(57)【要約】【課題】簡単な構造で漏水の監視ができるセンサ及びシステムを提供すること。【解決手段】漏水を蓄積できる容器２と、容器２内の水面の上昇に伴って上昇するフロート３と、フロート３の上昇に伴って曲げ損失が発生する光ファイバ４とを備えている、漏水監視センサ１、及び漏水監視システム。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏水を蓄積できる容器と、容器内の水面の上昇に伴って上昇するフロートと、フロートの上昇に伴って曲げ損失が発生する光ファイバとを備えていることを特徴とする、漏水監視センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の漏水監視センサにおいて、フロートに光ファイバを取り付け、光ファイバをループ状に形成し、フロートが上昇すると、ループの径が小さくなり、光ファイバに曲げ損失を発生することを特徴とする、漏水監視センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の漏水監視センサにおいて、光ファイバのループ内部にループ規制材を配置し、ループの最小径を規定することを特徴とする、漏水監視センサ。
【請求項４】
請求項１に記載の漏水監視センサにおいて、フロートに取り付けられ、容器の外部に配置される浮力伝達材を備え、浮力伝達材に光ファイバを取り付け、光ファイバを容器の外部に配置することを特徴とする、漏水監視センサ。
【請求項５】
請求項４に記載の漏水監視センサにおいて、内部にフロートを備えた容器を２個並置し、各フロート間に浮力伝達材を配置することを特徴とする、漏水監視センサ。
【請求項６】
漏水を移送する排出管と、漏水を蓄積できる容器と、容器内の水面の上昇に伴って上昇するフロートと、フロートの上昇に伴って曲げ損失が発生する光ファイバと、光ファイバに接続する曲げ損失測定装置とを備え、排出管から移送された漏水を容器に蓄積し、水面が上昇するに伴い、フロートが上昇すると、光ファイバに曲げ損失が発生することにより、漏水を監視することを特徴とする、漏水監視システム。
【請求項７】
請求項６に記載の漏水監視システムにおいて、容器を収容し、漏水を集める集水升と、集水升の漏水を排出する主排水管とを備えていることを特徴とする、漏水監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏水を監視する漏水監視センサとシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃棄物処分場などの漏水は、処分場の底面に電極を配置して、電気的に検知している。電気的検知の場合、雷などの影響を受けたり、金属などの廃棄物の影響を受け、また、多数の電極を処分場の底面に敷き詰めるために、引出線の本数が極めて多くなる問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
＜イ＞本発明は、簡単な構造で漏水の監視ができるセンサを提供することにある。
＜ロ＞また、本発明は、環境の影響を受け難い漏水監視システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、漏水を蓄積できる容器と、容器内の水面の上昇に伴って上昇するフロートと、フロートの上昇に伴って曲げ損失が発生する光ファイバとを備えていることを特徴とする、漏水監視センサにある。
本発明は、又は、前記漏水監視センサにおいて、フロートに光ファイバを取り付け、光ファイバをループ状に形成し、フロートが上昇すると、ループの径が小さくなり、光ファイバに曲げ損失を発生することを特徴とする、漏水監視センサにある。
本発明は、又は、前記漏水監視センサにおいて、光ファイバのループ内部にループ規制材を配置し、ループの最小径を規定することを特徴とする、漏水監視センサにある。
本発明は、又は、前記漏水監視センサにおいて、フロートに取り付けられ、容器の外部に配置される浮力伝達材を備え、浮力伝達材に光ファイバを取り付け、光ファイバを容器の外部に配置することを特徴とする、漏水監視センサにある。本発明は、又は、前記漏水監視センサにおいて、内部にフロートを備えた容器を２個並置し、各フロート間に浮力伝達材を配置することを特徴とする、漏水監視センサにある。
本発明は、又は、漏水を移送する排出管と、漏水を蓄積できる容器と、容器内の水面の上昇に伴って上昇するフロートと、フロートの上昇に伴って曲げ損失が発生する光ファイバと、光ファイバに接続する曲げ損失測定装置とを備え、排出管から移送された漏水を容器に蓄積し、水面が上昇するに伴い、フロートが上昇すると、光ファイバに曲げ損失が発生することにより、漏水を監視することを特徴とする、漏水監視システムにある。
本発明は、又は、前記漏水監視システムにおいて、容器を収容し、漏水を集める集水升と、集水升の漏水を排出する主排水管とを備えていることを特徴とする、漏水監視システにある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【０００６】
＜イ＞漏水監視センサ
漏水監視センサは、フロートの浮力を利用して光ファイバを曲げて、光ファイバの曲げ損失を測定し、漏水を監視するものである。漏水監視センサは、例えば、容器に漏水を蓄え、漏水の水面の上昇に伴って、漏水に浮くフロートの上昇を利用して、光ファイバに曲げ損失を発生させるものである。
【０００７】
漏水監視センサ１は、例えば図１に示すように、漏水を蓄える容器２、容器２内に配置され、水に浮くフロート３、フロート３に固定され、フロート３共に一部移動する光ファイバ４、フロート３が浮力で上昇すると、内部に曲げ損失が発生する光ファイバ４のループ４１、漏水監視センサ１を設置場所に固定する固定部材１１などを備えている。
【０００８】
＜ロ＞容器
容器２は、漏水を蓄積し、フロート３を内部に配置するものである。容器２内の漏水が増えてくると水面が上昇し、それに伴ってフロート３が上昇する。容器２は、例えば、内部が空洞の筒体とし、筒を立てるように配置される。容器２は、透明にすると漏水の量やフロート３の位置を容易に知ることができる。容器２は、内径が直径２７ｍｍのポリカーボネートのパイプを使用できる。その場合、パイプの下部に支持部２２を配置し、容器２の底とすると共に、パイプを固定する。
【０００９】
容器２は、光ファイバ４を切断することなく、その内部に配置するためには、容器２に切断部２１を形成する。光ファイバ４を内部に配置した後、切断部２１は、水が漏れないようにシールされる。そのためにも、切断部２１は、なるべくギャップ（間隙）が無く、光ファイバを挿入する時のみ、開けられる構造であると良い。また、支持部２２にも、切欠部２３を設けて、光ファイバ４を側部から挿入できるようにする。切欠部２３にも、水が外部に漏れないようにシールする。
【００１０】
＜ハ＞フロート
フロート３は、水に浮くものであり、容器２の内部に配置される。フロート３は、漏水の水面の上昇に伴って、上昇することができる。フロート３は、浮力を大きくするために、体積を大きく、比重を小さくすると良い。フロート３は、容器２が筒体の場合、筒の径より小さい円柱状にするとよい。容器２の上部から漏水が注入される場合、漏水がフロート３を通して容器２の下部に流れる通路を有する必要がある。この通路は、容器２とフロート３の間、また、フロート３の内部であってもよい。
【００１１】
フロート３に光ファイバ４を取り付けるために、必要に応じてフロート３に切欠溝３１を設ける。切欠溝３１があると、光ファイバ４を切断することなく、フロート３に取り付けることができる。
【００１２】
＜ニ＞光ファイバ
光ファイバ４は、曲げ可能なものを使用する。光ファイバ４には、曲げることにより曲げ損失が生じる個所を設ける。曲げ損失を生じる個所には、例えば、光ファイバ４にループ４１を形成する。ループ４１は、光ファイバ４で輪を形成したものである。フロート３の浮力により、光ファイバ４が引かれて、ループ４１の径が小さくなると、その個所に曲げ損失が発生する。
【００１３】
＜ホ＞ループ収容室
光ファイバ４にループ４１を形成するために、ループ収容室５を設ける。ループ収容室５には、ループ規制材４２を配置する。ループ規制材４２は、光ファイバ４のループ４１の内部に配置する。それにより、ループ４１の位置を規制することができる。また、ループ規制材４２は、ループ４１の最小径を規制でき、それ以上、径が小さくならないので、光ファイバ４の破損を防止できる。ループ規制材４２の外周は、ループ形状に応じた形状がよく、例えば、円柱状や円筒状にすると良い。
【００１４】
光ファイバ４を切断することなく、途中からループ収容室５に配置できるように、光ファイバ４が通れるファイバ通過部５１を設ける。光ファイバ４をループ収容室５にセットした後、ふた５２でループ収容室５を密閉する。その際、ループ収容部５と外部の間のファイバ通過部５１をシールして、水が外部に漏れないようにする。
【００１５】
光ファイバ４が引かれた際、ループ４１の径が変化するためには、光ファイバ４の一部を固定する必要がある。そこで、例えば、ループ収容室５と外部の間のファイバ通過部５１付近で光ファイバ４を固定する。それにより、光ファイバ４が、フロート３の浮力で引き上げられると、ファイバ通過部５１付近で一端が固定されているので、ループ４１の径が小さくなる。
【００１６】
＜ヘ＞他の漏水監視センサ
他の構成の漏水監視センサとして、光ファイバ４を容器２の外部に配置する例を図２に示す。この漏水監視センサ１は、２個の容器２を並置し、各々の内部にフロート３を配置する。２個の容器２の下部間に連通管２４を接続する。これにより、各容器２に貯まる漏水の水位は、連通管２４を通して同一になる。
【００１７】
光ファイバ４の一部を固定するファイバ固定具４３を２個の容器２の間の下部など、漏水監視センサ１の任意の個所に設置する。光ファイバ４のループ４１を規制するループ規制材４２を２個の容器２の間の中間部など、漏水監視センサ１の任意の個所に設置する。光ファイバ４にフロート３の浮力を伝達する浮力伝達材４４を２個のフロート３間に配置する。浮力伝達材４４は、例えば、２個のフロート３と２本の連結材４５で連結し、浮力による上昇を安定にする。
【００１８】
光ファイバ４は、一部を浮力伝達材４４に固定し、一部をファイバ固定具４３に固定し、その間のファイバをループ規制材４２の周囲に巻き付け、ループ４１を形成する。このように構成することにより、光ファイバ４は、容器２の外部に配置でき、簡単に取り付けや取り外しが可能となる。
【００１９】
他の構成の漏水監視センサは、動作の安定性や費用などの条件に応じて、容器２を１個又は複数個使用しても良い。また、光ファイバ４のループ４１を１箇所に複数回巻いたり、又は、複数箇所にループを形成しても良い。
【００２０】
＜ト＞漏水監視システム
漏水監視システムは、廃棄物処分場、遮水構造物など漏水を監視する個所に漏水監視センサ１を複数箇所配置し、漏水の有無、又は、漏水位置を検知するものである。漏水監視システムは、例えば図３に示すように、廃棄物処分場の底部に形成されたトンネル７内に漏水監視センサ１を配置した例を示している。光ファイバ４をトンネル７に沿って配置し、光ファイバ４の途中の複数箇所に漏水監視センサ１を取り付け、光ファイバ４の端部に曲げ損失測定装置６を接続する。曲げ損失測定装置６は、光ファイバ４の曲げ損失を測定する装置であり、ＯＴＤＲを使用することができる。曲げ損失測定装置６は、必要に応じて、測定データの処理や表示のために、パソコン６２やディッスプレイ６３が接続される。
【００２１】
廃棄物処分場は、例えば、底部に排出管７１を配設し、底部に発生した漏水は排出管７１に流れ込み、排出管７１の排出口をトンネル７内部に取り付けた集水升７２内に設置して、漏水を集水升７２に集めて、主排水管７３で外部に排出する。漏水監視センサ１は、集水升７２内に配置すると、使用した漏水を主排水管７３に流すことができる。
【００２２】
漏水監視センサ１の容器２を排出管７１と兼用にすることもできる。その場合、排出管７１を上下方向にＵ字形にして、Ｕ字の底部に漏水が蓄積できると、Ｕ字内部に配置したフロート３に浮力を与えることが出来、漏水を検知することができる。
【００２３】
＜チ＞漏水の監視方法
漏水監視システムを用いて漏水の監視は、曲げ損失測定装置６によって、光ファイバ４に光を発信し、光ファイバ４から反射して戻ってくる光を受信し、光ファイバ４の曲げ損失を測定して、漏水の有無や位置を算出する。
【００２４】
漏水の監視方法を図１〜図３の例に従って説明すると、廃棄物処分場などで漏水が発生すると、特定の漏水監視センサ１の容器２に漏水が蓄積される。容器２に貯まる漏水の水面が上昇し、フロート３が容器２に沿って上昇する。フロート３が上昇すると、光ファイバ４が上に引き上げられ、ループ４１の径が小さくなる。ループ規制材４２がループ４１内にあるので、ループ４１の径は、ループ規制材４２の径より小さくなることはない。
【００２５】
所定量以上の漏水があると、フロート３が所定値以上上昇し、ループ４１の径が所定値以上小さくなると、曲げ損失測定装置６は、光ファイバ４の特定の位置（漏水監視センサ１の取り付け位置）に曲げ損失が発生していることを測定できる。複数の漏水監視センサ１が、所定量以上の漏水を蓄積すると、曲げ損失測定装置６は、光ファイバ４の複数箇所で、曲げ損失を測定できる。このように、１本の光ファイバに複数の漏水監視センサ１を取り付けるだけで、複数箇所の漏水位置を一度に測定することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞本発明は、簡単な構造で漏水の監視ができるセンサを提供することができる。
＜ロ＞また、本発明は、環境の影響を受け難い漏水監視システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】漏水監視センサの説明図
【図２】他の漏水監視センサの説明図
【図３】漏水監視システムの説明図
【符号の説明】
１・・・漏水監視センサ
１１・・固定部材
２・・・容器
２１・・切断部
２２・・支持部
２３・・切欠部
３・・・フロート
３１・・切欠溝
４・・・光ファイバ
４１・・ループ
４２・・ループ規制材
４３・・ファイバ固定具
４４・・浮力伝達材
４５・・連結材
５・・・ループ収容室
５１・・ファイバ通過部
５２・・ふた
６・・・曲げ損失測定装置
６１・・ＯＤＴＲ
６２・・パソコン
６３・・ディスプレイ
７・・・トンネル
７１・・排出管
７２・・集水升
７３・・主排水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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