振動検出システム
【課題】光ファイバが設けられた箇所の振動を検出する。
【解決手段】光ファイバ地震検出システム１において、光パルス試験器２は、既設の光ケーブル４に接続され、光ケーブル４のうち、未使用である１芯の光ファイバに光パルス（光信号）を入射し、その光パルスのレベル（強度）を監視し、その監視した結果である光レベルデータを地震検出装置３に送信する。地震検出装置３は、光パルス試験器２から光ケーブル４における光レベルデータを受信し、その光レベルデータにおける減衰部分に基づいて、該当箇所で発生している地震の震度を判定し、その箇所ごとに地震の震度を表示する。電柱５ａに添架されている光ケーブル４ａには、混雑を避けるために巻かれた余長部４ａ１が存在する。電柱５ｂに添架されている光ケーブル４ｂには、電柱５ｂの配置によって曲げられた曲折部４ｂ１が存在する。そのような部分における光パルスの減衰を検知し、地震の震度を検出する。
【解決手段】光ファイバ地震検出システム１において、光パルス試験器２は、既設の光ケーブル４に接続され、光ケーブル４のうち、未使用である１芯の光ファイバに光パルス（光信号）を入射し、その光パルスのレベル（強度）を監視し、その監視した結果である光レベルデータを地震検出装置３に送信する。地震検出装置３は、光パルス試験器２から光ケーブル４における光レベルデータを受信し、その光レベルデータにおける減衰部分に基づいて、該当箇所で発生している地震の震度を判定し、その箇所ごとに地震の震度を表示する。電柱５ａに添架されている光ケーブル４ａには、混雑を避けるために巻かれた余長部４ａ１が存在する。電柱５ｂに添架されている光ケーブル４ｂには、電柱５ｂの配置によって曲げられた曲折部４ｂ１が存在する。そのような部分における光パルスの減衰を検知し、地震の震度を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの余長等を利用して、地震等の振動を検出するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバを用いて地震やその予兆を検出する方法がいろいろ提案されている。例えば、特許文献１及び２には、光ファイバで伝送される光信号の偏波変動が架空地線を流れる地電流によって変化することを利用して、微弱な地電流を高精度に計測する方法及びそのシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０４６９３８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４９８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２の技術は、光ファイバの光信号が架空地線の地電流から影響を受けることを利用するので、架空地線と、光ファイバとが一体になっていることが前提条件となる。これに対して、市街地に立設された配電柱では、架空地線と、光ファイバとが別々になっているので、上記の技術を適用するのは難しい。そこで、光ファイバだけを用いて、地震等の振動を検出することが望まれる。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、光ファイバが設けられた箇所の振動を検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、揺動可能な曲線部分を有する、既設の光ファイバを用いて振動を検出する振動検出システムであって、前記光ファイバにおける光信号の強度である光強度の減衰の位置分布を取得する手段と、前記取得した光強度の減衰の位置分布に基づいて、前記光強度の減衰量が所定値以上であった箇所を特定する手段と、前記特定した箇所において、前記光ファイバを支持する物が振動したことを出力する手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、光ファイバでは、ある箇所の曲率が閾値を超えて、内部を通る光信号が全反射しなくなる（すなわち、反射もれが発生する）と、光信号の強度（光強度）が減衰する。そして、予め曲がった部分の方が、光ファイバの支持物が振動したときに、その部分の曲率が閾値を超えやすくなり、すなわち、光強度が減衰しやすくなる。そこで、曲線部分を有する光ファイバにおける、光強度の減衰の位置分布を取得し、光強度が所定値以上減衰していれば、その箇所で光ファイバの支持物（例えば、電柱等）が所定以上振動したことが分かる。これによれば、光ファイバが設けられた箇所の振動を検出することができる。
【０００８】
また、本発明の上記振動検出システムにおいて、前記光ファイバの各曲線部分の位置における、前記減衰量と、前記振動の要因である地震の震度とを対応付けた光ファイバ特性データを記憶する手段と、前記光ファイバ特性データに基づいて、前記特定した箇所における前記減衰量から前記震度を特定する手段と、前記特定した箇所において、前記特定した震度の地震が発生したことを出力する地震出力手段と、をさらに備えることとしてもよい。
【０００９】
この構成によれば、光ファイバの支持物の振動が地震によるものであった場合に備えて、光ファイバの各曲線部分における、光強度の減衰量と、震度との関係を予め特定しておく。すなわち、曲線部分は、当初の曲率、支持物の位置や支持点の高さ等が異なり、それらに応じて、振動に対する減衰量が変わってくるので、曲線部分ごとに特性データを記憶する。そして、特性データに基づいて、曲線部分の位置及び減衰量から震度を特定し、出力する。これによれば、地震が発生したときに、震度を精度よく検出することができる。
【００１０】
また、本発明の上記振動検出システムにおいて、前記光ファイバが設置された地域の地図データを記憶する手段を備え、前記地震出力手段は、前記地図データ上の、前記特定した箇所において、前記特定した震度を表示することとしてもよい。
この構成によれば、地震の震度を出力する際に、地図データ上の該当する位置に震度を表示するので、地図データに含まれる地域における震度を把握することができる。そして、当該地域において、曲線部分を有する光ファイバを張り巡らすことにより、震度の２次元分布をきめ細かく把握することができる。
【００１１】
また、本発明の上記振動検出システムにおいて、前記曲線部分は、前記光ファイバが巻かれた余長であることとしてもよい。
この構成によれば、余長は、光ファイバの延設方向から外側に巻かれた物であり、自由に揺動可能なので、光強度を測定し、その光強度の減衰を検出するための曲線部分として非常に有用である。
【００１２】
また、本発明の上記振動検出システムにおいて、前記曲線部分として、前記光ファイバ上の所定距離以内に、互いに垂直な２つの前記余長が設けられることとしてもよい。
通常の余長は、光ファイバの延設方向に揺れるときには、歪みが生じて光強度を減衰させるので、振動を検出できる。ところが、延設方向に垂直な方向（横方向）に揺れるときには、歪みが生じないので、振動を検出できない。この構成によれば、光ファイバの延設方向だけでなく、垂直方向にも余長を設けるので、延設方向から垂直方向までの振動を検出することができる。
【００１３】
その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光ファイバが設けられた箇所の振動を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】光ファイバ地震検出システム１の構成を示す図である。
【図２】地震検出の原理を示す図であり、（ａ）は光ケーブルの余長により地震を検出する原理を示し、（ｂ）は光ケーブルの余長により全方向の地震を検出する原理を示し、（ｃ）は光ケーブルの距離と、反射光レベルとの関係を示す。
【図３】光レベルの減衰量と、地震の震度との関係を説明するための図であり、（ａ）は光ファイバの曲率半径と、伝送損失量（減衰量）との関係を示し、（ｂ）は光ファイバの曲げ特性例を示し、（ｃ）は地震の震度ごとに周期と、加速度との関係を示し、（ｄ）は地震発生時に光ファイバの曲率半径が小さくなる様子を示す。
【図４】地震検出装置３の記憶部３５に記憶されるデータの構成を示す図であり、（ａ）は光ケーブル特性データ３５Ａの構成を示し、（ｂ）は震度表示データ３５Ｂの内容を示す。
【図５】地震検出装置３の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係る光ファイバ地震検出システム（振動検出システム）は、電柱に添架している光ケーブル（光ファイバ）の途中にある余長部や曲がった形状の部分が、地震等の振動を受けて揺動し、変形すると、光ケーブルの内部で光の屈折や反射が発生することを利用して、光パルス試験器を用いて透過光や反射光の変化を監視することにより、どの位置に、どの程度の振動が発生しているかを把握するものである。そして、光ケーブルを張り巡らせた地域において、場所ごとの地震動を細かく把握する。なお、余長部や曲がった形状の部分は、拘束されることなく、自由に揺動可能になっていることが望ましい。また、光パルス試験器は、ＯＴＤＲ（Optical Time-Domain Reflectometer）とも呼ばれる。
【００１７】
≪システムの構成と概要≫
図１は、光ファイバ地震検出システム１の構成を示す図である。光ファイバ地震検出システム１は、光パルス試験器２及び地震検出装置３を備え、それらが相互に通信可能に接続される。光パルス試験器２は、既設の光ケーブル４に接続され、その光ケーブル４のうち、未使用である１芯の光ファイバに光パルス（光信号）を入射し、その光パルスのレベル（強度）を監視し、その監視した結果であり、反射光レベルの距離分布である光レベルデータ（例えば、図２（ｃ）に示すデータ）を地震検出装置３に送信する。地震検出装置３は、光パルス試験器２から光ケーブル４における光レベルデータを受信し、その光レベルデータにおける減衰部分に基づいて、該当箇所で地震が発生しているか否かを判定し、その判定結果に基づいて、その地震の発生状況を表示する。
【００１８】
架空地線や電柱に添架されている光ケーブル４には、巻かれた余長部や曲がった形状が存在し、そのような部分における光パルスの減衰を検知して、地震の発生を検出する。図１の１０ａは、光ケーブル４ａが電柱５ａに架設された様子を示す側面図である。光ケーブル４ａには、電柱５ａの箇所に余長部４ａ１が存在する。余長部４ａ１は、光ケーブル４ａの曲げ半径が最小曲げ半径より小さくならないように維持することにより、通信品質を保持しながら、ケーブルの混雑を避けるために巻かれた部分であり、例えば、約０．５〜１ｍの直径を有する。図１の１０ｂは、光ケーブル４ｂが電柱５ｂに架設された様子を示す平面図である。光ケーブル４ｂには、３本の電柱５ｂのうち、中央にある電柱５ｂの箇所に曲折部４ｂ１が存在する。曲折部４ｂ１は、光ケーブル４ｂが、架設された電柱５ｂの配置によって曲げられた部分である。
【００１９】
地震検出装置３は、通信部３１、表示部３２、入力部３３、処理部３４及び記憶部３５を備え、各部がバス３６を介してデータを送受信可能なように構成される。通信部３１は、通信線を介して光パルス試験器２とデータ通信を行う部分であり、例えば、通信プロトコル制御モジュール等によって実現される。表示部３２は、処理部３４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部３３は、オペレータがデータ（例えば、光ケーブル４ごとの震度データ等）や指示を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等によって実現される。処理部３４は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、地震検出装置３全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部３５は、処理部３４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２０】
≪地震検出の原理≫
図２は、地震検出の原理を示す図である。図２（ａ）は、光ケーブルの余長部により地震を検出する原理を示す。光ケーブルは、支点から所定の曲率により下方に曲げられ、余長部として数回巻かれた後、その同一の支点から水平方向に戻り、そのまま延設される。地震が発生したときに、余長部が支点を中心として光ケーブルの設置方向に揺れると、支点付近の光ファイバが変形し、歪が発生する。これにより、光パルスの反射量が増加し、光パルスのレベルが減衰する。そこで、その減衰量に応じて、地震が発生した否かを判定し、発生した地震の震度を推定する。
【００２１】
曲折部については、図１の１０ｂの平面図において、例えば、両端の電柱５ｂが動かずに、地震により中央の電柱５ｂが図面の上方に揺れたときに、曲折部４ｂ１の位置が図面の上方にずれて、その付近の光ファイバに歪が発生する。これにより、光パルスの反射量が増加し、光パルスのレベルが減衰する。そこで、その減衰量に応じて、地震が発生した否かを判定し、発生した地震の震度を推定する。
【００２２】
図２（ｂ）は、光ケーブルの余長部により全方向の地震を検出する原理を示す。図２（ａ）の余長部は、光ケーブルの延設方向（光の進行方向）に揺れた場合に比べて、その延設方向に垂直な方向に揺れた場合には、光ファイバの変形は小さくなる。そこで、全方向の揺れを高感度で検出するために、光ケーブルの設置方向に垂直な方向（直角方向）にも、余長部を設けることとしている。なお、延設方向の余長部の支点（ループの始点と終点が重なる点）と、垂直方向の余長部の支点とは、同じ位置であってもよいし、同じ箇所と見なせる程度の距離以内にあってもよい。
【００２３】
図２（ｃ）は、光ケーブルの距離と、反射光レベルとの関係を示す。図２（ａ）及び（ｂ）に示す原理に基づいて、光パルス試験器２を用いて、光ケーブル４の内部における透過光や反射光を監視することにより、その光レベルの減衰状況に応じて、どの位置で地震が発生しているかを検出する。また、所定の地域範囲を網羅するように、異なる経路を通る複数の光ケーブル４、又は、張り巡らされた１本の光ケーブル４を監視することにより、２次元的に地震動の大きさを把握する。
【００２４】
詳細には、光レベルの減衰状況を常時監視しておくと、地震発生時には、通常よりさらに減衰が大きくなる。そこで、光ケーブル４全体における光レベルの変化を示すデータ（光レベルデータ）を取り込んで、所定値以上の変化（急激な減衰等）があった箇所を検出する。
【００２５】
図３は、光レベルの減衰量と、地震の震度との関係を説明するための図である。図３（ａ）は、光ファイバの曲率半径と、伝送損失量（減衰量）との関係を示す。図３（ａ）によれば、光ファイバの曲率半径が大きくなる（すなわち、歪みが小さくなる）ほど、減衰量が小さくなっている。逆に言えば、光ファイバの歪みが大きくなれば、減衰量が大きくなることを示している。
【００２６】
図３（ｂ）は、光ファイバの曲げ特性例であり、光ファイバの曲率半径と、光量保持率との関係を示す。光量保持率は、光信号が光ファイバの曲がった部分を通る前の光量に対する、通った後の光量の割合を示す。図３（ｂ）によれば、光ファイバの曲率半径が大きくなるほど、光量保持率が高くなり、１００％に近付く。
【００２７】
図３（ｃ）は、地震の震度ごとに周期と、加速度との関係を示す。光ファイバの標準的な余長部は、１０ｍを４回巻いたものであり、余長部の半径は、１０／４／π／２≒０．４［ｍ］＝４０［ｃｍ］となる。地震発生時には、余長部が静止し、光ファイバが動くと仮定する。また、地震の周期を数秒とし、光ファイバが移動する時間を１秒とする。
【００２８】
（１）震度３の場合
周期が数秒のときの加速度αは、標準的には１０ｃｍ／秒２程度となるから、１秒間に１／２αｔ２＝５［ｃｍ］移動する。図３（ｄ）に示すように、例えば、半径４０ｃｍの円周となる余長部のうち、４分の１の円弧に相当する光ファイバの一端が４０ｃｍ移動したとすると、半径が２０ｃｍになる。
【００２９】
（２）震度５の場合
周期が数秒のときの加速度αは、標準的には１００ｃｍ／秒２＝１ｍ／秒２となるから、１秒間に１／２αｔ２＝０．５［ｍ］移動する。移動距離が余長部の半径である４０ｃｍを超えるため、張力で引っ張られ、支点における角度が直角に近くなり、曲率半径はさらに小さくなる。
【００３０】
以上によれば、曲率半径と、減衰量との関係が分かり、震度と、曲率半径との関係が分かるので、減衰量と、震度との関係を特定することができる。
例えば、地震検出装置３は、地図システム上において、光ケーブルの経路及び距離、支持物の位置及び支持点の高さ、余長部の位置及び径を管理する。そして、上記のような特性に基づいて、これらの諸元から、各支持物の地震動に対する各余長部の振動による、光ファイバの歪及び減衰量と、地震の震度との関係を事前に計算し、対応付けておく。そして、光パルス試験器２が測定する減衰量を監視することにより、地図上で数１００ｍ単位ごと（余長部の間隔による）に、震度をリアルタイム、かつ、時系列に把握することができる。それに関する実施例は、後記する。
【００３１】
≪データの構成≫
図４は、地震検出装置３の記憶部３５に記憶されるデータの構成を示す図である。図４（ａ）は、光ケーブル特性データ３５Ａの構成を示す。光ケーブル特性データ３５Ａは、光ケーブル４ごとに、余長部４ａ１及び曲折部４ｂ１の各位置における減衰量と、震度との関係を示すデータであり、距離３５Ａ１、減衰量３５Ａ２及び震度３５Ａ３を含むレコードからなる。距離３５Ａ１は、光ケーブル４の端部に接続された光パルス試験器２と、光ケーブル４上の、余長部４ａ１及び曲折部４ｂ１の各位置との間の距離であり、詳細には、光パルス試験器２が所定値以上の減衰量を検出した距離に対応する。減衰量３５Ａ２は、距離３５Ａ１における光レベルの減衰量を示し、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１の揺れによる歪みの程度に対応する。震度３５Ａ３は、距離３５Ａ１における減衰量３５Ａ２に応じた震度を示し、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１の揺れの特性による。なお、光ケーブル４の曲率の当初設定により、減衰量と、震度との対応付けを調整可能である。
【００３２】
図４（ｂ）は、震度表示データ３５Ｂの内容を示す。震度表示データ３５Ｂは、光ケーブル４上の余長部４ａ１、４ｃ１や曲折部４ｂ１の各位置における震度を表示したデータである。図４（ｂ）では、光ケーブル４の経路を実線で示し、その経路上の、余長部４ａ１、４ｃ１の位置を円で指示し、曲折部４ｂ１の位置を三角形で指示する。そして、各位置における震度を、円又は三角形の中に表示する。震度表示データ３５Ｂと、図示しない地図データ３５Ｃとを合わせて表示部３２に表示することにより、地図上で各位置の震度を把握可能とする。なお、当初の震度表示データ３５Ｂには、震度を示す数字が表示されておらず、円や三角形の中は空欄になっているものとする。
【００３３】
なお、記憶部３５は、管轄する地域を網羅する地図データ３５Ｃ（図示せず）をさらに記憶するものとする。
【００３４】
≪装置の処理≫
図５は、地震検出装置３の処理を示すフローチャートである。本処理は、地震検出装置３において、主として処理部３４が、通信部３１により光パルス試験器２からデータを受信し、記憶部３５のデータを参照、更新しながら、光ケーブル特性データ３５Ａの作成と、震度表示データ３５Ｂ及び地図データ３５Ｃの表示とを行うものである。
【００３５】
まず、地震検出装置３は、光ケーブル特性データ３５Ａを作成し、記憶部１５に記憶する（Ｓ５０１）。詳細には、実験により、電柱５ａを振動させて、光ケーブル４ａの余長部４ａ１における光信号の減衰量を測定し、減衰量と、振動に相当する震度とを対応付ける。また、電柱５ｂを振動させて、光ケーブル４ｂの曲折部４ｂ１における光信号の減衰量を測定し、減衰量と、振動に相当する震度とを対応付ける。そして、減衰量３５Ａ２及び震度３５Ａ３のデータと、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１の位置する距離３５Ａ１とを、さらに対応付ける。
続いて、地震検出装置３は、各光ケーブル４について、Ｓ５０２〜Ｓ５０４の処理を行う。
【００３６】
光パルス試験器２は、約１秒間に１回の時間間隔で光パルスを光ファイバに送信し、光パルスのレベルを監視し、その監視結果である光レベルデータを地震検出装置３に送信する。それに対して、地震検出装置３は、通信部３１を通じて光パルス試験器２から光レベルデータを取得する（Ｓ５０２）。なお、取得した光レベルデータは、所定のメモリ上に格納され、例えば、図２（ｃ）に示すような、距離と、光レベルとの関係（光強度の減衰の位置分布）が参照可能となる。
【００３７】
次に、地震検出装置３は、光レベルデータから、光ケーブル４の余長部及び曲折部における減衰量及び距離を抽出する（Ｓ５０３）。例えば、図２（ｃ）の光レベルデータを参照すると、破線の円で囲まれた箇所は、単位距離あたりの光レベルの減衰量が他の箇所より大きい。その減衰量が所定値以上であれば、その減衰量及びその箇所に対応する距離を抽出する。このときに基準となる所定値には、例えば、光ケーブル特性データ３５Ａのうち、当該距離３５Ａ１における最小の減衰量３５Ａ２（震度３５Ａ３が１に相当する減衰量３５Ａ２）が用いられる。
【００３８】
続いて、地震検出装置３は、光ケーブル特性データ３５Ａに基づいて、抽出した減衰量及び距離から震度を特定し、震度表示データ３５Ｂを作成し、記憶部３５に記憶する（Ｓ５０４）。詳細には、当該光ケーブル４に対応する光ケーブル特性データ３５Ａにおいて、抽出した距離３５Ａ１及び減衰量３５Ａ２に対応する震度３５Ａ３を特定する。そして、記憶部３５から震度表示データ３５Ｂを読み出して、当該光ケーブル４の、距離に応じた余長部の円、又は、曲折部の三角形の中に、震度を示す数字を書き入れる。そのときに残った空欄には、その箇所では所定値以上の減衰量が検出されなかったということなので、地震の揺れがなかったことを示す０を書き入れる。
【００３９】
さらに、地震検出装置３は、記憶部３５から震度表示データ３５Ｂ及び地図データ３５Ｃを読み出し、両データを合わせて表示部３２に表示する（Ｓ５０５）。これにより、表示部３２を見れば、地図上において各震度の地震が発生した箇所を確認することができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、図１に示す地震検出装置３内の各部を機能させるために、処理部３４で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る地震検出装置３が実現されるものとする。この場合、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。
【００４１】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、光ケーブル４が設けられた場所、すなわち、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１における地震を検出することができる。
【００４２】
詳細には、図３に示すように、光ケーブル４に含まれる光ファイバ（特に、余長部や曲折部）は、曲率半径に応じて光信号の減衰量が変化し、地震等による振動で曲率半径が変化する。そこで、地震検出装置３は、図５のＳ５０１に示すように、光ケーブル４上の距離ごとに、減衰量と、震度との関係を特定し、図４（ａ）に示すような光ケーブル特性データ３５Ａとして記憶する。そして、Ｓ５０２〜Ｓ５０４に示すように、光パルス試験器２から光レベルデータを取得し、その光レベルデータと、光ケーブル特性データ３５Ａとから、震度表示データ３５Ｂを作成する。これによれば、光ケーブル４、特に、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１が設けられた箇所の振動を検出することができ、さらに、地震の震度を把握することができる。
【００４３】
続いて、Ｓ５０５に示すように、震度表示データ３５Ｂと、地図データ３５Ｃとを合わせて表示する。これによれば、光ケーブル４を地域に張り巡らすことにより、震度の平面分布を把握することができる。
【００４４】
以上によれば、光ケーブル４が張られている地域や場所の地震動を細かく把握することができるため、地域や場所ごとに、地震動の大きさに合った復旧対応計画が立てられ、効率的かつ迅速な復旧が可能となる。
【００４５】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、以下のような実施の形態が考えられる。
【００４６】
（１）上記実施の形態では、地震を検出し、その震度を推定するように説明したが、自動車が電柱５に衝突したときに、電柱５において発生する振動を検出してもよい。いずれにしても、光ケーブル４が設置された構造物や地面のうち、光ケーブル４の余長部や曲折部を支持している箇所において発生する振動を検出することができる。なお、風による揺れの場合には変化が遅いので、変化の速度により地震や衝突の場合と区別することができる。
【００４７】
（２）光ケーブルの余長部以外の部分であっても、振動の実験を行うことにより、減衰量３５Ａ２と、震度３５Ａ３との対応関係を示す光ケーブル特性データ３５Ａを作成することが可能である。
【００４８】
（３）上記実施の形態では、余長部や曲折部の位置を考慮して地震の発生を検出するように説明したが、必ずしもその位置に関係することなく、光信号の減衰量が所定値以上であった箇所を抽出し、その箇所で地震や振動があったことを表示してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ 光ファイバ地震検出システム（振動検出システム）
２ 光パルス試験器
３ 地震検出装置
３４ 処理部
３５ 記憶部
３５Ａ 光ケーブル特性データ
３５Ａ１ 距離（位置）
３５Ａ２ 減衰量
３５Ａ３ 震度
３５Ｂ 震度表示データ
４、４ａ、４ｂ 光ケーブル（光ファイバ）
４ａ１ 余長部（曲線部分）
４ｂ１ 曲折部（曲線部分）
５、５ａ、５ｂ 電柱
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの余長等を利用して、地震等の振動を検出するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバを用いて地震やその予兆を検出する方法がいろいろ提案されている。例えば、特許文献１及び２には、光ファイバで伝送される光信号の偏波変動が架空地線を流れる地電流によって変化することを利用して、微弱な地電流を高精度に計測する方法及びそのシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０４６９３８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４９８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２の技術は、光ファイバの光信号が架空地線の地電流から影響を受けることを利用するので、架空地線と、光ファイバとが一体になっていることが前提条件となる。これに対して、市街地に立設された配電柱では、架空地線と、光ファイバとが別々になっているので、上記の技術を適用するのは難しい。そこで、光ファイバだけを用いて、地震等の振動を検出することが望まれる。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、光ファイバが設けられた箇所の振動を検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、揺動可能な曲線部分を有する、既設の光ファイバを用いて振動を検出する振動検出システムであって、前記光ファイバにおける光信号の強度である光強度の減衰の位置分布を取得する手段と、前記取得した光強度の減衰の位置分布に基づいて、前記光強度の減衰量が所定値以上であった箇所を特定する手段と、前記特定した箇所において、前記光ファイバを支持する物が振動したことを出力する手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、光ファイバでは、ある箇所の曲率が閾値を超えて、内部を通る光信号が全反射しなくなる（すなわち、反射もれが発生する）と、光信号の強度（光強度）が減衰する。そして、予め曲がった部分の方が、光ファイバの支持物が振動したときに、その部分の曲率が閾値を超えやすくなり、すなわち、光強度が減衰しやすくなる。そこで、曲線部分を有する光ファイバにおける、光強度の減衰の位置分布を取得し、光強度が所定値以上減衰していれば、その箇所で光ファイバの支持物（例えば、電柱等）が所定以上振動したことが分かる。これによれば、光ファイバが設けられた箇所の振動を検出することができる。
【０００８】
また、本発明の上記振動検出システムにおいて、前記光ファイバの各曲線部分の位置における、前記減衰量と、前記振動の要因である地震の震度とを対応付けた光ファイバ特性データを記憶する手段と、前記光ファイバ特性データに基づいて、前記特定した箇所における前記減衰量から前記震度を特定する手段と、前記特定した箇所において、前記特定した震度の地震が発生したことを出力する地震出力手段と、をさらに備えることとしてもよい。
【０００９】
この構成によれば、光ファイバの支持物の振動が地震によるものであった場合に備えて、光ファイバの各曲線部分における、光強度の減衰量と、震度との関係を予め特定しておく。すなわち、曲線部分は、当初の曲率、支持物の位置や支持点の高さ等が異なり、それらに応じて、振動に対する減衰量が変わってくるので、曲線部分ごとに特性データを記憶する。そして、特性データに基づいて、曲線部分の位置及び減衰量から震度を特定し、出力する。これによれば、地震が発生したときに、震度を精度よく検出することができる。
【００１０】
また、本発明の上記振動検出システムにおいて、前記光ファイバが設置された地域の地図データを記憶する手段を備え、前記地震出力手段は、前記地図データ上の、前記特定した箇所において、前記特定した震度を表示することとしてもよい。
この構成によれば、地震の震度を出力する際に、地図データ上の該当する位置に震度を表示するので、地図データに含まれる地域における震度を把握することができる。そして、当該地域において、曲線部分を有する光ファイバを張り巡らすことにより、震度の２次元分布をきめ細かく把握することができる。
【００１１】
また、本発明の上記振動検出システムにおいて、前記曲線部分は、前記光ファイバが巻かれた余長であることとしてもよい。
この構成によれば、余長は、光ファイバの延設方向から外側に巻かれた物であり、自由に揺動可能なので、光強度を測定し、その光強度の減衰を検出するための曲線部分として非常に有用である。
【００１２】
また、本発明の上記振動検出システムにおいて、前記曲線部分として、前記光ファイバ上の所定距離以内に、互いに垂直な２つの前記余長が設けられることとしてもよい。
通常の余長は、光ファイバの延設方向に揺れるときには、歪みが生じて光強度を減衰させるので、振動を検出できる。ところが、延設方向に垂直な方向（横方向）に揺れるときには、歪みが生じないので、振動を検出できない。この構成によれば、光ファイバの延設方向だけでなく、垂直方向にも余長を設けるので、延設方向から垂直方向までの振動を検出することができる。
【００１３】
その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光ファイバが設けられた箇所の振動を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】光ファイバ地震検出システム１の構成を示す図である。
【図２】地震検出の原理を示す図であり、（ａ）は光ケーブルの余長により地震を検出する原理を示し、（ｂ）は光ケーブルの余長により全方向の地震を検出する原理を示し、（ｃ）は光ケーブルの距離と、反射光レベルとの関係を示す。
【図３】光レベルの減衰量と、地震の震度との関係を説明するための図であり、（ａ）は光ファイバの曲率半径と、伝送損失量（減衰量）との関係を示し、（ｂ）は光ファイバの曲げ特性例を示し、（ｃ）は地震の震度ごとに周期と、加速度との関係を示し、（ｄ）は地震発生時に光ファイバの曲率半径が小さくなる様子を示す。
【図４】地震検出装置３の記憶部３５に記憶されるデータの構成を示す図であり、（ａ）は光ケーブル特性データ３５Ａの構成を示し、（ｂ）は震度表示データ３５Ｂの内容を示す。
【図５】地震検出装置３の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係る光ファイバ地震検出システム（振動検出システム）は、電柱に添架している光ケーブル（光ファイバ）の途中にある余長部や曲がった形状の部分が、地震等の振動を受けて揺動し、変形すると、光ケーブルの内部で光の屈折や反射が発生することを利用して、光パルス試験器を用いて透過光や反射光の変化を監視することにより、どの位置に、どの程度の振動が発生しているかを把握するものである。そして、光ケーブルを張り巡らせた地域において、場所ごとの地震動を細かく把握する。なお、余長部や曲がった形状の部分は、拘束されることなく、自由に揺動可能になっていることが望ましい。また、光パルス試験器は、ＯＴＤＲ（Optical Time-Domain Reflectometer）とも呼ばれる。
【００１７】
≪システムの構成と概要≫
図１は、光ファイバ地震検出システム１の構成を示す図である。光ファイバ地震検出システム１は、光パルス試験器２及び地震検出装置３を備え、それらが相互に通信可能に接続される。光パルス試験器２は、既設の光ケーブル４に接続され、その光ケーブル４のうち、未使用である１芯の光ファイバに光パルス（光信号）を入射し、その光パルスのレベル（強度）を監視し、その監視した結果であり、反射光レベルの距離分布である光レベルデータ（例えば、図２（ｃ）に示すデータ）を地震検出装置３に送信する。地震検出装置３は、光パルス試験器２から光ケーブル４における光レベルデータを受信し、その光レベルデータにおける減衰部分に基づいて、該当箇所で地震が発生しているか否かを判定し、その判定結果に基づいて、その地震の発生状況を表示する。
【００１８】
架空地線や電柱に添架されている光ケーブル４には、巻かれた余長部や曲がった形状が存在し、そのような部分における光パルスの減衰を検知して、地震の発生を検出する。図１の１０ａは、光ケーブル４ａが電柱５ａに架設された様子を示す側面図である。光ケーブル４ａには、電柱５ａの箇所に余長部４ａ１が存在する。余長部４ａ１は、光ケーブル４ａの曲げ半径が最小曲げ半径より小さくならないように維持することにより、通信品質を保持しながら、ケーブルの混雑を避けるために巻かれた部分であり、例えば、約０．５〜１ｍの直径を有する。図１の１０ｂは、光ケーブル４ｂが電柱５ｂに架設された様子を示す平面図である。光ケーブル４ｂには、３本の電柱５ｂのうち、中央にある電柱５ｂの箇所に曲折部４ｂ１が存在する。曲折部４ｂ１は、光ケーブル４ｂが、架設された電柱５ｂの配置によって曲げられた部分である。
【００１９】
地震検出装置３は、通信部３１、表示部３２、入力部３３、処理部３４及び記憶部３５を備え、各部がバス３６を介してデータを送受信可能なように構成される。通信部３１は、通信線を介して光パルス試験器２とデータ通信を行う部分であり、例えば、通信プロトコル制御モジュール等によって実現される。表示部３２は、処理部３４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部３３は、オペレータがデータ（例えば、光ケーブル４ごとの震度データ等）や指示を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等によって実現される。処理部３４は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、地震検出装置３全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部３５は、処理部３４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２０】
≪地震検出の原理≫
図２は、地震検出の原理を示す図である。図２（ａ）は、光ケーブルの余長部により地震を検出する原理を示す。光ケーブルは、支点から所定の曲率により下方に曲げられ、余長部として数回巻かれた後、その同一の支点から水平方向に戻り、そのまま延設される。地震が発生したときに、余長部が支点を中心として光ケーブルの設置方向に揺れると、支点付近の光ファイバが変形し、歪が発生する。これにより、光パルスの反射量が増加し、光パルスのレベルが減衰する。そこで、その減衰量に応じて、地震が発生した否かを判定し、発生した地震の震度を推定する。
【００２１】
曲折部については、図１の１０ｂの平面図において、例えば、両端の電柱５ｂが動かずに、地震により中央の電柱５ｂが図面の上方に揺れたときに、曲折部４ｂ１の位置が図面の上方にずれて、その付近の光ファイバに歪が発生する。これにより、光パルスの反射量が増加し、光パルスのレベルが減衰する。そこで、その減衰量に応じて、地震が発生した否かを判定し、発生した地震の震度を推定する。
【００２２】
図２（ｂ）は、光ケーブルの余長部により全方向の地震を検出する原理を示す。図２（ａ）の余長部は、光ケーブルの延設方向（光の進行方向）に揺れた場合に比べて、その延設方向に垂直な方向に揺れた場合には、光ファイバの変形は小さくなる。そこで、全方向の揺れを高感度で検出するために、光ケーブルの設置方向に垂直な方向（直角方向）にも、余長部を設けることとしている。なお、延設方向の余長部の支点（ループの始点と終点が重なる点）と、垂直方向の余長部の支点とは、同じ位置であってもよいし、同じ箇所と見なせる程度の距離以内にあってもよい。
【００２３】
図２（ｃ）は、光ケーブルの距離と、反射光レベルとの関係を示す。図２（ａ）及び（ｂ）に示す原理に基づいて、光パルス試験器２を用いて、光ケーブル４の内部における透過光や反射光を監視することにより、その光レベルの減衰状況に応じて、どの位置で地震が発生しているかを検出する。また、所定の地域範囲を網羅するように、異なる経路を通る複数の光ケーブル４、又は、張り巡らされた１本の光ケーブル４を監視することにより、２次元的に地震動の大きさを把握する。
【００２４】
詳細には、光レベルの減衰状況を常時監視しておくと、地震発生時には、通常よりさらに減衰が大きくなる。そこで、光ケーブル４全体における光レベルの変化を示すデータ（光レベルデータ）を取り込んで、所定値以上の変化（急激な減衰等）があった箇所を検出する。
【００２５】
図３は、光レベルの減衰量と、地震の震度との関係を説明するための図である。図３（ａ）は、光ファイバの曲率半径と、伝送損失量（減衰量）との関係を示す。図３（ａ）によれば、光ファイバの曲率半径が大きくなる（すなわち、歪みが小さくなる）ほど、減衰量が小さくなっている。逆に言えば、光ファイバの歪みが大きくなれば、減衰量が大きくなることを示している。
【００２６】
図３（ｂ）は、光ファイバの曲げ特性例であり、光ファイバの曲率半径と、光量保持率との関係を示す。光量保持率は、光信号が光ファイバの曲がった部分を通る前の光量に対する、通った後の光量の割合を示す。図３（ｂ）によれば、光ファイバの曲率半径が大きくなるほど、光量保持率が高くなり、１００％に近付く。
【００２７】
図３（ｃ）は、地震の震度ごとに周期と、加速度との関係を示す。光ファイバの標準的な余長部は、１０ｍを４回巻いたものであり、余長部の半径は、１０／４／π／２≒０．４［ｍ］＝４０［ｃｍ］となる。地震発生時には、余長部が静止し、光ファイバが動くと仮定する。また、地震の周期を数秒とし、光ファイバが移動する時間を１秒とする。
【００２８】
（１）震度３の場合
周期が数秒のときの加速度αは、標準的には１０ｃｍ／秒２程度となるから、１秒間に１／２αｔ２＝５［ｃｍ］移動する。図３（ｄ）に示すように、例えば、半径４０ｃｍの円周となる余長部のうち、４分の１の円弧に相当する光ファイバの一端が４０ｃｍ移動したとすると、半径が２０ｃｍになる。
【００２９】
（２）震度５の場合
周期が数秒のときの加速度αは、標準的には１００ｃｍ／秒２＝１ｍ／秒２となるから、１秒間に１／２αｔ２＝０．５［ｍ］移動する。移動距離が余長部の半径である４０ｃｍを超えるため、張力で引っ張られ、支点における角度が直角に近くなり、曲率半径はさらに小さくなる。
【００３０】
以上によれば、曲率半径と、減衰量との関係が分かり、震度と、曲率半径との関係が分かるので、減衰量と、震度との関係を特定することができる。
例えば、地震検出装置３は、地図システム上において、光ケーブルの経路及び距離、支持物の位置及び支持点の高さ、余長部の位置及び径を管理する。そして、上記のような特性に基づいて、これらの諸元から、各支持物の地震動に対する各余長部の振動による、光ファイバの歪及び減衰量と、地震の震度との関係を事前に計算し、対応付けておく。そして、光パルス試験器２が測定する減衰量を監視することにより、地図上で数１００ｍ単位ごと（余長部の間隔による）に、震度をリアルタイム、かつ、時系列に把握することができる。それに関する実施例は、後記する。
【００３１】
≪データの構成≫
図４は、地震検出装置３の記憶部３５に記憶されるデータの構成を示す図である。図４（ａ）は、光ケーブル特性データ３５Ａの構成を示す。光ケーブル特性データ３５Ａは、光ケーブル４ごとに、余長部４ａ１及び曲折部４ｂ１の各位置における減衰量と、震度との関係を示すデータであり、距離３５Ａ１、減衰量３５Ａ２及び震度３５Ａ３を含むレコードからなる。距離３５Ａ１は、光ケーブル４の端部に接続された光パルス試験器２と、光ケーブル４上の、余長部４ａ１及び曲折部４ｂ１の各位置との間の距離であり、詳細には、光パルス試験器２が所定値以上の減衰量を検出した距離に対応する。減衰量３５Ａ２は、距離３５Ａ１における光レベルの減衰量を示し、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１の揺れによる歪みの程度に対応する。震度３５Ａ３は、距離３５Ａ１における減衰量３５Ａ２に応じた震度を示し、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１の揺れの特性による。なお、光ケーブル４の曲率の当初設定により、減衰量と、震度との対応付けを調整可能である。
【００３２】
図４（ｂ）は、震度表示データ３５Ｂの内容を示す。震度表示データ３５Ｂは、光ケーブル４上の余長部４ａ１、４ｃ１や曲折部４ｂ１の各位置における震度を表示したデータである。図４（ｂ）では、光ケーブル４の経路を実線で示し、その経路上の、余長部４ａ１、４ｃ１の位置を円で指示し、曲折部４ｂ１の位置を三角形で指示する。そして、各位置における震度を、円又は三角形の中に表示する。震度表示データ３５Ｂと、図示しない地図データ３５Ｃとを合わせて表示部３２に表示することにより、地図上で各位置の震度を把握可能とする。なお、当初の震度表示データ３５Ｂには、震度を示す数字が表示されておらず、円や三角形の中は空欄になっているものとする。
【００３３】
なお、記憶部３５は、管轄する地域を網羅する地図データ３５Ｃ（図示せず）をさらに記憶するものとする。
【００３４】
≪装置の処理≫
図５は、地震検出装置３の処理を示すフローチャートである。本処理は、地震検出装置３において、主として処理部３４が、通信部３１により光パルス試験器２からデータを受信し、記憶部３５のデータを参照、更新しながら、光ケーブル特性データ３５Ａの作成と、震度表示データ３５Ｂ及び地図データ３５Ｃの表示とを行うものである。
【００３５】
まず、地震検出装置３は、光ケーブル特性データ３５Ａを作成し、記憶部１５に記憶する（Ｓ５０１）。詳細には、実験により、電柱５ａを振動させて、光ケーブル４ａの余長部４ａ１における光信号の減衰量を測定し、減衰量と、振動に相当する震度とを対応付ける。また、電柱５ｂを振動させて、光ケーブル４ｂの曲折部４ｂ１における光信号の減衰量を測定し、減衰量と、振動に相当する震度とを対応付ける。そして、減衰量３５Ａ２及び震度３５Ａ３のデータと、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１の位置する距離３５Ａ１とを、さらに対応付ける。
続いて、地震検出装置３は、各光ケーブル４について、Ｓ５０２〜Ｓ５０４の処理を行う。
【００３６】
光パルス試験器２は、約１秒間に１回の時間間隔で光パルスを光ファイバに送信し、光パルスのレベルを監視し、その監視結果である光レベルデータを地震検出装置３に送信する。それに対して、地震検出装置３は、通信部３１を通じて光パルス試験器２から光レベルデータを取得する（Ｓ５０２）。なお、取得した光レベルデータは、所定のメモリ上に格納され、例えば、図２（ｃ）に示すような、距離と、光レベルとの関係（光強度の減衰の位置分布）が参照可能となる。
【００３７】
次に、地震検出装置３は、光レベルデータから、光ケーブル４の余長部及び曲折部における減衰量及び距離を抽出する（Ｓ５０３）。例えば、図２（ｃ）の光レベルデータを参照すると、破線の円で囲まれた箇所は、単位距離あたりの光レベルの減衰量が他の箇所より大きい。その減衰量が所定値以上であれば、その減衰量及びその箇所に対応する距離を抽出する。このときに基準となる所定値には、例えば、光ケーブル特性データ３５Ａのうち、当該距離３５Ａ１における最小の減衰量３５Ａ２（震度３５Ａ３が１に相当する減衰量３５Ａ２）が用いられる。
【００３８】
続いて、地震検出装置３は、光ケーブル特性データ３５Ａに基づいて、抽出した減衰量及び距離から震度を特定し、震度表示データ３５Ｂを作成し、記憶部３５に記憶する（Ｓ５０４）。詳細には、当該光ケーブル４に対応する光ケーブル特性データ３５Ａにおいて、抽出した距離３５Ａ１及び減衰量３５Ａ２に対応する震度３５Ａ３を特定する。そして、記憶部３５から震度表示データ３５Ｂを読み出して、当該光ケーブル４の、距離に応じた余長部の円、又は、曲折部の三角形の中に、震度を示す数字を書き入れる。そのときに残った空欄には、その箇所では所定値以上の減衰量が検出されなかったということなので、地震の揺れがなかったことを示す０を書き入れる。
【００３９】
さらに、地震検出装置３は、記憶部３５から震度表示データ３５Ｂ及び地図データ３５Ｃを読み出し、両データを合わせて表示部３２に表示する（Ｓ５０５）。これにより、表示部３２を見れば、地図上において各震度の地震が発生した箇所を確認することができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、図１に示す地震検出装置３内の各部を機能させるために、処理部３４で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る地震検出装置３が実現されるものとする。この場合、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。
【００４１】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、光ケーブル４が設けられた場所、すなわち、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１における地震を検出することができる。
【００４２】
詳細には、図３に示すように、光ケーブル４に含まれる光ファイバ（特に、余長部や曲折部）は、曲率半径に応じて光信号の減衰量が変化し、地震等による振動で曲率半径が変化する。そこで、地震検出装置３は、図５のＳ５０１に示すように、光ケーブル４上の距離ごとに、減衰量と、震度との関係を特定し、図４（ａ）に示すような光ケーブル特性データ３５Ａとして記憶する。そして、Ｓ５０２〜Ｓ５０４に示すように、光パルス試験器２から光レベルデータを取得し、その光レベルデータと、光ケーブル特性データ３５Ａとから、震度表示データ３５Ｂを作成する。これによれば、光ケーブル４、特に、余長部４ａ１や曲折部４ｂ１が設けられた箇所の振動を検出することができ、さらに、地震の震度を把握することができる。
【００４３】
続いて、Ｓ５０５に示すように、震度表示データ３５Ｂと、地図データ３５Ｃとを合わせて表示する。これによれば、光ケーブル４を地域に張り巡らすことにより、震度の平面分布を把握することができる。
【００４４】
以上によれば、光ケーブル４が張られている地域や場所の地震動を細かく把握することができるため、地域や場所ごとに、地震動の大きさに合った復旧対応計画が立てられ、効率的かつ迅速な復旧が可能となる。
【００４５】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、以下のような実施の形態が考えられる。
【００４６】
（１）上記実施の形態では、地震を検出し、その震度を推定するように説明したが、自動車が電柱５に衝突したときに、電柱５において発生する振動を検出してもよい。いずれにしても、光ケーブル４が設置された構造物や地面のうち、光ケーブル４の余長部や曲折部を支持している箇所において発生する振動を検出することができる。なお、風による揺れの場合には変化が遅いので、変化の速度により地震や衝突の場合と区別することができる。
【００４７】
（２）光ケーブルの余長部以外の部分であっても、振動の実験を行うことにより、減衰量３５Ａ２と、震度３５Ａ３との対応関係を示す光ケーブル特性データ３５Ａを作成することが可能である。
【００４８】
（３）上記実施の形態では、余長部や曲折部の位置を考慮して地震の発生を検出するように説明したが、必ずしもその位置に関係することなく、光信号の減衰量が所定値以上であった箇所を抽出し、その箇所で地震や振動があったことを表示してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ 光ファイバ地震検出システム（振動検出システム）
２ 光パルス試験器
３ 地震検出装置
３４ 処理部
３５ 記憶部
３５Ａ 光ケーブル特性データ
３５Ａ１ 距離（位置）
３５Ａ２ 減衰量
３５Ａ３ 震度
３５Ｂ 震度表示データ
４、４ａ、４ｂ 光ケーブル（光ファイバ）
４ａ１ 余長部（曲線部分）
４ｂ１ 曲折部（曲線部分）
５、５ａ、５ｂ 電柱
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動可能な曲線部分を有する、既設の光ファイバを用いて振動を検出する振動検出システムであって、
前記光ファイバにおける光信号の強度である光強度の減衰の位置分布を取得する手段と、
前記取得した光強度の減衰の位置分布に基づいて、前記光強度の減衰量が所定値以上であった箇所を特定する手段と、
前記特定した箇所において、前記光ファイバを支持する物が振動したことを出力する手段と、
を備えることを特徴とする振動検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載の振動検出システムであって、
前記光ファイバの各曲線部分の位置における、前記減衰量と、前記振動の要因である地震の震度とを対応付けた光ファイバ特性データを記憶する手段と、
前記光ファイバ特性データに基づいて、前記特定した箇所における前記減衰量から前記震度を特定する手段と、
前記特定した箇所において、前記特定した震度の地震が発生したことを出力する地震出力手段と、
をさらに備えることを特徴とする振動検出システム。
【請求項３】
請求項２に記載の振動検出システムであって、
前記光ファイバが設置された地域の地図データを記憶する手段を備え、
前記地震出力手段は、
前記地図データ上の、前記特定した箇所において、前記特定した震度を表示する
ことを特徴とする振動検出システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動検出システムであって、
前記曲線部分は、前記光ファイバが巻かれた余長である
ことを特徴とする振動検出システム。
【請求項５】
請求項４に記載の振動検出システムであって、
前記曲線部分として、前記光ファイバ上の所定距離以内に、互いに垂直な２つの前記余長が設けられる
ことを特徴とする振動検出システム。
【請求項１】
揺動可能な曲線部分を有する、既設の光ファイバを用いて振動を検出する振動検出システムであって、
前記光ファイバにおける光信号の強度である光強度の減衰の位置分布を取得する手段と、
前記取得した光強度の減衰の位置分布に基づいて、前記光強度の減衰量が所定値以上であった箇所を特定する手段と、
前記特定した箇所において、前記光ファイバを支持する物が振動したことを出力する手段と、
を備えることを特徴とする振動検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載の振動検出システムであって、
前記光ファイバの各曲線部分の位置における、前記減衰量と、前記振動の要因である地震の震度とを対応付けた光ファイバ特性データを記憶する手段と、
前記光ファイバ特性データに基づいて、前記特定した箇所における前記減衰量から前記震度を特定する手段と、
前記特定した箇所において、前記特定した震度の地震が発生したことを出力する地震出力手段と、
をさらに備えることを特徴とする振動検出システム。
【請求項３】
請求項２に記載の振動検出システムであって、
前記光ファイバが設置された地域の地図データを記憶する手段を備え、
前記地震出力手段は、
前記地図データ上の、前記特定した箇所において、前記特定した震度を表示する
ことを特徴とする振動検出システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動検出システムであって、
前記曲線部分は、前記光ファイバが巻かれた余長である
ことを特徴とする振動検出システム。
【請求項５】
請求項４に記載の振動検出システムであって、
前記曲線部分として、前記光ファイバ上の所定距離以内に、互いに垂直な２つの前記余長が設けられる
ことを特徴とする振動検出システム。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−７２８００（Ｐ２０１３−７２８００Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３１５９（Ｐ２０１１−２１３１５９）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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