JP2000292216A - Optical fiber sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、不安定地層や変位
の可能性のある岩石等である監視対象物の、監視基準側
である安定地盤に対する変位を観測する光ファイバセン
サに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber sensor for observing the displacement of an object to be monitored, such as an unstable stratum or a rock having a possibility of displacement, with respect to a stable ground on a monitoring reference side.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、岩盤崩落や地滑りや落石等の防
災対策としては、担当職員による日常、非常時の点検、
巡視によっていることが一般的である。この点検、巡視
は、地盤斜面や崖等の亀裂の発生や、岩盤や特定の岩石
の変位等である、災害の予兆現象の有無を監視すること
を目的とする。2. Description of the Related Art For example, disaster prevention measures such as rock fall, landslides and rock fall include daily and emergency inspections by staff in charge.
It is common to have a patrol. The purpose of this inspection and patrol is to monitor the presence or absence of signs of disaster, such as the occurrence of cracks on the ground slope or cliffs, or the displacement of rock or specific rock.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような点検、巡視による監視では、 広範な監視領域全体の常時監視が困難であり、現場移
動による対応の遅れを生じる可能性がある、 悪天候や夜間等の状況下では、点検、巡視自体が困難
であり、点検、巡視作業自体に危険が伴う、 地震等の広域災害時には、点検、巡視を行うべき危険
箇所が多数発生するにも関わらず、人員の確保が困難と
なり、迅速な情報収集ができない、 危険箇所への立ち入り自体が出来ず、点検、巡視が不
可能な場合があるといった問題がある。 また、近年では、光ファイバを利用した各種センシング
技術が開発、実用化され、様々な用途に応用されつつあ
り、これを監視領域内の岩盤や岩石等の常時監視に応用
することが期待されている。しかし、自然の土砂や岩盤
の変位、歪み等を効率的に計測できる適切な光ファイバ
センサはこれまでに無く、その開発が求められていた。However, in the above-described inspection and patrol monitoring, it is difficult to constantly monitor the entire wide monitoring area, and there is a possibility that a response may be delayed due to on-site movement. Inspections and patrols themselves are difficult under nighttime conditions, and the inspections and patrols themselves are dangerous.In the event of a wide-area disaster such as an earthquake, there are many dangerous spots that need to be inspected and patroled. There are problems that it is difficult to secure personnel, it is not possible to collect information promptly, it is not possible to enter dangerous places itself, and inspection and patrol are impossible. In recent years, various sensing technologies using optical fibers have been developed and put into practical use, and are being applied to various applications. It is expected that this technology will be applied to constant monitoring of rocks and rocks in the monitoring area. I have. However, there has never been a suitable optical fiber sensor capable of efficiently measuring the displacement, strain, and the like of natural soil and rock, and its development has been demanded.
【0004】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、土砂や岩盤の変位、歪み等を効率的に計測でき、
岩盤崩落や斜面崩壊等の危険箇所を常時監視して災害の
予兆現象を迅速に把握でき、防災に役立てることができ
る光ファイバセンサを提供することを目的とするもので
ある。[0004] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can efficiently measure displacement, strain, and the like of earth and sand and rock mass.
It is an object of the present invention to provide an optical fiber sensor capable of constantly monitoring a danger point such as a bedrock collapse or a slope failure to quickly recognize a sign of a disaster and utilizing it for disaster prevention.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
崩壊の可能性のある不安定地層や変位の可能性のある岩
石等である監視対象物の、監視基準側である安定地盤に
対する変位を観測する光ファイバセンサであって、前記
監視対象物に一体変位可能として取り付けた光ファイバ
に、安定地盤側の光ファイバを光コネクタを介して着脱
可能に接続することで、安定地盤側の光ファイバを介し
て監視対象物側の光ファイバと光パルス試験器とを接続
し、安定地盤側光ファイバの監視対象物側光ファイバに
対して接続される先端近傍を、固定手段によって前記安
定地盤側に固定したことを特徴とする光ファイバセンサ
を前記課題の解決手段とした。この発明によれば、不安
定地層(すなわち、地滑りが発生しやすい地層)や変位
の可能性のある岩石等(すなわち、例えば、動きやすく
落下可能性のある一塊の岩石や岩盤)である監視対象物
の、監視基準側である安定地盤(すなわち、動きにく
く、地滑りや、部分的な崩壊、落下等が発生しにくい安
定な地層や、安定岩盤)に対する変位によって、監視対
象物側の光ファイバと安定地盤側の光ファイバとの間を
接続していた光コネクタが切り離されるようになってい
る。この時、光パルス試験器から光ファイバへの入射光
の戻り光(例えばレイリー散乱光の後方散乱光等)の観
測結果から、光コネクタが切り離されたことを把握で
き、これにより、現場から離れた所からでも、監視対象
物の変位を安全に監視できる。According to the first aspect of the present invention,
An optical fiber sensor for observing a displacement of a monitoring target such as an unstable stratum having a possibility of collapse or a rock having a possibility of displacement with respect to a stable ground serving as a monitoring reference side, wherein the sensor is integrated with the monitoring target. The optical fiber on the object to be monitored and the optical pulse tester are connected via the optical fiber on the stable ground side by detachably connecting the optical fiber on the stable ground side to the optical fiber attached as displaceable via the optical connector. And an optical fiber sensor, wherein the vicinity of the tip of the stable ground side optical fiber connected to the monitored object side optical fiber is fixed to the stable ground side by fixing means. Means. According to the present invention, the monitoring target is an unstable stratum (that is, a stratum in which landslides are likely to occur), a rock that may be displaced, or the like (that is, a block of rock or rock that is easy to move and may fall). Due to the displacement of the object with respect to the stable ground on the monitoring reference side (that is, the stable rock or hard rock where it is difficult to move, landslide, partial collapse, falling etc. does not occur), the optical fiber on the monitored object side The optical connector connecting the optical fiber on the stable ground side is disconnected. At this time, from the observation result of the return light of the incident light from the optical pulse tester to the optical fiber (for example, the backscattered light of Rayleigh scattered light, etc.), it can be grasped that the optical connector has been disconnected. The displacement of the object to be monitored can be safely monitored from any place.
【0006】周知の通り、光ファイバに光を入射する
と、当該光ファイバの断線箇所やコネクタ接続箇所での
反射光や、光ファイバの密度等の微妙な変化による光の
散乱(レイリー散乱)によって生じた後方散乱光が光フ
ァイバの入射端に戻ってくることが知られており、光パ
ルス試験器(いわゆるOTDR)から光ファイバへ試験
光を入射してから戻り光を受光するまでの時間(以下、
「戻り時間」)を計測することで、断線位置(光パルス
試験器からの距離)を把握できる。監視対象物側の光フ
ァイバと安定地盤側の光ファイバとが光コネクタによっ
て接続されている状態では、光パルス試験器によって観
測される断線位置は、前記光コネクタから監視対象物側
へ延びる光ファイバ先端(終端)であり、光パルス試験
器から前記光ファイバ先端に至る光ファイバの全長にわ
たって生じるレイリー散乱光の後方散乱光や、光ファイ
バ終端にて生じる反射光等の戻り光が観測される。しか
し、監視対象物側、安定地盤側の両光ファイバ間の光コ
ネクタによる接続が解除されると、監視対象物側の光フ
ァイバからの戻り光が観測されなくなることから、これ
により、光パルス試験器での戻り光の観測結果から、光
ファイバ同士のコネクタ接続が解除されたことを把握で
きる。As is well known, when light is incident on an optical fiber, it is caused by light reflected at a broken portion of the optical fiber or a connector connecting portion, or light scattering (Rayleigh scattering) due to a subtle change in the density of the optical fiber or the like. It is known that the backscattered light returns to the input end of the optical fiber, and the time from when the test light enters the optical fiber from the optical pulse tester (OTDR) to when the return light is received (hereinafter, referred to as “OTDR”). ,
By measuring the “return time”, the disconnection position (distance from the optical pulse tester) can be grasped. In a state where the optical fiber on the monitored object side and the optical fiber on the stable ground side are connected by an optical connector, the disconnection position observed by the optical pulse tester is an optical fiber extending from the optical connector to the monitored object side. Return light such as backscattered light of Rayleigh scattered light generated over the entire length of the optical fiber from the optical pulse tester to the end of the optical fiber and reflected light generated at the end of the optical fiber. However, if the connection between the optical fibers on the monitored object side and the stable ground side by the optical connector is released, the return light from the optical fiber on the monitored object side will not be observed. From the result of the observation of the return light by the device, it can be understood that the connector connection between the optical fibers has been released.
【0007】請求項2記載の発明は、崩壊の可能性のあ
る不安定地層や変位の可能性のある岩石等である監視対
象物の、監視基準側である安定地盤に対する変位を観測
する光ファイバセンサであって、前記監視対象物と前記
安定地盤との間に配置したセンサユニットに、前記安定
地盤側に連結されたユニット本体と、前記監視対象物側
に一体変位可能に取り付けられ且つ前記ユニット本体に
対して相対変位可能になっている可動部材と、当該セン
サユニット内に余長を確保して収納された光ファイバが
配線される複数の光ファイバ配線部と、前記可動部材と
連動して駆動されることにより前記複数の光ファイバ配
線部を順次移動して、前記光ファイバを当該光ファイバ
に接続された光パルス試験器から遠い箇所から順に破断
させる破断手段とを備えることを特徴とする光ファイバ
センサを前記課題の解決手段とした。この発明によれ
ば、不安定地層(すなわち、地滑りが発生しやすい地
層)や変位の可能性のある岩石等(すなわち、例えば、
動きやすく落下可能性のある一塊の岩石や岩盤)である
監視対象物の、監視基準側である安定地盤(すなわち、
動きにくく、地滑りや、部分的な崩壊、落下等が発生し
にくい安定な地層や、安定岩盤)に対する変位によっ
て、可動部材が変位し、これと連動して変位した破断手
段が、複数の光ファイバ配線部を順次移動しつつ、各光
ファイバ配線部に配線されている光ファイバを光パルス
試験器(いわゆるOTDR)から遠い箇所から順に破断
させていく。この時、光パルス試験器では、切断箇所か
ら先の光ファイバからの戻り光(後方散乱光。光ファイ
バ先端からの反射光や光ファイバ内で生じるレイリー散
乱光)が観測されなくなることから、断線位置(破断箇
所)の変化を把握でき、これにより、現場から離れた所
からでも、監視対象物の変位を検出できる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical fiber for observing a displacement of an object to be monitored, such as an unstable stratum having a possibility of collapse or a rock having a possibility of displacement, with respect to a stable ground which is a monitoring reference side. A sensor unit disposed between the monitored object and the stable ground, a unit body connected to the stable ground side, and a unit attached to the monitored object side so as to be integrally displaceable; and A movable member that is relatively displaceable with respect to the main body, a plurality of optical fiber wiring portions in which optical fibers housed with an extra length secured in the sensor unit are wired, and in cooperation with the movable member. Breaking means for sequentially moving the plurality of optical fiber wiring parts by being driven, and breaking the optical fiber in order from a location far from an optical pulse tester connected to the optical fiber. An optical fiber sensor, characterized in that it comprises the a solution of the above problems. According to the present invention, an unstable stratum (that is, a stratum in which landslides are likely to occur), a rock having a possibility of displacement, or the like (that is, for example,
The surveillance target, which is a block of rock or rock that is easy to move and may fall,
The movable member is displaced by displacement against a stable stratum or stable rock that is difficult to move and is less likely to cause landslide, partial collapse, drop, etc. While sequentially moving the wiring sections, the optical fibers wired in each optical fiber wiring section are sequentially broken from a location far from an optical pulse tester (a so-called OTDR). At this time, the optical pulse tester does not observe return light (backscattered light; reflected light from the tip of the optical fiber or Rayleigh scattered light generated in the optical fiber) from the optical fiber ahead of the cut point. The change of the position (break point) can be grasped, whereby the displacement of the monitored object can be detected even from a place remote from the site.
【0008】破断手段による光ファイバの破断が、光フ
ァイバの光パルス試験器から遠い箇所から順になされ、
監視対象物の変位量の増大に伴って、光ファイバの破断
箇所が光パルス試験器側へ移動すると、光パルス試験器
では戻り時間の長い戻り光が順次観測されなくなること
から、破断箇所の移動を把握できる。これにより、光パ
ルス試験器での戻り光の観測結果から、監視対象物の変
位量の変化をリアルタイムで観測することが可能であ
る。The breaking of the optical fiber by the breaking means is performed in order from a position far from the optical pulse tester of the optical fiber,
When the break point of the optical fiber moves toward the optical pulse tester with an increase in the displacement of the monitored object, the optical pulse tester stops sequentially observing the return light with a long return time. Can understand. Thereby, it is possible to observe the change of the displacement amount of the monitoring target in real time from the observation result of the return light by the optical pulse tester.
【0009】ところで、光ファイバの長手方向の歪み量
の連続的な分布を高精度に観測する方法として、非線形
現象の一つであるブリルアン散乱光の周波数シフト量が
光ファイバの歪みに依存することを利用した手法が開発
されている。すなわち、歪みが与えられた光ファイバに
試験光を入射した時に生じる後方散乱光の一つであるブ
リルアン散乱光の波長は、光ファイバに入射した試験光
の波長からずれており、この周波数シフト量から、光フ
ァイバの歪み量を把握することができる。また、試験光
の入射後、ブリルアン散乱光が受光、観測されるまでの
時間により、光ファイバの歪み発生位置の概略を把握す
ることができる。As a method for observing the continuous distribution of the amount of strain in the longitudinal direction of an optical fiber with high accuracy, the frequency shift of Brillouin scattered light, which is one of nonlinear phenomena, depends on the strain of the optical fiber. Have been developed. That is, the wavelength of the Brillouin scattered light, which is one of the backscattered light generated when the test light enters the strained optical fiber, deviates from the wavelength of the test light incident on the optical fiber. Thus, the amount of distortion of the optical fiber can be grasped. Further, the outline of the strain occurrence position of the optical fiber can be ascertained by the time from the entrance of the test light until the Brillouin scattered light is received and observed.
【0010】請求項3記載の発明は、ブリルアン散乱光
を受光、観測することで、監視領域に存在する崩壊の可
能性のある不安定地層や変位の可能性のある岩石等であ
る監視対象物の、監視基準側である安定地盤に対する変
位を観測する光ファイバセンサであって、前記監視領域
と前記安定地盤との境界に沿って、光パルス試験器と接
続された光ファイバを延在配置し、この光ファイバの長
手方向の互いに離間された複数箇所を光ファイバ引留部
材により前記安定地盤側に引き留め、隣り合う光ファイ
バ引留部材間の光ファイバを、前記監視対象物に一体変
位可能に連結したことを特徴とする光ファイバセンサを
前記課題の解決手段とした。この発明によれば、監視領
域に存在する不安定地層(すなわち、地滑りが発生しや
すい地層)や変位の可能性のある岩石等(すなわち、例
えば、動きやすく落下可能性のある一塊の岩石や岩盤)
である監視対象物の安定地盤に対する変位によって、光
ファイバ引留部材間の光ファイバに張力が作用し、光フ
ァイバに伸び歪みが印加されると、光パルス試験器(い
わゆるBOTDR)から前記光ファイバへ入射された試
験光が前記伸び歪み発生箇所にて散乱されたブリルアン
散乱光の後方散乱光が光パルス試験器に戻ってくる。こ
のブリルアン散乱光の後方散乱光の光パルス試験器への
戻り時間を計測することで、前記伸び歪みを生じた箇所
を把握できる。また、光パルス試験器にて観測されたブ
リルアン散乱光の周波数シフト量から、光ファイバの歪
み量を計測することで、監視対象物の変位量を把握する
こともできる。この光ファイバセンサでは、監視領域に
布設した光ファイバの適宜箇所を監視対象物と連結し
て、監視対象物の変位によって光ファイバに伸び歪みが
与えられるようにしておくだけで設置できるので、施工
が簡単である。しかも、光ファイバは監視領域と安定地
盤との境界に沿って布設されるので、監視領域が広範で
あっても前記境界の全長にわたって光ファイバセンサを
設置することが容易であり、監視領域全体について変位
を監視できる。なお、監視基準側の安定地盤としては、
動きにくく、地滑りや、部分的な崩壊、落下等が発生し
にくい安定な地層や、安定岩盤に限定されず、監視対象
物に比べて相対的に地滑りや、部分的な崩壊、落下等が
発生しにくい地層や岩盤であれば良い。According to a third aspect of the present invention, an object to be monitored is an unstable stratum which is likely to collapse or a rock which is likely to displace existing in a monitoring area by receiving and observing Brillouin scattered light. An optical fiber sensor for observing displacement with respect to a stable ground that is a monitoring reference side, wherein an optical fiber connected to an optical pulse tester is extended along a boundary between the monitoring area and the stable ground. A plurality of longitudinally separated portions of the optical fiber were retained on the stable ground side by an optical fiber retaining member, and the optical fibers between adjacent optical fiber retaining members were connected to the monitored object so as to be integrally displaceable. An optical fiber sensor characterized by the above feature is provided as a means for solving the above problem. According to the present invention, an unstable stratum (that is, a stratum in which landslides are likely to occur) or a rock or the like that is likely to be displaced (that is, for example, a block of rock or rock that is easy to move and may fall) is present in the monitoring area. )
When the object to be monitored is displaced from the stable ground with respect to the stable ground, tension acts on the optical fiber between the optical fiber retaining members, and when elongation strain is applied to the optical fiber, an optical pulse tester (a so-called BOTDR) transmits the optical fiber to the optical fiber. The back scattered light of the Brillouin scattered light in which the incident test light is scattered at the elongational strain occurrence location returns to the optical pulse tester. By measuring the return time of the backscattered Brillouin light to the optical pulse tester, it is possible to grasp the location where the elongation distortion has occurred. Further, by measuring the amount of distortion of the optical fiber from the amount of frequency shift of the Brillouin scattered light observed by the optical pulse tester, the amount of displacement of the monitored object can be grasped. This optical fiber sensor can be installed simply by connecting an appropriate part of the optical fiber laid in the monitoring area to the object to be monitored and allowing the optical fiber to be stretched and distorted by the displacement of the object to be monitored. Is easy. Moreover, since the optical fiber is laid along the boundary between the monitoring area and the stable ground, even if the monitoring area is wide, it is easy to install the optical fiber sensor over the entire length of the boundary, and the entire monitoring area can be installed. Displacement can be monitored. In addition, as the stable ground on the monitoring standard side,
It is not limited to stable geological formations and stable rocks that are difficult to move and hard to cause landslides, partial collapses, falls, etc., and landslides, partial collapses, falls, etc. occur relatively compared to monitored objects Any stratum or rock that is difficult to do is fine.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下本発明の光ファイバセンサの
実施の形態を、図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the optical fiber sensor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0012】(第1実施例)まず、本発明の第1実施例
を図1および図2を参照して説明する。この実施例で
は、地山1の斜面2における地滑りや落石等の監視シス
テムへの適用例を説明する。(First Embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an example of application to a monitoring system for landslides, falling rocks, and the like on a slope 2 of a ground 1 will be described.
【0013】図1および図2において、この光ファイバ
センサ4は、斜面2に露出した監視対象物5(崩落可能
性のある岩石、岩盤)に余長を確保して取り付けた光フ
ァイバ6(光ケーブル等)に、地滑り等の可能性の少な
い監視基準側である安定地盤7(安定岩盤)側の光ファ
イバ8(光ケーブル)を光コネクタ9a、9bを介して
着脱可能に接続することで、安定地盤7側の光ファイバ
8を介して監視対象物5側の光ファイバ6と光パルス試
験器10(OTDR)とを接続して構成されている。監
視対象物5側の光ファイバ6は、斜面2に露出する監視
対象物5である岩石に取り付けたセンサユニット11に
余長を湾曲収納し、このセンサユニット11から引き出
された先端の光コネクタ9aを、安定地盤7である安定
岩盤側の光ファイバ8先端と着脱可能にコネクタ接続す
る。センサユニット11では、具体的には、例えば、監
視対象物5である岩石に取り付けたリール11aに光フ
ァイバ6の余長を巻付け吸収する。センサユニット11
では、図示しないカバーによって、光ファイバ6を防水
性を確保して収納する。また、光コネクタ9a、9b
も、カバー等によって防水性を確保しておく。In FIG. 1 and FIG. 2, an optical fiber sensor 4 includes an optical fiber 6 (optical cable) attached to a monitoring object 5 (rock or rock which has a possibility of collapse) exposed on the slope 2 with an extra length secured. And the like, the optical fiber 8 (optical cable) on the stable ground 7 (stable rock) side, which is the monitoring reference side with less possibility of landslide, is detachably connected via the optical connectors 9a and 9b, thereby providing stable ground. The optical fiber 6 on the monitoring target 5 side and the optical pulse tester 10 (OTDR) are connected via the optical fiber 8 on the 7 side. The surplus length of the optical fiber 6 on the side of the monitoring target 5 is stored in a sensor unit 11 attached to a rock, which is the monitoring target 5 exposed on the slope 2, and the optical connector 9a at the tip pulled out from the sensor unit 11 is stored. Is detachably connected to the tip of the optical fiber 8 on the stable rock side, which is the stable ground 7. In the sensor unit 11, specifically, for example, the extra length of the optical fiber 6 is wound around a reel 11 a attached to a rock as the monitoring target object 5 and absorbed. Sensor unit 11
Then, the optical fiber 6 is stored with a cover (not shown) while ensuring waterproofness. Also, the optical connectors 9a, 9b
Also, waterproofness is secured by a cover or the like.
【0014】安定地盤7側の光ファイバ8は、監視対象
物5側の光ファイバ6とコネクタ接続される先端(光コ
ネクタ9b)近傍が、固定手段12(アンカー)によっ
て、監視対象物5近傍の前記安定地盤7側の安定岩盤に
固定されている。監視対象物5側の光ファイバ6は、セ
ンサユニット11から引出不可能に引き留めておき、こ
のセンサユニット11と固定手段12との間では、光コ
ネクタ9a、9bによって接続された光ファイバ6、8
を直線状に緊張させておく。The optical fiber 8 on the stable ground 7 side is in the vicinity of the tip (optical connector 9b) connected to the optical fiber 6 on the monitored object 5 side by a connector, and is fixed in the vicinity of the monitored object 5 by fixing means 12 (anchor). It is fixed to the stable rock on the stable ground 7 side. The optical fiber 6 on the side of the monitoring target 5 is retained so as not to be pulled out from the sensor unit 11, and between the sensor unit 11 and the fixing means 12, the optical fibers 6, 8 connected by optical connectors 9a, 9b.
Is kept in a straight line.
【0015】図1において、安定地盤7側の光ファイバ
8は、安定地盤7側に配置された光成端箱13を介し
て、光パルス試験器10側の光ファイバ14(光ケーブ
ル)と接続されている。この光ファイバ8の余長8a
は、光成端箱13内あるいは光成端箱13と固定手段1
2との間にて、湾曲吸収される。なお、光成端箱13で
は、内蔵した光カプラを介して、光パルス試験器10側
の光ファイバ14を、複数本の光ファイバ8と光スプリ
ッタにより分岐接続しても良い。また、光成端箱13で
は、光パルス試験器10側の光ケーブル14から引き出
した複数本の光ファイバを、光カプラを介さずに、複数
本の光ファイバ8と直接接続しても良い。In FIG. 1, an optical fiber 8 on the stable ground 7 side is connected to an optical fiber 14 (optical cable) on the optical pulse tester 10 via an optical termination box 13 arranged on the stable ground 7 side. ing. Extra length 8a of this optical fiber 8
Is located inside the optical termination box 13 or with the optical termination box 13
Between the two, the curve is absorbed. In the optical termination box 13, the optical fiber 14 on the optical pulse tester 10 side may be branched and connected to a plurality of optical fibers 8 by an optical splitter via a built-in optical coupler. In the optical termination box 13, a plurality of optical fibers drawn from the optical cable 14 on the optical pulse tester 10 side may be directly connected to a plurality of optical fibers 8 without using an optical coupler.
【0016】光パルス試験器10は、光ファイバ14を
介して光ファイバ6、8へ試験光を入射し、その戻り光
を受光、観測することで、光ファイバ6の断線位置を随
時監視する。監視対象物5側の光ファイバ6と安定地盤
側7の光ファイバ8とが光コネクタ9a、9bによって
接続されている状態では、光パルス試験器10によって
観測される断線位置は、前記光コネクタ9a、9bから
監視対象物5側へ延びる光ファイバ6先端(終端)であ
る。光パルス試験器10からの入射光の戻り光(レイリ
ー散乱光の後方散乱光等)の戻り時間(試験光入射から
戻り光の受光までの経過時間)が、光ファイバセンサ4
の設置当初から変化しなければ、光パルス試験器10か
ら光ファイバ6終端までの光線路の長さ(光パルス試験
器10からの距離)に変化が無く、光線路の途中に断線
は生じていない。しかし、光パルス試験器10にて観測
される戻り光の戻り時間が、本来の光ファイバ6終端か
らの戻り光の戻り時間よりも短ければ、光パルス試験器
10から光ファイバ6終端までの光線路の途中に断線が
存在することとなる。この断線は、監視対象物5の移動
による光コネクタ9a、9b間の接続解除の他、光成端
箱13内での光ファイバ同士の接続不良、人為的あるい
は自然災害等による光ファイバ8、14の切断(例え
ば、土木工事や落石等による光ファイバ8、14の切
断)等によっても発生する。光パルス試験器10での戻
り光の観測によって、光ファイバセンサ4の光線路全体
の故障の有無をも随時監視でき、しかも、光線路の断線
位置は、戻り光の戻り時間から特定できるから、復旧作
業を迅速に行うことができる。The optical pulse tester 10 inputs test light to the optical fibers 6 and 8 via the optical fiber 14 and receives and observes the return light to monitor the disconnection position of the optical fiber 6 as needed. In a state where the optical fiber 6 on the monitoring object 5 side and the optical fiber 8 on the stable ground side 7 are connected by the optical connectors 9a and 9b, the disconnection position observed by the optical pulse tester 10 is determined by the optical connector 9a. , 9b extending toward the monitored object 5 side. The return time (elapsed time from the entrance of the test light to the reception of the return light) of the return light of the incident light (such as the backscattered light of Rayleigh scattered light) from the optical pulse tester 10 is determined by the optical fiber sensor 4.
If there is no change from the beginning of installation, the length of the optical line from the optical pulse tester 10 to the end of the optical fiber 6 (the distance from the optical pulse tester 10) does not change, and a break occurs in the optical line. Absent. However, if the return time of the return light observed by the optical pulse tester 10 is shorter than the return time of the return light from the end of the optical fiber 6, the light from the optical pulse tester 10 to the end of the optical fiber 6 There will be a break in the middle of the road. This disconnection can be caused by the disconnection of the optical connectors 9a and 9b due to the movement of the monitoring object 5, the poor connection between the optical fibers in the optical termination box 13, and the optical fibers 8 and 14 caused by an artificial or natural disaster. (For example, cutting of the optical fibers 8 and 14 due to civil engineering work or falling rocks). By observing the return light in the optical pulse tester 10, the presence or absence of a failure in the entire optical line of the optical fiber sensor 4 can be monitored at any time, and the disconnection position of the optical line can be specified from the return time of the return light. Recovery work can be performed quickly.
【0017】監視対象物5が下方へ変位すると、監視対
象物5側の光ファイバ6が当該監視対象物7と一体的に
下方へ変位し、その引張力の作用によって、両光ファイ
バ6、8間を接続していた光コネクタ9a、9bが切り
離される。この時、光パルス試験器10では、強いフレ
ネル反射が観測され、監視対象物側光ファイバ6からの
戻り光が観測されなくなり、安定地盤側光ファイバ8の
監視対象物側光ファイバ6に対してコネクタ接続される
先端(光ファイバ8終端)が断線位置として観測される
ことで、光ファイバ6、8同士のコネクタ接続が解除さ
れたことを把握できる。これにより、現場から離れた所
からでも、監視対象物5の変位(下方への傾斜等)を監
視でき、監視対象物5としての岩石の落下や岩盤の崩落
等の予兆現象を把握することで、防災に役立てることが
できる。When the monitored object 5 is displaced downward, the optical fiber 6 on the monitored object 5 side is displaced downward integrally with the monitored object 7, and the two optical fibers 6, 8 are moved by the action of the tensile force. The optical connectors 9a and 9b connecting between them are disconnected. At this time, in the optical pulse tester 10, strong Fresnel reflection is observed, return light from the monitored object side optical fiber 6 is not observed, and the monitored object side optical fiber 6 of the stable ground side optical fiber 8 is not observed. By observing the leading end (the end of the optical fiber 8) connected to the connector as the disconnection position, it can be grasped that the connector connection between the optical fibers 6, 8 has been released. As a result, the displacement (eg, downward inclination) of the monitoring target 5 can be monitored even from a place remote from the site, and the predictive phenomena such as the falling of the rock as the monitoring target 5 and the collapse of the bedrock can be grasped. , Can be used for disaster prevention.
【0018】この光ファイバセンサ4によれば、特定の
監視対象物5に対して光ファイバ6を一体変位可能に設
けることで構成される構造であるので、監視対象物5と
して特に落下の危険性の高い特定の岩石や崩落の危険性
の高い岩盤等を個別に監視できる。また、監視対象物5
から離れた遠隔地から、監視対象物5の変位を監視で
き、人が監視対象物5に近付いて直接、点検、巡視する
ことに比べて、安全性を確保できるとともに、光パルス
試験器10による随時監視が可能であるため、監視対象
物5の変位が確認された際の対策を迅速にとることがで
きるといった利点がある。光成端箱13にて光ファイバ
14と接続した光ファイバ8を複数本引き出せば、一台
の光パルス試験器10によって、複数の岩石の変位や、
監視対象物5の複数箇所の変位を一括して監視できる。
この場合では、例えば、斜面2の広範囲に亘って総合的
に変位を監視することができ、より詳細かつ効果的な防
災計画を立てることが可能となる。According to the optical fiber sensor 4, since the optical fiber 6 is provided so as to be integrally displaceable with respect to the specific object 5 to be monitored, the risk of dropping the object 5 is particularly high. It is possible to individually monitor high-specific rocks and high-risk rocks. In addition, the monitoring object 5
The displacement of the monitoring target 5 can be monitored from a remote place away from the vehicle, and the safety can be secured as compared with a case where a person approaches the monitoring target 5 and directly inspects and patrols, and the optical pulse tester 10 can be used. Since the monitoring can be performed at any time, there is an advantage that a countermeasure can be taken promptly when the displacement of the monitoring target 5 is confirmed. If a plurality of optical fibers 8 connected to the optical fiber 14 are pulled out by the optical termination box 13, the displacement of a plurality of rocks,
Displacements at a plurality of locations of the monitoring target 5 can be monitored collectively.
In this case, for example, the displacement can be comprehensively monitored over a wide range of the slope 2, and a more detailed and effective disaster prevention plan can be established.
【0019】(第2実施例)次に、本発明の第2実施例
を図3から図6(a)、(b)を参照して説明する。な
お、図中、図1および図2と同一の構成部分には同一の
符号を付し、その説明を簡略化する。図3および図4に
示すように、光ファイバセンサ20は、監視対象物5
(崩落可能性のある岩石、岩盤)と地滑り等の可能性の
少ない監視基準側である安定地盤7(安定岩盤)との間
に配置したセンサユニット21a、21b、21cを備
えている。これらセンサユニット21a、21b、21
cには、安定地盤7側の光ファイバ8が引き込まれてい
る。また、光成端箱13内には光ファイバ8の余長が湾
曲収納されている。センサユニット21a、21bは、
斜面2から上方へ突き出している観測対象物5と、この
観測対象物5の突き出し位置よりも上側の斜面2を形成
する安定地盤7との間を連結するようにして配置され、
センサユニット21cは、逆に、観測対象物5と、この
観測対象物5よりも下側の斜面2を形成する安定地盤7
との間を連結するようにして配置されている。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6A and 6B. In the drawings, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the optical fiber sensor 20
The sensor units 21a, 21b, and 21c are provided between (a rock or a rock which has a possibility of collapse) and a stable ground 7 (a stable rock) which is a monitoring reference side with a low possibility of a landslide or the like. These sensor units 21a, 21b, 21
The optical fiber 8 on the stable ground 7 side is drawn into c. In the optical termination box 13, the excess length of the optical fiber 8 is stored in a curved manner. The sensor units 21a and 21b are
It is arranged so as to connect the observation object 5 projecting upward from the slope 2 and the stable ground 7 forming the slope 2 above the projecting position of the observation object 5,
On the other hand, the sensor unit 21c is configured such that the observation object 5 and the stable ground 7 forming the slope 2 below the observation object 5 are formed.
And are arranged so as to be connected to each other.
【0020】図5(a)、(b)は、センサユニット2
1a、21bの内部構造を示す図であって、(a)は平
面図、(b)は正断面図である。図5(a)、(b)に
おいて、このセンサユニット21a、21bは、前記安
定地盤7側に連結されたユニット本体22と、前記監視
対象物5側に一体変位可能に取り付けられ且つ前記ユニ
ット本体22に対して相対変位可能になっている可動部
材23と、当該センサユニット21a、21b内に余長
24aを確保して収納された光ファイバ24が配線され
る複数の光ファイバ配線部25と、前記可動部材23と
連動して駆動されることにより前記複数の光ファイバ配
線部25を順次移動して、この光ファイバ配線部25内
の光ファイバ8を破断させる破断手段26(光ファイバ
切断部材)とを備えている。FIGS. 5A and 5B show the sensor unit 2
It is a figure which shows the internal structure of 1a, 21b, (a) is a top view and (b) is a front sectional view. 5A and 5B, the sensor units 21a and 21b are attached to the monitoring ground 5 side so as to be integrally displaceable with the unit body 22 connected to the stable ground 7, and the unit body A movable member 23 capable of being relatively displaced with respect to 22; a plurality of optical fiber wiring portions 25 to which optical fibers 24 housed with the extra length 24a secured in the sensor units 21a and 21b are wired; Breaking means 26 (optical fiber cutting member) for sequentially moving the plurality of optical fiber wiring sections 25 by being driven in conjunction with the movable member 23 to break the optical fiber 8 in the optical fiber wiring section 25. And
【0021】光ファイバ24は、センサユニット21
a、21b内に取り出し可能に収納されるケース状のモ
ジュール27内に湾曲収納される。より具体的には、こ
の光ファイバ24は、モジュール27内のリール27a
に巻き付けられるとともに、前記モジュール27内にて
リール27aから離間させた所に突設された複数の湾曲
壁27b上に形成された溝状の光ファイバ配線部25に
湾曲配線されることで、余長が吸収される。前記湾曲壁
27bは、モジュール27内に設けられた配線領域27
c内にて互いに並行させて複数連設され、これら湾曲壁
27b上の光ファイバ配線部25は、それぞれ、前記配
線領域27cの底板27dに形成されたスリット27e
を横切っている。スリット27eは、各湾曲壁27bに
も連続して形成されている。The optical fiber 24 is connected to the sensor unit 21.
a and 21b are stored in a curved manner in a case-like module 27 that is removably stored in the module. More specifically, the optical fiber 24 is connected to the reel 27a in the module 27.
And a curved optical fiber wiring portion 25 formed on a plurality of curved walls 27b protruding from the reel 27a in the module 27 so as to be surplus. The length is absorbed. The curved wall 27b is connected to a wiring area 27 provided in the module 27.
c, a plurality of optical fiber wiring portions 25 on the curved wall 27b are respectively provided with slits 27e formed in a bottom plate 27d of the wiring region 27c.
Is crossing. The slit 27e is also formed continuously on each curved wall 27b.
【0022】配線領域底板27dは、モジュール27の
底板27fから底上げして形成されており、この底板2
7dの下側(図5(b)中下側)に形成された可動部材
収納室27gには、前記可動部材23が当該可動部材収
納室27gの内外へ移動自在(図5(a)、(b)中左
右へ移動自在)に収納される。また、配線領域27c内
には、可動部材23に立設されたカッター状の破断手段
26がスリット27eを介して突出されている。可動部
材23の移動は、ユニット本体22に設けられたガイド
部28によりスリット27eと平行とされている。可動
部材23が移動すると、破断手段26も可動部材23と
一体的に、スリット27e内を移動することで、各光フ
ァイバ配線部25を横切る。The wiring area bottom plate 27d is formed by raising the bottom from the bottom plate 27f of the module 27.
The movable member 23 is movable in and out of the movable member storage chamber 27g in the movable member storage chamber 27g formed on the lower side of 7d (the middle lower side in FIG. 5B) (FIGS. 5A and 5B). b) It can be moved to the middle and left and right). In the wiring area 27c, a cutter-like breaking means 26 erected on the movable member 23 projects through a slit 27e. The movement of the movable member 23 is made parallel to the slit 27 e by a guide portion 28 provided on the unit main body 22. When the movable member 23 moves, the breaking means 26 also moves in the slit 27e integrally with the movable member 23 to cross each optical fiber wiring portion 25.
【0023】なお、モジュール底板27fと配線領域底
板27dとの間にわたって配線する光ファイバ24は、
モジュール底板27fと配線領域底板27dとの間に設
けられている傾斜部27hに配線することで、急激に曲
げられること無く、緩やかに湾曲しつつ配線される。ま
た、モジュール底板27f上では、リール27aの周
囲、あるいは、このリール27a近傍のモジュール側壁
部27iから複数突設された舌片27jによって、光フ
ァイバ24が安定に押えられるようになっている。The optical fiber 24 wired between the module bottom plate 27f and the wiring region bottom plate 27d is
By wiring to the inclined portion 27h provided between the module bottom plate 27f and the wiring region bottom plate 27d, the wiring is performed while being bent gently without being sharply bent. On the module bottom plate 27f, the optical fiber 24 is stably pressed by a plurality of tongue pieces 27j projecting from the periphery of the reel 27a or from the module side wall 27i near the reel 27a.
【0024】光ファイバ24は、モジュール27側部に
取り付けられた光コネクタ29(光コネクタアダプタ)
を介して、光パルス試験器10側に接続された光ファイ
バ8と着脱可能にコネクタ接続される。光ファイバ8、
24先端は、光コネクタ29に着脱可能の光コネクタプ
ラグ29a、29bによりコネクタ接続可能に成端され
ている。光ファイバ24は、リール27a等を利用する
ことで、各光ファイバ配線部25への収納部分間に十分
な余長24bが確保されるようにして湾曲収納し、好ま
しくは、各光ファイバ配線部25への収納部分間に数m
の余長25bを確保する。また、光パルス試験器10か
ら近い部分を、最も監視対象物5寄り(図5(a)、
(b)中左側)の光ファイバ配線部25に配線収納し、
以下、順次、より光パルス試験器10から遠い先端(終
端)側の部分を、安定地盤7側の光ファイバ収納部25
へ配線収納する。The optical fiber 24 is an optical connector 29 (optical connector adapter) attached to the module 27 side.
Is detachably connected to the optical fiber 8 connected to the optical pulse tester 10 via a connector. Optical fiber 8,
The distal end of the connector 24 is connected to the optical connector 29 by optical connector plugs 29a and 29b which can be attached to and detached from the optical connector 29. The optical fiber 24 is stored in a curved state by using a reel 27a or the like so that a sufficient extra length 24b is secured between the storage portions in the optical fiber wiring sections 25. 25m between storage parts to 25
Is secured. In addition, the portion closest to the optical pulse tester 10 is closer to the monitoring target 5 (FIG. 5A,
(B) The wiring is housed in the optical fiber wiring section 25 (center left),
Hereinafter, the portion on the tip (end) side farther from the optical pulse tester 10 is sequentially replaced with the optical fiber storage portion 25 on the stable ground 7 side.
To house the wiring.
【0025】図5(a)中、符号30はガイド片であ
り、ユニット本体22内面側へ突出するようにして設け
られている。モジュール27は、ユニット本体22内に
て光ファイバ8が引き込まれる光ファイバ収納空間31
側から前記ガイド片30に添わせるようにして、ユニッ
ト本体22内のモジュール収納部32に挿入、収納され
る。また、モジュール27は、モジュール収納部32か
ら引き出すようにすることで、簡単に取り出せるように
なっている(矢印A参照)。なお、ユニット本体22か
らモジュール27を取り出して、別のモジュール27を
収納し、この新規に収納したモジュール27の光コネク
タ29へ光ファイバ8の接続を切り替えてモジュール2
7内の光ファイバ24と接続すると、センサユニット2
1a、21b内に収納するモジュール27を簡単に交換
できる。ユニット本体22内部への光ファイバ8の引込
口は、防水継手33によって防水されており、しかも、
ユニット本体22には着脱自在の図示しない蓋が装着さ
れるようになっているので、センサユニット21a、2
1b内部には防水性が確保される。In FIG. 5A, reference numeral 30 denotes a guide piece which is provided so as to protrude toward the inner surface of the unit body 22. The module 27 has an optical fiber storage space 31 into which the optical fiber 8 is drawn in the unit main body 22.
It is inserted and stored in the module storage section 32 in the unit body 22 so as to be attached to the guide piece 30 from the side. The module 27 can be easily taken out by pulling it out of the module storage section 32 (see arrow A). The module 27 is taken out of the unit main body 22, and another module 27 is housed. The connection of the optical fiber 8 to the optical connector 29 of the newly housed module 27 is switched to the module 2
7 and the optical fiber 24 in the sensor unit 2
The module 27 housed in 1a, 21b can be easily replaced. The entrance of the optical fiber 8 into the unit body 22 is waterproofed by a waterproof joint 33, and
The unit body 22 is provided with a detachable lid (not shown), so that the sensor units 21a,
Waterproofness is secured inside 1b.
【0026】図2および図4において、各センサユニッ
ト21a、21b、21cのユニット本体22は連結部
材34によって安定地盤7に連結され、可動部材23は
連結部材35によって監視対象物5である岩石に連結さ
れている。図4において、ユニット本体22から突設さ
れた連結片22aと連結部材34との間、並びに、可動
部材23と連結部材35との間は、いずれも、連結部3
4a、35aの水平ピンを介して回転自在に枢着されて
いるので、適宜屈曲するようにして連結角度を調整する
ことで、監視対象物5や安定地盤7に対するセンサユニ
ット21a、21bの取り付けを効率良く行うことがで
きる。また、監視対象物5である岩石の下方への変位に
追従して連結部34a、35aにおける連結角度が変化
することで、センサユニット21a、21bの傾斜角度
が変更され、ユニット本体22からの可動部材23の引
き出し方向が監視対象物5の変位方向と一致されるた
め、可動部材23のユニット本体22に対する移動が円
滑になされる。2 and 4, the unit main body 22 of each sensor unit 21a, 21b, 21c is connected to the stable ground 7 by a connecting member 34, and the movable member 23 is connected to the rock which is the object 5 to be monitored 5 by a connecting member 35. Are linked. In FIG. 4, between the connecting piece 22 a projecting from the unit body 22 and the connecting member 34 and between the movable member 23 and the connecting member 35,
Since the sensor units 21a and 21b are rotatably pivoted via the horizontal pins 4a and 35a, the sensor units 21a and 21b can be attached to the monitoring target 5 and the stable ground 7 by adjusting the connection angle by appropriately bending. It can be performed efficiently. In addition, the inclination angles of the sensor units 21a and 21b are changed by changing the connection angles of the connection portions 34a and 35a following the downward displacement of the rock as the monitoring target object 5, and the movable units from the unit main body 22 are moved. Since the direction in which the member 23 is pulled out matches the direction in which the monitoring target 5 is displaced, the movement of the movable member 23 with respect to the unit body 22 is performed smoothly.
【0027】なお、連結部34a、35aとしては、前
述の構成に限定されず、ユニット本体22に対する可動
部材23の移動方向を監視対象物5の変位方向と一致さ
せることが可能な構成であれば、例えば、連結角度を略
360度変更可能な自在継手等、各種構成の採用が可能
である。自在継手の場合、監視対象物5の変位方向が斜
面2下方への直線的な移動で無く、水平方向への変位を
含む斜めへの移動であっても、これに対応した連結角度
の変化によって、ユニット本体22に対する可動部材2
3の移動方向を監視対象物5の変位方向と一致させるこ
とができる。但し、センサユニット21a、21b、2
1c側は、戻り光の観測信頼性を維持するべく、内蔵し
た光ファイバ24に与える振動や、外から引き込まれた
光ファイバ8の移動を防止する必要があるため、変位や
向きの変化を極力抑えるようにする。The connecting portions 34a and 35a are not limited to the above-described configuration, but may be any configuration that allows the moving direction of the movable member 23 with respect to the unit body 22 to coincide with the displacement direction of the monitored object 5. For example, various configurations such as a universal joint whose connection angle can be changed by approximately 360 degrees can be adopted. In the case of the universal joint, even if the direction of displacement of the monitored object 5 is not a straight movement down the slope 2 but an oblique movement including a displacement in the horizontal direction, a change in the connection angle corresponding thereto causes , Movable member 2 for unit body 22
3 can be made to coincide with the displacement direction of the monitoring target 5. However, the sensor units 21a, 21b, 2
On the 1c side, it is necessary to prevent the vibration applied to the built-in optical fiber 24 and the movement of the optical fiber 8 pulled in from the outside in order to maintain the observation reliability of the return light. Try to keep it down.
【0028】監視対象物5が下方へ変位し、安定地盤7
から離間すると、センサユニット21a、21bに対し
て可動部材23が監視対象物5と一体的に変位してセン
サユニット21a、21bから引き出され(図5
(a)、(b)中左側への移動)、当初、配線領域27
cの最も安定地盤7寄りに在った破断手段26が、可動
部材23と連動して一体的に移動して、スリット27e
に沿って複数の光ファイバ配線部25を順次、横切るよ
うにして監視対象物5側へ移動し、各光ファイバ配線部
25に配線されている光ファイバ24を破断(切断)し
ていく。複数の光ファイバ配線部25に収納される光フ
ァイバ24は、安定地盤7側の光ファイバ配線部25か
ら監視対象物5側の光ファイバ配線部25へ行くに従っ
て、順次、光パルス試験器10寄りとなるので、当初、
配線領域27cの最も安定地盤7寄りに在った破断手段
26が監視対象物5方向へ移動することで、光ファイバ
24が、光パルス試験器10から遠い終端に近い箇所か
ら順次、光パルス試験器10寄りの部分へ向かって破断
されていく。ここで、光パルス試験器10により観測さ
れる戻り光(レイリー散乱光の後方散乱光等)が、光パ
ルス試験器10から遠い順から観測されなくなることか
ら、断線位置(破断箇所)の変化を把握でき、これによ
り、現場から離れた所からでも、監視対象物の変位を把
握できる。The monitored object 5 is displaced downward, and the stable ground 7
When the movable member 23 moves away from the sensor units 21a and 21b, the movable member 23 is displaced integrally with the monitoring target 5 and is pulled out from the sensor units 21a and 21b (FIG. 5).
(A), (b) moving to the left in the middle), initially, the wiring region 27
The breaking means 26 located closest to the stable ground 7 of c moves integrally with the movable member 23 to form a slit 27e.
Is moved to the monitoring object 5 side so as to sequentially cross the plurality of optical fiber wiring sections 25 along, and the optical fibers 24 wired to each optical fiber wiring section 25 are broken (cut). The optical fibers 24 accommodated in the plurality of optical fiber wiring sections 25 are sequentially shifted toward the optical pulse tester 10 from the optical fiber wiring section 25 on the stable ground 7 side to the optical fiber wiring section 25 on the monitored object 5 side. So, initially,
The breaking means 26 located closest to the stable ground 7 in the wiring area 27c moves toward the object 5 to be monitored, so that the optical fiber 24 is sequentially subjected to the optical pulse test from a position near the terminal farthest from the optical pulse tester 10. It breaks toward the part near the container 10. Here, since the return light (backscattered light of Rayleigh scattered light, etc.) observed by the optical pulse tester 10 is not observed from the order farthest from the optical pulse tester 10, the change in the disconnection position (fracture) is determined. The displacement of the monitored object can be grasped even from a place remote from the site.
【0029】光パルス試験器10による光ファイバ24
断線位置の把握は、第1実施例の光ファイバセンサ4と
同様に、戻り光の戻り時間の計測によりなされる。この
光ファイバセンサ20の設置当初は、光ファイバ24の
光パルス試験器10から最も離間した先端(終端)が断
線位置として検出されているが、監視対象物5の安定地
盤7に対する変位によって破断手段26が光ファイバ2
4を破断させると、光パルス試験器10にて把握される
光ファイバ24終端位置が変化し(観測される終端位置
が、光パルス試験器10から近くなる)、監視対象物5
が変位したことを把握できる。破断手段26による光フ
ァイバ24の破断は、光ファイバ24の光パルス試験器
10から遠い箇所から順になされ、監視対象物5の変位
量の増大に伴って、光ファイバ24の破断箇所を光パル
ス試験器10側へ移動していくので、光パルス試験器1
0にて光ファイバ24終端位置の変化を観測すること
で、監視対象物5の変位量を把握できる。また、監視対
象物5の移動が継続しており、破断手段26による光フ
ァイバ24の破断が刻々と進行していく場合では、時間
の経過に伴う、光パルス試験器10にて観測される光フ
ァイバ24断線位置の変化から、監視対象物5の移動速
度等を算出することも可能である。ここで、光ファイバ
24には、隣接する光ファイバ配線部25へ配線収納さ
れる部分の間に数m(好ましくは2m以上)の余長24
bを確保することで、各光ファイバ配線部25の光ファ
イバ24から光パルス試験器10への戻り光の戻り時間
の差を確保できるので、光ファイバ配線部25単位での
断線位置の変化をより明瞭に把握することができる。Optical fiber 24 by optical pulse tester 10
The disconnection position is grasped by measuring the return time of the return light, similarly to the optical fiber sensor 4 of the first embodiment. At the beginning of the installation of the optical fiber sensor 20, the distal end (end) of the optical fiber 24 farthest from the optical pulse tester 10 is detected as a disconnection position. 26 is the optical fiber 2
When the optical fiber 24 is broken, the terminal position of the optical fiber 24 grasped by the optical pulse tester 10 changes (the observed terminal position becomes closer to the optical pulse tester 10), and the monitoring target 5
Can be grasped. The breaking of the optical fiber 24 by the breaking means 26 is performed in order from a location far from the optical pulse tester 10 of the optical fiber 24, and as the displacement amount of the monitoring target 5 increases, the breaking location of the optical fiber 24 is subjected to an optical pulse test. The optical pulse tester 1
By observing the change in the end position of the optical fiber 24 at 0, the displacement amount of the monitoring target 5 can be grasped. Further, in the case where the movement of the monitoring target 5 is continued and the breakage of the optical fiber 24 by the breaker 26 progresses every moment, the light observed by the optical pulse tester 10 with the elapse of time. It is also possible to calculate the moving speed and the like of the monitoring target 5 from the change in the broken position of the fiber 24. Here, the optical fiber 24 has a surplus length 24 of several meters (preferably 2 m or more) between portions housed in the adjacent optical fiber wiring section 25.
By securing b, the difference in the return time of the return light from the optical fiber 24 of each optical fiber wiring section 25 to the optical pulse tester 10 can be ensured. It can be grasped more clearly.
【0030】岩石5の斜面2下側にて、この岩石5と安
定地盤7との間に配置したセンサユニット21cは、安
定地盤7側にユニット本体22が連結され、安定地盤7
の上側の岩石5に可動部材23が連結される。図6
(a)、(b)に示すように、このセンサユニット21
cの構成は、センサユニット21a、21bとほぼ同じ
であり、センサユニット21a、21bと異なる点は、
内部での光ファイバ24の配線方法や、可動部材23の
初期設定位置、可動部材23に取り付ける破断手段26
a等である。図6(a)、(b)において、このセンサ
ユニット21cでは、当初は当該センサユニット21c
から突出状態に設定されている可動部材23が、監視対
象物5である岩石の斜面2下方への変位によって、セン
サユニット21c内に押し込まれ、当初はガイド部28
側にあった破断手段26aがスリット27e内を光ファ
イバ収納空間31側へ移動しつつ、各光ファイバ配線部
25に配線された光ファイバ24を光パルス試験器10
から遠い箇所から順に切断して破断させて行く。複数の
光ファイバ配線部25への光ファイバ24の配線は、監
視対象物5に最も近い光ファイバ配線部25に光パルス
試験器10から遠い箇所を配線し、以下、より監視対象
物5から遠い光ファイバ配線部25へ、順次、光パルス
試験器10に近い箇所を配線する。したがって、監視対
象物5の下方への変位量が小さければ、監視対象物5側
の光ファイバ配線部25に配線された光ファイバ24が
破断手段26aにより切断され、光ファイバ24の光パ
ルス試験器10から遠い箇所のみが破断され、監視対象
物5の下方への変位量が大きければ、より安定地盤7側
の光ファイバ配線部25に配線された光ファイバ24を
も破断される。これにより、光パルス試験器10にて観
測される光ファイバ24終端位置が変化することで、監
視対象物5の変位を把握できる。The sensor unit 21c disposed between the rock 5 and the stable ground 7 below the slope 2 of the rock 5 has a unit body 22 connected to the stable ground 7 side.
The movable member 23 is connected to the rock 5 above. FIG.
As shown in (a) and (b), this sensor unit 21
The configuration of c is almost the same as the sensor units 21a and 21b, and the difference from the sensor units 21a and 21b is that
The wiring method of the optical fiber 24 inside, the initial setting position of the movable member 23, the breaking means 26 attached to the movable member 23
a and the like. 6A and 6B, in the sensor unit 21c, initially, the sensor unit 21c
The movable member 23 which is set in a state of protruding from the sensor unit 21 c is pushed into the sensor unit 21 c by the displacement of the rock which is the monitoring target object 5 down the slope 2, and the guide portion 28 is initially provided.
While the breaking means 26a on the side moves toward the optical fiber storage space 31 in the slit 27e, the optical fiber 24 wired to each optical fiber wiring section 25 is connected to the optical pulse tester 10 by the optical pulse tester 10.
Cut from the point farthest away and break it. The wiring of the optical fiber 24 to the plurality of optical fiber wiring sections 25 is performed by arranging a portion far from the optical pulse tester 10 to the optical fiber wiring section 25 closest to the monitoring target 5, and hereinafter, farther from the monitoring target 5. A portion close to the optical pulse tester 10 is sequentially wired to the optical fiber wiring portion 25. Therefore, if the amount of downward displacement of the monitored object 5 is small, the optical fiber 24 wired to the optical fiber wiring section 25 on the monitored object 5 side is cut by the breaking means 26a, and the optical pulse tester of the optical fiber 24 is cut. If only the portion far from 10 is broken and the amount of downward displacement of the monitored object 5 is large, the optical fiber 24 wired to the optical fiber wiring section 25 on the more stable ground 7 side is also broken. Thus, the displacement of the monitoring target 5 can be grasped by changing the end position of the optical fiber 24 observed by the optical pulse tester 10.
【0031】この光ファイバセンサ20によれば、セン
サユニット21a、21b、21cの光ファイバ配線部
25の配列ピッチ単位で、監視対象物5の位置が把握さ
れるから光ファイバ配線部25の配列ピッチを細かくす
ると、監視対象物5の変位をより詳細に把握することが
できる。破断手段26、26aによる光ファイバ24破
断箇所の変化を経時的に把握すると、監視対象物5の変
位速度や、変位の様子(例えば、当初は変位速度が速い
が、一定時間経過後は殆ど変位しない等)等をも把握す
ることができる。また、この光ファイバセンサ20で
は、第1実施例の光ファイバセンサ4と同様に、例え
ば、落下危険のある岩石等の監視対象物5の変位を直接
監視でき、しかも、この監視を、監視対象物5から離れ
た所から安全に行うことができる。さらに、監視対象物
5の常時監視が可能であり、災害発生の予兆現象が観測
されたなら、迅速に防災計画を立てることができる。ま
た、光成端箱13から複数本の光ファイバ8を引き出し
て、複数の監視対象物5や、同一の監視対象物5の複数
箇所を同時に常時監視することも可能である。また、こ
の光ファイバセンサ20では、モジュール27が交換可
能であるから、例えば監視対象物5の落下とは関係の無
い落石の衝突といった何らかの原因の誤作動等により可
動部材23が作動して、光ファイバ配線部25の光ファ
イバ24を切断してしまった場合でも、モジュール27
を交換することで、容易に復旧することができる。使用
後のセンサユニット21a、21b、21cも、モジュ
ール27の交換により再使用できるので、低コスト化で
きる。According to the optical fiber sensor 20, the position of the monitoring target 5 is grasped in units of the arrangement pitch of the optical fiber wiring portions 25 of the sensor units 21a, 21b, 21c. Is smaller, the displacement of the monitoring target 5 can be grasped in more detail. When the change of the break point of the optical fiber 24 caused by the breaking means 26, 26a is grasped with time, the displacement speed of the monitored object 5 and the state of the displacement (for example, the displacement speed is initially high, but after a certain time elapses, the displacement becomes almost zero) Etc.) can be grasped. Further, in the optical fiber sensor 20, similarly to the optical fiber sensor 4 of the first embodiment, for example, the displacement of the monitoring target 5 such as a rock having a danger of falling can be directly monitored. It can be safely performed from a place away from the object 5. Further, the monitoring target 5 can be constantly monitored, and if a predictive phenomenon of the occurrence of a disaster is observed, a disaster prevention plan can be quickly established. Further, it is also possible to pull out a plurality of optical fibers 8 from the optical termination box 13 and simultaneously monitor a plurality of monitored objects 5 and a plurality of locations of the same monitored object 5 at the same time. Further, in the optical fiber sensor 20, since the module 27 is replaceable, the movable member 23 operates due to an erroneous operation or the like due to some cause such as a collision of a falling rock irrelevant to the drop of the monitored object 5, and Even if the optical fiber 24 of the fiber wiring section 25 is cut, the module 27
Can be easily restored by replacing the. The used sensor units 21a, 21b, 21c can also be reused by replacing the module 27, so that the cost can be reduced.
【0032】なお、この光ファイバセンサ20のセンサ
ユニットや、このセンサユニット内に取り出し可能に収
納されるモジュール等は、前述の構成に限定されず、適
宜設計変更可能であることは言うまでも無い。例えば、
センサユニットとしては、モジュールを収納せず、ユニ
ット本体内部に直接設けられた湾曲壁によって、光ファ
イバ配線部を形成する構成等、各種構成が採用可能であ
る。モジュールとしては、湾曲壁27bに形成した溝状
の光ファイバ配線部25を有する構成に限定されず、湾
曲壁の間の隙間を光ファイバ配線部とする構成等も採用
可能である。破断手段としては、光ファイバをカッター
状の部材で切断する構成に限定されず、例えば、光ファ
イバを折り曲げて破断させる構成等、各種構成が採用可
能である。The sensor unit of the optical fiber sensor 20 and the module and the like which are removably housed in the sensor unit are not limited to the above-described configuration, and it goes without saying that the design can be changed as appropriate. . For example,
As the sensor unit, various configurations such as a configuration in which an optical fiber wiring section is formed by a curved wall provided directly inside the unit main body without housing the module can be adopted. The module is not limited to the configuration having the grooved optical fiber wiring section 25 formed in the curved wall 27b, but may be a configuration in which a gap between the curved walls is an optical fiber wiring section. The breaking means is not limited to a configuration in which the optical fiber is cut by a cutter-shaped member, and various configurations such as a configuration in which the optical fiber is bent and broken can be employed.
【0033】(第3実施例)以下、本発明の第3実施例
を図7から図10を参照して説明する。図7において、
符号51は監視基準側である安定地盤(安定岩盤)、5
2は監視対象物としての不安定地層(地滑り等の可能性
が高い表土層)、53は光ファイバセンサである。光フ
ァイバセンサ53を構成する光ケーブル55は、安定地
盤51の上部露出部である安定地盤露出部54と、該安
定地盤露出部54の下側にて地山斜面に沿って延在する
監視領域を形成する不安定地層52との間のほぼ水平に
延在する境界に沿って延在配置されている。この光ケー
ブル55の長手方向には、複数のセンシング部56a、
56b、56cが連続的に設けられている。図7におい
ては、センシング部56a、56b、56cは、光ケー
ブル55の長手方向に沿って互いに当接させて隙間無く
連続的に配設されているが、必要箇所にのみ配設するこ
とも可能である。また、センシング部56a、56b、
56cでは、連結用線状体63aの連結対象が異なる。
すなわち、センシング部56aの連結用線状体63aは
不安定地層52に打ち込んだアンカーに連結され、セン
シング部56bの連結用線状体63aはその先端の検出
可動体60を谷部65底部の土砂上に食い込ませて一体
移動可能とされ、センシング部56cの連結用線状体6
3aは不安定地層52上の岩石52aに連結されてい
る。前記光ケーブル55に収納されている光ファイバ
(主として、光ファイバ心線)には、光ファイバへの入
射光のブリルアン散乱光を観測可能な光パルス試験器5
7(BOTDR)が接続され、この光パルス試験器57
から試験光を入射可能になっている。Third Embodiment Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG.
Reference numeral 51 denotes a stable ground (stable rock), which is a monitoring reference side, and 5
Reference numeral 2 denotes an unstable stratum (surface soil layer having a high possibility of landslide or the like) as an object to be monitored, and 53 denotes an optical fiber sensor. The optical cable 55 constituting the optical fiber sensor 53 includes a stable ground exposed portion 54, which is an upper exposed portion of the stable ground 51, and a monitoring region extending along the ground slope below the stable ground exposed portion 54. It is arranged to extend along a substantially horizontally extending boundary with the unstable formation 52 to be formed. In the longitudinal direction of the optical cable 55, a plurality of sensing portions 56a,
56b and 56c are provided continuously. In FIG. 7, the sensing portions 56a, 56b, and 56c are arranged continuously without any gap by being in contact with each other along the longitudinal direction of the optical cable 55, but they may be arranged only at necessary places. is there. Also, the sensing units 56a, 56b,
In 56c, the connection target of the connecting linear body 63a is different.
That is, the connecting linear body 63a of the sensing unit 56a is connected to the anchor driven into the unstable formation 52, and the connecting linear body 63a of the sensing unit 56b is connected to the detection movable body 60 at the tip thereof by the soil at the bottom of the valley 65. The connecting linear member 6 of the sensing portion 56c is made to be able to move integrally with the sensing portion 56c.
3a is connected to the rock 52a on the unstable formation 52. An optical pulse tester 5 capable of observing Brillouin scattered light of light incident on the optical fiber is provided on an optical fiber (mainly, an optical fiber core) housed in the optical cable 55.
7 (BOTDR) is connected.
From which test light can be incident.
【0034】図8および図9はセンシング部56bを示
す図であり、図8は平面図、図9は側断面図である。図
8および図9に示すように、前記センシング部56b
は、安定地盤露出部54と不安定地層52との境界近傍
にて安定地盤露出部54に固定される固定フレーム58
と、一定の離間距離を以て光ケーブル55の長手方向の
互いに離間した2カ所を把持固定する光ファイバ把持部
品である一対の光ファイバ引留部材59と、この光ファ
イバ引留部材59間の光ケーブル55に連結された変位
量増幅部64と、この変位量増幅部64に連結された連
結用線状体63aと、光ケーブル55や光ファイバ引留
部材59を外側から覆うケーブルダクト61とを備え
る。前記ケーブルダクト61は、固定部品61aによっ
て固定フレーム58に固定され、光ケーブル55の全長
を覆うように設けられている。一対の光ファイバ引留部
材59は、固定フレーム58に固定することで、一定の
離間距離が確保されている。なお、固定フレーム58
は、必要に応じて設置される。FIGS. 8 and 9 show the sensing section 56b. FIG. 8 is a plan view and FIG. 9 is a side sectional view. As shown in FIGS. 8 and 9, the sensing unit 56b
The fixed frame 58 fixed to the stable ground exposed portion 54 near the boundary between the stable ground exposed portion 54 and the unstable formation 52
And a pair of optical fiber retaining members 59, which are optical fiber gripping parts for gripping and fixing two locations separated from each other in the longitudinal direction of the optical cable 55 with a certain separation distance, and connected to the optical cable 55 between the optical fiber retaining members 59. A displacement amplifying unit 64, a connecting linear body 63a connected to the displacement amplifying unit 64, and a cable duct 61 that covers the optical cable 55 and the optical fiber retaining member 59 from outside. The cable duct 61 is fixed to the fixed frame 58 by a fixed component 61a, and is provided so as to cover the entire length of the optical cable 55. A fixed separation distance is secured by fixing the pair of optical fiber retaining members 59 to the fixed frame 58. The fixed frame 58
Is installed as needed.
【0035】連結用線状体63aの、光ケーブル55に
向けて上方へ向けられた端部は、変位量増幅部64の受
圧プーリ64aに巻き掛けられている。一方、一対の光
ファイバ引留部材59間の光ケーブル55の長手方向中
央部には、連結金具62を介して、連結具として連結用
線状体63b(ワイヤ等)が取り付けられている。この
連結用線状体63bの不安定地層52へ向けて引き落と
された下端は、前記変位量増幅部64の増幅プーリ64
bに巻き出し可能に巻き掛けられている。An end of the connecting linear body 63a facing upward toward the optical cable 55 is wound around a pressure receiving pulley 64a of the displacement amplifying unit 64. On the other hand, a connecting linear body 63b (wire or the like) is attached as a connecting tool via a connecting fitting 62 at a central portion in the longitudinal direction of the optical cable 55 between the pair of optical fiber retaining members 59. The lower end of the connecting linear body 63b pulled down toward the unstable formation 52 is connected to the amplifying pulley 64 of the displacement amplifying unit 64.
It is wound around b.
【0036】図8および図10に示すように、前記変位
量増幅部64は、図示しない固定部品によって固定フレ
ーム58に固定された筐体64c内に、前記受圧プーリ
64aと増幅プーリ64bとを収納した構造になってい
る。受圧プーリ64aおよび増幅プーリ64bは、筐体
64c内の定位置に支持された同一の軸64dを以って
一体回転自在に連結されている。但し、増幅プーリ64
bは、受圧プーリ64aよりも径が大きい(例えば2〜
3倍程度)ので、これらプーリ64a、64bの回転時
には、増幅プーリ64bの連結用線状体63bが巻き掛
けられている外周部の周速度が受圧プーリ64a外周部
の周速度よりも大きい。また、受圧プーリ64aと増幅
プーリ64bとで、外周部への連結用線状体63a、6
3bの巻き掛け方向は逆になっている。図8、図10
中、符号64e、64fは、連結用線状体63a、63
bをガイドするガイド部材である。As shown in FIGS. 8 and 10, the displacement amount amplifying section 64 houses the pressure receiving pulley 64a and the amplifying pulley 64b in a housing 64c fixed to a fixed frame 58 by a fixed component (not shown). It has a structured structure. The pressure receiving pulley 64a and the amplification pulley 64b are integrally rotatably connected by the same shaft 64d supported at a fixed position in the housing 64c. However, the amplification pulley 64
b is larger in diameter than the pressure receiving pulley 64a (for example, 2 to 2).
Therefore, when these pulleys 64a and 64b rotate, the peripheral speed of the outer periphery of the amplification pulley 64b around which the connecting linear body 63b is wound is higher than the peripheral speed of the outer periphery of the pressure receiving pulley 64a. The pressure receiving pulley 64a and the amplification pulley 64b are used to connect the connecting linear bodies 63a, 6
The winding direction of 3b is reversed. 8 and 10
Reference numerals 64e and 64f denote connection linear bodies 63a and 63, respectively.
It is a guide member for guiding b.
【0037】前記連結用線状体63bは、ケーブルダク
ト61に開口した図示しないワイヤ穴に挿通している。
また、連結用線状体63a、63bは、光ケーブル55
に伸び歪みを与えない程度の張力を以て緊張させてお
く。この連結用線状体63a、63bの緊張状態は、プ
ーリ64a、64bへの巻き掛け長の調整によって容易
に得られる。一対の光ファイバ引留部材59間の光ケー
ブル55も、弛みを生じず、かつ、検出可動体60の変
位検出に影響する程度の伸び歪みが与えられない範囲の
張力を以って張設しておくことが、検出精度の向上の面
でより好ましい。The connecting linear body 63b is inserted through a wire hole (not shown) opened in the cable duct 61.
The connecting linear bodies 63a and 63b are connected to the optical cable 55.
Is tensioned so as not to give an elongational strain. The tensioned state of the connecting linear bodies 63a and 63b can be easily obtained by adjusting the length of the connection linear bodies 63a and 63b wound around the pulleys 64a and 64b. The optical cable 55 between the pair of optical fiber retaining members 59 is also stretched with a tension in a range that does not cause slackness and does not give an elongational strain that affects the detection of displacement of the detection movable body 60. Is more preferable in terms of improvement in detection accuracy.
【0038】連結用線状体63a下端に連結された検出
可動体60は、全体としてプレート状であり、下面に突
設された多数の固定突起60aを不安定地層52の土砂
に食い込ませることで、不安定地層52と一体的に変位
するようになっている。図7において、検出可動体60
は、土砂の流出により不安定地層52に形成された谷部
65内に設置され、この谷部65内の土砂の流れと一体
的に変位するようになっている。この検出可動体60の
設置場所は、谷部65に限定されず、谷部65以外の不
安定地層52上であっても良い。また、検出可動体60
としては、不安定地層60の土砂と一体変位可能な構成
であれば、各種構成の採用が可能であり、例えば、土砂
内に埋設される構成等も採用可能である。The detection movable body 60 connected to the lower end of the connecting linear body 63a has a plate shape as a whole, and a large number of fixed projections 60a projecting from the lower surface are cut into the earth and sand of the unstable formation 52. , And is displaced integrally with the unstable formation 52. In FIG. 7, the detection movable body 60
Is installed in a valley 65 formed in the unstable formation 52 due to the outflow of the earth and sand, and is displaced integrally with the flow of the earth and sand in the valley 65. The installation location of the detection movable body 60 is not limited to the valley 65, and may be on the unstable formation 52 other than the valley 65. Also, the detection movable body 60
Various configurations can be adopted as long as the configuration can be integrally displaced with the earth and sand of the unstable formation 60. For example, a configuration buried in the earth and sand can also be adopted.
【0039】図7に示すように、連結用線状体63a、
63bを介して光ケーブル55に連結する検出可動体6
0の数は、一つに限定されず、複数であっても良い。各
センシング部56a、56b、56cでは、連結用線状
体63a、63bの長さや、連結用線状体63aへの検
出可動体60の取り付け位置等を調整するだけで、不安
定地層52や岩石52a等の目的の監視対象物に対する
連結を簡便に行うことができる。センシング部56a、
56cの連結用線状体63a下端の不安定地層52や岩
石52aへの連結は、アンカー等の固定部品によりなさ
れているが、これに限定されず、不安定地層52に対し
ては検出可動体60の使用、岩石52aに対しては結束
等により連結しても良い。As shown in FIG. 7, the connecting linear members 63a,
Detection movable body 6 connected to optical cable 55 via 63b
The number of 0 is not limited to one, and may be plural. In each of the sensing units 56a, 56b, and 56c, the adjustment of the length of the connecting linear bodies 63a and 63b and the attachment position of the detection movable body 60 to the connecting linear bodies 63a, etc., can be performed. Connection to the target monitoring target such as 52a can be easily performed. A sensing unit 56a,
The connection of the lower end of the connecting linear body 63a of 56c to the unstable formation 52 or the rock 52a is made by a fixed part such as an anchor, but is not limited thereto. The use of 60 and the rock 52a may be connected by binding or the like.
【0040】不安定地層52は、下方への地滑りを生じ
る前に、下方への微小な変位を生じることが知られてお
り、この変位によって、安定地盤露出部54と不安定地
層52との間や、不安定地層52斜面の途中に亀裂66
が生じる。例えば、センシング部56aでは、不安定地
層52の下方への微小な変位が生じると、この不安定地
層52に連結されている連結用線状体63aが下方へ引
っ張られる。一方、不安定地層52よりも上部の安定地
盤露出部54に配設されている光ケーブル55は変位し
ない。したがって、連結用線状体63aから作用する引
張力は、連結用線状体63a、63b並びに変位量増幅
部64を介して、一対の光ファイバ引留部材59間の光
ケーブル55に引張力を作用させることとなり、これに
より、光ケーブル55に伸び歪みが印加される。他のセ
ンシング部56b、56cでも、同様に、監視対象物5
2、52aの下方への変位は、連結用線状体64からの
引張力となって作用し、一対の光ファイバ引留部材59
間の光ケーブル55に伸び歪みを与える。図12に示す
ように、光ケーブル55は、PVC(ポリ塩化ビニル)
等の樹脂製の外被55a内に単心の光ファイバ心線55
bを収納し、さらに、外被55aと光ファイバ心線55
bとの間に抗張力体55c(ケブラ)を収納した構造に
なっている。ここで、光ケーブル55は、通常の屋外布
設用の光ケーブルにて一般的であるテンションメンバ
(金属ワイヤ等から形成される)を有するものでは無
く、繊維状の抗張力体55cのみに張力負担を頼るもの
であり、一般的屋外布設用の光ケーブルに比べて伸び歪
みが印加されやすくなっている。外被55bとしては優
れた防水性並びに耐久性を有するものを適用する。な
お、光ケーブル55としては、前述の構成に限定され
ず、伸び歪みが印加されやすい構成であれば、各種構成
の採用が可能である。It is known that the unstable stratum 52 causes a small downward displacement before the downward landslide occurs, and this displacement causes a gap between the stable ground exposed portion 54 and the unstable stratum 52. Also, a crack 66 in the middle of the slope of the unstable stratum 52
Occurs. For example, in the sensing unit 56a, when a minute displacement occurs below the unstable formation 52, the connecting linear body 63a connected to the unstable formation 52 is pulled downward. On the other hand, the optical cable 55 disposed on the stable ground exposed portion 54 above the unstable formation 52 does not displace. Accordingly, the tensile force acting from the connecting linear body 63a causes the optical cable 55 between the pair of optical fiber retaining members 59 to exert a tensile force via the connecting linear bodies 63a and 63b and the displacement amplifying unit 64. As a result, stretching strain is applied to the optical cable 55. In the other sensing units 56b and 56c, similarly, the monitoring target 5
The downward displacement of 2, 52a acts as a pulling force from the connecting linear body 64, and acts as a pair of optical fiber retaining members 59.
The optical cable 55 is stretched and distorted. As shown in FIG. 12, the optical cable 55 is made of PVC (polyvinyl chloride).
A single optical fiber core 55 is provided in a resin jacket 55a.
b, and the jacket 55a and the optical fiber core 55
This structure is such that a tensile strength member 55c (Kevlar) is housed between the two members. Here, the optical cable 55 does not have a tension member (formed of a metal wire or the like) which is a general optical cable for outdoor laying, and relies only on the fibrous strength members 55c for tension. Therefore, compared with a general optical cable for outdoor laying, the extension strain is easily applied. As the jacket 55b, one having excellent waterproofness and durability is applied. In addition, the optical cable 55 is not limited to the above-described configuration, and various configurations can be adopted as long as the configuration is easy to apply elongation strain.
【0041】ここで、光ケーブル55の光ファイバに、
光パルス試験器57から試験光を入射してブリルアン散
乱光(ブリルアン散乱光の後方散乱光)を検出すると、
光ケーブル55の伸び歪みが検出され、これにより、不
安定地層52自体の変位を検出でき、不安定地層52の
崩壊、地滑りの危険を察知することができる。なお、光
ケーブル55の光ファイバへの試験光の入射からブリル
アン散乱光の受光までの経過時間によって、光ケーブル
55の伸び歪みを生じた箇所をセンシング部56a、5
6b、56c単位で特定できるので、これにより、安定
地盤露出部54から下方へ広がる監視領域全体にわたっ
て不安定地層52の歪みの生じた箇所を特定できる。Here, the optical fiber of the optical cable 55 is
When Brillouin scattered light (backscattered light of Brillouin scattered light) is detected by entering test light from the optical pulse tester 57,
The extension strain of the optical cable 55 is detected, whereby the displacement of the unstable stratum 52 itself can be detected, and the danger of collapse of the unstable stratum 52 and landslide can be detected. It should be noted that, based on the elapsed time from the entrance of the test light to the optical fiber of the optical cable 55 to the reception of the Brillouin scattered light, the location where the extension distortion of the optical cable 55 has occurred is detected by the sensing units 56a,
Since it can be specified in units of 6b and 56c, it is possible to specify a portion of the unstable formation 52 where the distortion has occurred over the entire monitoring area extending downward from the stable ground exposed portion 54.
【0042】例えば、センシング部56aでは、不安定
地層52に対する連結用線状体63aの設置位置が、亀
裂66よりも上方であると、不安定地層52の部分的な
変位が検出されない可能性が生じる。監視領域全体にわ
たって確実に不安定地層52の変位を検出には、出来る
だけ多くのセンシング部56a、56b、56cを不安
定地層52の各所と連結することがより好ましい。For example, in the sensing section 56a, if the installation position of the connecting linear body 63a with respect to the unstable formation 52 is above the crack 66, there is a possibility that partial displacement of the unstable formation 52 may not be detected. Occurs. In order to reliably detect the displacement of the unstable formation 52 over the entire monitoring area, it is more preferable to connect as many sensing units 56a, 56b, 56c as possible to various parts of the unstable formation 52.
【0043】前記変位量増幅部64は、連結用線状体6
3aの変位量を増幅して、前記光ファイバ引留部材59
間の光ケーブル55に伝達するようになっているから、
この光ファイバセンサ53の歪み測定精度を向上でき
る。具体的には、光ケーブル55から離間する方向へ連
結用線状体63aが変位すると、予め、受圧プーリ64
aに確保しておいた連結用線状体63aの巻き出し余長
が巻き出されて受圧プーリ64aが回転し、この受圧プ
ーリ64aの回転に伴って増幅プーリ64bが一体的に
従動回転することで、連結用線状体63bを巻き取って
光ケーブル55を側方へ引っ張り、伸び歪みを印加す
る。但し、増幅プーリ64bの外周部の周速度は受圧プ
ーリ64aよりも大きいため、受圧プーリ64aからの
連結用線状体63aの巻き出し量に比べて、増幅プーリ
64bによる連結用線状体63bの巻き取り量の方が多
く、その結果、連結用線状体63bからの引張力による
光ケーブル55の変位量は、連結用線状体63aの変位
量よりも大きくなる。これにより、監視対象物52、5
2aの変位量が、変位量増幅部64によって増幅されて
光ケーブル55に伝達され、伸び歪みの形成により有効
に機能する。The displacement amplifying section 64 includes the connecting linear member 6.
3a by amplifying the displacement amount of the optical fiber retaining member 59.
Because it is transmitted to the optical cable 55 between
The strain measurement accuracy of the optical fiber sensor 53 can be improved. Specifically, when the connecting linear body 63a is displaced in a direction away from the optical cable 55, the pressure receiving pulley 64 is
The unwinding excess length of the connecting linear body 63a secured at a is unwound and the pressure receiving pulley 64a rotates, and the amplification pulley 64b is integrally driven and rotated with the rotation of the pressure receiving pulley 64a. Then, the connecting linear body 63b is wound up, the optical cable 55 is pulled to the side, and an elongation strain is applied. However, since the peripheral speed of the outer peripheral portion of the amplification pulley 64b is higher than that of the pressure receiving pulley 64a, compared to the unwinding amount of the connection linear body 63a from the pressure receiving pulley 64a, the connection linear body 63b by the amplification pulley 64b is formed. The winding amount is larger, and as a result, the displacement of the optical cable 55 due to the tensile force from the connecting linear body 63b is larger than the displacement of the connecting linear body 63a. Thereby, the monitoring objects 52, 5
The displacement amount 2a is amplified by the displacement amount amplifying unit 64 and transmitted to the optical cable 55, and functions more effectively by forming an elongation strain.
【0044】例えば、受圧プーリ64aの連結用線状体
63aが巻き掛けられる外周部径に対する、増幅プーリ
64bの連結用線状体63bが巻き掛けられる外周部径
(これをプーリ比とする)が2倍であると、光ファイバ
引留部材59間の光ケーブル55の長手方向中央部に、
監視対象物52、52aの変位量の2倍の変位量が与え
られることとなる。したがって、プーリ64a、64b
間のプーリ比が十分に大きければ、監視対象物52、5
2aの変位量が微小であっても、光ファイバ引留部材5
9間の光ケーブル55に十分な伸び歪みを与えることが
でき、その結果、歪み測定精度を向上できる。プーリ6
4a、64bの連結用線状体63a、63bが巻き掛け
られる外周部径を調整して、プーリ比を変更するだけ
で、歪み測定精度を向上できる。理論的には、プーリ比
がn倍であると、従来±0.02%である歪み測定精度
(誤差)をn分の1にすることができる(例えば、プー
リ比2倍であると歪み測定精度(誤差)が2分の1)。For example, the diameter of the outer peripheral portion around which the connecting linear body 63b of the amplification pulley 64b is wound (referred to as the pulley ratio) with respect to the outer peripheral portion around which the connecting linear body 63a of the pressure receiving pulley 64a is wound. If it is twice, at the center in the longitudinal direction of the optical cable 55 between the optical fiber retaining members 59,
A displacement twice as large as the displacement of the monitored objects 52 and 52a is given. Therefore, the pulleys 64a, 64b
If the pulley ratio between them is sufficiently large, the monitoring objects 52, 5
Even if the displacement amount of 2a is minute, the optical fiber retaining member 5
Sufficient elongation strain can be given to the optical cable 55 between the nine, and as a result, the strain measurement accuracy can be improved. Pulley 6
The distortion measurement accuracy can be improved only by adjusting the outer peripheral diameter around which the connecting linear bodies 63a, 63b of 4a, 64b are wound and changing the pulley ratio. Theoretically, if the pulley ratio is n times, the strain measurement accuracy (error) conventionally ± 0.02% can be reduced to 1 / n (for example, if the pulley ratio is twice, the strain measurement accuracy can be reduced). Accuracy (error) is 1/2).
【0045】前述の結果、本発明に係る光ファイバセン
サ53によれば、優れた歪み測定精度が得られるため、
光パルス試験器57の一般的な読み取り分解能である
0.001%(誤差)を十分に活かすことができ、監視
対象物52、52aの微小な変位を検出することができ
る。光パルス試験器57の読み取り分解能である0.0
01%(誤差)は、光ファイバ引留部材59間に2m確
保した光ケーブル55の伸び歪みに換算すると0.01
mmであり、この値は、光ケーブルに対して変位量増幅
部64を介さずにワイヤで直結された移動部の変位量
4.47mmに相当する。本発明に係る光ファイバセン
サ53では、監視対象物52、52aの変位量を変位量
増幅部64によって増幅して光ケーブル55に作用させ
るので、監視対象物52、52aの変位量が数mmであ
っても、光パルス試験器57の読み取り分解能を越える
伸び歪みを光ケーブル55に与えることができ、監視対
象物52、52aの微小な変位をも正確に検出できるの
である。As described above, according to the optical fiber sensor 53 of the present invention, excellent strain measurement accuracy can be obtained.
0.001% (error), which is a general reading resolution of the optical pulse tester 57, can be fully utilized, and a minute displacement of the monitored objects 52, 52a can be detected. 0.0 which is the reading resolution of the optical pulse tester 57
01% (error) is 0.01% in terms of elongation strain of the optical cable 55 secured 2 m between the optical fiber retaining members 59.
mm, and this value corresponds to a displacement amount of 4.47 mm of the moving unit directly connected to the optical cable by the wire without passing through the displacement amount amplifying unit 64. In the optical fiber sensor 53 according to the present invention, the displacement amount of the monitored objects 52 and 52a is amplified by the displacement amount amplifying section 64 and acts on the optical cable 55, so that the displacement amount of the monitored objects 52 and 52a is several mm. However, an elongation strain exceeding the reading resolution of the optical pulse tester 57 can be applied to the optical cable 55, and a minute displacement of the monitored objects 52, 52a can be accurately detected.
【0046】ところで、ブリルアン散乱光の入射光に対
する周波数のシフト量は、光ケーブル55内の光ファイ
バが無歪みの場合でも、約1MHz/℃程度の温度依存
性を有するため、数十℃にわたる大きい温度変化が生じ
る場合には計測データを補正する必要がある。光ケーブ
ル55は、布設場所の状況や環境により、例えば日照や
火山地帯の地熱等により、常温よりも数十℃、あるいは
それ以上高い温度に加熱される可能性があるから、より
精度の高い監視を行うにはブリルアン散乱光の計測デー
タの温度補正が不可欠である。このことを考慮して、例
えば、光ケーブル55に、伸び歪みが印加される光ファ
イバとは別に、温度補正用の光ファイバを収納し、この
温度補正用の光ファイバへの入射光のラマン散乱光の後
方散乱光を光パルス試験器にて受光観測したデータか
ら、ブリルアン散乱光の計測データを補正する手法が採
用される。温度補正用の光ファイバとしては、SM形光
ファイバが一般的である。温度補正用光ファイバへの光
の入射により観測されるラマン散乱光の後方散乱光は、
当該温度補正用光ファイバの温度により強度が変化する
から、観測されるラマン散乱光の後方散乱光の強度は、
光ファイバの部分的な温度の違いに対応して異なること
となる。そして、観測波形(ストークス光と反ストーク
ス光のOTDR波形)の散乱光強度から両者の強度比を
取り、所定の理論式から温度を求める。なお、温度補正
用の光ファイバは、無歪み状態を維持する必要があるた
め、例えば、光ケーブル55の途中の適宜箇所に設置し
た成端箱内等に、この温度補正用光ファイバの余長を確
保しておき、光ケーブル55に伸び歪みが与えられたと
きには、ブリルアン散乱光検出用の光ファイバには伸び
歪みが与えられる一方、温度補正用光ファイバは前記余
長が光ケーブル55に引き込まれることで無歪み状態が
維持される構成等が採用可能である。By the way, even if the optical fiber in the optical cable 55 has no distortion, the frequency shift of the Brillouin scattered light with respect to the incident light has a temperature dependency of about 1 MHz / ° C. If a change occurs, it is necessary to correct the measurement data. The optical cable 55 may be heated to a temperature of several tens of degrees Celsius or higher than room temperature due to the situation and environment of the installation place, for example, by sunshine or geothermal heat in a volcanic zone. To do so, temperature correction of the measured data of Brillouin scattered light is indispensable. In consideration of this, for example, an optical fiber for temperature correction is housed in the optical cable 55 separately from the optical fiber to which elongation strain is applied, and Raman scattered light of the light incident on the optical fiber for temperature correction is stored. A method of correcting measurement data of Brillouin scattered light from data obtained by receiving and observing the backscattered light by the optical pulse tester is adopted. As an optical fiber for temperature correction, an SM type optical fiber is generally used. The backscattered light of the Raman scattered light observed by the incidence of light on the optical fiber for temperature correction is:
Since the intensity changes depending on the temperature of the temperature correcting optical fiber, the intensity of the backscattered light of the observed Raman scattered light is
It will differ depending on the partial temperature difference of the optical fiber. Then, the intensity ratio between the scattered light intensities of the observed waveforms (OTDR waveforms of Stokes light and anti-Stokes light) is obtained, and the temperature is obtained from a predetermined theoretical formula. In addition, since the optical fiber for temperature correction needs to maintain an unstrained state, for example, the extra length of the optical fiber for temperature correction is placed in a termination box installed at an appropriate place in the middle of the optical cable 55. When the optical cable 55 is stretched and strained, the optical fiber for detecting Brillouin scattered light is stretched while the temperature compensating optical fiber is drawn into the optical cable 55 by the extra length. A configuration or the like in which the distortion-free state is maintained can be adopted.
【0047】したがって、この光ファイバセンサ53に
よれば、ブリルアン散乱光の観測によって、不安定地層
52や岩石52aの微小な変位を検出して監視できるた
め、この検出箇所の不安定地層52の崩壊や岩石52a
の落下の危険を早期に察知することができ、付近住民の
避難等に役立てることができる。また、監視領域から離
間した遠隔地から監視を行うことができ、監視作業の安
全性を確保できる。Therefore, according to the optical fiber sensor 53, by monitoring the Brillouin scattered light, it is possible to detect and monitor the minute displacement of the unstable formation 52 and the rock 52a. And rock 52a
The danger of falling can be detected at an early stage, which can be useful for evacuation of nearby residents. In addition, monitoring can be performed from a remote place away from the monitoring area, and safety of the monitoring operation can be ensured.
【0048】この光ファイバセンサ53では、安定地盤
露出部54と不安定地層52との間の境界に沿って光ケ
ーブル55を延在配設し、この光ケーブル55に沿って
複数のセンシング部56a、56b、56cを連設して
いるので、複数箇所を同時に監視でき、複数の点検ポイ
ントや監視ポイント間の移動時間等は不要であり、不安
定地層52の崩壊や岩石52aの落下の予兆現象が検出
されたなら、対策を迅速に立てることができる。しか
も、光パルス試験器57にて得られる観測データから、
広範囲の監視領域の複数箇所の変位の有無を同時に監視
できることから、この監視領域全体の挙動を総合的に把
握して、不安定地層52の具体的な崩壊範囲の把握等か
ら、効果的な対策を立てることができる。In this optical fiber sensor 53, an optical cable 55 extends and extends along a boundary between the stable ground exposed portion 54 and the unstable ground layer 52, and a plurality of sensing portions 56a, 56b extend along the optical cable 55. , 56c can be monitored simultaneously, so that multiple locations can be monitored at the same time, and there is no need to move between multiple inspection points or monitoring points, etc., and the signs of collapse of the unstable stratum 52 and the fall of the rock 52a are detected. If so, measures can be taken quickly. Moreover, from the observation data obtained by the optical pulse tester 57,
Since the presence or absence of displacement at a plurality of locations in a wide monitoring area can be monitored simultaneously, the behavior of the entire monitoring area can be comprehensively grasped, and the concrete collapse range of the unstable stratum 52 can be grasped, and effective measures can be taken. Can be set up.
【0049】また、この光ファイバセンサ53は、IT
V等の高価な設備を多数設置する場合に比べて、大幅な
低コスト化が可能であり、広範囲の監視を安価で実現で
きる。しかも、この光ファイバセンサ53は、光パルス
試験器57以外には、電気的作動部が無く、落雷等によ
る誘導電流の影響を受ける心配が無いため、光パルス試
験器57やその付属の計器等のみ、誘導電流の影響を受
けないように保護しておけば、落雷の可能性の大きい山
間部等に設置しても、監視性能を損なうことは無く、設
置場所の自由度が大幅に向上する。光パルス試験器57
には、互いに隣接する別の監視領域に設置した光ファイ
バセンサ53の光ケーブル55を接続しても良く、これ
により、例えば、地山全体の変形挙動等を把握すること
も可能であり、より広範囲の監視が可能となる。The optical fiber sensor 53 is an IT fiber sensor.
Compared to a case where many expensive facilities such as V are installed, the cost can be significantly reduced, and a wide range of monitoring can be realized at low cost. In addition, since the optical fiber sensor 53 has no electrical operation parts other than the optical pulse tester 57 and does not have to be affected by an induced current due to lightning strike or the like, the optical pulse tester 57 and its attached instruments, etc. However, if protection is provided so as not to be affected by induced current, monitoring performance will not be impaired even if it is installed in a mountain area where lightning is likely to occur, and the degree of freedom of installation location will be greatly improved. . Optical pulse tester 57
May be connected to the optical cable 55 of the optical fiber sensor 53 installed in another monitoring area adjacent to each other, whereby, for example, it is possible to grasp the deformation behavior of the entire ground and the like, and Can be monitored.
【0050】なお、光パルス試験器57から光ケーブル
55に試験光を入射した時に、光パルス試験器57から
離間された光ケーブル55終端や、光線路途中のコネク
タ接続箇所等以外から、フレネル反射光が検出されたな
らば、光ケーブル55の破断を検出している。試験光の
入射からフレネル反射光の受光までの経過時間によって
光ケーブル55の破断点の位置を概略特定できるので、
例えば工事等によって誤って切断された光ケーブル55
の切断箇所を容易に発見でき、補修作業時間等を短縮で
きる。このように、この光ファイバセンサ53によれ
ば、随時、光パルス試験器57による試験を行うこと
で、光伝送系に係る故障の監視をも行うことができる。When test light is incident on the optical cable 55 from the optical pulse tester 57, Fresnel reflected light is emitted from portions other than the end of the optical cable 55 separated from the optical pulse tester 57 and a connector connection part in the optical line. If detected, the breakage of the optical cable 55 is detected. Since the position of the break point of the optical cable 55 can be roughly specified by the elapsed time from the incidence of the test light to the reception of the Fresnel reflected light,
For example, an optical cable 55 that has been accidentally cut by construction or the like.
Can be easily found, and the repair work time and the like can be reduced. As described above, according to the optical fiber sensor 53, a failure relating to the optical transmission system can be monitored by performing a test using the optical pulse tester 57 as needed.
【0051】センシング部56a、56b、56cは、
連結用線状体63a、63bや検出可動体60等を含め
て全体をカバー等で覆う等の簡単な対策により、人や動
物等が誤って連結用線状体63a、63bに接触して、
誤作動することを防止できる。また、変位量増幅部64
は、筐体64c内に収納されている構造であるため、強
固に構成することができる。工事等により人や工具が連
結用線状体63a、63bに接触すること等によって、
誤って光ケーブル55に伸び歪みが印加された時には、
一対の光ファイバ引留部材59間の光ケーブル55の伸
び歪みを解消することで、簡単に復旧することができ
る。この場合も、試験光の入射からブリルアン散乱光の
受光までの経過時間から、誤作動箇所を簡単に特定する
ことができる。The sensing units 56a, 56b, 56c
By a simple measure such as covering the entirety including the connecting linear bodies 63a and 63b and the detection movable body 60 with a cover or the like, a person or an animal accidentally contacts the connecting linear bodies 63a and 63b,
Malfunction can be prevented. Also, the displacement amount amplifying unit 64
Has a structure housed in the housing 64c, so that it can be firmly configured. When a person or a tool comes into contact with the connecting linear bodies 63a and 63b due to construction or the like,
When stretch strain is applied to the optical cable 55 by mistake,
Eliminating the extension strain of the optical cable 55 between the pair of optical fiber retaining members 59 allows easy recovery. Also in this case, the malfunctioning part can be easily specified from the elapsed time from the entrance of the test light to the reception of the Brillouin scattered light.
【0052】(第4実施例)以下、本発明の第4実施例
を図11を参照して説明する。なお、図中、図7と同一
の構成部分には同一の符号を付し、その説明を簡略化す
る。(Fourth Embodiment) Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, the same components as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified.
【0053】図11において、本実施例の光ファイバセ
ンサ70では、監視領域としての不安定地層52と該不
安定地層52の上方に存在する前記安定地盤露出部54
との境界に沿って、光パルス試験器57と接続された光
ケーブル55を不安定地層52上に延在配置し、この光
ケーブル55の長手方向の互いに離間された複数箇所に
センシング部71a、71b、71cを連設している。
光ケーブル55は、光ファイバ引留部材72(ワイヤ)
により前記安定地盤露出部54側に引き留めている。In FIG. 11, in the optical fiber sensor 70 of the present embodiment, the unstable formation layer 52 as a monitoring area and the stable ground exposed portion 54 existing above the unstable formation layer 52 are provided.
The optical cable 55 connected to the optical pulse tester 57 is extended and arranged on the unstable formation 52 along the boundary of the optical pulse tester 57, and the sensing portions 71a, 71b, 71c are continuously provided.
The optical cable 55 is an optical fiber retaining member 72 (wire)
As a result, it is retained on the stable ground exposed portion 54 side.
【0054】センシング部71aでは、光ファイバ引留
部材72を光ケーブル55に連結した一対の連結部72
a間から光ケーブル55を引き出した引出部73を形成
し、この引出部73先端にて光ケーブル55を折り返す
ようにして湾曲させた折返部74を、不安定地層52に
一体変位可能に連結している。光ケーブル55に形成し
た折返部74の不安定地層52に対する連結は、図11
においては、不安定地層52に打ち込んだアンカー75
への連結によってなされているが、これに限定されず、
例えば、不安定地層52の土砂に食い込ませて一体変位
可能とした検出可動体60への連結等により行っても良
い。引出部73は、その両側の光ファイバ引留部材72
と光ケーブル55との連結部72aから、不安定地層5
2への連結位置(アンカー75)までの間に、不安定地
層52の想定される変位方向に沿って直線状に配設する
ことが好ましく、これにより、不安定地層52が下方へ
変位した時に、引出部73の光ケーブル55に伸び歪み
を効率良く与えることができる。折返部74から両側の
光ケーブル55は、それぞれ、不安定地層52の想定変
位方向に沿って、互いに平行に延びることがより好まし
い。なお、引出部73の連結対象は、不安定地層52に
打ち込んだアンカー75以外、例えば、不安定地層52
から露出する岩石52a等であっても良い。いずれの場
合でも、引出部73の光ケーブル55(詳細には、折返
部74から両連結部72aまでの光ケーブル55)に
は、不安定地層52の下方への変位が発生すると、この
変位量に相当する伸び歪みが印加される。In the sensing part 71a, a pair of connecting parts 72 connecting the optical fiber retaining member 72 to the optical cable 55 are provided.
A draw-out portion 73 from which the optical cable 55 is drawn out from between a is formed, and a turn-up portion 74 that is bent so that the optical cable 55 is turned up at the end of the draw-out portion 73 is connected to the unstable formation 52 so as to be integrally displaceable. . The connection of the folded portion 74 formed on the optical cable 55 to the unstable formation 52 is shown in FIG.
In the above, the anchor 75 driven into the unstable formation 52
But is not limited to this,
For example, the detection may be performed by coupling to the detection movable body 60 which is made to be able to be integrally displaced by digging into the soil of the unstable formation 52. The draw-out portion 73 is provided with the optical fiber holding members 72 on both sides thereof.
From the connecting portion 72a between the optical fiber 55 and the unstable formation 5
It is preferable that the unstable formation 52 is linearly arranged along the assumed displacement direction until the connection position (anchor 75) to the second formation 2, so that the unstable formation 52 is displaced downward. In addition, the optical cable 55 of the drawer 73 can be efficiently stretched and strained. It is more preferable that the optical cables 55 on both sides from the folded portion 74 extend in parallel with each other along the assumed displacement direction of the unstable formation 52. Note that the connection target of the drawer 73 is other than the anchor 75 driven into the unstable formation 52, for example, the unstable formation 52.
The rock 52a exposed from the surface may be used. In any case, when the optical cable 55 of the drawer 73 (specifically, the optical cable 55 from the folded portion 74 to the two connecting portions 72a) is displaced downward from the unstable formation 52, the displacement amount corresponds to this displacement amount. Is applied.
【0055】センシング部71bでは、一対の連結部7
2a間から光ケーブル55を引き出した引出部76中央
部の折返部76aに連結した検出可動体60を、不安定
地層52の土砂に食い込ませて一体変位可能としてい
る。図11においては、検出可動体60は、不安定地層
52の上下方向へ延在する谷部65に設置されている。
この検出可動体60は、底面側の多数の固定突起60a
を不安定地層52に食い込ませることで、不安定地層5
2の土砂と一体変位可能に設置されるので、特に土砂の
流動性が大きい谷部65への設置に適している。引出部
76を形成する光ケーブル55は、谷部65底部へ向け
て引き込まれ、検出可動体60と連結された折返部76
aと、その両側の連結部72aとの間にて緊張されてい
る。図11においては、引出部76は、その両側の連結
部72a間の光ケーブル55中央部を谷部65底部へ向
けて引き下げて「く」字状に屈曲した形状になっている
が、これに限定されず、例えば、折返部76aを連結部
72aよりも谷部65下流側へ引き落とし、当該引出部
76を谷部65内の土砂の変位方向とほぼ平行に延在さ
せることも可能である。In the sensing section 71b, a pair of connecting sections 7
The detection movable body 60 connected to the folded portion 76a at the center of the drawing portion 76 from which the optical cable 55 is drawn out from between the spaces 2a is cut into the earth and sand of the unstable stratum 52 so as to be integrally displaceable. In FIG. 11, the detection movable body 60 is installed in a valley 65 extending in the up-down direction of the unstable formation 52.
The detection movable body 60 has a large number of fixed protrusions 60a on the bottom side.
Into the unstable stratum 52, the unstable stratum 5
Since it is installed so as to be integrally displaceable with the earth and sand of No. 2, it is particularly suitable for installation in the valley 65 where the flow of earth and sand is large. The optical cable 55 forming the lead-out portion 76 is drawn toward the bottom of the valley portion 65, and is turned over to the folded portion 76 connected to the detection movable body 60.
a and between the connecting portions 72a on both sides thereof. In FIG. 11, the drawer 76 has a shape in which the central portion of the optical cable 55 between the connecting portions 72a on both sides thereof is pulled down toward the bottom of the valley portion 65 and bent in a “C” shape. Instead, for example, the folded portion 76a may be pulled down to the downstream side of the valley portion 65 from the connecting portion 72a, and the drawn-out portion 76 may extend substantially parallel to the direction of displacement of the earth and sand in the valley portion 65.
【0056】センシング部71cでは、岩石52aに連
結された引出部77は、不安定地層52に打ち込まれた
一対のアンカー78間から引き出した光ケーブル55に
よって形成されている。この引出部77先端の折返部7
9の岩石52aへの連結は、例えば、岩石52aに打ち
込んだアンカー80への連結や、岩石52aへの縛り付
け等によりなされる。In the sensing section 71c, the drawing section 77 connected to the rock 52a is formed by the optical cable 55 drawn from between a pair of anchors 78 driven into the unstable formation 52. Folding part 7 at the tip of this drawer 77
9 is connected to the rock 52a by, for example, connection to the anchor 80 driven into the rock 52a or binding to the rock 52a.
【0057】なお、各センシング部71a、71b、7
1cの引出部73、76、77は、前述の構成に限定さ
れず、例えば、監視対象物52、52aと一体変位可能
の複数の連結用治具(アンカーや、検出可動体60等)
間に、光ファイバ引留部材との連結部間から引き出した
光ケーブル55を掛けるようにして布設する構成も採用
可能である。この場合、光ケーブル55は、光ファイバ
引留部材との連結部と、連結用治具との間にて、監視対
象物52、52aの変位方向と平行に延在させることが
より好ましい。また、光ファイバ引留部材が連結された
複数の連結部と、複数の連結用治具との間でジグザグに
光ケーブル55を布設することも可能である。この場合
も、光ケーブル55は、監視対象物52、52aの変位
方向と平行に延在する部分を多数形成することがより好
ましい。The sensing units 71a, 71b, 7
The drawers 73, 76, and 77 of 1c are not limited to the above-described configuration. For example, a plurality of connection jigs (anchor, detection movable body 60, and the like) that can be displaced integrally with the monitoring target 52, 52a.
It is also possible to adopt a configuration in which an optical cable 55 drawn out from between the connecting portions with the optical fiber retaining member is laid between them. In this case, it is more preferable that the optical cable 55 extends between the connection portion with the optical fiber retaining member and the connection jig in parallel with the displacement direction of the monitoring objects 52 and 52a. Further, it is also possible to lay the optical cable 55 in a zigzag manner between a plurality of connecting portions to which the optical fiber retaining members are connected and the plurality of connecting jigs. Also in this case, it is more preferable that the optical cable 55 has a large number of portions extending in parallel with the displacement direction of the monitored objects 52 and 52a.
【0058】地滑り等の予兆現象である不安定地層52
の下方への微小な変位が生じると、センシング部71a
では、不安定地層52と一体的にアンカー75が下方へ
変位し、このアンカー75に連結された光ケーブル引出
部73に、この不安定地層52の変位量に相当する伸び
歪みが印加される。光パルス試験器57にて、前記光ケ
ーブル引出部73にて生じたブリルアン散乱光の後方散
乱光が観測されることで、光ケーブル引出部73の伸び
歪みが検出される。ここで、光ケーブル引出部73に印
加される伸び歪みは、不安定地層52の変位量に相当す
るから、第3実施例にて示した光ファイバセンサ53の
センシング部56に比べて、不安定地層52の変位量に
よって与えられる光ケーブル55の伸び歪みは格段に大
きく、このため、センシング部71aでは、別途、変位
量増幅用の機構を設けなくても、十分な検出精度(感
度)確保でき、不安定地層52の微小な変位であっても
検出できる。但し、折返部74とアンカー75との間に
変位量増幅用の機構を介在配置して、検出精度を向上す
ることも可能であることは言うまでも無い。また、この
センシング部71aは、構成が単純であるので、不安定
地層52の目的位置での組み立てが容易であり、また、
組み立てに要する資材の現場への搬入量も少なくて済む
ため施工性に優れるといった利点がある。The unstable stratum 52 which is a predictive phenomenon such as a landslide.
When a small displacement occurs downward of the sensing unit 71a,
In this case, the anchor 75 is displaced downward integrally with the unstable formation 52, and an elongation strain corresponding to the displacement of the unstable formation 52 is applied to the optical cable lead-out portion 73 connected to the anchor 75. The optical pulse tester 57 observes the backscattered light of the Brillouin scattered light generated in the optical cable lead-out portion 73, thereby detecting the extension strain of the optical cable lead-out portion 73. Here, since the elongation strain applied to the optical cable lead-out portion 73 corresponds to the amount of displacement of the unstable formation 52, the unstable formation is smaller than the sensing portion 56 of the optical fiber sensor 53 shown in the third embodiment. The extension strain of the optical cable 55 given by the displacement amount of the optical cable 52 is remarkably large, so that the sensing unit 71a can secure sufficient detection accuracy (sensitivity) without providing a separate mechanism for amplifying the displacement amount. Even a minute displacement of the stable formation 52 can be detected. However, it goes without saying that a mechanism for amplifying the amount of displacement can be interposed between the folded portion 74 and the anchor 75 to improve the detection accuracy. Further, since the sensing unit 71a has a simple configuration, it is easy to assemble the unstable formation 52 at a target position.
There is an advantage that the workability is excellent because the amount of materials required for assembly is not required to be carried into the site.
【0059】センシング部71bでは、不安定地層52
の谷部65の土砂と一体的に移動した検出可動体60に
よって、光ファイバ引留部材72が連結された一対の連
結部72a間の光ケーブル55の長手方向中央部が、地
山斜面に沿った下方へ引っ張られて、連結部72a間の
光ケーブル55に伸び歪みが印加される。光パルス試験
器57にて、センシング部71bの引出部76にて生じ
たブリルアン散乱光の後方散乱光が観測することで、光
ケーブル55の伸び歪みが検出される。検出可動体60
と光ケーブル55との間には、変位量増幅用の機構を介
在配置することがより好ましい。In the sensing section 71b, the unstable formation 52
The longitudinal center of the optical cable 55 between the pair of connecting portions 72a to which the optical fiber retaining member 72 is connected is moved downward by the detection movable body 60 integrally moved with the earth and sand of the valley portion 65 along the ground slope. To stretch the optical cable 55 between the connecting portions 72a. The optical pulse tester 57 observes the backscattered light of the Brillouin scattered light generated in the extraction unit 76 of the sensing unit 71b, so that the elongation distortion of the optical cable 55 is detected. Detection movable body 60
More preferably, a mechanism for amplifying the amount of displacement is interposed between the optical cable 55 and the optical cable 55.
【0060】センシング部71cでは、岩石52aの変
位を直接的に検出する。不安定地層52上にて、岩石5
2aの落下の予兆現象である下方への微小な変位が生じ
ると、この岩石52aの変位量に相当する伸び歪みが光
ケーブル引出部77に印加される。したがって、光パル
ス試験器56から光ケーブル55へ試験光を入射し、光
ケーブル引出部77にて生じたブリルアン散乱光の後方
散乱光の有無を観測することで、岩石52aの変位の有
無を監視できる。The sensing unit 71c directly detects the displacement of the rock 52a. Rock 5 on the unstable formation 52
When a small downward displacement, which is a sign of the fall of 2a, occurs, an elongational strain corresponding to the amount of displacement of the rock 52a is applied to the optical cable lead-out portion 77. Therefore, the test light is incident on the optical cable 55 from the optical pulse tester 56, and the presence or absence of the backscattered light of the Brillouin scattered light generated in the optical cable lead-out portion 77 can be monitored to monitor the displacement of the rock 52a.
【0061】ところで、不安定地層52上の岩石52a
は、軟弱な不安定地層52上での姿勢が安定しない等の
原因から、不安定地層52とは別に単独で変位、落下す
る危険がある。このため、この岩石52aに連結する光
ケーブル引出部77は、不安定地層52に引き留めるよ
うにしても、その監視効果を十分に発揮する。なお、不
安定地層52の下方への変位と一体的に岩石52aも変
位してしまうと、センシング71cでは何も異常が検出
されないが、この場合には、センシング部71cに隣接
のセンシング部71a、71bにより不安定地層52の
変位が検出されたり、このセンシング部71cにて光ケ
ーブル55を引き留めるアンカー78と隣接のセンシン
グ部71bの連結部72aとの間にて光ケーブル55に
伸び歪みが与えられたことが検出されて、不安定地層5
2自体の変位が把握される。また、このセンシング部7
1cでは、不安定地層52上にて、光ケーブル55を引
き回すことで、この不安定地層52上の複数の岩石52
aに光ケーブル引出部77を容易に連結できるから、監
視領域内に点在する複数の監視対象物(岩石52a等)
に対する個別監視を効率良く行うことができる。例え
ば、センシング部71a、71b間に複数のセンシング
部71cを設けることも可能である。The rocks 52a on the unstable formation 52
There is a danger of being displaced or dropped separately from the unstable formation 52 due to reasons such as unstable posture on the weak unstable formation 52. Therefore, even if the optical cable lead-out portion 77 connected to the rock 52a is retained in the unstable formation 52, the monitoring effect is sufficiently exhibited. When the rock 52a is also displaced integrally with the downward displacement of the unstable stratum 52, no abnormality is detected by the sensing 71c. In this case, the sensing unit 71a adjacent to the sensing unit 71c, The displacement of the unstable stratum 52 is detected by 71b, or the optical cable 55 is stretched and distorted by the sensing part 71c between the anchor 78 for retaining the optical cable 55 and the connecting part 72a of the adjacent sensing part 71b. Is detected and unstable formation 5
2 itself is grasped. Also, this sensing unit 7
In 1c, the plurality of rocks 52 on the unstable stratum 52 are routed by routing the optical cable 55 on the unstable stratum 52.
Since the optical cable lead-out portion 77 can be easily connected to a, a plurality of objects to be monitored (such as the rock 52a) scattered in the monitoring area.
Can be efficiently monitored. For example, a plurality of sensing units 71c can be provided between the sensing units 71a and 71b.
【0062】この光ファイバセンサ70によれば、監視
領域である不安定地層52と安定地盤露出部54との境
界に沿って布設した光ケーブル55の適宜箇所に、引出
部73、76、77を形成して監視対象物52、52a
に連結するだけで簡単に組み立てることができ、優れた
施工性が得られる。また、不安定地層52と安定地盤5
1との間の境界に例えば湾曲部や屈曲部が存在したり、
途中に谷部65等の陥没部が存在していても、光ケーブ
ル55は前記境界に沿って湾曲させたり陥没部を迂回さ
せて布設すれば良く、しかも、光ケーブル55に形成す
る引出部73、76、77の引出長等を調整するだけで
該光ケーブル55と監視対象物52、52aとの連結を
自由に行えるから、この光ファイバセンサ70は、監視
領域の地形等によらず何処にでも容易に施工できる利点
がある。なお、光パルス試験器57におけるブリルアン
散乱光の戻り時間から、不安定地層52の変位箇所や、
変位を生じた岩石52a等を特定できること、並びに、
フレネル反射光等の後方散乱光を観測することで、この
光ファイバセンサ70の光線路系の故障箇所を容易に把
握できること等の効果は、第3実施例の光ファイバセン
サと同様である。また、この光ファイバセンサ70にお
いても、光ファイバ光ケーブル55に無歪み状態を維持
可能に組み込んだ温度補正用の光ファイバのラマン散乱
光の観測データを利用して、ブリルアン散乱光の観測デ
ータを温度補正することがより好ましい。According to the optical fiber sensor 70, the lead portions 73, 76, 77 are formed at appropriate positions of the optical cable 55 laid along the boundary between the unstable formation layer 52 and the stable ground exposed portion 54, which is the monitoring region. To be monitored 52, 52a
It is easy to assemble simply by connecting it to the machine, and excellent workability can be obtained. In addition, unstable ground 52 and stable ground 5
For example, there is a curved portion or a bent portion at the boundary between
Even if there is a depression such as a valley 65 in the middle, the optical cable 55 may be curved along the boundary or laid around the depression, and furthermore, the lead portions 73 and 76 formed on the optical cable 55. , 77, the connection between the optical cable 55 and the objects to be monitored 52, 52a can be freely performed. Therefore, the optical fiber sensor 70 can be easily used anywhere regardless of the topography of the monitoring area. There is an advantage that can be constructed. From the return time of the Brillouin scattered light in the optical pulse tester 57, the displacement of the unstable formation 52,
That the rock 52a or the like having caused the displacement can be specified; and
By observing the backscattered light such as Fresnel reflected light and the like, it is possible to easily ascertain the failure point of the optical fiber line system of the optical fiber sensor 70, and the effect is the same as that of the optical fiber sensor of the third embodiment. Also, in the optical fiber sensor 70, the observation data of the Brillouin scattered light is converted into the temperature by using the observation data of the Raman scattered light of the optical fiber for temperature correction incorporated in the optical fiber optical cable 55 so as to maintain the distortion-free state. It is more preferable to correct.
【0063】本発明は、前記実施の形態に限定されず、
例えば、光ファイバセンサ部の構造等は適宜変更可能で
あることは言うまでもない。また、監視領域と安定地盤
との境界に沿って延在配設される光ファイバとしては、
光ケーブルに限定されず、例えば、光コード等も採用可
能である。光ケーブルの場合でも、光ファイバセンサ部
にて伸び歪みが印加される部分のみ、変形しやすい光コ
ード等を採用することも可能である。前記各実施例で
は、地山斜面の地滑りや落石等の監視システムへの適用
例を示したが、本発明はこれに限定されず、平坦地にお
ける安定地盤に対する軟弱地盤の変位等の監視等に適用
することも可能である。また、第3実施例、第4実施例
では、例えば、監視領域を取り囲むようにして、光ケー
ブルを布設して光ファイバセンサを構築することも可能
である。本発明に係る光ファイバセンサは、例えば、光
パルス試験器での観測データから監視対象物の変位の有
無を判定する判定手段と、監視対象物の変位を検出した
時に警報を発する警報手段とを備えた構成も採用可能で
ある。The present invention is not limited to the above embodiment,
For example, it goes without saying that the structure and the like of the optical fiber sensor unit can be changed as appropriate. In addition, as an optical fiber extending along the boundary between the monitoring area and the stable ground,
The invention is not limited to the optical cable, and for example, an optical cord or the like can be adopted. Even in the case of an optical cable, it is also possible to employ an optical cord or the like which is easily deformed only in a portion where an elongation strain is applied in the optical fiber sensor section. In each of the above embodiments, an example of application to a monitoring system for landslides, rockfalls, and the like on a ground slope has been described.However, the present invention is not limited to this, and is used for monitoring displacement of soft ground with respect to stable ground on flat ground, and the like. It is also possible to apply. In the third and fourth embodiments, for example, it is possible to construct an optical fiber sensor by laying an optical cable so as to surround the monitoring area. The optical fiber sensor according to the present invention includes, for example, a determination unit that determines the presence or absence of a displacement of a monitoring target from observation data in an optical pulse tester, and an alarm unit that issues an alarm when the displacement of the monitoring target is detected. Equipped configurations can also be employed.
【0064】[0064]
【発明の効果】請求項1記載の光ファイバセンサによれ
ば、不安定地層や変位の可能性のある岩石等である監視
対象物の安定地盤に対する変位によって、前記監視対象
物と一体変位した光ファイバと安定地盤側の光ファイバ
との間のコネクタ接続が切り離されたことを光パルス試
験器にて観測することで、監視対象物から離れた安全な
所から、監視対象物の変位の有無を監視できる。この監
視は、光パルス試験器により常時行うことが可能であ
り、しかも、監視対象物の変位をリアルタイムで把握で
きるので、地滑りや落石等に対する防災対策に役立てる
ことができるといった優れた効果を奏する。According to the optical fiber sensor of the first aspect of the present invention, the light which is displaced integrally with the monitored object due to the displacement of the monitored object such as an unstable stratum or a rock which may be displaced with respect to the stable ground. By observing the disconnection of the connector between the fiber and the optical fiber on the stable ground side using an optical pulse tester, it is possible to determine the presence or absence of displacement of the monitored object from a safe place away from the monitored object. Can be monitored. This monitoring can always be performed by an optical pulse tester, and furthermore, since the displacement of the monitoring target can be grasped in real time, there is an excellent effect that it can be used for disaster prevention measures against landslides and falling rocks.
【0065】請求項2記載の光ファイバセンサによれ
ば、不安定地層や変位の可能性のある岩石等である監視
対象物の安定地盤に対する変位によって、前記監視対象
物に一体変位可能に取り付けられた可動部材が変位し、
これと連動して変位した破断手段が、複数の光ファイバ
配線部を順次移動しつつ、各光ファイバ配線部に配線さ
れている光ファイバを光パルス試験器から遠い箇所から
順に破断させていくので、光パルス試験器にて観測され
る光ファイバ破断位置の変化から、監視対象物の変位量
を容易に把握することができ、地滑りや落石等の災害発
生の危険をより詳細に把握することができ、より詳細な
防災対策を立てることができるといった優れた効果を奏
する。According to the optical fiber sensor of the second aspect, the object to be monitored, such as an unstable stratum or a rock that may be displaced, is attached to the object to be monitored so as to be integrally displaceable by the displacement of the object with respect to the stable ground. Movable member is displaced,
As the breaking means displaced in conjunction with this moves the plurality of optical fiber wiring sections sequentially, it breaks the optical fibers wired in each optical fiber wiring section in order from a location far from the optical pulse tester. From the change in the optical fiber break position observed by the optical pulse tester, the amount of displacement of the monitoring target can be easily grasped, and the danger of disasters such as landslides and falling rocks can be grasped in more detail. It has an excellent effect of being able to make more detailed disaster prevention measures.
【0066】請求項3記載の光ファイバセンサによれ
ば、地山斜面の監視領域と該監視領域の上方に存在する
安定地盤との境界に沿って延在配置した光ファイバに伸
び歪みが印加されたことを、光パルス試験器でのブリル
アン散乱光の観測により把握することで、監視対象物の
変位を監視できる構成であり、布設した光ファイバを、
監視領域の複数箇所にて監視対象物に対して、当該監視
対象物の変位により伸び歪みが印加され得るように連結
することで、簡単に施工できる。しかも、光ファイバ
を、監視領域の複数箇所にて監視対象物に対して連結す
ることで、監視領域全体の面的な監視が可能であり、よ
り効果的な防災計画の策定に役立てることができるとい
った優れた効果を奏する。According to the optical fiber sensor of the third aspect, an elongation strain is applied to the optical fiber extending along the boundary between the monitoring area on the ground slope and the stable ground existing above the monitoring area. By observing the fact by observing the Brillouin scattered light with the optical pulse tester, it is possible to monitor the displacement of the monitoring target.
The connection can be easily performed by connecting the monitoring object at a plurality of locations in the monitoring area so that the strain can be applied by the displacement of the monitoring object. In addition, by connecting the optical fiber to the object to be monitored at a plurality of locations in the monitoring area, it is possible to perform a two-dimensional monitoring of the entire monitoring area, which can be used to formulate a more effective disaster prevention plan. It has an excellent effect.
【図1】 本発明の第1実施例の光ファイバセンサを示
す全体図である。FIG. 1 is an overall view showing an optical fiber sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1の光ファイバセンサのセンサユニット近
傍を示す全体図である。FIG. 2 is an overall view showing the vicinity of a sensor unit of the optical fiber sensor of FIG.
【図3】 本発明の第2実施例の光ファイバセンサを示
す正面図である。FIG. 3 is a front view showing an optical fiber sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図4】 図3の光ファイバセンサのセンサユニット近
傍を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing the vicinity of a sensor unit of the optical fiber sensor of FIG. 3;
【図5】 図4のセンサユニットの内、落下可能性のあ
る監視対象物の上側に設置されるセンサユニットの内部
を示す図であって、(a)は平面図、(b)は正断面図
である。5A and 5B are diagrams showing the inside of the sensor unit of FIG. 4 which is installed above a monitoring target that may fall, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. FIG.
【図6】 図4のセンサユニットの内、落下可能性のあ
る監視対象物の下側に設置されるセンサユニットの内部
を示す図であって、(a)は平面図、(b)は正断面図
である。FIGS. 6A and 6B are views showing the inside of a sensor unit installed below a monitoring target that may fall among the sensor units of FIGS. 4A and 4B, wherein FIG. 6A is a plan view and FIG. It is sectional drawing.
【図7】 本発明の第3実施例の光ファイバセンサを示
す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an optical fiber sensor according to a third embodiment of the present invention.
【図8】 図7の光ファイバセンサのセンシング部を示
す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a sensing unit of the optical fiber sensor of FIG.
【図9】 図8のセンシング部を示す側断面図である。FIG. 9 is a side sectional view showing the sensing unit of FIG. 8;
【図10】 図8のセンシング部に設けられる変位量増
幅部を示す正断面図である。FIG. 10 is a front sectional view showing a displacement amplifying unit provided in the sensing unit of FIG. 8;
【図11】 本発明の第4実施例の光ファイバセンサを
示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing an optical fiber sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
【図12】 第3実施例、第4実施例の光ファイバセン
サを構成する光ケーブル内に収納される光ファイバの一
例を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an example of an optical fiber housed in an optical cable constituting the optical fiber sensor according to the third and fourth embodiments.
4…光ファイバセンサ、5…監視対象物(岩石)、6…
光ファイバ(光ケーブル)、7…安定地盤(安定岩
盤)、8…光ファイバ(光ケーブル)、9a,9b…光
コネクタ、10…光パルス試験器(OTDR)、12…
固定手段(アンカー)、20…光ファイバセンサ、21
a,21b,21c…センサユニット、22…ユニット
本体、23…可動部材、24…光ファイバ、24a,2
4b…余長、25…光ファイバ配線部、26,26a…
破断手段、51…安定地盤(安定岩盤)、52…監視対
象物,不安定地層(表土層)、52a…監視対象物,岩
石、53…光ファイバセンサ、55…光ファイバ(光ケ
ーブル)、57…光パルス試験器(BOTDR)、59
…光ファイバ引留部材(光ファイバ把持部品)、70…
光ファイバセンサ、72…光ファイバ引留部材(ワイ
ヤ)、73,76,77…光ファイバ引留部材間の光フ
ァイバ(引出部)。4: Optical fiber sensor, 5: Object to be monitored (rock), 6:
Optical fiber (optical cable), 7: stable ground (stable rock), 8: optical fiber (optical cable), 9a, 9b: optical connector, 10: optical pulse tester (OTDR), 12 ...
Fixing means (anchor), 20 ... optical fiber sensor, 21
a, 21b, 21c: sensor unit, 22: unit body, 23: movable member, 24: optical fiber, 24a, 2
4b: extra length, 25: optical fiber wiring part, 26, 26a ...
Breaking means, 51: stable ground (stable rock), 52: monitored object, unstable stratum (surface soil layer), 52a: monitored object, rock, 53: optical fiber sensor, 55: optical fiber (optical cable), 57 ... Optical pulse tester (BOTDR), 59
... Optical fiber retaining member (optical fiber gripping part), 70 ...
Optical fiber sensor, 72: Optical fiber retaining member (wire), 73, 76, 77: Optical fiber (leading portion) between optical fiber retaining members.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 和也 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 安江 勝夫 愛知県名古屋市守山区大字瀬古字中島102 応用地質株式会社中部支社内 (72)発明者 池田 善考 愛知県名古屋市守山区大字瀬古字中島102 応用地質株式会社中部支社内 Fターム(参考) 2D001 PA06 PC03 PF11 2F076 BA11 BB09 BD06 BD17 2G086 CC03 DD05 2H038 AA03 AA05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazuya Ogata 1440 Misaki, Sakura City, Chiba Prefecture Inside Fujikura Sakura Factory (72) Inventor Katsuo Yasue 102 Nakajima, Oji, Moriyama-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Applied Geological Stock Chubu Branch Office of the Company (72) Inventor Yoshinori Ikeda 102 Nakajima, Oji Seko, Moriyama-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Applied Geological Co., Ltd. Chubu Branch Office F-term (Reference)
Claims (3)
可能性のある岩石等である監視対象物(5)の、監視基
準側である安定地盤(7)に対する変位を観測する光フ
ァイバセンサであって、 前記監視対象物に一体変位可能として取り付けた光ファ
イバ(6)に、安定地盤側の光ファイバ(8)を光コネ
クタ(9a、9b)を介して着脱可能に接続すること
で、安定地盤側の光ファイバを介して監視対象物側の光
ファイバと光パルス試験器(10)とを接続し、安定地
盤側光ファイバの監視対象物側光ファイバに対して接続
される先端近傍を、固定手段(12)によって前記安定
地盤側に固定したことを特徴とする光ファイバセンサ
(4)。An optical fiber for observing a displacement of a monitored object (5), such as an unstable stratum that is likely to collapse or a rock that may be displaced, with respect to a stable ground (7) that is a monitoring reference side. A sensor, wherein the optical fiber (8) on the stable ground side is detachably connected to the optical fiber (6) attached to the monitored object so as to be integrally displaceable via optical connectors (9a, 9b). The optical fiber on the object to be monitored and the optical pulse tester (10) are connected via the optical fiber on the stable ground side, and the vicinity of the tip of the stable ground side optical fiber connected to the optical fiber on the monitored object side An optical fiber sensor (4), wherein the optical fiber sensor is fixed to the stable ground side by a fixing means (12).
可能性のある岩石等である監視対象物(5)の、監視基
準側である安定地盤(7)に対する変位を観測する光フ
ァイバセンサであって、 前記監視対象物と前記安定地盤との間に配置したセンサ
ユニット(21a、21b、21c)に、前記安定地盤
側に連結されたユニット本体(22)と、前記監視対象
物側に一体変位可能に取り付けられ且つ前記ユニット本
体に対して相対変位可能になっている可動部材(23)
と、当該センサユニット内に余長(24a、24b)を
確保して収納された光ファイバ(24)が配線される複
数の光ファイバ配線部(25)と、前記可動部材と連動
して駆動されることにより前記複数の光ファイバ配線部
を順次移動して、前記光ファイバを当該光ファイバに接
続された光パルス試験器(10)から遠い箇所から順に
破断させる破断手段(26、26a)とを備えることを
特徴とする光ファイバセンサ(20)。2. An optical fiber for observing a displacement of a monitored object (5) such as an unstable stratum having a possibility of collapse or a rock having a possibility of displacement with respect to a stable ground (7) serving as a monitoring reference side. A sensor unit (21a, 21b, 21c) disposed between the monitored object and the stable ground, a unit body (22) connected to the stable ground side, A movable member (23) attached to the unit body so as to be integrally displaceable and capable of being displaced relative to the unit body.
And a plurality of optical fiber wiring portions (25) to which the optical fibers (24) housed with the extra lengths (24a, 24b) secured in the sensor unit are wired, and are driven in conjunction with the movable member. Breaking means (26, 26a) for sequentially moving the plurality of optical fiber wiring portions and breaking the optical fiber in order from a location far from the optical pulse tester (10) connected to the optical fiber. An optical fiber sensor (20), comprising:
不安定地層(52)や変位の可能性のある岩石(52
a)等である監視対象物の、監視基準側である安定地盤
(51、54)に対する変位を観測する光ファイバセン
サであって、 前記監視領域と前記安定地盤との境界に沿って、光パル
ス試験器(57)と接続された光ファイバ(55)を延
在配置し、この光ファイバの長手方向の互いに離間され
た複数箇所を光ファイバ引留部材(59、72)により
前記安定地盤側に引き留め、隣り合う光ファイバ引留部
材間の光ファイバ(55、73、76、77)を、前記
監視対象物に一体変位可能に連結したことを特徴とする
光ファイバセンサ(53、70)。3. An unstable stratum (52) and a rock (52) that may exist in the monitoring area and have a possibility of collapse.
a) an optical fiber sensor for observing a displacement of a monitoring object such as a) with respect to a stable ground (51, 54) as a monitoring reference side, wherein an optical pulse is generated along a boundary between the monitoring area and the stable ground. An optical fiber (55) connected to a tester (57) is extended, and a plurality of portions of the optical fiber that are separated from each other in the longitudinal direction are retained on the stable ground side by optical fiber retaining members (59, 72). An optical fiber sensor (53, 70), wherein optical fibers (55, 73, 76, 77) between adjacent optical fiber retaining members are connected to the monitoring object so as to be integrally displaceable.
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