JPH0573604U - 外圧センサーコアとそれを用いた線状外圧センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光ファイバ22に内層被覆23と外層被覆24とを
設けた光ファイバ心線において、外層被覆24の外周面に
らせん状の突条25を形成した。 【効果】 長手方向のいずれかの位置に外圧がかかる
と、その位置で内部の光ファイバが突条に押圧されて局
部的な側圧を受けるため、光ファイバの伝送損失の増加
が発生する。この損失増加の発生とその位置をＯＴＤＲ
で光学的に検出することにより、異常発生とその位置を
確実に検出することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ファイバを利用した外圧センサーコアとそれを用いた線状外圧セ ンサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

海底に布設されたケーブル、とりわけ船舶が頻繁に航行する海峡などに布設さ れた海底ケーブルには船舶の錨が引っ掛かることが多々あり、このため海底ケー ブルが損傷を受けたり、最悪の場合は切断されたりする事故が発生している。

【０００３】 従来、このような事故の発生を検知するため種々の検討がなされてきたが、そ の一つとして図８に示すような線状外圧センサー11が実用に供されている。これ は、一対の絶縁線状体12を撚り合わせると共に、その両側にできる谷部に沿って 一対の銅線などの金属線13を撚り合わせたものである。つまりこの状態では一対 の金属線13は絶縁された状態にある。

【０００４】 このような線状外圧センサー11を海底ケーブル内に収納しておくと、布設され た海底ケーブルに船舶の錨が引っ掛かった場合、海底ケーブルには大きな外圧が かかるから、この外圧によりセンサー11は図９のように変形する。つまり絶縁線 状体12が両側に逃げ、金属線13が中央に寄って接触する。その結果、一対の金属 線13はその位置で電気的に導通した状態になるから、これを海底ケーブルの端部 側で電気的に検知すれば、錨が引っ掛かったことを検知できる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来のセンサーは海底ケーブルに錨が引っ掛かったことを検知することは可能 であるが、その位置を検知することができない。このため後日、その事故を起こ した船舶を特定することが難しいという問題があった。 以上は海底ケーブルの事故検出についてであるが、異常な外圧がかかりケーブ ルが損傷することは、地中ケーブルや架空ケーブルでも起こり得ることであり、 このような場合の事故点検知も重要な課題である。

【０００６】 また、このような事故点検知はケーブルに限られるものではなく、例えば防犯 や防災などの目的で、ある区間内またはある経路における異常発生を監視する場 合、異常発生の有無だけでなく、どの位置で異常が発生したかを検知できれば、 監視精度の向上に有効である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記のような課題を解決した外圧センサーコアとそれを用いた線状 外圧センサーを提供するものである。 本考案に係る外圧センサーコアの構成は、光ファイバ心線の被覆の外周面に突 条または突起を形成したことを特徴とするものである。

【０００８】 この外圧センサーコアは単独で使用することも可能であるが、通常はこれを保 護層内に収納した線状外圧センサーの形態で使用される。外圧センサーコアを保 護層内に収納するときは、外圧センサーコアを単独で収納してもよいし、線状外 圧センサーを適当な線状体に巻き付けた状態で、あるいは適当な溝付き介在の溝 に納めた状態で収納してもよい。いずれにせよ外圧センサーコアは保護層に外圧 がかかると、突条または突起に圧力が加わるように収納される。

【０００９】

【作用】

本考案の外圧センサーコアは、長手方向のいずれかの位置で外圧がかかると、 その位置の突条または突起により内部の光ファイバに局部的な側圧がかかる。ま た線状外圧センサーの場合は、長手方向のいずれかの位置で外圧がかかると、そ の位置の保護層が変形し、外圧センサーコアの突条または突起に圧力が加わり、 内部の光ファイバに局部的な側圧がかかる。

【００１０】 このため、その位置で光ファイバの伝送損失が急激に増加するから、これを光 ファイバ心線の端部においてＯＴＤＲ（光ファイバ障害点探索装置）により監視 していれば、線状外圧センサーに外力が加わったこと（異常発生）と、その位置 （光ファイバ心線端部からの距離）を検出することが可能となる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 図１は本考案に係る外圧センサーコアの一実施例を示す。この外圧センサーコ ア21は、光ファイバ22に内層被覆23と外層被覆24とを設けた光ファイバ心線にお いて、外層被覆24の外周面にらせん状の突条25を外層被覆24と一体に形成したも のである。

【００１２】 図２は本考案に係る外圧センサーコアの他の実施例を示す。この外圧センサー コア21は、光ファイバ22に内層被覆23と外層被覆24とを設けた光ファイバ心線に おいて、外層被覆24の外周面に長手方向に所定の間隔をおいて環状突起26を外層 被覆24と一体に形成したものである。

【００１３】 図３は本考案に係る外圧センサーコアのさらに他の実施例を示す。この外圧セ ンサーコア21は、光ファイバ22に内層被覆23と外層被覆24とを設けた光ファイバ 心線において、外層被覆24の外周に細いひもをらせん状に巻き付けることにより 突条25を形成したものである。

【００１４】 以上のような外圧センサーコア21により異常検出を行うには、この外圧センサ ーコア21を異常検出を行おうとする経路に配線し、その端部にＯＴＤＲを接続し 、光パルス信号を入力して、常時監視を行う。 この状態で、もし外圧センサーコア21のいずれかの箇所に外圧が加わる (異常 が発生する) と、その位置の突条25または突起26により内部の光ファイバ22に局 部的な側圧がかかるため、その位置で急激な伝送損失の増加が起こり、反射波が 発生するから、それをＯＴＤＲで観測すれば、異常発生と、その位置を検出でき る。

【００１５】 次に図４は本考案に係る線状外圧センサーの一実施例を示す。この線状外圧セ ンサー27は、図１ないし図３に示すような外圧センサーコア21を、プラスチック または金属製のシース等からなる保護層28内に収納したものである。保護層28の 内径は外圧センサーコア21の突条25（または突起26）を含む外径とほぼ同じにし てあり、保護層28に外圧がかかると、保護層28が弾性変形して、外圧センサーコ ア21の突条25に圧力が加わるようになっている。

【００１６】 図５は本考案に係る線状外圧センサーの他の実施例を示す。この線状外圧セン サー27は、図１ないし図３に示すような外圧センサーコア21を、他の介在ひも29 と共に線状体30の外周にらせん巻きし、その外周に保護層28を被覆したものであ る。外圧センサーコア21の突条を含む外径ｄ₁ と介在ひも29の外径ｄ₂ はほぼ同 じになっており（好ましくは 0.9ｄ₂ ≦ｄ₁ ≦ 1.1ｄ₂ ）、保護層28に外圧がか かると、保護層28が弾性変形して、外圧センサーコア21の突条または突起に圧力 が加わるようになっている。

【００１７】 なお中心の線状体30は、図示の例では単なる断面円形の線状体であるが、内部 に通信用光ファイバ心線または電気通信線さらには電力線などが収納されたケー ブルの形態であってもよい。

【００１８】 図６は本考案に係る線状外圧センサーのさらに他の実施例を示す。この線状外 圧センサー27は、中心にテンションメンバー31を有する溝付き介在33の溝に、図 １ないし図３に示すような外圧センサーコア21と通信用光ファイバ心線（または 電気通信線）34を収納し、その外周に保護層28を被覆したものである。外圧セン サーコア21の外径ｄ₁ と溝付き介在33の溝の深さｄ₃ ほぼ同じになっており（好 ましくは 0.9ｄ₃ ≦ｄ₁ ≦ 1.1ｄ₃ ）、保護層28に外圧がかかると、保護層28が 弾性変形して、外圧センサーコア21の突条または突起に圧力が加わるようになっ ている。

【００１９】 なお以上の実施例において、保護層28は通常、プラスチックの押出被覆により 形成されるが、用途によってはテープ巻きにより形成してもよい。

【００２０】 上記の線状外圧センサー27により異常検出を行う方法は前述の外圧センサーコ アの場合と同様である。線状外圧センサー27の場合は、いずれかの箇所に外圧が 加わる (異常が発生する) と、その位置で保護層28が変形して、外圧センサーコ ア21の突条または突起に圧力がかかり、内部の光ファイバが局部的な側圧を受け て、急激な伝送損失の増加を起こすものである。

【００２１】 次に図７は以上の各実施例に示した線状外圧センサー27を内蔵させた海底電力 ケーブル35を示す。36は撚り合わされた３本のケーブルコアで、線状外圧センサ ー27はケーブルコア36の間の谷部にジュートひもやプラスチックひも等の介在ひ も37と共に撚り合わされている。38はその外側に設けたプラスチックひも等から なる座床、39は鋼線などからなる鎧装、40は最外層に設けたプラスチックひも等 からなる座床である。

【００２２】 このようなケーブル35を海底に布設し、その端部において線状外圧センサー27 内の外圧センサーコアにＯＴＤＲを接続して常時監視を行えば、ケーブル35に船 舶の錨が引っ掛かった場合、その外圧に基づく光ファイバの伝送損失の増加によ り、事故の発生と、その位置を直ちに検出することが可能となる。

【００２３】 線状外圧センサー27はケーブル35内に１本入れておけば、一応事故検出は可能 であるが、図示のように周方向に間隔をあけて複数本入れておけば、いずれの方 向からの外力に対しても感度よく検出することができる。

【００２４】 本考案の線状外圧センサーは海底電力ケーブルだけでなく、例えば海底通信ケ ーブル、海底送水管、地中ケーブル（電力、通信）、架空ケーブル（電力、通信 ）等にも同様に使用でき、またケーブル以外の異常検知にも使用できるものであ る。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る外圧センサーコアおよび線状外圧センサーは 、長手方向のいずれかの位置に外圧がかかると、その位置で内部の光ファイバが 外圧センサーコアの突条または突起に押圧されて局部的な側圧を受けるため、そ の位置で光ファイバの伝送損失の増加が発生する。したがってこの損失増加の発 生とその位置を光学的に検出することにより、異常発生とその位置を確実に検出 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る外圧センサーコアの一実施例を
示す斜視図。

【図２】 本考案に係る外圧センサーコアの他の実施例
を示す斜視図。

【図３】 本考案に係る外圧センサーコアのさらに他の
実施例を示す斜視図。

【図４】 本考案に係る線状外圧センサーの一実施例を
示す断面図。

【図５】 本考案に係る線状外圧センサーの他の実施例
を示す断面図。

【図６】 本考案に係る線状外圧センサーのさらに他の
実施例を示す断面図。

【図７】 本考案に係る線状外圧センサーを内蔵した海
底ケーブルの一例を示す断面図。

【図８】 従来の線状外圧センサーの外圧検出前の断面
図。

【図９】 図８の線状外圧センサーの外圧検出後の断面
図。

【符号の説明】

21：外圧センサーコア 22：光ファイバ 23：内層被覆 24：外層被覆 25：突条 26：突起 27：線状外圧センサー 28：保護層 30：線状体 33：溝付き介在

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 11/22 7244−5Ｇ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光ファイバ心線の被覆の外周面に突条また
   は突起を形成したことを特徴とする外圧センサーコア。
2. 【請求項２】請求項１記載の外圧センサーコアを単独で
   または他の部材と共に保護層内に、保護層に外圧がかか
   ると外圧センサーコアの突条または突起に圧力が加わる
   ように、収納したことを特徴とする線状外圧センサー。