WO2021171598A1 - 浸水検知システム及び浸水検知方法 - Google Patents

浸水検知システム及び浸水検知方法 Download PDF

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WO2021171598A1
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reflection attenuation
inundation detection
detection sensor
threshold value
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中村　篤志
奈月 本田
博之 押田
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日本電信電話株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather

Definitions

  • the present disclosure relates to an inundation detection system and an inundation detection method for detecting inundation into a connection portion of an optical fiber cable. Twice
  • Non-Patent Document 1 discloses a method of using an inundation detection module composed of an optical fiber and a water-absorbing expansion material as a method of detecting the presence or absence of inundation of an optical fiber connection portion.
  • This inundation detection module has a structure in which a swelling member that expands in volume at the time of inundation presses an optical fiber inserted in the module to bend the optical fiber and generate a bending loss.
  • OTDR Optical Time Domain Reflectometer
  • the inundation detection system and the inundation detection method according to the present invention use an inundation detection sensor in which the ends of the optical fibers are butted at predetermined intervals.
  • the inundation detection system is A flood detection sensor in which the two optical fibers are connected in series so as to abut the end faces of the two optical fibers at a predetermined interval, Test light of a plurality of wavelengths is incident on an optical transmission path in which a plurality of the inundation detection sensors are connected in series by the optical fiber, and the amount of reflection attenuation of the test light by the inundation detection sensor is detected for each wavelength and the inundation detection.
  • An optical measuring instrument that measures each sensor, A determination device that averages the amount of reflection attenuation for each wavelength for each of the inundation detection sensors and determines the presence or absence of inundation as a threshold value. To be equipped.
  • the inundation detection method is: The two optical fibers are connected in series so as to abut the end faces of the two optical fibers at a predetermined interval to form a flood detection sensor.
  • To form an optical transmission line by connecting a plurality of the flood detection sensors in series with the optical fiber. Injecting test light of multiple wavelengths into the optical transmission line, To measure the amount of reflection attenuation of the test light by the inundation detection sensor for each wavelength and for each inundation detection sensor. For each of the inundation detection sensors, the amount of reflection attenuation for each of the wavelengths is averaged, and the presence or absence of inundation is determined as a threshold value. I do.
  • the inundation detection sensor used in this inundation detection system and this inundation detection method has a structure in which the end faces of optical fibers are butted at regular intervals, so even if it is flooded, it can be reused if it is dried afterwards. Therefore, the present invention can provide an inundation detection system and an inundation detection method that do not require module replacement when inundation occurs and can simplify system management.
  • the main inundation detection system and the main inundation detection method are used at the time of the threshold value determination.
  • the effective reflection attenuation is calculated by averaging the reflection attenuation for each wavelength on a linear scale.
  • the threshold value at the time of the threshold value determination is set based on the difference between the effective reflection attenuation amount when the medium satisfying the predetermined interval is air and the effective reflection attenuation amount when water is used. When the calculated effective reflection attenuation is larger than the threshold value, it is determined that the inundation detection sensor has been inundated.
  • the inundation detection system and the inundation detection method use the wavelength of the test light.
  • a wavelength at which the minimum value of the effective reflection attenuation calculated when the inundation detection sensor is inundated is smaller than the maximum value of the effective reflection attenuation calculated when the inundation detection sensor is not inundated. It is characterized by doing.
  • the inundation detection system and the inundation detection method calculate the threshold value when the inundation detection sensor is inundated with the maximum value of the effective reflection attenuation calculated when the inundation detection sensor is not inundated. It is characterized in that the value is set to a value between the minimum value of the effective reflection attenuation.
  • the present invention can provide an inundation detection system and an inundation detection method that do not require module replacement when inundation occurs and can simplify system management.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the inundation detection system 301 of the present embodiment.
  • the inundation detection system 301 is an inundation detection system for detecting inundation to the connection portion of the optical fiber cable.
  • the inundation detection system 301 A flood detection sensor 11 in which the two optical fibers 14 are connected in series so as to abut the end faces of the two optical fibers 14 at a predetermined interval.
  • Test light of a plurality of wavelengths is incident on an optical transmission path in which a plurality of inundation detection sensors 11 are connected in series by an optical fiber 14, and the amount of reflection attenuation of the test light by the inundation detection sensor 11 is set for each wavelength and the inundation detection sensor 11
  • An optical measuring instrument 12 that measures each time
  • a determination device 13 that averages the amount of reflection attenuation for each wavelength for each inundation detection sensor 11 and determines the presence or absence of inundation as a threshold value. To be equipped.
  • the optical measuring instrument 12 measures the distribution data of the reflection amount of the optical fiber to be measured by using a reflection measurement such as OTDR, and acquires the reflection attenuation amount generated by the inundation detection sensor 11.
  • the optical measuring instrument 12 acquires the reflection attenuation amount at a plurality of wavelengths and outputs information on the reflection attenuation amount for each wavelength.
  • the determination device 13 receives the information of the reflection attenuation amount, determines the presence or absence of inundation for each inundation detection sensor 11 from the received reflection attenuation amount information, and outputs the determination result.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of the inundation detection sensor 11.
  • the inundation detection sensor 11 has a structure in which the end faces of the optical fibers connected to each other are butted against each other and a gap d is provided between the end faces of the optical fibers to allow water to enter.
  • FIG. 2 shows one set of opposed-connected optical fibers 14 as an example, two or more sets of opposed-connected optical fibers may be used.
  • the gap d is filled with air.
  • the inundation detection sensor 11 is inundated (FIG. 2B)
  • the gap d is filled with water.
  • the inundation detection system 301 determines the presence or absence of inundation by using the characteristic that the reflection attenuation amount changes depending on the presence or absence of inundation.
  • the inundation detection system 301 performs the inundation detection method as shown in FIG.
  • the inundation detection method is an inundation detection method for detecting inundation in the connection portion of the optical fiber cable.
  • Optical measurement procedure S01 for measuring the distribution data of the amount of reflection at a plurality of test wavelengths in optical measurement in which test light is propagated to acquire information on the distance of the optical fiber cable.
  • the reflection attenuation measurement procedure S02 for acquiring the reflection attenuation in the inundation detection sensor installed at the connection portion of the optical fiber cable, and the reflection attenuation measurement procedure S02.
  • Effective reflection attenuation calculation procedure S03 for calculating the effective reflection attenuation in the inundation detection sensor unit from the reflection attenuation at a plurality of wavelengths
  • Inundation determination procedure S04 which determines the presence or absence of inundation by comparing the effective reflection attenuation amount and the threshold value, It is characterized by performing.
  • the two optical fibers 14 are connected in series so as to abut the end faces of the two optical fibers 14 at a predetermined interval d and flooded. It is necessary to configure the detection sensor 11 and to configure an optical transmission line by connecting a plurality of inundation detection sensors 11 in series with an optical fiber 14.
  • the optical measuring instrument 12 injects test light having a plurality of wavelengths into the optical transmission path, and the amount of reflection attenuation of the test light by the inundation detection sensor 11 is determined for each wavelength and for each inundation detection sensor 11. To measure. From the reflection attenuation measurement procedure S02 to the inundation determination procedure S04, the determination device 13 averages the reflection attenuation amount for each wavelength for each inundation detection sensor and determines the presence or absence of inundation as a threshold value.
  • FIG. 5 is an image diagram in which the inundation detection system 301 is applied to an optical communication system.
  • an optical fiber cable extends from the communication equipment building 200, and a connection point between the optical fiber cables exists in the closure 201.
  • the optical measuring instrument 12 and the determining instrument 13 are arranged in the communication equipment building 200.
  • the flood detection sensor 11 is arranged in the closure 201.
  • the optical fiber 14 may be arranged in parallel with the optical fiber cable, or may be arranged in a different route from the optical fiber cable (however, the inundation detection sensor 11 is provided in the closure 201). ..
  • optical measurement is performed by the optical measuring instrument 12 arranged in the communication equipment building 200.
  • the optical measurement is, for example, a reflection measurement by OTDR. From the distribution data of the amount of reflection at a plurality of wavelengths measured by optical measurement, the amount of reflection attenuation at each wavelength at the position of each inundation detection sensor 11 is acquired.
  • the determination device 13 calculates the effective reflection attenuation amount and compares it with the threshold value to determine the presence or absence of inundation at the position of each inundation detection sensor 11.
  • the determination device 13 calculates the effective reflection attenuation by averaging the reflection attenuation for each wavelength on a linear scale as follows.
  • the effective reflection attenuation is calculated using the following equations (1) and (2).
  • R eff represents the average value of the reflectances (linear scale) obtained at a plurality of wavelengths.
  • N represents the number of wavelengths used in the test, and
  • Ri ( ⁇ i ) represents the reflectance (linear scale) at the wavelength ⁇ i.
  • RL eff represents a desired effective reflection attenuation amount, and is a logarithmic representation of the reciprocal of the equation (1).
  • the determination device 13 sets and calculates the threshold value at the time of threshold value determination based on the difference between the effective reflection attenuation amount when the medium satisfying the predetermined interval d is air and the effective reflection attenuation amount when water is used as described below. When the effective reflection attenuation amount is larger than the threshold value, it is determined that inundation has occurred in the inundation detection sensor 11.
  • Fresnel reflectance R i generated in the optical fiber connection having a gap It is represented by.
  • R 0 is defined by the following equation (4).
  • n 1 is the refractive index of the optical fiber.
  • n is the refractive index of the medium that fills the gap, that is, the refractive index of air when there is no inundation, and the refractive index of water when there is inundation.
  • d represents the gap between the gaps.
  • the threshold value is the value of the region where they do not overlap between the range of the effective reflection attenuation when the medium satisfying the gap d is air and the range of the effective reflection attenuation when the medium satisfying the gap d is water.
  • the threshold value is the maximum value of the effective reflection attenuation calculated when the inundation detection sensor 11 is not inundated, and the effective reflection attenuation calculated when the inundation detection sensor 11 is inundated. The value is between the minimum value and the minimum value.
  • the wavelength of the test light is calculated when the inundation detection sensor 11 is inundated, rather than the maximum value of the effective reflection attenuation calculated when the inundation detection sensor 11 is not inundated. It is desirable to use a wavelength that reduces the minimum value of the amount.
  • FIG. 4 is a calculation example of a value that the effective reflection attenuation amount can take.
  • the refractive indexes of air and water were set to 1.00 and 1.33, respectively, and the refractive index n 1 of the optical fiber was set to 1.454.
  • the test wavelength was set to three wavelengths of 1310 nm, 1550 nm, and 1625 nm.
  • the maximum value that the effective reflection attenuation can take when there is no inundation is about 19.2 dB
  • the minimum value that the effective reflection attenuation can take when there is inundation is about 21.1 dB.
  • the threshold value of the effective reflection attenuation amount is not limited to the above value, and can be appropriately set according to the wavelength used for the test.
  • the inundation detection system 301 can obtain the distribution of the effective reflection attenuation amount as shown in FIG. 5, and identifies the inundated closure 201 from the set threshold value. can do.
  • the reflection waveform of closure 201 # B exceeds the threshold value, it can be determined that the closure 201 # B is flooded.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof.
  • various inventions can be formed by an appropriate combination of the plurality of components disclosed in the above-described embodiment. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. In addition, components from different embodiments may be combined as appropriate.

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Abstract

本発明は、浸水発生時のモジュール交換が不要でシステム管理を簡素化できる浸水検知システムおよび浸水検知方法を提供することを目的とする。　本発明に係る浸水検知システムは、所定の間隔を持って２つの光ファイバの端面を突き合せるように前記２つの光ファイバを直列に接続した浸水検知センサと、複数の前記浸水検知センサを前記光ファイバで直列に接続した光伝送路に複数の波長の試験光を入射し、前記試験光の前記浸水検知センサでの反射減衰量を前記波長毎且つ前記浸水検知センサ毎に測定する光計測器と、前記浸水検知センサ毎に前記波長毎の前記反射減衰量を平均し、浸水の有無を閾値判定する判定器と、を備える。

Description

浸水検知システム及び浸水検知方法
　本開示は、光ファイバケーブルの接続部への浸水を検知するための浸水検知システムおよび浸水検知方法に関する。　
　光ファイバ接続部が長時間浸水状態に置かれると、光ファイバの機械的強度が低下することが知られている。したがって、光ファイバ網の信頼性を維持するために、光ファイバ接続部の浸水有無を検知して、浸水箇所の修理を行う必要がある。
　非特許文献１では、光ファイバ接続部の浸水有無を検知する方法として、光ファイバと吸水膨張材料により構成される浸水検知モジュールを用いる方法が開示されている。この浸水検知モジュールは、浸水時に体積膨張した膨潤部材がモジュール内に挿通されている光ファイバを圧迫することにより当該光ファイバに曲げを加え、曲げ損失を発生させる構造となっている。浸水時に発生する曲げ損失の有無をＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）等を用いて監視することで、浸水有無の検知が可能となる。　
Ｓ．　Ｔｏｍｉｔａ，　Ｈ．　Ｔａｃｈｉｎｏ，　ａｎｄ　Ｎ．　Ｋａｓａｈａｒａ，　"Ｗａｔｅｒ　ｓｅｎｓｏｒ　ｗｉｔｈ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ，"　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｖｏｌ．　８，　ｎｏ．　１２，　ｐｐ．　１８２９－１８３２，　１９９０．
　しかし、非特許文献１で開示されているような従来の浸水検知方法は、一度浸水した浸水検知モジュールを再利用することはできず、浸水が発生する度にモジュールを交換する必要があり、システム管理を簡素化することが困難という課題があった。
　そこで、本発明は、上記課題を解決するために、浸水発生時のモジュール交換が不要でシステム管理を簡素化できる浸水検知システムおよび浸水検知方法を提供することを目的とする。　
　上記目的を達成するために、本発明に係る浸水検知システムおよび浸水検知方法は、光ファイバの端部を所定間隔をもって突き合せた浸水検知センサを使用することとした。
　具体的には、本発明に係る浸水検知システムは、
　所定の間隔を持って２つの光ファイバの端面を突き合せるように前記２つの光ファイバを直列に接続した浸水検知センサと、
　複数の前記浸水検知センサを前記光ファイバで直列に接続した光伝送路に複数の波長の試験光を入射し、前記試験光の前記浸水検知センサでの反射減衰量を前記波長毎且つ前記浸水検知センサ毎に測定する光計測器と、
　前記浸水検知センサ毎に前記波長毎の前記反射減衰量を平均し、浸水の有無を閾値判定する判定器と、
を備える。
　また、本発明に係る浸水検知方法は、
　所定の間隔を持って２つの光ファイバの端面を突き合せるように前記２つの光ファイバを直列に接続して浸水検知センサを構成すること、
　複数の前記浸水検知センサを前記光ファイバで直列に接続して光伝送路を構成すること、
　前記光伝送路に複数の波長の試験光を入射すること、
　前記試験光の前記浸水検知センサでの反射減衰量を前記波長毎且つ前記浸水検知センサ毎に測定すること、
　前記浸水検知センサ毎に前記波長毎の前記反射減衰量を平均し、浸水の有無を閾値判定すること、
を行う。
　本浸水検知システムおよび本浸水検知方法が使用する浸水検知センサは、光ファイバ端面を一定の間隔で突合せた構造であるので、浸水しても、その後、乾燥すれば再利用が可能である。従って、本発明は、浸水発生時のモジュール交換が不要でシステム管理を簡素化できる浸水検知システムおよび浸水検知方法を提供することができる。
　本浸水検知システムおよび本浸水検知方法は、前記閾値判定時に、
　前記波長毎の前記反射減衰量を線形スケールで平均化して実効反射減衰量を計算し、
　前記閾値判定時の閾値を前記所定の間隔を満たす媒質が空気の場合の実効反射減衰量と水の場合の実効反射減衰量との差に基づいて設定し、
　計算した前記実効反射減衰量が前記閾値よりも大きい場合に前記浸水検知センサへ浸水が発生したと判断する
ことを特徴とする。
　本浸水検知システムおよび本浸水検知方法は、前記試験光の波長を、
　前記浸水検知センサが浸水していない場合に計算した前記実効反射減衰量の最大値よりも、前記浸水検知センサが浸水している場合に計算した前記実効反射減衰量の最小値が小さくなる波長とすることを特徴とする。
　本浸水検知システムおよび本浸水検知方法は、前記閾値を、前記浸水検知センサが浸水していない場合に計算した前記実効反射減衰量の最大値と、前記浸水検知センサが浸水している場合に計算した実効反射減衰量の最小値との間の値とすることを特徴とする。
　なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
　本発明は、浸水発生時のモジュール交換が不要でシステム管理を簡素化できる浸水検知システムおよび浸水検知方法を提供することができる。
本発明に係る浸水検知システムを説明する図である。 本発明に係る浸水検知システムが有する浸水検知センサを説明する図である。 本発明に係る浸水検知方法を説明する図である。 本発明に係る浸水検知方法の閾値の設定を説明する図である。 本発明に係る浸水検知システムを説明する図である。
　添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
　図１は、本実施形態の浸水検知システム３０１を説明する図である。浸水検知システム３０１は、光ファイバケーブルの接続部への浸水を検知するための浸水検知システムである。
　浸水検知システム３０１は、
　所定の間隔を持って２つの光ファイバ１４の端面を突き合せるように前記２つの光ファイバ１４を直列に接続した浸水検知センサ１１と、
　複数の浸水検知センサ１１を光ファイバ１４で直列に接続した光伝送路に複数の波長の試験光を入射し、前記試験光の浸水検知センサ１１での反射減衰量を波長毎且つ浸水検知センサ１１毎に測定する光計測器１２と、
　浸水検知センサ１１毎に波長毎の前記反射減衰量を平均し、浸水の有無を閾値判定する判定器１３と、
を備える。
　光計測器１２は、ＯＴＤＲのような反射測定を用いて被測定光ファイバの反射量の分布データを測定し、浸水検知センサ１１で発生する反射減衰量を取得する。光計測器１２は、反射減衰量を複数の波長で取得し、波長毎の反射減衰量の情報を出力する。また、判定器１３は、反射減衰量の情報を受信し、受信した反射減衰量情報から浸水検知センサ１１毎に浸水有無を判定し、判定結果を出力する。
　図２は、浸水検知センサ１１の構造を説明する図である。浸水検知センサ１１は、対向接続される光ファイバ端面同士を突き合わせ、かつ前記光ファイバ端面間に水を侵入させるための間隙ｄを設けた構造である。図２では、一組の対向接続される光ファイバ１４を例に示しているが、二組以上の対向接続される光ファイバを用いてもよい。浸水検知センサ１１が浸水していない場合（図２（Ａ））は、間隙ｄは空気で満たされる。一方、浸水検知センサ１１が浸水した場合（図２（Ｂ））は、間隙ｄは水で満たされる。このように浸水有無によって間隙ｄを満たす媒質が変化することで、浸水検知センサ１１における反射減衰量が変化する。つまり、浸水検知システム３０１は、浸水有無によって反射減衰量が変化する特性を用いて浸水の有無を判定する。
　浸水検知システム３０１は、図３のような浸水検知方法を行う。当該浸水検知方法は、光ファイバケーブルの接続部への浸水を検知するための浸水検知方法であって、
　試験光を伝搬させて前記光ファイバケーブルの距離に対する情報を取得する光計測で、反射量の分布データを複数の試験波長で測定する光計測手順Ｓ０１と、
　前記光ファイバケーブルの接続部に設置した浸水検知センサにおける反射減衰量を取得する反射減衰量測定手順Ｓ０２と、
　複数波長における前記反射減衰量から浸水検知センサ部における実効反射減衰量を計算する実効反射減衰量計算手順Ｓ０３と、
　実効反射減衰量としきい値を比較して浸水有無を判定する浸水判定手順Ｓ０４と、
　を行うことを特徴とする。
　なお、図３では説明していないが、光計測手順Ｓ０１の前に、所定の間隔ｄを持って２つの光ファイバ１４の端面を突き合せるように２つの光ファイバ１４を直列に接続して浸水検知センサ１１を構成すること、及び複数の浸水検知センサ１１を光ファイバ１４で直列に接続して光伝送路を構成することが必要である。
　光計測手順Ｓ０１では、光計測器１２が
　前記光伝送路に複数の波長の試験光を入射すること、及び
　前記試験光の浸水検知センサ１１での反射減衰量を波長毎且つ浸水検知センサ１１毎に測定することを行う。
　反射減衰量測定手順Ｓ０２から浸水判定手順Ｓ０４では、判定器１３が、前記浸水検知センサ毎に前記波長毎の前記反射減衰量を平均し、浸水の有無を閾値判定すること、を行う。
　図５は、浸水検知システム３０１を光通信システムに適用したイメージ図である。図５には示していないが、通信設備ビル２００から光ファイバケーブルが伸びており、クロージャ２０１内に光ファイバケーブル同士の接続点が存在する。光計測器１２および判定器１３は通信設備ビル２００に配置される。浸水検知センサ１１はクロージャ２０１内に配置される。光ファイバ１４は、前記光ファイバケーブルに並列して配置してもよいし、前記光ファイバケーブルとは別経路で配置してもよい（ただし、クロージャ２０１内に浸水検知センサ１１があること。）。
　図５のように浸水検知システム３０１を配置することで、通信設備ビル２００からクロージャ２０１の浸水状況を把握することが可能となる。以下、詳細を説明する。
　まず、クロージャ２０１に配置された全ての浸水検知センサ１１における反射減衰量を測定するため、通信設備ビル２００に配置した光計測器１２で光計測を実施する。光計測は、例えば、ＯＴＤＲによる反射測定である。光計測により測定された複数波長における反射量の分布データから、各浸水検知センサ１１の位置での各波長における反射減衰量を取得する。判定器１３は、実効反射減衰量を計算し、しきい値と比較することで各浸水検知センサ１１の位置での浸水有無を判定する。
　判定器１３は、以下のように波長毎の反射減衰量を線形スケールで平均化して実効反射減衰量を計算する。
［実効反射減衰量算出方法詳細］
　実効反射減衰量は、以下の式（１）および式（２）を用いて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　ここで、Ｒｅｆｆは複数波長で得られた反射率（線形スケール）の平均値を表す。Ｎは試験に用いる波長の数を、Ｒｉ（λｉ）は波長λｉにおける反射率（線形スケール）を表す。ＲＬｅｆｆは所望の実効反射減衰量を表し、式（１）の逆数を対数表示した値である。
　判定器１３は、以下のように閾値判定時の閾値を所定の間隔ｄを満たす媒質が空気の場合の実効反射減衰量と水の場合の実効反射減衰量との差に基づいて設定し、計算した前記実効反射減衰量が前記閾値よりも大きい場合に浸水検知センサ１１へ浸水が発生したと判断する。
　［しきい値算出方法詳細］
　実効反射減衰量から浸水有無を判定するためのしきい値の算出方法について説明する。このしきい値は、浸水がない場合（間隙ｄを満たす媒質が空気の場合）と浸水がある場合（間隙ｄを満たす媒質が水の場合）における実効反射減衰量の取りうる値から算出される。
　間隙を有する光ファイバ接続部で発生するフレネル反射率Ｒｉは
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 で表される。ここで、Ｒ０は以下の式（４）で定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　ここで、ｎ１は光ファイバの屈折率である。ｎは間隙を満たす媒体の屈折率、つまり浸水がない場合は空気の屈折率、浸水時は水の屈折率である。ｄは間隙の間隔を表す。
　式（１）～式（４）より、間隙ｄを満たす媒質が空気の場合と水の場合に実効反射減衰量がとりうる値を算出することができる。閾値は、間隙ｄを満たす媒質が空気の場合の実効反射減衰量の範囲と、間隙ｄを満たす媒質が水の場合の実効反射減衰量の範囲と、の間でそれらが重ならない領域の値に設定する。具体的には、閾値を、浸水検知センサ１１が浸水していない場合に計算した前記実効反射減衰量の最大値と、前記浸水検知センサ１１が浸水している場合に計算した実効反射減衰量の最小値との間の値とする。
　なお、反射減衰量は試験光の波長によって変化する。このため、試験光の波長を、浸水検知センサ１１が浸水していない場合に計算した前記実効反射減衰量の最大値よりも、浸水検知センサ１１が浸水している場合に計算した前記実効反射減衰量の最小値が小さくなる波長とすることが望ましい。
　図４は、実効反射減衰量がとりうる値の計算例である。ここでは、空気および水の屈折率をそれぞれ、１．００および１．３３とし、光ファイバの屈折率ｎ１を１．４５４とした。また、試験波長を、１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍ、１６２５ｎｍの３波長とした。この場合は、浸水がない場合に実効反射減衰量がとりうる最大値は約１９．２ｄＢ、浸水時に実効反射減衰量がとりうる最小値は約２１．１ｄＢであるため、しきい値はこれらの間の値、例えば２０．１ｄＢとする。
　実効反射減衰量の閾値は、上記値に限らず、試験に使用する波長に応じて適切に設定することができる。
　このように、試験光の波長と閾値を設定することで、浸水検知システム３０１は、図５のような実効反射減衰量の分布を得ることができ、設定した閾値から浸水のあるクロージャ２０１を特定することができる。図５であれば、クロージャ２０１＃Ｂの反射波形が閾値を超えているため、クロージャ２０１＃Ｂに浸水が発生していると判断できる。
　なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
　要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１１：浸水検知センサ
１２：光計測器
１３：判定器
１４：光ファイバ
２００：通信設備ビル
２０１：クロージャ
３０１：浸水検知システム

Claims (8)

  1. 　所定の間隔を持って２つの光ファイバの端面を突き合せるように前記２つの光ファイバを直列に接続した浸水検知センサと、
    　複数の前記浸水検知センサを前記光ファイバで直列に接続した光伝送路に複数の波長の試験光を入射し、前記試験光の前記浸水検知センサでの反射減衰量を前記波長毎且つ前記浸水検知センサ毎に測定する光計測器と、
    　前記浸水検知センサ毎に前記波長毎の前記反射減衰量を平均し、浸水の有無を閾値判定する判定器と、
    を備える浸水検知システム。
  2. 　前記判定器は、
    　前記波長毎の前記反射減衰量を線形スケールで平均化して実効反射減衰量を計算し、
    　前記閾値判定の閾値を前記所定の間隔を満たす媒質が空気の場合の実効反射減衰量と水の場合の実効反射減衰量との差に基づいて設定し、
    　計算した前記実効反射減衰量が前記閾値よりも大きい場合に前記浸水検知センサへ浸水が発生したと判断する
    ことを特徴とする請求項１に記載の浸水検知システム。
  3. 　前記光計測器は、
    　前記試験光の波長を、
    　前記浸水検知センサが浸水していない場合に前記判定器が計算した前記実効反射減衰量の最大値よりも、前記浸水検知センサが浸水している場合に前記判定器が計算した前記実効反射減衰量の最小値が小さくなる波長とすることを特徴とする請求項２に記載の浸水検知システム。
  4. 　前記判定器は、
    　前記閾値を、前記浸水検知センサが浸水していない場合に前記判定器が計算した前記実効反射減衰量の最大値と、前記浸水検知センサが浸水している場合に前記判定器が計算した前記実効反射減衰量の最小値との間の値とする
    ことを特徴とする請求項２又は３に記載の浸水検知システム。
  5. 　所定の間隔を持って２つの光ファイバの端面を突き合せるように前記２つの光ファイバを直列に接続して浸水検知センサを構成すること、
    　複数の前記浸水検知センサを前記光ファイバで直列に接続して光伝送路を構成すること、
    　前記光伝送路に複数の波長の試験光を入射すること、
    　前記試験光の前記浸水検知センサでの反射減衰量を前記波長毎且つ前記浸水検知センサ毎に測定すること、
    　前記浸水検知センサ毎に前記波長毎の前記反射減衰量を平均し、浸水の有無を閾値判定すること、
    を行う浸水検知方法。
  6. 　前記閾値判定時に、
    　前記波長毎の前記反射減衰量を線形スケールで平均化して実効反射減衰量を計算し、
    　前記閾値判定時の閾値を前記所定の間隔を満たす媒質が空気の場合の実効反射減衰量と水の場合の実効反射減衰量との差に基づいて設定し、
    　計算した前記実効反射減衰量が前記閾値よりも大きい場合に前記浸水検知センサへ浸水が発生したと判断する
    ことを特徴とする請求項５に記載の浸水検知方法。
  7. 　前記試験光の波長を、
    　前記浸水検知センサが浸水していない場合に計算した前記実効反射減衰量の最大値よりも、前記浸水検知センサが浸水している場合に計算した前記実効反射減衰量の最小値が小さくなる波長とすることを特徴とする請求項６に記載の浸水検知方法。
  8. 　前記閾値を、前記浸水検知センサが浸水していない場合に計算した前記実効反射減衰量の最大値と、前記浸水検知センサが浸水している場合に計算した前記実効反射減衰量の最小値との間の値とする
    ことを特徴とする請求項６又は７に記載の浸水検知方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220120635A1 (en) * 2019-01-29 2022-04-21 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical pulse testing device and optical pulse testing method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060233485A1 (en) * 2005-03-23 2006-10-19 Allen Donald W Underwater structure monitoring systems and methods
JP2007003231A (ja) * 2005-06-21 2007-01-11 Chugoku Electric Power Co Inc:The 光ファイバの浸水判定方法及びシステム
JP2007278870A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Ntt Infranet Co Ltd 液体検知素子、液体検知センサ、液体検知システム、液体検知方法
JP2019152630A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 日本電信電話株式会社 光ファイバケーブル監視方法および光ファイバケーブル監視システム
WO2020158033A1 (ja) * 2019-01-29 2020-08-06 日本電信電話株式会社 光パルス試験装置、及び光パルス試験方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060233485A1 (en) * 2005-03-23 2006-10-19 Allen Donald W Underwater structure monitoring systems and methods
JP2007003231A (ja) * 2005-06-21 2007-01-11 Chugoku Electric Power Co Inc:The 光ファイバの浸水判定方法及びシステム
JP2007278870A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Ntt Infranet Co Ltd 液体検知素子、液体検知センサ、液体検知システム、液体検知方法
JP2019152630A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 日本電信電話株式会社 光ファイバケーブル監視方法および光ファイバケーブル監視システム
WO2020158033A1 (ja) * 2019-01-29 2020-08-06 日本電信電話株式会社 光パルス試験装置、及び光パルス試験方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220120635A1 (en) * 2019-01-29 2022-04-21 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical pulse testing device and optical pulse testing method
US11754465B2 (en) * 2019-01-29 2023-09-12 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical pulse testing device and optical pulse testing method

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