JP2007198973A - フェンス振動センサ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フェンス振動センサ装置(I)は、フェンス1に巡らせたループ状の光ファイバ2内を反対方向に伝播する光信号の干渉波から得られる干渉強度信号に基づいて加振点から受光点までの距離を求める距離算出器3と、干渉強度信号のレベル変化をモニタしながら干渉強度信号のレベルが所定の閾値を越えると、その時点において、距離算出器3が算出した距離を加振点から受光点までの距離として確定する判定器4とを備えている。警報・表示器5は判定器4で確定した距離データを受け取ってその距離、つまり加振点の位置を表示するとともに警報を発する。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態のフェンス振動センサ装置を用いた警報システムの概略構成を示しており、フェンス振動センサ装置(I)は、上述の特許文献1に開示されている光ファイバリング干渉型のセンサ部(II)を振動位置検知のための基本構成として用いるとともに、この基本構成に侵入行為によってフェンス2に加えられる振動を、一過性の振動と区別して、侵入行為による加振点の距離を正確に測定するための判定器(判定手段)を備えた点に特徴がある。
−φ1(t−(La−Lp+Lg+Lb+Le+Lj)・n /c)+θ0
…(式1)で表される。
但し、
n :使用した光ファイバのコア屈折率
c :光速
θ0:静的な状態での初期値
また受光部72で観測される波長λ2の時計回り光と反時計回り光との位相差θ2も、 θ2(t)=φ2(t−(Lp+Ld+Lb+Lf+Ll)・n/c)
−φ2(t−(La−Lp+Lh+Ll)・n/c)+θ0
…(式2)
で表される。
λ1φ1=λ2φ2 …(式3)
となる。
即ち加振周波数をfとすると、
f<<c/{n・(La+Lb+Lc+Le+Lg+Li+Lj)}且つf<<c/{n・(La+Lb+Ld+Lf+Lh+Lk+Ll)}であるとすると、Lp,φ1,φ2は次式のように表すことができる。
但しPcは受光部71,72で検出される光の干渉成分、Piは非干渉成分を示す。
(実施形態2)
上記実施形態1では干渉強度信号のレベル変化をモニタし、そのレベルのピークレベルが閾値LAを越えるという条件において距離を確定するようにしているが、警戒域X内に侵入する方法としては、フェンス1をよじ登る方法や、フェンス1を切断して孔を空け、その孔から侵入する方法等があり、その方法によってフェンス1の振動によって現れる事象が異なる。例えばフェンス1をよじ登る場合には、一定時間連続して閾値を越えるような干渉強度信号のレベル変化の波形が現れる一方、フェンス1を切断するような場合には、フェンス材を切断する度にピークレベルを持つレベル変化の波形が現れる。
異なる不法侵入方法に対して対処することができ、誤報は勿論のこと失報を無くすことができる。
(実施形態3)
ところで、実施形態1,2では距離算出器3が算出する加振点までの距離を、判定器4により干渉強度信号のレベル変化をモニタしながら所定の閾値及び判断条件を用いて確定しているが、同時に2箇所で加振があった場合には、各加振点を判別できない。そこで本実施形態では、距離算出器3が算出する加振点までの距離データの時系列的な変化が加振点が1箇所の場合と、2箇所の場合とで相違することに着目し、加振点が1箇所か2箇所かを判断する判断機能を判断器の比較判断部41に持たせたことに特徴がある。
(II) センサ部
X 警戒域
1 フェンス
2 光ファイバ
3 距離算出器
4 判定器
5 警報・表示器
9 感度設定器
Claims (6)
- 警戒域を囲むように設けられるフェンスの周方向に沿うように該フェンスに取り付けてループ状の光路を形成する光ファイバと、この光ファイバの適所から伝搬方向が異なるように光信号を前記光路内に入射させる光源部と、前記光路内を異なる方向で伝搬し前記適所で出射する前記光信号の合波により得られる干渉光を受光して干渉強度を示す干渉強度信号を出力する受光部と、受光部から出力される前記干渉強度信号に基づいて加振点から受光点までの距離を求める距離算出手段と、前記干渉強度信号のレベル変化をモニタしながら前記干渉強度信号のレベルが所定の閾値を越え且つ所定の条件が成立したときに、前記距離算出手段が求めた距離を加振点から受光点までの距離として確定して確定結果を出力する判定手段とを備えていることを特徴とするフェンス振動センサ装置。
- 上記条件が、前記閾値を前記干渉強度信号のレベルが連続して越えている時間又は前記閾値を前記干渉強度信号のピークレベルが一定時間内に越える回数であることを特徴とする請求項1記載のフェンス振動センサ装置。
- 前記判定手段は、前記干渉強度信号のレベルの経時的な変化波形に基づいて前記フェンスで生じる振動事象を判断する機能を備えるとともに、予め想定される前記振動事象毎に前記閾値を設定し、判断された振動事象に対応している前記閾値と前記干渉強度信号のレベルとの比較を行うことを特徴とする請求項1又は2記載のフェンス振動センサ装置。
- 前記フェンスを周方向に複数の警戒区画に分割して夫々の警戒区画毎に、前記判定手段で用いる前記閾値や前記条件からなる感度を設定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか記載のフェンス振動センサ装置。
- 前記判定手段は、モニタする干渉強度信号のピークレベルが前記閾値より低いレベルで一定時間内に所定回数検出されたときに前記閾値を一定レベル高くすることを特徴とする請求項1乃至4の何れか記載のフェンス振動センサ装置。
- 前記判定手段は、前記干渉強度信号のレベルの経時的な変化波形と、前記干渉強度信号に基づいて前記距離算出手段が求める距離値の経時的な変化波形と、前記干渉強度信号のレベルと前記閾値との比較及び前記条件で確定する距離のデータとから加振点が1箇所か2箇所かを判断し、2箇所の場合に警報判断結果を出力する機能を備えていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか記載のフェンス振動センサ装置。
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