JP7371693B2 - 検出システム、検出方法、及び検出装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載の技術は、フェンスに取り付けられた光ファイバからの光信号を監視し、光信号の強度が、所定時間連続して、予め設定された閾値を超えた場合に、侵入行為があったと特定する。
環境情報を検知する光ファイバと、
前記光ファイバから受信した光信号に含まれる前記環境情報を取得する取得部と、
第1の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第1の環境パターン及び第2の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する検出部と、
を備える。
環境情報を検知する光ファイバから受信した光信号に含まれる前記環境情報を取得する取得ステップと、
第1の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第1の環境パターン及び第2の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する検出ステップと、
を含む。
環境情報を検知する光ファイバから受信した光信号に含まれる前記環境情報を取得する取得部と、
第1の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第1の環境パターン及び第2の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する検出部と、
を備える。
まず、図1を参照して、本実施の形態1に係る検出システムの構成例について説明する。
図1に示されるように、本実施の形態1に係る検出システムは、光ファイバ10及び検出装置20を備えている。また、検出装置20は、取得部21及び検出部22を備えている。
取得部21は、光ファイバセンシングを実行する場合、光ファイバ10にパルス光を送信し、そのパルス光が光ファイバ10を伝送されることに伴い発生した後方散乱光を、光信号として受信する。
そして、取得部21は、第1の期間(図2の例では、Day1)に取得した複数の環境情報を蓄積し、蓄積した複数の環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。例えば、取得部21は、第1の期間に取得した複数の環境情報を積算することで、第1の環境パターンを生成する。
より詳細には、検出部22は、第1の環境パターンと第2の環境パターンとを比較し、第1の環境パターンと第2の環境パターンとの変位に基づいて、光ファイバ10の周辺の事象を検出する。例えば、検出部22は、第1の環境パターンと第2の環境パターンとの変位が所定の条件を満たした場合に、その条件に対応する事象を検出する。例えば、検出部22は、変位が振動の増加を示す場合は、異常を検出する。
図3に示されるように、取得部21は、第1の期間において、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt1,t2,t3にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報を取得する。詳細には、光ファイバ10から受信タイミングt1,t2,t3でそれぞれ受信した3つの光信号のそれぞれから、3つの環境情報を取得する。そして、取得部21は、取得した3つの環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。例えば、取得部21は、3つの環境情報の最小値(=2nm)、最大値(=30nm)、最小値の平均値(=5.7nm)、又は、最大値の平均値(=15.7nm)のいずれかを、第1の環境パターンとする。ただし、これには限定されず、第1の環境パターンは、3つの環境情報の中央値や全体の平均値等でも良い。
ここでは、図3の例において、第1の環境パターン及び第2の環境パターンとして、3つの環境情報の最小値を使用するとする。この場合、第1の環境パターンは2nmであるのに対して、第2の環境パターンは7nmである。
そして、取得部21は、第1の期間に取得した環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する(ステップS12)。
同様に、取得部21は、第2の期間に取得した環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する(ステップS13)。
取得部21は、第3の期間における第3の環境パターン(図2参照)や、第4の期間における第4の環境パターンを追加で生成しても良い。すなわち、取得部21は、3つ以上の期間における3つ以上の環境パターンを生成しても良い。3つ以上の環境パターンを生成する場合、複数の変位が求められる(例えば、3つの環境パターンを生成する場合は、3つの変位が求められる)。そのため、検出部22は、複数の変位が予め定められている条件を満たした場合に、光ファイバ10の周辺の事象(異常)を検出しても良い。
また、検出部22は、求められた変位のうち、所定の数以上の変位が所定の条件を満たす場合に、光ファイバ10の周辺の事象(異常)を検出しても良い。例えば、検出部22は、4つの変位のうち、3つ以上の変位が所定の条件を満たす場合に光ファイバ10の周辺の事象(異常)を検出する。なお、所定の数は、変位の数に対する任意の割合により求められても良い。
報知部23は、検出部22が事象を検出したことを報知する。報知部23の報知方法は、例えば、ディスプレイやモニター等である表示部30にGUI(Graphical User Interface)画面を表示する方法が挙げられる。この場合、表示部30は、検出装置20が設けられている施設と同じ施設に設けられても良いし、別の施設に設けられていても良い。なお、報知部23の報知方法は、不図示のスピーカからメッセージを音声出力する方法でも良い。
本実施の形態2に係る検出システムは、上述した実施の形態1と比較して、基本的な構成は同様であるが、動作が異なる。
図8に示されるように、本実施の形態2に係る検出システムは、光ファイバ10が敷設された区間を複数の区間(図8の例では、区間A~Dの4区間)に分割し、区間ごとに、光ファイバ10の周辺の事象を検出する。
また、取得部21は、例えば、光ファイバ10にパルス光を送信してから光信号(後方散乱光)を受信するまでの時間差や、受信した光信号の強度等に基づいて、その光信号が光ファイバ10上のどの位置(光ファイバ10における検出装置20からの距離)で発生したかを特定することが可能である。
そして、取得部21は、区間ごとに、第1の期間に取得した複数の環境情報を蓄積し、蓄積した複数の環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。
同様に、取得部21は、区間ごとに、第2の期間に取得した複数の環境情報を蓄積し、蓄積した複数の環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する。
なお、上述した実施の形態1と同様に、第1の期間及び第2の期間は、互いに同じ時間に設定される。また、この時間は固定の長さとなる。
より詳細には、検出部22は、区間ごとに、第1の環境パターンと第2の環境パターンとを比較し、第1の環境パターンと第2の環境パターンとの変位に基づいて、光ファイバ10の周辺の事象を検出する。例えば、検出部22は、ある区間において、第1の環境パターンと第2の環境パターンとの変位が所定の条件を満たした場合、その条件に対応する事象を検出する。
そして、取得部21は、区間ごとに、第1の期間に取得した環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する(ステップS22)。
同様に、取得部21は、区間ごとに、第2の期間に取得した環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する(ステップS23)。
一部の区間を、他の区間と比較して、より短い周期の期間で監視するようにしても良い。例えば、区間Cでの事象を早く検出したい場合は、取得部21は、区間A,B,Dでは1日毎の環境パターンを生成しつつ、区間Cのみ12時間毎の環境パターンを生成しても良い。これにより、区間Cでは、他の区間よりも早く事象を検出することができる。
このとき、報知部23の報知先は、区間ごとに異なっていても良い。図11の例では、区間A,Bで生じた事象の報知先は、施設#1に設けられた表示部30-1になっており、区間C,Dで生じた事象の報知先は、施設#2に設けられた表示部30-2になっている。なお、図11の例では、報知部23の報知方法が、表示部30-1,30-2にGUI画面を表示する方法になっている。ただし、報知部23の報知方法は、不図示のスピーカからメッセージを音声出力する方法でも良い。
本実施の形態3に係る検出システムは、光ファイバ10の周辺の事象として、トンネル掘削やトンネル内移動等の侵入行為を検出するものである。本実施の形態3に係る検出システムは、基本的な構成及び動作は、上述した実施の形態1,2と同様である。
まず、図13を参照して、トンネル掘削を検出する場合の、取得部21による環境パターンの生成動作及び検出部22による環境パターンの比較動作の具体例について説明する。図13の例では、光ファイバ10の振動の大きさ[nm]を示す環境情報を使用する。
図13に示されるように、取得部21は、第1の期間において、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt1,t2,t3にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。また、取得部21は、第2の期間においても同様に、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt4,t5,t6にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する。
なお、トンネル掘削の場合、環境情報は、長い期間をかけて徐々に変化すると考えられる。そのため、第1の期間及び第2の期間は、長い期間(例えば、1日、半日等)とする。
ここでは、図13の例において、第1の環境パターン及び第2の環境パターンとして、3つの環境情報のそれぞれの平均値の和を使用するとする。この場合、第1の環境パターンは32nmであるのに対して、第2の環境パターンは49nmである。
続いて、図14を参照して、トンネル内移動を検出する場合の、取得部21による環境パターンの生成動作及び検出部22による環境パターンの比較動作の具体例について説明する。図14の例では、光ファイバ10の振動の大きさ[nm]を示す環境情報を使用する。
図14に示されるように、取得部21は、第1の期間において、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt1,t2,t3にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。また、取得部21は、第2の期間においても同様に、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt4,t5,t6にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する。
なお、トンネル内移動の場合、環境情報は、短い期間に変化すると考えられる。そのため、第1の期間及び第2の期間は、短い期間(例えば、30分、10分等)とする。
図14の例においては、第1の期間及び第2の期間が短い。そのため、第1の環境パターン及び第2の環境パターンとして、3つの環境情報の平均値を使用した場合、外乱による環境パターンの変動が大きく現れるおそれがある。一方で、第1の期間及び第2の期間が短くとも、最小値であれば、外乱の影響を抑制することができる。
検出部22は、第1の環境パターンと第2の環境パターンとの変位が振動の増加傾向を示した後に、変位が振動の減少傾向を示した場合、侵入行為の発生位置が国境等の境界を超えたことを検出しても良い。
本実施の形態4に係る検出システムは、光ファイバ10の周辺の事象として、パイプラインの劣化を検出するものである。本実施の形態4に係る検出システムは、基本的な構成及び動作は、上述した実施の形態1,2と同様である。
まず、図17を参照して、パイプラインPLの劣化を検出する場合の、取得部21による環境パターンの生成動作及び検出部22による環境パターンの比較動作の具体例1について説明する。図17の例では、光ファイバ10の振動の大きさ[nm]を示す環境情報を使用する。
図17に示されるように、取得部21は、第1の期間において、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt1,t2,t3にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。また、取得部21は、第2の期間においても同様に、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt4,t5,t6にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する。
なお、パイプラインPLの劣化の場合、環境情報は、長い期間をかけて徐々に変化すると考えられる。そのため、第1の期間及び第2の期間は、長い期間(例えば、1週間、1日等)とする。
ここでは、図17の例において、第1の環境パターン及び第2の環境パターンとして、3つの環境情報のそれぞれの平均値の和を使用するとする。この場合、第1の環境パターンは26nmであるのに対して、第2の環境パターンは38nmである。
続いて、図18を参照して、パイプラインPLの劣化を検出する場合の、取得部21による環境パターンの生成動作及び検出部22による環境パターンの比較動作の具体例2について説明する。図18の例では、光ファイバ10の温度[℃]を示す環境情報を使用する。
図18に示されるように、取得部21は、第1の期間において、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt1,t2,t3にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。また、取得部21は、第2の期間においても同様に、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt4,t5,t6にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する。
なお、第1の期間及び第2の期間は、上述した(D1)の具体例1と同様に、長い期間(例えば、1週間、1日等)とする。
ここでは、図18の例において、第1の環境パターン及び第2の環境パターンとして、3つの環境情報のそれぞれの平均値の和を使用するとする。この場合、第1の環境パターンは66℃であるのに対して、第2の環境パターンは71.5℃である。
本実施の形態4は、パイプラインPLの劣化を検出していたが、これには限定されない。例えば、光ファイバ10を、橋、建物、道路等の建造物に取り付け、これら構造物の劣化を検出しても良い。これら構造物への光ファイバ10の取り付け方法は、パイプラインPLへの取り付け方法と同様で良い。
本実施の形態5に係る検出システムは、光ファイバ10の周辺の事象として、土砂災害を検出するものである。本実施の形態5に係る検出システムは、基本的な構成及び動作は、上述した実施の形態1,2と同様である。
また、取得部21は、上述したように、パルス光を送信してから光信号(後方散乱光)を受信するまでの時間差や、受信した光信号(後方散乱光)の強度等に基づいて、その光信号が光ファイバ10上のどの位置(光ファイバ10における検出装置20からの距離)で発生したかを特定することが可能である。
図21に示されるように、取得部21は、第1の期間において、領域A,Bごとに、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt1,t2,t3にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。また、取得部21は、第2の期間においても同様に、領域A,Bごとに、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt4,t5,t6にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する。
なお、土砂災害の場合、環境情報は、長い期間をかけて徐々に変化すると考えられる。そのため、第1の期間及び第2の期間は、長い期間(例えば、1週間、1日等)とする。
ここでは、図21の例において、第1の環境パターン及び第2の環境パターンとして、3つの環境情報のそれぞれの平均値の和を使用するとする。この場合、領域Aにおいては、第1の環境パターンは54nPaであるのに対して、第2の環境パターンは42nPaである。また、領域Bにおいては、第1の環境パターンは28.5nPaであるのに対して、第2の環境パターンは46nPaである。
本実施の形態6に係る検出システムは、光ファイバ10の周辺の事象として、川の氾濫のおそれを検出するものである。本実施の形態6に係る検出システムは、基本的な構成及び動作は、上述した実施の形態1,2と同様である。
図23に示されるように、取得部21は、第1の期間において、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt1,t2,t3にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。また、取得部21は、第2の期間においても同様に、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt4,t5,t6にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する。
なお、川Rvの氾濫の場合、環境情報は、短い期間に変化すると考えられる。そのため、第1の期間及び第2の期間は、短い期間(例えば、1時間、30分等)とする。
図23の例においては、第1の期間及び第2の期間が短い。
そのため、ここでは、図23の例において、第1の環境パターン及び第2の環境パターンとして、3つの環境情報の最小値を使用するとする。最小値を使用する理由は、上述した実施の形態3で述べた通りである。この場合、第1の環境パターンは3nPaであるのに対して、第2の環境パターンは5nPaである。
本実施の形態6は、川Rvの氾濫のおそれを検出していたが、これには限定されない。例えば、光ファイバ10をダムの水門に敷設し、水門を通る水の流量に応じた水圧の増減傾向に基づいて、ダムの水量の増加及び減少を検出しても良い。
本実施の形態7に係る検出システムは、光ファイバ10の周辺の事象として、道路の渋滞を検出するものである。本実施の形態7に係る検出システムは、基本的な構成及び動作は、上述した実施の形態1,2と同様である。
まず、図25を参照して、道路Rdの渋滞を検出する場合の、取得部21による環境パターンの生成動作及び検出部22による環境パターンの比較動作の具体例1について説明する。図25の例では、光ファイバ10に加わる圧力[nPa]を示す環境情報を使用する。
図25に示されるように、取得部21は、第1の期間において、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt1,t2,t3にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。また、取得部21は、第2の期間においても同様に、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt4,t5,t6にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する。
なお、道路Rdの渋滞の場合、環境情報は、短い期間に変化すると考えられる。そのため、第1の期間及び第2の期間は、短い期間(例えば、1時間、30分等)とする。
図25の例においては、第1の期間及び第2の期間が短い。
そのため、ここでは、図25の例において、第1の環境パターン及び第2の環境パターンとして、3つの環境情報の最小値を使用するとする。最小値を使用する理由は、上述した実施の形態3で述べた通りである。この場合、第1の環境パターンは10nPaであるのに対して、第2の環境パターンは14nPaである。
続いて、図26を参照して、道路Rdの渋滞を検出する場合の、取得部21による環境パターンの生成動作及び検出部22による環境パターンの比較動作の具体例2について説明する。図26の例では、光ファイバ10の振動の大きさ[nm]を示す環境情報を使用する。
図26に示されるように、取得部21は、第1の期間において、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt1,t2,t3にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第1の環境パターンを生成する。また、取得部21は、第2の期間においても同様に、光ファイバ10から光信号を受信した受信タイミングt4,t5,t6にそれぞれ対応付けられた3つの環境情報に基づいて、第2の環境パターンを生成する。
なお、第1の期間及び第2の期間は、上述した(G1)の具体例1と同様に、短い期間(例えば、1時間、30分等)とする。
図26の例においては、第1の期間及び第2の期間が短い。
そのため、ここでは、図26の例において、第1の環境パターン及び第2の環境パターンとして、3つの環境情報の最小値を使用するとする。この場合、第1の環境パターンは12nmであるのに対して、第2の環境パターンは8nmである。
上述した実施の形態においては、検出部22は、第1の環境パターンと第2の環境パターンとの変位の大きさにかかわらず、第2の環境パターンが、第1の環境パターンよりも大きい場合に増加傾向を示すと判断していたが、これには限定されない。例えば、検出部22は、第1の環境パターンと第2の環境パターンとの変位が閾値以下であるときは増加傾向を示すとは判断せず、変位が閾値を超えたときに増加傾向を示すと判断しても良い。減少傾向を示すと判断する場合においても同様である。
続いて以下では、図28を参照して、上述した各実施の形態に係る検出装置20を実現するコンピュータ50のハードウェア構成について説明する。
例えば、上述した実施の形態は、一部又は全部を相互に組み合わせて用いても良い。
(付記1)
環境情報を検知する光ファイバと、
前記光ファイバから受信した光信号に含まれる前記環境情報を取得する取得部と、
第1の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第1の環境パターン及び第2の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する検出部と、
を備える、検出システム。
(付記2)
前記取得部は、
前記第1の期間に対応する光信号から取得した前記環境情報を積算することで前記第1の環境パターンを生成し、
前記第2の期間に対応する光信号から取得した前記環境情報を積算することで前記第2の環境パターンを生成する、
付記1に記載の検出システム。
(付記3)
前記検出部は、
前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位に基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記1又は2に記載の検出システム。
(付記4)
前記取得部は、
前記光ファイバにおける複数の区間から受信した前記光信号から、前記区間ごとに前記環境情報を取得し、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターン及び前記第2の環境パターンを生成し、
前記検出部は、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターン及び前記第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記1から3のいずれか1項に記載の検出システム。
(付記5)
前記検出部は、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位を求め、
前記区間ごとに、前記変位に基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出し、
前記変位が最も大きい区間を特定する、
付記4に記載の検出システム。
(付記6)
前記取得部は、
前記光ファイバにおける複数の区間から受信した前記光信号から、前記区間ごとに前記環境情報を取得し、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターン及び前記第2の環境パターンを生成し、
前記検出部は、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位を求め、
異なる区間の前記変位の差に基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記1から3のいずれか1項に記載の検出システム。
(付記7)
前記取得部は、
前記光ファイバの温度、前記光ファイバの振動、及び前記光ファイバに加わる圧力の少なくとも1つを示す前記環境情報を取得する、
付記1から6のいずれか1項に記載の検出システム。
(付記8)
前記検出部が事象を検出したことを報知する報知部を更に備える、
付記1から7のいずれか1項に記載の検出システム。
(付記9)
前記検出部は、
前記第1の期間に受信した光信号から取得した環境情報に基づく前記第1の環境パターン及び前記第2の期間に受信した光信号から取得した環境情報に基づく前記第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記1から5のいずれか1項に記載の検出システム。
(付記10)
前記検出部は、
前記第1の期間に出射された光により前記光ファイバにおいて生じた後方散乱光から取得した環境情報に基づく前記第1の環境パターン及び前記第2の期間に出射された光により前記光ファイバにおいて生じた後方散乱光から取得した環境情報に基づく前記第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記1から5のいずれか1項に記載の検出システム。
(付記11)
検出システムによる検出方法であって、
環境情報を検知する光ファイバから受信した光信号に含まれる前記環境情報を取得する取得ステップと、
第1の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第1の環境パターン及び第2の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する検出ステップと、
を含む、検出方法。
(付記12)
前記取得ステップでは、
前記第1の期間に対応する光信号から取得した前記環境情報を積算することで前記第1の環境パターンを生成し、
前記第2の期間に対応する光信号から取得した前記環境情報を積算することで前記第2の環境パターンを生成する、
付記11に記載の検出方法。
(付記13)
前記検出ステップでは、
前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位に基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記11又は12に記載の検出方法。
(付記14)
前記取得ステップでは、
前記光ファイバにおける複数の区間から受信した前記光信号から、前記区間ごとに前記環境情報を取得し、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターン及び前記第2の環境パターンを生成し、
前記検出ステップでは、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターン及び前記第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記11から13のいずれか1項に記載の検出方法。
(付記15)
前記検出ステップでは、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位を求め、
前記区間ごとに、前記変位に基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出し、
前記変位が最も大きい区間を特定する、
付記14に記載の検出方法。
(付記16)
前記取得ステップでは、
前記光ファイバにおける複数の区間から受信した前記光信号から、前記区間ごとに前記環境情報を取得し、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターン及び前記第2の環境パターンを生成し、
前記検出ステップでは、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位を求め、
異なる区間の前記変位の差に基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記11から13のいずれか1項に記載の検出方法。
(付記17)
前記取得ステップでは、
前記光ファイバの温度、前記光ファイバの振動、及び前記光ファイバに加わる圧力の少なくとも1つを示す前記環境情報を取得する、
付記11から16のいずれか1項に記載の検出方法。
(付記18)
前記検出ステップで事象を検出したことを報知する報知ステップを更に含む、
付記11から17のいずれか1項に記載の検出方法。
(付記19)
前記検出ステップでは、
前記第1の期間に受信した光信号から取得した環境情報に基づく前記第1の環境パターン及び前記第2の期間に受信した光信号から取得した環境情報に基づく前記第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記11から15のいずれか1項に記載の検出方法。
(付記20)
前記検出ステップでは、
前記第1の期間に出射された光により前記光ファイバにおいて生じた後方散乱光から取得した環境情報に基づく前記第1の環境パターン及び前記第2の期間に出射された光により前記光ファイバにおいて生じた後方散乱光から取得した環境情報に基づく前記第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
付記11から15のいずれか1項に記載の検出方法。
(付記21)
環境情報を検知する光ファイバから受信した光信号に含まれる前記環境情報を取得する取得部と、
第1の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第1の環境パターン及び第2の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する検出部と、
を備える、検出装置。
20 検出装置
21 取得部
22 検出部
23 報知部
30,30-1,30-2 表示部
40 端末
50 コンピュータ
501 プロセッサ
502 メモリ
503 ストレージ
504 入出力インタフェース
5041 表示装置
5042 入力装置
5043 音出力装置
505 通信インタフェース
F フェンス
G 地中
PL パイプライン
Rv 川
Rd 道路
Claims (7)
- 環境情報を検知する光ファイバと、
前記光ファイバから受信した光信号に含まれる前記環境情報を取得する取得部と、
第1の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第1の環境パターン及び第2の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する検出部と、
を備え、
前記取得部は、
前記光ファイバにおける複数の区間から受信した前記光信号から、前記区間ごとに前記環境情報を取得し、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターン及び前記第2の環境パターンを生成し、
前記検出部は、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位を求め、
前記区間ごとに、前記変位が所定の条件を満たした場合、前記所定の条件に対応する事象を検出し、
2以上の区間で前記変位が前記所定の条件を満たした場合、前記変位が前記所定の条件を満たす2以上の区間の中で、前記変位が最も大きな区間を、前記所定の条件に対応する事象が生じている位置に近い区間として特定する、
検出システム。 - 前記取得部は、
前記第1の期間に対応する光信号から取得した前記環境情報を積算することで前記第1の環境パターンを生成し、
前記第2の期間に対応する光信号から取得した前記環境情報を積算することで前記第2の環境パターンを生成する、
請求項1に記載の検出システム。 - 前記検出部は、
前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位に基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する、
請求項1又は2に記載の検出システム。 - 前記取得部は、
前記光ファイバの温度、前記光ファイバの振動、及び前記光ファイバに加わる圧力の少なくとも1つを示す前記環境情報を取得する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の検出システム。 - 前記検出部が事象を検出したことを報知する報知部を更に備える、
請求項1から4のいずれか1項に記載の検出システム。 - 検出システムによる検出方法であって、
環境情報を検知する光ファイバから受信した光信号に含まれる前記環境情報を取得する取得ステップと、
第1の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第1の環境パターン及び第2の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する検出ステップと、
を含み、
前記取得ステップでは、
前記光ファイバにおける複数の区間から受信した前記光信号から、前記区間ごとに前記環境情報を取得し、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターン及び前記第2の環境パターンを生成し、
前記検出ステップでは、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位を求め、
前記区間ごとに、前記変位が所定の条件を満たした場合、前記所定の条件に対応する事象を検出し、
2以上の区間で前記変位が前記所定の条件を満たした場合、前記変位が前記所定の条件を満たす2以上の区間の中で、前記変位が最も大きな区間を、前記所定の条件に対応する事象が生じている位置に近い区間として特定する、
検出方法。 - 環境情報を検知する光ファイバから受信した光信号に含まれる前記環境情報を取得する取得部と、
第1の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第1の環境パターン及び第2の期間に対応する光信号から取得した環境情報に基づく第2の環境パターンに基づいて、前記光ファイバの周辺の事象を検出する検出部と、
を備え、
前記取得部は、
前記光ファイバにおける複数の区間から受信した前記光信号から、前記区間ごとに前記環境情報を取得し、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターン及び前記第2の環境パターンを生成し、
前記検出部は、
前記区間ごとに、前記第1の環境パターンと前記第2の環境パターンとの変位を求め、
前記区間ごとに、前記変位が所定の条件を満たした場合、前記所定の条件に対応する事象を検出し、
2以上の区間で前記変位が前記所定の条件を満たした場合、前記変位が前記所定の条件を満たす2以上の区間の中で、前記変位が最も大きな区間を、前記所定の条件に対応する事象が生じている位置に近い区間として特定する、
検出装置。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002140774A (ja) | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Sumitomo Forestry Co Ltd | 住宅管理方法 |
JP2005257570A (ja) | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Kajima Corp | 光ファイバによる構造物の診断方法及びシステム |
US20100290734A1 (en) | 2009-05-14 | 2010-11-18 | Celight, Inc. | Optical sensor for detecting and localizing events |
JP2017220981A (ja) | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 東芝プラントシステム株式会社 | 電路温度監視システム、電路温度監視装置および電路温度監視方法 |
JP2018190428A (ja) | 2015-02-17 | 2018-11-29 | 富士通株式会社 | 判定装置、判定方法および判定プログラム |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3312575B2 (ja) * | 1997-03-25 | 2002-08-12 | 日立電線株式会社 | 地形変位検知用光ファイバセンサの布設方法及び地形変位検知装置 |
JP3534659B2 (ja) * | 1999-08-30 | 2004-06-07 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | トンネルひび割れ検知方法及び装置 |
CA2538758C (en) * | 2000-06-16 | 2014-10-28 | Bodymedia, Inc. | System for monitoring and managing body weight and other physiological conditions including iterative and personalized planning, intervention and reporting capability |
WO2007008431A2 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-18 | The Penn State Research Foundation | A networked multiband waveguide intrusion detection and localization sensor |
US20090195401A1 (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Andrew Maroney | Apparatus and method for surveillance system using sensor arrays |
US9000918B1 (en) * | 2013-03-02 | 2015-04-07 | Kontek Industries, Inc. | Security barriers with automated reconnaissance |
GB201408130D0 (en) * | 2014-05-08 | 2014-06-25 | Optasense Holdings Ltd | Improvements in fibre optic distributed sensing |
US9268938B1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-02-23 | Power Fingerprinting Inc. | Systems, methods, and apparatuses for intrusion detection and analytics using power characteristics such as side-channel information collection |
-
2019
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- 2019-09-30 JP JP2021550756A patent/JP7371693B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002140774A (ja) | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Sumitomo Forestry Co Ltd | 住宅管理方法 |
JP2005257570A (ja) | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Kajima Corp | 光ファイバによる構造物の診断方法及びシステム |
US20100290734A1 (en) | 2009-05-14 | 2010-11-18 | Celight, Inc. | Optical sensor for detecting and localizing events |
JP2018190428A (ja) | 2015-02-17 | 2018-11-29 | 富士通株式会社 | 判定装置、判定方法および判定プログラム |
JP2017220981A (ja) | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 東芝プラントシステム株式会社 | 電路温度監視システム、電路温度監視装置および電路温度監視方法 |
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