(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ上の区間の始点位置情報と終点位置情報とを含む区間情報を予め１つまたは複数記憶しておく区間情報記憶部と、
光ファイバ歪測定器によって測定された光ファイバ上の区間ごとの歪量情報を取得する歪量情報取得部と、
前記区間ごとの歪量の閾値を記憶する歪量記憶手段と、
前記歪量情報取得部が取得した歪量情報を基に前記区間に含まれる位置の歪量を抽出し、当該抽出した歪量が前記閾値を超えるか否かにより、区間ごとに歪量が正常範囲内か否かを判定する歪量判定部と、
予め設定された測定条件を基に、複数の光ファイバ各々に関する測定所要時間を算出し、算出された測定所要時間に基づいて、連続する各光ファイバの測定時間が重ならず、かつ前回の光ファイバの測定終了から所定の間隔以上経過しない範囲で各光ファイバの測定開始時刻を設定する測定スケジューリング部と、
前記測定スケジューリング部が設定した測定開始時刻に基づいて、測定開始の指示を行う測定指示部と、
を備えることを特徴とする歪測定監視システム。
【請求項２】
前記歪測定監視システムは、前記歪量情報取得部が取得した測定対象区間の歪量情報および前記温度補正用測定区間の補正用歪量を基に温度補正処理を行う温度補正処理部を備えており、
前記歪量判定部は、前記温度補正処理部による補正処理後の歪量が正常範囲内か否かを判定するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の歪測定監視システム。
【請求項３】
前記区間情報記憶部は、１本の光ファイバ上に設けられた温度補正用測定区間と測定対象区間との両方に関する前記区間情報を記憶するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の歪測定監視システム。
【請求項４】
前記歪量情報取得部は、複数の光ファイバに関して前記歪量情報を取得するものであり、
前記区間情報には、光ファイバを識別する光ファイバ識別情報が含まれており、
前記区間情報記憶部は、温度補正専用の光ファイバ上に設けられた温度補正用測定区間とその他の光ファイバ上に設けられた測定対象区間との両方に関する前記区間情報を記憶するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の歪測定監視システム。
【請求項５】
前記光ファイバ測定器は、前記光ファイバに対して測定用パルス光を入力し、前記光ファイバからの反射光成分を基に前記光ファイバ上の位置ごとの歪量を測定するＢＯＴＤＲであり、
前記測定指示部は、前記光ファイバ測定器による測定開始の指示を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の歪測定監視システム。
【請求項６】
前記測定指示部は、前記光ファイバ測定器に対して、測定安定化のための所定回数のパルス光発光を指示した後に測定開始する指示を行うものであることを特徴とする請求項５に記載の歪測定監視システム。
【請求項７】
光ファイバ上の区間の始点位置情報と終点位置情報とを含む区間情報を予め１つまたは複数記憶しておく区間情報記憶部と、前記区間ごとの歪量の閾値を記憶する歪量記憶手段と、を備えた歪測定監視システムにおける歪測定監視方法であって、
光ファイバ歪測定器によって測定された光ファイバ上の区間ごとの歪量情報を取得する歪量情報取得処理と、
前記歪量情報取得部が取得した歪量情報を基に前記区間に含まれる位置の歪量を抽出し、当該抽出した歪量が前記閾値を超えるか否かにより、区間ごとに歪量が正常範囲内か否かを判定する歪量判定処理と、
予め設定された測定条件を基に、複数の光ファイバ各々に関する測定所要時間を算出し、算出された測定所要時間に基づいて、連続する各光ファイバの測定時間が重ならず、かつ前回の光ファイバの測定終了から所定の間隔以上経過しない範囲で各光ファイバの測定開始時刻を設定する測定スケジューリング処理と、
前記測定スケジューリング処理によって設定された測定開始時刻に基づいて、測定開始の指示を行う測定指示処理と、
を有することを特徴とする歪測定監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、構造物の歪量の測定結果を監視する歪測定監視システムに関する。特に、構造物に布設した光ファイバのブリルアン（Brillouin ）散乱光を測定するＢＯＴＤＲによる測定結果を監視する歪測定監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、とう道、ダム、堤体、崖等の斜面に構築された擁壁や、橋梁や、建物など、コンクリート等による構造物の変形を高精度に観測するためのセンサとして、光ファイバを用いたものが注目されている。
【０００３】
構造物に布設された光ファイバの長手方向の歪量の連続的な分布を高精度に観測する方法として、非線形現象のひとつであるブリルアン（Brillouin ）散乱光の周波数シフト量が光ファイバの歪量に依存することを利用した手法が開発されている。例えば、光ファイバ素線、光ファイバテープ心線、光ファイバコード等の光ファイバを、構造物に沿って延在布設し、これら光ファイバの長手方向複数箇所を構造物に固定することで、構造物の変形が光ファイバの長手方向の伸び歪みとして作用するようにしたものである。そして、光ファイバの一端からの入射光の戻り光のブリルアン散乱光を観測することで、光ファイバの長手方向の伸び歪みの変動（無歪み状態からの長手方向の伸び歪みの発生、伸び歪みの増加、当初与えられていた伸び歪みの減少等）を検出できるから、これにより、構造物の変形を把握できる。なお、伸び歪み量の増加や減少は、ブリルアン散乱光の周波数シフト量の変動によって検出できる。
【０００４】
そして、上記のような手法を用いて光ファイバの歪量を観測するために、光ファイバの一端に光パルスを入射するとともにその光パルスによる戻り光を観測する光パルス試験器として、ＢＯＴＤＲ（Brillouin optical time domain reflectometer ）と呼ばれる装置が開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなＢＯＴＤＲを用いた観測にも次のような問題点があった。
第一に、ＢＯＴＤＲを用いることによって、構造物に布設された光ファイバのどの位置にどの程度の歪量の変動があったかということを知ることは可能であるが、その歪量の変動がどの構造物のどの位置に生じた変形によるものであるかを求めるためには、ＢＯＴＤＲから得られるデータと台帳等に記載された情報とをつき合わせることによって、逐一データの整理・解析を行うことが必要であり、手間と時間のかかるものであった。特に、地震や集中豪雨などの災害が発生したときには、変形の生じた構造物に関する対策を行う必要があるにもかかわらず、データの解析がボトルネックとなって迅速な対応を行うことが困難であった。
【０００６】
また第二に、構造物に布設された光ファイバの長手方向の歪量の変動は、構造物の変形のみによって起こるものではなく、温度変化など、他の要因による変動成分も含まれている。従って、構造物の変形を検知するためには、ＢＯＴＤＲによって観測された光ファイバの歪量の変動データに関して、温度による変動分の補正を行う必要がある。このような温度補正の計算が必要なため、データ解析により一層時間がかかるという問題があった。
【０００７】
また第三に、ＢＯＴＤＲを測定対象の構造物に近い場所に設置する必要がある。従って、多くの構造物を管理して継続的にデータを蓄積するためには、観測担当者が広域に分散配置されたＢＯＴＤＲを巡回することによって、各所においてＢＯＴＤＲを操作して観測を行うとともに、取得されたデータを収集することが必要であり、このような作業の効率化が望まれていた。
【０００８】
この発明は、上記のような事情を考慮してなされたものであり、複数のＢＯＴＤＲを遠隔地から集中的に管理するとともに、データの解析を迅速に行うことができ、災害やその他の理由による構造物の異常にも迅速に対応することのできる歪測定監視システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、光ファイバ上の区間の始点位置情報と終点位置情報とを含む区間情報を予め記憶しておく区間情報記憶部と、光ファイバ歪測定器によって測定された光ファイバ上の位置ごとの歪量情報を取得する歪量情報取得部と、前記歪量情報取得部が取得した歪量情報を基に前記区間に含まれる位置の歪量を抽出し、区間ごとに歪量が正常範囲内か否かを判定する歪量判定部とを備えることを特徴とする歪測定監視システムを要旨とする。
【００１０】
また、本発明の歪測定監視システムは、前記歪量情報取得部が取得した測定対象区間の歪量情報および前記温度補正用測定区間の補正用歪量を基に温度補正処理を行う温度補正処理部を備えており、前記歪量判定部は、前記温度補正処理部による補正処理後の歪量が正常範囲内か否かを判定するものであることを特徴とする。
なお、温度補正用測定区間とは、温度変化のみによる歪量を抽出するために測定が行われる光ファイバ上の区間である。温度補正用測定区間は、補正対象となる区間と同一の光ファイバ上に設けられる場合（構造歪非干渉点方式）もあり、また補正対象となる区間と別の温度補正専用の光ファイバ上に設けられる場合（温度補正ファイバ方式）もある。
【００１１】
また、本発明の歪測定監視システムにおいては、前記区間情報記憶部は、１本の光ファイバ上に設けられた温度補正用測定区間と測定対象区間との両方に関する前記区間情報を記憶するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の歪測定監視システムにおいては、前記歪量情報取得部は、複数の光ファイバに関して前記歪量情報を取得するものであり、前記区間情報には、光ファイバを識別する光ファイバ識別情報が含まれており、前記区間情報記憶部は、温度補正専用の光ファイバ上に設けられた温度補正用測定区間とその他の光ファイバ上に設けられた測定対象区間との両方に関する前記区間情報を記憶するものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の歪測定監視システムにおいては、前記光ファイバ測定器は、前記光ファイバに対して測定用パルス光を入力し、前記光ファイバからの反射光成分を基に前記光ファイバ上の位置ごとの歪量を測定するＢＯＴＤＲであり、前記歪測定監視システムは、前記光ファイバ測定器による測定開始の指示を行う測定指示部を備えていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の歪測定監視システムにおいては、前記測定指示部は、前記光ファイバ測定器に対して、測定安定化のための所定回数のパルス光発光を指示した後に測定開始する指示を行うものであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の歪測定監視システムは、予め設定された測定条件を基に、各々の光ファイバに関する測定所要時間を算出し、算出された測定所要時間に基づいて各光ファイバの測定開始時刻を設定する測定スケジューリング部を備え、前記測定指示部は、前記測定スケジューリング部が設定した測定開始時刻に基づいて、測定開始の指示を行うものであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の歪測定監視方法は、ＢＯＴＤＲに対して歪量の測定を指示する第１の過程と、この測定の指示の結果得られる歪量情報を取得する第２の過程と、温度補正用測定区間に関する測定データを用いて前記歪量情報に関する温度補正処理を行う第３の過程とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の歪測定監視方法は、前記第３の過程における補正処理後の前記歪量情報と予め記憶部に記憶された閾値とを比較することにより、前記歪量情報が前記閾値を超えていた場合には、予め設定された警報出力先に対して警報を出力する第４の過程をさらに有することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しこの発明の一実施形態について説明する。図１は、同実施形態による歪測定監視システムの構成を示す構成図である。
【００１９】
この歪測定監視システムにおいては、複数のサーバを稼働させることが可能となっており、図１に示す構成では、サーバ１Ｍ（メイン）とサーバ１Ｓ（サブ）の２台のサーバが含まれている。２は複数のＢＯＴＤＲ制御ＰＣ（パーソナルコンピュータ）であり、このＢＯＴＤＲ制御ＰＣ２は、それぞれ配下のＢＯＴＤＲを制御し、サーバ１Ｍまたは１Ｓからの指示によって測定を行うとともに測定の結果得られるデータを指示元のサーバに返す。また、３はＢＯＴＤＲであり、このＢＯＴＤＲ３は光ファイバの一端に光パルスを入射するとともにその戻り光を観測することによって光ファイバの長手方向の連続的なそれぞれの位置における歪量の観測を行う。なお、１台のＢＯＴＤＲ制御用ＰＣ２に複数のＢＯＴＤＲ３を接続することも可能となっている。また、４は内部に光回路を備えた光スイッチであり、この光スイッチ４は、ＢＯＴＤＲ制御用ＰＣ２からの制御信号に基づき、入り側（ＢＯＴＤＲ側）の１本の光ファイバを、出側の複数の測定用光ファイバのいずれかに光学的に接続させる作用を有する。なお、以下では、光スイッチに接続された出側の光ファイバそれぞれを「チャネル」と呼ぶ。
【００２０】
なお、サーバ１Ｍまたは１Ｓは、計測を行う前に、予めＢＯＴＤＲ制御ＰＣ２に対して制御権を獲得するためのデータを送信する。この制御権は排他的なものであり、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ２は、その時点で自己に対して制御権を有するサーバのみによって制御され、そのサーバのみに対して測定データの送信を行う。
【００２１】
また、１１はクライアントであり、このクライアント１１によってサーバ１Ｍや１Ｓによって取得されたデータを参照することができるようになっている。また１２はデータベースサーバであり、このデータベースサーバ１２に設けられた記憶装置に、測定データや、その他この歪測定監視システムで必要なデータを格納することができる。ＢＯＴＤＲによる計測の結果得られたデータは、自動的にデータベースに保存され、チャネルごとに管理される。なお、データベースサーバ１２を設けずに、サーバ１Ｍや１Ｓに同様のデータベース管理機能を設け、その記憶装置に上記のデータを格納するようにしても良い。また１３はマネージャであり、このマネージャ１３によってシステム全体の設定を行ったり稼働状況を監視したりすることができるようになっている。なお、マネージャ１３を設けずに、サーバ１Ｍや１Ｓに同様の管理機能を設けても良い。
【００２２】
また、１０はネットワークであり、このネットワーク１０を介して、サーバ１Ｍおよび１Ｓと、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ２と、クライアント１１と、データベースサーバ１２と、マネージャ１３とが相互に通信を行えるようになっている。なお、本実施形態では、ＴＣＰ／ＩＰ（トランスミッションコントロールプロトコル／インターネットプロトコル）を用いて上記の通信を行うようになっており、このネットワーク１０は、イーサネット（登録商標）を用いたＬＡＮや、ＩＳＤＮ（統合デジタルサービス網）回線や、ＡＤＳＬ（非対称デジタル加入者線）サービスなどを用いて構成されている。
【００２３】
次に、サーバ内部の機能構成について説明する。図２は、サーバ内部の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、サーバ１Ｍは、区間情報記憶部２０と、歪量情報取得部２１と、温度補正処理部２２と、歪量判定部２３と、警報出力部２４と、測定スケジューリング部２５と、測定指示部２６と、通信部２９とを備えている。なお、図１に示したサーバ１Ｓも、このサーバ１Ｍと同様の構成を有している。
【００２４】
測定指示部２６は、任意のタイミングで計測するためにＢＯＴＤＲに対して計測開始の指示を行う機能を有する。計測開始の指示は、手動操作によって行うことも、予め設定されたスケジュールによって自動的に行うことも可能である。
自動的に行う場合には、測定スケジューリング部２５が管理するスケジュールに基づいて、測定指示部２６が指示を行う。なお、例えば、日単位の計測周期（例えば「毎日○時から」、「月曜日の○時から」など）あるいは時間単位の計測周期（「毎時○○分から」など）でスケジュールを設定することができる。
【００２５】
測定指示部２６から出力される指示情報は、通信部２９を介してＢＯＴＤＲ制御ＰＣ２に伝えられる。また、その結果の測定データは、通信部２９を介して歪量情報取得部２１によって取得される。温度補正処理部２２は、区間情報記憶部２０に記憶された区間情報を参照しながら、上記測定データの温度補正処理を行う。また、歪量判定部２３は、温度補正処理部２２による補正後のデータを基に歪量が正常か異常かを判定する。また、警報出力部２４は、歪量が異常であると歪量判定部２３が判定した場合に、予め定義された出力先に対して警報を出力する。
【００２６】
次に、サーバが動作する際に用いるデータについて説明する。図３と図５と図６と図７と図８は、それぞれ、データ構造およびデータ例を示す概略図である。図３は、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ設定情報に関するものである。図５は、チャネル設定情報に関するものである。図６は、構造歪非干渉点設定情報に関するものである。図７は、区間設定情報に関するものである。そして、図８は、警報設定情報に関するものである。
なお、図６の構造歪非干渉点設定情報と、図７の区間設定情報と、図８の警報設定情報は、図２に示した区間情報記憶部（２０）に記憶されている区間情報の一部である。
また、これらのデータ（設定情報）は、図１に示したデータベースサーバ１２の記憶装置に格納されるか、あるいはサーバ１Ｍおよび１Ｓの記憶装置に格納されている。
【００２７】
図３に示すＢＯＴＤＲ制御ＰＣ設定情報は、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ番号（Ｄ１）と、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ名称（Ｄ２）と、温度補正形式（Ｄ３）のデータ項目を含む表形式のデータであり、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ毎にレコード（行）を有する。ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ番号（Ｄ１）は、システム内のＢＯＴＤＲ制御ＰＣを識別するための番号である。ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ名称（Ｄ２）は、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣの名称である。また、温度補正方式（Ｄ３）は、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣごとに設定された温度補正処理の方式を表わすものであり、「１：温度補正ファイバ」あるいは「２：構造歪非干渉点」のいずれかの値をとる。
【００２８】
ここで、上記の２種類の温度方正方式について説明する。図４はこれら両方式の特徴を示す概略図であり、（ａ）は温度補正ファイバ方式について、（ｂ）は構造歪非干渉点方式についてそれぞれ示している。
【００２９】
図４（ａ）において、符号９は測定対象となっている構造物である。また、５−１は構造物９に敷設された変形測定用の光ファイバである。また、５−２は温度要因の歪量のみを測定するための光ファイバである。この温度補正ファイバ方式においては、光ファイバ５−１および５−２についてそれぞれ測定を行い、光ファイバ５−２の測定結果データを用いて、光ファイバ５−１の測定結果データを測定する。つまり、光ファイバ５−１は構造物９に布設されているため、その測定結果は、次の式（１）で表わされる。
測定結果（５−１）＝構造物９の変形による歪量
＋温度変化による歪量    ・・・（１）
一方、光ファイバ５−２は、光ファイバ５−１の近傍に存在しているが構造物等に固着されておらず自由であるので、その測定結果は、次の式（２）で表わされる。
測定結果（５−２）＝温度変化による歪量      ・・・（２）
【００３０】
なお、上記式（１）および（２）における歪量は、歪みの絶対的な長さではなく、光ファイバの長手方向の単位長さあたりの歪み長さであり、無次元量である。また、光ファイバ５−２は光ファイバ５−１の近傍に存在しているため、両者の温度変化による歪量は同一であるとみなすことができる。従って、光ファイバ５−１による測定結果から光ファイバ５−２による測定結果を減ずることによって、温度変化による歪量が打ち消され、次の式（３）のように、構造物９の変形による歪量のみを求めることができる。
0003776768.tif 000002
【００３１】
また、図４（ｂ）において、符号５−３は測定対象区間の部分の光ファイバであり、この測定対象区間の部分の光ファイバは構造物９に布設されている。また、５−４は、同一光ファイバの温度補正用測定区間（構造歪非干渉点）の部分であり、この温度補正用測定区間の部分では、光ファイバが構造物に固着されておらず自由である。
上述した温度補正ファイバ方式の場合と同様に、この構造歪非干渉点方式の場合にも、測定対象区間（５−３）の測定結果には、構造物９の変形による歪量と温度変化による歪量とが重畳されている。また、温度補正用測定区間（５−４）の測定結果には、温度変化による歪量のみが含まれている。従って、５−３の部分の測定結果から５−４の部分の測定結果を減ずることによって、構造物９の変形による歪量のみを求めることができる。
【００３２】
図５に示すチャネル設定情報は、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ番号（Ｄ１１）と、ＢＯＴＤＲ番号（Ｄ１２）と、チャネル番号（Ｄ１３）と、距離レンジ（Ｄ１４）と、分解能（Ｄ１５）と、パルス幅（Ｄ１６）と、区間数（Ｄ１７）と、補正用ファイバチャネル番号（Ｄ１８）と、その他の設定情報（測定用パラメータなど）のデータ項目を含む表形式のデータであり、チャネル毎、すなわち光ファイバ毎にレコード（行）を有する。
この表の主キーは、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ番号（Ｄ１１）とＢＯＴＤＲ番号（Ｄ１２）とチャネル番号（Ｄ１３）との複合キーであり、これらのデータ項目の組み合わせによりチャネルが特定される。また、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ番号が「１」であるＢＯＴＤＲ制御ＰＣでは、温度補正方式が「１：温度補正ファイバ」となっている（図３を参照）ので、このチャネル設定情報の各行の補正用ファイバチャネル番号（Ｄ１８）の項目には、温度補正用の光ファイバが収容されているチャネルの番号（図５に示す例では「８」）が格納されている。また、距離レンジ（Ｄ１４）や分解能（Ｄ１５）やパルス幅（Ｄ１６）は、測定用パラメータである。また、区間数（Ｄ１７）は、各チャネルに含まれる区間（タグ）の数である。なお、区間（タグ）については、後で詳述する。
【００３３】
図６に示す構造歪非干渉点設定情報は、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ番号（Ｄ２１）と、ＢＯＴＤＲ番号（Ｄ２２）と、チャネル番号（Ｄ２３）と、補正開始点（Ｄ２４）と、補正終了点（Ｄ２５）と、補正対象開始点（Ｄ２６）と、補正対象終了点（Ｄ２７）のデータ項目を含む表形式のデータであり、補正対象区間毎にレコード（行）を有する。
ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ番号（Ｄ２１）とＢＯＴＤＲ番号（Ｄ２２）とチャネル番号（Ｄ２３）との組み合わせによってチャネルすなわち光ファイバが特定され、この光ファイバ上の補正対象区間が補正対象開始点（Ｄ２６）と補正対象終了点（Ｄ２７）とによって表わされる。そして、補正開始点（Ｄ２３）と補正終了点（Ｄ２４）によって表わされる補正用測定区間の測定データを用いて、上記の補正対象区間の測定データを補正する旨の設定がなされる。
【００３４】
図７に示す区間設定情報は、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ番号（Ｄ３１）と、ＢＯＴＤＲ番号（Ｄ３２）と、チャネル番号（Ｄ３３）と、タグＩＤ（Ｄ３４）と、タグ名称（Ｄ３５）と、始点（Ｄ３６）と、終点（Ｄ３７）のデータ項目を含む表形式のデータであり、タグＩＤ毎にレコード（行）を有する。なお、タグとは、光ファイバ上の区間を参照するための論理的な単位である。
ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ番号（Ｄ３１）とＢＯＴＤＲ番号（Ｄ３２）とチャネル番号（Ｄ３３）との組み合わせにより、タグが属するチャネル（光ファイバ）が表わされる。始点（Ｄ３６）と終点（Ｄ３７）とによって、当該タグが示す区間の光ファイバ上の位置が表わされる。また、タグ名称（Ｄ３５）には、当該区間に関して、例えば図７に例示する「Ａ橋梁北側」など、利用者にとってわかりやすい名称を設定することができる。
【００３５】
図８に示す警報設定情報は、タグＩＤ（Ｄ４１）と、第１警報閾値（Ｄ４２）と、第２警報閾値（Ｄ４３）と、判定方向（Ｄ４４）と、警報出力先（Ｄ４５）のデータ項目を含む表形式のデータであり、タグＩＤ毎にレコード（行）を有する。
タグＩＤ（Ｄ４１）は、図７に示した区間設定情報に設定されているタグＩＤ（Ｄ３４）と関連付けられているものであり、光ファイバ上の測定対象区間を表わす。第１警報閾値（Ｄ４２）と第２警報閾値（Ｄ４３）とは、歪量に関する警報を出力するための基準値であり、例えば通常レベルの警報と重大レベルの警報など、２段階の基準値を設定できるようになっている。判定方向（Ｄ４４）には、「＋」、「−」、「±」のいずれかを設定できるようになっている。判定方向（Ｄ４４）が「＋」の場合には、測定された歪量が正の方向に閾値を超えているときに警報が出力される。判定方向（Ｄ４４）が「−」の場合には、測定された歪量が負の方向に閾値を超えているときに警報が出力される。判定方向（Ｄ４４）が「±」の場合には、測定された歪量が正負いずれかの方向に閾値を超えているときに警報が出力される。
【００３６】
警報出力先（Ｄ４５）は、測定結果の歪量が各タグについて所定の方向に警報閾値を超えた場合に警報情報を出力する先を表わしている。この警報出力先（Ｄ４５）には、電話番号（例えば「０９０−１２３４−５６７８」など）や、電子メールアドレス（例えば「ｍａｉｌｔｏ：ａｌａｒｍ＠ａｂｃ．ｃｏｍ」など）や、コンピュータ上のファイル名（例えば「ｆｉｌｅ：／／ａｌａｒｍ．ｔｘｔ」など）や、「ポップアップ」を設定することができるようになっている。警報出力先として「ポップアップ」が指定された場合には、利用者のコンピュータの画面上に表示されるポップアップウインドウ内に警報情報の表示が行われる。
【００３７】
上記のように、電話や電子メールを使って警報を出力することができるため、各構造物の管理者が離れた場所にいる場合にも迅速に異常事態を知らせることができる。
【００３８】
次に、歪量測定の際のサーバ側の処理手順について説明する。図９は、１チャネル分の歪量の測定に関するサーバ側の処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って順を追って説明する。
【００３９】
まずステップＳ１において、サーバ上の測定指示部（２６）は、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ経由でＢＯＴＤＲに対して、１チャネル分の測定の指示を行う。この指示は、予め定められたスケジュールに基づいて行われるか、あるいは利用者の操作に基づいて行われる。
次にステップＳ２において、サーバ上の歪量情報取得部（２１）は、ＢＯＴＤＲによる測定結果のデータ（歪量情報）をＢＯＴＤＲ制御ＰＣ経由で取得する。
【００４０】
次にステップＳ３において、サーバ上の温度補正処理部（２２）は、図３に示したＢＯＴＤＲ制御ＰＣ設定情報を参照し、現在対象としている光ファイバの温度補正方式が温度補正ファイバ方式であるか構造歪非干渉点方式であるかを判断する。そして、温度補正ファイバ方式である場合には、下記のステップＳ４およびＳ５を実行する。構造歪非干渉点方式である場合には、ステップＳ４およびＳ５の処理を行わずに、ステップＳ６以降の処理に移る。
【００４１】
ステップＳ４では、図５に示したチャネル設定情報を参照することによって測定対象のチャネルに対応する補正用ファイバチャネル番号が特定され、サーバ上の測定指示部（２６）が、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ経由でＢＯＴＤＲに対して、当該補正用ファイバのチャネルの測定指示を行う。
そしてステップＳ５では、サーバ上の歪量情報取得部（２１）は、上記指示の結果としてＢＯＴＤＲによって測定されたデータ（補正用歪量）を取得する。
【００４２】
次に、測定対象のチャネルに関して、図７に示した区間設定情報に定義されたタグＩＤ毎に、すなわち測定対象区間毎に、ステップＳ６からＳ９までの処理を繰り返し行う。
【００４３】
ステップＳ６においては、測定対象区間に関する温度補正計算を行う。温度補正が温度補正ファイバ方式の場合には、ステップＳ５で取得された補正用歪量を用いて温度補正の計算が行われる。温度補正が構造歪非干渉点方式の場合には、図６に示した構造歪非干渉点設定情報を参照することにより、測定対象区間に対応する温度補正用区間の歪量情報（補正用歪量）を用いて温度補正の計算が行われる。
【００４４】
そして、ステップＳ７においては、温度補正後の歪量情報がデータベースに格納される。このとき、光ファイバ全体のうち、図７に示した区間設定情報に設定された区間のみに関して歪量情報をデータベースに格納するようにしても良い。ＢＯＴＤＲを用いた構造物の変形の測定においては、少ないチャネル数で済ませるために、１本の光ファイバを引き回して複数の構造物に布設することがあるが、このような場合には、構造物に布設された測定対象区間の部分のみのデータがあれば充分であり、その他の引き回し部分のデータは不要であるので、不要部分のデータに関してはデータベースに格納せずに捨てることによって、データベースのデータ格納領域を節約することができる。
【００４５】
次に、ステップＳ８においては、サーバ上の歪量判定部（２３）が、図８に示した警報設定情報を参照することにより、上で計算された補正後の歪量が当該測定対象区間に関する第１警報閾値（Ｄ４２）あるいは第２警報閾値（Ｄ４３）を超えているかどうかを判定する。そして、超えている場合にはステップＳ９の処理に移り、超えてない場合にはステップＳ９の処理を行わずに当該測定対象区間に関する処理を終了する。
ステップＳ９においては、歪量判定部（２３）による上記判定結果に基づき、サーバ上の警報出力部（２４）が、図８に示した警報設定情報の警報出力先（Ｄ４５）を参照することにより、所定の出力先に対して警報を出力する。
【００４６】
次に、測定結果の画面への表示について説明する。図１０は、測定結果の表示例を示す概略図である。図１に示したサーバ（１Ｍ，１Ｓ）のコンソール画面や、クライアント（１１）の画面などに、図１０に示すような表示が行われる。
図１０の表示されているグラフは、あるチャネルに関して１回の測定結果のデータであって温度補正後のデータを表わすものである。グラフの横軸は光ファイバ上の位置をＢＯＴＤＲ側からの距離によって表わし、縦軸は各位置における歪量をμε単位で表わしている。また、同画面上には、ＢＯＴＤＲ番号とチャネル番号とタグ名称も同時に表示されている。また、当該タグ名称に対応する区間をグラフ上で強調して表示することもできる。このような表示を行うことにより、測定結果のデータを実際の構造物と関連付けて、視覚的にわかりやすい情報を利用者に対して提供することができる。
【００４７】
また、図１０に示したパターンのグラフだけでなく、例えば、複数回の測定（１時間ごと、あるいは１日ごとなど）の結果のグラフを重ねて表示したり、光ファイバ上のある一点の歪量の時系列的な変化のみをグラフ表示したりするなど、様々な表示が可能である。グラフ表示の際などに過去の測定データを用いる場合には、図９のステップＳ９における格納先のデータベースを参照するようにする。
【００４８】
次に、より正確な歪量測定を行うために測定指示部（２６）が有する機能について説明する。前述のように、ＢＯＴＤＲは、パルス光を光ファイバの一端に入射し、その後方散乱光を測定することによって歪量を求めているが、ＢＯＴＤＲの発光部の動作が安定してない状態ではこのパルス光の波形が不安定な場合があり、このような場合には測定結果に誤差を生じることがある。ＢＯＴＤＲの発光部の動作を安定させるためには、実際に何度かパルス光の発光を行えば良いことがわかっている。そこで、サーバ上の測定指示部（２６）は、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣを介して、ＢＯＴＤＲに対して測定安定化のために所定回数のパルス光発光を指示した後に測定開始の指示を行うことができる。これにより、測定開始時にはＢＯＴＤＲの発光部の動作は安定しているため、より誤差の少ない測定を行うことが可能となる。
【００４９】
次に、測定スケジュールの作成を容易にするために測定スケジューリング部（２５）が有する機能について説明する。前述のように、本システムでは、測定スケジューリング部２５が管理するスケジュールに基づいて、自動的に測定指示部２６がＢＯＴＤＲに対して測定指示を行うことができる。しかしながら、設定されたスケジュール自体が不適切なものであった場合には、所望の測定が行えないという問題が起こり得る。
【００５０】
具体的には、あるＢＯＴＤＲの配下に複数の光ファイバが存在していたとして、第１の光ファイバに関してスケジュールされた測定開始時刻よりも第２の光ファイバに関してスケジュールされた測定開始時刻の方が遅く、かつ第１の光ファイバの測定開始時刻と第２の光ファイバの測定開始時刻との差が第１の光ファイバの測定所要時間よりも短い場合には、第１の光ファイバの測定が完了する前に第２の光ファイバに関してスケジュールされた測定開始時刻が到来してしまうという問題が起こる。また、逆に、同様の条件下において第２の光ファイバの測定開始時刻の設定が遅すぎる場合には、第１の光ファイバの測定と第２の光ファイバの測定との間の時間があいてしまい、測定効率が悪くなるという問題が起こる。
【００５１】
そこで、測定スケジューリング部（２５）に、予め設定された測定条件を基に、各々の光ファイバに関する測定所要時間を算出し、算出された測定所要時間に基づいて各光ファイバの測定開始時刻を設定するという機能を持たせるようにする。ここで、「予め設定された測定条件」とは、図５に示したチャネル設定情報の距離レンジ（Ｄ１４）や分解能（Ｄ１５）などを含むものであり、測定スケジューリング部（２５）は、これらのデータを基に所定の計算式を用いて測定所要時間を算出する。これにより、上記のような問題を解決し、測定条件に合った適切なスケジュール作成を自動的に行うことが可能となる。
【００５２】
なお、図１に示したサーバ（１Ｍ，１Ｓ）、ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ（２）、クライアント（１１）、データベースサーバ（１２）、マネージャ（１３）はコンピュータを用いて実現する。そして、測定スケジュールの作成や、測定指示や、歪量情報の取得や、温度補正の処理や、歪量判定の処理や、警報出力の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００５３】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００５４】
一例としては、図６に示した構造歪非干渉点設定情報では、補正開始点、補正終了点、補正対象開始点、補正対象終了点をそれぞれメートル単位の位置の情報によって表わしているが、その代わりに、図７に示した区間設定情報で定義されるタグＩＤを用いることによって、補正対象区間と温度補正用測定区間とを表わすようにしても良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、歪測定間システムが光ファイバ上の区間の始点位置情報と終点位置情報とを含む区間情報を予め記憶しておく区間情報記憶部を備えているため、光ファイバ上の区間とその区間に対応する構造物とを予めデータ的に関連付けておくことができる。また、光ファイバ歪測定器によって測定された光ファイバ上の位置ごとの歪量情報を取得する歪量情報取得部と、前記歪量情報取得部が取得した歪量情報を基に前記区間に含まれる位置の歪量を抽出し、区間ごとに歪量が正常範囲内か否かを判定する歪量判定部とを備えているため、光ファイバ上の位置ごとの歪量情報を取得し、その位置と前記の区間情報とから構造物に関連付けられた歪量情報を取得することができ、この歪量情報が正常範囲内かどうかを自動的に判断することができる。よって、従来の方法に比べて、取得したデータを解析する時間と手間とを節約することができる。
【００５６】
また、この発明によれば、歪測定監視システムが、前記歪量情報取得部が取得した測定対象区間の歪量情報および前記温度補正用測定区間の補正用歪量を基に温度補正処理を行う温度補正処理部を備えているため、予め測定対象区間と温度補正用測定区間との関係を設定しておくことにより、温度補正処理を自動的に行うことが可能となり、データを解析する時間と手間をさらに節約することができる。
【００５７】
また、この発明によれば、歪測定監視システムが、光ファイバ測定器による測定開始の指示を行う測定指示部を備えているため、中央からの遠隔制御によって歪測定を行うことが可能となる。従って、分散配置された光ファイバ測定器を巡回して操作する手間がかからない。
【００５８】
また、この発明によれば、測定指示部は、光ファイバ測定器に対して、測定安定化のための所定回数のパルス光発光を指示した後に測定開始する指示を行うため、光ファイバ測定器の発光部が不安定なために生じる測定誤差を防ぐことができ、正確な歪量を監視することが可能となる。
【００５９】
また、この発明によれば、歪測定監視システムが、予め設定された測定条件を基に、各々の光ファイバに関する測定所要時間を算出し算出された測定所要時間に基づいて各光ファイバの測定開始時刻を設定する測定スケジューリング部を備えるため、ひとつの光ファイバ測定器に複数の光ファイバが接続されているときにも、測定時間のスケジュールが重なったり、間隔が空きすぎたりすることなく、適切かつ効率的な測定スケジュールに従って歪量を監視することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施形態による歪測定監視システムの構成を示す概略図である。
【図２】  同実施形態の歪測定監視システムにおけるサーバ内部の構成を示すブロック図である。
【図３】  同実施形態によるＢＯＴＤＲ制御ＰＣ設定情報のデータ構造およびデータ例を示す概略図である。
【図４】  同実施形態における温度補正のための方式を示す概略図であり、（ａ）は温度補正ファイバ方式を、（ｂ）は構造歪非干渉点方式をそれぞれ示す。
【図５】  同実施形態によるチャネル設定情報のデータ構造およびデータ例を示す概略図である。
【図６】  同実施形態による構造歪非干渉点設定情報のデータ構造およびデータ例を示す概略図である。
【図７】  同実施形態による区間設定情報のデータ構造およびデータ例を示す概略図である。
【図８】  同実施形態による警報設定情報のデータ構造およびデータ例を示す概略図である。
【図９】  同実施形態において、１チャネル分の歪量の測定に関するサーバ側の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】  同実施形態による測定結果のデータをグラフによって画面に表示した例を示す概略図である。
【符号の説明】
１Ｍ，１Ｓ  サーバ
２  ＢＯＴＤＲ制御ＰＣ
３  ＢＯＴＤＲ
４  光スイッチ
５−１，５−２，５−３，５−４  光ファイバ
９  構造物
１０  ネットワーク
１１  クライアント
１２  データベースサーバ
１３  マネージャ
２０  区間情報記憶部
２１  歪量情報取得部
２２  温度補正処理部
２３  歪量判定部
２４  警報出力部
２５  測定スケジューリング部
２６  測定指示部
２９  通信部
【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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