JPS6211297B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は情報検知すべき帯域に配装された光伝
送体を介して情報検知するようにした方式に関
し、例えば長尺輸送路における流体の漏洩検知や
光伝送路における漏光検知に応用できるようにし
たものである。

従来、油送用のパイプライン等では、該パイプ
ラインに沿い、油により誘電率の変化する電気ケ
ーブル併設してこれを油漏検知線とし、油漏によ
り電気ケーブルに生じるインピーダンスの変化を
該ケーブル端部で監視して当該油漏事故を検出す
るものや、油漏部に収集される漏油の重みにより
バネ付ロツドを圧下させて油漏表示用の電気接点
を閉じるようにしたバネ構造の検出器を、パイプ
ライン長手方向の各検出箇所に配置して油漏箇所
を検出するものがあつたが前者の場合ではケーブ
ルインピーダンスの変化が識別できるように当該
変化量を大きくすることが難かしいので、これを
パルス変換して検出しなければならず、しかもこ
のようにして検出信号をパルス化しても、電気ケ
ーブルによる損失やこれに加わる外部雑音などに
より、パルスが充分遠方にまでとゞかず、従つて
長尺の油送パイプラインにこのような手段を構じ
ることにより、目的とする油漏検出を満足に実施
することはできなかつた。

また、後者の場合では長尺パイプラインに設定
されている多数の検出箇所に、それぞれ高価な検
出器を取付けねばならず、従つて多数の部品を要
する点と、これらの取付けに多くの手数を要する
点で設備上の不経済を惹起していた。

以上は検知すべき対象物が油などの液体である
場合を述べたが、上記検知方式における前者によ
り気体の漏洩検知を行う場合でも液体における場
合と同様の問題点が生じており、また、同方式に
より光伝送路の漏光検知を行う場合では、先の問
題点の他に電気ケーブルの多数箇所（各漏光検知
部）に光電変換器を組みこまねばならない不経済
が生じ、されに上記後者の検知方式では漏洩物を
重量検知する方式であるため、気体や光の漏洩検
知にまでは応用できないことになつていた。

本発明は上記の問題点に鑑み、特定域内におけ
る各種流体の存否、光の有無などが光学的に精度
感度よく検知できるようにしたものであり、特に
各種流体輸送路における漏洩流体の検知や光伝送
体における漏光検知にあつてはこれら漏洩物を情
報媒体としてその漏洩状態と漏洩箇所の検知が行
なえるようにしたもので、以下その検知方式を図
示と共に説明する。

第１図において、１は流体輸送路としての、あ
るいは光伝送路としての送路であり、該送路１
は、これが流体流送路である場合、管体などによ
り構成され、光伝送路である場合は光フアイバー
ケーブルにより構成される。

そして上記送路１は、その一端が流体輸送路用
あるいは光伝送用の始端部２となつていると共に
他端がその終端部３となつているが、場合によつ
てこれら両端部２，３は、その一方あるいは両方
が中継端部となつていることもあり、この送路１
が所要箇所に布設、架設、埋設された場合では、
その長手方向全長が漏洩物を検知すべき帯域すな
わち情報検知帯域Ｌとなり、該検知帯域Ｌが多数
の検多区間l₁，l₂，l₃……ｌ_o-2，ｌ_o-1，ｌ_oに区分
されるのである。

上記第１図において実施される本発明の第１実
施例では、情報検知帯域に沿つて二本の光伝送体
４Ａ，４Ｂが配設され、両光伝送体４Ａ，４Ｂを
介して漏洩物などの情報検知が行なわれる。

上記両光伝送体４Ａ，４Ｂは何れも光フアイ
バ、あるいは光フアイバケーブル等よりなり、こ
の実施例では一方４Ａの光伝播速度が他方４Ｂの
光伝播速度よりも速くなつており、そして図示の
ように並設された状態において一方の光伝送体４
Ａの一端には光パルスを発信する送光器等を具え
た送光部５が設けられ、両方の光伝送体４Ａ，４
Ｂの他端には、光を電気に変換する光・電変換
器、波形解析器などを具えた受光部６Ａ，６Ｂが
それぞれ設けられる。

さらに両光伝送体４Ａ，４Ｂには、各検知区間
l₁〜ｌ_oに対応して複数個の検知部７_１，７_２，
７_３……７_o-2，７_o-1，７_oが設けられるが、これ
ら各検知部７_１〜７_oは、前記送路１からの漏洩
物（情報媒体）が侵入できる情報侵入空間８を介
して両光伝送体４Ａ，４Ｂを局部的に近接平行さ
せることにより構成されており、その情報侵入空
間８内に侵入した情報媒体を介して各検知部７_１
〜７_oにおける両光伝送体４Ａ，４Ｂの光結合が
可能となつている。

本発明が上記の実施例からなる場合では、送光
部５から受光部６Ａに向けて発信した光パルスを
光伝送体４Ａ内に通し、これを受光部６Ａ，６Ｂ
側で監視しながら送路１からの漏洩物を情報媒体
とする情報検知を行うのである。

この情報検知では、送路１に漏洩事故のない状
態を正常とするのであつて同状態では各検知部７
_１〜７_o送路１からの情報媒体（漏洩物）が入ら
ないことになり、従つて送光部５から発信した光
パルスは受光部６Ａのみに到達し、受光部６Ｂに
は到達せず、この状態により上記の正常状態が判
明するのである。

さらにこの情報検知において、送路１の何れか
の検知区間l₁，l₂……ｌ_oで漏洩事故が発生する
と、事故の発生した検知区間（例えばl₁）にある
検知部７_１の情報伸入空間８内にその漏洩物が情
報媒体として侵入するようになり、同媒体を介し
た光結合により光伝送体４Ａの光パルスが光伝送
体４Ｂに分岐されるようになるので、前記送光部
５からの光パルスは一方の受光部６Ａだけでなく
他方の受光部６Ｂにも到達するようになる。

従つて正常時に受光部６Ａのみにしか到達しな
い光パルスが受光部６Ｂにも到達したことで送路
１に漏洩事故の生じていることが判明ししかもこ
の際、両光伝送体４Ａ，４Ｂはこれらの相対比較
において一方４Ａの光伝播速度が他方４Ｂの光伝
播速度よりも速くなるようになつているので、受
光部６Ａ側への光パルスが先着、受光部６Ｂ側へ
の光パルスが後着するようになり、かつ、光伝送
体４Ｂ側を光パルスが通る場合では、検知部７_１
から受光部６Ｂまでが最長距離、検知部７_oから
受光部６Ｂまでが最短距離となつているから、各
検知部７_１〜７_２……７_oから受光部６Ｂへ光パ
ルスが到達する際の各パルス到達所要時間にも差
が生じ、従つて受光部６Ａへの光パルス（先着パ
ルス）と受光部６Ｂに到達する光パルス（後着パ
ルス）との時隔を当該両受光部６Ａ，６Ｂ側で演
算し、解析すれば、何処の検知区間に情報媒体が
入り、何処の検知部から光パルスが分岐されて受
光部６Ｂに到達したか、といつたことが判明する
ようになる。

例えば上記の検知区間l₁に情報媒体（漏洩物）
が入り、検知部７_１で光パルスが分岐された場
合、先着パルスと後着パルスとの時隔は最大とな
り、検知区間ｌ_oに情報媒体が入り、検知部７_oで
光パルスが分岐された場では上記時隔が最小とな
るので、何処に漏洩事故が生じたかゞ判明するの
である。

さらに、任意の複数検知区間（例えばl₁とl₃）で
同時漏洩事故が発生した場合、検知部７_１および
７_３の二箇所で光分岐が生じ、受光部６Ａには前
述の先着パルスが、また、受光部６Ｂには二つの
後着パルスがそれぞれ到着するようになる。

この場合、二つの後着パルスは、７_１―６Ｂ間
の距離および７_３―６Ｂ間の距離に差があること
から、検知部７_３で分岐された後着パルスが検知
部７_１で分岐された後着パルスよりも先行して受
光部６Ｂに到達するようになり、従つて先着パル
スと先行の後着パルス、ならびに先着パルスと後
行の後着パルスとを、それぞれの相対関係に基き
受光部６Ａ，６Ｂ側で解析すれば、上記のような
同時漏洩事故の発生とそれらの位置までが検知で
きるようになる。

なお、上記の同時情報（漏洩）検知において検
知部７_１で光分岐された移行の後着パルスは途中
の光分岐作用のある検知部７_３で光伝送体４Ｂか
ら光伝送体４Ａへと再度光分岐されるようになる
が、このような二次的光分岐が阻止できるよう
に、あるいは二次的光分岐が生じてもその分岐量
を充分小さくできるように各検知部７_１〜７_oを
構成すれば、問題なく受光部６Ｂ側へ上記パルス
が受信できるようになる。

さらに、上記における送路１が油やガスなどの
輸送路であれば、その漏洩物である液体や気体
（これらの中には光伝播特性の低いものもある）
が情報媒体となつて各検知部７_１〜７_oでの光分
岐が行われるようになる。

また、上記送路１が光伝送路である場合には、
ここからの漏洩光を情報媒体とするようになり、
この場合では各検知部７_１〜７_oに侵入する漏洩
光により光伝送体４Ａ側の光パルスが変調された
り、光伝送体４Ｂ側に漏洩光が通るようになるの
で、これらの状態を受光部６Ａ，６Ｂ側で解析す
るとにより目的の情報検知が行えるようになる。

つぎに本発明の第２実施例を第２図により説明
すると、この実施例では、両光伝送体４Ａ，４Ｂ
の光伝播速度特性は同じとし、情報検知帯域Ｌに
おけるこれら各光伝送体４Ａ，４Ｂの長さを互い
に異ならせたものである。

この場合、短尺とした光伝送体４Ａを直線状、
長尺とした光伝送体４Ｂを螺旋状とし、該光伝送
体４Ｂの螺旋巻部内あるいは螺旋巻部外に光伝送
体４Ａを配置することにより両者４Ａ，４Ｂを長
手方向に並設し、かつ、光伝送体４Ｂを光伝送体
４Ａに対して局部的に近接並行させることによ
り、前記と同様、情報伸入空間８のある検知部７
_１，７_２……７_oを設けてあり、その他に関して
は前記第１実施例と同じである。

この第２実施例も送光部５から受光部６Ａに向
けて発信した光パルスを光伝送体４Ａ内に通し、
これを受光部６Ａ，６Ｂ側で監視しながら情報検
知を行い、受光部６Ａのみに光パルスが到達した
場合は情報なし、そして何れかの検知部に情報媒
体が侵入して光伝送体４Ａからの光パルスが光伝
送体４Ｂに分岐され、受光部６Ｂにも光パルスが
到達した場合は情報ありとなる。

この場合、両光伝送体４Ａ，４Ｂは共に光伝播
速度を同じくするものであるが、両者の長さが４
Ａ＜４Ｂとなつているので受光部６Ａ側の光パル
スが先着し、受光部６Ｂ側の光パルスが後着す
る。従つてこの先着パルス、後着パルスの時隔を
演算解析することより、前記第１実施例と同く情
報位置の確認も行えるのである。

つぎに本発明の第３実施例を第３図により説明
すると、この実施例では、第１実施例と同じく光
伝播速度特性が互いに異なる二本の光伝送体４
Ａ，４Ｂを用い、そして情報検知帯域Ｌの全長に
わたつて両光伝送体４Ａ，４Ｂを近接平行させる
とにより、連続状の検知部７_０を設けたものであ
り、他は第１実施例と同じである。

この第３実施例の場合も第１実施例と同様に情
報検知を行い得るが、この際、検知部７_０が連続
状となつているので、情報検知帯域Ｌ内に到来し
たり、あるいは発生する情報媒体がどの地点でも
受信できるようになる。

なお、上記の各実施例において送路１の漏洩物
を情報媒体として漏洩情報検知を行う場合、その
検知帯域Ｌに送路１および光伝送体４Ａ，４Ｂを
被うべき外筒を設けてもよく、また、各検知区間
l₁〜ｌ_oを配置する場合では、各検知区間l₁〜ｌ_o
ごとの隔壁を上記外筒内に設けるようにしてもよ
い。

また、本発明方式によるときは、一対の光伝送
体４Ａ，４Ｂを複数組用い、これを広域配装する
ことで広域情報検知が行える他、上記のような漏
洩検知以外にも実施でき、例えば液体、気体、光
などが障害物として特定地域内に侵入したか否
か、あるいはある地点から発信した液体、気体、
光などの情報媒体が所定の地点を通過したか否
か、などの情報検知も行える。

本発明の光伝送体による情報検知方式は上記の
通りであるから、つぎのような特徴効果が得られ
る。

つまり、光伝送体に光を通して目的とする情報
検知を行うものであるから、電気的な検知方式に
比べて雑音等の外部影響が殆ど生ぜず、しかも単
一の送光部、二本の光伝送体、二つの受光部を有
した検知系において二つの受光部に光パルスが到
達したか否かで情報の存在が判明し、かつ、二本
の光伝送体における光伝播状態の差異でその情報
位置も確認できるから、情報検知帯域に格別の検
知素子を配置せずとも情報媒体を介して一方の光
伝送体から他方の光伝送体へ光分岐させるだけで
足り、この際誤作動を起す余地もなく、総じて目
的とする情報検知が精度よく、しかも経済的に実
施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明方式の各種実施例
を示した略示説明図である。 ４Ａ，４Ｂ……光伝送体、５……送光部、６
Ａ，６Ｂ……受光部、７_０，７_１，７_２〜７_o…
…検知部、Ｌ……情報検知帯域、l₁〜ｌ_o……検
知区間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端から他端までの光パルス到達速度あるい
   は時間が互いに異なる二本の光伝送体を長手方向
   に並設すると共に両光伝送体の長手方向には情報
   媒体を介して両光伝送体相互を光結合させる検知
   部を間欠状あるいは連続状に設け、かつ一方の光
   伝送体の一端には送光部、両方の光伝送体の他端
   には受光部を設けてこれら両光伝送体を情報検知
   すべき帯域に配装し、一方の光伝送体にある送光
   部から該体の受光部に向けて光パルスを発信した
   状態において間欠状に点在している任意箇所の検
   知部あるいは連続状とした検知部の任意箇所に侵
   入した情報媒体により光結合を生ぜしめて他方の
   光伝送体にも光パルスを分岐伝送し、両光伝送体
   の各受光部に到達した光パルスをこれら受光部側
   で解析して上記検知部域あるいは検知箇所におけ
   る情報媒体の存在を検知するようにしたことを特
   徴とする光伝送体による情報検知方式。 ２ 光伝播速度特性の異なる二本の光伝送体を用
   いて該各光伝送体の一端から他端までの光パルス
   到達速度を互いに異ならせた特許請求の範囲第１
   項に記載の光伝送体による情報検知方式。 ３ 長さの異なる二本の光伝送体を用いて該各光
   伝送体の一端から他端までの光パルス到達時間を
   互いに異ならせた特許請求の範囲第１項に記載の
   光伝送体による情報検知方式。