(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
防波堤を越えようとする水を受ける樋と、
樋で受けた水を収集する受水皿と、
光ファイバと、
受水皿の受水量に対応して光ファイバの伝送損失を増加させる曲げ付与部とを具えることを特徴とする越波検出センサ。
【請求項２】
受水皿に異物が入らないように保護カバーを設けたことを特徴とする請求項１記載の越波検出センサ。
【請求項３】
受水皿に排水孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の越波検出センサ。
【請求項４】
防波堤を上ってくる波に当たるカーテンを具え、カーテンに当たって砕けた波の一部を樋で受けるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の越波検出センサ。
【請求項５】
樋の一端側を受水皿に接続し、樋の一端側を低く、他端側を高くすることで樋内の水が受水皿に流入しやすいように構成したことを特徴とする請求項１記載の越波検出センサ。
【請求項６】
樋を受水皿の片側または両側に設置し、樋の合計長さが一検出区間となるようにしたことを特徴とする請求項１記載の越波検出センサ。
【請求項７】
防波堤の海側において、ほぼ長手方向に沿った樋とカーテンとを設け、防波堤を上ってくる波をカーテンで受け、カーテンに当たった水を樋で受けて、樋で受けた水を受水皿で収集し、受水皿の受水量に対応して光ファイバの伝送損失を増加させることで越波を検知する越波検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沿岸道路などにおいて、防波堤を越えて波が打ち寄せたことを検知するセンサと方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
沿岸道路では防波堤を越えて波が打ち上げると交通事故の要因となるため、道路の交通遮断が必要になる。このような目的のために、ITVカメラを防波堤の複数個所に設置し、ITVカメラの映像を画像処理することで防波堤を波が越えることを監視する技術が開発されつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このITVカメラを用いた技術のみでは多数の場所における多くの画像を処理して監視するには限界がある。特に、画像処理による判別では、どの場所で最も早く波が防波堤を越えたかの識別が困難である。
【０００４】
従って、本発明の主目的は、越波が起こる可能性のある波浪時、事前に越波前の小波浪を検出して警報を出すことができる越波検出センサと同検出方法とを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の越波検出センサは、防波堤を越えようとする水を受ける樋と、樋で受けた水を収集する受水皿と、光ファイバと、受水皿の受水量に対応して光ファイバの伝送損失を増加させる曲げ付与部とを具えることを特徴とする。
【０００６】
ここで、樋には断面が半円状の一般的なものが利用できる。樋の材質は特に限定されず、ゴム、プラスチック、金属などが利用できる。この樋は防波堤の海（湖）側においてほぼ長手方向沿いに設置する。その際、防波堤の波が当たる面から若干離れて設置することで、樋が直接波の力を受けることを回避できる。樋内の水が受水皿に流入しやすいようにするには、樋の一端側を受水皿に接続し、樋の一端側を低く、他端側を高くすればよい。樋の長さは、樋を受水皿の片側または両側に設置したときに、樋の合計長さが一検出区間となるように設定すればよい。
【０００７】
また、受水皿の形状、材質は特に限定されない。受水皿の容積は、光ファイバに曲げを付与できる重量の水が貯えられる程度とする。受水皿には、異物が入らないように保護カバーを設けることが好ましい。保護カバーとしては金属や樹脂製の網などが適切である。その場合、網の上部に異物が引っ掛かったり乗ったりして、その重みで光ファイバの伝送損失が増加しないよう、網の形状は円錐状とすることが望ましい。受水皿には水が溜まらないように排水孔を設けておく。これにより受水皿を空にして、次の越波検知に備えて待機することができる。
【０００８】
さらに、防波堤を上ってくる波に当たるカーテンを具え、カーテンに当たって砕けた波の一部を樋で受けるよう構成すると、防波堤を越えようとする波を効率的に樋で捕らえることができる。このカーテンは防波堤の海側において、樋よりも若干上の位置に設けることが好ましい。これにより、カーテンに当たった波の一部は下方に落下して樋で受けられる。カーテンの形状は特に限定されないが、防波堤を上ってくる波が砕け散るようにするには、防波堤からひさし状に突出する長尺体が好ましい。特に、ひさし状長尺体の縁部をジグザグ状とすることで波のしずくが垂れやすく適切である。このカーテンの材質にも、ゴム、プラスチック、金属などが利用できる。硬い金属製のカーテンでは、波の力が防波堤に強く掛かって破堤の原因となるため、柔軟なゴムが好ましい。
【０００９】
光ファイバの伝送損失の増加はOTDR（Optical Time Domain Reflectometer）などを用いて検知することが挙げられる。そして、この伝送損失の増加を接点信号として出力すればよい。そのために、光ファイバに電気信号と光信号の相互変換器を接続すればよい。実際の監視では、この接点信号に基づいてITVカメラを連動させ、越波の危険が検知された場所の映像をITVカメラで映し出せるようにして利用することが最適である。これにより、監視者は最も早く越波の生じる場所を確実に知ることができ、早期に道路遮断などの適切な措置を採ることができる。
【００１０】
一方、上述のセンサを利用した本発明越波検出方法は、防波堤の海側において、ほぼ長手方向に沿った樋とカーテンとを設け、防波堤を上ってくる波をカーテンで受け、カーテンに当たった水を樋で受けて、樋で受けた水を受水皿で収集し、受水皿の受水量に対応して光ファイバの伝送損失を増加させることで越波を検知することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明センサの防波堤への設置例を示す正面図である。図２は本発明センサの検知部の構成図である。図３（Ａ）はセンサを設置した防波堤の断面図、（Ｂ）はカーテンおよび樋の装着状態を示す正面図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明センサは防波堤100の海側に装着した検知部１と、検知部１の両側に設けた樋２とカーテン３とを具える。防波堤を上ってきた波110はカーテン３に当たって砕け、その一部が樋２に落下し、落下した水は樋沿い流れて検知部１に集められる。検知部１に集められた水の重みで光ファイバ４に曲げが加えられ、伝送損失が増加することから越波を検知する。
【００１３】
検知部１の詳細を図２に基づいて説明する。この検知部１は樋２から流れてきた水を収集する受水皿５と、光ファイバ４に曲げを付与する曲げ付与部６とを具え、曲げ付与部６はケース７内に収納されている。
【００１４】
受水皿５は、その上部に円錐状の網８を具えている。この網８により異物が受水皿５に入ることを防止する。また、受水皿５の底面には開閉自在の排水孔９が設けられている。樋から流れてきた水は一旦受水皿５に溜められるが、排水孔９を開けることで排水し、次回の越波検知に備えることができる。
【００１５】
このような受水皿５はばね10を介して曲げ付与部６に支持されている。曲げ付与部６は波型面を対向して配置した上下部曲げアダプタ11、12と、曲げアダプタ11、12を支持するガイド13およびガイド13の固定ボルト14を具える。一方、ばね10は二重になっており、外側のばねがガイド13に当接されて受水皿５の荷重の大半を支持し、内側のばねが上部曲げアダプタ11に取り付けられて小さな荷重を上部曲げアダプタ11に付与する。この上部曲げアダプタ11はガイド13に沿って上下にスライド自在に構成され、下部曲げアダプタ12はケース７の底面に固定されている。なお、上部曲げアダプタ11は軽量のため、光ファイバ４の上に乗った状態で支持されている。また、ガイド13は底部と蓋部とに別れ、両者を固定ボルト14でケース７に保持している。
【００１６】
そして、上部曲げアダプター11と下部曲げアダプター12の間、つまり波型面の間に光ファイバ４を配置する。光ファイバ４は一端がばね15と一体化され、他端側がローラ16で固定されて、常時はほぼ直線状に保持されている。曲げ付与時は、ばね15の伸縮により上下曲げアダプタ11、12の間に位置する光ファイバ４の長さを調整して、光ファイバ４が破断しないようにする。
【００１７】
一方、樋２やカーテン３は図３に示すように配置される。ここで、防波堤100は路面120からほぼ垂直に立ちあがり、上部で海側に湾曲した構造になっている。樋２は、防波堤100の海側の上部において、設置金具20を介して取り付けられ、防波堤100における波110が接触する面から突出して保持されている。設置金具20は防波堤に適宜な間隔で固定された取付部21と、取付部21の先端に設けられて防波堤の長手方向に沿った丸棒22とを具え、この丸棒22の上に樋２を保持している。
【００１８】
また、カーテン３は防波堤100の海側において、樋２よりも若干上位置に設けられた断面がほぼＬ型のゴム製長尺体である。このカーテン３は、直接防波堤に接触する取付面と、防波堤からひさし状に突出する突出面とを有し、突出面の縁部はジグザグ状に形成されている（図２Ｂ参照）。ここでは、突出面の縁部がほぼ樋２の上部に位置するように配置し、カーテン３に当った波が突出面に沿って落下し、樋２で受けられるように構成した。ただし、降雨時にカーテンに当った雨水が樋に流入しない位置とする。
【００１９】
なお、樋２とカーテン３は検知部１の両側に設けられ（図１参照）、検知部側が低く、その反対側が高くなるよう若干傾斜して配置されている。そのため、樋２で受けた水は容易に受水皿５に流れ込む。また、樋２とカーテン３とを配置した区間を一検知区間とすることで、検知部１のある個所だけを局部的に監視するのではなく、樋２（カーテン３）のある区間内での越波を線的に監視できる。
【００２０】
さらに、上記センサにおける光ファイバ４は、図４に示すように、遠隔地にあるE/O,O/E装置30に接続され、E/O,O/E装置30から接点出力が出る構成になっている。この接点信号により警報を出したり、ITVカメラで越波の危険のある防波堤付近の映像を映し出せるように構成すればよい。なお、E/O,O/E装置30は例えば光伝送装置に接続される。
【００２１】
このようなセンサの動作を説明する。
越波が起こっていない場合、受水皿５は空の状態で、上部曲げアダプタ11と下部曲げアダプタ12の間は開いており、光ファイバ４には曲げが付与されていない。そのため、光ファイバ４の伝送損失も増加していない。
【００２２】
一方、越波が起こりそうになると、防波堤を上ってきた波の一部がカーテン３にまで達する。カーテン３は波に押されて突出面が上側にまくられるが、カーテン３の抵抗により上昇する波の一部が砕けて樋２に流れ落ち、その水が受水皿５に流入する。その結果、受水皿５の重量が増し、ばね10を収縮して上部曲げアダプタ11を押し下げる。光ファイバ４は上部曲げアダプタ11と下部曲げアダプタ12との間に挟まれて屈曲され、伝送損失が増加する。この伝送損失の増加を接点信号として出力し、警報発令やITVカメラの画像表示に利用すれば早期に越波の危険を検知することができる。このシステムではセンサを装着する現場に電源が不要なため、雷などの影響は受けない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は防波堤に設けた樋を利用して越波前の小波浪による水を収集し、より確実に越波の危険性を予知することができる。特に、今後情報インフラとして道路等に多数の光ファイバケーブルが布設されるが、この光ファイバケーブルの一部を利用して越波検出センサを設置し、ITV画像と一体のシステムにすれば、適切且つ効率的な沿岸道路防災を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明センサの防波堤への設置例を示す正面図である。
【図２】本発明センサの検知部の構成図である。
【図３】（Ａ）はセンサを設置した防波堤の断面図、（Ｂ）はカーテンおよび樋の装着状態を示す正面図である。
【図４】本発明センサ検出部から光伝送装置までのシステム構成図である。
【符号の説明】
１  検知部  ２  樋  ３  カーテン  ４  光ファイバ  ５  受水皿
６  付与部  ７  ケース  ８  網  ９  排水孔  10  ばね
11  上部曲げアダプタ  12  下部曲げアダプタ  13  ガイド  14  固定ボルト
15  ばね  16  ローラ  20  設置金具  21  取付部  22  丸棒
30  装置  100  防波堤  110  波  120  路面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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