特開 2023-98887 関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023098887

(43)【公開日】2023-07-11

(54)【発明の名称】関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20230704BHJP

   G08C 15/00 20060101ALI20230704BHJP

   G08C 15/06 20060101ALI20230704BHJP

   H04B 10/27 20130101ALI20230704BHJP

   G01R 31/08 20200101ALI20230704BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 301A

G08C15/00 D

G08C15/06 F

H04B10/27

G01R31/08

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023046208

(22)【出願日】2023-03-23

(62)【分割の表示】P 2020521520の分割

【原出願日】2018-10-16

(31)【優先権主張番号】62/573,470

(32)【優先日】2017-10-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/938,348

(32)【優先日】2018-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．Ｂｌｕ－ｒａｙ

(71)【出願人】

【識別番号】508178054

【氏名又は名称】メタ プラットフォームズ， インク．

(74)【代理人】

【識別番号】110002974

【氏名又は名称】弁理士法人Ｗｏｒｌｄ ＩＰ

(72)【発明者】

【氏名】ヨギースワラン， カーシック

(57)【要約】      （修正有）

【課題】関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】システム１００は、電力線導体１１０に沿った様々な位置に位置し、電力線導体に沿った監視装置の位置における少なくとも１つの物理特性を検出する検出コンポーネントと、少なくとも１つの物理特性を示すデータを無線で送信する送信機とを備える複数の監視装置１０２と、電力線導体に沿った様々な位置において、複数の監視装置によって検出された少なくとも１つの物理特性を示すデータを無線で受信し、データを光信号に変換して、データ収集サブシステム１０２に送信するために光ファイバケーブル１１２に注入するデータ注入装置１０４を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力線導体に沿った様々な位置で前記電力線導体に光ファイバケーブルを固定する、複数のクランプ装置であって、前記複数のクランプ装置の各々は監視装置を備え、前記監視装置が、
前記監視装置の位置で少なくとも１つの物理特性を検出する、少なくとも１つの検出コンポーネント、
前記少なくとも１つの物理特性を示すデータを無線で送信する、送信機、および
少なくとも１つの他の監視装置からの前記少なくとも１つの物理特性を示すデータを無線で受信する、受信機を備え、前記送信機は、前記少なくとも１つの他の監視装置からの前記少なくとも１つの物理特性を示す前記データを再送信する、複数のクランプ装置と、
データ注入装置を備える光ファイバ接続ケースであって、前記データ注入装置が、
前記電力線導体に沿った前記様々な位置で前記監視装置によって検出された前記少なくとも１つの物理特性を示す前記データを無線で受信し、
前記データを光信号に変換し、
前記光信号を、データ収集サブシステムに伝送するために前記光ファイバケーブルに注入する、光ファイバ接続ケースと
を備える、システム。

【請求項2】

前記複数のクランプ装置の前記監視装置は、無線通信ネットワークを形成する、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記少なくとも１つの物理特性は、前記電力線導体上で運ばれる電力の少なくとも１つの電気的特性を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記電力線導体上で運ばれる電力の前記少なくとも１つの電気的特性は、電圧、および電流のうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記少なくとも１つの物理特性は、前記電力線導体を含む環境の少なくとも１つの特性を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記電力線導体を含む前記環境の前記少なくとも１つの特性は、温度、湿度、および風速のうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記光ファイバケーブルが、第１の部分および第２の部分を備え、
前記光ファイバ接続ケースは、前記光ファイバケーブルの前記第１の部分および前記第２の部分の対応する光ファイバの端部を光学的に連結するスプライストレイを備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記データ注入装置が、
前記データを前記光信号に変換する電気－光信号変換器、および
前記光ファイバケーブルの前記第１の部分または前記第２の部分の前記光ファイバのシングルファイバの単一波長に、前記光信号を注入する、光アド／ドロップマルチプレクサ
を備える、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記電気－光信号変換器が、
前記データを電子インタフェースプロトコル信号に変換する、電子インタフェースプロトコルトランシーバ、および
前記電子インタフェースプロトコル信号を単一波長光信号に変換する、シングルファイバ単一波長光トランシーバ
を備える、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記シングルファイバ単一波長トランシーバが、小型フォームファクタプラグ可能トランシーバを備える、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記監視装置のうちの少なくとも１つが、
前記電力線導体上で運ばれる電力の特性を検出する検出回路、および
通信タイミング回路であって、前記電力線導体に沿った前記複数の監視装置のうちの前記少なくとも１つの各々の位置における少なくとも１つの物理特性を示す前記データを、前記電力線導体上で運ばれる電力の前記特性に基づくタイミングに従って、前記監視装置のうちの前記少なくとも１つの前記送信機に無線で送信させる、通信タイミング回路
を備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項13】

前記検出回路によって検出される前記電力線導体上を運ばれる電力の前記特性は、前記電力線導体上で運ばれる電圧のゼロクロスを含む、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記データ注入装置が、
前記電力線導体上で運ばれる電力の特性を検出する検出回路、および
前記監視装置のうちの少なくとも１つからの前記少なくとも１つの物理特性を示す前記データを、前記電力線導体上で運ばれる電力の前記特性に基づくタイミングに従って、前記データ注入装置に無線で受信させる、通信タイミング回路
を備える、請求項１２に記載のシステム。

【請求項15】

前記監視装置のうちの少なくとも１つの前記少なくとも１つの検出コンポーネントのうちの一または複数が、前記電力線導体によって運ばれる電流または電圧のサイクルごとに複数回、前記少なくとも１つの物理特性をサンプリングする、請求項１に記載のシステム。

【請求項16】

電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を、複数の監視装置によって検出することであって、前記電力線導体に沿った様々な位置で前記電力線導体に光ファイバケーブルを固定する複数のクランプ装置の各々が、前記複数の監視装置のうちの１つを備える、複数の監視装置によって検出すること、
関連する監視装置で検出された、前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理特性を示すデータを、前記複数の監視装置の各々によって無線で送信すること、
前記複数の監視装置のうちの少なくとも１つの他の監視装置によって検出された、前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理特性を示す前記データの一部を、前記複数の監視装置のうちの少なくとも１つによって無線で受信し、再送信すること
前記複数の監視装置で検出された、前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理特性を示す前記データを、光ファイバ接続ケースのデータ注入装置によって無線で受信すること、
前記データ注入装置によって前記データを光信号に変換すること、および
前記データ注入装置によって、前記光信号を、データ収集サブシステムに伝送するために、前記光ファイバケーブルに注入すること
を含む、方法。

【請求項17】

前記複数の監視装置が無線通信ネットワークを形成する、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記複数の監視装置のうちの少なくとも１つによって、前記電力線導体上で運ばれる電力の特性を検出することをさらに含み、前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理的特性を示す前記データを前記複数の監視装置のうちの前記少なくとも１つによって無線で送信するタイミングは、前記電力線導体上で運ばれる電力の前記特性を検出することに基づく、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

光ファイバケーブルを電力線導体の少なくとも一部に沿って設置すること、および
前記光ファイバケーブルに沿った対応する位置に複数のクランプ装置の各々を設置して、前記光ファイバケーブルを前記電力線導体に固定すること、を含む方法であって、
前記複数のクランプ装置の各々が監視装置を含み、前記監視装置は、
前記光ファイバケーブルに沿った前記対応する位置にある前記電力線導体に関連付けられた少なくとも１つの物理特性を検出し、
前記光ファイバケーブルに沿った前記対応する位置で検出された、前記電力線導体に関連付けられた前記少なくとも１つの物理特性を示すデータを、無線で送信し、
前記光ファイバケーブルに沿った一または複数の他の位置で検出された、前記電力線導体に関連付けられた少なくとも１つの物理特性を示す前記データの少なくとも一部を、無線で受信し、再送信する、方法。

【請求項20】

データ注入装置を備える光ファイバ接続ケースを設置することをさらに含み、前記データ注入装置は、
前記少なくとも１つの物理的特性を示す前記データを無線で受信し、前記データを光信号に変換し、
データ収集サブシステムに伝送するために、前記光信号を前記光ファイバケーブルに注入する、請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願に関する相互参照
本願は、米国仮出願第６２／５７３，４７０号（２０１７年１０月１７日出願）および米国出願第１５／９３８，３４８号（２０１８年３月２８日出願）の利益を主張し、両者の開示は参照により全体が組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

典型的な送配電システムは、電力線の切断その他の異常を検出するため、何らかの形態の監視機器を含む。このような機器は典型的に、ヘッドエンドライン監視機器を、送電空間（例えば、電力線導体が伝統的に長距離にわたって数千ボルトを搬送する場）、および変電所レベル（例えば、消費者への配電の前により高い電圧がより低い電圧に変換される場）のいずれかまたは両方において含むことがある。また、状況によっては、顧客の敷地内に設置された「スマート」メーターが、電圧レベルや消費電力などに関するデータを収集することもある。

【0003】

結果として、送配電システムの大部分において現在の動作状態に関するデータは、監視機器の位置に少なくとも部分的に起因して粗くなる傾向にある。例えば、送電システムにおいて、現行の監視制御・データ取得（ＳＣＡＤＡ）システムは、特定の電力線導体の故障を検出し得るが、導体が延伸し得る広範さゆえに、故障の具体的な位置を把握することが困難となる場合がある。同様に、配電システムによくある潜在的に多数の分岐回路ゆえに、そのようなシステムにおいても故障の具体的な位置や原因の特定が問題となることが判明し、正確な特定に多大な時間とコストを要することもある。

【発明の概要】

【0004】

以下により詳細に説明するように、本開示は、関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムおよび方法を記載する。一例では、システムが、（１）複数の監視装置であって、複数の監視装置の各々は、電力線導体に沿って様々な位置に位置し、かつ（ａ）該電力線導体に沿った該監視装置の位置における少なくとも１つの物理特性を検出する少なくとも１つの検出コンポーネント、および（ｂ）該少なくとも１つの物理特性を示すデータを無線で送信する送信機、を含む、複数の監視装置と、（２）データ注入装置であって、（ａ）該電力線導体に沿った様々な位置において該複数の監視装置によって検出された該少なくとも１つの物理特性を示すデータを、無線で受信し、（ｂ）該データを光信号に変換し、（ｃ）該光信号を、データ収集サブシステムに送信するために、光ファイバケーブルに注入する、データ注入装置と、を含み得る。いくつかの例で、複数の監視装置のうちの少なくとも１つは、複数の監視装置のうちの別の監視装置から、電力線導体に沿った複数の監視装置のうちの他の監視装置の位置における少なくとも１つの物理特性を示すデータを無線で受信する、受信機をさらに含み、複数の監視装置のうちの該少なくとも１つの監視装置の送信機が、複数の監視装置のうちの他の監視装置から無線で受信したデータを、無線で再送信する。

【0005】

いくつかの例では、システムが、光ファイバケーブルを電力線導体に固定する複数のクランプ装置をさらに含んでもよく、複数のクランプ装置のうちの一または複数のそれぞれは、複数の監視装置のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態で、少なくとも１つの物理特性は、例えば電圧または電流のうちの少なくとも一方など、電力線導体上で運ばれる電力の少なくとも１つの電気的特性を含むことができる。また、いくつかの例で、少なくとも１つの物理特性は、温度、湿度、または風速のうちの少なくとも１つなど、電力線導体を含む環境の少なくとも１つの特性を含んでもよい。

【0006】

いくつかの実施形態では、システムが、データ注入装置を含む光ファイバ接続ケースをさらに含むことができる。また、いくつかの例では、データ注入装置が、（１）データを光信号に変換する電気‐光信号変換器、および（２）該光信号を光ファイバケーブルのシングルファイバの単一波長に注入する光アド／ドロップマルチプレクサを含むことができる。更に、いくつかの例では、電気－光信号変換器が、（１）データを電子インタフェースプロトコル信号に変換する電子インタフェースプロトコルトランシーバ、および（２）該電子インタフェースプロトコル信号を単一波長光信号に変換する、シングルファイバ単一波長光トランシーバを含むことができる。加えて、いくつかの実施形態では、シングルファイバ単一波長トランシーバは、小型フォームファクタプラグ可能トランシーバを含んでもよい。

【0007】

いくつかの実施形態で、複数の監視装置のうちの少なくとも１つは、（１）電力線導体上で運ばれる電力の特性を検出する検出回路、および（２）通信タイミング回路であって、電力線導体に沿った複数の監視装置のうちの少なくとも１つの各々の位置における少なくとも１つの物理特性を示すデータを、電力線導体上で運ばれる電力の特性に基づくタイミングに従って、監視装置のうちの該少なくとも１つの監視装置の送信機に無線で送信させる、通信タイミング回路を含んでもよい。さらに、いくつかの例で、検出回路によって検出された、電力線導体上で運ばれる電力の特性が、電力線導体上で運ばれる電圧のゼロクロスを含んでもよい。いくつかの実施形態では、データ注入装置が、（１）電力線導体上で運ばれる電力の特性を検出する検出回路、および（２）通信タイミング回路であって、電力線導体上で運ばれる電力の特性に基づくタイミングに従って、監視装置の少なくとも１つからの少なくとも１つの物理特性を示すデータを、データ注入装置に無線で受信させる、通信タイミング回路を含んでもよい。

【0008】

いくつかの例では、複数の監視装置のうちの少なくとも１つの検出コンポーネントのうちの一または複数は、電力線導体によって運ばれる電流又は電圧の１サイクルにつき複数回、少なくとも１つの物理特性をサンプリングすることができる。

【0009】

一例において、方法は、（１）電力線導体に沿った複数の場所のうち対応する場所に位置する、複数の監視装置によって、電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を検出すること、（２）該複数の監視装置によって、該電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を示すデータを、無線で送信すること、（３）データ注入装置によって、該電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を示すデータを、無線で受信すること、（４）データ注入装置によって、該データを光信号に変換すること、および（５）データ注入装置によって、該光信号を、データ収集サブシステムに送信するために光ファイバケーブルに注入すること、を含むことができる。いくつかの実施形態では、方法が、（１）複数の監視装置のうちの少なくとも１つによって、複数の監視装置のうちの別の監視装置から、複数の監視装置のうちの他の監視装置の位置における、電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を示すデータを、無線で受信すること、および（２）複数の監視装置のうちの少なくとも１つによって、該複数の監視装置のうちの他の監視装置から無線で受信したデータを無線で再送信すること、をさらに含むことができる。本方法はまた、いくつかの例で、複数の監視装置のうちの少なくとも１つによって、電力線導体上で運ばれる電力の特性を検出することを含んでもよく、電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を示すデータを複数の監視装置のうちの少なくとも１つによって無線で送信するタイミングは、電力線導体上で運ばれる電力の特性を検出することに基づく。

【0010】

別の例では、方法が、（１）光ファイバケーブルを電力線導体の少なくとも一部に沿って設置すること、および（２）該光ファイバケーブルに沿った対応する位置に、複数のクランプ装置の各々を設置して、光ファイバケーブルを電力線導体に固定することを含むことができる。複数のクランプ装置のうちの少なくとも１つは監視装置を含むことができ、監視装置は、（ａ）光ファイバケーブルに沿った対応する位置における、電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を検出し、（ｂ）光ファイバケーブルに沿った対応する位置における電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を示すデータを、無線で送信する。加えて、いくつかの実施形態において、本方法はデータ注入装置を設置することを含んでもよく、データ注入装置は、（１）少なくとも１つの物理特性を示すデータを無線で受信し、（２）該データを光信号に変換し、（３）該光信号を、データ収集サブシステムに伝送するために、光ファイバケーブルに注入する。

【0011】

上述の実施形態のいずれの特徴も、本明細書に記載の原理に従って互いに組み合わせて使用され得る。これらおよび他の実施形態、特徴、および利点は、添付図面および特許請求の範囲と併せて以下の詳細な説明を読むことによってより完全に理解されるであろう。

【0012】

添付図面はいくつかの例示的な実施形態を示し、本明細書の一部である。以下の説明と共に、これらの図面は、本開示の様々な原理を実証し説明するものである。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視する例示的なシステムのブロック図である。

【図2】図１の例示的なシステムが利用できる例示的な監視環境の図である。

【図3】図１の例示的なシステムに使用できる例示的な監視装置のブロック図である。

【図4】図１の例示的なシステムに使用できる例示的なデータ注入装置のブロック図である。

【図5】図３の例示的な監視装置および図４の例示的なデータ注入装置のいずれかまたは両方と共に使用できる、例示的なタイミング制御サブシステムのブロック図である。

【図6】関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視する例示的な方法のフロー図である。

【図7】関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムを設置する、例示的な方法のフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図面全体を通して、同一の参照符号および説明は、必ずしも同一ではないが類似の要素を示す。本明細書で説明される例示的な実施形態は、様々な修正および代替形態を受け入れることができるが、例示のために具体的な実施形態が図示されて本明細書で詳細に説明されることとなる。しかしながら、本明細書に記載の例示的な実施形態は、開示された特定の形態に限定されることを意図していない。むしろ、本開示は、添付の特許請求の範囲内にあるすべての修正、均等物、および代替物を包含する。

【0015】

本開示は、広くは、関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムおよび方法を対象とする。以下でより詳細に説明するように、本開示の実施形態は、電力線導体の少なくとも一部に沿って分布する複数の監視装置によって生成される、電力線導体に関する一または複数の特性に関するデータを運ぶのに、光ファイバケーブル（例えば、電力線導体の近傍に設置された光ファイバケーブル）の使用を促進することで、導体の動作状態や条件に関するより詳細かつ精度の高い情報を潜在的に提供し、故障状態、サービス窃盗などの詳細な発見を容易にすることができる。

【0016】

以下では、図１～図７を参照して、関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムおよび方法の詳細な説明を提供する。複数の監視装置およびデータ注入装置を含み得るこのような例示的なシステムを、図１に関連して説明する。図１の例示的なシステムを利用できる例示的な監視環境を、図２に関連して説明する。例示的な監視装置を図３を参照して示し、例示的なデータ注入システムを図４に関連して説明する。さらに、図５を参照して、図３の例示的な監視装置および図４のデータ注入装置のいずれかまたは両方と共に使用できる、例示的な通信タイミングシステムについて説明する。関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視する例示的な方法を図６に関連して検討し、関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムを設置する例示的な方法を、図７を参照して提示する。

【0017】

図１は、関連する光ファイバケーブル１１２を用いて電力線導体１１０を監視する例示的なシステム１００のブロック図である。いくつかの例で、電力線導体１１０は、電力伝送システム（例えば、約１１０キロボルト（ｋＶ）以上の伝送線）、副伝送システム（例えば、約３５ｋＶ～１１０ｋＶ副伝送線）、配電システム（例えば、約３５ｋＶ以下の配電線）で用いられる導電体（例えば、導電性ケーブル）、または電力を供給するための任意の他の導電体であってもよい。いくつかの実施形態で、光ファイバケーブル１１２は、通信データを運ぶための一または複数の光ファイバを含んでもよく、光ファイバケーブル１１２は、電力線導体１１０と何らかの方式で関連付けられ（例えば、機械的に連結され）てもよい。例えば、光ファイバケーブル１１２は、（例えば、空中屋外敷設（空中型ＯＳＰ）光ファイバケーブル設置の一部として）電力線導体１１０の周囲に螺旋状に巻き付けられてもよい。しかし、光ファイバケーブル１１２を電力線導体１１０に関連付ける他の方法も可能である。

【0018】

図１に示すように、システム１００は、電力線導体１１０に沿った様々な位置に分布し得る複数の監視装置１０２を含んでもよい。少なくともいくつかの例で、一または複数の監視装置１０２の各々は、電力線導体１１０に沿った監視装置１０２の位置において、少なくとも１つの物理特性（例えば、瞬時または略瞬時の電圧および／または電流信号（予測される正弦波形に加えて、過渡現象および／または高調波も含む）、監視装置１０２の近傍の環境条件等）を検出する、少なくとも１つの検出コンポーネントを含むことができる。監視装置１０２はまた、そのような少なくとも１つの物理特性を示すデータを無線で送信する送信機を含み得る。

【0019】

システム１００はまた、図１に示すように、一または複数の監視装置１０２からデータを無線で受信し、データを光信号に変換して、データ収集サブシステム１０６に伝送するために該光信号を光ファイバケーブル１１２（例えば、光ファイバケーブル１１２の光ファイバ）に導入または注入する、データ注入装置１０４を含んでもよい。いくつかの例では、データ収集サブシステムは、電力線導体１１０の状態または動作における不具合状態または他の異常を検出するためにデータを収集し処理する、一または複数のコンピュータシステム（例えば、コンピュータサーバ）を含むことができる。

【0020】

図２は、図１のシステム１００を利用することができる例示的な監視環境２００を図示している。図２の例に示すように、監視環境２００は、複数の電力線導体１１０を担持する複数の電柱２０２を有する電力伝送または配電システムを含んでもよい。電柱２０２は任意の数の電力線導体１１０を担持してよいが、視覚的に単純化するために２本の電力線導体１１０が図２に示されている。いくつかの例では、電力線導体１１０が絶縁体２０４を介して電柱２０２に機械的に連結されるが、様々な実施形態では他の種類のコンポーネント（例えば、タップ、スタンドオフなど）が利用されてもよい。

【0021】

また、図２には、電力線導体１１０と整列し且つ機械的に結合された光ファイバケーブル１１２が示されている。上述したように、光ファイバケーブル１１２は、例えば人力または電動ロボット装置によって電力線導体１１０の周りに螺旋状に巻き付けられ得る。しかしながら、電力線導体１１０と光ファイバケーブル１１２との間の他の物理的関係も可能である。図２には１本の光ファイバケーブル１１２のみ示すが、同じ電柱２０２を利用する複数の電力線導体１１０の各々に、対応する光ファイバケーブル１１２が取り付けあるいは他の方式で連結されていてもよい。図２に示すように、光ファイバケーブル１１２は、一または複数のケーブルクランプ２０６を介して電力線導体１１０に固定することができる。以下により詳細に説明するいくつかの例では、一または複数のケーブルクランプ２０６の各々が、対応する監視装置１０２を含み得る。いくつかの例で、光ファイバケーブル１１２は、伝送される電力の特定の位相に関連する電力線導体１１０に追従し得るか、あるいは、電柱２０２の相対地遷移部２１０におけるように２つまたは３つの異なる位相間で変化してもよく、信号光ファイバケーブル１１２を用いて３つの位相すべてに何らかのレベルの監視を提供する。

【0022】

いくつかの実施形態では、図２に示すように、電柱２０２に沿って架けられた電力線導体１１０に沿って監視装置１０２を設置することに加えて、一または複数の追加の監視装置１０２を、顧客構内に電力を供給する変圧器（図２には図示せず）の二次側に設置してもよい。

【0023】

加えて、図２は、幾つかの実施例では、光ファイバケーブル１１２の光ファイバの対応する端部を繋ぐ光ファイバ接続ケース２０８を示す。例えば、電力線導体１１０に連結され得る比較的長い伸長（例えば、１ｋｍ長の延伸）の光ファイバケーブル１１２は、光ファイバス接続ケース２０８内で、互いに機械的に連結されるか、熱的に融着されるか、または別様に連結されてよい。光ファイバケーブル１１２は、光カプラ、増幅器、および／または、光ファイバケーブル１１２の１つの伸長から次の伸長への光データ信号の伝送を容易にする他のコンポーネントを含み得る。図２に示すようないくつかの例で、光ファイバ接続ケース２０８は、電柱２０２に取り付けられてもよく、またはその上に配置されてもよい。図２に示すようないくつかの例で、光ファイバ接続ケース２０８は、電柱２０２のより低い部分に（例えば、光ファイバ接続ケース２０８の設置を容易にするため、高電圧の電力線導体１１０から安全な距離にある低電圧セクションに）取り付けることができる。加えて、いくつかの実施形態では、相互接続される各光ファイバケーブル１１２に相対地遷移部２１０が連結されて、電力線導体１１０から電気的絶縁を提供することができる。しかし、光ファイバ接続ケース２０８の他の場所も可能である。

【0024】

図３は、図１のシステム１００に使用可能な例示的な監視装置３００のブロック図である。上述したように、いくつかの例では、監視装置１０２が、ケーブルクランプ２０６、または光ファイバケーブル１１２を電力線導体１１０に固定する他のクランプ装置に含まれ得る。図３に示すように、監視装置１０２は、一または複数の検出コンポーネント（例えば、電流トランスデューサ３１０、電圧トランスデューサ３１２、加速度計３１４、および／または、その他）を含んでもよい。また、いくつかの実施形態では、監視装置１０２が、プロセッサ３０６、メモリ３０８、無線マイクロコントローラ３０４または他の通信デバイス、および／または、太陽電池３２２および／またはバッテリ３２４に結合された電力管理コントローラ３２０のうちの一または複数を含むことができる。

【0025】

いくつかの実施形態では、検出コンポーネントが、電力導体１１０を介して運ばれる電力の電圧および電流などの特性を含む、電力線導体１１０の物理特性を検出することができる。いくつかの例では、電流トランスデューサ３１０は、交流（ＡＣ）電流信号を測定するために、電力線導体１１０の周囲に配置された非接触電流トランスデューサ（例えば、ロゴスキーコイル）を含んでもよい。また、いくつかの実施形態では、電圧トランスデューサ３１２が、ＡＣ電圧信号を測定するために、電力線導体１１０の物理的近傍に配置された非接触電圧トランスデューサ（例えば、コンデンサ分圧回路）を含んでもよい。そのような特性の監視は、電力線導体１１０の電気的不具合または異常（例えば、短絡、開回路、劣化部分など）の位置や、電力が許可なく配電網から取り出される公共設備窃盗の事象などを特定するのに、役立てることができる。

【0026】

いくつかの実施形態では、電力線導体１１０を介して運ばれている電力と直接には関連していない電力線導体１１０の他の物理的態様を、他の種類の検出コンポーネントによって測定することができる。例えば、監視装置１０２の検出コンポーネントは、電力線導体１１０に対する物理的な動きまたは力を測定するコンポーネントを含んでもよい。一例では、加速度計３１４が、電力線導体１１０の加速度（例えば、電力線導体１１０が定める長手方向を横切る一または複数の方向における微風振動および／または導体のギャロッピング）を検出することができ、監視装置１０２の位置において電力線導体１１０に望ましくない（例えば、風または他の外部要因による）運動、線の弛度の変化、線の切断などを生じている領域を特定するのに役立つことができる。他の検出コンポーネント（例えば、ジャイロスコープ、歪ゲージ等）は、例えば、電力線導体１１０に沿った一または複数の比較的具体的な位置において電力線導体１１０に課される、歪みまたは他の力を測定することができる。

【0027】

さらに他の実施形態で、監視装置１０２の検出コンポーネントは、温度、湿度、風速など、電力線導体１１０を取り囲む環境の一または複数の特性を検出するセンサまたはトランスデューサを含んでもよい。

【0028】

電力線導体１１０に沿った様々な位置におけるそのような特性を監視することは、電力線導体１１０が遭遇し得る将来の潜在的問題に関する洞察を提供するのに役立つ可能性がある。

【0029】

いくつかの例では、検出コンポーネントのうちの一または複数（例えば、センサ、トランスデューサなど）は、測定を担っている特定の特性のアナログまたはデジタル指示を生成することができる。例えば、電流トランスデューサ３１０、電圧トランスデューサ３１２、および／または加速度計３１４は、アナログ電圧、アナログ電流、デジタルデータ値、または測定される特性の他の指示を生成することができる。

【0030】

いくつかの例で、プロセッサ３０６は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または検出コンポーネントから指示を受信することができる他のハードウェアプロセッサとすることができる。一例では、プロセッサ３０６は、混合信号プロセッサ（例えば、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ， Ｉｎｃ．によって提供されるＭＳＰ４３０混合信号プロセッサ）であってもよい。いくつかの例で、プロセッサ３０６は一または複数の指示を、１秒あたり数百または数千回（例えば、１キロサンプル／秒（ｋＳｐｓ）から２０ｋＳｐｓまで）、検出コンポーネントからサンプリングすることができる。他の指示は、１秒または複数秒あたり１回などのより少ない頻度でサンプリングすることができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ３０６は、検出コンポーネントによって生成された指示をデジタル値に変換することができる一または複数の回路（例えば、デジタルデータポート、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）など）を含むことができる。さらに、プロセッサ３０６は、そのデータを一または複数の他の形態に処理することができる。例えば、プロセッサ３０６は、検出コンポーネントからの受信またはサンプリングされたデジタルデータの平均値（例えば、別々の期間にわたる孤立平均値、連続する期間にわたる移動平均値など）を生成することができる。さらに、いくつかの実施形態で、プロセッサ３０６は、受信した指示（例えば、サンプリングされた電圧および電流表示に基づく力率データ、高調波含有率、および過渡現象）に基づいた（例えば、導出された）、追加のデータを生成することができる。少なくともいくつかの実施形態で、プロセッサ３０６は、（例えば、得られたデータを送信するために）無線マイクロコントローラ３０４および／または（例えば、得られたデータを記憶するために）メモリ３０８とも通信し得る。

【0031】

メモリ３０８は、プロセッサ３０６によって受信および／または生成されたデータのためのストレージを提供することに加えて、本明細書でより詳細に説明される様々な機能またはタスクを実行するためにプロセッサ３０６によって（および以下で説明される無線マイクロコントローラ３０４によって）実行されるべき命令を含み得る。一実施形態では、メモリ３０８は、別個のメモリコンポーネントであってもよく、プロセッサ３０６内に組み込まれてもよい。メモリ３０８は、一般に、データおよび／またはコンピュータ可読命令を記憶することができる任意のタイプまたは形式の揮発性または不揮発性記憶デバイスまたは媒体を表す。他の例では代替的に、プロセッサ３０６および／または無線マイクロコントローラ３０４によって実行される上述のいくつかの機能が、監視装置１０２に含まれる特殊目的回路によって実行されてもよい。

【0032】

いくつかの例で、無線マイクロコントローラ３０４は、無線通信プロトコルを用いてデータを無線で送信および／または受信する、コントローラコンポーネントであってもよい。より具体的には、少なくともいくつかの実施形態で、無線マイクロコントローラ３０４は、プロセッサ３０６によってサンプリングされ、処理され、または他の方法で生成された、検出コンポーネントによって検出された少なくとも１つの特性を表すデータを受信し、そのデータを有線で（例えば、データ注入装置１０４に）送信することができる。いくつかの実施形態で、無線マイクロコントローラ３０４は、データの無線送信および／または受信にアンテナ３０２を利用してもよい。無線マイクロコントローラ３０４によって実装される無線通信プロトコルの例には、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４Ｅ／Ｇ（例えば、低速無線パーソナルエリアネットワーク（ＬＲ－ＷＰＡＮ）のためのもの）、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が含まれるが、これらに限定されない。無線マイクロコントローラ３０４の一例は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ， Ｉｎｃ．によって提供されるＣＣ２６３０ ＳｉｍｐｌｅＬｉｎｋ（登録商標）超低電力無線マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）であってもよい。いくつかの実施形態で、無線マイクロコントローラ３０４は、監視装置１０２によって生成され受信されたデータを別の監視装置１０２またはデータ注入装置１０４にルーティングするロジックも含み得る。いくつかの実施形態では、単一のコンポーネントが、プロセッサ３０６および無線マイクロコントローラ３０４の両方として機能し得る。

【0033】

いくつかの例で、無線マイクロコントローラ３０４はまた、別の監視装置１０２にデータを（例えば、無線マイクロコントローラ３０４およびアンテナ３０２を用いて）無線送信し、かつ／あるいはそこからデータを受信することができる。例えば、一または複数の監視装置１０２とデータ注入装置１０４との間の距離は、無線マイクロコントローラ３０４の通信能力を超えていてもよい。従って、少なくとも１つの検出された物理特性を示すデータを、ある監視装置１０２が別の監視装置１０２に送信し、この別の監視装置１０２が、該データを無線で受信し（例えば、データ注入装置１０４またはさらに別の監視装置１０２に）再送信することができる。さらに、以下でより詳細に説明するように、いくつかの実施形態で、監視装置１０２および／またはデータ注入装置１０４は、スマートメータのデータまたは他の公共設備計測インフラからのデータを、（例えば、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４Ｅ／Ｇなどを介して）受信し、そのデータを監視データとともに光ファイバケーブル１１２の光ファイバに注入することができる。

【0034】

いくつかの実施形態で、電力管理コントローラ３２０は、太陽電池３２２および／またはバッテリ３２４のいずれかまたは両方を用いて、無線マイクロコントローラ３０４、プロセッサ３０６、メモリ３０８、電流トランスデューサ３１０、電圧トランスデューサ３１２、および／または加速度計３１４を含むがこれらに限定されない、監視装置１０２に電力を（例えば、外部電源への有線接続なしで）供給することができる。例えば、電力管理コントローラ３２０は、太陽電池３２２によって生成されたエネルギーを、蓄積のためにバッテリ３２４にかつ／または監視装置１０２の他のコンポーネントに向けることができる。また、電力管理コントローラ３２０は、太陽電池３２２によって得られるエネルギーが十分でない場合に、バッテリ３２４に蓄積されたエネルギーから監視装置１０２に電力を供給することができる。他の例では、監視装置１０２は、誘導変流器、静電直列コンデンサ、または一または複数の他のコンポーネントを用いて、監視装置１０２を動作させるために電力線導体１１０内の電流から電力を引き出すことができる。さらに、いくつかの実施形態で、電力管理コントローラ３２０は、監視装置１０２の様々なコンポーネントを、コンポーネントのうちの一または複数をある期間にわたって低電力状態または無電力状態に置くことなどにより選択的に動作させて、全体的なエネルギー消費を低減することができる。電力管理コントローラ３２０のいくつかの例は、バッテリ充電器回路、最大電力点追従器（ＭＰＰＴ）、および／または低ドロップアウト調整器（ＬＤＯ）を含むことができる。

【0035】

各監視装置１０２は、光ファイバケーブル１１２を電力線導体１１０に固定するケーブルクランプ２０６に含まれ得るので、ケーブルクランプ２０６の領域における光ファイバケーブル１１２と電力線導体１１０との間の相対的な移動が制限されることで、光ファイバケーブル１１２または電力線導体１１０のいずれかに損傷をもたらし得る両者の間の摩擦または他の力を低減する。いくつかの実施形態で、ケーブルクランプ２０６は、監視装置１０２を実質的に風雨密性の容器内に包含することができ、監視装置１０２のコンポーネントのうちの一または複数（例えば、電流トランスデューサ３１０および／または電圧トランスデューサ３１２）が電力線導体１１０に対して対応する機能の実行に十分な近傍にあるような構成で、保持することができる。また、いくつかの例で、ケーブルクランプ２０６はアイボルトまたは他の機構を用いて構成することができ、「ホットスティック」または他のデバイスによって電力線導体１１０および光ファイバケーブル１１２上にケーブルクランプ２０６を設置して、起こり得る感電からの安全性を保証することができる。

【0036】

図４は、図１のシステム１００に使用可能な例示的なデータ注入装置１０４のブロック図である。いくつかの例で、データ注入装置１０４は、図３の監視装置１０２の対応するコンポーネントと同じかまたは同様であり得る、アンテナ３０２、無線マイクロコントローラ３０４、プロセッサ３０６、およびメモリ３０８を含み得る。いくつかの実施形態で、無線マイクロコントローラ３０４は、アンテナ３０２を用いて、監視装置１０２の検出コンポーネントによって検出された少なくとも１つの物理特性のいくつかの態様を示すデータなどのデータを、一または複数の監視装置１０２から無線で受信することができる。いくつかの例では、データ注入装置１０４が光ファイバケーブルにデータを注入する前に、受信したデータをメモリ３０８にある期間記憶することができる。上述したように、いくつかの実施形態ではデータ注入装置１０４を光ファイバ接続ケース２０８内に設置することができる。更に、いくつかの例で、光ファイバ接続ケース２０８は、スプライストレイ４１６を含むことができる。スプライストレイ４１６は、機械的に連結されるかまたは融着接続された、光ファイバケーブル１１２の部分の一または複数の光ファイバ４１８の端部を、光ファイバケーブル１１２の別の部分の対応する光ファイバ４１８の端部に保持して、連続した光データ経路を提供する。一部の実施形態では、一または複数の監視装置１０２から受信したデータを運ぶのに単一の光ファイバ４１８を使用する一方、残りの光ファイバ４１８（例えば、２４本の光ファイバ４１８）が、監視装置１０２から発信あるいはそれ以外の方法で関連付けられていない通信トラフィックを、運ぶことができる。

【0037】

いくつかの例で、データ注入装置１０４は、監視装置１０２から受信したデータ（例えば、デジタルデータ）を、光ファイバ４１８への導入に備えて光信号に変換する、電気－光信号変換器回路を含んでもよい。いくつかの実施形態では、図４に示すように、電気－光信号変換器は、物理（ＰＨＹ）層トランシーバ４１０および光トランシーバ４１２を含んでもよい。ＰＨＹ層トランシーバ４１０の一例は、イーサネット（登録商標）物理層トランシーバなどの、データを電子インタフェースプロトコル信号に変換する、一種の電子インタフェースプロトコルトランシーバ（例えば、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ， Ｉｎｃ．によって提供されるＤＰ８３８２２１低電力１０／１００ベースＴイーサネット（登録商標）物理層トランシーバ）とすることができる。いくつかの例で、光トランシーバ４１２は、ＰＨＹ層トランシーバ４１０に通信可能に連結されてもよく、ＰＨＹ層トランシーバ４１０が生成する電子インタフェースプロトコル信号を光信号（例えば、単一波長光信号）に変換し得る。より具体的には、一例で、光トランシーバ４１２は、シングルファイバ単一波長（ＳＦＳＷ）粗波長分割多重（ＣＷＤＭ）スモールフォームファクタプラグ可能（ＳＦＰ）１００メガビット（Ｍｂｉｔ）イーサネット（登録商標）光トランシーバとすることができる。

【0038】

得られた光信号を光トランシーバ４１２から光ファイバケーブル１１２の光ファイバ４１８のうちの１つに注入するために、データ注入装置１０４は、光ファイバ接続ケース２０８で互いに接続されている光ファイバ１１２の各部分の光ファイバ４１８のうちの１つの端部に連結された、光アド／ドロップマルチプレクサ（ＯＡＤＭ）４１４を含んでもよい。いくつかの例で、ＯＡＤＭ４１４は、光トランシーバ４１２からのデータを、入射光ファイバ４１８の波長のうち予備であるか或いは別の理由で未使用の波長または波長帯に注入しつつ、他のデータ（例えば、別のデータ注入装置１０４からのデータ）を運び得るその他の波長は通過させて、光ファイバケーブル１１２の出射部分の対応する（例えば、データ収集サブシステム１０６へ伝送するための）光ファイバ４１８へと進めることができる。一方、少なくともいくつかの例で、スプライストレイ４１６は、入射部分から光ファイバケーブル１１２の出射部分へ、該その他の光ファイバ４１８上で運ばれる一または複数の波長の光データの光結合を容易にすることができる。

【0039】

図４の監視装置１０２に関して上述した方法と同様に、データ注入装置１０４は、無線マイクロコントローラ３０４、プロセッサ３０６、メモリ３０８、ＰＨＹ層トランシーバ４１０、光トランシーバ４１２、および／またはＯＡＤＭ４１４などの、データ注入装置１０４のさまざまなコンポーネントを動作させるための電力の生成、蓄積、および／または分配のための電力管理コントローラ３２０、太陽電池３２２、および／またはバッテリ３２４を含んでもよい。他の例では、データ注入装置１０４は、電力線導体１１０内の電流フローから電力を引き出すことができる（例えば、図１に示すように、光ファイバ接続ケース２０８の近くに配置され得るような、相対地遷移部２１０に内蔵した変流器を使用する）。

【0040】

図５は、図３の監視装置１０２と図４のデータ注入装置１０４に結合された相対地遷移部２１０とのいずれかまたは両方に使用可能な、例示的な通信タイミングサブシステム５００のブロック図である。図５に示すように、通信タイミングサブシステム５００は、（上記で言及した）電圧トランスデューサ３１２およびプロセッサ３０６に加えて、ゼロクロス検出器５０２を含むことができる。上述したように、いくつかの例で、電圧トランスデューサ３１２は、電力線導体１１０上で経時的に運ばれる電力の現在のＡＣ電圧信号を、例えば連続的またはサンプリング方式で検出し、現在のＡＣ電圧信号を示すアナログ電圧、デジタルデータなどを生成することができる。ゼロクロス検出器５０２は、現在のＡＣ電圧信号がゼロまたは中点閾値を横切る時点を決定し得る。いくつかの例で、ゼロクロス検出器５０２は、検出されたゼロクロスが、ＡＣ電圧のローからハイへのゼロクロスであるか、ハイからローへのゼロクロスであるかを示し得る。いくつかの実施形態で、プロセッサ３０６は、１つの監視装置１０２と別の監視装置との間、または一または複数の監視装置１０２とデータ注入装置１０４との間の無線通信のタイミングを制御して、無線通信が行われる時間の全体的な割合を低減することができる。このような低減が可能であるのは、同じ電力線導体１１０上に存在する装置１０２、１０４間の無線通信が、電力線導体１１０上で運ばれる同じＡＣ電圧に基づくゼロクロス情報に基づいて、互いに同期され得るからである。例えば、複数の監視装置１０２および／またはデータ注入装置１０４は、ＡＣ電圧の各ゼロクロス、各正または負のゼロクロス、各ｎ番目のゼロクロス等に応じて、無線通信を試みることができる。いくつかの例で、ゼロクロスタイミング情報は電力管理コントローラ３２０によって利用されて、監視装置１０２および／またはデータ注入装置１０４の様々なコンポーネントの電力消費を制御し、監視装置１０２および／またはデータ注入装置１０４が無線で通信していない時間帯の全体的な電力消費を低減することもできる。データ注入装置１０４での通信タイミングサブシステム５００の使用に関連するいくつかの例では、相対地遷移部２１０が、電圧トランスデューサ３１２およびゼロクロス検出器５０２を含んでもよい。ゼロクロス情報は、誘電体ライトガイドを介して、光ファイバ接続ケース２０８内に位置するデータ注入装置１０４のプロセッサ３０６に、タイミング目的で送信され得る。

【0041】

図６は、関連する光ファイバケーブル（例えば、光ファイバケーブル１１２）を用いて電力線導体（例えば、電力線導体１１０）を監視するための例示的な方法６００のフロー図である。いくつかの例では、方法６００、一または複数の監視装置（例えば、監視装置１０２）とデータ注入装置（例えば、データ注入装置１０４）との組み合わせによって実行され得る。方法６００では、ステップ６１０において、電力線導体に沿った複数の位置にある複数の監視装置が、各々、電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を検出することができる。いくつかの例で、ステップ６２０において、少なくとも１つの物理特性を示すデータが監視装置によって無線で送信され得る。ステップ６３０において、データ注入装置は、少なくとも１つの物理特性を示す無線送信されたデータを、無線で受信することができる。いくつかの実施形態では、データ注入装置は、データを生成した監視装置から該データを無線で受信することができ、または、該データの生成元である別の監視装置から該データをリレーした監視装置から、該データを無線で受信することができる。いくつかの例で、データ注入装置は、ステップ６４０で、受信したデータを光信号に変換し、ステップ６５０で、データ収集サブシステム（例えば、データ収集サブシステム１０６）に送信するため光信号を光ファイバケーブルに注入することができる。いくつかの実施形態で、無線データ送信および受信のタイミングは、監視装置および／またはデータ注入装置が取得できる特定の信号のタイミング、例えば、電力線導体によって運ばれるＡＣ電圧（または電流）波形に基づくことができる。

【0042】

図７は、関連する光ファイバケーブル（例えば、光ファイバケーブル１１２）を用いて電力線導体（例えば、電力線導体１１０）を監視するためのシステム（例えば、システム１００）を設置する例示的な方法７００のフロー図である。いくつかの実施形態では、ステップ７１０において、電力線導体の少なくとも一部に沿って光ファイバケーブルを設置することができる。更に、いくつかの例で、ステップ７２０において、光ファイバケーブルに沿った対応する位置に複数のクランプ装置（例えば、ケーブルクランプ２０６）の各々を設置することができる。クランプ装置の少なくとも１つが監視装置（例えば、監視装置１０２）を含む。いくつかの実施形態では、ステップ７３０において、クランプ装置のうちの少なくとも１つの監視装置からデータを無線で受信し、データを光信号に変換し、光信号を光ファイバケーブルに注入する、データ注入装置（例えば、データ注入装置１０４）を設置することができる。

【0043】

図６および図７に示されるステップ、ならびに監視装置１０２およびデータ注入装置１０４によって実行される他のタスクは、上述のように、メモリ３０８に関連する無線マイクロコントローラ３０４およびプロセッサ３０６を含む、任意の適切なコンピュータ実行可能コードおよび／またはコンピューティングシステムによって実行され得る。一例では、図６および図７に示されるステップのそれぞれがアルゴリズムを表すことができる。アルゴリズムの構造は、複数のサブステップを含み、かつ／または複数のサブステップによって表され、サブステップの例は上記でより詳細に説明されている。

【0044】

図１～７と関連して上述したように、本明細書に記載するシステムおよび方法は、監視した物理特性に基づいてデータを生成する、電力線導体に沿って分布した監視装置によって、また監視装置から無線でデータを受信して近くの光ファイバケーブルの光ファイバに注入する、データ注入装置によって、電力線導体の一または複数の物理特性（例えば、時間および位置に関して）の比較的精密な監視を容易にすることができる。いくつかの例で、空中型ＯＳＰ環境に光ファイバケーブルを設置する際に利用されるインフラ（例えば、ケーブルクランプ、光ファイバ接続ケース等）には様々な種々の装置が含まれてよく、光ファイバ通信容量を地理的区域に追加するために、電気伝送または配電システムが活用される。したがって、いくつかの例では、故障状態や公共施設サービス窃盗などを検出することで、該監視装置を含む配電網監視ネットワークを追加することによってもたらされ得る経済的利益により、光ファイバケーブルを設ける追加のコストが相殺され得る。

【0045】

上記で詳述したように、本明細書で説明および／または図示したコンピューティングデバイスおよびシステムは、本明細書で説明するモジュール内に含まれるものなど、コンピュータ可読命令を実行することができる任意のタイプまたは形態のコンピューティングデバイスまたはシステムを広く表す。それらの最も基本的な構成において、これらのコンピューティングデバイスはそれぞれ、少なくとも１つのメモリデバイスと、少なくとも１つの物理プロセッサとを含み得る。

【0046】

いくつかの例で、「メモリデバイス」という用語は、一般に、データおよび／またはコンピュータ可読命令を記憶することができる任意のタイプまたは形態の揮発性または不揮発性記憶デバイスまたは媒体を指す。一実施形態で、メモリデバイスは、本明細書に記載するコンピュータ実行可能タスクを達成するように設計された一または複数のコンピュータ実行可能モジュールを記憶、ロード、および／または保守することができる。メモリデバイスの例には下記が含まれるが、これらに限定されない。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、光ディスクドライブ、キャッシュ、これらの一または複数のバリエーションまたは組み合わせ、または他の適切なストレージメモリ。

【0047】

いくつかの例において、「物理プロセッサ」という用語は、一般に、コンピュータ可読命令を解釈および／または実行することが可能な、あらゆるタイプまたは形態のハードウェアで実現される処理ユニットを指す。一例で、物理プロセッサは、上述のメモリデバイスに記憶された一または複数のモジュールにアクセスおよび／または修正することができる。物理プロセッサの例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理装置（ＣＰＵ）、ソフトコアプロセッサを実装するフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、それらのうち一または複数の一部、それらのうち一または複数のバリエーションまたは組み合わせ、あるいは任意の他の適切な物理プロセッサが含まれるが、これらに限定されない。

【0048】

いくつかの実施形態では、「コンピュータ可読媒体」という用語は、一般に、コンピュータ可読命令を記憶または担持できる任意の形態のデバイス、キャリア、または媒体を指す。コンピュータ可読媒体の例には、搬送波などの伝送タイプの媒体、および磁気記憶媒体（例えば、ハードディスクドライブ、テープドライブ、およびフロッピー（登録商標）ディスク）、光記憶媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、およびＢＬＵ－ＲＡＹディスク）、電子記憶媒体（例えば、ソリッドステートドライブおよびフラッシュ媒体）、ならびに他の配布システムなどの非一時的タイプの媒体が含まれるが、これらに限定されない。

【0049】

本明細書に記載および／または図示された工程のプロセスパラメータおよびシーケンスは、単なる例として与えられており、所望に応じて変更することができる。例えば、本明細書で図示および／または説明されるステップは、特定の順序で示されるか説明され得るが、これらのステップは、必ずしも図示または説明される順序で実行される必要はない。本明細書で説明および／または図示された様々な例示的な方法は、本明細書で説明または図示されたステップのうちの一または複数を省略することもでき、または開示されたステップに加えて追加のステップを含むこともできる。

【0050】

前述の説明は、他の当業者が、本明細書で開示される例示的な実施形態の様々な態様を最もよく利用することを可能にするために提供された。この例示的な説明は、網羅的であること、または開示された任意の正確な形態に限定されることを意図していない。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、多くの修正および変形が可能である。本明細書に開示される実施形態は、すべての点で例示的であり、限定的ではないと考えられるべきである。本開示の範囲を決定する際には、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物を参照すべきである。

【0051】

別途記載のない限り、明細書および特許請求の範囲において用いられる「接続する」および「連結する」という用語（およびそれらの派生語）は、直接的および間接的な（すなわち、他の要素またはコンポーネントを介した）つながりを許容するものとして解釈されるものとする。さらに、明細書および特許請求の範囲において使用される「ａ」または「ａｎ」の用語は、「少なくとも１つ」を意味するものと解釈されるべきである。最後に、使用を容易にするために、明細書および特許請求の範囲で使用される用語「含む」および「有する」（およびそれらの派生語）は、単語「備える」と交換可能であり、同じ意味を有する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2023-04-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランプ装置であって、
電力線導体に対する光ファイバケーブルの動きを制限するように前記光ファイバケーブルを前記電力線導体に取り付ける、ケーブルクランプと、
前記クランプ装置において、
前記電力線導体、または
前記クランプ装置の環境、の少なくとも一方の、少なくとも１つの物理特性を監視する、少なくとも１つの監視コンポーネントと、
ある遠隔位置における前記少なくとも１つの物理特性を示す第１のデータを、第１の遠隔装置から無線で受信する、受信機と、
送信機と、を備え、前記送信機が、
前記第１のデータを、前記光ファイバケーブルに注入するために、第２の遠隔装置に無線でリレーし、
前記クランプ装置における前記少なくとも１つの物理特性を示す第２のデータを、前記光ファイバケーブルに注入するために、前記第２の遠隔装置に無線で送信する、
クランプ装置。

【請求項2】

前記少なくとも１つの物理特性は、前記電力線導体上で運ばれる電力の少なくとも１つの電気的特性を含む、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項3】

前記電力線導体上で運ばれる電力の前記少なくとも１つの電気的特性は、
電圧、または
電流、の少なくとも一方を含む、請求項２に記載のクランプ装置。

【請求項4】

前記少なくとも１つの物理特性は、前記環境の少なくとも１つの特性を含む、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項5】

前記環境の前記少なくとも１つの特性は、
温度、
湿度、または
風速、のうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載のクランプ装置。

【請求項6】

前記少なくとも１つの物理特性は、前記電力線導体の物理的な動きを含む、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項7】

前記電力線導体の前記物理的な動きは、
微風振動、または
導体のギャロッピング、の少なくとも一方を含む、請求項６に記載のクランプ装置。

【請求項8】

前記少なくとも１つの物理特性は、前記電力線導体に対する物理的な力を含む、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項9】

前記電力線導体に対する前記物理的な力は、前記電力線導体に対する歪力を含む、請求項８に記載のクランプ装置。

【請求項10】

前記送信機が、前記第２のデータを、前記光ファイバケーブルに注入するため、及び前記光ファイバケーブルに接続された遠隔データ収集システムに送信するために、前記第２の遠隔装置に無線で送信する、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項11】

前記送信機が、前記第２のデータを、遠隔データ注入装置に再送信するために、前記第２の遠隔装置に無線で送信する、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項12】

前記少なくとも１つの監視コンポーネントが、前記電力線導体上で運ばれる電力の特性を監視する監視回路を含み、
前記クランプ装置が通信タイミング回路をさらに備え、前記通信タイミング回路は、前記クランプ装置の前記送信機に、前記電力線導体上で運ばれる電力の前記特性に基づくタイミングに従って、前記少なくとも１つの物理特性を示す前記第２のデータを無線で送信させる、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項13】

前記監視回路によって検出される前記電力線導体上で運ばれる電力の前記特性は、前記電力線導体上で運ばれる電圧のゼロクロスを含む、請求項１２に記載のクランプ装置。

【請求項14】

前記少なくとも１つの監視コンポーネントが、前記電力線導体によって運ばれる電流または電圧のサイクルごとに複数回、前記少なくとも１つの物理特性をサンプリングする、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項15】

前記クランプ装置に電気エネルギーを供給するエネルギー源と、
前記電気エネルギーの少なくとも一部を蓄積するバッテリと、
電力管理コントローラと、をさらに備え、前記電力管理コントローラが、
前記クランプ装置の電力消費を管理し、
前記エネルギー源または前記バッテリの少なくとも一方から、前記クランプ装置に電力を提供し、
前記電気エネルギーの少なくとも一部を、前記エネルギー源から前記バッテリへと導く、請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項16】

前記エネルギー源が、
太陽電池、または
前記電力線導体から電力を抽出する電力抽出コンポーネント、の少なくとも一方を含む、請求項１５に記載のクランプ装置。

【請求項17】

前記電力抽出コンポーネントが、
誘導変流器、または
静電直列コンデンサ、の少なくとも一方を含む、請求項１６に記載のクランプ装置。

【請求項18】

第１の位置で電力線導体に光ファイバケーブルを取り付ける第１のクランプ装置によって、前記電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を監視することと、
第２の位置で前記電力線導体に前記光ファイバケーブルを取り付ける第２のクランプ装置によって、前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理特性を監視することと、
前記第１のクランプ装置によって、前記第１の位置における前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理特性を示す第１のデータを、前記光ファイバケーブルに注入するために、遠隔データ注入装置に無線で送信することと、
前記第１のクランプ装置によって、前記第２の位置における前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理特性を示す第２のデータを、前記第２のクランプ装置から無線で受信することと、
前記第１のクランプ装置によって、前記第２のクランプ装置から無線で受信した前記第２のデータを、前記光ファイバケーブルに注入するために、前記遠隔データ注入装置に無線で再送信することと、を含む、方法。

【請求項19】

前記第１のクランプ装置によって、前記電力線導体上で運ばれる電力の特性を検出することをさらに含み、前記第１のクランプ装置によって、前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理特性を示す前記第１のデータを無線で送信するタイミングは、前記電力線導体上で運ばれる電力の前記特性を検出することに基づく、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

光ファイバケーブルを電力線導体の少なくとも一部に沿って設置することと、
前記電力線導体に対する前記光ファイバケーブルの動きを制限するように、前記光ファイバケーブルに沿った対応する位置に複数のクランプ装置の各々を設置することと、を含む、方法であって、前記複数のクランプ装置の各々が、
前記電力線導体に関連する少なくとも１つの物理特性を、前記光ファイバケーブルに沿った前記対応する位置で監視し、
前記複数のクランプ装置のうちの別の一または複数から、前記光ファイバケーブルに沿った一または複数の別の位置において検出された前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理特性を示す第１のデータを無線で受信し、
前記対応する位置または前記一または複数の別の位置における、前記電力線導体に関連する前記少なくとも１つの物理特性を示す第２のデータを、前記光ファイバケーブルに注入するために、データ注入装置に無線で送信する、
方法。

【外国語明細書】