JPH01284774A - 光監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上利用分野］ この発明は、架空送配電線や電力線などの電力供給線路
の監視を行なうためのシステム構成に関し、特に、電力
供給線路の監視を必要時にのみ行なうためのシステム構
成に関する。

［従来の技術］ たとえば架空送電線のような電力供給線路においては、
地絡や短絡などの事故が発生した場合に速やかにこの発
生した事故に対処する必要があるため、第５図に示すよ
うな送電線の状態を監視するシステムが従来から用いら
れている。

第５図においては、代表的に３つの鉄塔１ａ。

１ｂおよびＩＣが例示される。鉄塔１ａには、たとえば
鉄塔１ａ地点における送電線電流情報を検出するセンサ
２ａと、センサ２ａからの検出信号を受けて所定の処理
を施して送出するジャンクションボックス（伝送端末）
３ａと、ジャンクションボックス３ａからの情報を光信
号の形態で送出するための光フアイバ接続箱４ａが設け
られる。

ジャンクションボックス３ａ〜３Ｃと接続箱４ａ〜４ｃ
とはそれぞれ光ケーブル９により接続される。同様に、
鉄塔１ｂ、ｌｃにも、センサ２ｂ。

２　Ｃ％ジャンクションボックス３ｂ、３ｃ、接続箱４
ｂ、４ｃがそれぞれ設けられる。接続箱４ａ〜４Ｃは、
それぞれ０ＰＧＷ（光ファイバ複合架空地線）５に含ま
れる光ファイバを対応のジャンクションボックス３ａ〜
３Ｃからの信号の伝送路となる光ファイバに接続する。

０ＰＧＷ５に含まれる光ファイバを介して伝送される信
号は中央の監視所へ送出される。次に簡単に動作につい
て説明する。

各センサ２ａ〜２ｃはたとえば０ＰＧＷ５に含まれる架
空地線を流れる電流を検出し、検出情報を対応のジャク
ジョンボックス３ａ〜３ｃへ与える。ジャンクションボ
ックス３ａ〜３Ｃの各々は、対応のセンサから送出され
た地線電流情報に予め定められた処理（たとえば電流値
情報および電流位相情報の検出）を施し、この処理結果
を前段のジャンクションボックスから導出されてきた処
理情報に多重化して次段のジャンクションボックスへ０
ＰＧＷ５に含まれる光ファイバを介して送出する。それ
により各センサ２ａ〜２ｃが検出した電流情報が０ＰＧ
Ｗ５に含まれる光ファイバを介して中央監視所へ送出さ
れる。中央監視所では各ジャンクションボックスから送
出されてきた各センサが検出した送電線電流情報を監視
し送電線に異常が発生しているか否かおよび異常発生時
においてどこに異常が発生しているかを監視する。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のように従来の監視システムにおいては、たとえば
送電線電流を監視するようなシステムの場合、送電線電
流情報に成る処理を施すとともに中央の監視所へ送出す
るためのジャンクションボックスを設け、このジャンク
ションボックスの信号処理部および信号伝送端末装置を
能動回路と電源を用いて構成する必要があり、常時、送
電線電流検出情報を送出する必要があった。

しかしながら、たとえば架空送電線の保守監視の種類に
よっては、常時または恒久的に監視情報等を中央監視所
へ送出する必要のない場合がある。

たとえば、成る事故が発生した場合に行なわれる、現場
へ派遣された監視員とたとえば変電所内に設けられた中
央監視所との間の電話連絡。送電線近傍でたとえばクレ
ーン等を用いて行なわれる工事の監視のために行なわれ
る現場と中央監視所との間の連絡。冬期においてのみ必
要とされる送電線や鉄塔における積雪（または冠雪）状
況の観測。

これらの場合においては一時的または季節的においての
み中央の監視所へ情報を送出すればよく、これらのため
にのみ特別に能動回路と電源とを必要とする伝送端末装
置を設けた場合、コストパフォーマンスの点から効率の
悪いシステムとなる。

したがって、上述のような場合に対処するには、必要時
にのみ伝送端末を現場に設置し、中央監視所との間で情
報交換を行なうシステムがコストパフォーマンス等の観
点からは望ましい。

それゆえ、この発明の目的は、必要時にのみ中央監視所
との間で情報交換システムを確立することのできる簡易
な構成のコストパフォーマンスに優れた監視システムを
提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る光監視システムは、光ファイバからなる
光伝送路と、光伝送路の所定の複数個の地点の各々に介
挿されかつ光信号を人出力するための、受動素子のみか
らなる光信号入力手段と、必要時に現場地点に設置され
かつ対応の光信号入出力手段に結合され、中央監視所か
ら光伝送路を介して送出される装置特定情報に応答して
光信号を光伝送路上へ送出する可搬式の監視端末装置と
から構成される。

［作用］ 光伝送路に介挿された光信号入力手段は、たとえば光分
岐器、光合分波器等の受動素子のみから構成されるので
、動作電源は不要でありかつ端子端末装置は、可搬式で
あるため必要時にのみ現場に設置することができ、中央
監視所の制御の下に監視情報を送出するので、コストパ
フォーマンスの高い必要時にのみ動作可能となる監視シ
ステムを構築することができる。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例である光監視システムの概
略構成を示す図である。光ファイバからなる光伝送路５
′の予め定められた複数個の地点の各々に受動素子のみ
からなる光信号入出力装置７が介挿され、光信号入出力
装置７近傍の必要な地点に可搬式の監視端末装置１０が
設置される。

光伝送路５′の一方端に光伝送路５′を介して送信され
てきたデータ情報や監視情報を受けて所定の処理を施し
て被監視地点の状況を把握するための親局２０が設けら
れる。親局２０には、被監視地点から送出される映像情
報をモニタするための表示装置（ＣＲＴ）２１および送
信されてきたデータ情報に所定の処理を施し、各被監視
地点の状態を示す情報を導出するためのたとえばコンピ
ュータからなる情報処理装置２２が設けられる。光伝送
路５′は情報を波長多重して転送するため、たとえばシ
ングルモードの光ファイバまたはマルチモードの光ファ
イバで構成される。親局２ｏがらは、波長λ１で変調さ
れた端末装置特定情報が送出され、各端末装置１ｏの各
々は親局２ｏがら送出されてきた装置特定情報が自局を
指定している場合にのみ光情報送出可能となり、波長λ
２で変調した監視情報を送出する。必要時にのみ動作可
能状態となる監視システムにおいて用いられる光伝送路
５′としては、コストパフォーマンス等の観点から、光
フアイバ芯数を極力少なくすることが必要であり、この
実施例においては双方向性の１芯の光ファイバが用いら
れる。

第２図は第１図に示される光監視システムの要部の構成
を概略的に示す図であり、第１図に示される破線ブロッ
ク内の構成が示される。第２図において、光伝送路５′
は０ＰＧＷ５に複合される。

光入出力装置７は光フアイバ接続箱４により光伝送路５
′に直列に介挿される。光フアイバ接続箱４としては、
たとえば第５図に示される鉄塔対応に設けられた光フア
イバ接続箱が用いられる。光伝送路５′は、接続箱４内
で接続点４０において融着接続される。光伝送路５′を
用いて光信号通信を行なうために光入出力装置７と接続
箱４とは光ケーブル９により接続される。光伝送路５′
の分岐経路は光ケーブル９により与えられる。

光入出力装置７は、与えられた光信号を分岐および合流
させるための光合流・分岐器７１と、光合流・分岐器７
１からの光信号を波長に応じて分波するとともに監視端
末１０から与えられた光信号を波長多重する光波長合分
波器７２と、監視端末１０との光信号の授受を行なうた
めのインターフェイスとなる光コネクタ７３ａ、７３ｂ
とを備える。光合流・分岐器７１はその動作が原理的に
第３図に示されるように、光伝送路５′から光ケーブル
９を介して与えられた光信号を分岐して光波長合分波器
７２へ与えるとともに、光波長自分波器７２からの光信
号を合流させて光伝送路５′上へ送出する。したがって
、光合流・分岐器７１は、光伝送路５′から与えられた
光信号の強度がＰｏの場合、互いに等しい強度すなわち
強度Ｐ。

／２の光信号に分岐するとともに、各装置から与えられ
た光信号を合流させ、合流させた光信号強度の和に等し
い強度の光信号を送出する。光波長合分波器７２は光合
流・分岐器７１がら与えられた光信号を受け、第４図に
その動作原理を概略的に示すように、波長λ１（端末装
置側がら送出された光信号）と波長λ２（親局がら送出
された制御情報）とに分波し、各光コネクタ７３ａ、７
３ｂ上へ送出するとともに、光コネクタ７３ａ、　　７
３ｂからの光信号を波長多重して光合流・分岐器７１へ
送出する。第２図に示される構成においては、光コネク
タ７３ａが波長λ２の信号のインターフェイス部分とな
り、光コネクタ７３ｂが波長λ１のインターフェイス部
分となる場合が一例として示される。先入出力装置７と
端末監視装置１０との間はコネクタ付光コード５０ａ、
５０ｂを用いて接続される。光コード５０ａの両端には
それぞれ光コネクタ５１ａ、５２ｂが設けられ、−方、
光コード５０ｂの両端には光コネクタ５１ｂ。

５２ｂがそれぞれ設けられる。光コード５０ａは親局か
ら与えられる波長λ２で変調された制御情報を送出する
ために用いられ、光コード５０ｂには監視装置１０から
与えられる波長λ１で変調された監視情報が送出される
。

監視端末装置１０は、光信号のインターフェイス部とな
る光コネクタ１０１ａ、１０１ｂと、光コネクタ１０１
ａから与えられる波長λ２の光信号を受けて電気信号に
変換するための光−電気変換器１０２と、該監視端末装
置１０に割当てられた装置特定情報を記憶するための記
憶装置１０３と、光−電気変換器１０２から構成される
装置特定情報と記憶装置１０３が記憶する装置特定情報
の一致不一致を検出するデコーダ１０４と、監視端末装
置１０設置地点近傍の地点情況を撮像して映像信号を導
出するたとえばＩＴＶ　（インダストリアル　テレビジ
ョンカメラ）１０５と、所定の被測定対象の情報を検出
するセンサ１０６と、信号端子１０７を介して監視情報
を受けて多重化するマルチプレクサ１０８と、マルチプ
レクサ１０８で多重化された電気信号を光信号に変換す
るための電気−光変換器１０つと、デコーダ１０４から
の一致検出信号に応答して導通状態となり、電気−光変
換器１０９からの光信号を光コネクタ１０１ｂを介して
光入出力装置７側へ送出するたとえば光スィッチを用い
て構成されるスイッチ１１０とから構成される。次に動
作について簡単に説明する。

この監視システムが必要とされない状態においては、監
視端末装置１０は設けられておらず０ＰＧＷ５に複合化
された光伝送路５′には光入出力装置７が直列に介挿さ
れているだけである。光入出力装置７は光合流・分岐器
７１および光波長合分波器７２からなる受動素子のみに
て構成されているため、その動作電源を何ら必要とせず
、単に光情報を入出力するためのコネクタ部分が設けら
れた状態となっている。

必要時においては、可搬型監視端末装置１０は光コード
５０ａ、５０ｂを介して光入出力装置７に接続される。

監視端末装置１０は電源１１１からの動作電力を与えら
れて動作する。端末監視装置１０に設けられたＩＴＶ１
０５は装置１０近傍の状況を撮像し該映像情報をコネク
タ１０７を介してマルチプレクサ１０８へ与える。一方
、センサ１０６は所定の被測定対象物の動作状況を示す
検出信号を導出し、コネクタ１０７を介してマルチプレ
クサ１０８へ与える。マルチプレクサ１０８からの電気
信号は電気−光変換部１０９へ与えられ、そこで、波長
λ１の光信号に変換される。

今、中央監視所（第１図２０）から装置を特定する装置
特定情報（アドレス信号）が波長λ２の信号より光伝送
路５′上へ送出されると、この装置特定情報は光入出力
装置７、光コード５０ａを介して端末監視装置１０の光
−電気変換器１０２へ与えられる。デコーダ１０４は、
光−電気変換器１０２からの装置特定情報を受けると、
記憶装置１０３が記憶する装置特定情報と比較し、その
−致不一致を検出する。デコーダ１０４が装置特定情報
の一致を検出した場合、この端末装置１０が中央の監視
所からアクセスされていることを示しており、デコーダ
１０４出力に応答してスイッチ１１０力（導通状態とな
り、電気−光変換器１０９で変化された波長λ１の光信
号が光ケーブル５０ｂを介して光入出力装置７へ与えら
れる。光入出力装置７に含まれる光波長合分波器７２は
、与えられた波長λ１の信号を合波して光合流・分岐器
７１へ与える。光合流・分岐器７１は光波長合分波器７
２からの光信号を合流させ光ケーブル９を介して光伝送
路５′上へ送出する。中央監視所では、光伝送路５′を
介して与えられた光信号を受けて、そこに含まれるモニ
タテレビ（ＣＲＴ）２１でＩＴＶ１０５から送出された
映像情報をモニタするとともに、センサ１０６から導出
したセンサ情報に所定の処理を施して、該監視地点の状
況を監視する。上述の構成により中央監視所からの装置
特定情報により指定された端末装置１０のみが光信号送
出可能状態となり、中央の監視所と通信可能状態となる
。他の端末装置１０においては装置特定情報が該装置に
設けられた装置特定情報と一致しないため、スイッチ１
１０は非導通状態のため、通信不能状態のままである。

中央監視所２０では、所定の監視端末装置１０にアクセ
スする場合には各装置対応に予め設定されている装置特
定情報を順次光伝送路５′上に送出することにより対応
の端末装置１０と通信可能となる。これにより、各端末
装置１０が検出している各地点の情報を受信することに
より各地点の状況を監視することが可能となる。

今、シングルモード光ファイバを用いた場合についてい
くつの光入出力装置を設置することができるかを具体的
な数値を用いて説明する。今、各端末装置１０が送出す
る光信号波長λ１を１．３μｍ１中央監視所が送出する
制御情報の光信号波長λ２−１．５５μｍとし、光源と
してレーザダイオードを用い、受光素子としてＡＰＤ　
（アバランシェ・フォト・ダイオード）を用いた場合に
ついて説明する。

今、光合流・分岐器を光フアイバ伝送路に挿入した場合
に生じる挿入損を３．５ｄＢ。

光波長合分波器を光フアイバ伝送路に挿入した場合の挿
入損を０．５ｄＢ。

光ファイバの伝送損失を０．５ｄＢ／Ｋｍ。

レーザダイオードの発光出力を一５ｄＢｍ。

ＡＰＤの受光パワーを一５０ｄＢｍ。

システムマージンを３ｄＢ。

とし、Ｎを光入出力装置を設ける際に構成されるノード
の最大数とし、光フアイバ伝送路として２０　Ｋ　ｍの
送電線を想定すると、 ［−（−５０）−３１ ＞３．５ＸＭ＋０．５＋２０ＸＯ０５ したがって、９≧Ｎ１ となり、上述のシステムパラメータを用いた場合、２０
Ｋｍの送電線路に沿う入力装置を最大９カ所設けること
が可能となる。

上述のように光入出力装置は光合流・分岐器や光波長合
分波器のような受動素子のみで構成されるため、その動
作電源が不要となり、装置構成を安価にすることができ
るとともに、保守が容易である。

また、監視端末装置を可搬式としているため、必要時に
のみ使用するシステムを容易に構成することができ、シ
ステムのコストパフォーマンスを高めることができる。

また、予め監視端末装置１０が設けられる地点に対応し
て光伝送路５′の所定地点に光入出力装置を設けておく
ことにより、新たに必要に応じて光入出力装置を設ける
必要がなく、柔軟性に富むコストパフォーマンスの高い
監視システムを構成することができる。

また、上述の構成において、光フアイバ伝送路５′を接
続するための接続箱として鉄塔対応に設けられている０
ＰＧＷ５に含まれる光ファイバを接続する接続箱を用い
れば、新たに接続箱を設ける必要はなく、容易にシステ
ムを構成することができる。

さらに、光入出力装置７を、従来から鉄塔対応に設けら
れているジャンクションボックス内に設けておけば、従
来の監視システムを用いて必要時にのみ動作する監視シ
ステムを新たに付加することができ、コストパフォーマ
ンス、フレキシビリティ、および装置構成の容易さに優
れた監視システムを構成することができる。

なお上記実施例においては、光伝送路５′を架空送電線
に設けられている０ＰＧＷに複合化して送出する構成と
しているが、たとえば地中に設けられている電力線を監
視するために洞道内に設けられている監視システムと並
行して光伝送路５′を設ければ容品に必要時にのみ動作
する監視システムを電力線に対しても設けることが可能
となる。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、光伝送路の所定地点に
、受動素子のみからなり、無電源で動作する光入出力装
置を設けておき、必要時にのみこの光入出力装置に監視
端末装置を接続し、中央の監視所からの制御の下に該監
視端末装置の送信動作を制御するように構成しているの
で、ＯＰＧＷ等の光伝送路が設けられている架空送配電
線や洞道内における電力線の監視システム等において、
必要時にのみ被観測地点の状況を監視するための監視シ
ステムを容品に構成することができ、フレキシビリティ
、装置構成およびコストパフォーマンスやメンテナンス
等の点から優れた光＝ｍシステムを実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である光監視システムの構成
の一例を概略的に示す図である。第２図はこの発明の一
実施例である光監視システムにおいて用いられる光入出
力装置および監視端末装置の概略構成およびその接続形
態の一例を概略的に説明する図である。第３図は光合流
・分岐器の動作を原理的に説明する図である。第４図は
光波長合分波器の動作を原理的に示す図である。第５図
は従来から用いられている０ＰＧＷを用いた送配電線の
監視システムの構成の一例を示す図である。 図において、４は光フアイバ接続箱、５は０ＰＧＷ、５
′は光伝送路、７は光入出力装置、１０は監視端末装置
、２０は中央監視所、５０ａ、　　５０ｂは光コード、
７１は光合流・分岐器、７２は光波長合分波器、１０３
は装置特定情報記憶装置、１０４はデコーダ、１０８は
マルチプレクサ、１１０はスイッチ、１１１は電源であ
る。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第２０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電力供給線路に沿った所定の地点の状態を監視するため
   のシステムであって、 情報を光信号の形態で伝送する光伝送路と、前記光伝送
   路の複数の子め定められた地点の各々に介挿されかつ受
   動素子のみからなる、光信号を入出力するための手段と
   、 必要時にのみ前記電力供給線路の所定地点に設けられか
   つ対応の光信号入出力手段に結合され、該地点の状態を
   監視し該監視情報を対応の光信号入出力手段を介して光
   伝送路上へ送出する可搬型監視端末装置と、 前記光伝送路の一方端に設けられ、前記監視端末装置を
   特定する情報を前記光伝送路上へ送出するとともに、前
   記光伝送路を介して受信した監視情報に所定の処理を施
   す情報処理手段を含む親局とを備え、さらに、 前記監視端末装置は、 自己を特定する情報を記憶する手段と、 前記親局から送信されてきた特定情報と前記記憶手段が
   記憶する特定情報との一致／不一致を検出する手段と、 前記検出手段からの一致信号に応答して該端末装置が導
   出する監視情報を対応の光信号入出力手段へ与える手段
   とを含む、光監視システム。