| 【発明の名称】 |
開閉監視装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】川村 武司
【氏名】佐藤 浩二
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| 【要約】 |
【課題】開閉の切換わりが早い監視対象物についても、状態変化による物理的な動きを光ファイバの光伝送損失に置き換える方法で開閉監視を行うことを可能ならしめてシステムコストや信頼性を向上させた光ファイバ利用の開閉監視装置を提供する。
【解決手段】蓋Ａの開閉に伴って出没する検知ロッド１とセンサ４の加圧子７との間に伝動部材８を介在し、その伝動部材８の復帰を復帰遅延機構１４で遅らせて蓋Ａが開いた後にすぐに閉まってもセンサ４の作動状態を保つようにした。これによりセンサの光ファイバ６に生じた光伝送損失を確実に測定することが可能になる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光ファイバを加圧子で加圧変形させてその光ファイバに定量的な光伝送損失を与えるセンサと、前記加圧子を作動させるプッシャを有し、監視対象物の開閉に伴う変位を利用してプッシャによる加圧子の押込みと押込みの解除を行い、前記光ファイバの光伝送損失の有無をモニタして監視対象物の開閉状況を把握する開閉監視装置において、前記プッシャとセンサとの間にプッシャの押込み力をセンサの加圧子に伝える伝動部材を介在し、さらに、この伝動部材の復帰を止める復帰規制手段を設けたことを特徴とする開閉監視装置。
【請求項２】 請求項１記載の復帰規制手段に代えて伝動部材の復帰を遅らせる機械式の復帰遅延機構を設けた開閉監視装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバを用いて、監視対象物の開閉状況を経済的に、しかも信頼性良く遠隔監視することを可能ならしめた開閉監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】開閉がなされる対象物、例えば、扉、蓋、水門などの開閉状況を遠隔監視する場合、従来は電気的なセンサを使用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電気的センサのＯＮ、ＯＦＦ信号に基づいて開閉状況を把握する従来の方法では、１地点１センチ及び情報の変換、伝達装置を必要とし、しかも、現地（監視点）に電源が必要であり、監視システムの構築が煩雑化し、システムコストも高くつくほか、設置規制等も受け易い。
【０００４】そこで、本出願人は、光ファイバを用いて状態変化を遠隔監視するシステムやセンサをいくつか提案している。これ等のシステムの中に、光ファイバを加圧子で加圧変形させてその光ファイバに定量的な光伝送損失を生じさせるセンサを用いて監視対象物の状態変化による物理的な動きを光ファイバの光伝送損失に置き換え、その伝送損失の有無と発生点を光伝送損失分布測定装置（ＯＴＤＲ）で測定するものがある。これは、上記の不具合を一掃でき、一本の光ファイバを用いての多地点監視が行えるが、その一方で下記の欠点を有する。
【０００５】即ち、光パルスを数万回光ファイバに投入して戻り光のレベルを監視点間の距離に対応する一定の時間間隔で計測するため、光伝送損失の変化の把握に時間がかかる。監視対象物の動きが緩慢で応答の高速性が求められなければそれでもよいが、監視対象物の状態変化の切換わりが速いと開閉の検知を行えない場合がでてくる。
【０００６】なお、１地点で発生させる光伝送損失を大きくすれば検知時間を縮めることができるが、この方法を採ると測定装置の伝送損失のダイナミックレンジに限界があるため、１システム当りの監視地点数が減少する。
【０００７】そこで、この発明は、監視対象物の状態変化の切換わりが早くても１地点で発生させる光伝送損失を増大させずに状態変化（短時間の間に開閉が繰り返される場合を除く）を確実に検出して開閉状況を正確に把握できるようにすることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するため、この発明においては、光ファイバを加圧子で加圧変形させてその光ファイバに定量的な光伝送損失を与えるセンサと、前記加圧子を作動させるプッシャを有し、監視対象物の開閉に伴う変位を利用してプッシャによる加圧子の押込みと押込みの解除を行い、前記光ファイバの光伝送損失の有無をモニタして監視対象物の開閉状況を把握する開閉監視装置を改善の対象にしてこの装置の前記プッシャとセンサとの間にプッシャの押込み力をセンサの加圧子に伝える伝動部材を介在する。また、その伝動部材に係止して伝動部材の復帰を止める復帰規制手段もしくはそれに代わる機械式の復帰遅延機構を設ける。
【０００９】
【作用】監視対象物の開、閉動作について、いずれか一方のみを検出すればよいケースは少なからずある。例えば、外部からの侵入監視を目的とする場合には、出入口のドアや窓などが開いたことのみを検出すれば用が足りる。このとき、開いたドアや窓がすぐに閉まると、測定に時間のかかる装置では開いたことを検出できない。
【００１０】そこで、この発明では、センサが作動したらその作動状態を少なくとも検出が完了するまでの間保持する。
【００１１】その作動状態の保持は、電動式の機構や電気回路を用いると簡単に行えるが、それでは現地電源を不要にしたシステムのメリットが失われる。
【００１２】このため、電源を必要としない復帰規制手段や復帰遅延機構を用いてプッシャとセンサの加圧子との間に介在した伝動部材の復帰を止め又は遅延させる。こうすると、状態変化がすぐに切換わってプッシャが復帰しても伝動部材が作動点に残り、センサの作動状態が保持されて光伝送損失の測定が確実になされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に、この発明の開閉監視装置の実施形態を示す。
【００１４】この図は、監視対象物がマンホールやハンドホールの蓋Ａである場合を例に挙げている。
【００１５】検知ロッド１を支持金具２でスライド自在に支持してそのロッドの先端を蓋Ａの裏面に当接させており、蓋Ａが開くとばね３の力で検知ロッド１が突出する。４は定位置に固定保持したセンサである。このセンサ４は、図２に示すように、ハウジング５内に導入した光ファイバ６を加圧子７で加圧してマイクロベンドを生じさせ、それによって光ファイバ６に光伝送損失を生じさせる。なお、加圧子７は、光ファイバに多点で曲げ歪を加えるものを用いると、計測に必要なレベルの伝送損失を光ファイバに無理な力を加えずに発生させることができる。
【００１６】図１の８は、検知ロッド１の突出方向への動きのみを伝達して加圧子７に押込み力を加える伝動部材である。この伝動部材８は支軸９を支点にしてシーソ運動する。
【００１７】１０は、伝動部材８の復帰規制手段である。ここでは、伝動部材８による移動規制が解けたときにばね１１の力で回転して伝動部材８に係止するロック爪を用いたが、これに限定されるものではない。
【００１８】センサ４から出た光ファイバ６は、遠隔の監視所や中継所に引込み、その光ファイバ６に光伝送損失分布測定装置（ＯＴＤＲ）１２と、データ処理、表示装置１３を接続して監視を行う。なお、多地点の遠隔監視を行う場合には各監視点のセンサの光ファイバをシリアルに接続する。
【００１９】図３は、図１の装置の復帰規制手段に代えて復帰遅延機構１４を用いた例である。図１の装置のロック爪は係止解除を人手で行う必要があり、現地に人がいないとか、簡単には出向けないと言った場合に問題が出る。このような場合には一定時間経過後に自動復帰する機能をもたせた復帰遅延機構１４を用いるとよい。
【００２０】この復帰遅延機構１４は、伝動部材８を間に挟んで対向配置する２つの伸縮容器１５、１６と、両容器間に設ける流路１７、１８と各流路にそれぞれ設ける逆止弁１９、２０とから成る。
【００２１】流路１７は太い管で、１８は細い管で各々形成されており、逆止弁１９は容器１５から１６への流体移動を阻止し、もう一方の逆止め弁２０は容器１６から１５への流体移動を阻止する。容器１５、１６には液体（気体も可）が充填されている。なお、流路１８は、管径を細くする代わりに絞り弁を設けてもよい。
【００２２】かかる復帰遅延機構１４を設けた開閉監視装置は、図４に示すように、蓋Ａが開いたときに検知ロッド１がばね３の力で上昇して伝動部材８の図中右端を押し上げ、それによりセンサ４が作動してセンサの光ファイバに光伝送損失が生じる。このとき、伝動部材８の図中左端は下向きに動き、容器１６を圧縮する。そのため、容器１６内の液体が流路１７を通って容器１５内に流れ、容器１５が伸長する。この状態で蓋Ａがすぐに閉じられると、検知ロッド１による押し上げが解除されて伝動部材８が元に戻ろうとするが、このときには、容器１５内の液体が絞り効果のある流路１８を通って容器１６に流れるので、容器１５の復元が遅れ、その容器１５に規制されて伝動部材８の復帰も遅れる。従って、復帰時間が長くなり、その間にＯＴＤＲによる光伝送損失の測定が行える。図３の復帰遅延機構は、周知のガスダンパと等価な機能を有するものであり、ガスダンパで代替することも可能である。
【００２３】なお、伝動部材８を自重のみでバランス点に復帰させようとすると、抵抗で復帰が不能になる場合が考えられるので、そのようなときには強制復帰を行わしめる。その強制復帰は、図３に示す復帰スプリング２１を設けて行ってもよいし、図５に示すように、ウェイト２２の荷重を復帰力として作用させることもできる。
【００２４】センサ４の光ファイバ６は、加圧変形後の復帰のために復帰抵抗に勝る張力を加えておく必要がある。その張力を加える方法として、図５ではハウジング５から引き出した光ファイバ６をターンローラ２３に掛け、そこから下向きに垂らした光ファイバ６にウェイト２２を取付けている。そして、伝動部材８が水平に保たれているときにはウェイト２２が宙吊り状態（図５（ａ））になり、センサの加圧子７を押込んだときには伝動部材８によってウェイト２２が支えられるようにしている。こうすると、ウェイト２２の荷重で伝動部材８を強制復帰させ、かつ光ファイバに復元用の張力を加えることができる。
【００２５】図６及び図７は、復帰遅延機構の他の形態を示している。この復帰遅延機構２４は、検知ロッド１が上昇するとき、そのロッド１に取付けたラック２５で定位置回転可能に設けられたピニオンギヤ２６を回転させ、その回転を伝動要素（図のそれは歯車）２７と一方向クラッチ２８経由でうず巻ばね（ゼンマイ）２９に伝えてうず巻ばね２９を巻上げる。このうず巻ばねの巻上げは、巻戻し時に巻取軸に巻付けられるチエンか紐をロッド１の上昇力で巻戻して巻取軸を回転させる方法でも行える。
【００２６】このようにして巻上げたうず巻ばね２９は、蓋Ａが閉じて検知ロッド１が復帰すると巻戻される（ほどける）。このとき、うず巻ばね２９の巻取軸にフライホイール３０を付けたり、ウォームギヤを設けたりして負荷をかけ、巻戻しが時間をかけてなされるようにしており、この巻戻し力を利用して伝動部材８に復帰力を加える。
【００２７】伝動部材８に対する巻戻し力の印加は、巻戻しによってうずの直径が大きくなるうず巻ばね２９を伝動部材８に直接当接させる方法や、うず巻ばねの巻戻し力で巻取軸にチエンや紐を巻取ってそのチエンか紐を介して伝動部材８に復帰力を加える方法で行うことができる。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の開閉監視装置は、伝動部材の復帰を停止もしくは遅延させてセンサの作動状態を少なくとも一定時間保持するので、センサ作動後にすぐに監視対象物の開閉状態が切換わっても、センサの光ファイバに生じた光伝送損失を確実に測定して開閉状況を把握することができ、動作の切換わりが早い監視対象物についても、システムコストや運用面で有利な光ファイバを用いて開閉監視を行うことが可能になる。
【００２９】また、１地点で発生させる光伝送損失を大きくせずに済むため、１監視システム当りの監視地点数も増やすことができ、システムの性能向上や経済効果の更なる向上等も可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１３０
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１月７日（２０００．１．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７４２０６
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１９４１１５（Ｐ２００１−１９４１１５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月１９日（２００１．７．１９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１３２６（Ｐ２０００−１３２６） |
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