光纤路径搜索方法、光纤路径搜索装置和程序与流程

本发明涉及搜索光纤通过的路径的光纤路径搜索方法、光纤路径搜索装置和程序。

背景技术：

光纤不仅用作通信介质，还用作光传感技术的传感器，在各种地方进行布线。特别是如果考虑不伴随有光耦合器等的分支(功率分配)的在光纤以外不使用其他器件的光纤传感器，则通信用光纤和光纤传感器以相同方式将光纤素线化、线缆化来进行布线。

由于光纤的最大特征是低损耗的长距离光传输，因此在通信、传感器中的任意一种情况下都进行km级的长距离的布线。此外，在任意一种利用中，为了以面方式大范围地铺设光纤，以分支、环路、折返等各种形状进行布线。

在以后的说明中，将通过光耦合器等使光纤分支记载为“功率分配”、将光纤、线缆的布线路径分支记载为“分支”来进行区分。

在这种km级的在大范围布线的光纤的保养、传感中，广泛地利用使用光时域反射测定法(otdr：opticaltimedomainreflectometry)的测量技术。此外，作为高分辨率的测定还具有光频域反射测定法(ofdr：opticalfrequencydomainreflectometry)等。均从光纤的一端射入光，利用其反射光对光纤的状态进行测定。此外，作为从两端测定的设备也具有光干涉仪、使用布里渊散射光的botda(brillouinopticaltimedomainanalysis布里渊光时域分析仪)等。作为使用布里渊散射光的设备也具有在一端进行测定的botdr(brillouinopticaltimedomainreflectometry布里渊光时域反射仪)。此外还存在对各种光纤的状态进行分布测定的技术。

此外，按照这些技术，除了能够测定光损耗以外，还能够测定光纤的温度、变形、振动等物理状态。通过利用各种测定法测定这样的多种参数，使以km级大范围布线的光纤的保养、传感成为可能。非专利文献1示出了利用otdr的振动测定的例子。

现有技术文献

非专利文献1：d.iida,etal,“distributedmeasurementofacousticvibrationlocationwithfrequencymultiplexedphase-otdr,”opticalfibertechnol.,vol.36,pp19-25,2017

这样以km级大范围布线的光纤的布线状态不可能持久地相同，始终存在布线的区域、对象物的变化。例如，如果是通信用的光纤，则由于利用者的原因而频繁地发生变更布线或结构的情况。此外，在传感中也有可能变更或移动该对象设备。在这种变更时需要适当地进行光纤布线的布线路径、通过点(设备)的变更管理，但是由于各种原因，有可能容易发生不能进行布线路径的数据的修正、或仅管理光纤的两端而不能掌握中途的变更状态的情况。

如果想要准确地掌握光纤的布线路径，则需要从光纤的一端进行确认作业。在该作业时，例如，如果是不能目视的场所(通信光纤时为地下管路，传感时为构造物的内部等)，则通过应用光传感对该部分施加干扰，能够确认光纤的存在。例如，如果敲击或改变温度等，则对不能目视的场所的光纤产生影响，因此能够利用光传感来确认光纤的存在。

但是，通信光纤和传感光纤大多都以km级的长度进行布线。在这种情况下，从光纤的一端进行确认不仅效率非常差，而且由于其他原因有时不能进行确认。即，在光纤的检查作业中存在如下课题：不存在能够有效地确认遍及长距离或大范围布线的光纤的路径的方法。

技术实现要素：

因此，鉴于上述课题，本发明的目的在于提供能够有效地确认遍及长距离或大范围布线的光纤的路径的光纤路径搜索方法、光纤路径搜索装置和程序。

为了达成上述目的，本发明的光纤路径搜索方法一边在光纤布线并列、分支或交叉的部分(接近部)对光纤施加干扰，一边进行对光纤的状态进行分布性测定的光测量，并根据光测量的分布图将特异点(峰或强度变动)的数量发生变动的(成为多个的)场所判断为该接近部的场所。

具体地说，本发明提供一种光纤路径搜索方法，确认光纤的路径，所述光纤以一根光纤至少具有一个与自身接近的接近部的方式配置于空间，所述光纤路径搜索方法进行：

光测量工序，一边对所述光纤的任意部位施加干扰、一边向所述光纤射入测试光并对所述光纤的长度方向取得所述测试光的响应光的分布；

特异点检测工序，检测由施加了所述干扰的所述光纤的位置引起的在所述响应光的分布中出现的特异点的数量的变化；以及

判断工序，在所述特异点的数量发生变化时，判断为在施加了所述干扰的所述光纤的位置存在所述接近部，并且推定与所述接近部相连的所述光纤的配置。

此外，本发明还提供一种光纤路径搜索装置，确认光纤的路径，所述光纤以一根光纤至少具有一个与自身接近的接近部的方式配置于空间，所述光纤路径搜索装置包括：

测定数据输入部，一边对所述光纤的任意部位施加干扰、一边向所述光纤射入测试光并相对于所述光纤的长度方向的所述测试光的响应光的分布输入所述测定数据输入部；以及

测定结果解析部，检测在输入到所述测定数据输入部的所述响应光的分布中出现的特异点的数量，在根据施加所述干扰的位置的变化而检测到所述特异点的数量的变化时，判断为在施加了所述干扰的所述光纤的位置存在所述接近部，并且推定与所述接近部相连的所述光纤的配置状况。

在一根光纤配置于空间时，在对仅配置有一根光纤的区域施加干扰的情况下，在光测量的分布图中仅出现一个特异点。但是，在对通过折返等配置有多个光纤的区域(接近部)施加干扰的情况下，在光测量的分布图中出现多个特异点。即，在光测量的分布图中出现了多个特异点时，能够判断为在施加了干扰的场所存在多个光纤。此外，能够根据分布图上的特异点的位置关系，推定光纤以何种方式配置。

因此，本发明能够提供能够有效地确认遍及长距离或大范围布线的光纤的路径的光纤路径搜索方法和光纤路径搜索装置。

本发明的光纤路径搜索方法的特征在于，在数据库中存储的所述接近部的位置附近进行从所述光测量工序到所述判断工序，

还进行校正工序，对在所述判断工序中判断的所述接近部的位置或所述光纤的配置与所述数据库中存储的所述接近部的位置或所述光纤的配置进行比较，校正所述数据库中存储的所述接近部的位置或所述光纤的配置。

本发明的光纤路径搜索装置的特征在于还包括：

布线列表输入部，数据库中存储的所述接近部的位置或所述光纤的配置输入所述布线列表输入部；以及

校正部，对输入到所述布线列表输入部的所述接近部的位置或所述光纤的配置与所述测定结果解析部判断的所述接近部的位置或所述测定结果解析部推定的所述光纤的配置进行比较，校正输入到所述布线列表输入部的所述接近部的位置或所述光纤的配置。

此外，本发明的光纤路径搜索装置可以还包括测定位置提示部，所述测定位置提示部基于输入到所述布线列表输入部的所述接近部的位置或所述光纤的配置，提示施加所述干扰的位置。

对根据光测量的分布图推定的光纤的配置与数据库中存储的光纤的配置进行比较，如果两者存在差异，则通过对数据库中存储的光纤的配置进行修正，能够将光纤的配置的变更反映到数据库中。

本发明的光纤路径搜索方法的特征在于，在所述空间中，从在所述光测量工序中所述测试光射入的所述光纤的一端侧、向离开所述一端的方向，依次进行所述特异点检测工序和所述判断工序。

在不存在关于光纤的配置的数据库的情况下，从在光测定时射入测试光的光纤的端部开始施加干扰，使施加干扰的位置依次向远端侧移动，掌握在光测量的分布图中出现的特异点的数量的变动和特异点间的距离，由此能够一定程度上预测光纤的配置。即，本发明不需要为了知道光纤的配置而对遍及配置光纤的整个区域施加干扰来进行光测量。

本发明还提供一种程序，计算机通过执行所述程序来发挥作为所述光纤路径搜索装置的功能。本发明的光纤路径搜索装置也能够通过计算机和程序来实现，可以将程序记录于记录介质，也可以通过网络提供程序。

本发明能够提供能够有效地确认遍及长距离或大范围布线的光纤的路径的光纤路径搜索方法、光纤路径搜索装置和程序。

附图说明

图1是说明本发明的光纤路径搜索方法的图。

图2是说明本发明的光纤路径搜索方法的图。

图3是说明本发明的光纤路径搜索方法的图。

图4是说明本发明的光纤路径搜索方法的图。

图5是说明接近部的定义的图。

图6是说明本发明的光纤路径搜索方法的图。

图7是说明本发明的光纤路径搜索方法的图。

图8是说明本发明的光纤路径搜索装置的图。

图9是说明本发明的光纤路径搜索装置的图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下说明的实施方式是本发明的实施例，本发明不限于以下的实施方式。另外，在本说明书和附图中，附图标记相同的构成要素表示相互相同的构成要素。

(定义)

作为确认光纤的路径的基本作业，使用与远程/直接无关而对光纤施加干扰并将其能够从光纤的一端或两端分布性地测定的技术，反复进行检测该干扰并确定施加干扰的场所的作业。将确定该光纤的存在位置的作业记载为“确认光纤”。

此外，在对光纤的状态进行分布测定的情况下，射入光的光纤的两个端部的位置均被掌握。另外，在一端测定的情况下，可以仅为一个端部的位置。由于知道从光纤的一个端部向另一个端部的方向，所以“光纤的方向”是指：如果是两端测定，则为从一个端部a向另一个端部b的方向，如果是一端测定，则为从射入光的端部向远端的方向。

此外，确定路径的光纤是仅具有两个两端且在光传输路径中没有光功率分配的一根光纤，是可一笔书写的布线。

图5是说明配置于空间的一根光纤的布线例的图。将多个光纤相邻的部分4作为“并列部”，将从空间观察使光的方向反转的部分6作为“折返部”，将从空间观察使光沿着某区域的外周经由的部分5作为“环路部”，将从所述空间观察在并列部4的任意点上一方的光纤离开另一方的光纤并再返回到所述任意点的部分3作为“分支部”，将一方的光纤与另一方的光纤交叉的部分7作为“交叉部”。此外，将并列部4、分支部3和交叉部7统一记载为“接近部”。

(实施方式1)

图7是说明本实施方式的光纤路径搜索方法的流程图。本光纤路径搜索方法确认光纤1的路径，所述光纤1以一根光纤1至少具有一个与自身接近的接近部的方式配置于空间，所述光纤路径搜索方法进行：

光测量工序s01，一边对光纤1的任意部位施加干扰、一边向光纤1射入测试光，并对光纤1的长度方向取得所述测试光的响应光的分布；

特异点检测工序s02，检测由施加了所述干扰的光纤1的位置引起的在所述响应光的分布中出现的特异点的数量的变化；以及

判断工序s03，在所述特异点的数量发生变化时，判断为在施加了所述干扰的光纤1的位置存在所述接近部，并且推定与所述接近部相连的光纤1的配置。

例如，考虑图1的(a)所示的光纤1的布线。在该布线中存在并列部4和分支部3。并列部4考虑两根光纤1并列的情况。此时并列的光纤装在一根线缆中或在相同的路径中存在光纤线缆等状况。

对图1的(a)所示的布线施加干扰g，从光纤1的一方的端部射入测试光并进行光测定。光测试是测定相对于测试光的响应光(例如后向散射光)的强度，取得相对于光纤的距离方向的响应光的强度分布。在此，在施加于分支部3的情况下，如图1的(b)的曲线图所示，在强度分布上出现三个特异点。该曲线图是横轴表示光纤位置，纵轴表示干扰的大小，例如在光纤的确认中进行如otdr一样的基于一端脉冲入射的后向散射光测定等则能够测定的波形。进行光测定的光测定器2如上所述只要是otdr、ofdr、布里渊otdr(otda)、干涉仪等能够分布性地测定光纤中的状态，可以是任意的。在图1的(b)的曲线图中，特异点是峰，但是特异点也可以是衰减等。此外，测试光功率、频率、偏振等类型不受限制。

根据强度分布上的三个峰间的距离能够掌握光纤1从施加了干扰的部位(分支部3)以多少长度配置到其他区域并返回。

图2是说明在图1的光纤1的布线中改变了施加干扰的场所的状态的图。如图2的(a)所示，如果从分支部3稍许偏移地进行光测量，则如图2的(b)所示强度分布上的特异点的数量和位置发生变化。根据施加干扰的场所的变化以及特异点的数量和位置的变化，能够掌握光纤1的配置方向、光纤1的配置状态(是分支部、是并列部、是交叉部、还是单独状态)。

此外，考虑图3的(a)所示的光纤1的布线。在该布线中存在并列部4、分支部3和单独部(8-1、8-2)。单独部8-1和单独部8-2连接成像图5中说明的环路部5一样。如果对图3的(a)的光纤配置的分支部3施加干扰g并进行光测量，则得到图3的(b)所示的强度分布。在这种情况下，出现两个特异点。在本布线中也同样能够通过特异点间距离掌握光纤1的布线长度，通过使干扰g的位置偏移，也能够确定光纤1配置的方向。此外，如果使干扰g的位置偏移而特异点仍为两个，则能够判断为其方向为并列部，如果特异点变成一个，则能够判断为是光纤1成为单独的单独部(环路部)。即，能够确认光纤1相对于分支部3向各方向配置的数量。

由此，如果在接近部及其附近进行基于干扰的光纤确认作业，则能够根据强度分布上的特异点的数量、位置的变化掌握以下情况。

1.光纤与接近部的关系(与接近部相连的光纤的方向)

2.接近部与光测量器的距离

3.与接近部相连的光纤的并列数

此外，在已知存在并列部4的情况下，根据强度分布的特异点间的距离，如图4所示也能够掌握光纤1折返的折返点6。

另外，在本实施方式中，说明了将分支数为2的分支部3作为接近部，但是分支数可以是2以上，接近部可以是图5中说明的交叉部7，交叉数也可以是3以上。如果对这种接近部进行本光纤路径搜索方法，则能够将分支数、距离、方向和根数全部掌握。

(实施方式2)

在本实施方式中，说明对存储于数据库的光纤的配置与设定于现实空间的光纤的配置的差异进行确认的工序。如上所述，光纤的配置有时从初始状态发生变化。因此，需要定期地进行本实施方式的光纤路径搜索方法，以修正数据库上的光纤的配置。

图8是说明本光纤路径搜索方法的流程图。本光纤路径搜索方法的特征在于，应用图6中说明的光纤路径搜索方法，在数据库中存储的所述接近部的位置附近进行从光测量工序s01到判断工序s03(如果接近部为多个，则对每个接近部进行从光测量工序s01到判断工序s03(步骤s00、s04))，

还进行校正工序s05，对在判断工序s03中判断的所述接近部的位置或光纤1的配置与所述数据库中存储的所述接近部的位置或光纤1的配置进行比较，校正所述数据库中存储的所述接近部的位置或光纤1的配置。

与接近部相连的光纤的数量和方向，在数据库中存储的状态与通过本光纤路径搜索方法检测出的状态不一致的情况下，以如下方式进行判断。

例如，在与分支部相连的光纤的数量比数据库上的数量多的情况下，意味着比数据库中存储的分支数更多地进行了分支。因此，通过确认该分支部的周边，能够发现未掌握的方向的光纤的配置。具体地说，即使在数据库中存储有以图1的(a)的方式配置了光纤，但是在实际的光测量中的强度分布上的特异点为四个的情况下，光纤通过该分支部3四次。即，能够确认到在未掌握的其他方向上也配置有光纤，所以分支点上的分支数大于3。根据该分支部3的现场的状况，大体确定出数据库中未存储的新的分支方向。

(实施方式3)

在本实施方式中，说明光纤的配置未存储于数据库的情况。本实施方式的光纤路径搜索方法的特征在于，在所述空间中，从射入所述测试光的光纤1的一端、向另一端，依次进行从光测量工序s01到判断工序s03。

在光纤的配置未存储于数据库的情况下，需要在初始阶段从光纤1的一端(连接光测量器2的端部)、向另一端方向，一边变更赋予干扰的位置、一边进行图6中说明的从光测量工序s03到判断工序s03。在变更赋予干扰的位置的过程中，在发现了接近部的情况下，此后如实施方式1中说明的那样进行光纤的配置的推定。即，在初始阶段，需要按照以往的方式进行光纤的确认，但是从中途开始能够有效地确认光纤的布线路径。

(实施方式1至3的效果)

通过该作业，在想要测定的光纤布线中，在能够掌握的所有分支、交叉点中，能够确认光纤的方向、距离、根数。如果将这些在图中排列，则能够确认出与数据不符的区域、向不明区域的方向、根数、距离，从而能够确定详细的光纤路径。

在不进行上述作业的情况下，需要对从光纤的一端到所有范围从端部开始进行确认，由于是km级的光纤范围，所以成为庞大的作业量。但是通过进行采用了如上所述的多个反应的光纤确认作业，能够有效地确定光纤的复杂范围的路径。

如上所述，本发明通过确定同时出现多个点的干扰的点，能够有效地确认布线路径。即，本发明在一根光纤以没有任何交叉或环路的方式布线的情况下没有效果。以例如像通信线路的保养用光纤等一样成为环路的情况或为了像传感等一样在面上大范围布线而以交叉、折返、环路的方式布线为前提。

(实施方式4)

在本实施方式中，在对光纤通信设备进行管理的数据库上添加数据，以便能够通过自通信大厦的光纤长度对检查井的位置进行管理。在本实施方式中，检查井相当于数据库上的分支部、交叉部。本实施方式在配置于检查井的接近部赋予干扰。本实施方式与实施方式1的说明同样，能够根据强度分布的特异点的数量的变化，确定分支数、方向、距离、根数。如果在各检查井进行该作业，则仅通过在多个点进行光纤确认，就能够对长达数十km的光纤进行路径确定。

(实施方式5)

图8是本实施方式的光纤路径搜索装置，能够自动地实现在实施方式1中说明的光纤路径搜索方法(图6)。本光纤路径搜索装置确认以一根光纤至少具有一个与自身接近的接近部的方式配置于空间的所述光纤的路径，所述光纤路径搜索装置包括：

测定数据输入部15，一边对所述光纤的任意部位施加干扰、一边向所述光纤射入测试光，相对于所述光纤的长度方向的所述测试光的响应光的分布输入所述测定数据输入部15；以及

测定结果解析部16，检测在输入到测定数据输入部15的所述响应光的分布中出现的特异点的数量，在根据施加所述干扰的位置的变化而检测到所述特异点的数量的变化时，判断为在施加了所述干扰的所述光纤的位置存在所述接近部，并且推定与所述接近部相连的所述光纤的配置状况。

具体地说，图1的光测量器2进行图6的光测量工序s01而取得的响应光的分布输入到测定数据输入部15。测定结果解析部16进行图6的特异点检测工序s02和判断工序s03。因此，本光纤路径搜索装置能够掌握在实施方式1中说明的光纤的配置。

(实施方式6)

图9是本实施方式的光纤路径搜索装置，能够自动地实现在实施方式2、3中说明的光纤路径搜索方法(图6和图7)。本光纤路径搜索装置在实施方式5中说明的光纤路径搜索装置中还包括：

布线列表输入部11，数据库中存储的所述接近部的位置或所述光纤的配置输入所述布线列表输入部11；以及

校正部19，对输入到布线列表输入部11的所述接近部的位置或所述光纤的配置与测定结果解析部16判断的所述接近部的位置或测定结果解析部16推定的所述光纤的配置进行比较，对输入到布线列表输入部11的所述接近部的位置或所述光纤的配置进行校正。

本光纤路径搜索装置可以还包括测定位置提示部14，所述测定位置提示部14基于输入到布线列表输入部11的所述接近部的位置或所述光纤的配置，提示施加所述干扰的位置。

本光纤路径搜索装置通过对光纤的布线上的距离、方向、根数等进行自动计算，能够构建遍及km级的光纤的布线的路径确认、确定和校正的系统。说明其步骤。

步骤1.

已知的光纤的布线数据从数据库输入到布线列表输入部11。例如，输入光纤通过的点的名称和位置或距离被列表化的数据。此外，如果是地下布线，则使用检查井等线缆通过设备的名称及其位置的列表。

步骤2.

布线图面显示部12和线缆分支/交叉点显示部13通过将输入的布线数据图形化等来提取接近部。在此，作为赋予干扰的场所，测定位置提示部14可以在该图面中明确表示出接近部。

步骤3.

一边对接近部赋予干扰一边进行光测量而取得的响应光的分布被输入到测定数据输入部15。

步骤4.

测定结果解析部16根据响应光的分布，推定接近部的分支数、交叉数、方向、距离、并列的光纤的根数等。

步骤5.

计算布线图面显示部17根据测定结果解析部16的推定结果在光纤布线图上配置接近部并将接近部之间连接从而确定光纤的配置路径。具体地说，根据计算出的光纤长度连接接近部之间。有时在现实空间中存在不能进行光纤布线的区域，所以在该情况下以计算出的光纤长度为基准，适时地修正布线数据。例如在a点和b点之间不应该进行光纤布线的区域，例如在没有设备的空间的情况下，其间不应该以直线连接，所以为了不发生矛盾，对各分支、交叉点的连接方法进行修正。

步骤6.

在此，在从布线列表输入部11输入的路径与根据测定结果解析部16的推定结果确定的路径不同的情况下，添加从现场信息输入部18输入的作业者的信息，校正布线图面显示部19校正从布线列表输入部11输入的路径并进行显示。

(其他实施方式)

另外，本发明不仅限于上述实施方式例，能够在实施阶段在不脱离其宗旨的范围内对构成要素进行变形并具体化。此外，通过上述实施方式例公开的多个构成要素的适当组合，能够形成各种发明。例如，可以从实施方式例所示的全部构成要素中删除一些构成要素。此外，也可以适当地组合不同实施方式例的构成要素。

(发明的效果)

如上所述，如果使用本发明的技术，则在km级的大范围的光纤布线中，仅通过多个点的作业，就能够有效地确定所有路径。由此，能够有助于通信光纤的路径确定、传感用的光纤布线等各种光纤的利用场景中的有效的光纤管理。

附图标记说明

1：被测定光纤

2：光测定器

3：分支部

4：并列部

5：环路部

6：折返部

7：交叉部

11：布线列表输入部

12：布线图面显示部

13：线缆分支/交叉点显示部

14：测定位置提示部

15：测定数据输入部

16：测定结果解析部

17：计算布线图面显示部

18：现场信息输入部

19：校正布线图面显示部

g：干扰