JP7173364B2 - 光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び貯水池監視方法 - Google Patents
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Description
特許文献1には、ダムゲートとは離れた位置に設置された復調器と、ダムゲートに設置された歪みセンサーと、を光ファイバを介して接続し、復調器が、歪みセンサーからの反射光の波長に基づいて、ダムゲートの開度を計測する技術が開示されている。
特許文献3には、水分により収縮する収縮系に光ファイバを配置し、収縮系が水分により収縮すると、光ファイバに光損失が生じることを利用して、浸水位置(ダムの漏水位置等)を検知する技術が開示されている。
そのため、特許文献1~3に開示された技術を組み合わせたとしても、放水ゲートの開口量が適切であるか否かを判断することはできない。
貯水池の放水ゲート又は該放水ゲートの近傍に敷設された光ファイバと、
前記光ファイバから、振動パターンを含む光信号を受信する受信部と、
前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートの開口量が適切であるか否かを検知する検知部と、
を備える。
貯水池の放水ゲート又は該放水ゲートの近傍に敷設された光ファイバから、振動パターンを含む光信号を受信する受信部と、
前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートの開口量が適切であるか否かを検知する検知部と、
を備える。
光ファイバセンシングシステムによる貯水池監視方法であって、
貯水池の放水ゲート又は該放水ゲートの近傍に敷設された光ファイバから、振動パターンを含む光信号を受信する受信ステップと、
前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートの開口量が適切であるか否かを検知する検知ステップと、
を含む。
まず、図1及び図2を参照して、本実施の形態1に係る光ファイバセンシングシステムの構成例について説明する。なお、図1は、後述する放水ゲート30の開口量を小さくして放水を行っている状態を示し、図2は、放水ゲート30の開口量を大きくして放水を行っている状態を示している。
そのため、検知部22は、放水ゲート30の振動の発生状況から、放水ゲート30の開口量が適切であるか否かを検知することが可能となる。
図4~図6は、受信部21が受信した戻り光に含まれる振動パターンの例を示している。図4~図6に示される振動パターンは、ある時刻における振動パターンであり、横軸が光ファイバ10上の位置(光ファイバセンシング機器20からの距離)、縦軸がその位置における振動強度を示している。例えば、検知部22は、受信部21が光ファイバ10にパルス光を入射した時刻と、受信部21が光ファイバ10から戻り光を受信した時刻と、の時間差に基づいて、その戻り光に含まれる振動パターンが検知された光ファイバ10上の位置(光ファイバセンシング機器20からの距離)を検知することが可能となる。
このうち、図4の例では、光ファイバ10上の各位置における振動強度が適正範囲を上回っている。この場合、放水ゲート30には大きな振動が発生しており、放水ゲート30自体やボルト31の劣化を引き起こすおそれがある。そのため、検知部22は、放水ゲート30の開口量が不適切であると判断する。
図7に示されるように、受信部21は、放水ゲート30に敷設された光ファイバ10から、振動パターンを含む戻り光を受信する(ステップS11)。
本実施の形態2に係る光ファイバセンシングシステムは、構成自体は上述した実施の形態1の構成と同様であるが、検知部22の機能を拡張している。
これに対して、本実施の形態2では、検知部22は、さらに、受信部21が受信した戻り光に含まれる振動パターンに基づいて、放水ゲート30に使用されているボルト31の劣化を検知すると共に、ボルト31の劣化が発生した位置を検知する。
図9に示されるように、まず、図7のステップS11~S12と同様のステップS21~S22が行われる。
その他の効果は、上述した実施の形態1と同様である。
続いて、図10を参照して、本実施の形態3に係る光ファイバセンシングシステムの構成例について説明する。
図11に示されるように、まず、受信部21は、放水ゲート30に敷設された光ファイバ10から、振動パターンを含む戻り光を受信する(ステップS31)。続いて、検知部22は、受信部21が受信した戻り光に含まれる振動パターンに基づいて、放水ゲート30の開口量が適切であるか否かを検知する(ステップS32)。
その他の効果は、上述した実施の形態1と同様である。
上述した実施の形態3では、現地にいる監視員が、放水ゲート30の開口量を調整することを前提としていた。
これに対して、本実施の形態4では、光ファイバセンシング機器20が、遠隔操作によって放水ゲート30の開口量を制御(調整)することを前提とする。
制御部24は、検知部22が放水ゲート30の開口量が不適切であると検知した場合、放水ゲート30の開口量を、遠隔操作で、上記で決定した適切な開口量に制御する。
図13に示されるように、まず、受信部21は、放水ゲート30に敷設された光ファイバ10から、振動パターンを含む戻り光を受信する(ステップS41)。続いて、検知部22は、受信部21が受信した戻り光に含まれる振動パターンに基づいて、放水ゲート30の開口量が適切であるか否かを検知する(ステップS42)。
その他の効果は、上述した実施の形態1と同様である。
図1、図2、図10、及び図12の例では、光ファイバセンシング機器20に複数の構成要素(受信部21、検知部22、報知部23、及び制御部24)が設けられているが、これには限定されない。光ファイバセンシング機器20に設けられていた構成要素は、1つの装置に設けることには限定されず、複数の装置に分散して設けられていても良い。
続いて以下では、図14を参照して、光ファイバセンシング機器20を実現するコンピュータ40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)
貯水池の放水ゲート又は該放水ゲートの近傍に敷設された光ファイバと、
前記光ファイバから、振動パターンを含む光信号を受信する受信部と、
前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートの開口量が適切であるか否かを検知する検知部と、
を備える、光ファイバセンシングシステム。
(付記2)
前記検知部は、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートに使用されているボルトの劣化を検知する、
付記1に記載の光ファイバセンシングシステム。
(付記3)
前記検知部は、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記ボルトの劣化が発生した位置を検知する、
付記2に記載の光ファイバセンシングシステム。
(付記4)
前記検知部が前記放水ゲートの開口量が不適切であると検知した場合に、前記放水ゲートの開口量が不適切であることを所定の端末に報知する報知部をさらに備える、
付記1から3のいずれか1項に記載の光ファイバセンシングシステム。
(付記5)
前記検知部が前記放水ゲートの開口量が不適切であると検知した場合に、前記光信号に含まれる振動パターンと、その時点の前記放水ゲートの開口量と、に基づいて、前記放水ゲートの開口量を決定し、前記放水ゲートの開口量を、前記決定した開口量に制御する制御部をさらに備える、
付記1から3のいずれか1項に記載の光ファイバセンシングシステム。
(付記6)
貯水池の放水ゲート又は該放水ゲートの近傍に敷設された光ファイバから、振動パターンを含む光信号を受信する受信部と、
前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートの開口量が適切であるか否かを検知する検知部と、
を備える、光ファイバセンシング機器。
(付記7)
前記検知部は、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートに使用されているボルトの劣化を検知する、
付記6に記載の光ファイバセンシング機器。
(付記8)
前記検知部は、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記ボルトの劣化が発生した位置を検知する、
付記7に記載の光ファイバセンシング機器。
(付記9)
前記検知部が前記放水ゲートの開口量が不適切であると検知した場合に、前記放水ゲートの開口量が不適切であることを所定の端末に報知する報知部をさらに備える、
付記6から8のいずれか1項に記載の光ファイバセンシング機器。
(付記10)
前記検知部が前記放水ゲートの開口量が不適切であると検知した場合に、前記光信号に含まれる振動パターンと、その時点の前記放水ゲートの開口量と、に基づいて、前記放水ゲートの開口量を決定し、前記放水ゲートの開口量を、前記決定した開口量に制御する制御部をさらに備える、
付記6から8のいずれか1項に記載の光ファイバセンシング機器。
(付記11)
光ファイバセンシングシステムによる貯水池監視方法であって、
貯水池の放水ゲート又は該放水ゲートの近傍に敷設された光ファイバから、振動パターンを含む光信号を受信する受信ステップと、
前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートの開口量が適切であるか否かを検知する検知ステップと、
を含む、貯水池監視方法。
(付記12)
前記検知ステップでは、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートに使用されているボルトの劣化を検知する、
付記11に記載の貯水池監視方法。
(付記13)
前記検知ステップでは、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記ボルトの劣化が発生した位置を検知する、
付記12に記載の貯水池監視方法。
(付記14)
前記検知ステップで前記放水ゲートの開口量が不適切であると検知した場合に、前記放水ゲートの開口量が不適切であることを所定の端末に報知する報知ステップをさらに含む、
付記11から13のいずれか1項に記載の貯水池監視方法。
(付記15)
前記検知ステップで前記放水ゲートの開口量が不適切であると検知した場合に、前記光信号に含まれる振動パターンと、その時点の前記放水ゲートの開口量と、に基づいて、前記放水ゲートの開口量を決定し、前記放水ゲートの開口量を、前記決定した開口量に制御する制御ステップをさらに含む、
付記11から13のいずれか1項に記載の貯水池監視方法。
20 光ファイバセンシング機器
21 受信部
22 検知部
23 報知部
24 制御部
30 放水ゲート
31A,31B ボルト
32 扉体
40 コンピュータ
401 プロセッサ
402 メモリ
403 ストレージ
404 入出力インタフェース
4041 表示装置
4042 入力装置
4043 音出力装置
405 通信インタフェース
Claims (10)
- 貯水池の放水ゲート又は該放水ゲートの近傍に敷設された光ファイバと、
前記光ファイバから、振動パターンを含む光信号を受信する受信部と、
前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートの開口量が適切であるか否かを検知する検知部と、
を備える、光ファイバセンシングシステム。 - 前記検知部は、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートに使用されているボルトの劣化を検知する、
請求項1に記載の光ファイバセンシングシステム。 - 前記検知部は、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記ボルトの劣化が発生した位置を検知する、
請求項2に記載の光ファイバセンシングシステム。 - 前記検知部が前記放水ゲートの開口量が不適切であると検知した場合に、前記放水ゲートの開口量が不適切であることを所定の端末に報知する報知部をさらに備える、
請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバセンシングシステム。 - 貯水池の放水ゲート又は該放水ゲートの近傍に敷設された光ファイバから、振動パターンを含む光信号を受信する受信部と、
前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートの開口量が適切であるか否かを検知する検知部と、
を備える、光ファイバセンシング機器。 - 前記検知部は、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートに使用されているボルトの劣化を検知する、
請求項5に記載の光ファイバセンシング機器。 - 前記検知部は、前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記ボルトの劣化が発生した位置を検知する、
請求項6に記載の光ファイバセンシング機器。 - 前記検知部が前記放水ゲートの開口量が不適切であると検知した場合に、前記放水ゲートの開口量が不適切であることを所定の端末に報知する報知部をさらに備える、
請求項5から7のいずれか1項に記載の光ファイバセンシング機器。 - 前記検知部が前記放水ゲートの開口量が不適切であると検知した場合に、前記光信号に含まれる振動パターンと、その時点の前記放水ゲートの開口量と、に基づいて、前記放水ゲートの開口量を決定し、前記放水ゲートの開口量を、前記決定した開口量に制御する制御部をさらに備える、
請求項5から7のいずれか1項に記載の光ファイバセンシング機器。 - 光ファイバセンシングシステムによる貯水池監視方法であって、
貯水池の放水ゲート又は該放水ゲートの近傍に敷設された光ファイバから、振動パターンを含む光信号を受信する受信ステップと、
前記光信号に含まれる振動パターンに基づいて、前記放水ゲートの開口量が適切であるか否かを検知する検知ステップと、
を含む、貯水池監視方法。
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