JPS6233539B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は情報検知すべき地域に配置された光伝
送体を介して情報を検知する方式（方法と同義）
に関し、例えば長尺輸送路における流体の漏洩検
知、光伝送路における漏光検知などに応用できる
情報検知方式に関する。

＜従来技術とその問題点＞ 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
ーブルを併設してこれを油漏検知線とし、油漏に
よる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、油溜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
より光伝送体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、さら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。

他の従来技術として、情報の有無を光学的に検
出する手段が特開昭53−37494号、特開昭53−
76889号の各公報に開示されている。

これらの手段では、電気的手段による外部雑音
の影響、機械的手段による設備上の不経済等をき
たすことなく、漏洩情報の有無が検知できるが、
その情報の発生位置を同時に検出することができ
ない。

本発明は上記の問題点に鑑み、情報検知すべき
地域における情報の有無が検知でき、同時にその
情報の発生位置が検知できる光学的な情報検知方
式を提供しようとするものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明の光伝送体による情報検知方法は、所期
の目的を達成するため、情報媒体の有無を検知す
べき地域が複数の検知区間に区分されており、情
報検知用の光伝送体には、その一端に送光部が備
えられ、その他端に光レベル検出系が備えられて
おり、当該光伝送体における送光部と光レベル検
出系との間には、情報媒体を受容するための複数
の検知部が相互に隣接する間隔をおいて設けられ
ているとともに、これら検知部相互の情報受容量
が互いに異なつており、上記光伝送体を情報検知
すべき地域に配置して、当該光伝送体の各検知部
をその情報検知地域の各検知区間に分布させてお
き、上記送光部から光レベル検出系にわたる光伝
送体の光信号伝送状態において、任意の検知部に
情報媒体が侵入したとき、該情報媒体の侵入と、
該情報媒体が侵入した検知部固有の情報受容量と
による上記光信号の変化を、上記光レベル検出系
により検出して、情報媒体が侵入した当該検知部
域に情報媒体が存在していることを検知する。

＜実施例＞ 以下、本発明に係る情報検知方式の実施例につ
き、図面を参照して説明する。

第１図において、１は流体輸送路としての、あ
るいは光伝送体としての送路であり、該送路１
は、これが流体輸送路である場合、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、その一方または両方が中
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
帯状地域Ｌとなり、該検知帯域Ｌが多数の検知区
間l₁，l₂，l₃………ln_-2，ln_-1，lnに区分されるの
である。

本発明では上記情報検知すべき帯状地域Ｌに沿
つて光伝送体４が配装され、該光伝送体４を介し
て漏洩物などの情報検知が行なわれる。

この光伝送体４は光フアイバあるいは該フアイ
バの集合体である光フアイバケーブル等よりな
り、その一端には光源あるいは電気を光に変換す
る電・光変換器を具えた送光部５が設けられ、他
端には光パワーメータ、光を電気に変換する光・
電変換器等を具えた光レベル検出系６が接続され
る。

さらにこの光伝送体４には、各検知区間l₁〜ln
に対応して複数個の検知部７_１，７_２，７_３……
…７n_-2，７n_-1，７ｎが設けられる。

これら各検知部７_１〜７ｎは第２図を１例とし
て後述するように、上記送路１からの漏洩物（情
報媒体）が侵入ないしは透過できるようになつて
いると共に、各検知部７_１〜７ｎにおける情報受
容量が個々に相違しており、しかも任意箇所の組
合せ、任意個数の組合せにより各検知部の情報受
容量を積算した際の積算値が何れも不等値となる
ように、これら各検知部７_１〜７ｎの情報受容量
が設定されている。

以下この点につき、検知部７_１を抽出した第２
図の例示により説明すると、上記光伝送体４の切
離空間を利用して構成される検知部７_１は、その
切離端末８ａ，８ｂからの焦点距離におかれた凸
レンズ９ａ，９ｂと、該各切離端末８ａ，８ｂお
よび凸レンズ９ａ，９ｂを包囲してこれらを固定
する筒体１０とよりなり、該筒体１０の周面に
は、両凸レンズ９ａ，９ｂ間を開口する入孔１１
ａと出孔１１ｂとが穿設されたものである。

この場合、光伝送体４への伝送光は、切離端末
８ａ→凸レンズ９ａ→凸レンズ９ｂ→切離端末８
ｂの順に進行し、検知部７_１内を通ることにな
り、一方、液体、気体、光などの情報媒体は筒体
１０の入孔１１ａから出孔１１ｂへと検知部７_１
内に侵入透過するようになり、そして検知部７_１
内に情報媒体が入つた場合では、光伝送体４の光
伝送状態が変化することになる。

この場合における光伝送状態の変化としては二
通りあり、例えば情報媒体が遮光性の液体あるい
は気体であると光伝送体４の光量は検知部７_１に
おいて減衰されるようになり、また、情報媒体が
光であると上記の光量が増加されたり変調される
ようになる。

さらに検知部７_１における変化の度合は、該検
知部における情報受容量に比例し、同容量の大小
を設定することで上記変化値が定まることにな
る。

この検知７_１の情報受容量は、筒体１０の内径
を一定とした場合、両凸レンズ９ａ，９ｂ間の巾
ｄを適宜に設定することで所定値とすることがで
き、また、情報媒体の侵入量、透過量などを制御
すべく入孔１１ａあるいは出孔１１ｂの各孔径、
孔数などを適宜に定めることによつても上記情報
受容量は所望値にでき、さらに筒体１０の内径大
きさによつても該容量値は設定できる。

上記の１例により検知部７_１の情報受容量が所
望値に設定でき、他の検知部７_２〜７ｎの情報受
容量もこれと同様にして定まることになるから、
上記の手段等により各検知７_１〜７ｎの情報受容
量を設定するにあたつては、前述したようにこれ
らの情報受容量が互いに相違するよう、しかも任
意箇所の組合せ、任意個数の組合せにより各検知
部７_１〜７ｎの情報受容量を積算した際の積算値
が何れも不等値となるように、該各検知部７_１〜
７ｎの情報受容量が設定されるのである。

つまり、この点を具体的１例で示すと、各検知
部７_１，７_２，７_３，７_４………の情報受容量
は、これらの内部に情報媒体が侵入した際の光減
衰率あるいは増加率（％）が(7)_１＝５、(7)_２＝
10、(7)_３＝11、(7)_４＝13………のようにその大き
さを設定するのであり、従つて各検知部における
情報受容量の単独値は互いに相違し、また、送光
量を100とした場合における任意箇所、任意個数
の組合せによつても 100×(7)_１×(7)_２＝100×0.95×0.90＝85.5 100×(7)_１×(7)_４＝100×0.95×0.87＝82.65 100×(7)_２×(7)_３＝100×0.90×0.89＝80.1 100×(7)_２×(7)_３×(7)_４＝100×0.90×0.89×0.87 ＝69.687 のように、その積算値（たゞし減衰率）は不等値
となるのであり、増加率積算によつてもその値は
不等値となる。

本発明が上記の実施例からなる場合では、送光
部５から光レベル検出系６へ向けて光伝送体４内
に光を通し、これを光レベル検出系６により監視
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光伝送体４
の各検知部７_１〜７ｎに送路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から光レベル検出系６へ送通した光信号には変
化が生ぜず、該検知系６は変化のない光信号に基
き正常状態を表示するようになる。

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，l₃………ln_-2，ln_-1，ln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内にはその漏洩物が情
報媒体として侵入するようになり、同媒体を介し
て光伝送体４の光信号に変化が生じてこれが光レ
ベル検出系６により表示され、さらにはブザー、
ランプを介した警報状態にもなるのである。

つまり、上記の送路１が油やガスなどの輸送路
であつて前記に例示した検知区間l₁で漏洩事故が
生じると、該漏洩流体（情報媒体）が検知部７_１
内に侵入してここで光伝送体４の光信号を減衰さ
せるようになり、また、上記の送路１が光伝送体
である場合にはこの際の漏洩光（情報媒体）が検
知部７_１内に侵入してここで光伝送体４の光信号
を増加させたり変調させるようになり、このよう
な光信号の変化が光レベル検出系６により表示さ
れるのである。

従つて警報器などを併用した光レベル検出系６
の監視態勢にあつて該検知系６により情報媒体の
受信状態が表示されると、送路１に漏洩事故の生
じていることが直ちに判明する。

また、検知部７_１の情報受容量は他の検知部７
_２〜７ｎのそれと相違していて該検知部７_１に侵
入した情報媒体により光信号が変化（減衰または
増加）される度合も定まつているから、該変化後
の光透過率に基き光レベル検出系６はその検出値
を表示するようになり、この検出値により検知区
間l₁で漏洩事故が発生していることが同時に判明
するのである。

通常、上記のような送路１では、複数の検知区
間で同時に漏洩事故が発生することは少なく従つ
て前述したように各検知部７_１〜７ｎの情報受容
量を個々に相違させておくことで目的とする漏洩
事事故検知とその事故発生箇所の確認が行えるよ
うになるが、万一、複数箇所で同時に漏洩事故が
発生した場合でも、つぎのようにしてこれらの事
故とその各箇所が判明するようになる。

つまり、前述で例示したように、各検知部７
_１，７_２，７_３，７_４………の情報受容量はその
光減衰率あるは増加率（％）が５、10、11、13…
……のごとく設定され、検知部７_１と７_２、７_１
と７_４、７_２と７_３、７_２と７_３と７_４では、そ
れぞれの減衰率積算値が、85.5………Ａ、82.65
………Ｂ、80.1………Ｃ、69.687………Ｄとなる
のであるから、光レベル検出系６がＡの値に基い
て検出表示している場合には検知部７_１，７_２に
同時に漏洩物（情報媒体）が侵入していることと
なり、従つて検知区間l₁，l₂で漏洩事故の発生し
ていることが判明し、同様にして検知部７_１と７
_４によるＢの値では検知区間l₁，l₄の事故、検知
部７_２，７_３によるＣの値では検知区間l₂，l₃の
事故、検知部７_２，７_３，７_４によるＤの値では
検知区間l₂，l₃，l₄による事故であることがそれ
ぞれ判明するのである。

以上は送路１の漏洩物を情報媒体として、その
漏洩検知を行うようにしたものであるが、このよ
うな情報検知では、その検知帯域Ｌに送路１およ
び光伝送体４を被うべき外筒を設けてもよく、ま
た、各検知区間l₁〜lnごとの隔壁をその外筒内に
設けるようにしてもよい。

また、送路１が光伝送路である場合、各検知部
７_１〜７ｎ内に漏洩光を導びく導光器（光フアイ
バやプリズムなど）を該各検知部に取付けるよう
にしてもよい。

さらに各検知部７_１〜７ｎは第３図のようにし
てもよく、この場合は光伝送体１の一方の切離端
末８ａは第２図と同様にし、他方の切離端末８ｂ
をテーパ状としたものであり、この場合はその離
間幅ｈ、端末８ｂの径を適宜に設定することによ
り、各検知部７_１〜７ｎの情報受容量を前記と同
様それぞれ所望値にできる。

また、漏洩物の検知以外に本発明方式を実施す
ることも当然あり、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。

さらに上記のような情報検知を行う場合、複数
本の光伝送体４を並列状態で配列して各光伝送体
における光伝送状態の変化を組合せるようにし、
これにより広域内に情報検知するようにしてもよ
い。

＜発明の効果＞ 以上説明した通り、本発明に係る情報検知方式
は、光伝送体を含めた光学的手段により、目的と
する情報検知を行なうので、電気的手段にみられ
る外部雑音の影響、機械的手段にみられる設備上
の不経済がないだけでなく、つぎのような効果が
得られる。

すなわち、情報検知すべき地域の各検知区間に
分布している光伝送体の各検知部に関して、これ
ら検知部相互の情報受容量が互いに異なつている
から、光伝送体における光信号の伝送状態におい
て、任意の検知部に情報媒体が侵入したとき、該
検知部には、その情報受容量に応じた情報媒体量
が侵入し、上記伝送状態の光信号はその侵入量に
応じて固定の変化をきたす。

したがつて、光レベル検出系を介して上記光信
号の伝送状態をモニタしているとき、その光信号
が変化したことにより、情報媒体の存在が検知で
き、その光信号の変化量により、情報媒体のある
位置が同時に検知できる。

なお、実施態様のごとく、情報受容量が互いに
異なる各検知部において、２以上とした全ての組
合せによる情報受容量の積算値がいずれも異なる
条件を、これら検知部が満足させているとき、情
報媒体が複数の検知部に同時侵入した場合でも、
所定の検知部域に情報媒体の存在したことが、こ
れらの位置と併せて検知できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の１実施例を示した略示説
明図、第２図は同上における検知部の１例を示し
た拡大断面図、第３図は同検知部の他例を示した
拡大図である。 ４……光伝送体、５……送光部、６……光レベ
ル検出系、７_１〜７ｎ……検知部、Ｌ……帯状地
域、l₁〜ln……検知区間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 情報媒体の有無を検知すべき地域が複数の検
   知区間に区分されており、情報検知用の光伝送体
   には、その一端に送光部が備えられ、その他端に
   光レベル検出系が備えられており、当該光伝送体
   における送光部と光レベル検出系との間には、情
   報媒体を受容するための複数の検知部が相互に隣
   接する間隔をおいて設けられているとともに、こ
   れら検知部相互の情報受容量が互いに異なつてお
   り、上記光伝送体を情報検知すべき地域に配置し
   て、当該光伝送体の各検知部をその情報検知地域
   の各検知区間に分布させておき、上記送光部から
   光レベル検出系にわたる光伝送体の光信号伝送状
   態において、任意の検知部に情報媒体が侵入した
   とき、該情報媒体の侵入と、該情報媒体が侵入し
   た検知部固有の情報受容量とによる上記光信号の
   変化を、上記光レベル検出系により検出して、情
   報媒体が侵入した当該検知部域に情報媒体が存在
   していることを検知する光伝送体による情報検知
   方法。 ２ 情報受容量が互いに異なる各検知部は、２以
   上とした全ての組合せによる情報受容量の積算値
   がいずれも異なる条件を満足させている特許請求
   の範囲第１項記載の光伝送体による情報検知方
   法。