発生位置、種別、振動内容、異常の該否等の情報を履歴情報として記憶する。判断部24は、特定部22が特定した事象が中期間事象又は長期間事象である場合、記憶部25から、特定部22が特定した事象に関する履歴情報を抽出し、抽出した履歴情報に基づいて、検出条件を満たすか否かを判断し、検出条件を満たす場合、特定部22が特定した事象は異常であると判断する。
 すなわち、本実施の形態2によれば、特定部22が特定した事象の情報を履歴情報として記憶しておき、特定部22が特定した事象に関する履歴情報に基づいて、検出条件を満たすか否かを判断する。したがって、検出条件を満たすか否かの判断を容易に行うことができる。その他の効果は上述した実施の形態1と同様である。
<他の実施の形態>
 上述した実施の形態においては、監視エリアが、フェンスF及びその周辺のエリアであるものとして説明したが、これには限定されない。例えば、監視エリアは、パイプラインが配置されたエリアとし、パイプラインの劣化等を長期間事象として検出し、パイプラインの破壊や破裂等を短期間事象として検出しても良い。又は、監視エリアは、道路沿いや線路沿いのエリアとし、道路や線路の劣化を長期間事象として検出し、道路や線路への落石等を短期間事象として検出しても良い。
 また、上述した実施の形態においては、監視エリアを1つの光ファイバセンシング機器20で監視する例について説明したが、これには限定されない。監視エリアを複数の領域に分割し、複数の領域の各々に対応して複数の光ファイバセンシング機器20を設け、複数の光ファイバセンシング機器20の各々が対応する領域を監視しても良い。この場合、図6等のGUI画面における事象の一覧には、その事象を特定した光ファイバセンシング機器20のID等を表示しても良い。
 また、上述した実施の形態においては、監視エリアを光ファイバセンシング機器20で監視する例について説明したが、これには限定されない。監視エリアには、1つ以上のカメラを設け、特定部22が特定した事象を、いずれかのカメラで撮影することとして、監視エリアを光ファイバセンシング機器20及びカメラで監視しても良い。この場合、図6等のGUI画面における事象の一覧には、その事象を撮影するカメラのID等を表示しても良い。
 また、上述した実施の形態においては、光ファイバセンシング機器20に複数の構成要素(受信部21、特定部22、取得部23、判断部24、記憶部25、及び報知部26)が設けられているが、これには限定されない。光ファイバセンシング機器20に設けられていた構成要素は、1つの装置に設けることには限定されず、複数の装置に分散して設けられていても良い。
<光ファイバセンシング機器のハードウェア構成>
 続いて以下では、図14を参照して、光ファイバセンシング機器20を実現するコンピュータ40のハードウェア構成について説明する。
 図14に示されるように、コンピュータ40は、プロセッサ401、メモリ402、ストレージ403、入出力インタフェース(入出力I/F)404、及び通信インタフェース(通信I/F)405等を備える。プロセッサ401、メモリ402、ストレージ403、入出力インタフェース404、及び通信インタフェース405は、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路で接続されている。
 プロセッサ401は、例えばCPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等の演算処理装置である。メモリ402は、例えばRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等のメモリである。ストレージ403は、例えばHDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、またはメモリカード等の記憶装置である。また、ストレージ403は、RAMやROM等のメモリであっても良い。
 ストレージ403は、光ファイバセンシング機器20が備える構成要素(受信部21、特定部22、取得部23、判断部24、記憶部25、及び報知部26)の機能を実現するプログラムを記憶している。プロセッサ401は、これら各プログラムを実行することで、光ファイバセンシング機器20が備える構成要素の機能をそれぞれ実現する。ここで、プロセッサ401は、上記各プログラムを実行する際、これらのプログラムをメモリ402上に読み出してから実行しても良いし、メモリ402上に読み出さずに実行しても良い。また、メモリ402やストレージ403は、記憶部25の役割を果たす他、光ファイバセンシング機器20が備える他の構成要素が保持する情報やデータを記憶する役割も果たす。
 また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータ(コンピュータ40を含む)に供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD-ROM(Compact Disc-ROM)、CD-R(CD-Recordable)、CD-R/W(CD-ReWritable)、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAMを含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されても良い。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
 入出力インタフェース404は、表示装置4041、入力装置4042、音出力装置4043等と接続される。表示装置4041は、LCD(Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、モニタのような、プロセッサ401により処理された描画データに対応する画面を表示する装置である。入力装置4042は、オペレータの操作入力を受け付ける装置であり、例えば、キーボード、マウス、及びタッチセンサ等である。表示装置4041及び入力装置4042は一体化され、タッチパネルとして実現されていても良い。音出力装置4043は、スピーカのような、プロセッサ401により処理された音響データに対応する音を音響出力する装置である。
 通信インタフェース405は、外部の装置との間でデータを送受信する。例えば、通信インタフェース405は、有線通信路または無線通信路を介して外部装置と通信する。
 以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上述した実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 例えば、上述した実施の形態は、一部又は全部を相互に組み合わせて用いても良い。
 また、上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
   (付記1)
 センシング用光ファイバから光信号を受信する受信部と、
 前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定部と、
 前記特定部が特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得部と、
 前記検出条件を満たす場合、前記特定部が特定した事象は異常であると判断する判断部と、を備える、
 光ファイバセンシングシステム。
   (付記2)
 前記特定部が特定した事象の種別、発生時刻、発生位置、振動内容、及び異常の該否を少なくとも含む情報を履歴情報として記憶する記憶部をさらに備え、
 前記判断部は、前記特定部が事象を特定した場合、前記特定部が特定した事象に関連する履歴情報を前記記憶部から抽出し、抽出した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
 付記1に記載の光ファイバセンシングシステム。
   (付記3)
 前記判断部は、前記記憶部から抽出した履歴情報を圧縮し、圧縮した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
 付記2に記載の光ファイバセンシングシステム。
   (付記4)
 前記事象は、少なくとも第1の事象及び第2の事象を含み、
 前記第1の事象の前記検出条件は、第1の期間に係る検出条件であり、
 前記第2の事象の前記検出条件は、前記第1の期間とは異なる第2の期間に係る検出条件である、
 付記2又は3に記載の光ファイバセンシングシステム。
   (付記5)
 表示部と、
 前記特定部が特定した事象を、前記判断部が異常と判断した場合、異常が発生したことを前記表示部に表示する報知部と、をさらに備える、
 付記2から4のいずれか1項に記載の光ファイバセンシングシステム。
   (付記6)
 前記報知部は、前記特定部が特定した事象の種別、発生時刻、発生位置、及び異常の該否を、前記表示部に表示する、
 付記5に記載の光ファイバセンシングシステム。
   (付記7)
 前記報知部は、前記特定部が所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定部が特定した事象が発生したときの振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの少なくとも1つの変化を示すグラフを、前記表示部に表示する、
 付記5に記載の光ファイバセンシングシステム。
   (付記8)
 前記報知部は、前記特定部が所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定部が特定した事象が発生したときの振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの2つ以上の変化を示すグラフを、前記表示部に表示する、
 付記5に記載の光ファイバセンシングシステム。
   (付記9)
 前記報知部は、前記特定部が所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定部が特定した事象の単位期間毎の発生回数を示すグラフを、前記表示部に表示する、
 付記5に記載の光ファイバセンシングシステム。
   (付記10)
 前記報知部は、前記特定部が所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定部が特定した事象の発生位置の履歴を、マップに重畳して、前記表示部に表示する、
 付記5に記載の光ファイバセンシングシステム。
   (付記11)
 光ファイバセンシングシステムによる監視方法であって、
 センシング用光ファイバから光信号を受信する受信ステップと、
 前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定ステップと、
 前記特定ステップで特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得ステップと、
 前記検出条件を満たす場合、前記特定ステップで特定した事象は異常であると判断する判断ステップと、を含む、
 監視方法。
   (付記12)
 前記特定ステップで特定した事象の種別、発生時刻、発生位置、振動内容、及び異常の該否を少なくとも含む情報を履歴情報として記憶部に記憶する記憶ステップをさらに備え、
 前記判断ステップでは、前記特定ステップで事象を特定した場合、前記特定ステップで特定した事象に関連する履歴情報を前記記憶部から抽出し、抽出した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
 付記11に記載の監視方法。
   (付記13)
 前記判断ステップでは、前記記憶部から抽出した履歴情報を圧縮し、圧縮した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
 付記12に記載の監視方法。
   (付記14)
 前記事象は、少なくとも第1の事象及び第2の事象を含み、
 前記第1の事象の前記検出条件は、第1の期間に係る検出条件であり、
 前記第2の事象の前記検出条件は、前記第1の期間とは異なる第2の期間に係る検出条件である、
 付記12又は13に記載の監視方法。
   (付記15)
 前記特定ステップで特定した事象を、前記判断ステップで異常と判断した場合、異常が発生したことを表示部に表示する報知ステップをさらに含む、
 付記12から14のいずれか1項に記載の監視方法。
   (付記16)
 前記報知ステップでは、前記特定ステップで特定した事象の種別、発生時刻、発生位置、及び異常の該否を、前記表示部に表示する、
 付記15に記載の監視方法。
   (付記17)
 前記報知ステップでは、前記特定ステップで所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定ステップで特定した事象が発生したときの振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの少なくとも1つの変化を示すグラフを、前記表示部に表示する、
 付記15に記載の監視方法。
   (付記18)
 前記報知ステップでは、前記特定ステップで所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定ステップで特定した事象が発生したときの振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの2つ以上の変化を示すグラフを、前記表示部に表示する、
 付記15に記載の監視方法。
   (付記19)
 前記報知ステップでは、前記特定ステップで所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定ステップで特定した事象の単位期間毎の発生回数を示すグラフを、前記表示部に表示する、
 付記15に記載の監視方法。
   (付記20)
 前記報知ステップでは、前記特定ステップで所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定ステップで特定した事象の発生位置の履歴を、マップに重畳して、前記表示部に表示する、
 付記15に記載の監視方法。
   (付記21)
 コンピュータに、
 センシング用光ファイバから光信号を受信する受信手順と、
 前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定手順と、
 前記特定手順で特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得手順と、
 前記検出条件を満たす場合、前記特定手順で特定した事象は異常であると判断する判断手順と、
 を実行させるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
   (付記22)
 前記プログラムは、前記コンピュータに、前記特定手順で特定した事象の種別、発生時刻、発生位置、振動内容、及び異常の該否を少なくとも含む情報を履歴情報として記憶部に記憶する記憶手順をさらに実行させ、
 前記判断手順では、前記特定手順で事象を特定した場合、前記特定手順で特定した事象に関連する履歴情報を前記記憶部から抽出し、抽出した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
 付記21に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
   (付記23)
 前記判断手順では、前記記憶部から抽出した履歴情報を圧縮し、圧縮した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
 付記22に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
   (付記24)
 前記事象は、少なくとも第1の事象及び第2の事象を含み、
 前記第1の事象の前記検出条件は、第1の期間に係る検出条件であり、
 前記第2の事象の前記検出条件は、前記第1の期間とは異なる第2の期間に係る検出条件である、
 付記22又は23に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
   (付記25)
 前記プログラムは、前記コンピュータに、前記特定手順で特定した事象を、前記判断手順で異常と判断した場合、異常が発生したことを表示部に表示する報知手順をさらに実行させる、
 付記22から24のいずれか1項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
   (付記26)
 前記報知手順では、前記特定手順で特定した事象の種別、発生時刻、発生位置、及び異常の該否を、前記表示部に表示する、
 付記25に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
   (付記27)
 前記報知手順では、前記特定手順で所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定手順で特定した事象が発生したときの振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの少なくとも1つの変化を示すグラフを、前記表示部に表示する、
 付記25に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
   (付記28)
 前記報知手順では、前記特定手順で所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定手順で特定した事象が発生したときの振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの2つ以上の変化を示すグラフを、前記表示部に表示する、
 付記25に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
   (付記29)
 前記報知手順では、前記特定手順で所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定手順で特定した事象の単位期間毎の発生回数を示すグラフを、前記表示部に表示する、
 付記25に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
   (付記30)
 前記報知手順では、前記特定手順で所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定手順で特定した事象の発生位置の履歴を、マップに重畳して、前記表示部に表示する、
 付記25に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
 10 光ファイバ
 20 光ファイバセンシング機器
 21 受信部
 22 特定部
 23 取得部
 24 判断部
 25 記憶部
 26 報知部
 30 表示部
 40 コンピュータ
 401 プロセッサ
 402 メモリ
 403 ストレージ
 404 入出力インタフェース
 4041 表示装置
 4042 入力装置
 4043 音出力装置
 405 通信インタフェース
 F フェンス
 P 事象の発生位置の履歴

Claims (15)

  1.  センシング用光ファイバから光信号を受信する受信部と、
     前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定部と、
     前記特定部が特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得部と、
     前記検出条件を満たす場合、前記特定部が特定した事象は異常であると判断する判断部と、を備える、
     光ファイバセンシングシステム。
  2.  前記特定部が特定した事象の種別、発生時刻、発生位置、振動内容、及び異常の該否を少なくとも含む情報を履歴情報として記憶する記憶部をさらに備え、
     前記判断部は、前記特定部が事象を特定した場合、前記特定部が特定した事象に関連する履歴情報を前記記憶部から抽出し、抽出した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
     請求項1に記載の光ファイバセンシングシステム。
  3.  前記判断部は、前記記憶部から抽出した履歴情報を圧縮し、圧縮した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
     請求項2に記載の光ファイバセンシングシステム。
  4.  前記事象は、少なくとも第1の事象及び第2の事象を含み、
     前記第1の事象の前記検出条件は、第1の期間に係る検出条件であり、
     前記第2の事象の前記検出条件は、前記第1の期間とは異なる第2の期間に係る検出条件である、
     請求項2又は3に記載の光ファイバセンシングシステム。
  5.  表示部と、
     前記特定部が特定した事象を、前記判断部が異常と判断した場合、異常が発生したことを前記表示部に表示する報知部と、をさらに備える、
     請求項2から4のいずれか1項に記載の光ファイバセンシングシステム。
  6.  前記報知部は、前記特定部が所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定部が特定した事象が発生したときの振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの少なくとも1つの変化を示すグラフを、前記表示部に表示する、
     請求項5に記載の光ファイバセンシングシステム。
  7.  光ファイバセンシングシステムによる監視方法であって、
     センシング用光ファイバから光信号を受信する受信ステップと、
     前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定ステップと、
     前記特定ステップで特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得ステップと、
     前記検出条件を満たす場合、前記特定ステップで特定した事象は異常であると判断する判断ステップと、を含む、
     監視方法。
  8.  前記特定ステップで特定した事象の種別、発生時刻、発生位置、振動内容、及び異常の該否を少なくとも含む情報を履歴情報として記憶部に記憶する記憶ステップをさらに備え、
     前記判断ステップでは、前記特定ステップで事象を特定した場合、前記特定ステップで特定した事象に関連する履歴情報を前記記憶部から抽出し、抽出した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
     請求項7に記載の監視方法。
  9.  前記判断ステップでは、前記記憶部から抽出した履歴情報を圧縮し、圧縮した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
     請求項8に記載の監視方法。
  10.  前記事象は、少なくとも第1の事象及び第2の事象を含み、
     前記第1の事象の前記検出条件は、第1の期間に係る検出条件であり、
     前記第2の事象の前記検出条件は、前記第1の期間とは異なる第2の期間に係る検出条件である、
     請求項8又は9に記載の監視方法。
  11.  前記特定ステップで特定した事象を、前記判断ステップで異常と判断した場合、異常が発生したことを表示部に表示する報知ステップをさらに含む、
     請求項8から10のいずれか1項に記載の監視方法。
  12.  前記報知ステップでは、前記特定ステップで所定期間にわたって同じ事象を特定した場合、前記特定ステップで特定した事象が発生したときの振動強度の最大値、最小値、平均値、及び中央値のうちの少なくとも1つの変化を示すグラフを、前記表示部に表示する、
     請求項11に記載の監視方法。
  13.  コンピュータに、
     センシング用光ファイバから光信号を受信する受信手順と、
     前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、事象の発生及び発生した事象の種別を特定する特定手順と、
     前記特定手順で特定した事象の種別に応じた期間に関する検出条件を取得する取得手順と、
     前記検出条件を満たす場合、前記特定手順で特定した事象は異常であると判断する判断手順と、
     を実行させるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
  14.  前記特定手順で特定した事象の種別、発生時刻、発生位置、振動内容、及び異常の該否を少なくとも含む情報を履歴情報として記憶部に記憶する記憶手順をさらに備え、
     前記判断手順では、前記特定手順で事象を特定した場合、前記特定手順で特定した事象に関連する履歴情報を前記記憶部から抽出し、抽出した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
     請求項13に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  15.  前記判断手順では、前記記憶部から抽出した履歴情報を圧縮し、圧縮した履歴情報に基づいて、前記検出条件を満たすか否かを判断する、
     請求項14に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006208061A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Comsec:Kk 侵入検知センサー
JP2006209575A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 侵入者検知機能付きフェンス
JP2012118004A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Hitachi Cable Ltd 光ファイバセンサ式侵入検知方法及び光ファイバ式侵入検知センサ
KR20160052993A (ko) * 2014-10-30 2016-05-13 주식회사 에스엔디테크 침입 방지용 울타리 및 그 제어 방법
JP2016152525A (ja) * 2015-02-18 2016-08-22 株式会社日立国際電気 監視システム
JP2017134674A (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 日本ドライケミカル株式会社 火災、侵入、漏水等の検知および報知システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006208061A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Comsec:Kk 侵入検知センサー
JP2006209575A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 侵入者検知機能付きフェンス
JP2012118004A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Hitachi Cable Ltd 光ファイバセンサ式侵入検知方法及び光ファイバ式侵入検知センサ
KR20160052993A (ko) * 2014-10-30 2016-05-13 주식회사 에스엔디테크 침입 방지용 울타리 및 그 제어 방법
JP2016152525A (ja) * 2015-02-18 2016-08-22 株式会社日立国際電気 監視システム
JP2017134674A (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 日本ドライケミカル株式会社 火災、侵入、漏水等の検知および報知システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WELLBROCK ET AL.: "First Field Trial of Sensing Vehicle Speed Density, and Road Conditions by using Fiber Carrying High Speed Data", CFC, 25 April 2019 (2019-04-25), pages 1 - 3, XP033540104, [retrieved on 20191130] *

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