(57)【要約】【課題】信頼性が高く、電源が不要な光ファイバゲート開度センサ及びそれを用いた光ファイバゲート開度監視装置を提供する。【解決手段】ゲート２０が降下すると共に柔軟性可動体２が降下し、柔軟性可動体２の受け皿３に接触した部分から受け皿３に蓄積される。柔軟性可動体２が蓄積すると、受け皿３上の重量が増加し、その重量に応じて梁４が撓む。柔軟性可動体２の蓄積量はゲート２０の降下量に比例するため、梁４の撓みによる歪みをファイバブラッググレーティング６ａ、６ｂを用いて反射光の波長の変化として信号処理部で処理することにより、ゲート２０の開度を表示することができる。ゲート２０が上昇する場合も同様にして表示することができる。ゲート２０の開度を検出するためのセンサ１を構成する梁４にはファイバブラッググレーティング６ａ、６ｂを用いているので、信頼性が高く、電源が不要である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水門等のゲートの開閉と共に昇降する鎖等の柔軟性可動体と、該柔軟性可動体の真下に配置され上記柔軟性可動体の降下時に上記柔軟性可動体を受ける受け皿と、該受け皿を保持すると共に荷重に応じて撓む梁を有する台座と、上記梁に固定されたファイバブラッググレーティングと、該ファイバブラッググレーティングに接続され上記ファイバブラッググレーティングに光を入射すると共に反射光を取り出すための光ファイバとを備えたことを特徴とする光ファイバゲート開度センサ。
【請求項２】
上記受け皿は、上側内径が下側内径より大きい漏斗状に形成されており、かつ、漏斗の錘面に多数の貫通孔が形成されている請求項１に記載の光ファイバゲート開度センサ。
【請求項３】
上記柔軟性可動体が横風から保護するための保護カバーで覆われている請求項１または２に記載の光ファイバゲート開度センサ。
【請求項４】
上記柔軟性可動体の上端が上記受け皿に到達したときに上記梁がそれ以上撓むのを阻止する撓み阻止機構を有する請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバゲート開度センサ。
【請求項５】
複数の水門等のゲートの開閉と共にそれぞれ昇降する鎖等の複数の柔軟性可動体と、各柔軟性可動体の真下にそれぞれ配置され各柔軟性可動体の降下時に各柔軟性可動体をそれぞれ受ける複数の受け皿と、各受け皿をそれぞれ保持すると共に荷重に応じて撓む梁を有する複数の台座と、各梁にそれぞれ固定された複数のファイバブラッググレーティングと、各ファイバブラッググレーティングに光ファイバで接続され、全ファイバブラッググレーティングにそれぞれ異なる波長の光を入射して得られる反射光の波長の変化を各ゲートの開度に変換して表示する信号処理部とを備えたことを特徴とする光ファイバゲート監視装置。
【請求項６】
上記受け皿は、上側内径が下側内径より大きい円錐状に形成されており、かつ、漏斗の錘面に多数の孔が形成されている請求項５に記載の光ファイバゲート監視装置。
【請求項７】
上記柔軟性可動体が横風から保護するための保護カバーで覆われている請求項５または６に記載の光ファイバゲート監視装置。
【請求項８】
上記柔軟性可動体の上端が上記受け皿に到達したときに上記梁がそれ以上撓むのを阻止する撓み阻止機構を有する請求項５から７のいずれかに記載の光ファイバゲート監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバゲート開度センサ及びそれを用いた光ファイバゲート監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川や水路等の合流部に設置されている樋門・水門は、国が管理するものと各地方自治体が管理するものとがあり、大小合わせると全国で数万箇所設置されている。この中でゲート開度の常時遠隔監視を行っている樋門・水門は、現状ではごく少数にとどまっており、ほとんどはゲートの開閉状態を目視点検に頼っている状況である。
【０００３】
大型の樋門の一部では、ゲートの開閉は電気式等で自動化されており、その開度はゲート開閉用モータと連動して監視できるようになっているものがある。
【０００４】
中型や小型の樋門の場合は、ゲートの開閉は手動式のものが多く、また、ゲート開度は目視点検のみで監視を行っている。その多くは地域住民等に開閉作業を委託し、操作後の開度状態を管轄の事務所へ電話等で報告するという方法を採っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現状のゲート開度を遠隔で監視している樋門・水門では自動開閉式のゲートのモータや制御機器等と組み合わせて監視しているため、施設が堅牢重大となり、占有面積が大きく、建設費も高価なものになるという問題がある。
【０００６】
現状のゲート開度の遠隔常時監視を行っていない樋門・水門に関して、目視による点検等の監視方法の場合、河川全体の一括監視は不可能であり、また複数箇所の監視を行う場合にはかなりの人手を要する。さらに、樋門のゲート開閉を行う場合は、河川水位の上昇時で、集中豪雨や台風等の悪天候時が多く、道路の寸断等による交通混乱のため監視人員が点検箇所まで移動できない場合が多々あり、ゲート開閉作業や監視等が不可能な場合が多い。地域住民への委託によりゲートの開閉を行う場合、人手不足は解消できるが、ゲート開度の管理については不安が残り、さらに悪天候により電話連絡網が混乱しているような場合には、ゲート開閉動作後の事務所への報告が滞る可能性があり、現状状態の把握の信頼性が劣るという問題がある。
【０００７】
また、樋門・水門のゲート開度の無人常時遠隔監視にビデオカメラ等を使用することが考えられるが、悪天候時等、特に降雨、霧等の場合に視界が不良になることが非常に多く、その場合には監視が不可能になってしまう。また、悪天候時等は特にビデオカメラへの電源供給が故障する可能性が高く、その場合にはその後の監視が全く不可能になる。さらに多点での監視には樋門・水門毎に逐一ビデオカメラを設置しなければならないため、費用が膨大になり、かつ一括集中監視という観点ではシステムが複雑になる。さらにビデオカメラの映像が多くなると、それをモニターする人員にも多大の負担がかかるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、信頼性が高く、電源が不要な光ファイバゲート開度センサ及びそれを用いた光ファイバゲート開度監視装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、水門等のゲートの開閉と共に昇降する鎖等の柔軟性可動体と、柔軟性可動体の真下に配置され柔軟性可動体の降下時に柔軟性可動体を受ける受け皿と、受け皿を保持すると共に荷重に応じて撓む梁を有する台座と、梁に固定されたファイバブラッググレーティングと、ファイバブラッググレーティングに接続されファイバブラッググレーティングに光を入射すると共に反射光を取り出すための光ファイバとを備えた光ファイバゲート開度センサである。
【００１０】
請求項１の発明によれば、ゲートが降下すると共に柔軟性可動体が降下し、柔軟性可動体の受け皿に接触した部分、すなわち柔軟性可動体の下端から受け皿に蓄積される。柔軟性可動体が蓄積すると、受け皿上の重量が増加し、その重量に応じて梁が撓む。柔軟性可動体の蓄積量はゲートの降下量に比例するため、梁の撓みによる歪みをファイバブラッググレーティングを用いて反射光の波長の変化として信号処理部を用いて処理することにより、ゲートの開度を表示することができる。ゲートが上昇する場合も同様にして表示することができる。ゲートの開度を検出するための光ファイバゲート開度センサを構成する梁にはファイバブラッググレーティングを用いているので、信頼性が高く、電源が不要である。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加え、受け皿は、上側内径が下側内径より大きい漏斗状に形成されており、かつ、漏斗の錘面に多数の貫通孔が形成されているのが好ましい。
【００１２】
請求項２の発明によれば、受け皿が漏斗状に形成されていることで柔軟性可動体が蓄積しやすくなり、錘面に多数の貫通孔が形成されていることで雨水や塵芥等が受け皿から外部に排出され、ゲートの開度が正確に表示される。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、柔軟性可動体が横風から保護するための保護カバーで覆われているのが好ましい。
【００１４】
請求項３の発明によれば、柔軟性可動体に横風が吹き付けても柔軟性可動体が受け皿からはみ出ることが防止され、より信頼性が向上する。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の構成に加え、柔軟性可動体の上端が受け皿に到達したときに梁がそれ以上撓むのを阻止する撓み阻止機構を有するのが好ましい。
【００１６】
請求項４の発明によれば、柔軟性可動体の上端が受け皿に到達したときや光ファイバゲート開度センサを設置する際に、設置業者が誤って柔軟性可動体の全てを受け皿に落下しても梁が必要以上に湾曲して変形するのが防止され、梁の変形による誤差の発生がなくなり、より信頼性が向上する。
【００１７】
請求項５の発明は、複数の水門等のゲートの開閉と共にそれぞれ昇降する鎖等の複数の柔軟性可動体と、各柔軟性可動体の真下にそれぞれ配置され各柔軟性可動体の降下時に各柔軟性可動体をそれぞれ受ける複数の受け皿と、各受け皿をそれぞれ保持すると共に荷重に応じて撓む梁を有する複数の台座と、各梁にそれぞれ固定された複数のファイバブラッググレーティングと、各ファイバブラッググレーティングに光ファイバで接続され、全ファイバブラッググレーティングにそれぞれ異なる波長の光を入射して得られる反射光の波長の変化を各ゲートの開度に変換して表示する信号処理部とを備えた光ファイバゲート監視装置である。
【００１８】
請求項５の発明によれば、ゲートが降下すると共に柔軟性可動体が降下し、柔軟性可動体の受け皿に接触した部分、すなわち柔軟性可動体の下端から受け皿に蓄積される。柔軟性可動体が蓄積すると、受け皿上の重量が増加し、その重量に応じて梁が撓む。柔軟性可動体の蓄積量はゲートの降下量に比例するため、梁の撓みによる歪みをファイバブラッググレーティングを用いて反射光の波長の変化として信号処理部で処理することにより、ゲートの開度を表示することができる。ゲートが上昇する場合も同様にして表示することができる。ゲートの開度を検出するための光ファイバゲート開度センサを構成する梁にはファイバブラッググレーティングを用いているので、信頼性が高く、電源が不要であり、各ファイバブラッググレーティングを光ファイバで接続することで遠隔監視が可能となる。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項５に記載の構成に加え、受け皿が上側内径が下側内径より大きい円錐状に形成されており、かつ、漏斗の錘面に多数の孔が形成されているのが好ましい。
【００２０】
請求項６の発明によれば、受け皿が漏斗状に形成されていることで柔軟性可動体が蓄積しやすくなり、錘面に多数の貫通孔が形成されていることで雨水や塵芥等が受け皿から外部に排出され、ゲートの開度が正確に表示される。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項５または６に記載の構成に加え、柔軟性可動体が横風から保護するための保護カバーで覆われているのが好ましい。
【００２２】
請求項７の発明によれば、柔軟性可動体に横風が吹き付けても柔軟性可動体が受け皿からはみ出ることが防止され、より信頼性が向上する。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項５から７のいずれかに記載の構成に加え、柔軟性可動体の上端が受け皿に到達したときに梁がそれ以上撓むのを阻止する撓み阻止機構を有するのが好ましい。
【００２４】
請求項８の発明によれば、柔軟性可動体の上端が受け皿に到達したときや光ファイバゲート開度センサを設置する際に、設置業者が誤って柔軟性可動体の全てを受け皿に落下しても梁が必要以上に湾曲して変形するのが防止され、梁の変形による誤差の発生がなくなり、より信頼性が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２６】
図１（ａ）は本発明の光ファイバゲート開度センサの一実施の形態を示す構造図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の１ｂ−１ｂ線断面図である。図２は図１（ａ）、（ｂ）に示した光ファイバゲート開度センサに用いられるファイバブラッググレーティングの構造図である。図３は図１（ａ）、（ｂ）に示した光ファイバゲート開度センサを用いた光ファイバゲート開度センサの原理を説明するための説明図であり、横軸が歪みεを示し、縦軸が反射中心波長λを示す。
【００２７】
図１（ａ）、（ｂ）に示す光ファイバゲート開度センサ（以下「センサ」という。）１は、可動堰や防潮水門や閘門等のゲートの開閉と共に昇降する鎖等の柔軟性可動体（例えばステンレスからなる鎖）２と、柔軟性可動体２の真下に配置され柔軟性可動体２の降下時に柔軟性可動体２を受ける受け皿３と、受け皿３を保持すると共に荷重に応じて撓む梁４を有する台座５と、梁４の両面（両面が好ましいが、いずれか一方の面でもよい）にそれぞれ固定されたファイバブラッググレーティング（Ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　Ｇｒａｔｉｎｇ、以下「ＦＢＧ」という。）６ａ、６ｂと、ＦＢＧ６ａ、６ｂに接続されＦＢＧ６ａ、６ｂに光を入射すると共に反射光を取り出すための光ファイバ７とで構成されている。
【００２８】
台座５は、円盤状の台座下部５ａと、台座下部５ａの上に配置されたリング状の台座上部５ｂとで構成されており、台座上部５ｂには径方向に梁４が橋渡しされている。梁４の中央には台座上部５ｂより薄い受け皿保持部４ａが形成されている。この受け皿保持部４ａの中央にはネジ孔４ｂが形成されている。受け皿保持部４ａ上には、下端にボルト３ａが形成された受け皿３が取り付けられている。
【００２９】
受け皿３は、柔軟性可動体２を受け入れやすくするため上側内径φ１が下側内径φ２より大きい略漏斗状に形成されている。このため、柔軟性可動体２が受け皿３の中央に集まりやすくなり、荷重が均等に梁４に加わるので検知誤差を抑えることができる。また、受け皿３の錘面３ｂには雨水や塵芥を排出するための多数の貫通孔（網目構造でもよい。）３ｃが形成されているので、検知誤差を効果的に抑えることができる。受け皿３は例えばステンレス等の耐腐食性の金属を用いるのが好ましい。
【００３０】
また、台座５は、柔軟性可動体２の上端が受け皿３に到達したときに柔軟性可動体２の重量により梁４がそれ以上撓むのを阻止する撓み阻止機構８を有している。
【００３１】
撓み阻止機構８は、台座下部５ａの中心に形成されたネジ孔９と、ネジ孔９に螺合し、台座下部５ａの底面側からドライバ等で回されることにより台座下部５ａから台座上部５ｂに向かって台座上部５ｂの梁４の中央部を押し上げるように進むネジ１０とで構成されている。１１は台座５内に雨水や塵芥等が浸入するのを防止するためのカバー（例えばガラス、プラスチック）である。１２は台座下部５ａと台座上部５ｂとを連結するためのボルトであり、１３は台座下部５ａを他の部材に取り付けるためのネジ孔である。台座５やネジ１０には例えばステンレス等の耐腐食性の金属を用いるのが好ましい。
【００３２】
なお、撓み阻止機構８を用いる代わりに、台座上部５ｂの底面を研磨することで間隙ｇを調整するようにしてもよい。
【００３３】
ここで、柔軟性可動体２の最大荷重Ｗ、梁４の撓み量δ、歪みε１及びＦＢＧ６ａ、６ｂの歪みε２の関係を以下に示す。また、梁４についての幅ｂ、厚さｔ、全長Ｌ及び曲げ弾性率Ｅの関係は、両端固定で中心荷重における曲がり梁の条件から数１式、数２式で表される。
【００３４】
【数１】
ε１＝３ＷＬ／４ｂｔ２Ｅ
但し、ε１は梁４の最大歪みである。
【００３５】
【数２】
δ＝ＷＬ３／１６ｂｔ３Ｅ
但し、δは梁４の最大撓み量である。
【００３６】
梁４に固定されたＦＢＧ６ａ、６ｂの歪みε２は、梁４の歪みε１と同様である。光ファイバ７に許される最大歪みは通常０．３％以下であるので、数１式からε１＜０．３％になるような荷重Ｗ、梁寸法（ｂ、ｔ、Ｌ）、Ｅである材質を選択する必要がある。また、何らかの影響で梁に異常荷重が加わり、ＦＢＧ６ａ、６ｂに０．３％以上の歪みが発生すると、光ファイバ７が断線するおそれがあるため、数２式からε１＜０．３％となる最大撓みδｍａｘを求め、図１（ａ）に示した光ファイバゲート開度センサの間隙ｇ＜δｍａｘとなるように間隙ｇを設定するのが好ましい。
【００３７】
柔軟性可動体２は、横風から保護するための筒状の保護カバーで覆われているのが好ましい。保護カバーは透明樹脂からなるのが好ましい。柔軟性可動体２としては鎖の他にワイヤやロープに所定の間隔で錘を固定したものを用いてもよい。
【００３８】
光ファイバ７は、光ファイバ７に光を入射して得られる反射光の波長の変化をゲートの開度に変換して表示する信号処理部（図示せず。）に接続される。
【００３９】
図２に示すＦＢＧ６は、光ファイバ７のコアに長手方向の屈折率分布が一定間隔で変化するように構成したものであり（高屈折率部及び低屈折率部の繰り返し構造）、入射光に対して屈折率分布の幅Λ（＝λ／（２・ｎ）、ｎはコアの屈折率、高屈折率部の屈折率ｎ１２と低屈折率部の屈折率ｎ１３とは０．１１程度の差しかないので、ｎ＝（ｎ１２＋ｎ１３）／２と考えてよい。）の２倍長さの波長λの光を反射し、それ以外の波長λτρの光を透過する特性を有する。このようなＦＢＧ６に歪みεが印加されると、屈折率分布の幅Λが変化し、この変化に対応して反射される光の波長（反射中心波長）λが図３に示すように直線的に変化する。
【００４０】
従って、ＦＢＧ６に波長帯域の広い光を入射させ、反射される光の波長を計測することにより、ＦＢＧ６に印加された歪みを求めることができる。
【００４１】
図４（ａ）は本発明の光ファイバゲート開度センサを用いた光ファイバゲート監視装置の一実施の形態を示す説明図であり、ゲートの全閉状態を示しており、図４（ｂ）は図４（ａ）に示した光ファイバゲート監視装置のゲートの全開状態を示す説明図である。尚、図１（ａ）、（ｂ）に示したセンサと同様の部材には共通の符号を用いた。
【００４２】
図４（ａ）に示す光ファイバゲート監視装置は、電動式のゲート２０の開閉と共に昇降する柔軟性可動体としての鎖２と、鎖２の真下に配置され、受け皿３で受けた鎖２の荷重を歪みに変換し、その歪みをＦＢＧ６ａ、６ｂ（図１（ａ）、（ｂ）参照）に印加するセンサ１と、光ファイバ７を介してＦＢＧ６ａ、６ｂに光を入射して得られる反射光の波長の変化をゲート２０の開度に変換して表示する図示しない信号処理部とで構成されている。２３はモータであり、２４はモータ２３の回転を減速してゲート２０の開閉軸２１ｂを昇降させるためのギヤボックスであり、２５は鎖カバーである。
【００４３】
センサ１は図１（ａ）、（ｂ）に示すように鎖２の降下時に鎖２を受ける受け皿３と、受け皿３を保持すると共に荷重に応じて撓む梁４を有する台座５と、梁４にＦＢＧ６ａ、６ｂが固定された光ファイバ７とで構成されている。
【００４４】
ここで、鎖２はゲート２０の開閉に関わらず、常に受け皿３と接触するようになっていることが望ましい（特に、ゲート２０の開度が最大のときに鎖２の最下端の環が受け皿３に接触していることが望ましい。）。鎖２と受け皿３とが離れると、ゲート２０の開度を検出することができなくなるからである。
【００４５】
図４（ａ）に示したゲート２０の開閉軸２１ａにアーム２２を介して取り付けられた鎖２の大部分は受け皿３に収納されており、受け皿３が鎖２から受ける荷重Ｗ１は最大となり、荷重を歪みに変換する梁４（図１（ａ）、（ｂ）参照）の撓みも最大となる。このとき、センサ１の梁４に固定されたＦＢＧ６ａ、６ｂ（図１（ａ）、（ｂ）参照）も梁４の撓みと共に伸張される。
【００４６】
ここで、図示しない信号処理部から波長λ１の光が光ファイバ７を通してＦＢＧ６ａ、６ｂに入射すると、前述したように、ＦＢＧ６ａ、６ｂからの反射光の中心波長のずれλ２は最大値を示し、光ファイバ７を通して信号処理部に戻り、信号処理部ではゲート開度「０」として換算し、表示する。
【００４７】
図４（ｂ）に示すように鎖２の大部分が受け皿３から離れていると、受け皿３が鎖２から受ける荷重は最小値Ｗ２となり、梁４の撓みも最小になり、ＦＢＧ６ａ、６ｂは固定時の長さに収縮している。このときのＦＢＧ６ａ、６ｂからの反射波長のずれλ３も小さく、信号処理部ではこのときのゲート開度を最大値に換算し、表示する。
【００４８】
尚、ゲート２０が中間開度の場合は、予め最大値Ｗ１、最小値Ｗ２、ずれλ１、λ２及び数点の中間データから補間法を用いて作成したコンピュータソフトにより、開度を換算表示することができる。
【００４９】
図５は図４（ａ）、（ｂ）に示した光ファイバゲート監視装置の動作を示すフローチャートである。
【００５０】
ゲート２０が開状態から閉状態に移動すると（ゲート閉動作）、ゲート２０と共に鎖２が降下する（ステップＳ１）。
【００５１】
鎖３の降下によりセンサ１の受け皿３の荷重が増加する（ステップＳ２）。
【００５２】
センサ１の梁４が撓み、ＦＢＧ６ａ、６ｂが伸張されて歪みが発生する（ステップＳ３）。
【００５３】
ＦＢＧ６ａ、６ｂからの反射光の波長が変化する（ステップＳ４）。
【００５４】
信号処理部が波長変化より歪み量を計算し、得られた歪み量をゲート開度に換算し、図示しないモニタにゲート２０の開度を表示する（ステップＳ５）。
【００５５】
これとは逆にゲート２０が閉状態から開状態に移動すると（ゲート開動作）、鎖３が上昇する。鎖３の上昇によりセンサ１の受け皿３の荷重が減少し、センサ１の梁４の撓みが戻り、ＦＢＧ６ａ、６ｂが収縮して歪み量が減少し、ＦＢＧ６ａ、６ｂからの反射光の波長が変化し、信号処理部が波長変化よりゲート開度を換算し、モニタにゲート２０の開度を表示する。
【００５６】
このようにしてゲート２０の開度を検出することができる。
【００５７】
ところで、図４（ａ）、（ｂ）に示したゲートの開閉は電動式であるが、手動式の場合でも本発明を適用することができる。
【００５８】
図６（ａ）は本発明の光ファイバゲート開度センサを用いた光ファイバゲート監視装置の他の実施の形態を示す説明図であり、ゲートの全閉状態を示しており、図６（ｂ）は図６（ａ）に示した光ファイバゲート監視装置のゲートの全開状態を示す説明図である。
【００５９】
この光ファイバゲート監視装置は、ハンドル車３０の回転による手動式のゲート３１の開閉と共に昇降する鎖２と、鎖２の真下に配置され、受け皿３で受けた鎖２の荷重を歪みに変換し、その歪みをＦＢＧ６ａ、６ｂ（図１（ａ）、（ｂ）参照）に印加するセンサ１と、光ファイバ７を介してＦＢＧ６ａ、６ｂに光を入射して得られる反射光の波長の変化をゲート３１の開度に変換して表示する図示しない信号処理部とで構成されている。
【００６０】
図６（ａ）、（ｂ）に示したゲートの開閉機構は、説明を簡単にするためラックギヤ３２が設けられたゲート開閉軸３３と、ラックギヤ３２と組み合うピニオンギヤ３４と、ピニオンギヤ３４を回転させるハンドル車３０とで構成され、作業者がハンドル車３０を回転させることにより行われる（ハンドル車３０を離したときにゲート３１が降下するのを防止するラチェット機構や支持部材等は省略されている）。その他の点については図４（ａ）、（ｂ）に示した光ファイバゲート監視装置と同様のため、説明を省略する。
【００６１】
図７は本発明の光ファイバゲート監視装置の一実施の形態を示す概念図である。
【００６２】
同図に示す光ファイバゲート監視装置４０は、ＦＢＧ６ａ、６ｂを有する図１に示した光ファイバゲート開度センサ１を光ファイバ７で複数組直線状（あるいは並列）に接続して各々のＦＢＧ６ａ、６ｂに発生する歪みを信号処理部４１で計測するようにしたものである。
【００６３】
この光ファイバゲート監視装置４０は、複数の水門等のゲート（図４参照）の開閉と共にそれぞれ昇降する鎖等の複数の柔軟性可動体２（図１参照）と、各柔軟性可動体２の真下にそれぞれ配置され各柔軟性可動体２の降下時に各柔軟性可動体２をそれぞれ受ける複数の受け皿３（図１参照）と、各受け皿３をそれぞれ保持すると共に荷重に応じて撓む梁４（図１参照）を有する複数の台座５（図１参照）と、各梁４にそれぞれ固定された複数のＦＢＧ６ａ、６ｂと、各ＦＢＧ６ａ、６ｂに光ファイバ７で接続され、全ＦＢＧ６ａ、６ｂにそれぞれ異なる波長の光を入射して得られる反射光の波長の変化を各ゲートの開度に変換して表示する信号処理部４１とで構成されたものである。
【００６４】
各々のＦＢＧ６ａ、６ｂに発生する歪みを計測するためには、各々のＦＢＧ６ａ、６ｂの歪みが印加されない状態での反射波長が異なり、さらに計測範囲内での反射波長変化範囲が全てのＦＢＧ６ａ、６ｂについて重複しないように設定すればよい。このように構成することにより、複数のゲートの開度を離れた位置で各ゲートに電源を用いることなく遠隔監視することができる。
【００６５】
以上において、本発明によれば、
（１）図７に示すように複数箇所のゲートの開度を１本の光ファイバで遠隔計測することができる。
（２）光ファイバゲート開度センサ同士間の接続及び光ファイバゲート開度センサと信号処理部との間の接続は全て光ファイバによるため、電磁誘導による誤動作が発生せず、電源が不要な光ファイバゲート開度センサ及びそれを用いた光ファイバゲート監視装置を提供することができる。
（３）ゲート開度検出が柔軟性可動体による受け皿での重量変化を利用するため、外気温度が変化しても検出精度への影響が無い。
（４）センサや柔軟性可動体には摺動部や回転軸受け部等の摩耗する部材が無いので、信頼性が高く、寿命が長い。
【００６６】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、信頼性が高く、電源が不要な光ファイバゲート開度センサ及びそれを用いた光ファイバゲート開度監視装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光ファイバゲート開度センサの一実施の形態を示す構造図であり、（ｂ）は（ａ）の１ｂ−１ｂ線断面図である。
【図２】図１（ａ）、（ｂ）に示した光ファイバゲート開度センサに用いられるファイバブラッググレーティングの構造図である。
【図３】図１（ａ）、（ｂ）に示した光ファイバゲート開度センサ本体を用いた光ファイバゲート開度センサの原理を説明するための説明図である。
【図４】（ａ）は本発明の光ファイバゲート開度センサを用いた光ファイバゲート監視装置の一実施の形態を示す説明図であり、ゲートの全閉状態を示しており、（ｂ）は（ａ）に示した光ファイバゲート監視装置のゲートの全開状態を示す説明図である。
【図５】図４（ａ）、（ｂ）に示した光ファイバゲート監視装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は本発明の光ファイバゲート開度センサを用いた光ファイバゲート監視装置の他の実施の形態を示す説明図であり、ゲートの全閉状態を示しており、（ｂ）は（ａ）に示した光ファイバゲート監視装置のゲートの全開状態を示す説明図である。
【図７】本発明の光ファイバゲート監視装置の一実施の形態を示す概念図である。
【符号の説明】
１　光ファイバゲート開度センサ（センサ）
２　柔軟性可動体（鎖、ワイヤ、ロープ）
３　受け皿
４　梁
５　台座
５ａ　台座下部
５ｂ　台座上部
６ａ、６ｂ　ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）
７　光ファイバ
２０　ゲート
【図１】
2004028852.tif 000003
【図２】
2004028852.tif 000004
【図３】
2004028852.tif 000005
【図４】
2004028852.tif 000006
【図５】
2004028852.tif 000007
【図６】
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【図７】
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