多地点監視方法、監視ポイント装置及び監視局装置
本発明に係る多地点監視方法は、複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法であって、異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分の光異常検出信号が、該光伝送路から供給された光信号に多重化されて該光伝送路に出力されるよう達成される。このような多地点監視方法によれば、監視局で光伝送路から供給される光信号を各波長成分に分波して、各波長成分の有無から異常が発生している監視ポイントを特定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、多地点監視方法、監視ポイント装置及び監視局装置に関し、より詳細には、複数の監視ポイントに設置される設備等の異常を監視局に通知する多地点監視方法、監視ポイント装置及び監視局装置に関する。
【背景技術】
多地点に設置される設備類（送電鉄塔、配電柱、鉄道設備、道路設備、監視契約された民家・事務所、パイプライン設備、ビル内の諸設備）の故障又は不法侵入等が発生されたとき、その情報を監視所に送出して、発生場所を特定する技術が知られている。
無線を利用した技術では、多地点の設備に無線送信機がそれぞれ設置される。故障等を検出する検出器（センサ等）からの発生情報は、電波に変換されて監視局に送出される。監視局では、各設備からの電波情報が識別されて、発生場所が特定される。この無線を利用した技術では、電波資源の制限及び雑音対策等により、多くの地点に無線機を設置することは困難であり、遠方の地点から強い電波を放出することも困難である。
また、有線を利用した技術では、多地点の設備と監視局とが有線により接続される。センサからの情報は、電気信号又は光信号等に変換されて監視局に送信される。監視局では、各設備からの信号が識別されて、発生場所が特定される。この有線を利用した技術では、新規に伝送路を敷設することは、広範囲なシステムでは経済的に不利である。一方で、既存の伝送路については、山間部、僻地等にはシステムが存在しないケースが多く、これらを利用することは困難である。
たとえば、送電線系統システムでは、送電線を支持する多くの鉄塔が設けられている。これらの鉄塔は、落雷等により故障することがあるため、故障が発生した鉄塔を特定することが重要な業務となっている。
具体的には、故障発生時の送電系統の電圧、電流、位相等の変動状況から大雑把な故障発生地点が判別される。次いで、徒歩やヘリコプター等により巡視され、目視により故障検出センサの表示の確認又は双眼鏡での鉄塔設備の点検により、故障した鉄塔が特定される。しかし、故障が発生した鉄塔を自動的かつ確実に個々に評定することは困難であった。上記の巡視及び点検を回避して、自動的かつ確実に故障した鉄塔を特定することが望まれている。故障が発生した鉄塔から故障の通知を光により伝送する方法に関して、具体的な方法は未だ提案されていない。
たとえば、主信号に波長多重化される監視制御信号を利用して、光増幅中継器の監視制御を行う技術（たとえば、特許文献１（特開平５−２９２０８３号公報））等が提案されている。しかし、この技術は、一般的なネットワークにおける各種警報及び命令の伝送に関する技術であって、監視ポイントとなる鉄塔等から監視局に対して故障の通知を直接的に行うものではない。
特許文献１ 特開平５−２９２０８３号公報
【発明の開示】
本発明では、上述した従来技術の問題点を解決するものであって、監視ポイントから故障等の異常の通知を光伝送により実現する多地点監視方法及び監視ポイント装置及び監視局装置を提供することを総括的な目的としている。
この目的を達成するため、本発明に係る多地点監視方法は、複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法であって、異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分の光異常検出信号が、該光伝送路から供給された光信号に多重化されて該光伝送路に出力されるよう達成される。
このような多地点監視方法によれば、監視局で光伝送路から供給される光信号を各波長成分に分波して、各波長成分の有無から異常が発生している監視ポイントを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより一層明瞭となるであろう。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を示す図である。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る多地点監視システムの光伝送装置を示すブロック図である。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る監視局の構成を示す図である。
図４は、本発明の第１の実施の形態における光故障検出信号の流れを例示する図である。
図５は、本発明の第１の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図６は、本発明の第２の実施の形態における光故障検出信号の流れを例示する図である。
図７は、本発明の第２の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を説明する図である。
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムの光伝送装置を示すブロック図である。
図１０は、本発明の第３の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び動画像信号の流れを例示する図である。
図１１は、本発明の第３の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムの動画像の伝送機能に関連する処理を説明するフローチャートである。
図１３は、本発明の第４の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び動画像信号の流れを例示する図である。
図１４は、本発明の第４の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を示す図である。
図１６は、本発明の第５の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の流れを例示する図である。
図１７は、本発明の第５の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図１８は、本発明の第６の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の流れを例示する図である。
図１９は、本発明の第６の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面と対応して詳細に説明する。
以下に説明する第１〜第６の実施の形態では、本発明に係る概念が送電線系統システムに適用される場合を説明する。ここでは、ＯＰＧＷに内蔵又は添架される光ファイバ（以下、ＯＰＧＷ光ファイバと呼ぶ）を伝送路として、監視ポイントの異常に関する通知が行われる。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を示す図である。本多地点監視システムは、監視ポイントである鉄塔１，．．．，ｎが、ＯＰＧＷ光ファイバにより監視局７０−１に接続されている。
なお、以下の第１〜第６の実施の形態を通して、監視局は、鉄塔１，．．．，ｎの両側にそれぞれ配置されているものとし、本実施の形態では、説明の便宜上、右端の監視局７０−１のみが図示されている。
鉄塔１，．．．，ｎでは、鉄塔への落雷や飛来物の接触による故障が検出される。各鉄塔１，．．．，ｎで検出される故障の通知は、各鉄塔に固有に割当てられている波長λ１，λ２，．．．λｎの成分が光故障検出信号として監視局７０−１に伝送されることによる。
たとえば、鉄塔１で故障が発生した場合、波長λ１の光故障検出信号は、ＯＰＧＷ光ファイバを介して鉄塔２に向けて伝送される。同時に、鉄塔２で故障が発生した場合、波長λ２の光故障検出信号は、鉄塔１から伝送される波長λ１の光故障検出信号と共にＯＰＧＷ光ファイバを介して鉄塔３に向けて伝送される。
このように、各鉄塔に固有に割当てられた波長成分は、順次多重化されて伝送される。したがって、全ての鉄塔で故障が同時に発生した場合には、対応する全ての波長λ１，λ２，．．．，λｎの成分が監視局７０−１に到達される。なお、本実施の形態では、鉄塔１，．．．，ｎに設けられる構成は同じであるため、以下、鉄塔１を例として説明する。
鉄塔１は、光伝送装置１１−１及び故障検出センサ１５−１を有している。また、光伝送装置１１−１は、ＡＷＧ部１２−１、光送信部１３−１を有している。ＡＷＧ部１２−１は、アレイ導波路格子（以下、ＡＷＧと呼ぶ）により実現される。ＡＷＧ部１２−１は、ＯＰＧＷ光ファイバを介して供給される光信号に対して、光波長成分の分岐・挿入操作（ａｄｄ ａｎｄ ｄｒｏｐ）を行う。
本実施の形態では、ＡＷＧ部１２−１は、供給される光信号を各波長成分に分波して出力し、この分波された波長成分に、光送出部１３−１から送出される光故障検出信号の波長成分を多重化する。この多重化された光故障検出信号は、ＯＰＧＷ光ファイバを介して、隣接する鉄塔２に伝送される。
光送出部１３−１は、故障検出センサ１５−１により発生される故障検出信号を検出する。本実施の形態では、光送出部１３−１は、電気信号である故障検出信号を光信号である光故障検出信号に変換する。この光故障検出信号は、鉄塔１に固有な波長λ１を有しており、ＡＷＧ部１２−１に供給される。
故障検出センサ１５−１は、たとえば、送電鉄塔の脚等に取り付けられ、落雷や飛来物の接触等による鉄塔の電気的な故障を検出する。本実施の形態では、故障検出センサ１５−１は、たとえば、鉄塔に流れる電流、絶縁破壊により生じる音等を検出して、電気信号である故障検出信号を発生する。この電気信号は、低速のオン・オフ信号等からなる。
また、監視局７０−１は、監視エリアに収容される鉄塔１，．．．，ｎの保全及び運営に関して統括する。本実施の形態では、監視局７０−１は、ＯＰＧＷ光ファイバを伝送される光故障検出信号を受信することにより、鉄塔１，．．．，ｎの故障状態を判定する。この監視局７０−１は、ＡＷＧ７１−１及び故障検出装置７３−１を有している。
ＡＷＧ７１−１は、受信された光信号を波長成分に分波して、出力ポート１，．．．，ｎから出力する。これら出力ポート１，．．．，ｎから出力される光信号は、鉄塔１，．．．，ｎにそれぞれ対応する波長λ１，λ２，．．．，λｎの成分を有している。
故障検出装置７３−１は、ＡＷＧ７１−１の出力ポート１，．．．，ｎから出力される光信号に含まれる各波長成分の有無を判定する。本実施の形態では、故障検出装置７３−１は、光信号に含まれる波長成分に対応する鉄塔で故障が発生しているものと判定する。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る多地点監視システムの光伝送装置１１−１を示すブロック図である。光伝送装置１１−１は、ＡＷＧ部１２−１、光源部１０１−１、検出部１０６−１及び電源部１０９−１を有している。なお、光源部１０１−１と検出部１０６−１により、図１に示される光送出部１３−１が構成される。
検出部１０６−１は、フォトカプラ１０７及びリレー（ＲＬ）回路１０８から構成される。故障検出センサ１５−１で発生された故障検出信号は、フォトカプラ１０７により受信され、ここで外部雑音が遮断される。この故障検出信号の受信に応じてリレー回路１０８が動作する。リレー回路１０８の接点は、保持状態とされている。
光源部１０１−１は、リレー回路１０８の接点１５５、直流電源１５４、バイアス回路１０３及びレーザダイオード（ＬＤ）１０２から構成されている。リレー回路１０８の接点１０５は、バイアス回路１０３の動作を制御する。
本実施の形態では、検出部１０６−１のリレー回路１０８の動作に応じて接点１０５が閉じ、バイアス回路１０３には、直流電源１０４の電圧が印加される。この電圧の印加に応じて、ＬＤ１０２が発光される。ＬＤ１０２が放出する光の波長として、波長λ１が予め割当てられている。
ＡＷＧ部１２−１は、上述したＡＷＧ及び通過接続用の光ファイバ（図５参照）から構成されている。本発明では、ＯＰＧＷ光ファイバがＡＷＧ部１２−１の所定の入力ポートに接続されている。また、ＡＷＧ部１２−１の所定の出力ポートにもＯＰＧＷ光ファイバが接続されている。
本発明では、ＯＰＧＷ光ファイバの芯線のうちの所定の芯線が監視用の光伝送路として使用される。具体的には、ＯＰＧＷ光ファイバの芯線のうち、スプライスボックス１４を介して所定の芯線のみが取り出され、ＡＷＧ部１２−１の所定の入力ポートに接続される。
ＡＷＧ部１２−１は、該入力ポートに供給される光信号の各波長成分（図２では、波長λ１，λ２及びλ３を例示）を分波して、各波長成分を出力ポートから出力する。該出力ポートから出力される各波長成分は、光ファイバ（図５参照）を介して、各波長に対応する入力ポートまで通過される。
ＡＷＧ部１２−１は、この入力ポートに通過される各波長成分を、新たな波長成分（図２では波長λ１を例示）と多重化して、所定の出力ポートから出力する。ＡＷＧ部１２−１の該出力ポートには、ＯＰＧＷ光ファイバの所定の芯線が接続されており、スプライスボックス１４を介してＯＰＧＷ光ファイバに戻される。
ＡＷＧ部１２−１には、光源部１０１−１で発生された光故障検出信号が供給される。図１では、鉄塔１は、監視局７０−１が統括する監視エリアの左端に位置されるため、鉄塔１に対応する波長λ１の光故障検出信号のみが多重化される様子が示されている。この光故障検出信号は、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
なお、ＡＷＧ部１２−１に対して、必要に応じて半導体光増幅器等が集積化されることにより、損失補償が行われる場合がある。また、監視局７０−１からの遠方励起によるラマン増幅が行われる場合もある。
電源部１０９−１は、バッテリ（ＢＡＴＴ）１１０を内蔵している。バッテリ１１０は、光伝送装置１１−１に含まれる光源部１０１−１及び検出部１０６−１等に電力を供給する。このバッテリ１１０は、太陽電池１１１及び誘導電源装置１１２に接続されており、これらの電源から電力のバックアップを受ける。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る監視局７０−１の構成を示す図である。監視局７０−１は、ＡＷＧ７１−１及び故障検出装置７３−１から構成される。
ＯＰＧＷ光ファイバを通して伝送される光故障検出信号は、ＡＷＧ７１−１の入力ポート１で受信される。ＡＷＧ７１−１は、受信された光故障検出信号を各波長成分に分波し、該分波された各波長成分を出力ポート１，．．．，ｎから出力する。出力ポート１，．．．，ｎは、鉄塔１，．．．，ｎに対応している。
故障検出装置７３−１は、光受信器（ＯＲ）７４１，７４２，．．．，７４ｎ、表示部７５及び警報部７６から構成される。光受信機７４１，７４２，．．．，７４ｎは、ＡＷＧ７１−１の出力ポート１，．．．，ｎに対応して設けられている。たとえば、光受信機７４ｎは、光故障検出信号の波長λｎの成分を電気信号に変換して、表示部７５及び警報部７６に送出する。
表示部７５は、光受信機７４１〜７４ｎから供給される故障検出信号に応答して、故障の発生を視覚的に認識可能なように点灯する。たとえば、波長λ２の成分に対応する電気信号の入力に応答して、鉄塔２のランプが点灯される。また、警報部７６は、光受信機７４１〜７４ｎから供給される故障検出信号に応答して、鉄塔ｎの故障発生信号として上位の監視システムに送出する。この上位の監視システムは、たとえば、図１に示される鉄塔１，．．．，ｎ及び監視局７０−１からなる監視エリアを複数統括するものである。
図４は、本発明の第１の実施の形態における光故障検出信号の流れを例示する図である。ここでは、鉄塔１，２，３により同時に伝送される光故障検出信号が例示している。
はじめに、鉄塔１に故障が生じたとき、波長λ１の光故障検出信号が発生されて、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。つぎに、鉄塔２に故障が同時に発生したとき、波長λ２の光故障検出信号が発生されて、波長λ１の光故障検出信号に多重化されて、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３に故障が同時に発生したとき、波長λ３の光故障検出信号が発生され、波長λ１，λ２の光故障検出信号に多重化されて、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。以上から、鉄塔１，２及び３からの光故障検出信号は、波長多重化された形態で監視局７０−１に到達される。
図５は、本発明の第１の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図４に合わせて、鉄塔１，２，３のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−１，２２−１，３２−１による、光故障検出信号の分岐（通過）／挿入操作が例示される。
はじめに、鉄塔１では、該鉄塔１に固有な波長λ１の光故障検出信号がＡＷＧ部１２−１の入力ポート２に供給され、ＡＷＧ部１２−１の出力ポート１から出力されて監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔２では、まず、鉄塔１側から到達される波長λ１の光故障検出信号が分波されて、ＡＷＧ部２２−１の出力ポート２で出力される。次いで、この分波された波長λ１の成分は、通過接続用の光ファイバ２５１を介して通過されて、ＡＷＧ部２２−１の入力ポート２に供給される。
また、鉄塔２に固有な波長λ２の光故障検出信号がＡＷＧ部２２−１の入力ポート３に供給される。これにより、波長λ１と波長λ２の光故障検出信号が多重化されて、ＡＷＧ部２２−１の出力ポート１から出力され、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３では、まず、鉄塔２側から到達される波長λ１と波長λ２の光故障検出信号が分波されて、ＡＷＧ部３２−１の出力ポート２，３でそれぞれ出力される。次いで、これら分波された波長成分は、通過接続用の光ファイバ３５１を介して通過され、ＡＷＧ部３２−１の入力ポート２，３にそれぞれ供給される。
また、鉄塔３に固有な波長λ３の光故障検出信号がＡＷＧ部３２−１の入力ポート４に供給される。これにより、波長λ１，λ２及びλ３の光故障検出信号が多重化されて、ＡＷＧ部３２−１の出力ポート１から出力され、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
以上のＡＷＧ部１２−１，２２−１及び３２−１の接続により、鉄塔１，２，３に固有な光故障検出信号は、順次多重化され、ＯＰＧＷ光ファイバを伝送路として監視局７０−１に伝送される。
鉄塔３からの多重化された光故障検出信号は、監視局７０−１のＡＷＧ７１−１の入力ポート１で受信される。ＡＷＧ７１−１は、この光故障検出信号を各波長成分に分波し、出力ポート１〜３から出力する。
図５の例では、出力ポート１，２，３には、波長λ１，λ２，λ３の波長成分が出力される。監視局７０−１は、出力された波長成分に対応する鉄塔を故障している鉄塔であるとして特定する。
以上、本実施の形態に係る多地点監視システムは、故障検出センサ１５−１と、光送出部１３−１及びＡＷＧ部１２−１を有している。故障検出センサ１５−１は、鉄塔１の故障を検出する。光送出部１３−１は、故障が検出された鉄塔に固有な光波長成分λ１を送出する。ＡＷＧ１２−１は、ＯＰＧＷ光ファイバを通して供給される光信号の波長成分に、該異常が検出された鉄塔に固有な光波長成分を含めて多重化する。
より詳細には、ＡＷＧ部１２−１は、ＯＰＧＷ光ファイバから供給される光信号を波長成分毎に分波し、光送出部１３−１により送出された光波長成分と、該分波された波長成分と多重化して該ＯＰＧＷ光ファイバに出力する。
つぎに、本発明の第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態では、鉄塔１，．．．，ｎで故障が発生したときに、各鉄塔に固有の波長の光故障検出信号が順次多重化されて監視局７０−１に伝送される。
本実施の形態では、全ての鉄塔に固有な波長が予め多重化されてＯＰＧＷ光ファイバに供給される。たとえば、鉄塔ｎで故障が発生したとき、鉄塔ｎでは、該鉄塔ｎに固有な波長成分が光学的に進路を遮断される。したがって、監視局に到達されない波長成分に対応する鉄塔は、故障が発生している鉄塔であると特定される。
図６は、本発明の第２の実施の形態における光故障検出信号の流れを例示する図である。ここでは、左端に位置される監視局（図示せず）から、鉄塔１，２，３に対応する波長λ１，λ２及びλ３からなる多波長の光故障検出信号が鉄塔１に供給され、鉄塔１，２，３の故障に応じて順次遮断される過程が例示される。
はじめに、鉄塔１で故障が発生したとき、鉄塔１に供給される多波長の光故障検出信号のうち、波長λ１の光故障検出信号が遮断され、残りの波長λ２，λ３の光故障検出信号が監視局７０−２側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔２で故障が同時に発生したとき、波長λ２，λ３の光故障検出信号のうち、波長λ２の光故障検出信号が遮断され、残りの波長λ３の光故障検出信号が監視局７０−２側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３で故障が同時に発生したとき、波長λ３の光故障検出信号が遮断される。したがって、鉄塔１，２，３に故障が同時に発生した場合には、監視局７０−２には光故障検出信号は到達されない。
図７は、本発明の第２の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図６に対応して、鉄塔１，２，３のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−２，２２−２，３２−２による光故障検出信号の分岐（通過）／挿入操作が例示される。
はじめに、鉄塔１では、多波長λ１，λ２及びλ３の光故障検出信号は、ＡＷＧ部１２−２の入力ポート１に供給される。この供給された光故障検出信号は、各波長成分に分波され、出力ポート２〜４から出力される。この分波された波長成分は、対応する通過接続用の光ファイバ１５２によりそれぞれ通過され、ＡＷＧ部１２−２の入力ポート２〜４に供給される。
本実施の形態では、波長λ１に対応する通過接続用の光ファイバには、光スイッチ１６２が接続されている。この光スイッチ１６２は、通常時はオンされており、故障検出時はＬＤ１０２（図２参照）から供給される光信号に応答してオフされる。
これにより、波長λ１の光故障検出信号は、鉄塔１の故障の検出に応じて光学的に遮断される。したがって、残りの波長λ２，λ３の光故障検出信号が多重化されてＡＷＧ部１２−２の出力ポート１から出力され、監視局７０−２側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
なお、ＬＤ１０２（図２参照）から供給される光信号は、ＡＷＧ部１２−１で分波される波長成分のうち、鉄塔１に固有な波長λ１の成分のみを遮断するためのトリガ信号としての役割を果たす。したがって、本実施の形態では、このトリガ信号の波長成分は、鉄塔１に固有の波長λ１に限定されない。
つぎに、鉄塔２では、波長λ２及びλ３の光故障検出信号は、ＡＷＧ部２２−２の入力ポート１に供給される。この供給された光故障信号は、各波長成分に分波され、出力ポート３〜４から出力される。この分波された波長成分は、対応する通過接続用の光ファイバ２５２によりそれぞれ通過され、ＡＷＧ部２２−２の入力ポート３〜４に供給される。
本実施の形態では、波長λ２に対応する通過接続用の光ファイバ２５２には、光スイッチ２６２が接続されている。この光スイッチ２６２は、鉄塔１の光スイッチ１６２と同様の機能を有する。これにより、波長λ２の光故障検出信号は、鉄塔２の故障の検出に応じて光学的に遮断される。したがって、残りの波長λ３の光故障検出信号がＡＷＧ部２２−２の出力ポート１から出力され、監視局７０−２側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３では、波長λ３の光故障検出信号は、ＡＷＧ部３２−２の入力ポート１に供給される。この供給された光故障検出信号は、各波長成分に分波され、出力ポート４から出力される。この分波された波長成分は、対応する通過接続用の光ファイバ３５２によりそれぞれ通過され、ＡＷＧ部３２−２の入力ポート４に供給される。
本実施の形態では、波長λ３に対応する通過接続用の光ファイバ３５２には、光スイッチ３６２が接続されている。この光スイッチ３６２は、鉄塔１の光スイッチ１６２と同様の機能を有する。これにより、波長λ３の光故障検出信号は、鉄塔３の故障の検出に応じて光学的に遮断される。したがって、光故障検出信号はＡＷＧ部３２−２の出力ポート１から出力されない。
鉄塔１，２，３に故障が同時に発生した場合、監視局７０−２には、光故障検出信号は到達されない。したがって、監視局７０−２の表示部（図３参照）には、鉄塔１，２，３に対応するランプが点灯されない。本実施の形態では、ランプが点灯されない鉄塔１，２，３に故障が発生しているものと特定される。
以上、本実施の形態による多地点監視システムは、故障検出センサ１５−２、ＡＷＧ部１２−２、光送出部１３−１、光スイッチ１６２を有している。故障検出センサ１５−２は、鉄塔１の故障を検出する。ＡＷＧ１２−２は、ＯＰＧＷ光ファイバから供給される鉄塔それぞれに固有な波長成分が多重化された光信号を各波長成分に分波する。
光スイッチ１６２は、故障検出センサ１５−２及び光送出部１３−１の出力に基づいて、ＡＷＧ部１２−２により分波された各波長成分のうち、該異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を遮断する。ＡＷＧ１２−２は、該分波された各波長成分のうち、光スイッチ１６２により遮断された波長成分以外の波長成分お多重化して、該ＯＰＧＷ光ファイバに出力する。
より詳細には、光スイッチ１６２は、ＡＷＧ部１２−２の出力ポートと該出力と波長に関して対応する入力ポートとを繋ぐ通過接続用の光ファイバ１５２の間に設けられる。光スイッチ１６２は、光送出部１３−１からの光信号に応答して、ＡＷＧ１２−２により分波された波長成分のうち、該異常が検出された鉄塔に固有な波長成分を光学的に遮断する。
また、第１及び第２の実施の形態に係る監視局７０−１，７０−２は、ＡＷＧ７１−１又は７１−２、及び表示部７５を有している。ＡＷＧ７１−１又は７１−２は、ＯＰＧＷ光ファイバから供給される光故障検出信号を各波長成分に分波する。表示部７５は、ＡＷＧ７１−１又は７１−２から供給される各波長成分の有無に基づいて、異常が発生している監視ポイントを表示する。なお、第１及び第２の実施の形態では、表示部７５を使用して視覚的に故障が発生している鉄塔を特定しているが、本発明は表示部７５に限定されず、鉄塔における故障の発生を報知するための手段であればよい。
つぎに、第３及び第４の実施の形態を説明する。第３及び第４の実施の形態は、第１及び第２の実施の形態のそれぞれに対して、動画像の伝送機能が追加される。
この動画像の伝送機能は、鉄塔の故障の発生に応答して、該鉄塔の状況が動画像として撮影及び記憶される。さらに、監視局からの要求に応じて、所定の動画像（メモリ画像、オンライン画像）が監視局に送出される。この動画像は、ＡＷＧを利用して、ＯＰＧＷ光ファイバを通して伝送される。
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムを示す概念図である。図８は、第１の実施の形態で示された図１に対応しており、ここでは、鉄塔１と監視局７０−３のみが示されている。
はじめに、ＯＰＧＷ光ファイバは、鉄塔１に接続されている。鉄塔１のスプライスボックス１４は、このＯＰＧＷ光ファイバのうち監視用に使用される芯線を光伝送装置１１−３に導入する。
本実施の形態では、この監視用に使用される芯線を伝送路として、光故障検出信号に加えて、制御信号及び動画像が多重化されて伝送される。この制御情報には、鉄塔１に故障が発生したとき等、鉄塔１内の状況に関する動画像の撮影及び送出等の指示が含まれる。
本実施の形態では、各鉄塔には固有な波長がそれぞれ割り当てられる。たとえば、鉄塔ｎ内で故障が発生されたときに送出される光故障検出信号の波長をλ０ｎ、該光故障検出信号に応答して送出される、動画像の送信要求等に関する制御信号の波長をλ１ｎ、該制御信号に応答して監視局７０−３に送出される動画像信号の波長をλ２ｎとされる。
鉄塔に固有の波長の制御信号を光伝送することにより、光伝送装置１１−３には、他の鉄塔に供給される制御信号等と区別して、自身の鉄塔に供給された制御信号のみを受信することができる。また、鉄塔に固有の波長の動画像信号を光伝送することにより、監視局では、他の鉄塔からの動画像信号等と区別して、所望の鉄塔に関する動画像信号のみを受信することができる。
光伝送装置１１−３は、以下の４つのステップにより動作する。第１のステップとして、故障検出センサ１５−３により発生される故障検出信号に応答して、光故障検出信号が監視局７０−３に送出される。第２のステップとして、右端に位置される監視局７０−３から左端に位置される監視局（図示せず）への、制御信号の発生に関する通信が行われる。
さらに、第３のステップとして、該左端に位置される監視局からの制御信号に基づいて、デジタルビデオカメラ１６及び雲台１７が制御され、鉄塔１の状態に関連する動画像が撮影及び記憶される。第４に、左端に位置される監視局からの制御信号に基づいて、該撮影・記憶された動画像が送出される。
ビデオカメラ１６は、鉄塔１の周囲の状況に関連する動画像を撮影する。本実施の形態では、ビデオカメラ１６は、メモリ画像及びオンライン画像を撮影する。メモリ画像は、故障の発生時に制御部１１３（図９参照）の指示に基づいて撮影される。オンライン画像は、監視局７０−３が該メモリ画像に基づいて分析を行った後に、故障の状態を更に詳細に分析するために撮影される。
監視局７０−３は、ＡＷＧ７１−３、故障検出装置７３−３、画像受信装置７６−３及び制御装置７７−３から構成される。ＡＷＧ７１−３は、ＯＰＧＷ光ファイバを通して受信される光信号を各波長成分に分波して、出力ポート１，．．．，ｎから出力する。
本実施の形態では、受信された光信号のうち、波長λ０１，．．．，λ０ｎに対応する光信号は、故障検出装置７３−３に入力され、光受信器（図３参照）による変換処理を経て、故障が発生した鉄塔が判定される。この判定結果は、上位システムに送出される。また、波長λ２１，．．．λ２ｎに対応する光信号は、画像受信装置７６−３に入力され、光受信器（図３参照）による処理等を経て故障が発生した鉄塔の状況が認識される。この認識結果は、上位システムにも送出される。さらに、波長λ１１，．．．，λ１ｎの光信号は、制御装置７７−３に入力される。
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムの光伝送装置１１−３の構成を示す図である。図９は、第１の実施の形態で示された図２に対応しており、図２と同じ機能の構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施の形態による光伝送装置１１−３は、鉄塔１に設けられ、光源部１０１−１、検出部１０６−１、電源部１０９−１、ＡＷＧ部１２−３、制御部１１３、記憶部１６４、電気−光変換部１１５、及び光−電気変換部１１６から構成される。
はじめに、本実施の形態では、スプライスボックス１４を介して、ＯＰＧＷ光ファイバのうち、監視用の伝送路として使用される芯線が光伝送装置１１−３に導入される。この監視用の伝送路として、鉄塔１，２，．．．，ｎのそれぞれに固有な波長λ１１，λ１２，．．．，λ１ｎの制御信号は、波長多重化された形式でＡＷＧ部１２−３入力される。
本実施の形態では、ＡＷＧ部１２−３は、３つの役割を果たす。第１に、多重化されて供給される制御信号は、所定の入力ポートに供給される。この制御信号は、各波長成分に分波されて所定の出力ポートから出力され、さらに、各波長成分のそれぞれは、波長に関して対応する入力ポートに供給される。特に、波長λ１１の制御信号は、制御部１１３による動画像の送信処理等のために使用される。
第２に、第１の実施の形態と同様に、鉄塔１に固有な波長λ０１の光故障検出信号が所定の入力ポートに供給される。第３に、波長λ１１の制御信号に応答して、送出すべき波長λ２１の動画像信号が所定の入力ポートに供給される。したがって、光故障検出信号、動画像情報及び制御信号は多重化され、ＡＷＧ部１２−３の所定の出力ポートから出力される。
制御部１１３は、たとえばマイクロプロセッサ等であり、図８の左端に位置される監視局（図示せず）から供給される多波長の制御信号に基づいて指示を行う。この制御信号は、鉄塔１に固有な波長λ１１を有する。具体的には、制御部１１３は、光−電気変換部１１６により電気信号に変換された制御信号に基づいて、主に３つの動作を指示する。
第１には、鉄塔１の故障の発生に応答した、ビデオカメラ１６及び雲台１７等に対する撮影の指示である。この撮影の指示は、制御部１１３による初期的な指示の他に、該左端に位置される監視局からの追加的な指示も含まれる。これらの指示には、たとえば、ビデオカメラ１６の明るさ調整、高さ及び回転、並びに雲台１７の高さ等の情報が含まれている。
第２に、上記撮影指示に応答して撮影及び記憶されているメモリ画像の送出の指示である。この送出指示には、電気−光変換部１１５に対する電気信号から光信号への変換の指示が含まれる。第３に、メモリ画像の送出に応答して、該左端に位置される監視局からのオンライン画像の送出の指示である。この送出指示もまた、電気−光変換部１１５に対する電気信号から光信号への変換の指示が含まれる。
記憶部１１４は、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等であり、制御部１１３の指示に応じて、ビデオカメラ１６により撮影された動画像情報を記憶する。電気−光変換部１１５は、制御部１１３の指示に応じて、記憶部１１４に記憶されている動画像情報を光信号に変換する。この光信号としての動画像信号は、鉄塔１に固有な波長λ２１を有している。光−電気変換部１１６は、制御部１１３の指示に応じて、ＡＷＧ部１２−３からの光信号としての制御信号を電気信号としての制御信号に変換する。
図１０は、本発明の第３の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び動画像信号の流れを例示する図である。ここでは、第１の実施の形態（図４参照）に対応して、鉄塔１，２，３により伝送される波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号及び波長λ２１，λ２２及びλ２３の動画像信号の全てが同時に伝送される様子を例示している。
はじめに、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号が多重化されて鉄塔１に入力される。鉄塔１では、鉄塔１に固有な波長λ１１の制御信号が使用される。また、波長λ０１の光故障検出信号及び波長λ２１の動画像信号が発生されて、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号と多重化され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
また、鉄塔２では、鉄塔２に固有な波長λ１２の制御信号が使用される。また、波長λ０２の光故障検出信号及び波長λ２２の動画像信号が発生されて、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、波長λ０１の光故障検出信号並びに波長λ２１の動画像信号と多重化され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
さらに、鉄塔３では、鉄塔３に固有な波長λ１３の制御信号が使用される。また、波長λ０３の光故障検出信号及び波長λ２３の動画像信号が発生されて、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、波長λ０１及び波長λ０２の光故障検出信号、並びに波長λ２１及び波長λ２２の動画像信号と多重化され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
図１１は、本発明の第３の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図１０に対応して、鉄塔１，２，３のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−３，２２−３，３２−３による、光故障検出信号、動画像信号及び制御信号の分岐（通過）・挿入操作が例示される。
はじめに、鉄塔１では、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号が多重化されて入力ポート１に供給される。また、波長λ０１の光故障検出信号がＡＷＧ部１２−３の入力ポート２に供給される。
ＡＷＧ部１２−３は、制御信号を各波長成分に分波して、各波長成分に対応する光信号を出力ポート５〜７から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ１５３を介して、入力ポート５〜７に供給される。また、波長λ１１の制御信号は、通過接続用の光ファイバ１５３から分波されて、光−電気変換部１１６に供給される。
さらに、電気−光変換部１１５から供給される波長λ２１の動画像信号は、ＡＷＧ部１２−３の入力ポート８に供給される。これにより、波長λ０１の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１の動画像信号は、多重されてＡＷＧ部１２−３の出力ポート１から出力され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
鉄塔２では、上記多重化された光信号が入力ポート１に供給される。また、波長λ０２の光故障検出信号がＡＷＧ部２２−３の入力ポート３に供給される。ＡＷＧ部２２−３は、この多重化された光信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２，５〜８から出力する。
これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ２５３を介して、入力ポート２，５〜８に供給される。また、波長λ１２の制御信号は、通過接続用の光ファイバ２５３から分波されて、鉄塔２の光−電気変換部（図示せず）に供給される。
さらに、鉄塔２の電気−光変換部（図示せず）から供給される波長λ２２の動画像信号は、ＡＷＧ部２２−３の入力ポート９に供給される。これにより、波長λ０１，λ０２の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１，λ２２の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部２２−３の出力ポート１から出力され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
鉄塔３では、上記多重化された光信号が入力ポート１に供給される。また、波長λ０３の光故障検出信号がＡＷＧ部３２−３の入力ポート４に供給される。ＡＷＧ部３２−３は、これらの光故障検出信号、制御信号及び動画像信号を各波長成分に分波して、出力ポート２，３，５〜９から出力する。
これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ３５３を介して、入力ポート２，３，５〜９に供給される。また、波長λ１３の制御信号は、通過接続用の光ファイバ３５３から分波されて、鉄塔３の光−電気変換部（図示せず）に供給される。
さらに、鉄塔３の電気−光変換部（図示せず）から供給される波長λ２８の動画像信号は、ＡＷＧ部３２−３の入力ポート１０に供給される。これにより、波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１，λ２２及びλ２３の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部３２−３の出力ポート１から出力されて、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
鉄塔３の出力ポート１からの多重化された光信号は、監視局７０−３のＡＷＧ７１−３の入力ポート１で受信される。この多重化された光信号は、各波長成分に分波されて出力ポートから出力される。たとえば、出力ポート１〜３では、波長λ０１〜λ０３の光故障検出信号が出力され、出力ポート４〜６では、波長λ１１〜λ１３の制御信号が出力され、出力ポート７〜９では、波長λ２１〜λ２３の動画像信号が出力される。
図１２は、本発明の第３の実施の形態による多地点監視システムの動画像の伝送機能に関連する動作を説明するフローチャートである。
はじめに、鉄塔１の光伝送装置１１−３では、３つの待機状態にある。これらの待機状態は、制御部１１３により管理される。ステップＳ１０１では、故障検出信号の入力待機の状態にあり、ステップＳ１０２で、故障検出信号の入力の有無が判定される。
また、ステップＳ１０３では、メモリ画像の送信待機の状態にあり、ステップＳ１０４で、メモリ画像の入力の有無が判定される。さらに、ステップＳ１０５では、オンライン画像の送信待機の状態にあり、ステップＳ１０６で、オンライン画像の入力の有無が判定される。
なお、ステップＳ１０１とＳ１０２、ステップＳ１０３とＳ１０４、及びステップＳ１０５とステップＳ１０６のそれぞれに続くシーケンスは、順不同で実行されることもあり、以下に好適なシーケンスの一例が示される。
はじめに、ステップＳ１０７で、故障検出センサ１５−３で故障が検出されたとき、故障検出信号が光伝送装置１１−３に送出される。光伝送装置１１−３では、ステップＳ１０２を介して、ステップＳ１０９で、波長λ１の光故障検出信号が発生され、ＡＷＧ部１２−３を介して、監視局７０−３の故障検出装置７３−３に送出される。ステップＳ１１０で、この光故障検出信号は、表示部（図３参照）で表示され、さらには、警報部（図３参照）により上位システムに通知される。
また、ステップＳ１１１で、図８において鉄塔１の左端に位置する監視局（図示せず）の制御装置は、故障検出装置７３−３での光故障検出信号の発報に応じて、故障した鉄塔１への保守操作を開始し、ステップＳ１１２で、メモリ画像の送信指示として波長λ１１の制御信号を送出する。
一方、ステップＳ１０９に続き、ステップＳ１１３で、光伝送装置１１−３の制御部１１３（図９参照）は、ＲＬ接点１０５又はバイアス回路１０３等の動作に応じて、すなわち、光故障検出信号の発生に応じて、カメラ動作の初期的な指示をビデオカメラ１６及び雲台１７に送出する。ステップＳ１１４では、ビデオカメラ１６は、故障した鉄塔１内の状況の撮影を開始する。撮影された動画像は、メモリ画像として記憶部１１４に順次記憶される。
ここで、光伝送装置１１−３の制御部１１３により、先のステップＳ１１２に次いで、ステップＳ１１５の処理が行われる。はじめに、光−電気変換部１１６は、制御部１１３の指示に応答して、ＡＷＧ部１２−３から送出される波長λ１１の制御信号を電気信号に変換する。
制御部１１３は、電気信号としての制御信号に基づいて、記憶部１１４に記憶されているメモリ画像を順次読み出す。電気−光変換部１１５は、制御部１１３の指示に応答して、記憶部１１４から読み出されるメモリ画像を波長λ２１の光信号（動画像信号）に変換して制御部１１３に送出する。
次いで、ステップＳ１０３及びＳ１０４を介して、ステップＳ１１６では、光伝送装置１１−３は、制御部１１３から送出される動画像信号を監視局７０−３の画像受信装置７６−３に送出する。ステップＳ１１７で、画像受信装置７６−３では、光伝送装置１１−３からの動画像信号が受信され、ステップＳ１１８で、このメモリ画像を介して、故障の状況が観察される。
ステップＳ１１９では、監視局７０−３において保全の必要が判定され、保全が必要と判定された場合には要員が出動される。また、保全の必要が判定できない場合、ステップＳ１２１で、左端に位置される監視局の制御装置により、オンライン画像の送信指示が波長λ１１の制御信号として光伝送装置１１−３に送出される。なお、この制御信号には、送信指示以外にビデオカメラ１６に対する追加的な撮影指示等が含まれる場合がある。
光伝送装置１１−３の光−電気変換部１１６は、制御部１１３の指示に応答して、ＡＷＧ部１２−３から送出される波長λ１１の制御信号を電気信号に変換する。制御部１１３は、電気信号に変換された制御信号に基づいて、ビデオカメラ１６に撮影指示を行う。
ステップＳ１２２では、制御部１１３からの撮影指示に応答してオンライン画像が撮影される。ステップＳ１２３では、このオンライン画像は、電気−光変換部１１５に送出される。電気−光変換部１１５は、制御部１１３の指示に応答して、ビデオカメラ１６からのオンライン画像を波長λ２１の光信号（動画像信号）に変換される。
つぎに、ステップＳ１０５及びＳ１０６を介して、ステップＳ１２４では、この光信号に変換されたオンライン画像は、光伝送装置１１−３から監視局７０−３に送出される。その後、ステップＳ１１７〜Ｓ１１９及びステップＳ１２１〜Ｓ１２４の処理は、ステップＳ１１９における判定で保全が不要であると判定されるまで繰り返される。
つぎに、第４の実施の形態による多地点監視システムを説明する。第４の実施の形態は、第２の実施の形態に対して上述した動画像の伝送機能が追加されて実現される。すなわち、第４の実施の形態は、鉄塔から故障情報を監視局に通知すると共に、鉄塔に設けられたデジタルカメラにより鉄塔設備内の故障状況が撮影され、監視局に動画像が伝送される動画像の伝送機能を有している。
図１３は、本発明の第４の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び動画像信号の流れを例示する図である。ここでは、第２の実施の形態（図６参照）に対応して、鉄塔１，２，３により伝送される波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号及び波長λ２１，λ２２及びλ２３の動画像信号が同時に伝送される様子を示している。
はじめに、波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号が多重化されて鉄塔１に入力される。鉄塔１で故障が発生したとき、入力される多波長の光信号のうち、波長λ０１の光故障検出信号が遮断され、波長λ１１の制御信号が使用される。残りの波長λ０２，λ０３の光故障検出信号並びに波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号は、波長λ２１の動画像信号と多重化されて、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔２で故障が同時に発生したとき、まず、波長λ０２，λ０３の光故障検出信号のうち、波長λ０２の波長成分が遮断され、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号のうち、波長λ１２の制御信号が使用される。残りの波長λ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１の動画像信号は、波長λ２２の動画像信号と多重化されて、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３で故障が同時に発生したとき、まず、波長λ０３の光故障検出信号が遮断され、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号のうち、波長λ１３の制御信号が使用される。残りの波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の動画像信号は、波長λ２３の動画像信号と多重化されて、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。結果的に、鉄塔１，２，３に故障が同時に発生した場合、監視局７０−３には、光故障検出信号が到達されない。
図１４は、本発明の第４の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図１２に対応して、鉄塔１，２，３のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−４，２２−４，３２−４による、光故障検出信号、動画像信号及び制御信号の分岐（通過）・挿入操作が説明される。
はじめに、鉄塔１では、波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号が多重化されてＡＷＧ部１２−４の入力ポート１に供給される。
ＡＷＧ部１２−４は、この多重化された光信号を各波長成分に分波して、出力ポート２〜７から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ１５４を介して、入力ポート２〜７に供給される。
また、波長λ１１の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバ１５４から分波されて、光−電気変換部１１６（図９参照）に供給される。さらに、電気−光変換部１１５から供給される波長λ２１の動画像信号は、ＡＷＧ部１２−４の入力ポート８に供給される。
本実施の形態では、波長λ０１に対応する通過接続用の光ファイバ１５４には、光スイッチ１６４が接続されている。この光スイッチ１６４は、第２の実施の形態で示された光スイッチ１６２等（図７参照）と同様の役割を果たす。したがって、波長λ０１の光故障検出信号は、鉄塔１の故障の検出に応じて光学的に遮断される。
さらに、ＬＤ１０２（図９参照）から供給される光信号は、ＡＷＧ部１２−４で分波される波長成分のうち、鉄塔１に固有な波長λ０１の成分のみを遮断するためのトリガ信号としての役割を果たす。したがって、第２の実施の形態と同様に、このトリガ信号の波長成分は、固有の波長λ０１に限定されない。
結果的に、波長λ０２及びλ０３の光故障検出信号と、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部１２−４の出力ポート１から出力され、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔２では、上記多重化された光信号がＡＷＧ部２２−４の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部２２−４は、この供給された光故障検出信号、制御信号及び動画像信号を各波長成分に分波して、出力ポート３〜８から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ２５４を介して、入力ポート３〜８に供給される。
また、波長λ１２の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバ２５４から分波されて、鉄塔２の光−電気変換部（図示せず）に供給される。さらに、鉄塔２の電気−光変換部（図示せず）から供給される波長λ２２の動画像信号は、ＡＷＧ部２２−４の入力ポート９に供給される。
本実施の形態では、波長λ０２に対応する通過接続用の光ファイバ２５４には、光スイッチ２６４が接続されている。この光スイッチ２６４は、鉄塔１の光スイッチ１６４と同様の役割を果たす。したがって、波長λ０２の光故障検出信号は、鉄塔２の故障の検出に応じて光学的に遮断される。
結果的に、波長λ０３の光故障検出信号と、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部２２−４の出力ポート１から出力され、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３では、上記多重化された光信号はＡＷＧ部３２−４の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部３２−４は、この供給された光故障検出信号、制御信号及び動画像信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート４〜９から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ３５４を介して、入力ポート４〜９に供給される。
また、波長λ１３の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバ３５４から分波されて、鉄塔３の光−電気変換部（図示せず）に供給される。さらに、鉄塔３の電気−光変換部（図示せず）から供給される波長λ２３の動画像信号は、ＡＷＧ部３２−４の入力ポート１０に供給される。
本実施の形態では、波長λ０３に対応する通過接続用の光ファイバ３５４には、光スイッチ３６４が接続されている。この光スイッチ３６４は、鉄塔１の光スイッチ１６４と同様の役割を果たす。したがって、波長λ０３の光故障検出信号は、鉄塔３の故障の検出に応じて光学的に遮断される。
結果的に、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１，λ２２及びλ２３の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部３２−４の出力ポート１から出力され、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
鉄塔３からの多重化された光信号は、監視局７０−４のＡＷＧ７１−４の入力ポート１で受信される。ＡＷＧ７１−４は、この多重化された光信号を各波長成分に分波して、出力ポート１〜９から出力する。この場合、出力ポート１〜３からは、波長λ０１〜λ０３の光故障検出信号が出力されない。また、出力ポート４〜６からは、波長λ１１〜λ１３の制御信号が出力され、出力ポート７〜９からは、波長λ２１〜λ２３の動画像信号が出力される。
なお、上述した第３及び第４の実施の形態に対して変更を行うことができる。たとえば、図８に示されるように、第３及び第４の実施の形態では、鉄塔１よりも左側に位置される左端の監視局（図示せず）から多波長の制御信号が送出されている。
他の形態として、監視局７０−３又は７０−４に設置される制御装置７７−３から制御信号が送出されてもよい。この場合、ＯＰＧＷ光ファイバの所定の２本の芯線が使用される。一方の芯線は、光故障検出信号及び動画像信号の伝送用に使用され、他方の芯線は、制御信号の伝送用に使用される。
これにより、左端に位置される監視局と右端に位置される監視局７０−３，７０−４の間の連絡を円滑に行うことができる。具体的には、図１２に示されるステップＳ１１０とステップＳ１１１の間の動作、及びステップ１１９とステップ１２１の間の動作を円滑に行うことができる。
以上、第３及び第４の実施の形態による多地点監視システムでは、ＡＷＧ部１２−３（１２−４）、制御部１１３、記憶部１６４、電気−光変換部１１５及び光−電気変換部１６６から構成される動画像の伝送機能が実現される。
制御部１１３は、鉄塔１における故障の発生に応答して、動画像の撮影をビデオカメラ１６に対して指示する。記憶部１１４は、ビデオカメラ１６により撮影されたメモリ画像を記憶する。特に、制御部１１３は、監視局からの制御信号（メモリ画像の送信要求）に応答して、記憶部１６４に記憶されているメモリ画像を読み出して、電気−光変換部１１５に光信号への変換を指示する。電気−光変換部１１５は、該読み出されたメモリ画像を鉄塔１に固有な波長の光信号に変換してＡＷＧ部１２−３（１２−４）に送出する。
また、制御部１１３は、該メモリ画像の送信後に受信される制御信号（オンライン画像の送信要求）に応答して、オンライン画像の撮影をビデオカメラ１６に指示する。電気−光変換部１１５は、ビデオカメラ１６により撮影されたオンライン画像を鉄塔１に固有な波長の光信号に変換してＡＷＧ部１２−３（１２−４）に送出する。
また、第３及び第４の実施の形態では、鉄塔の故障の検出に応答してメモリ画像が撮影及び記憶された後は、左端に位置される監視局（図示せず）からの制御信号に基づいて動作が実行される。他の形態として、制御部１１３は、鉄塔の故障の検出に応答して、メモリ画像の撮影、記憶及び送信、並びにオンライン画像の撮影及び送信を統括して行うこともできる。
この場合、ＡＷＧ１２−３，１２−４は、故障が検出された鉄塔で撮影され、光信号に変換された動画像（メモリ画像、オンライン画像）を、ＯＰＧＷ光ファイバから供給された光信号に多重化して該ＯＰＧＷ光ファイバに送出する。この動画像の伝送機能により、監視局７０−３，７０−４は、故障が発生している鉄塔の状況を遠隔地で詳細に分析した上で、保守・保全を行うことができる。
つぎに、本発明の第５の実施の形態に係る多地点監視システムを説明する。第５の実施の形態では、第１の実施の形態に対して、親鉄塔と該親鉄塔が担当するエリアに収容される子鉄塔の概念が導入される。
図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を示す図である。本実施の形態に係る多地点監視システムでは、監視局８０と、親鉄塔５０及び子鉄塔６０，６１のグループとから構成される。なお、親鉄塔５０，５１は、図１に示される鉄塔１，．．．，ｎに対応する機能を有している。
監視局８０は、制御信号発生部８１と超多波長（ＳＣ）光源８２を有する。ＳＣ光源８２は、複数の波長成分からなる光信号を発生する。この光信号の各波長には、各鉄塔での用途が割当てられている。たとえば、親鉄塔５０では、波長λ１１が制御信号に、波長λ２１が光故障検出信号を発生する際の搬送波信号として割当てられている。
本実施の形態では、制御信号は、親鉄塔５０，５１，．．．，に収容されている監視機器２０を個別に制御する信号である。この制御信号は、制御信号発生部８１でからＯＰＧＷ光ファイバを通して伝送される。
親鉄塔５０は、該親鉄塔５０における故障を検出することに加えて、該親鉄塔５０の担当エリアに収容される子鉄塔６０，６１における故障も検出する。なお、親鉄塔５０，５１，．．．は、同じ構成であるため、以下に親鉄塔５０の構成が説明される。
親鉄塔５０は、光伝送装置１１−５と故障検出センサ１５−５から構成される。本実施の形態による光伝送装置１１−５は、ＡＷＧ部１２−５、単一走行キャリアフォトダイオード（ＵＴＣ−ＰＤ）１８、及び電界吸収型変調器（Ｌ−ＥＡＭ）１９を有する。
本実施の形態では、ＡＷＧ部１２−５は、監視局８０からの制御信号のうち、親鉄塔５０に固有な波長λ１１の成分を分波して、ＵＴＣ−ＰＤ１８に供給する。また、ＡＷＧ部１２−５は、光故障検出信号を発生するための波長λ２１の成分を分波して、Ｌ−ＥＡＭ１９に供給する。さらに、ＡＷＧ部１２−５には、故障発生時にＬ−ＥＡＭ１９から供給される波長λ０１の光故障検出信号が供給される。
ＵＴＣ−ＰＤ１８は、光−電気変換により、ＡＷＧ部１２−５から供給される波長λ１１の制御信号を電磁波に直接変換し、無線により親鉄塔５０内の監視用機器２０を制御する。Ｌ−ＥＡＭ１９は、ＡＷＧ部１２−５から供給される波長λ２１の光信号を、親鉄塔５０，子鉄塔６０，６１から供給される波長λ０１の故障検出信号で振幅変調する。
この変調により発生される光故障検出信号のエンベロープの波長は、各鉄塔から発生される故障検出信号の波長に一致する。これにより、Ｒａｄｉｏ−ｏｎ−Ｆｉｂｅｒ（ＲＯＦ）が実現され、各故障検出センサ１５−５から電気信号として発生される故障検出信号は、光信号としてＯＰＧＷ光ファイバに直接伝送される。
また、親鉄塔５０，５１の故障検出センサ１５−５は、子鉄塔６０，６１に設置される故障検出センサ１５−５と同じ機能を有しており、各鉄塔に発生される故障を検出して、電磁波としての故障検出信号を発生する。
図１６は、本発明の第５の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の流れを例示する図である。ここでは、第１の実施の形態（図４参照）に対応して、親鉄塔５０，５１により伝送される波長λ０１，λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が同時に伝送される様子を例示している。
はじめに、ＯＰＧＷ光ファイバを伝送路として、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号は、多重化された形態で親鉄塔５０に入力される。
親鉄塔５０の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が発生したとき、親鉄塔５０に固有な波長λ２１の搬送波信号が使用され、波長λ０１の光故障検出信号が発生される。また、波長λ１１の制御信号が使用される。これにより、波長λ０１の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局（図示せず）側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、親鉄塔５１の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が同時に発生したとき、親鉄塔５１に固有な波長λ２２の搬送波信号が使用されて、波長λ０２の光故障検出信号が発生される。また、波長λ１２の制御信号が使用される。これにより、波長λ０１，λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及び波長λ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局に送出される。
図１７は、本発明の第５の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図１５に対応して、親鉄塔５０，５１のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−５，２２−５による、光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の分岐（通過）・挿入操作が説明される。
はじめに、親鉄塔５０では、波長λ１１及びλ１２の制御信号、及び波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重されてＡＷＧ部１２−５の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部１２−５は、この供給された制御信号及び搬送波信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２〜５から出力する。
これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ１５５を介して、入力ポート２〜５に供給される。また、波長λ１１の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、ＵＴＣ−ＰＤ１８に供給される。
さらに、波長λ２１の搬送波信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、Ｌ−ＥＡＭ１９に供給される。また、Ｌ−ＥＡＭ１９から、波長λ０１の光故障検出信号が発生され、ＡＷＧ部１２−５の入力ポート６に供給される。
これにより、ＡＷＧ部１２−５の出力ポート１では、波長λ０１の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局（図示せず）側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
この多重化された光信号は、親鉄塔５１のＡＷＧ部２２−５の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部２２−５は、これらの光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２〜６から出力する。
これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ２５５を介して、ＡＷＧ部２２−５の入力ポート２〜６に供給される。また、波長λ１２の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、親鉄塔５１のＵＴＣ−ＰＤ（図示せず）に供給される。
さらに、波長λ２２の搬送波信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、親鉄塔５１のＬ−ＥＡＭ（図示せず）に供給される。また、このＬ−ＥＡＭから、波長λ０２の光故障検出信号が発生され、ＡＷＧ部２２−５の入力ポート７に供給される。
これにより、ＡＷＧ部２２−５の出力ポート１では、波長λ０１及びλ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局に送出される。
この多重化された光信号は、該右端に位置される監視局のＡＷＧ７１−５の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ７１−５は、この多重化された光信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート１〜６から出力する。たとえば、出力ポート１，２には、波長λ１１，λ１２の制御信号が出力される。出力ポート３，４には、波長λ２１，λ２２の搬送波信号が出力される。出力ポート５，６には、波長λ０１，λ０２の光故障検出信号が出力される。
本実施の形態では、出力ポート５，６から出力される光故障検出信号は、その後振幅復調されて、そのエンベロープのみが注目される。このエンベロープの波長を調べることにより、親鉄塔５０又は親鉄塔５１の担当エリアに収容される鉄塔のいずれかに故障が生じたことが判定される。
なお、上述した第５の実施の形態では、たとえば、親鉄塔５０及び該親鉄塔５０の担当エリアに収容される子鉄塔６０，６１には、同一の波長λ０１が割当てられている。これにより、右端に位置される監視局は、親鉄塔ベース、すなわち親鉄塔の担当エリアベースで故障を判定する。
他の形態として、親鉄塔及び該親鉄塔の担当エリアに収容される子鉄塔に対して固有の波長をそれぞれ割当てることも可能である。この場合、たとえば、Ｌ−ＥＡＭ１９は、親鉄塔５０に固有な波長λ２１の搬送波信号を、故障が発生した鉄塔に固有な波長の電磁波で変調し、該変調信号をＡＷＧ１２−５に供給する。これにより、各鉄塔ベースで故障を判定することができる。
以上より、第５の実施の形態に係る多地点監視システムは、たとえば、故障検出センサ１５−５、Ｌ−ＥＡＭ１９、ＡＷＧ部１２−５を有している。Ｌ−ＥＡＭ１９は、複数の故障検出センサ１５−５から故障検出信号が供給される。Ｌ−ＥＡＭ１９は、親鉄塔５０に固有な波長（図９では波長λ２１）の成分の直流光を、故障を検出した故障検出センサ１５−５に応じた波長成分の電磁波で振幅変調することにより、故障を検出した複数の故障検出センサ１５−５それぞれに固有な波長成分を送出する。
ＡＷＧ部１２−５は、ＯＰＧＷ光ファイバを介して供給される光信号を各波長成分に分波し、該分波された波長成分にＬ−ＥＡＭ１９からの該故障が検出された鉄塔に固有な波長成分を含めて多重化し、ＯＰＧＷ光ファイバに送出する。
また、ＵＴＣ−ＰＤ１８は、該入力される光信号の波長成分のうち、親鉄塔５０に固有な波長（図９では波長λ１１）の直流光を、親鉄塔５０に収容される監視機器を制御するための電磁波に直接変換する。Ｌ−ＥＡＭ１９及びＵＴＣ−ＰＤ１８を利用することにより、光源が実質的に不要なシステムを実現することができる。
つぎに、本発明の第６の実施の形態による多地点監視システムを説明する。第６の実施の形態では、第２の実施の形態に対して、親鉄塔と子鉄塔の概念が導入される。
図１８は、本発明の第６の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の流れを例示する図である。ここでは、第２の実施の形態（図６参照）に対応して、親鉄塔５０，５１により遮断される波長λ０１，λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号及び波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が同時に伝送されるケースを例示している。
はじめに、ＯＰＧＷ光ファイバを伝送路として、波長λ０１及び波長λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号は、多重化された形態で親鉄塔５０に入力される。
親鉄塔５０の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が発生したとき、波長λ２１の搬送波信号が使用される。この搬送波信号は、故障が発生した鉄塔からの故障検出信号により変調されて、波長λ０１のエンベロープを有する光信号が発生される。この光信号の発生に応じて、親鉄塔５０に供給される波長λ０１の光故障検出信号が遮断される。また、親鉄塔５０に固有な波長λ１１の制御信号が使用される。
結果的に、波長λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号は、多重化されて右端に位置される監視局（図示せず）側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
親鉄塔５１の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が発生したとき、波長λ２２の搬送波信号が使用される。この搬送波信号は、故障が発生した鉄塔からの故障検出信号により変調されて、波長λ０２のエンベロープを有する光信号が発生される。この光信号の発生に応じて、親鉄塔５１に供給される波長λ０２の光故障検出信号が遮断される。また、親鉄塔５１に固有な波長λ１２の制御信号が使用される。
結果的に、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号は、多重化されて該右端に位置される監視局に送出される。
図１９は、本発明の第６の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図１７に対応して、親鉄塔５０，５１のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−６，２２−６による、光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の分岐（通過）・挿入操作が説明される。
はじめに、親鉄塔５０では、波長λ０１及びλ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されてＡＷＧ部１２−６の入力ポート１に供給される。
ＡＷＧ部１２−６は、該供給された光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２〜７から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ１５６を介して、入力ポート２〜７に供給される。
また、波長成分λ１１の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、ＵＴＣ−ＰＤ１８（図１５参照）に供給される。さらに、波長λ２１の搬送波信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、Ｌ−ＥＡＭ１９に供給される。
本実施の形態では、波長λ１に対応する通過接続用の光ファイバ１５６には、光スイッチ１６６が接続されている。この光スイッチ１６６は、通常はオンされており、Ｌ−ＥＡＭ１９からの変調信号に応答してオフされる。したがって、波長λ１の光故障検出信号は、親鉄塔５０の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかの故障の検出に応じて光学的に遮断される。
なお、Ｌ−ＥＡＭ１９２（図１５参照）から供給される光信号は、ＡＷＧ部１２−６により分波される波長成分のうち、親鉄塔５０に固有な波長λ０１の成分のみを遮断するためのトリガ信号としての役割を果たす。したがって、本実施の形態では、このトリガ信号の波長成分は、鉄塔に固有に割当てられる波長λ０１に限定されない。
結果的に、ＡＷＧ部１２−６の出力ポート１では、波長λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局（図示せず）側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、親鉄塔５１では、上記多重化された光信号がＡＷＧ部２２−６の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部２２−６は、該供給される光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２〜７から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ２５６を介して、入力ポート２〜７に供給される。
また、波長成分λ１２の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、親鉄塔５１のＵＴＣ−ＰＤ（図示せず）に供給される。さらに、波長λ２２の搬送波信号は、対応する通過接続用光ファイバから分波されて、親鉄塔５１のＬ−ＥＡＭ（図示せず）に供給される。
本実施の形態では、波長λ０２に対応する通過接続用の光ファイバ２５６には、光スイッチ２６６が接続されている。この光スイッチ２６６は、光スイッチ１６６の機能と同じである。したがって、波長λ０２の光故障検出信号は、親鉄塔５１の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかの故障の検出に応じて光学的に遮断される。
結果的に、ＡＷＧ部２２−６の出力ポート１では、波長λ１１及びλ１２の制御信号、及び波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局に送出される。
親鉄塔５１からの多重化された光信号は、監視局のＡＷＧ７１−６の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ７１−６は、該多重化された光信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート１〜６から出力する。たとえば、出力ポート１，２には、波長λ１１，λ１２の制御信号が出力される。出力ポート３，４には、波長λ２１，λ２２の搬送波信号が出力される。出力ポート５，６には、波長λ０１，λ０２の光故障検出信号が出力される。
図１８及び図１９の例では、出力ポート５，６には、光故障検出信号が到達されない。本実施の形態では、監視局に到達されない波長成分に対応する担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が生じているものと判定される。
なお、上述した第６の実施の形態では、第５の実施の形態と同様に、たとえば、親鉄塔５０及び該親鉄塔５０の担当エリアに収容される子鉄塔６０，６１には、同一の波長λ１が割当てられている。
他の形態として、親鉄塔及び該親鉄塔の担当エリアに収容される子鉄塔に対して固有の波長を割当てることも可能である。この場合、監視局８０から供給される多波長の光故障検出信号には、親鉄塔及び子鉄塔のそれぞれに固有な波長成分が含まれる。
また、たとえば、親鉄塔５０のＡＷＧ１２−６には、親鉄塔及び子鉄塔のそれぞれに固有な波長成分に対応する出力ポート、入力ポート、通過接続用の光ファイバ及び光スイッチが設けられ、更に、Ｌ−ＥＡＭ１９からの変調信号が供給される波長識別手段（図示せず）が新たに設けられる。
たとえば、親鉄塔５０及び子鉄塔６０，６１のいずれかに故障が発生した場合、上記波長識別手段は、Ｌ−ＥＡＭ１９から供給される変調信号のエンベローブの波長に基づいて、親鉄塔及び子鉄塔のそれぞれに固有な波長成分に対応する光スイッチに該変調信号を供給する。これにより、故障が検出された鉄塔に対応する光故障検出信号を遮断することができ、各鉄塔ベースで故障を判定することができる。
以上のように、第６の実施の形態による多地点監視システムは、Ｌ−ＥＡＭ１９、ＡＷＧ部１２−６及び光スイッチ１６６を有している。Ｌ−ＥＡＭ１９は、複数の故障検出センサ（図１５参照）から故障検出信号が供給される。Ｌ−ＥＡＭ１９は、親鉄塔５０に固有な波長（図９では波長λ２１）の成分の直流光を、故障を検出した故障検出センサに応じた波長成分の電磁波で振幅変調することにより、故障を検出した複数の故障検出センサそれぞれに固有な波長成分を送出する。
光スイッチ１６６は、故障検出センサ１５−５及びＬ−ＥＡＭ１９の出力に基づいて、ＡＷＧ１２−６により分波された各波長成分のうち、該故障が検出された鉄塔に固有な波長成分を遮断する。ＡＷＧ部１２−６は、該分波された波長成分のうち、光スイッチ１６６により遮断された波長成分以外の波長成分を多重化して、ＯＰＧＷ光ファイバに送出する。
また、ＵＴＣ−ＰＤ１８は、該入力される光信号の波長成分のうち、該少なくとも２つの鉄塔に固有な波長（図９では、波長λ１１）の直流光を、該少なくとも２つの鉄塔に収容される監視機器を制御するための電磁波に直接変換する。
また、上述した第５の実施の形態による多地点監視システムに対して、第３の実施の形態で説明された動画像の伝送機能を追加することも可能である。同様に、第６の実施の形態による多地点監視システムに対して、第４の実施の形態で説明された動画像の伝送機能を追加することも可能である。
これらの場合、たとえば、図１５に示される光伝送装置１１−５に対して、図９に示される制御部１１３、記憶部１６４、電気−光変換部１１５及び光−電気変換部１６６の構成等が設けられ、これらの構成により図１２に示されるシーケンスが実行される。
さらに、第５の実施の形態に示される光伝送装置１１−５と故障検出センサ１５−５（図１５参照）の構成を第１の実施の形態の光伝送装置１１−１と故障検出センサ１５−１の構成と置き換えることができる。同様に、第６の実施の形態に示される光伝送装置と故障検出センサの構成を第２の実施の形態の光伝送装置と故障検出センサの構成と置き換えることができる。すなわち、第１及び第２の実施の形態の構成は、光源（たとえば、図２及び図９に示される光源部１０１−１及び検出部１０６−１）を必要としない構成として実現することができる。
この場合、図１において、たとえば、左端に位置される監視局（図示せず）から、各鉄塔に固有な波長の搬送波信号（第１の直流光）を多重化してＯＰＧＷ光ファイバに送出する必要がある。これにより、第５及び第６の実施の形態で説明されたＬ−ＥＡＭ１９（図１５参照）による振幅変調を行うことができる。
なお、上述した第１〜第６の実施の形態で示されるアレイ導波路格子は、たとえば、図５に示されるように、多入力−多出力の概念に基づいている。この概念は、たとえば、１入力−多出力システムとして使用されるアレイ導波路格子の出力と、多入力−１出力システムとして使用されるアレイ導波路格子の入力とを、対応する波長成分について、通過接続用の光ファイバ（図５参照）等で接続することにより実現される構成等も含まれる。
なお、本発明による多地点監視システムは、１）送電線系統システム、２）配電線システム、３）道路管理システム、４）鉄道システム、５）パイプラインシステム等の産業分野に適用することができる。これらの産業分野は、既存の伝送システムでは利用できないものの、光ファイバだけは利用することができる分野である。これらのシステムには、既存の光ファイバ伝送システムが存在しており、該光ファイバの空き芯線を利用することができる。
また、本発明による多地点監視システムは、６）ビル内の管理システム、７）市街地等で契約されている家庭用セキュリティ監視システム等の分野にも適用することができる。これらの分野には、比較的狭い範囲に適用するため、光ファイバの新規敷設が可能な分野である。上記の適用分野において、設備の電気的又は機械的な異常を検出することができる。
なお、故障検出センサ１５−１、１５−３，１５−５が請求項５及び９記載の異常検出手段に対応し、光源部１０１−１及び検出部１０６−１、又はＬ−ＥＡＭ１９が請求項５記載の光送出手段に対応している。ＡＷＧ部１２−１，１２−２，１２−３、１２−４，１２−５及び１２−６が請求項５及び９記載のアレイ導波路格子に対応し、光スイッチ１６２，１６４，１６６が請求項９記載のスイッチ手段に対応している。ビデオカメラ１６が請求項７及び１１記載の撮影手段に対応し、電気−光変換手段１１５とアレイ導波路格子１２−３，１２−４とが請求項７及び１１記載の動画像出力手段に対応する。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【技術分野】
本発明は、多地点監視方法、監視ポイント装置及び監視局装置に関し、より詳細には、複数の監視ポイントに設置される設備等の異常を監視局に通知する多地点監視方法、監視ポイント装置及び監視局装置に関する。
【背景技術】
多地点に設置される設備類（送電鉄塔、配電柱、鉄道設備、道路設備、監視契約された民家・事務所、パイプライン設備、ビル内の諸設備）の故障又は不法侵入等が発生されたとき、その情報を監視所に送出して、発生場所を特定する技術が知られている。
無線を利用した技術では、多地点の設備に無線送信機がそれぞれ設置される。故障等を検出する検出器（センサ等）からの発生情報は、電波に変換されて監視局に送出される。監視局では、各設備からの電波情報が識別されて、発生場所が特定される。この無線を利用した技術では、電波資源の制限及び雑音対策等により、多くの地点に無線機を設置することは困難であり、遠方の地点から強い電波を放出することも困難である。
また、有線を利用した技術では、多地点の設備と監視局とが有線により接続される。センサからの情報は、電気信号又は光信号等に変換されて監視局に送信される。監視局では、各設備からの信号が識別されて、発生場所が特定される。この有線を利用した技術では、新規に伝送路を敷設することは、広範囲なシステムでは経済的に不利である。一方で、既存の伝送路については、山間部、僻地等にはシステムが存在しないケースが多く、これらを利用することは困難である。
たとえば、送電線系統システムでは、送電線を支持する多くの鉄塔が設けられている。これらの鉄塔は、落雷等により故障することがあるため、故障が発生した鉄塔を特定することが重要な業務となっている。
具体的には、故障発生時の送電系統の電圧、電流、位相等の変動状況から大雑把な故障発生地点が判別される。次いで、徒歩やヘリコプター等により巡視され、目視により故障検出センサの表示の確認又は双眼鏡での鉄塔設備の点検により、故障した鉄塔が特定される。しかし、故障が発生した鉄塔を自動的かつ確実に個々に評定することは困難であった。上記の巡視及び点検を回避して、自動的かつ確実に故障した鉄塔を特定することが望まれている。故障が発生した鉄塔から故障の通知を光により伝送する方法に関して、具体的な方法は未だ提案されていない。
たとえば、主信号に波長多重化される監視制御信号を利用して、光増幅中継器の監視制御を行う技術（たとえば、特許文献１（特開平５−２９２０８３号公報））等が提案されている。しかし、この技術は、一般的なネットワークにおける各種警報及び命令の伝送に関する技術であって、監視ポイントとなる鉄塔等から監視局に対して故障の通知を直接的に行うものではない。
特許文献１ 特開平５−２９２０８３号公報
【発明の開示】
本発明では、上述した従来技術の問題点を解決するものであって、監視ポイントから故障等の異常の通知を光伝送により実現する多地点監視方法及び監視ポイント装置及び監視局装置を提供することを総括的な目的としている。
この目的を達成するため、本発明に係る多地点監視方法は、複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法であって、異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分の光異常検出信号が、該光伝送路から供給された光信号に多重化されて該光伝送路に出力されるよう達成される。
このような多地点監視方法によれば、監視局で光伝送路から供給される光信号を各波長成分に分波して、各波長成分の有無から異常が発生している監視ポイントを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより一層明瞭となるであろう。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を示す図である。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る多地点監視システムの光伝送装置を示すブロック図である。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る監視局の構成を示す図である。
図４は、本発明の第１の実施の形態における光故障検出信号の流れを例示する図である。
図５は、本発明の第１の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図６は、本発明の第２の実施の形態における光故障検出信号の流れを例示する図である。
図７は、本発明の第２の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を説明する図である。
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムの光伝送装置を示すブロック図である。
図１０は、本発明の第３の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び動画像信号の流れを例示する図である。
図１１は、本発明の第３の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムの動画像の伝送機能に関連する処理を説明するフローチャートである。
図１３は、本発明の第４の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び動画像信号の流れを例示する図である。
図１４は、本発明の第４の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を示す図である。
図１６は、本発明の第５の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の流れを例示する図である。
図１７は、本発明の第５の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
図１８は、本発明の第６の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の流れを例示する図である。
図１９は、本発明の第６の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面と対応して詳細に説明する。
以下に説明する第１〜第６の実施の形態では、本発明に係る概念が送電線系統システムに適用される場合を説明する。ここでは、ＯＰＧＷに内蔵又は添架される光ファイバ（以下、ＯＰＧＷ光ファイバと呼ぶ）を伝送路として、監視ポイントの異常に関する通知が行われる。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を示す図である。本多地点監視システムは、監視ポイントである鉄塔１，．．．，ｎが、ＯＰＧＷ光ファイバにより監視局７０−１に接続されている。
なお、以下の第１〜第６の実施の形態を通して、監視局は、鉄塔１，．．．，ｎの両側にそれぞれ配置されているものとし、本実施の形態では、説明の便宜上、右端の監視局７０−１のみが図示されている。
鉄塔１，．．．，ｎでは、鉄塔への落雷や飛来物の接触による故障が検出される。各鉄塔１，．．．，ｎで検出される故障の通知は、各鉄塔に固有に割当てられている波長λ１，λ２，．．．λｎの成分が光故障検出信号として監視局７０−１に伝送されることによる。
たとえば、鉄塔１で故障が発生した場合、波長λ１の光故障検出信号は、ＯＰＧＷ光ファイバを介して鉄塔２に向けて伝送される。同時に、鉄塔２で故障が発生した場合、波長λ２の光故障検出信号は、鉄塔１から伝送される波長λ１の光故障検出信号と共にＯＰＧＷ光ファイバを介して鉄塔３に向けて伝送される。
このように、各鉄塔に固有に割当てられた波長成分は、順次多重化されて伝送される。したがって、全ての鉄塔で故障が同時に発生した場合には、対応する全ての波長λ１，λ２，．．．，λｎの成分が監視局７０−１に到達される。なお、本実施の形態では、鉄塔１，．．．，ｎに設けられる構成は同じであるため、以下、鉄塔１を例として説明する。
鉄塔１は、光伝送装置１１−１及び故障検出センサ１５−１を有している。また、光伝送装置１１−１は、ＡＷＧ部１２−１、光送信部１３−１を有している。ＡＷＧ部１２−１は、アレイ導波路格子（以下、ＡＷＧと呼ぶ）により実現される。ＡＷＧ部１２−１は、ＯＰＧＷ光ファイバを介して供給される光信号に対して、光波長成分の分岐・挿入操作（ａｄｄ ａｎｄ ｄｒｏｐ）を行う。
本実施の形態では、ＡＷＧ部１２−１は、供給される光信号を各波長成分に分波して出力し、この分波された波長成分に、光送出部１３−１から送出される光故障検出信号の波長成分を多重化する。この多重化された光故障検出信号は、ＯＰＧＷ光ファイバを介して、隣接する鉄塔２に伝送される。
光送出部１３−１は、故障検出センサ１５−１により発生される故障検出信号を検出する。本実施の形態では、光送出部１３−１は、電気信号である故障検出信号を光信号である光故障検出信号に変換する。この光故障検出信号は、鉄塔１に固有な波長λ１を有しており、ＡＷＧ部１２−１に供給される。
故障検出センサ１５−１は、たとえば、送電鉄塔の脚等に取り付けられ、落雷や飛来物の接触等による鉄塔の電気的な故障を検出する。本実施の形態では、故障検出センサ１５−１は、たとえば、鉄塔に流れる電流、絶縁破壊により生じる音等を検出して、電気信号である故障検出信号を発生する。この電気信号は、低速のオン・オフ信号等からなる。
また、監視局７０−１は、監視エリアに収容される鉄塔１，．．．，ｎの保全及び運営に関して統括する。本実施の形態では、監視局７０−１は、ＯＰＧＷ光ファイバを伝送される光故障検出信号を受信することにより、鉄塔１，．．．，ｎの故障状態を判定する。この監視局７０−１は、ＡＷＧ７１−１及び故障検出装置７３−１を有している。
ＡＷＧ７１−１は、受信された光信号を波長成分に分波して、出力ポート１，．．．，ｎから出力する。これら出力ポート１，．．．，ｎから出力される光信号は、鉄塔１，．．．，ｎにそれぞれ対応する波長λ１，λ２，．．．，λｎの成分を有している。
故障検出装置７３−１は、ＡＷＧ７１−１の出力ポート１，．．．，ｎから出力される光信号に含まれる各波長成分の有無を判定する。本実施の形態では、故障検出装置７３−１は、光信号に含まれる波長成分に対応する鉄塔で故障が発生しているものと判定する。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る多地点監視システムの光伝送装置１１−１を示すブロック図である。光伝送装置１１−１は、ＡＷＧ部１２−１、光源部１０１−１、検出部１０６−１及び電源部１０９−１を有している。なお、光源部１０１−１と検出部１０６−１により、図１に示される光送出部１３−１が構成される。
検出部１０６−１は、フォトカプラ１０７及びリレー（ＲＬ）回路１０８から構成される。故障検出センサ１５−１で発生された故障検出信号は、フォトカプラ１０７により受信され、ここで外部雑音が遮断される。この故障検出信号の受信に応じてリレー回路１０８が動作する。リレー回路１０８の接点は、保持状態とされている。
光源部１０１−１は、リレー回路１０８の接点１５５、直流電源１５４、バイアス回路１０３及びレーザダイオード（ＬＤ）１０２から構成されている。リレー回路１０８の接点１０５は、バイアス回路１０３の動作を制御する。
本実施の形態では、検出部１０６−１のリレー回路１０８の動作に応じて接点１０５が閉じ、バイアス回路１０３には、直流電源１０４の電圧が印加される。この電圧の印加に応じて、ＬＤ１０２が発光される。ＬＤ１０２が放出する光の波長として、波長λ１が予め割当てられている。
ＡＷＧ部１２−１は、上述したＡＷＧ及び通過接続用の光ファイバ（図５参照）から構成されている。本発明では、ＯＰＧＷ光ファイバがＡＷＧ部１２−１の所定の入力ポートに接続されている。また、ＡＷＧ部１２−１の所定の出力ポートにもＯＰＧＷ光ファイバが接続されている。
本発明では、ＯＰＧＷ光ファイバの芯線のうちの所定の芯線が監視用の光伝送路として使用される。具体的には、ＯＰＧＷ光ファイバの芯線のうち、スプライスボックス１４を介して所定の芯線のみが取り出され、ＡＷＧ部１２−１の所定の入力ポートに接続される。
ＡＷＧ部１２−１は、該入力ポートに供給される光信号の各波長成分（図２では、波長λ１，λ２及びλ３を例示）を分波して、各波長成分を出力ポートから出力する。該出力ポートから出力される各波長成分は、光ファイバ（図５参照）を介して、各波長に対応する入力ポートまで通過される。
ＡＷＧ部１２−１は、この入力ポートに通過される各波長成分を、新たな波長成分（図２では波長λ１を例示）と多重化して、所定の出力ポートから出力する。ＡＷＧ部１２−１の該出力ポートには、ＯＰＧＷ光ファイバの所定の芯線が接続されており、スプライスボックス１４を介してＯＰＧＷ光ファイバに戻される。
ＡＷＧ部１２−１には、光源部１０１−１で発生された光故障検出信号が供給される。図１では、鉄塔１は、監視局７０−１が統括する監視エリアの左端に位置されるため、鉄塔１に対応する波長λ１の光故障検出信号のみが多重化される様子が示されている。この光故障検出信号は、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
なお、ＡＷＧ部１２−１に対して、必要に応じて半導体光増幅器等が集積化されることにより、損失補償が行われる場合がある。また、監視局７０−１からの遠方励起によるラマン増幅が行われる場合もある。
電源部１０９−１は、バッテリ（ＢＡＴＴ）１１０を内蔵している。バッテリ１１０は、光伝送装置１１−１に含まれる光源部１０１−１及び検出部１０６−１等に電力を供給する。このバッテリ１１０は、太陽電池１１１及び誘導電源装置１１２に接続されており、これらの電源から電力のバックアップを受ける。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る監視局７０−１の構成を示す図である。監視局７０−１は、ＡＷＧ７１−１及び故障検出装置７３−１から構成される。
ＯＰＧＷ光ファイバを通して伝送される光故障検出信号は、ＡＷＧ７１−１の入力ポート１で受信される。ＡＷＧ７１−１は、受信された光故障検出信号を各波長成分に分波し、該分波された各波長成分を出力ポート１，．．．，ｎから出力する。出力ポート１，．．．，ｎは、鉄塔１，．．．，ｎに対応している。
故障検出装置７３−１は、光受信器（ＯＲ）７４１，７４２，．．．，７４ｎ、表示部７５及び警報部７６から構成される。光受信機７４１，７４２，．．．，７４ｎは、ＡＷＧ７１−１の出力ポート１，．．．，ｎに対応して設けられている。たとえば、光受信機７４ｎは、光故障検出信号の波長λｎの成分を電気信号に変換して、表示部７５及び警報部７６に送出する。
表示部７５は、光受信機７４１〜７４ｎから供給される故障検出信号に応答して、故障の発生を視覚的に認識可能なように点灯する。たとえば、波長λ２の成分に対応する電気信号の入力に応答して、鉄塔２のランプが点灯される。また、警報部７６は、光受信機７４１〜７４ｎから供給される故障検出信号に応答して、鉄塔ｎの故障発生信号として上位の監視システムに送出する。この上位の監視システムは、たとえば、図１に示される鉄塔１，．．．，ｎ及び監視局７０−１からなる監視エリアを複数統括するものである。
図４は、本発明の第１の実施の形態における光故障検出信号の流れを例示する図である。ここでは、鉄塔１，２，３により同時に伝送される光故障検出信号が例示している。
はじめに、鉄塔１に故障が生じたとき、波長λ１の光故障検出信号が発生されて、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。つぎに、鉄塔２に故障が同時に発生したとき、波長λ２の光故障検出信号が発生されて、波長λ１の光故障検出信号に多重化されて、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３に故障が同時に発生したとき、波長λ３の光故障検出信号が発生され、波長λ１，λ２の光故障検出信号に多重化されて、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。以上から、鉄塔１，２及び３からの光故障検出信号は、波長多重化された形態で監視局７０−１に到達される。
図５は、本発明の第１の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図４に合わせて、鉄塔１，２，３のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−１，２２−１，３２−１による、光故障検出信号の分岐（通過）／挿入操作が例示される。
はじめに、鉄塔１では、該鉄塔１に固有な波長λ１の光故障検出信号がＡＷＧ部１２−１の入力ポート２に供給され、ＡＷＧ部１２−１の出力ポート１から出力されて監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔２では、まず、鉄塔１側から到達される波長λ１の光故障検出信号が分波されて、ＡＷＧ部２２−１の出力ポート２で出力される。次いで、この分波された波長λ１の成分は、通過接続用の光ファイバ２５１を介して通過されて、ＡＷＧ部２２−１の入力ポート２に供給される。
また、鉄塔２に固有な波長λ２の光故障検出信号がＡＷＧ部２２−１の入力ポート３に供給される。これにより、波長λ１と波長λ２の光故障検出信号が多重化されて、ＡＷＧ部２２−１の出力ポート１から出力され、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３では、まず、鉄塔２側から到達される波長λ１と波長λ２の光故障検出信号が分波されて、ＡＷＧ部３２−１の出力ポート２，３でそれぞれ出力される。次いで、これら分波された波長成分は、通過接続用の光ファイバ３５１を介して通過され、ＡＷＧ部３２−１の入力ポート２，３にそれぞれ供給される。
また、鉄塔３に固有な波長λ３の光故障検出信号がＡＷＧ部３２−１の入力ポート４に供給される。これにより、波長λ１，λ２及びλ３の光故障検出信号が多重化されて、ＡＷＧ部３２−１の出力ポート１から出力され、監視局７０−１側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
以上のＡＷＧ部１２−１，２２−１及び３２−１の接続により、鉄塔１，２，３に固有な光故障検出信号は、順次多重化され、ＯＰＧＷ光ファイバを伝送路として監視局７０−１に伝送される。
鉄塔３からの多重化された光故障検出信号は、監視局７０−１のＡＷＧ７１−１の入力ポート１で受信される。ＡＷＧ７１−１は、この光故障検出信号を各波長成分に分波し、出力ポート１〜３から出力する。
図５の例では、出力ポート１，２，３には、波長λ１，λ２，λ３の波長成分が出力される。監視局７０−１は、出力された波長成分に対応する鉄塔を故障している鉄塔であるとして特定する。
以上、本実施の形態に係る多地点監視システムは、故障検出センサ１５−１と、光送出部１３−１及びＡＷＧ部１２−１を有している。故障検出センサ１５−１は、鉄塔１の故障を検出する。光送出部１３−１は、故障が検出された鉄塔に固有な光波長成分λ１を送出する。ＡＷＧ１２−１は、ＯＰＧＷ光ファイバを通して供給される光信号の波長成分に、該異常が検出された鉄塔に固有な光波長成分を含めて多重化する。
より詳細には、ＡＷＧ部１２−１は、ＯＰＧＷ光ファイバから供給される光信号を波長成分毎に分波し、光送出部１３−１により送出された光波長成分と、該分波された波長成分と多重化して該ＯＰＧＷ光ファイバに出力する。
つぎに、本発明の第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態では、鉄塔１，．．．，ｎで故障が発生したときに、各鉄塔に固有の波長の光故障検出信号が順次多重化されて監視局７０−１に伝送される。
本実施の形態では、全ての鉄塔に固有な波長が予め多重化されてＯＰＧＷ光ファイバに供給される。たとえば、鉄塔ｎで故障が発生したとき、鉄塔ｎでは、該鉄塔ｎに固有な波長成分が光学的に進路を遮断される。したがって、監視局に到達されない波長成分に対応する鉄塔は、故障が発生している鉄塔であると特定される。
図６は、本発明の第２の実施の形態における光故障検出信号の流れを例示する図である。ここでは、左端に位置される監視局（図示せず）から、鉄塔１，２，３に対応する波長λ１，λ２及びλ３からなる多波長の光故障検出信号が鉄塔１に供給され、鉄塔１，２，３の故障に応じて順次遮断される過程が例示される。
はじめに、鉄塔１で故障が発生したとき、鉄塔１に供給される多波長の光故障検出信号のうち、波長λ１の光故障検出信号が遮断され、残りの波長λ２，λ３の光故障検出信号が監視局７０−２側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔２で故障が同時に発生したとき、波長λ２，λ３の光故障検出信号のうち、波長λ２の光故障検出信号が遮断され、残りの波長λ３の光故障検出信号が監視局７０−２側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３で故障が同時に発生したとき、波長λ３の光故障検出信号が遮断される。したがって、鉄塔１，２，３に故障が同時に発生した場合には、監視局７０−２には光故障検出信号は到達されない。
図７は、本発明の第２の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図６に対応して、鉄塔１，２，３のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−２，２２−２，３２−２による光故障検出信号の分岐（通過）／挿入操作が例示される。
はじめに、鉄塔１では、多波長λ１，λ２及びλ３の光故障検出信号は、ＡＷＧ部１２−２の入力ポート１に供給される。この供給された光故障検出信号は、各波長成分に分波され、出力ポート２〜４から出力される。この分波された波長成分は、対応する通過接続用の光ファイバ１５２によりそれぞれ通過され、ＡＷＧ部１２−２の入力ポート２〜４に供給される。
本実施の形態では、波長λ１に対応する通過接続用の光ファイバには、光スイッチ１６２が接続されている。この光スイッチ１６２は、通常時はオンされており、故障検出時はＬＤ１０２（図２参照）から供給される光信号に応答してオフされる。
これにより、波長λ１の光故障検出信号は、鉄塔１の故障の検出に応じて光学的に遮断される。したがって、残りの波長λ２，λ３の光故障検出信号が多重化されてＡＷＧ部１２−２の出力ポート１から出力され、監視局７０−２側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
なお、ＬＤ１０２（図２参照）から供給される光信号は、ＡＷＧ部１２−１で分波される波長成分のうち、鉄塔１に固有な波長λ１の成分のみを遮断するためのトリガ信号としての役割を果たす。したがって、本実施の形態では、このトリガ信号の波長成分は、鉄塔１に固有の波長λ１に限定されない。
つぎに、鉄塔２では、波長λ２及びλ３の光故障検出信号は、ＡＷＧ部２２−２の入力ポート１に供給される。この供給された光故障信号は、各波長成分に分波され、出力ポート３〜４から出力される。この分波された波長成分は、対応する通過接続用の光ファイバ２５２によりそれぞれ通過され、ＡＷＧ部２２−２の入力ポート３〜４に供給される。
本実施の形態では、波長λ２に対応する通過接続用の光ファイバ２５２には、光スイッチ２６２が接続されている。この光スイッチ２６２は、鉄塔１の光スイッチ１６２と同様の機能を有する。これにより、波長λ２の光故障検出信号は、鉄塔２の故障の検出に応じて光学的に遮断される。したがって、残りの波長λ３の光故障検出信号がＡＷＧ部２２−２の出力ポート１から出力され、監視局７０−２側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３では、波長λ３の光故障検出信号は、ＡＷＧ部３２−２の入力ポート１に供給される。この供給された光故障検出信号は、各波長成分に分波され、出力ポート４から出力される。この分波された波長成分は、対応する通過接続用の光ファイバ３５２によりそれぞれ通過され、ＡＷＧ部３２−２の入力ポート４に供給される。
本実施の形態では、波長λ３に対応する通過接続用の光ファイバ３５２には、光スイッチ３６２が接続されている。この光スイッチ３６２は、鉄塔１の光スイッチ１６２と同様の機能を有する。これにより、波長λ３の光故障検出信号は、鉄塔３の故障の検出に応じて光学的に遮断される。したがって、光故障検出信号はＡＷＧ部３２−２の出力ポート１から出力されない。
鉄塔１，２，３に故障が同時に発生した場合、監視局７０−２には、光故障検出信号は到達されない。したがって、監視局７０−２の表示部（図３参照）には、鉄塔１，２，３に対応するランプが点灯されない。本実施の形態では、ランプが点灯されない鉄塔１，２，３に故障が発生しているものと特定される。
以上、本実施の形態による多地点監視システムは、故障検出センサ１５−２、ＡＷＧ部１２−２、光送出部１３−１、光スイッチ１６２を有している。故障検出センサ１５−２は、鉄塔１の故障を検出する。ＡＷＧ１２−２は、ＯＰＧＷ光ファイバから供給される鉄塔それぞれに固有な波長成分が多重化された光信号を各波長成分に分波する。
光スイッチ１６２は、故障検出センサ１５−２及び光送出部１３−１の出力に基づいて、ＡＷＧ部１２−２により分波された各波長成分のうち、該異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を遮断する。ＡＷＧ１２−２は、該分波された各波長成分のうち、光スイッチ１６２により遮断された波長成分以外の波長成分お多重化して、該ＯＰＧＷ光ファイバに出力する。
より詳細には、光スイッチ１６２は、ＡＷＧ部１２−２の出力ポートと該出力と波長に関して対応する入力ポートとを繋ぐ通過接続用の光ファイバ１５２の間に設けられる。光スイッチ１６２は、光送出部１３−１からの光信号に応答して、ＡＷＧ１２−２により分波された波長成分のうち、該異常が検出された鉄塔に固有な波長成分を光学的に遮断する。
また、第１及び第２の実施の形態に係る監視局７０−１，７０−２は、ＡＷＧ７１−１又は７１−２、及び表示部７５を有している。ＡＷＧ７１−１又は７１−２は、ＯＰＧＷ光ファイバから供給される光故障検出信号を各波長成分に分波する。表示部７５は、ＡＷＧ７１−１又は７１−２から供給される各波長成分の有無に基づいて、異常が発生している監視ポイントを表示する。なお、第１及び第２の実施の形態では、表示部７５を使用して視覚的に故障が発生している鉄塔を特定しているが、本発明は表示部７５に限定されず、鉄塔における故障の発生を報知するための手段であればよい。
つぎに、第３及び第４の実施の形態を説明する。第３及び第４の実施の形態は、第１及び第２の実施の形態のそれぞれに対して、動画像の伝送機能が追加される。
この動画像の伝送機能は、鉄塔の故障の発生に応答して、該鉄塔の状況が動画像として撮影及び記憶される。さらに、監視局からの要求に応じて、所定の動画像（メモリ画像、オンライン画像）が監視局に送出される。この動画像は、ＡＷＧを利用して、ＯＰＧＷ光ファイバを通して伝送される。
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムを示す概念図である。図８は、第１の実施の形態で示された図１に対応しており、ここでは、鉄塔１と監視局７０−３のみが示されている。
はじめに、ＯＰＧＷ光ファイバは、鉄塔１に接続されている。鉄塔１のスプライスボックス１４は、このＯＰＧＷ光ファイバのうち監視用に使用される芯線を光伝送装置１１−３に導入する。
本実施の形態では、この監視用に使用される芯線を伝送路として、光故障検出信号に加えて、制御信号及び動画像が多重化されて伝送される。この制御情報には、鉄塔１に故障が発生したとき等、鉄塔１内の状況に関する動画像の撮影及び送出等の指示が含まれる。
本実施の形態では、各鉄塔には固有な波長がそれぞれ割り当てられる。たとえば、鉄塔ｎ内で故障が発生されたときに送出される光故障検出信号の波長をλ０ｎ、該光故障検出信号に応答して送出される、動画像の送信要求等に関する制御信号の波長をλ１ｎ、該制御信号に応答して監視局７０−３に送出される動画像信号の波長をλ２ｎとされる。
鉄塔に固有の波長の制御信号を光伝送することにより、光伝送装置１１−３には、他の鉄塔に供給される制御信号等と区別して、自身の鉄塔に供給された制御信号のみを受信することができる。また、鉄塔に固有の波長の動画像信号を光伝送することにより、監視局では、他の鉄塔からの動画像信号等と区別して、所望の鉄塔に関する動画像信号のみを受信することができる。
光伝送装置１１−３は、以下の４つのステップにより動作する。第１のステップとして、故障検出センサ１５−３により発生される故障検出信号に応答して、光故障検出信号が監視局７０−３に送出される。第２のステップとして、右端に位置される監視局７０−３から左端に位置される監視局（図示せず）への、制御信号の発生に関する通信が行われる。
さらに、第３のステップとして、該左端に位置される監視局からの制御信号に基づいて、デジタルビデオカメラ１６及び雲台１７が制御され、鉄塔１の状態に関連する動画像が撮影及び記憶される。第４に、左端に位置される監視局からの制御信号に基づいて、該撮影・記憶された動画像が送出される。
ビデオカメラ１６は、鉄塔１の周囲の状況に関連する動画像を撮影する。本実施の形態では、ビデオカメラ１６は、メモリ画像及びオンライン画像を撮影する。メモリ画像は、故障の発生時に制御部１１３（図９参照）の指示に基づいて撮影される。オンライン画像は、監視局７０−３が該メモリ画像に基づいて分析を行った後に、故障の状態を更に詳細に分析するために撮影される。
監視局７０−３は、ＡＷＧ７１−３、故障検出装置７３−３、画像受信装置７６−３及び制御装置７７−３から構成される。ＡＷＧ７１−３は、ＯＰＧＷ光ファイバを通して受信される光信号を各波長成分に分波して、出力ポート１，．．．，ｎから出力する。
本実施の形態では、受信された光信号のうち、波長λ０１，．．．，λ０ｎに対応する光信号は、故障検出装置７３−３に入力され、光受信器（図３参照）による変換処理を経て、故障が発生した鉄塔が判定される。この判定結果は、上位システムに送出される。また、波長λ２１，．．．λ２ｎに対応する光信号は、画像受信装置７６−３に入力され、光受信器（図３参照）による処理等を経て故障が発生した鉄塔の状況が認識される。この認識結果は、上位システムにも送出される。さらに、波長λ１１，．．．，λ１ｎの光信号は、制御装置７７−３に入力される。
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る多地点監視システムの光伝送装置１１−３の構成を示す図である。図９は、第１の実施の形態で示された図２に対応しており、図２と同じ機能の構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施の形態による光伝送装置１１−３は、鉄塔１に設けられ、光源部１０１−１、検出部１０６−１、電源部１０９−１、ＡＷＧ部１２−３、制御部１１３、記憶部１６４、電気−光変換部１１５、及び光−電気変換部１１６から構成される。
はじめに、本実施の形態では、スプライスボックス１４を介して、ＯＰＧＷ光ファイバのうち、監視用の伝送路として使用される芯線が光伝送装置１１−３に導入される。この監視用の伝送路として、鉄塔１，２，．．．，ｎのそれぞれに固有な波長λ１１，λ１２，．．．，λ１ｎの制御信号は、波長多重化された形式でＡＷＧ部１２−３入力される。
本実施の形態では、ＡＷＧ部１２−３は、３つの役割を果たす。第１に、多重化されて供給される制御信号は、所定の入力ポートに供給される。この制御信号は、各波長成分に分波されて所定の出力ポートから出力され、さらに、各波長成分のそれぞれは、波長に関して対応する入力ポートに供給される。特に、波長λ１１の制御信号は、制御部１１３による動画像の送信処理等のために使用される。
第２に、第１の実施の形態と同様に、鉄塔１に固有な波長λ０１の光故障検出信号が所定の入力ポートに供給される。第３に、波長λ１１の制御信号に応答して、送出すべき波長λ２１の動画像信号が所定の入力ポートに供給される。したがって、光故障検出信号、動画像情報及び制御信号は多重化され、ＡＷＧ部１２−３の所定の出力ポートから出力される。
制御部１１３は、たとえばマイクロプロセッサ等であり、図８の左端に位置される監視局（図示せず）から供給される多波長の制御信号に基づいて指示を行う。この制御信号は、鉄塔１に固有な波長λ１１を有する。具体的には、制御部１１３は、光−電気変換部１１６により電気信号に変換された制御信号に基づいて、主に３つの動作を指示する。
第１には、鉄塔１の故障の発生に応答した、ビデオカメラ１６及び雲台１７等に対する撮影の指示である。この撮影の指示は、制御部１１３による初期的な指示の他に、該左端に位置される監視局からの追加的な指示も含まれる。これらの指示には、たとえば、ビデオカメラ１６の明るさ調整、高さ及び回転、並びに雲台１７の高さ等の情報が含まれている。
第２に、上記撮影指示に応答して撮影及び記憶されているメモリ画像の送出の指示である。この送出指示には、電気−光変換部１１５に対する電気信号から光信号への変換の指示が含まれる。第３に、メモリ画像の送出に応答して、該左端に位置される監視局からのオンライン画像の送出の指示である。この送出指示もまた、電気−光変換部１１５に対する電気信号から光信号への変換の指示が含まれる。
記憶部１１４は、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等であり、制御部１１３の指示に応じて、ビデオカメラ１６により撮影された動画像情報を記憶する。電気−光変換部１１５は、制御部１１３の指示に応じて、記憶部１１４に記憶されている動画像情報を光信号に変換する。この光信号としての動画像信号は、鉄塔１に固有な波長λ２１を有している。光−電気変換部１１６は、制御部１１３の指示に応じて、ＡＷＧ部１２−３からの光信号としての制御信号を電気信号としての制御信号に変換する。
図１０は、本発明の第３の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び動画像信号の流れを例示する図である。ここでは、第１の実施の形態（図４参照）に対応して、鉄塔１，２，３により伝送される波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号及び波長λ２１，λ２２及びλ２３の動画像信号の全てが同時に伝送される様子を例示している。
はじめに、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号が多重化されて鉄塔１に入力される。鉄塔１では、鉄塔１に固有な波長λ１１の制御信号が使用される。また、波長λ０１の光故障検出信号及び波長λ２１の動画像信号が発生されて、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号と多重化され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
また、鉄塔２では、鉄塔２に固有な波長λ１２の制御信号が使用される。また、波長λ０２の光故障検出信号及び波長λ２２の動画像信号が発生されて、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、波長λ０１の光故障検出信号並びに波長λ２１の動画像信号と多重化され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
さらに、鉄塔３では、鉄塔３に固有な波長λ１３の制御信号が使用される。また、波長λ０３の光故障検出信号及び波長λ２３の動画像信号が発生されて、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、波長λ０１及び波長λ０２の光故障検出信号、並びに波長λ２１及び波長λ２２の動画像信号と多重化され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
図１１は、本発明の第３の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図１０に対応して、鉄塔１，２，３のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−３，２２−３，３２−３による、光故障検出信号、動画像信号及び制御信号の分岐（通過）・挿入操作が例示される。
はじめに、鉄塔１では、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号が多重化されて入力ポート１に供給される。また、波長λ０１の光故障検出信号がＡＷＧ部１２−３の入力ポート２に供給される。
ＡＷＧ部１２−３は、制御信号を各波長成分に分波して、各波長成分に対応する光信号を出力ポート５〜７から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ１５３を介して、入力ポート５〜７に供給される。また、波長λ１１の制御信号は、通過接続用の光ファイバ１５３から分波されて、光−電気変換部１１６に供給される。
さらに、電気−光変換部１１５から供給される波長λ２１の動画像信号は、ＡＷＧ部１２−３の入力ポート８に供給される。これにより、波長λ０１の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１の動画像信号は、多重されてＡＷＧ部１２−３の出力ポート１から出力され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
鉄塔２では、上記多重化された光信号が入力ポート１に供給される。また、波長λ０２の光故障検出信号がＡＷＧ部２２−３の入力ポート３に供給される。ＡＷＧ部２２−３は、この多重化された光信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２，５〜８から出力する。
これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ２５３を介して、入力ポート２，５〜８に供給される。また、波長λ１２の制御信号は、通過接続用の光ファイバ２５３から分波されて、鉄塔２の光−電気変換部（図示せず）に供給される。
さらに、鉄塔２の電気−光変換部（図示せず）から供給される波長λ２２の動画像信号は、ＡＷＧ部２２−３の入力ポート９に供給される。これにより、波長λ０１，λ０２の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１，λ２２の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部２２−３の出力ポート１から出力され、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
鉄塔３では、上記多重化された光信号が入力ポート１に供給される。また、波長λ０３の光故障検出信号がＡＷＧ部３２−３の入力ポート４に供給される。ＡＷＧ部３２−３は、これらの光故障検出信号、制御信号及び動画像信号を各波長成分に分波して、出力ポート２，３，５〜９から出力する。
これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ３５３を介して、入力ポート２，３，５〜９に供給される。また、波長λ１３の制御信号は、通過接続用の光ファイバ３５３から分波されて、鉄塔３の光−電気変換部（図示せず）に供給される。
さらに、鉄塔３の電気−光変換部（図示せず）から供給される波長λ２８の動画像信号は、ＡＷＧ部３２−３の入力ポート１０に供給される。これにより、波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１，λ２２及びλ２３の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部３２−３の出力ポート１から出力されて、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
鉄塔３の出力ポート１からの多重化された光信号は、監視局７０−３のＡＷＧ７１−３の入力ポート１で受信される。この多重化された光信号は、各波長成分に分波されて出力ポートから出力される。たとえば、出力ポート１〜３では、波長λ０１〜λ０３の光故障検出信号が出力され、出力ポート４〜６では、波長λ１１〜λ１３の制御信号が出力され、出力ポート７〜９では、波長λ２１〜λ２３の動画像信号が出力される。
図１２は、本発明の第３の実施の形態による多地点監視システムの動画像の伝送機能に関連する動作を説明するフローチャートである。
はじめに、鉄塔１の光伝送装置１１−３では、３つの待機状態にある。これらの待機状態は、制御部１１３により管理される。ステップＳ１０１では、故障検出信号の入力待機の状態にあり、ステップＳ１０２で、故障検出信号の入力の有無が判定される。
また、ステップＳ１０３では、メモリ画像の送信待機の状態にあり、ステップＳ１０４で、メモリ画像の入力の有無が判定される。さらに、ステップＳ１０５では、オンライン画像の送信待機の状態にあり、ステップＳ１０６で、オンライン画像の入力の有無が判定される。
なお、ステップＳ１０１とＳ１０２、ステップＳ１０３とＳ１０４、及びステップＳ１０５とステップＳ１０６のそれぞれに続くシーケンスは、順不同で実行されることもあり、以下に好適なシーケンスの一例が示される。
はじめに、ステップＳ１０７で、故障検出センサ１５−３で故障が検出されたとき、故障検出信号が光伝送装置１１−３に送出される。光伝送装置１１−３では、ステップＳ１０２を介して、ステップＳ１０９で、波長λ１の光故障検出信号が発生され、ＡＷＧ部１２−３を介して、監視局７０−３の故障検出装置７３−３に送出される。ステップＳ１１０で、この光故障検出信号は、表示部（図３参照）で表示され、さらには、警報部（図３参照）により上位システムに通知される。
また、ステップＳ１１１で、図８において鉄塔１の左端に位置する監視局（図示せず）の制御装置は、故障検出装置７３−３での光故障検出信号の発報に応じて、故障した鉄塔１への保守操作を開始し、ステップＳ１１２で、メモリ画像の送信指示として波長λ１１の制御信号を送出する。
一方、ステップＳ１０９に続き、ステップＳ１１３で、光伝送装置１１−３の制御部１１３（図９参照）は、ＲＬ接点１０５又はバイアス回路１０３等の動作に応じて、すなわち、光故障検出信号の発生に応じて、カメラ動作の初期的な指示をビデオカメラ１６及び雲台１７に送出する。ステップＳ１１４では、ビデオカメラ１６は、故障した鉄塔１内の状況の撮影を開始する。撮影された動画像は、メモリ画像として記憶部１１４に順次記憶される。
ここで、光伝送装置１１−３の制御部１１３により、先のステップＳ１１２に次いで、ステップＳ１１５の処理が行われる。はじめに、光−電気変換部１１６は、制御部１１３の指示に応答して、ＡＷＧ部１２−３から送出される波長λ１１の制御信号を電気信号に変換する。
制御部１１３は、電気信号としての制御信号に基づいて、記憶部１１４に記憶されているメモリ画像を順次読み出す。電気−光変換部１１５は、制御部１１３の指示に応答して、記憶部１１４から読み出されるメモリ画像を波長λ２１の光信号（動画像信号）に変換して制御部１１３に送出する。
次いで、ステップＳ１０３及びＳ１０４を介して、ステップＳ１１６では、光伝送装置１１−３は、制御部１１３から送出される動画像信号を監視局７０−３の画像受信装置７６−３に送出する。ステップＳ１１７で、画像受信装置７６−３では、光伝送装置１１−３からの動画像信号が受信され、ステップＳ１１８で、このメモリ画像を介して、故障の状況が観察される。
ステップＳ１１９では、監視局７０−３において保全の必要が判定され、保全が必要と判定された場合には要員が出動される。また、保全の必要が判定できない場合、ステップＳ１２１で、左端に位置される監視局の制御装置により、オンライン画像の送信指示が波長λ１１の制御信号として光伝送装置１１−３に送出される。なお、この制御信号には、送信指示以外にビデオカメラ１６に対する追加的な撮影指示等が含まれる場合がある。
光伝送装置１１−３の光−電気変換部１１６は、制御部１１３の指示に応答して、ＡＷＧ部１２−３から送出される波長λ１１の制御信号を電気信号に変換する。制御部１１３は、電気信号に変換された制御信号に基づいて、ビデオカメラ１６に撮影指示を行う。
ステップＳ１２２では、制御部１１３からの撮影指示に応答してオンライン画像が撮影される。ステップＳ１２３では、このオンライン画像は、電気−光変換部１１５に送出される。電気−光変換部１１５は、制御部１１３の指示に応答して、ビデオカメラ１６からのオンライン画像を波長λ２１の光信号（動画像信号）に変換される。
つぎに、ステップＳ１０５及びＳ１０６を介して、ステップＳ１２４では、この光信号に変換されたオンライン画像は、光伝送装置１１−３から監視局７０−３に送出される。その後、ステップＳ１１７〜Ｓ１１９及びステップＳ１２１〜Ｓ１２４の処理は、ステップＳ１１９における判定で保全が不要であると判定されるまで繰り返される。
つぎに、第４の実施の形態による多地点監視システムを説明する。第４の実施の形態は、第２の実施の形態に対して上述した動画像の伝送機能が追加されて実現される。すなわち、第４の実施の形態は、鉄塔から故障情報を監視局に通知すると共に、鉄塔に設けられたデジタルカメラにより鉄塔設備内の故障状況が撮影され、監視局に動画像が伝送される動画像の伝送機能を有している。
図１３は、本発明の第４の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び動画像信号の流れを例示する図である。ここでは、第２の実施の形態（図６参照）に対応して、鉄塔１，２，３により伝送される波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号及び波長λ２１，λ２２及びλ２３の動画像信号が同時に伝送される様子を示している。
はじめに、波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号が多重化されて鉄塔１に入力される。鉄塔１で故障が発生したとき、入力される多波長の光信号のうち、波長λ０１の光故障検出信号が遮断され、波長λ１１の制御信号が使用される。残りの波長λ０２，λ０３の光故障検出信号並びに波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号は、波長λ２１の動画像信号と多重化されて、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔２で故障が同時に発生したとき、まず、波長λ０２，λ０３の光故障検出信号のうち、波長λ０２の波長成分が遮断され、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号のうち、波長λ１２の制御信号が使用される。残りの波長λ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１の動画像信号は、波長λ２２の動画像信号と多重化されて、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３で故障が同時に発生したとき、まず、波長λ０３の光故障検出信号が遮断され、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号のうち、波長λ１３の制御信号が使用される。残りの波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の動画像信号は、波長λ２３の動画像信号と多重化されて、監視局７０−３側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。結果的に、鉄塔１，２，３に故障が同時に発生した場合、監視局７０−３には、光故障検出信号が到達されない。
図１４は、本発明の第４の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図１２に対応して、鉄塔１，２，３のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−４，２２−４，３２−４による、光故障検出信号、動画像信号及び制御信号の分岐（通過）・挿入操作が説明される。
はじめに、鉄塔１では、波長λ０１，λ０２及びλ０３の光故障検出信号、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号が多重化されてＡＷＧ部１２−４の入力ポート１に供給される。
ＡＷＧ部１２−４は、この多重化された光信号を各波長成分に分波して、出力ポート２〜７から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ１５４を介して、入力ポート２〜７に供給される。
また、波長λ１１の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバ１５４から分波されて、光−電気変換部１１６（図９参照）に供給される。さらに、電気−光変換部１１５から供給される波長λ２１の動画像信号は、ＡＷＧ部１２−４の入力ポート８に供給される。
本実施の形態では、波長λ０１に対応する通過接続用の光ファイバ１５４には、光スイッチ１６４が接続されている。この光スイッチ１６４は、第２の実施の形態で示された光スイッチ１６２等（図７参照）と同様の役割を果たす。したがって、波長λ０１の光故障検出信号は、鉄塔１の故障の検出に応じて光学的に遮断される。
さらに、ＬＤ１０２（図９参照）から供給される光信号は、ＡＷＧ部１２−４で分波される波長成分のうち、鉄塔１に固有な波長λ０１の成分のみを遮断するためのトリガ信号としての役割を果たす。したがって、第２の実施の形態と同様に、このトリガ信号の波長成分は、固有の波長λ０１に限定されない。
結果的に、波長λ０２及びλ０３の光故障検出信号と、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部１２−４の出力ポート１から出力され、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔２では、上記多重化された光信号がＡＷＧ部２２−４の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部２２−４は、この供給された光故障検出信号、制御信号及び動画像信号を各波長成分に分波して、出力ポート３〜８から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ２５４を介して、入力ポート３〜８に供給される。
また、波長λ１２の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバ２５４から分波されて、鉄塔２の光−電気変換部（図示せず）に供給される。さらに、鉄塔２の電気−光変換部（図示せず）から供給される波長λ２２の動画像信号は、ＡＷＧ部２２−４の入力ポート９に供給される。
本実施の形態では、波長λ０２に対応する通過接続用の光ファイバ２５４には、光スイッチ２６４が接続されている。この光スイッチ２６４は、鉄塔１の光スイッチ１６４と同様の役割を果たす。したがって、波長λ０２の光故障検出信号は、鉄塔２の故障の検出に応じて光学的に遮断される。
結果的に、波長λ０３の光故障検出信号と、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部２２−４の出力ポート１から出力され、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、鉄塔３では、上記多重化された光信号はＡＷＧ部３２−４の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部３２−４は、この供給された光故障検出信号、制御信号及び動画像信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート４〜９から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ３５４を介して、入力ポート４〜９に供給される。
また、波長λ１３の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバ３５４から分波されて、鉄塔３の光−電気変換部（図示せず）に供給される。さらに、鉄塔３の電気−光変換部（図示せず）から供給される波長λ２３の動画像信号は、ＡＷＧ部３２−４の入力ポート１０に供給される。
本実施の形態では、波長λ０３に対応する通過接続用の光ファイバ３５４には、光スイッチ３６４が接続されている。この光スイッチ３６４は、鉄塔１の光スイッチ１６４と同様の役割を果たす。したがって、波長λ０３の光故障検出信号は、鉄塔３の故障の検出に応じて光学的に遮断される。
結果的に、波長λ１１，λ１２及びλ１３の制御信号、並びに波長λ２１，λ２２及びλ２３の動画像信号は、多重化されてＡＷＧ部３２−４の出力ポート１から出力され、監視局７０−４側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
鉄塔３からの多重化された光信号は、監視局７０−４のＡＷＧ７１−４の入力ポート１で受信される。ＡＷＧ７１−４は、この多重化された光信号を各波長成分に分波して、出力ポート１〜９から出力する。この場合、出力ポート１〜３からは、波長λ０１〜λ０３の光故障検出信号が出力されない。また、出力ポート４〜６からは、波長λ１１〜λ１３の制御信号が出力され、出力ポート７〜９からは、波長λ２１〜λ２３の動画像信号が出力される。
なお、上述した第３及び第４の実施の形態に対して変更を行うことができる。たとえば、図８に示されるように、第３及び第４の実施の形態では、鉄塔１よりも左側に位置される左端の監視局（図示せず）から多波長の制御信号が送出されている。
他の形態として、監視局７０−３又は７０−４に設置される制御装置７７−３から制御信号が送出されてもよい。この場合、ＯＰＧＷ光ファイバの所定の２本の芯線が使用される。一方の芯線は、光故障検出信号及び動画像信号の伝送用に使用され、他方の芯線は、制御信号の伝送用に使用される。
これにより、左端に位置される監視局と右端に位置される監視局７０−３，７０−４の間の連絡を円滑に行うことができる。具体的には、図１２に示されるステップＳ１１０とステップＳ１１１の間の動作、及びステップ１１９とステップ１２１の間の動作を円滑に行うことができる。
以上、第３及び第４の実施の形態による多地点監視システムでは、ＡＷＧ部１２−３（１２−４）、制御部１１３、記憶部１６４、電気−光変換部１１５及び光−電気変換部１６６から構成される動画像の伝送機能が実現される。
制御部１１３は、鉄塔１における故障の発生に応答して、動画像の撮影をビデオカメラ１６に対して指示する。記憶部１１４は、ビデオカメラ１６により撮影されたメモリ画像を記憶する。特に、制御部１１３は、監視局からの制御信号（メモリ画像の送信要求）に応答して、記憶部１６４に記憶されているメモリ画像を読み出して、電気−光変換部１１５に光信号への変換を指示する。電気−光変換部１１５は、該読み出されたメモリ画像を鉄塔１に固有な波長の光信号に変換してＡＷＧ部１２−３（１２−４）に送出する。
また、制御部１１３は、該メモリ画像の送信後に受信される制御信号（オンライン画像の送信要求）に応答して、オンライン画像の撮影をビデオカメラ１６に指示する。電気−光変換部１１５は、ビデオカメラ１６により撮影されたオンライン画像を鉄塔１に固有な波長の光信号に変換してＡＷＧ部１２−３（１２−４）に送出する。
また、第３及び第４の実施の形態では、鉄塔の故障の検出に応答してメモリ画像が撮影及び記憶された後は、左端に位置される監視局（図示せず）からの制御信号に基づいて動作が実行される。他の形態として、制御部１１３は、鉄塔の故障の検出に応答して、メモリ画像の撮影、記憶及び送信、並びにオンライン画像の撮影及び送信を統括して行うこともできる。
この場合、ＡＷＧ１２−３，１２−４は、故障が検出された鉄塔で撮影され、光信号に変換された動画像（メモリ画像、オンライン画像）を、ＯＰＧＷ光ファイバから供給された光信号に多重化して該ＯＰＧＷ光ファイバに送出する。この動画像の伝送機能により、監視局７０−３，７０−４は、故障が発生している鉄塔の状況を遠隔地で詳細に分析した上で、保守・保全を行うことができる。
つぎに、本発明の第５の実施の形態に係る多地点監視システムを説明する。第５の実施の形態では、第１の実施の形態に対して、親鉄塔と該親鉄塔が担当するエリアに収容される子鉄塔の概念が導入される。
図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る多地点監視システムの概念を示す図である。本実施の形態に係る多地点監視システムでは、監視局８０と、親鉄塔５０及び子鉄塔６０，６１のグループとから構成される。なお、親鉄塔５０，５１は、図１に示される鉄塔１，．．．，ｎに対応する機能を有している。
監視局８０は、制御信号発生部８１と超多波長（ＳＣ）光源８２を有する。ＳＣ光源８２は、複数の波長成分からなる光信号を発生する。この光信号の各波長には、各鉄塔での用途が割当てられている。たとえば、親鉄塔５０では、波長λ１１が制御信号に、波長λ２１が光故障検出信号を発生する際の搬送波信号として割当てられている。
本実施の形態では、制御信号は、親鉄塔５０，５１，．．．，に収容されている監視機器２０を個別に制御する信号である。この制御信号は、制御信号発生部８１でからＯＰＧＷ光ファイバを通して伝送される。
親鉄塔５０は、該親鉄塔５０における故障を検出することに加えて、該親鉄塔５０の担当エリアに収容される子鉄塔６０，６１における故障も検出する。なお、親鉄塔５０，５１，．．．は、同じ構成であるため、以下に親鉄塔５０の構成が説明される。
親鉄塔５０は、光伝送装置１１−５と故障検出センサ１５−５から構成される。本実施の形態による光伝送装置１１−５は、ＡＷＧ部１２−５、単一走行キャリアフォトダイオード（ＵＴＣ−ＰＤ）１８、及び電界吸収型変調器（Ｌ−ＥＡＭ）１９を有する。
本実施の形態では、ＡＷＧ部１２−５は、監視局８０からの制御信号のうち、親鉄塔５０に固有な波長λ１１の成分を分波して、ＵＴＣ−ＰＤ１８に供給する。また、ＡＷＧ部１２−５は、光故障検出信号を発生するための波長λ２１の成分を分波して、Ｌ−ＥＡＭ１９に供給する。さらに、ＡＷＧ部１２−５には、故障発生時にＬ−ＥＡＭ１９から供給される波長λ０１の光故障検出信号が供給される。
ＵＴＣ−ＰＤ１８は、光−電気変換により、ＡＷＧ部１２−５から供給される波長λ１１の制御信号を電磁波に直接変換し、無線により親鉄塔５０内の監視用機器２０を制御する。Ｌ−ＥＡＭ１９は、ＡＷＧ部１２−５から供給される波長λ２１の光信号を、親鉄塔５０，子鉄塔６０，６１から供給される波長λ０１の故障検出信号で振幅変調する。
この変調により発生される光故障検出信号のエンベロープの波長は、各鉄塔から発生される故障検出信号の波長に一致する。これにより、Ｒａｄｉｏ−ｏｎ−Ｆｉｂｅｒ（ＲＯＦ）が実現され、各故障検出センサ１５−５から電気信号として発生される故障検出信号は、光信号としてＯＰＧＷ光ファイバに直接伝送される。
また、親鉄塔５０，５１の故障検出センサ１５−５は、子鉄塔６０，６１に設置される故障検出センサ１５−５と同じ機能を有しており、各鉄塔に発生される故障を検出して、電磁波としての故障検出信号を発生する。
図１６は、本発明の第５の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の流れを例示する図である。ここでは、第１の実施の形態（図４参照）に対応して、親鉄塔５０，５１により伝送される波長λ０１，λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が同時に伝送される様子を例示している。
はじめに、ＯＰＧＷ光ファイバを伝送路として、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号は、多重化された形態で親鉄塔５０に入力される。
親鉄塔５０の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が発生したとき、親鉄塔５０に固有な波長λ２１の搬送波信号が使用され、波長λ０１の光故障検出信号が発生される。また、波長λ１１の制御信号が使用される。これにより、波長λ０１の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局（図示せず）側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、親鉄塔５１の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が同時に発生したとき、親鉄塔５１に固有な波長λ２２の搬送波信号が使用されて、波長λ０２の光故障検出信号が発生される。また、波長λ１２の制御信号が使用される。これにより、波長λ０１，λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及び波長λ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局に送出される。
図１７は、本発明の第５の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図１５に対応して、親鉄塔５０，５１のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−５，２２−５による、光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の分岐（通過）・挿入操作が説明される。
はじめに、親鉄塔５０では、波長λ１１及びλ１２の制御信号、及び波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重されてＡＷＧ部１２−５の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部１２−５は、この供給された制御信号及び搬送波信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２〜５から出力する。
これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ１５５を介して、入力ポート２〜５に供給される。また、波長λ１１の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、ＵＴＣ−ＰＤ１８に供給される。
さらに、波長λ２１の搬送波信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、Ｌ−ＥＡＭ１９に供給される。また、Ｌ−ＥＡＭ１９から、波長λ０１の光故障検出信号が発生され、ＡＷＧ部１２−５の入力ポート６に供給される。
これにより、ＡＷＧ部１２−５の出力ポート１では、波長λ０１の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局（図示せず）側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
この多重化された光信号は、親鉄塔５１のＡＷＧ部２２−５の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部２２−５は、これらの光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２〜６から出力する。
これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ２５５を介して、ＡＷＧ部２２−５の入力ポート２〜６に供給される。また、波長λ１２の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、親鉄塔５１のＵＴＣ−ＰＤ（図示せず）に供給される。
さらに、波長λ２２の搬送波信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、親鉄塔５１のＬ−ＥＡＭ（図示せず）に供給される。また、このＬ−ＥＡＭから、波長λ０２の光故障検出信号が発生され、ＡＷＧ部２２−５の入力ポート７に供給される。
これにより、ＡＷＧ部２２−５の出力ポート１では、波長λ０１及びλ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局に送出される。
この多重化された光信号は、該右端に位置される監視局のＡＷＧ７１−５の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ７１−５は、この多重化された光信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート１〜６から出力する。たとえば、出力ポート１，２には、波長λ１１，λ１２の制御信号が出力される。出力ポート３，４には、波長λ２１，λ２２の搬送波信号が出力される。出力ポート５，６には、波長λ０１，λ０２の光故障検出信号が出力される。
本実施の形態では、出力ポート５，６から出力される光故障検出信号は、その後振幅復調されて、そのエンベロープのみが注目される。このエンベロープの波長を調べることにより、親鉄塔５０又は親鉄塔５１の担当エリアに収容される鉄塔のいずれかに故障が生じたことが判定される。
なお、上述した第５の実施の形態では、たとえば、親鉄塔５０及び該親鉄塔５０の担当エリアに収容される子鉄塔６０，６１には、同一の波長λ０１が割当てられている。これにより、右端に位置される監視局は、親鉄塔ベース、すなわち親鉄塔の担当エリアベースで故障を判定する。
他の形態として、親鉄塔及び該親鉄塔の担当エリアに収容される子鉄塔に対して固有の波長をそれぞれ割当てることも可能である。この場合、たとえば、Ｌ−ＥＡＭ１９は、親鉄塔５０に固有な波長λ２１の搬送波信号を、故障が発生した鉄塔に固有な波長の電磁波で変調し、該変調信号をＡＷＧ１２−５に供給する。これにより、各鉄塔ベースで故障を判定することができる。
以上より、第５の実施の形態に係る多地点監視システムは、たとえば、故障検出センサ１５−５、Ｌ−ＥＡＭ１９、ＡＷＧ部１２−５を有している。Ｌ−ＥＡＭ１９は、複数の故障検出センサ１５−５から故障検出信号が供給される。Ｌ−ＥＡＭ１９は、親鉄塔５０に固有な波長（図９では波長λ２１）の成分の直流光を、故障を検出した故障検出センサ１５−５に応じた波長成分の電磁波で振幅変調することにより、故障を検出した複数の故障検出センサ１５−５それぞれに固有な波長成分を送出する。
ＡＷＧ部１２−５は、ＯＰＧＷ光ファイバを介して供給される光信号を各波長成分に分波し、該分波された波長成分にＬ−ＥＡＭ１９からの該故障が検出された鉄塔に固有な波長成分を含めて多重化し、ＯＰＧＷ光ファイバに送出する。
また、ＵＴＣ−ＰＤ１８は、該入力される光信号の波長成分のうち、親鉄塔５０に固有な波長（図９では波長λ１１）の直流光を、親鉄塔５０に収容される監視機器を制御するための電磁波に直接変換する。Ｌ−ＥＡＭ１９及びＵＴＣ−ＰＤ１８を利用することにより、光源が実質的に不要なシステムを実現することができる。
つぎに、本発明の第６の実施の形態による多地点監視システムを説明する。第６の実施の形態では、第２の実施の形態に対して、親鉄塔と子鉄塔の概念が導入される。
図１８は、本発明の第６の実施の形態における光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の流れを例示する図である。ここでは、第２の実施の形態（図６参照）に対応して、親鉄塔５０，５１により遮断される波長λ０１，λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号及び波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が同時に伝送されるケースを例示している。
はじめに、ＯＰＧＷ光ファイバを伝送路として、波長λ０１及び波長λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号は、多重化された形態で親鉄塔５０に入力される。
親鉄塔５０の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が発生したとき、波長λ２１の搬送波信号が使用される。この搬送波信号は、故障が発生した鉄塔からの故障検出信号により変調されて、波長λ０１のエンベロープを有する光信号が発生される。この光信号の発生に応じて、親鉄塔５０に供給される波長λ０１の光故障検出信号が遮断される。また、親鉄塔５０に固有な波長λ１１の制御信号が使用される。
結果的に、波長λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号は、多重化されて右端に位置される監視局（図示せず）側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
親鉄塔５１の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が発生したとき、波長λ２２の搬送波信号が使用される。この搬送波信号は、故障が発生した鉄塔からの故障検出信号により変調されて、波長λ０２のエンベロープを有する光信号が発生される。この光信号の発生に応じて、親鉄塔５１に供給される波長λ０２の光故障検出信号が遮断される。また、親鉄塔５１に固有な波長λ１２の制御信号が使用される。
結果的に、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号は、多重化されて該右端に位置される監視局に送出される。
図１９は、本発明の第６の実施の形態におけるアレイ導波路格子の接続関係を例示する図である。ここでは、図１７に対応して、親鉄塔５０，５１のそれぞれに対応するＡＷＧ部１２−６，２２−６による、光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号の分岐（通過）・挿入操作が説明される。
はじめに、親鉄塔５０では、波長λ０１及びλ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されてＡＷＧ部１２−６の入力ポート１に供給される。
ＡＷＧ部１２−６は、該供給された光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２〜７から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ１５６を介して、入力ポート２〜７に供給される。
また、波長成分λ１１の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、ＵＴＣ−ＰＤ１８（図１５参照）に供給される。さらに、波長λ２１の搬送波信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、Ｌ−ＥＡＭ１９に供給される。
本実施の形態では、波長λ１に対応する通過接続用の光ファイバ１５６には、光スイッチ１６６が接続されている。この光スイッチ１６６は、通常はオンされており、Ｌ−ＥＡＭ１９からの変調信号に応答してオフされる。したがって、波長λ１の光故障検出信号は、親鉄塔５０の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかの故障の検出に応じて光学的に遮断される。
なお、Ｌ−ＥＡＭ１９２（図１５参照）から供給される光信号は、ＡＷＧ部１２−６により分波される波長成分のうち、親鉄塔５０に固有な波長λ０１の成分のみを遮断するためのトリガ信号としての役割を果たす。したがって、本実施の形態では、このトリガ信号の波長成分は、鉄塔に固有に割当てられる波長λ０１に限定されない。
結果的に、ＡＷＧ部１２−６の出力ポート１では、波長λ０２の光故障検出信号、波長λ１１及びλ１２の制御信号、並びに波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局（図示せず）側のＯＰＧＷ光ファイバに送出される。
つぎに、親鉄塔５１では、上記多重化された光信号がＡＷＧ部２２−６の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ部２２−６は、該供給される光故障検出信号、制御信号及び搬送波信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート２〜７から出力する。これらの波長成分は、通過接続用の光ファイバ２５６を介して、入力ポート２〜７に供給される。
また、波長成分λ１２の制御信号は、対応する通過接続用の光ファイバから分波されて、親鉄塔５１のＵＴＣ−ＰＤ（図示せず）に供給される。さらに、波長λ２２の搬送波信号は、対応する通過接続用光ファイバから分波されて、親鉄塔５１のＬ−ＥＡＭ（図示せず）に供給される。
本実施の形態では、波長λ０２に対応する通過接続用の光ファイバ２５６には、光スイッチ２６６が接続されている。この光スイッチ２６６は、光スイッチ１６６の機能と同じである。したがって、波長λ０２の光故障検出信号は、親鉄塔５１の担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかの故障の検出に応じて光学的に遮断される。
結果的に、ＡＷＧ部２２−６の出力ポート１では、波長λ１１及びλ１２の制御信号、及び波長λ２１及びλ２２の搬送波信号が多重化されて、右端に位置される監視局に送出される。
親鉄塔５１からの多重化された光信号は、監視局のＡＷＧ７１−６の入力ポート１に供給される。ＡＷＧ７１−６は、該多重化された光信号を各波長成分に分波して、各波長成分を出力ポート１〜６から出力する。たとえば、出力ポート１，２には、波長λ１１，λ１２の制御信号が出力される。出力ポート３，４には、波長λ２１，λ２２の搬送波信号が出力される。出力ポート５，６には、波長λ０１，λ０２の光故障検出信号が出力される。
図１８及び図１９の例では、出力ポート５，６には、光故障検出信号が到達されない。本実施の形態では、監視局に到達されない波長成分に対応する担当エリアに含まれる鉄塔のいずれかに故障が生じているものと判定される。
なお、上述した第６の実施の形態では、第５の実施の形態と同様に、たとえば、親鉄塔５０及び該親鉄塔５０の担当エリアに収容される子鉄塔６０，６１には、同一の波長λ１が割当てられている。
他の形態として、親鉄塔及び該親鉄塔の担当エリアに収容される子鉄塔に対して固有の波長を割当てることも可能である。この場合、監視局８０から供給される多波長の光故障検出信号には、親鉄塔及び子鉄塔のそれぞれに固有な波長成分が含まれる。
また、たとえば、親鉄塔５０のＡＷＧ１２−６には、親鉄塔及び子鉄塔のそれぞれに固有な波長成分に対応する出力ポート、入力ポート、通過接続用の光ファイバ及び光スイッチが設けられ、更に、Ｌ−ＥＡＭ１９からの変調信号が供給される波長識別手段（図示せず）が新たに設けられる。
たとえば、親鉄塔５０及び子鉄塔６０，６１のいずれかに故障が発生した場合、上記波長識別手段は、Ｌ−ＥＡＭ１９から供給される変調信号のエンベローブの波長に基づいて、親鉄塔及び子鉄塔のそれぞれに固有な波長成分に対応する光スイッチに該変調信号を供給する。これにより、故障が検出された鉄塔に対応する光故障検出信号を遮断することができ、各鉄塔ベースで故障を判定することができる。
以上のように、第６の実施の形態による多地点監視システムは、Ｌ−ＥＡＭ１９、ＡＷＧ部１２−６及び光スイッチ１６６を有している。Ｌ−ＥＡＭ１９は、複数の故障検出センサ（図１５参照）から故障検出信号が供給される。Ｌ−ＥＡＭ１９は、親鉄塔５０に固有な波長（図９では波長λ２１）の成分の直流光を、故障を検出した故障検出センサに応じた波長成分の電磁波で振幅変調することにより、故障を検出した複数の故障検出センサそれぞれに固有な波長成分を送出する。
光スイッチ１６６は、故障検出センサ１５−５及びＬ−ＥＡＭ１９の出力に基づいて、ＡＷＧ１２−６により分波された各波長成分のうち、該故障が検出された鉄塔に固有な波長成分を遮断する。ＡＷＧ部１２−６は、該分波された波長成分のうち、光スイッチ１６６により遮断された波長成分以外の波長成分を多重化して、ＯＰＧＷ光ファイバに送出する。
また、ＵＴＣ−ＰＤ１８は、該入力される光信号の波長成分のうち、該少なくとも２つの鉄塔に固有な波長（図９では、波長λ１１）の直流光を、該少なくとも２つの鉄塔に収容される監視機器を制御するための電磁波に直接変換する。
また、上述した第５の実施の形態による多地点監視システムに対して、第３の実施の形態で説明された動画像の伝送機能を追加することも可能である。同様に、第６の実施の形態による多地点監視システムに対して、第４の実施の形態で説明された動画像の伝送機能を追加することも可能である。
これらの場合、たとえば、図１５に示される光伝送装置１１−５に対して、図９に示される制御部１１３、記憶部１６４、電気−光変換部１１５及び光−電気変換部１６６の構成等が設けられ、これらの構成により図１２に示されるシーケンスが実行される。
さらに、第５の実施の形態に示される光伝送装置１１−５と故障検出センサ１５−５（図１５参照）の構成を第１の実施の形態の光伝送装置１１−１と故障検出センサ１５−１の構成と置き換えることができる。同様に、第６の実施の形態に示される光伝送装置と故障検出センサの構成を第２の実施の形態の光伝送装置と故障検出センサの構成と置き換えることができる。すなわち、第１及び第２の実施の形態の構成は、光源（たとえば、図２及び図９に示される光源部１０１−１及び検出部１０６−１）を必要としない構成として実現することができる。
この場合、図１において、たとえば、左端に位置される監視局（図示せず）から、各鉄塔に固有な波長の搬送波信号（第１の直流光）を多重化してＯＰＧＷ光ファイバに送出する必要がある。これにより、第５及び第６の実施の形態で説明されたＬ−ＥＡＭ１９（図１５参照）による振幅変調を行うことができる。
なお、上述した第１〜第６の実施の形態で示されるアレイ導波路格子は、たとえば、図５に示されるように、多入力−多出力の概念に基づいている。この概念は、たとえば、１入力−多出力システムとして使用されるアレイ導波路格子の出力と、多入力−１出力システムとして使用されるアレイ導波路格子の入力とを、対応する波長成分について、通過接続用の光ファイバ（図５参照）等で接続することにより実現される構成等も含まれる。
なお、本発明による多地点監視システムは、１）送電線系統システム、２）配電線システム、３）道路管理システム、４）鉄道システム、５）パイプラインシステム等の産業分野に適用することができる。これらの産業分野は、既存の伝送システムでは利用できないものの、光ファイバだけは利用することができる分野である。これらのシステムには、既存の光ファイバ伝送システムが存在しており、該光ファイバの空き芯線を利用することができる。
また、本発明による多地点監視システムは、６）ビル内の管理システム、７）市街地等で契約されている家庭用セキュリティ監視システム等の分野にも適用することができる。これらの分野には、比較的狭い範囲に適用するため、光ファイバの新規敷設が可能な分野である。上記の適用分野において、設備の電気的又は機械的な異常を検出することができる。
なお、故障検出センサ１５−１、１５−３，１５−５が請求項５及び９記載の異常検出手段に対応し、光源部１０１−１及び検出部１０６−１、又はＬ−ＥＡＭ１９が請求項５記載の光送出手段に対応している。ＡＷＧ部１２−１，１２−２，１２−３、１２−４，１２−５及び１２−６が請求項５及び９記載のアレイ導波路格子に対応し、光スイッチ１６２，１６４，１６６が請求項９記載のスイッチ手段に対応している。ビデオカメラ１６が請求項７及び１１記載の撮影手段に対応し、電気−光変換手段１１５とアレイ導波路格子１２−３，１２−４とが請求項７及び１１記載の動画像出力手段に対応する。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法であって、
異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分の光異常検出信号を、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力し、
前記監視局で前記光伝送路から供給される光異常検出信号を各波長成分に分波して、異常が発生している監視ポイントを特定する多地点監視方法。
【請求項２】
前記監視ポイントで撮影した動画像を光信号に変換し、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力する、
請求項１記載の多地点監視方法。
【請求項３】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法であって、
前記光伝送路から供給される、複数の監視ポイントそれぞれに固有な波長成分を多重化した光信号を各波長成分に分波し、
前記分波された波長成分のうち、異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を遮断し、
前記分波された波長成分のうち、前記遮断された波長成分以外の波長成分を多重化して前記光伝送路に出力し、
前記監視局で前記光伝送路から供給される光異常検出信号を各波長成分に分波して、異常が発生している監視ポイントを特定する多地点監視方法。
【請求項４】
前記監視ポイントで撮影した動画像を光信号に変換し、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力する、
請求項３記載の多地点監視方法。
【請求項５】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法の監視ポイント装置であって、
前記監視ポイントの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段で異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を送出する光送出手段と、
前記光伝送路を介して供給される光信号の波長成分に、前記異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を含めて多重化して前記光伝送路に出力するアレイ導波路格子と、
を備える監視ポイント装置。
【請求項６】
前記光送出手段は、複数の前記異常検出手段から異常検出信号が供給され、前記監視ポイントに固有な波長成分を、異常を検出した異常検出手段に応じた波長成分で振幅変調することにより、前記異常を検出した前記複数の異常検出手段それぞれに固有な波長成分を送出する、
請求項５記載の監視ポイント装置。
【請求項７】
前記異常が検出された監視ポイントの動画を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された動画像を光信号に変換して前記アレイ導波路格子に供給し、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力する動画像出力手段と、
を備える請求項５又は６記載の監視ポイント装置。
【請求項８】
前記光信号に変換された動画像は、前記異常が検出された監視ポイントに固有な波長を有する、
請求項７記載の監視ポイント装置。
【請求項９】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法の監視ポイント装置であって、
前記監視ポイントの異常を検出する異常検出手段と、
前記光伝送路から供給される前記複数の監視ポイントそれぞれに固有な波長成分を多重化した光信号を各波長成分に分波するアレイ導波路格子と、
前記異常検出手段の出力に基づいて、前記アレイ導波路格子により分波された各波長成分のうち、前記異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を遮断するスイッチ手段と、
前記アレイ導波路格子により分波された各波長成分のうち、前記スイッチ手段により遮断された波長成分以外の波長成分を多重化して前記光伝送路に出力するアレイ導波路格子と、
を備える監視ポイント装置。
【請求項１０】
前記光送出手段は、複数の前記異常検出手段から異常検出信号が供給され、前記監視ポイントに固有な波長成分を、異常を検出した異常検出手段に応じた波長成分で振幅変調することにより、前記異常を検出した前記複数の異常検出手段それぞれに固有な波長成分を送出する、
請求項９記載の監視ポイント装置。
【請求項１１】
前記異常が検出された監視ポイントの動画を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された動画像を光信号に変換して前記アレイ導波路格子に供給し、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力する動画像出力手段と、
を備える請求項９又は１０記載の監視ポイント装置。
【請求項１２】
前記光信号に変換された動画像は、前記異常が検出された監視ポイントに固有な波長を有する、
請求項１１記載の監視ポイント装置。
【請求項１３】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法の監視局装置であって、
前記光伝送路から供給される光異常検出信号を各波長成分に分波するアレイ導波路格子と、
前記アレイ導波路格子から供給される各波長成分の有無に基づいて、異常が発生している監視ポイントを報知する報知手段と、
を備える監視局装置。
【請求項１】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法であって、
異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分の光異常検出信号を、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力し、
前記監視局で前記光伝送路から供給される光異常検出信号を各波長成分に分波して、異常が発生している監視ポイントを特定する多地点監視方法。
【請求項２】
前記監視ポイントで撮影した動画像を光信号に変換し、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力する、
請求項１記載の多地点監視方法。
【請求項３】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法であって、
前記光伝送路から供給される、複数の監視ポイントそれぞれに固有な波長成分を多重化した光信号を各波長成分に分波し、
前記分波された波長成分のうち、異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を遮断し、
前記分波された波長成分のうち、前記遮断された波長成分以外の波長成分を多重化して前記光伝送路に出力し、
前記監視局で前記光伝送路から供給される光異常検出信号を各波長成分に分波して、異常が発生している監視ポイントを特定する多地点監視方法。
【請求項４】
前記監視ポイントで撮影した動画像を光信号に変換し、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力する、
請求項３記載の多地点監視方法。
【請求項５】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法の監視ポイント装置であって、
前記監視ポイントの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段で異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を送出する光送出手段と、
前記光伝送路を介して供給される光信号の波長成分に、前記異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を含めて多重化して前記光伝送路に出力するアレイ導波路格子と、
を備える監視ポイント装置。
【請求項６】
前記光送出手段は、複数の前記異常検出手段から異常検出信号が供給され、前記監視ポイントに固有な波長成分を、異常を検出した異常検出手段に応じた波長成分で振幅変調することにより、前記異常を検出した前記複数の異常検出手段それぞれに固有な波長成分を送出する、
請求項５記載の監視ポイント装置。
【請求項７】
前記異常が検出された監視ポイントの動画を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された動画像を光信号に変換して前記アレイ導波路格子に供給し、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力する動画像出力手段と、
を備える請求項５又は６記載の監視ポイント装置。
【請求項８】
前記光信号に変換された動画像は、前記異常が検出された監視ポイントに固有な波長を有する、
請求項７記載の監視ポイント装置。
【請求項９】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法の監視ポイント装置であって、
前記監視ポイントの異常を検出する異常検出手段と、
前記光伝送路から供給される前記複数の監視ポイントそれぞれに固有な波長成分を多重化した光信号を各波長成分に分波するアレイ導波路格子と、
前記異常検出手段の出力に基づいて、前記アレイ導波路格子により分波された各波長成分のうち、前記異常が検出された監視ポイントに固有な波長成分を遮断するスイッチ手段と、
前記アレイ導波路格子により分波された各波長成分のうち、前記スイッチ手段により遮断された波長成分以外の波長成分を多重化して前記光伝送路に出力するアレイ導波路格子と、
を備える監視ポイント装置。
【請求項１０】
前記光送出手段は、複数の前記異常検出手段から異常検出信号が供給され、前記監視ポイントに固有な波長成分を、異常を検出した異常検出手段に応じた波長成分で振幅変調することにより、前記異常を検出した前記複数の異常検出手段それぞれに固有な波長成分を送出する、
請求項９記載の監視ポイント装置。
【請求項１１】
前記異常が検出された監視ポイントの動画を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された動画像を光信号に変換して前記アレイ導波路格子に供給し、前記光伝送路から供給された光信号に多重化して前記光伝送路に出力する動画像出力手段と、
を備える請求項９又は１０記載の監視ポイント装置。
【請求項１２】
前記光信号に変換された動画像は、前記異常が検出された監視ポイントに固有な波長を有する、
請求項１１記載の監視ポイント装置。
【請求項１３】
複数の監視ポイントを光伝送路で監視局に接続して前記複数の監視ポイントを監視する多地点監視方法の監視局装置であって、
前記光伝送路から供給される光異常検出信号を各波長成分に分波するアレイ導波路格子と、
前記アレイ導波路格子から供給される各波長成分の有無に基づいて、異常が発生している監視ポイントを報知する報知手段と、
を備える監視局装置。
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０７０９７４
【国際公開日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【発行日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５６７８６３（Ｐ２００４−５６７８６３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／００１１３１
【国際出願日】平成１５年２月４日（２００３．２．４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【発行日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／００１１３１
【国際出願日】平成１５年２月４日（２００３．２．４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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