(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを内蔵するケーブルの寿命を推定する方法であって、
前記ケーブルの浸水時期又は乾燥時期を推定する浸水又は乾燥時期推定ステップと、
乾燥状態にある光ファイバの破断確率の時間変化を示す第１の破断確率特性と、浸水状態にある光ファイバの破断確率の時間変化を示す第２の破断確率特性とに基づいて、前記浸水又は乾燥時期推定ステップにおいて浸水時期を推定した場合には、前記第１の破断確率特性における前記推定した浸水時期以降、前記第１の破断確率特性から前記第２の破断確率特性へ漸近する破断確率特性を前記ケーブルの破断確率の時間変化として推定し、前記浸水又は乾燥時期推定ステップにおいて乾燥時期を推定した場合には、前記第２の破断確率特性における前記推定した乾燥時期以降、前記第２の破断確率特性から前記第１の破断確率特性に漸近する破断確率特性を前記ケーブルの破断確率の時間変化として推定する破断確率推定ステップと、
前記推定した破断確率の時間変化に基づいて前記ケーブルの寿命を推定する寿命推定ステップと、を備えることを特徴とする光ファイバを内蔵するケーブルの寿命推定方法。
【請求項２】
光ファイバを内蔵するケーブルの寿命を推定する方法であって、
前記ケーブルの浸水時期又は乾燥時期を推定する浸水又は乾燥時期推定ステップと、
乾燥状態にある光ファイバ及び浸水状態にある光ファイバの夫々の破断確率の時間変化を示す破断確率特性と、前記推定した浸水時期又は乾燥時期とに基づいて、前記ケーブルの破断確率の時間変化を推定する破断確率推定ステップと、
前記推定した破断確率の時間変化に基づいて前記ケーブルの寿命を推定する寿命推定ステップと、を備え、
前記浸水又は乾燥時期推定ステップは、
光ファイバの伝送損失及び浸水量の時間変化を共通の時間軸上で表す伝送損失−浸水量特性データを生成する特性データ生成ステップと、
少なくとも、第１の時点と、この第１の時点よりも後の第２の時点とにおいて前記光ファイバの伝送損失を測定する測定ステップと、
前記第１の時点及び前記第２の時点で測定した伝送損失を前記伝送損失−浸水量特性データに当てはめることにより、前記伝送損失−浸水量特性データ上における前記第１及び第２の時点を特定し、それら特定した第１の時点及び第２の時点と、前記伝送損失−浸水量特性データで表される浸水量の時間変化特性に基づいて、浸水時期又は乾燥時期を推定する推定ステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の光ファイバを内蔵するケーブルの寿命推定方法であって、
前記特性データ生成ステップは、
浸水した前記ケーブルのサンプルについて、複数の時点で、前記ケーブル内に残存する浸水量と光ファイバの伝送損失とを測定するステップと、
前記複数の時点での浸水量及び伝送損失の測定値に基づいて、浸水量及び伝送損失の時間的な変化を示す時系列データを生成するステップと、
前記生成した時系列データにおいて、浸水量が最大となる時点と伝送損失が最大となる時点とが一致するように、両時点間の時間差だけ、浸水量の時系列データと伝送損失の時系列データとを時間軸方向に相対的に移動させた修正時系列データを生成するデータ修正ステップと、
前記修正時系列データにおいて浸水量が最大値となる時点である基準時点以後における浸水量及び伝送損失の前記修正時系列データの時間軸を反転させた時系列データを、反転前の修正時系列データに前記基準時点以前のデータとして接続することにより伝送損失−浸水量特性データを生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
前記ケーブルは光ファイバ内蔵型架空地線（ＯＰＧＷ）であることを特徴とする請求項１〜３のうち何れかに記載の光ファイバを内蔵するケーブルの寿命推定方法。
【請求項５】
光ファイバを内蔵するケーブルの寿命を推定するための装置であって、
乾燥状態にある光ファイバの破断確率の時間変化を示す第１の破断確率特性と、浸水状態にある光ファイバの破断確率の時間変化を示す第２の破断確率特性が記憶された破断確率特性記憶部と、
前記ケーブルの浸水時期又は乾燥時期を示すデータの入力を受けて、浸水時期を示すデータの入力を受けた場合には、前記第１の破断確率特性における前記推定した浸水時期以降、前記第１の破断確率特性から前記第２の破断確率特性へ漸近する破断確率特性を前記ケーブルの破断確率の時間変化として推定し、乾燥時期を示すデータの入力を受けた場合には、前記第２の破断確率特性における前記推定した乾燥時期以降、前記第２の破断確率特性から前記第１の破断確率特性に漸近する破断確率特性を前記ケーブルの破断確率の時間変化として推定する破断確率推定部と、
前記推定した破断確率の時間変化に基づいて前記ケーブルの寿命を推定する寿命推定部と、
を備えることを特徴とする光ファイバを内蔵するケーブルの寿命推定装置。
【請求項６】
光ファイバを内蔵するケーブルの寿命を推定するための装置であって、
乾燥状態にある光ファイバ及び浸水状態にある光ファイバの夫々の破断確率の時間変化を示す破断確率特性が記憶された破断確率特性記憶部と、
前記ケーブルの浸水時期又は乾燥時期を示すデータの入力を受けて、前記破断確率特性と、前記入力された浸水時期又は乾燥時期を示すデータとに基づいて、前記ケーブルの破断確率の時間変化を推定する破断確率推定部と、
前記推定した破断確率の時間変化に基づいて前記ケーブルの寿命を推定する寿命推定部と、
浸水した前記ケーブルのサンプルについて、複数の時点での、前記ケーブル内に残存する浸水量と光ファイバの伝送損失との測定値に基づいて、浸水量及び伝送損失の時間的な変化を示す時系列データを生成する時系列データ生成部と、
前記生成した時系列データにおいて、浸水量の最大となる時点と伝送損失が最大となる時点とが一致するように、両時点間の時間差だけ、浸水量の時系列データと伝送損失の時系列データとを時間軸方向に相対的に移動させた修正時系列データを生成するデータ修正部と、
前記修正時系列データにおいて浸水量が最大値となる時点である基準時点以後の、浸水量及び伝送損失の前記修正時系列データの時間軸を反転させた時系列データを、反転前の修正時系列データに、前記基準時点以前のデータとして接続し、このデータに基づいて伝送損失−浸水量特性データを生成する特性データ生成部と、を備え、
前記破断確率推定部は、前記生成された特性データに基づいて推定された浸水時期又は乾燥時期を示すデータの入力を受け付けることを特徴とする光ファイバを内蔵するケーブルの寿命推定装置。
【請求項７】
光ファイバを内蔵するケーブルの浸水時期又は乾燥時期を推定する方法であって、
光ファイバの伝送損失及び浸水量の時間変化を共通の時間軸上で表す伝送損失−浸水量特性データを生成する特性データ生成ステップと、
少なくとも、第１の時点と、この第１の時点よりも後の第２の時点とにおいて前記光ファイバの伝送損失を測定する測定ステップと、
前記第１の時点及び前記第２の時点で測定した伝送損失を前記伝送損失−浸水量特性データに当てはめることにより、前記伝送損失−浸水量特性データ上における前記第１及び第２の時点を特定し、それら特定した第１の時点及び第２の時点と、前記伝送損失−浸水量特性データで表される浸水量の時間変化特性に基づいて、浸水時期又は乾燥時期を推定する推定ステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを内蔵するケーブルの寿命を推定する方法及び装置に係り、特に、光ファイバの浸水による劣化を考慮したケーブル寿命の推定を行う方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ内蔵型架空地線（以下、ＯＰＧＷ：OPtical Ground Wireという）は、架空送電線の架空地線の中心部にアルミ管を設けてこのアルミ管内に光ファイバを収容したものであり、既存の送電線網を利用して、光ファイバにより長距離かつ広範囲な大容量の通信システムを構築できる。このため、近年、電力会社においてＯＰＧＷは広く採用され、重要な通信回線として用いられるようになっている。このような光ファイバには、雨などによる浸水が生ずることがあり、浸水によって光ファイバの破断が起こり易くなることが知られている。したがって、光ファイバの保守管理にあたっては、光ファイバへの浸水を考慮して光ファイバの寿命を的確に推定し、余寿命が少なくなったファイバから優先して交換等の保守を行うことが必要とされる。
【０００３】
ところで、非特許文献１には、海底光ケーブルの破損時に、光ファイバ内へ水素分子が拡散することにより、特定波長帯域（１．２４μｍ）の光の伝送損失が増大することが示されている。
【特許文献１】特開２００３−２２２５６５号公報
【非特許文献１】NIKKEI ELECTRONICS 1984, 12.3, ｐ.233−248
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、ＯＰＧＷに浸水が生じた場合にも、水とアルミ管との反応によって水素が発生し、その水素が光ファイバ内へ拡散することにより、非特許文献１に開示されるように波長１．２４μｍでの伝送損失が発生すると考え、そのことを実験的に確かめた。そして、かかる実験により得られた知見に基づき、上記波長での伝送損失によってＯＰＧＷへの浸水の有無を判定する手法を発明し特許出願している（特願２００５−１８０９３９、特願２００５−１８０９４０）。
【０００５】
本発明は、上記出願に開示される方法を発展させた手法により、ＯＰＧＷなどの光ファイバを内蔵するケーブルについて、光ファイバの伝送損失に基づいて浸水時期又は乾燥時期を推定し、その浸水時期又は乾燥時期に基づき光ファイバへの浸水を考慮した的確な寿命推定を行えるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明は、光ファイバを内蔵するケーブルの寿命を推定する方法であって、
前記ケーブルの浸水時期又は乾燥時期を推定する浸水又は乾燥時期推定ステップと、
乾燥状態にある光ファイバの破断確率の時間変化を示す第１の破断確率特性と、浸水状態にある光ファイバの破断確率の時間変化を示す第２の破断確率特性とに基づいて、前記浸水又は乾燥時期推定ステップにおいて浸水時期を推定した場合には、前記第１の破断確率特性における前記推定した浸水時期以降、前記第１の破断確率特性から前記第２の破断確率特性へ漸近する破断確率特性を前記ケーブルの破断確率の時間変化として推定し、前記浸水又は乾燥時期推定ステップにおいて乾燥時期を推定した場合には、前記第２の破断確率特性における前記推定した乾燥時期以降、前記第２の破断確率特性から前記第１の破断確率特性に漸近する破断確率特性を前記ケーブルの破断確率の時間変化として推定する破断確率推定ステップと、
前記推定した破断確率の時間変化に基づいて前記ケーブルの寿命を推定する寿命推定ステップと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、光ファイバを内蔵するケーブルの寿命を推定する方法であって、
前記ケーブルの浸水時期又は乾燥時期を推定する浸水又は乾燥時期推定ステップと、
乾燥状態にある光ファイバ及び浸水状態にある光ファイバの夫々の破断確率の時間変化を示す破断確率特性と、前記推定した浸水時期又は乾燥時期とに基づいて、前記ケーブルの破断確率の時間変化を推定する破断確率推定ステップと、
前記推定した破断確率の時間変化に基づいて前記ケーブルの寿命を推定する寿命推定ステップと、を備え、
前記浸水又は乾燥時期推定ステップは、
光ファイバの伝送損失及び浸水量の時間変化を共通の時間軸上で表す伝送損失−浸水量特性データを生成する特性データ生成ステップと、
少なくとも、第１の時点と、この第１の時点よりも後の第２の時点とにおいて前記光ファイバの伝送損失を測定する測定ステップと、
前記第１の時点及び前記第２の時点で測定した伝送損失を前記伝送損失−浸水量特性データに当てはめることにより、前記伝送損失−浸水量特性データ上における前記第１及び第２の時点を特定し、それら特定した第１の時点及び第２の時点と、前記伝送損失−浸水量特性データで表される浸水量の時間変化特性に基づいて、浸水時期又は乾燥時期を推定する推定ステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記特性データ生成ステップは、
浸水した前記ケーブルのサンプルについて、複数の時点で、前記ケーブル内に残存する浸水量と光ファイバの伝送損失とを測定するステップと、
前記複数の時点での浸水量及び伝送損失の測定値に基づいて、浸水量及び伝送損失の時間的な変化を示す時系列データを生成するステップと、
前記生成した時系列データにおいて、浸水量が最大となる時点と伝送損失が最大となる時点とが一致するように、両時点間の時間差だけ、浸水量の時系列データと伝送損失の時系列データとを時間軸方向に相対的に移動させた修正時系列データを生成するデータ修正ステップと、
前記修正時系列データにおいて浸水量が最大値となる時点である基準時点以後における浸水量及び伝送損失の前記修正時系列データの時間軸を反転させた時系列データを、反転前の修正時系列データに前記基準時点以前のデータとして接続することにより浸水−伝送損失特性データを生成するステップと、を含むこととしてもよい。
【０００９】
また、本発明において、前記ケーブルは光ファイバ内蔵型架空地線（ＯＰＧＷ）であってもよい。
【００１０】
また、本発明は、乾燥状態にある光ファイバの破断確率の時間変化を示す第１の破断確率特性と、浸水状態にある光ファイバの破断確率の時間変化を示す第２の破断確率特性が記憶された破断確率特性記憶部と、
前記ケーブルの浸水時期又は乾燥時期を示すデータの入力を受けて、浸水時期を示すデータの入力を受けた場合には、前記第１の破断確率特性における前記推定した浸水時期以降、前記第１の破断確率特性から前記第２の破断確率特性へ漸近する破断確率特性を前記ケーブルの破断確率の時間変化として推定し、乾燥時期を示すデータの入力を受けた場合には、前記第２の破断確率特性における前記推定した乾燥時期以降、前記第２の破断確率特性から前記第１の破断確率特性に漸近する破断確率特性を前記ケーブルの破断確率の時間変化として推定する破断確率推定部と、
前記推定した破断確率の時間変化に基づいて前記ケーブルの寿命を推定する寿命推定部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、光ファイバを内蔵するケーブルの寿命を推定するための装置であって、
乾燥状態にある光ファイバ及び浸水状態にある光ファイバの夫々の破断確率の時間変化を示す破断確率特性が記憶された破断確率特性記憶部と、
前記ケーブルの浸水時期又は乾燥時期を示すデータの入力を受けて、前記破断確率特性と、前記入力された浸水時期又は乾燥時期を示すデータとに基づいて、前記ケーブルの破断確率の時間変化を推定する破断確率推定部と、
前記推定した破断確率の時間変化に基づいて前記ケーブルの寿命を推定する寿命推定部と、
浸水した前記ケーブルのサンプルについて、複数の時点での、前記ケーブル内に残存する浸水量と光ファイバの伝送損失との測定値に基づいて、浸水量及び伝送損失の時間的な変化を示す時系列データを生成する時系列データ生成部と、
前記生成した時系列データにおいて、浸水量の最大となる時点と伝送損失が最大となる時点とが一致するように、両時点間の時間差だけ、浸水量の時系列データと伝送損失の時系列データとを時間軸方向に相対的に移動させた修正時系列データを生成するデータ修正部と、
前記修正時系列データにおいて浸水量が最大値となる時点である基準時点以後の、浸水量及び伝送損失の前記修正時系列データの時間軸を反転させた時系列データを、反転前の修正時系列データに、前記基準時点以前のデータとして接続し、このデータに基づいて伝送損失−浸水量特性データを生成する特性データ生成部と、を備え、
前記破断確率推定部は、前記生成された特性データに基づいて推定された浸水時期又は乾燥時期を示すデータの入力を受け付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光ファイバの伝送損失に基づいて浸水時期又は乾燥時期を特定し、この浸水時期又は乾燥時期に基づき光ファイバの浸水を考慮した的確な光ファイバを内蔵したケーブルの寿命推定を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。  
先ず、本実施形態における光ファイバを内蔵したケーブルの寿命推定の原理について説明する。
【００１４】
図１は、乾燥状態の光ファイバと、浸水状態の光ファイバとについて、破断確率の時間変化をそれぞれ実線の特性曲線Ｉ及びIIで示している。同図に示すように、浸水状態の光ファイバは、乾燥状態の光ファイバに比べて破断確率が高く、また、それぞれの破断確率は時間の経過と共に次第に増加する。これら乾燥状態及び浸水状態の破断確率の時間変化を示す特性曲線Ｉ、II（以下、破断確率特性ともいう）は、例えば、光ファイバのメーカが試験を行うことにより求められ、その結果が破断確率特性のデータとしてユーザに提供される。なお、光ファイバの破断確率としては、例えば、光ファイバの単位長さ（例えば１０万ｋｍ）あたりの破断個所数や、所定期間（例えば２０年）における心線一本あたりの破断発生回数が用いられる。
【００１５】
浸水状態から乾燥した場合は、同図に破線IIIで示すように、浸水状態の特性曲線IIから、乾燥時点ｔ１以降、乾燥状態の特性曲線Ｉに漸近するような特性を示す。逆に、乾燥状態で浸水が生じた場合には、同図に一点鎖線IVで示すように、乾燥状態の特性曲線Ｉから、浸水時点ｔ２以降、浸水状態の特性曲線IIに漸近するような特性を示す。
【００１６】
このように、光ファイバに浸水が生じた場合や、浸水した水が乾燥した場合に、それらの浸水時点や乾燥時点が分かれば、図１に実線で示す破断確率特性（すなわち特性曲線Ｉ，II）に基づいて、破断確率の時間変化を求めることができる。そして、求められた破断確率の時間変化において、破断確率が所定の基準値に達した時点を光ファイバの寿命と推定することができる。
【００１７】
本実施形態では、光ファイバを内蔵するケーブルであるＯＰＧＷについて、反射型故障点標定装置（ＯＴＤＲ）による波長帯域１．２４μｍの光の伝送損失を測定した結果に基づいて、浸水時点・乾燥時点を判定する。以下にその判定方法について説明する。
【００１８】
本実施形態では、人為的に水を注入して浸水させた初期浸水量の異なるＯＰＧＷのサンプルを複数個用意し、これらサンプルについて所定期間毎（本実施形態では例えば１ヶ月毎）に、ＯＴＤＲにより波長帯域１．２４μｍの光の伝送損失を測定すると共に、サンプル内に残存している水を排出してその量（つまり、当該時点における浸水量）を測定し、これらの測定データに基づいて、伝送損失と浸水量との相関を示す特性データ（伝送損失−浸水量特性データという）を生成する。なお、ＯＴＤＲは、特定波長の光パルスを光ファイバに入射し、後方散乱光の強度と、この後方散乱光が返ってくるまでの時間から、光ファイバの伝送損失の距離分布を測定する機能を有する周知の装置である（例えば、特開２００４−１３８５０６号公報、特開２００５−８４０４１号公報を参照）。
【００１９】
図２は、本実施形態で用いたＯＰＧＷのサンプルの諸条件の一覧を示す。同図に示すように、初期浸水量をｎ段階（同図の例では、ＯＰＧＷの長さ１ｍ当り１０cc、２０cc、３０cc、・・・、浸水上限値のｎ段階）に変えたサンプルＳｉ（ｉ＝１〜ｎ）をｍ個ずつ用意し、各段階ｉのｍ個のサンプルＳｉについて、初期浸水時点、及び、浸水期間１ヵ月、２ヵ月、・・・、ｍヵ月の計（ｍ＋１）回の時点で、浸水量の測定とＯＴＤＲによる光ファイバの伝送損失測定とを行った。なお、初期浸水時点において伝送損失を測定したサンプルは、以後のｍ回の何れかの測定で再度利用できるので、サンプル数はｍ個で足りる。図３では、サンプルＳｉについてｊヶ月後（ｊ＝０〜ｍ、ｊ＝０は初期浸水時点を表す）の伝送損失の測定データをＡｉ，ｊで、浸水量の測定データをＢｉ，ｊで、夫々表記しており、以下の記載でもこれらの表記を用いるものとする。
【００２０】
以上のようにして、各サンプルＳｉについて、伝送損失と浸水量についての時系列データＡｉ，ｊ及びＢｉ，ｊ（ｊ＝０〜ｍ）が得られることとなる。
【００２１】
以下、図３〜図９に示すデータの例及び図１０に示すフローチャートを参照しながら、時系列データＡｉ，ｊ及びＢｉ，ｊに基づいて伝送損失−浸水量特性データを生成する手順について説明する。
【００２２】
先ず、図３に示すように、各サンプルＳｉについて、時系列データＡｉ，ｊ及びＢｉ，ｊを、横軸を時間軸、縦軸を伝送損失又は浸水量とするグラフとしてプロットする（図１０のステップＳ１００）。なお、図３及び以下に示す図４では、多数のグラフが重なって見難くなるのを避けるため、３つのサンプルＳ１〜Ｓ３のみをプロットした結果を示している。
【００２３】
次に、図４に示すように、全てのサンプルＳｉ（ｉ＝１〜ｍ）について伝送損失の立ち上がり時点が一致するように、立ち上がり時点が最も早いサンプル（図３では、サンプルＳ３）に合わせて他のサンプル（図３では、サンプルＳ１、Ｓ２）の伝送損失及び浸水量の時系列データを時間軸の負方向に移動させる（図１０のステップ１０２）。具体的には、例えば、図３において、サンプルＳ１，Ｓ２についての伝送損失の時系列データＡ１，ｊ、Ａ２、ｊの立ち上がり時点が、サンプルＳ３についての時系列データＡ３，ｊの立ち上がり時点に一致するように、
Ａ１，ｊ←Ａ１，ｊ＋１、Ｂ１，ｊ←Ｂ１，ｊ＋１
Ａ２，ｊ←Ａ２，ｊ＋１、Ｂ２，ｊ←Ｂ２，ｊ＋１
（ただし、Ａ１，ｍ＝Ａ２，ｍ＝α、Ｂ１、ｍ＝Ｂ２、ｍ＝０、αは正常な光ファイバの伝送損失であり、一般には０．４ｄＢ／ｋｍ）
として、時系列データＡ１，ｊ、Ａ２，ｊを１ヶ月分（つまり、測定間隔の１回分）だけ時間軸の負方向へ移動させる。
【００２４】
このように全てのサンプルＳｉについての伝送損失の立ち上がり時点を一致させるのは、次の理由による。すなわち、浸水発生後、伝送損失が顕著に増加し始めるのは、浸水量にかかわらず、浸水発生からほぼ一定の時間が経過した時点であると考えられるが、本実施形態では１ヶ月おきに伝送損失の測定を行っているため、測定のタイミングによっては、立ち上がり時期の数日の違いが、±１ヶ月のずれとして現れることになる。そこで、このような測定のタイミングによる立ち上がり時期のずれを解消するため、伝送損失の立ち上がり時点が一致するよう各サンプルの時系列データを時間軸方向に移動させることとしている。
【００２５】
次に、各時点ｊ（ｊ＝０〜ｍ）について、ｎ個のサンプルＳｉ（ｉ＝１〜ｎ）のデータＡｉ，ｊ及びＢｉ，ｊを夫々平均して、平均値ＳＡｊ，ＳＢｊ（ｊ＝０〜ｍ）を求める（図１０のステップ１０４）。  
すなわち、
0005317393.tif 000002
により、平均値ＳＡｊ，ＳＢｊを計算する。以下においては、これらの平均値ＳＡｊ及びＳＢｊを、夫々、伝送損失及び浸水量の時系列データとして扱うものとする。
【００２６】
図５は、上記のように求めた時系列データＳＡｊ、ＳＢｊをプロットしたグラフを示す。同図の例では、初期浸水の発生後３ヶ月（ｊ＝３）の時点で伝送損失がピークに達している。このことは、浸水が発生してから伝送損失がピークに達するまでの間に時間差ΔＴ（本例では３ヶ月）があることを意味している。そこで、この時間差ΔＴをｔヶ月（測定時点の間隔を単位としてｔ回分）として、浸水量の時系列データＳＢｊのみをｔヶ月だけ時間軸の正方向に移動させて
ＤＳＢｊ←ＳＢｊ−ｔ、ＤＳＡｊ←ＳＡｊ
とすることにより修正時系列データを生成する（図１０のステップ１０６）。
【００２７】
図６に、修正時系列データＤＳＢｊ、ＤＳＡｊをプロットしたグラフを示す。同図に示すように、上記の処理により、浸水量が最大になる時点と伝送損失が最大になる時点とが一致する。
【００２８】
このように時間差ΔＴだけ浸水量の時系列データＳＢｊを時間軸の正方向に移動させることにより、伝送損失と浸水量の相関が直接的に表されることとなる。例えば、図６において、時点ｔｃにおける伝送損失がＡｃであったとすると、図６で同じ時点ｔｃの浸水量Ｂｃは、時点ｔｃから時間差ΔＴだけ前の時点（ｔｃ−ΔＴ）における浸水量を示すこととなる。
【００２９】
ところで、図６に示すグラフは、ＯＰＧＷが浸水した状態から、水が徐々に排出されて浸水量が減少していく過程での伝送損失及び残存浸水量の時間変化を示すものであるが、浸水が発生していない状態から徐々に浸水して浸水量が増加していく場合も、図６のグラフの時間軸を反転した変化を示すと考えられる。ただし、上記の通り、図６に示す浸水量のデータは、同図上に示される時点よりも時間差ΔＴだけ前の浸水量を示すものであるから、浸水発生から時間差ΔＴが経過した時点（基準時点ｔ０という）までの間の浸水量のデータは意味を持たない。
【００３０】
そこで、図７に示すように、図６に示す修正時系列データの初期浸水の発生から基準時点ｔ０までの間のデータを除いたうえで、時間軸を反転し、この反転後の時系列データを、反転前の修正時系列データの基準時点ｔ０以前のデータとして接続することにより、浸水していない状態から浸水して浸水量が次第に増加し、その後、水が排出されて浸水量が次第に減少していくまでの浸水量及び伝送損失の変化特性を示す時系列データが得られ（図１０のステップ１０８）、この時系列データを適宜な近似曲線で近似することにより、図８に示すような、伝送損失−浸水量特性データが得られることができる（図１０のステップ１１０）。
【００３１】
上記の手順で得られた伝送損失−浸水量特性データに基づいて、以下に説明するように、実際の評価対象区間におけるＯＰＧＷの伝送損失の測定データから、浸水時期や乾燥時期を推定することが可能となる。
【００３２】
先ず、異なる２つの時点ｔ１，ｔ２で、評価対象区間におけるＯＰＧＷの伝送損失を測定する（図１０のステップ１１２）。そして、図９に示すように、それらの測定値Ａ１，Ａ２を伝送損失−浸水量特性データに当てはめ、測定時点ｔ１，ｔ２が伝送損失−浸水量特性データ上のどの時点に相当するのかを推定する（図１０のステップ１１４）。２つの時点での測定値を用いるのは、図９から明らかなように、１時点の伝送損失だけでは、浸水量が増加している過程であるか、減少している過程であるかを判別できないからである。なお、測定値Ａ１，Ａ２が伝送損失−浸水量特性データの上に完全に乗るわけではないので、例えば、測定値Ａ１，Ａ２と伝送損失−浸水量特性データとの誤差の二乗和が最小になるように、測定値Ａ１，Ａ２と伝送損失−浸水量特性データに当てはめるものとする。また、３以上の時点で伝送損失を測定して、伝送損失−浸水量特性データに当てはめるようにしてもよい。
【００３３】
以上のように、少なくとも２つの時点ｔ１，ｔ２での伝送損失の測定値Ａ１，Ａ２を伝送損失−浸水量特性データに当てはめることにより、例えば測定時点ｔ２が伝送損失−浸水量特性データ上のどの時点に相当するかを推定できれば、伝送損失−浸水量特性データ上での時点ｔ２での浸水量Ｂ２は、時点ｔ２から上記時間差ΔＴ前の時点（ｔ２−ΔＴ）での浸水量を示すと考えることができる。したがって、図９において浸水量が増加し始めた時点（つまり浸水時点）ｔ０から時点ｔ２までの期間をＬ１（＝ｔ２−ｔ０）とすると、実際の浸水時点は（ｔ２−ΔＴ−Ｌ１）であると推定できる。同様に、図９において、時点ｔ２から浸水量がゼロになる時点（つまり、浸水した水の乾燥時点）ｔ３までの期間をＬ２とすると、実際の乾燥時点は（ｔ２−ΔＴ＋Ｌ２）であると推定できる（図１０のＳ１１６）。
【００３４】
以上のように、図９に示す伝送損失−浸水量特性データを参照することにより、２つ以上の時点での伝送損失の測定値に基づいて、ＯＰＧＷの浸水時点及び乾燥時点を推定することができる。そして、推定した浸水時点や乾燥時点に基づいて、ＯＰＧＷが内蔵する光ファイバについての、上記図１に示すような破断確率特性（特性曲線Ｉ，II）から、浸水したＯＰＧＷの破断確率の時間変化を推定し、それに基づいて寿命を推定することができる（図１０のＳ１１８）。
【００３５】
なお、図１に示す破断確率特性の横軸は、光ファイバを設置してからの経過時間を表しているので、浸水時点や乾燥時点から破断確率特性を求める場合は、それら浸水時点や乾燥時点を、予め分かっているＯＰＧＷの設置時点からの経過期間に換算するものとする。
【００３６】
例えば、ＯＰＧＷの設置から期間Ｔ１が経過した時点で浸水が開始したと推定されたとすると、その場合の破断確率の時間変化は図１１に示すように、浸水時点Ｔ１までは乾燥時の特性曲線Ｉとなり、その後、破線で示すように浸水時の特性曲線IIへ漸近するような変化を示す。ここで、破断確率が１０−５に達したときが寿命であるとすると、同図に示す時点ｔｎが寿命ということになる。したがって、この寿命ｔｎと、現時点の光ファイバ設置からの経過期間との差をＯＰＧＷの余寿命として推定することができる。
【００３７】
図１２は、上記した伝送損失−浸水量特性データの生成処理及び光ファイバの寿命判定処理をプログラムされたコンピュータにより実行するようにしたデータ構築装置１０のブロック構成図である。同図に示すように、データ構築装置１０は、時系列データ生成部２０、データ修正部２２、特性データ生成部２４、特性データ記憶部２６、破断確率特性記憶部２８、破断確率推定部３０、寿命推定部３２、及び寿命出力部３４を備えている。特性データ記憶部２６及び破断確率特性記憶部２８はハードディスク等の記憶装置上に構築されている。
【００３８】
時系列データ生成部２０は、各サンプルＳｉについて、伝送損失と浸水量についての時系列データＡｉ，ｊ及びＢｉ，ｊ（ｊ＝０〜ｍ）を取得する。なお、時系列データＡｉ，ｊ及びＢｉ，ｊの取得は、キーボード等からの入力を受け付けることにより行ってもよいし、ハードディスク等の記憶装置から読み出すことにより行ってもよいし、あるいは、ネットワーク経由で受信することにより行ってもよい。そして、取得した時系列データＡｉ，ｊ及びＢｉ，ｊについて、上記ステップ１０２及びステップ１０４の処理を行い、平均値ＳＡｊ，ＳＢｊを伝送損失及び浸水量の時系列データとする。
【００３９】
データ修正部２２は、時系列データＳＡｊ，ＳＢｊについて上記ステップ１０６の処理を行うことにより修正時系列データＤＳＢｊ、ＤＳＡｊを生成する。
【００４０】
特性データ生成部２４は、修正時系列データＤＳＢｊ、ＤＳＡｊに基づいて上記ステップ１０８，１１０の処理を行うことにより浸水−伝送損失特性データを生成する。
【００４１】
特性データ生成部２４により生成された浸水−伝送損失特性データは、特性データ記憶部２６に格納される。この特性データ記憶部２６に格納された浸水−伝送損失特性データを参照することにより、上記Ｓ１１２〜Ｓ１１６で説明した手法により、浸水時点又は乾燥時点を推定することができる。
【００４２】
破断確率特性記憶部２８には、図１や図１１に特性曲線Ｉ，IIで示すような破断確率特性が記憶されている。
【００４３】
破断確率推定部３０は、浸水−伝送損失特性データを参照して推定された浸水時点又は乾燥時点を示すデータの入力を受け付け、上記図１１を用いて説明した手法により、破断確率特性記憶部２８に記憶された破断確率特性を参照して、入力された浸水時点又は乾燥時点からＯＰＧＷの破断確率の時間変化を求める。
【００４４】
寿命推定部３２は、破断確率推定部３０が推定したＯＰＧＷの破断確率の時間変化に基づいて、ＯＰＧＷの寿命を推定する。この寿命推定部３２による寿命推定結果は寿命出力部３４によりディスプレイ装置やプリンタ等の適宜な出力装置に出力される。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、先ず、ＯＴＤＲによる伝送損失の測定値に基づいて、浸水時点あるいは乾燥時点を推定し、その時点と、対象となるＯＰＧＷの光ファイバについて予め得られている破断確率特性とに基づいて破断確率の時間変化を推定し、その推定結果に基づいて、ＯＰＧＷの寿命を推定することができる。すなわち、本実施形態によれば、ＯＰＧＷの浸水による光ファイバの劣化を考慮したＯＰＧＷの寿命推定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】光ファイバの破断確率の時間変化の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態で用いたＯＰＧＷのサンプルの諸条件の一覧を示す図である。
【図３】各サンプルＳｉについて、時系列データＡｉ，ｊ及びＢｉ，ｊを、横軸を時間軸、縦軸を伝送損失又は浸水量とするグラフとしてプロットした図である。
【図４】図３の時系列データを、全てのサンプルＳｉについて伝送損失の立ち上がり時点が一致するように、立ち上がり時点が最も早いサンプルに合わせて他のサンプルの伝送損失及び浸水量の時系列データを時間軸の負方向に移動させたグラフである。
【図５】各時点ｊについて、ｎ個のサンプルＳｉ（ｉ＝１〜ｎ）のデータＡｉ，ｊ及びＢｉ，ｊを夫々平均して得られた平均値ＳＡｊ，ＳＢｊを時系列データとしてプロットしたグラフである。
【図６】図５において、浸水量が最大になる時点と伝送損失が最大になる時点とが一致するように浸水量の時系列データの時間軸を移動させた修正時系列データを示すグラフである。
【図７】図６に示す修正時系列データの初期浸水の発生から時間差ΔＴが経過した基準時点ｔ０までの間のデータを除いたうえで、時間軸を反転し、この反転後の時系列データを反転前の修正時系列データに基準時点ｔ０において接続したグラフである。
【図８】図７から得られた伝送損失−浸水量特性データを示すグラフである。
【図９】伝送損失の２時点での測定値Ａ１，Ａ２から伝送損失−浸水量特性データを参照して浸水量を推定する方法を説明するための図である。
【図１０】本実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】光ファイバの破断確率特性に基づいて寿命推定を行う手法を説明するための図である。
【図１２】本発明の一実施形態である寿命推定装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  寿命推定装置
２０  時系列データ生成部
２２  データ修正部
２４  特性データ生成部
２６  特性データ記憶部
２８  破断確率特性記憶部
３０  破断確率推定部
３２  寿命推定部
３４  寿命出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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