JP2010096553A - Optical fiber water intrusion sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信ケーブルの浸水事故を検知するためのセンサ技術に関する。 The present invention relates to a sensor technique for detecting a flooding accident of a communication cable.
光ファイバケーブルなどを伝送路に用いた通信システムにおいては、ケーブル同士の接続部における浸水事故が問題となるため、ケーブルの同士の各接続部の近傍に浸水検知センサを設置し、浸水事故の発生およびその発生位置を検知できるようにしている。 In communication systems that use optical fiber cables or the like for transmission lines, inundation accidents at the connection between cables become a problem. And the generation position can be detected.
この種の浸水検知センサとして、透水性を有するケーシング内に光ファイバを挿通するとともに、吸水時に体積膨張する膨潤部材を収容したものが知られている(特許文献1、特許文献2)。この浸水検知センサは、浸水によってケーシング内に水が入ると、その水分を吸水した膨潤部材が膨張し、ケーシング内に挿通されている光ファイバを押し曲げる仕組みになっている。したがって、この光ファイバの曲がりによる伝送損失の増加を検知することにより、浸水事故の発生およびその発生位置を検知することができる。
光ファイバの曲がりによる伝送損失の増加量は多分に伝送光の波長に依存するが、上述した従来の浸水検知センサは、波長依存性を何ら考慮することなく、浸水検知に使用する光ファイバの伝送損失が単に増加したことをもって浸水事故の発生を検知するものであった。また、浸水事故発生時における伝送損失の増加量が大きいため、1線路上に浸水検知センサを複数個設置できないという問題があった。 The increase in transmission loss due to bending of the optical fiber depends largely on the wavelength of the transmitted light. However, the above-described conventional inundation detection sensor transmits the optical fiber used for inundation detection without considering any wavelength dependency. The occurrence of inundation accidents was detected by simply increasing the loss. Further, since the increase in transmission loss at the time of a flood accident is large, there is a problem that a plurality of flood detection sensors cannot be installed on one line.
本発明が解決しようとする課題は、波長依存性を軽減するとともに、1線路上の複数箇所に設置して浸水事故の発生およびその発生位置を検知できる光ファイバ浸水検知センサを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide an optical fiber inundation detection sensor that can reduce wavelength dependency and can be installed at a plurality of locations on one line to detect the occurrence of an inundation accident and its occurrence position. .
上記課題を解決するために、本発明の光ファイバ浸水検知センサは、水が浸入する構造のケーシング内に光ファイバを挿通するとともに吸水膨張する膨潤部材を収容し、浸水事故発生時に当該膨潤部材が吸水膨張することにより当該光ファイバが押し曲げられて、当該光ファイバの伝送損失が増加するように構成した光ファイバ浸水検知センサにおいて、前記膨潤部材が吸水膨張することにより前記光ファイバが押し曲げられた際の最大曲げ半径が4mm以下になるように構成したことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, an optical fiber intrusion detection sensor according to the present invention accommodates a swelling member that penetrates an optical fiber and absorbs water and expands into a casing having a structure in which water enters, and the swelling member is In the optical fiber submergence detection sensor configured to increase the transmission loss of the optical fiber by the water absorption expansion, the optical fiber is pressed and bent by the water expansion of the swelling member. In this case, the maximum bending radius is 4 mm or less.
本発明の光ファイバ浸水検知センサにおいて、前記最大曲げ半径は2mm〜3mmであることがより好ましい。
前記最大曲げ半径を3mm以下に規定することにより、吸水膨張した膨潤部材により光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量の波長依存を抑えるとともに、光ファイバの押し曲げによる伝送損失の増加量を、浸水事故の発生に起因して特徴的に増加させることができる。光ファイバの曲がりによる伝送損失の増加量は、前記最大曲げ半径が小さいほど増加するが、前記最大曲げ半径を2mmよりも小さくすると、吸水膨張した膨潤部材により光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量が過大となり、光ファイバ浸水検知センサを1本の光ファイバに複数個配置することができなくなる。
In the optical fiber flood detection sensor of the present invention, it is more preferable that the maximum bending radius is 2 mm to 3 mm.
By specifying the maximum bending radius to be 3 mm or less, the wavelength dependence of the increase in transmission loss when the optical fiber is pushed and bent by the swelling member that has absorbed and expanded water is suppressed, and the increase in transmission loss due to the bending of the optical fiber is suppressed. The quantity can be characteristically increased due to the occurrence of a flood accident. The amount of increase in transmission loss due to bending of the optical fiber increases as the maximum bending radius decreases. However, if the maximum bending radius is smaller than 2 mm, transmission when the optical fiber is pushed and bent by the swelling member that absorbs water and expands. The amount of increase in loss becomes excessive, and a plurality of optical fiber flood detection sensors cannot be arranged on one optical fiber.
さらに、本発明の光ファイバ浸水検知センサは、前記膨潤部材が吸水膨張することにより前記光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量が特定の波長に対して2dB〜12dBになるように構成されていることが望ましい。
前記膨潤部材により前記光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量を2dB以上に規定することにより、光ファイバの押し曲げによる伝送損失の増加量を、MTコネクタ接続、融着接続などによる接続点で生じる最大1dB近くの損失との誤認を避けることができる。一方、前記膨潤部材により前記光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量が特定の波長に対して12dBよりも大きくなると、伝送損失の増加量が過大となり、光ファイバ浸水検知センサを1本の光ファイバに複数個設置することができなくなる。
Furthermore, the optical fiber submergence detection sensor of the present invention is such that the increase in transmission loss when the optical fiber is pushed and bent by the swelling expansion of the swelling member is 2 dB to 12 dB with respect to a specific wavelength. It is desirable to be configured.
By defining the amount of increase in transmission loss when the optical fiber is bent by the swelling member to be 2 dB or more, the amount of increase in transmission loss due to the bending of the optical fiber depends on MT connector connection, fusion connection, etc. It is possible to avoid misidentification of a loss near 1 dB at the maximum occurring at the connection point. On the other hand, if the increase amount of the transmission loss when the optical fiber is pushed and bent by the swelling member becomes larger than 12 dB with respect to a specific wavelength, the increase amount of the transmission loss becomes excessive, and the optical fiber submergence detection sensor becomes 1 It becomes impossible to install a plurality of optical fibers.
本発明の光ファイバ浸水検知センサによれば、これを1本の光ファイバに複数個設置することにより、波長依存性を抑えて、複数箇所における浸水事故の発生を検知できる。 According to the optical fiber inundation detection sensor of the present invention, by installing a plurality of optical fiber inundation detection sensors on one optical fiber, it is possible to detect the occurrence of inundation accidents at a plurality of locations while suppressing wavelength dependency.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の光ファイバ浸水検知センサ(以下、浸水検知センサと記す。)の形態例を示す正面図である。図2は図1示す浸水検知センサの部分破断断面図である。図3は図1示す浸水検知センサの分解図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an optical fiber flood detection sensor (hereinafter referred to as a flood detection sensor) according to the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway sectional view of the water immersion detection sensor shown in FIG. FIG. 3 is an exploded view of the inundation detection sensor shown in FIG.
この浸水検知センサ10は、ケーシング20内に、光ファイバ30を挿通するとともに、光ファイバ30を押し曲げる押し曲げ部材40と、押し曲げ部材40を受ける受け部材50とを有する。
The intrusion detection sensor 10 includes a push-
ケーシング20は、押し曲げ部材50を収容した第1のケーシング要素20Aと、受け部材50を有する第2のケーシング要素20Bとからなる。両ケーシング要素20A、20Bは、透明な樹脂成型品である。
The
第1のケーシング要素20Aは、押し曲げ部材40を収容するケーシング要素本体21と、板状の蓋体22とを有している。ケーシング要素本体21の正面には、押し曲げ部材40を交換するための交換口23が形成されており、この交換口23を閉塞するようにして蓋体22が設けられている。ケーシング要素本体21は、蓋体22と対向する背板部26(図2、図3(B))と、背板部26の左右両端縁に形成された側壁部27a、27bと、背板部26の下端縁に形成された底板部28とを有している。蓋体22と背板部26には、浸水事故発生時にケーシング20内に水を流入させるための導水口29a、29bがそれぞれ形成されている。
The
ケーシング要素本体21の正面左右両端部には、蓋体22を上下方向(図1中の矢印X方向)にスライド自在に案内する蓋体ガイド部24が形成されている。ケーシング要素本体21の左右両側壁27a、27bの内側には、押し曲げ部材40を上下方向(図1中の矢印X方向)にスライド可能に案内する押し曲げ部材ガイド部25a、25bが形成されている。なお、図1中の矢印X方向は、ケーシング20に挿通された光ファイバ30の軸と直交する方向である。
A lid
蓋体22と背板部26の上端部は、第2のケーシング要素20B内に挿入されている(図4参照)。背板部26の上端部の左右両側には、両ケーシング要素20A、20Bを互いに係脱自在に連結するための弾性変形する係止爪部31(図)3(B)と、係止爪部31と第2のケーシング要素20Bとの係合を解除するための操作部32とが形成されている。操作部32は第2のケーシング要素20Bの左右両側面から突出しており、両操作部32を指で挟んで両側から押圧することにより、係止爪部31と第2のケーシング要素20Bとの係合が解除されるようになっている。
The upper end portions of the
第2のケーシング要素20Bは、図4に示すように、前後の側壁部33a、33bの間に板状の受け部材50を有している。そして、前後の側壁部33a、33bと受け部材50との間に、蓋体22の上端部と背板部26の上端部をそれぞれ受け入れるスリット51、52が形成されている。第2のケーシング要素20Bの左右の側壁部35a、35bの内面には、図3(A)に示すように係止溝37が形成されており、各係止溝37に各係止爪部31の先端が係脱自在に係合する。また、第2のケーシング要素20Bの左右の側壁部35a、35bの下部には、係止爪部31と操作部32の連結部38を受け入れるスリット39a、39bが形成されている。
As shown in FIG. 4, the
ケーシング20の左右両側面部には、ケーシング20内に光ファイバ30を挿通するための挿通口20a、20bが設けられている。両挿通口20a、20bは、両ケーシング要素20A、20Bを連結したときに両ケーシング要素20A、20Bの側壁部同士の間、すなわち側壁部27aと35aの間、側壁部27bと35aの間にできる隙間により形成される。そして、押し曲げ部材40と受け部材50との間に光ファイバ30が挿通されている。
Insertion openings 20 a and 20 b for inserting the
押し曲げ部材40は、ケーシング20内に挿通された光ファイバ30を押圧する押圧部材41と、浸水事故発生時に押圧部材41を光ファイバ30に押し当てる手段として働く膨潤部材42とを有している。
The pushing /
押圧部材41は樹脂成型品である。押圧部材41は、透明なケーシング20の外からその位置を容易に視認できるように着色(例えば黒に着色)されている。
The pressing
押圧部材41の受け部材50側には、中央に角張った頂部43aを有しその頂部43aから左右両側に直線状に延びる傾斜面43b、43cを有する山形の押圧部43を有している。押圧部43は、その左右の傾斜面43b、43cが成す内角の角度θが140°〜142°の範囲に規定されている(図3(D)参照)。当該角度θを140°〜142°の範囲に規定したことにより、押し曲げ部材50により光ファイバ30が押し曲げられた際の最大曲げ半径が2mm〜3mmに規定される。
On the receiving
受け部材50には、押圧部43と嵌合する谷形の受圧部51が形成されている。受圧部51の最奥部51a、すなわち押圧部43の頂部43aと対向する部分は、光ファイバ30が押圧部43に押し曲げられて、押圧部43と受圧部51との間に挟まれたときに、光ファイバ30の曲率が最も大きくなる部分との間に確実に隙間が生じるように円弧状に陥没している。
The
膨潤部材42は、アクリル酸・ビニルアルコール共重合体、アクリル酸重合体、アクリル酸・アクリルアミド共重合体、ポリエチレンオキサイド変生物、カルボキシセルロース・アクリル酸グラフト重合体、澱粉グラフト重合体などの吸水性高分子、或いは吸水性高分子と熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーとの混合物などの膨潤性材料からなる矩形状の部材である。膨潤部材42は、押圧部材41とケーシング要素本体21の底板部28との間に設けられている。この実施形態においては、膨潤部材42は、接着などの方法により押圧部材41と結合されて一体化している。
The swelling
上記のように構成された浸水検知センサ10は、第1のケーシング要素20Aの両操作部32を一方の手の指で挟んで両側から押圧した状態で、他方の手で第2のケーシング要素20Bを摘んで、第1のケーシング要素20Aと第2のケーシング要素20Bを互いに離間する向きに引くことにより、両ケーシング要素20A、20Bを容易に分離することができる。そして、分離した両ケーシング要素20A、20Bで光ファイバ30を挟み込むようにして、両ケーシング要素20A、20Bを互いに連結することにより、光ファイバ30に容易に装着することができる。装着完了時、押し曲げ部材40が光ファイバ30とケーシング要素本体21の底板部28との間に挟まれた状態になる。このとき、押し曲げ部材40の押圧部材41は受け部材50から最大限離間した状態にある。
The infiltration detection sensor 10 configured as described above has the
図2(A)はこの時の状態(初期状態)を示している。光ファイバ30が押圧部材41の頂部43aに接触して若干曲がった状態になるが、この曲がりは光ファイバ30の伝送損失を増大させない程度に抑えられている。浸水検知センサ10を光ファイバ30に装着した後、浸水事故が発生しなければ、光ファイバ30の伝送損失はこの初期状態から変化しない。
FIG. 2A shows the state at this time (initial state). The
浸水事故が発生すると、ケーシング20内に水が流入し、膨潤部材42が吸水膨張するため、押圧部材41が膨潤部材42に押されて受圧部51側に移動する。その結果、光ファイバ30が押圧部材41により押し曲げられる。そして最終的には、光ファイバ30が押圧部材41の押圧部43と受け部材50の受圧部51とで挟圧された状態になる。図2(B)はこの時の状態を示しており、光ファイバ30が押圧部43の形状に倣って変形している。この時の光ファイバ30の曲げ半径Rは2mm〜3mmであり、光ファイバ30の曲がりによる伝送損失の増加量が最大になる。したがって、この伝送損失の増加を検知することにより、浸水事故の発生およびその発生位置を検知することができる。
When a flood accident occurs, water flows into the
上記のように、この実施形態の浸水検知センサ10は、光ファイバ30の曲げ損失を極力小さくするように角度θを規定している。そして、光ファイバ30の最大曲げ半径Rが2mm〜3mmになるように、押し曲げ機構を構成する押圧部材41および受け部材50の形状が規定されているので、浸水事故の発生およびその発生位置を波長依存性を抑えて正確に検知することができる。なお、最大曲げ半径Rを3mm以下に規定することにより、光ファイバ30の押し曲げによる伝送損失の増加量を、浸水事故の発生に起因して特徴的に増加させることができる。一方、最大曲げ半径Rを2mmよりも小さくすると、光ファイバ30が押し曲げによる伝送損失の増加量が過大となり、この浸水検知センサ1を1本の光ファイバ30に複数個配置することができなくなる。
As described above, the inundation detection sensor 10 of this embodiment defines the angle θ so as to minimize the bending loss of the
また、この実施形態の浸水検知センサ10は、第1のケーシング要素20Aの蓋体22をスライドさせて一旦取り外すことにより、押し曲げ部材50を交換するための交換口23を開放できるので、浸水検知センサ10そのものは光ファイバ30から取り外すことなく、押し曲げ部材50だけを交換することができる。したがって、極めてメンテナンスが容易である。
Further, the inundation detection sensor 10 of this embodiment can open the
また、この実施形態では、受圧部51の最奥部51aを円弧状に陥没させたことにより、受圧部51の最奥部51aと押圧部43の頂部43aとの間に若干位置ずれか生じても、光ファイバ30の曲率を押圧部43の頂部43aの角度によって正確に規定できる。
Further, in this embodiment, since the
なお、上記の例では、押圧部材41と膨潤部材42とが一体化しているが、両者が分離した構成を採用することもできる。
In the above example, the pressing
また、上記の例では、光ファイバ30の最大曲げ半径Rが2mm〜3mmになるようにしたが、最大曲げ半径Rは4mm以下であればよい。また、前記角度θは、好ましくは140°〜142°であるが、135°〜145°でも実現可能である。更に、光ファイバ30が押し曲げられた際の伝送損失の増加量が特定の波長(例えば、1530〜1655nm)に対して2dB〜10dBになるように構成することが望ましい。
In the above example, the maximum bending radius R of the
10 光ファイバ浸水検知センサ
20 ケーシング
20A 第1のケーシング要素
20B 第2のケーシング要素
20a、20b 挿通口
22 蓋体
23 交換口
29a、29b 導水口
30 光ファイバ
40 押し曲げ部材
41 押圧部材
42 膨潤部材
43 押圧部
50 受け部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical fiber
Claims (3)
前記膨潤部材が吸水膨張することにより前記光ファイバが押し曲げられた際の最大曲げ半径が4mm以下になるように構成したことを特徴とする光ファイバ浸水検知センサ。 An optical fiber is inserted into a casing having a structure that allows water to enter, and a swelling member that absorbs and expands is accommodated, and when the inundation accident occurs, the swelling member absorbs and expands, whereby the optical fiber is pushed and bent. In an optical fiber flood detection sensor configured to increase transmission loss,
An optical fiber intrusion detection sensor configured to have a maximum bend radius of 4 mm or less when the optical fiber is pushed and bent due to water swelling of the swelling member.
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