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光ファイバセンサ概論(6)

基礎編<その1>(10)

基礎編<その2>(10)

基礎編<その3>(10)

基礎編<その4>(3)

設計編<その1>(10)

設計編<その2>(3)

施工保守編<その1>(10)

施工保守編<その2>(10)

施工保守編<その3>(4)

コラム(11)

設計編<その1>

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10_センサの配置設計とはどのようなものか

事務局
センサの配置方式には

①スター型
②バス型
③リング型(ループ型を含む)
④ツリー型

などがあり、それぞれの特徴は以下のとおりです。

1.スター型

装置を中心に光ファイバを放射状に設置して計測する方式で、断線が発生しても断線が発生した系統のみが計測不能になります。

図1
図1 スター型配線

2.バス型

幹線の光ファイバから各箇所で分岐させてセンサを配置する方式で、幹線の光ケーブルが断線すると、断線が発生した以降のセンサの計測が不能になります。

図2
図2 バス型配線

3.リング型

光ファイバは装置から出て、各箇所でセンサを配置するが最終的に終端部が装置に戻ってくる方式で、1箇所が断線しても、逆方向から計測することができるので、計測不能となりません。ただし、2箇所が断線した場合は計測不能となるセンサが発生します。

図3
図3 リング型配線

4.ツリー型

光ファイバは装置から出て、分岐しながら光ファイバを枝状に延ばしてセンサを配置する方式で、断線が発生した場合、断線以降のセンサは計測不能となります。

図4
図4 ツリー型配線

上記以外にも、バス+スター型やリング+バス型(またはスター型)などの複合方式も採用できます。

ほとんどのセンサが反射光を計測する方式なので、どのセンサ配置方式にも対応できますが、OTDR方式(BOTDR,ROTDRを含む)は、光パルスを入射してから装置に戻ってくるまでの時間で、センサの位置を検出しているため、バス型以外には適さないケースが多いので注意が必要です。

これは、幹線から分岐させてセンサを配置させると、複数の違う位置で発生した反射光が装置側に同時に戻って来てしまうからです。

このため、装置ではセンサ情報が重畳された状態で検出されるので、この重畳されたデータをセンサの個々の情報に分離することができません。したがって、OTDR方式ではセンサの情報が重ならないように考慮する必要があります。


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