JP2000346701A - 感震器 - Google Patents

感震器

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JP2000346701A
JP2000346701A JP11154990A JP15499099A JP2000346701A JP 2000346701 A JP2000346701 A JP 2000346701A JP 11154990 A JP11154990 A JP 11154990A JP 15499099 A JP15499099 A JP 15499099A JP 2000346701 A JP2000346701 A JP 2000346701A
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康裕 梅景
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秀二 安倍
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスメータなどに使用して地震を検出する際
の感震器に関し、振動異常の検出精度を向上する。 【解決手段】 3方向の振動加速度を検出する振動検出
手段10の信号を、気象庁の定める計測震度のフィルタ
特性を擬似的に再現したフィルタ手段11で濾過して異
常か否かを判別するようにしている。これによって気象
庁の定める計測震度のレベルで異常を検出することがで
き、特に地震の異常事態を的確に検出することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスメータなどに
設置されて地震の振動を検知する感震器に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の感震器は、特開平8−2
47818号公報のようなものが知られていた。以下、
その方法について図10を参照しながら説明する。
【0003】図10に示すように、地震の振動に応じて
アナログ信号を出力する感震センサ1と、ガスの流れを
遮断する遮断弁2とがあり、感震センサ1から出力され
る信号がある設定値以上である時には遮断弁を閉じる制
御を行う制御装置3を備えた構成となっていた。ここ
で、4はインピーダンス変換回路、5は増幅回路、6は
フィルタ回路、7はコンパレータ回路、8はインターフ
ェイス回路、9は流量センサである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、フィルタ回路の特性が明記されておらず、異
常を判断する基準が曖昧であった。また、ノイズ除去用
の単なるローパスフィルタでは、十分な精度で異常を検
出することが困難であった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、3方向の振動加速度を検出する振動検出手
段と、計測震度のフィルタ特性を擬似的に再現したフィ
ルタ手段と、前記振動検出手段の出力信号の一部を前記
フィルタ手段で濾過した信号を検出する信号検出手段
と、前記信号検出手段の出力信号により異常か否かを判
別する異常判別手段とを備えたものである。
【0006】上記発明によれば、気象庁の定める計測震
度のレベルで異常を検出することができ、特に地震の異
常事態を的確に検出することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、3方向の振動加速度を
検出する振動検出手段と、計測震度のフィルタ特性を擬
似的に再現したフィルタ手段と、前記振動検出手段の出
力信号の一部を前記フィルタ手段で濾過した信号を検出
する信号検出手段と、前記信号検出手段の出力信号によ
り異常か否かを判別する異常判別手段とを備えた。そし
て、気象庁の定める計測震度のレベルで異常を検出する
ことができ、特に地震の異常事態を的確に検出すること
ができる。
【0008】また、圧電方式による振動検出手段と、フ
ィルタ手段はローパスフィルタ特性を有するフィルタ回
路とからなる構成とした。そして、圧電方式による振動
検出手段とすることで、検出回路で低周波数はカットさ
れてハイパスフィルタを構成することができるので、ロ
ーパスフィルタ特性のフィルタ回路のみで擬似的な気象
庁の計測震度の特性を実現することができる。
【0009】また、フィルタ手段は、第1のカットオフ
周波数を有するハイパスフィルタ回路と、第2のカット
オフ周波数を有するローパスフィルタ特性を備えたロー
パスフィルタを備えた構成とした。そして、電気回路で
擬似的な気象庁の計測震度の回路を実現することで複雑
なフーリエ変換などを必要とせず計測震度により簡便に
異常判断を行うことができる。
【0010】また、ローパスフィルタ回路は、第1のカ
ットオフ周波数から−3dB/octの減衰特性を有す
る第1のローパスフィルタ回路と、第2のカットオフ周
波数から−6dB/octの減衰特性を有する第2のロ
ーパスフィルタ回路を備えた構成とした。そして、ロー
パスフィルタ回路を2段にすることで、複雑なフーリエ
変換などをせずにより高精度に擬似的な気象庁の計測震
度の回路を実現することができる。
【0011】また、振動検出手段の信号が所定値以上か
否か判定するレベル判定手段と、前記レベル判定手段が
所定値以上と判定したときにフィルタ手段を動作可能に
する動作制御手段を備えた構成とした。そして、所定レ
ベル以上の振動が発生した時にフィルター手段を動作さ
せることで、電気の消費量を大幅に低減することができ
る。
【0012】また、振動検出手段とフィルタ手段のそれ
ぞれの動作を制御する動作制御手段を備え、前記動作制
御手段は所定の時期にのみ動作可能にする電気を供給す
るように制御される構成とした。そして、所定レベル以
上の振動が発生した時にフィルター手段を動作させるこ
とで、電気の消費量を大幅に低減することができる。
【0013】また、一定時間間隔で動作を制御する構成
とした。そして、一定時間間隔とすることで、所定周波
数以下の振動を見逃すことなく検出することができる。
【0014】また、ランダムな時間間隔で動作を制御す
る構成とした。そして、ランダムな時間間隔とすること
で、一定周期の振動を見逃すことなく振動を検出するこ
とができる。
【0015】また、電池を電源とした構成とした。そし
て、電源を電池とすることで、ライフラインの商用電源
の供給が閉ざされた場合でも使用することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0017】(実施例1)図1は本発明の実施例1の感
震器を示すブロック図である。図1において、10は3
方向の振動加速度を検出する振動検出手段としての圧電
方式の振動センサ、11は気象庁の定めた計測震度のフ
ィルタ特性(参考文献;官報第1831号気象庁告示第
4号気象業務法施行規則に関する告示)を擬似的に再現
したフィルタ手段としてのフィルター回路と、12は振
動センサ10の出力信号の一部をフィルタ回路11で濾
過した信号を検出する信号検出手段としてのA/D変換
器、13はA/D変換器の出力信号により異常か否かを
判別する異常判別手段としての地震判別手段とを備え
た。
【0018】ここで、14は振動センサの信号増幅用の
アンプ、15は振動センサ10とアンプ14を一体にし
た振動センサ装置、16はアンプの信号とフィルタ回路
の信号を切り替えてA/D変換器に接続する切換器、1
7は3個のA/D変換器の信号をベクトル合成してレベ
ル換算する合成手段、18は動作制御手段としての電源
制御手段、19は振動センサの出力が所定レベル以上か
否かを判定するレベル判定手段、20は異常としての地
震を報知する報知手段、21はこれらの動作を制御する
マイコン、22は電源としての電池、23は地震報知手
段によりガスを遮断する遮断弁である。
【0019】次に動作、作用について図2から図4を用
いて説明する。まず、振動センサの信号は、図2に示す
ように、センサの静電容量Cと外部抵抗Rとを並列にし
て検出回路のFETに入力して検出するために、CRで
構成される時定数のため低周波数がカットされることに
なる。よって、図3に示すような周波数f0(例えば、
0.25Hz)でカットされる−3dB/octのハイパ
スフィルタの特性となる。
【0020】また、図4に示すように、ローパスフィル
タ回路11は、第1のカットオフ周波数f1(例えば、
2.5Hz)から−3dB/octの減衰特性を有する第
1のローパスフィルタ回路11Aと、第2のカットオフ
周波数f2(例えば、7Hz)から−6dB/octの減
衰特性を有する第2のローパスフィルタ回路11Bで構
成することで、図5に示すような2種類のローパスフィ
ルタの特性を実現することができる。
【0021】そして、図3に示す圧電式の振動センサの
特性と図5に示す2種類のローパスフィルタの特性を合
成することで、図6に示すようなパンドパスフィルタの
特性とすることができ、これにより、気象庁の定める計
測震度のフィルタ特性を擬似的に実現することができ
る。ここで、図3、図5及び図6の利得0dBを基準に
記載しているが、合成手段において値を換算(例えば、
0.68dB増幅)して震度レベルに変換している。
【0022】また、切換器で通常は振動センサの信号を
直接検出し、所定レベル(例えば、80ガル)以上か否
かを判別する。そして、振動センサの信号が所定値以上
と判定したときに、フィルタ回路を動作可能にする電源
制御手段で、フィルター回路を動作させることで、所定
レベル以上の時のみに、フィルタ回路を動作させること
ができるので、電池の消費を大幅に低減することができ
る。そして、計測した震度階から、震度5強以上となっ
たときに異常を報知してガス遮断弁でガスを遮断するこ
とができる。
【0023】このように、気象庁の定める計測震度を計
測するフィルタ特性を圧電式の振動センサと電気回路で
構成することで、複雑なフーリエ変換などをせずに簡便
に、かつリアルタイムで計測できる計測震度により、異
常判断を短時間で行うことができ、特に地震の異常事態
を的確に検出することができる。また、圧電方式の振動
センサとローパスフィルタ回路との組み合わせにより、
擬似的に震度階に使用するフィルター特性を実現するこ
とができ、複雑なフーリエ変換の演算処理を必要とせず
に震度階を求めることができる。さらに、ローパスフィ
ルタ回路を2段にすることで、より高精度に擬似的な気
象庁の計測震度の回路を実現することができる。そし
て、電源を電池とすることで、ライフラインの商用電源
の供給が閉ざされた場合でも使用することができ、か
つ、所定レベル以上の振動発生した時にフィルター手段
を動作させることで、電池の消費を大幅に低減すること
ができる。そして、フーリエ変換の処理を必要としない
ために、高速のマイコンなどが不要であり、電池でも充
分な長寿命として駆動できるのである。
【0024】(実施例2)図7は本発明の実施例2の感
震器を示すブロック図である。実施例1と異なる点は、
圧電式の振動センサのハイパスフィルタ特性を利用せず
に、電気回路でハイパスフィルタとローパスフィルタの
両方を実現したフィルタ手段としてのハイパスフィルタ
回路24と、ローパスフィルタ回路11を備えたことに
ある。
【0025】図8に示すような特性のハイパスフィルタ
回路24とローパスフィルタ回路11で気象庁の定める
計測震度のフィルタ特性を実現し、複雑なフーリエ変換
などをせずに簡便に計測震度を計測することができる。
図9にフィルター回路部のブロック図を示す。電気回路
でハイパスフィルタを実現するので、圧電方式だけでな
く、静電容量式やひずみ抵抗式などの加速度センサを使
用してもよい。
【0026】また、振動センサとフィルタ回路のそれぞ
れの動作を制御する電源制御手段25を備え、所定の一
定時間間隔で動作可能にするように電気を供給する制御
を行うこととした。そして、所定レベル以上の振動発生
した時にフィルター手段を動作させることで、電気の消
費を大幅に低減することができる。
【0027】このように、一定時間間隔とすることで、
所定周波数以下のする振動を見逃すことなく振動を検出
することができる。
【0028】なお、ランダムな時間間隔で動作を制御す
ることによって、一定周期の振動を見逃すことなく振動
を検出することもできる。一定周期とランダム周期は、
それぞれ使い分けることで的確に振動を検出することが
できる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明の流量計によ
れば、次の効果が得られる。
【0030】本発明は、3方向の振動加速度を検出する
振動検出手段と、計測震度のフィルタ特性を擬似的に再
現したフィルタ手段と、前記振動検出手段の出力信号の
一部を前記フィルタ手段で濾過した信号を検出する信号
検出手段と、前記信号検出手段の出力信号により異常か
否かを判別する異常判別手段とを備えることで、気象庁
の定める計測震度のレベルで異常を検出することがで
き、特に地震の異常事態を的確に検出することができ
る。
【0031】また、圧電方式による振動検出手段と、フ
ィルタ手段はローパスフィルタ特性を有するフィルタ回
路とからなる構成にし、圧電方式による振動検出手段と
することで、検出回路で低周波数はカットされてハイパ
スフィルタを構成することができ、ローパスフィルタ特
性のフィルタ回路のみで擬似的な気象庁の計測震度の特
性を実現することができる。
【0032】また、フィルタ手段は、第1のカットオフ
周波数を有するハイパスフィルタ回路と、第2のカット
オフ周波数を有するローパスフィルタ特性を備えたロー
パスフィルタを備えた構成とし、電気回路で擬似的な気
象庁の計測震度の回路を実現することで複雑なフーリエ
変換などをせずに簡便に計測震度により異常判断を行う
ことができる。
【0033】また、ローパスフィルタ回路は、第2のカ
ットオフ周波数から−3dB/octの減衰特性を有す
る第1のローパスフィルタ回路と、第3のカットオフ周
波数から−6dB/octの減衰特性を有する第2のロ
ーパスフィルタ回路を備えた構成とすることで、複雑な
フーリエ変換などをせずにより高精度に擬似的な気象庁
の計測震度の回路を実現することができる。
【0034】また、振動検出手段の信号が所定値以上か
否か判定するレベル判定手段と、前記レベル判定手段が
所定値以上と判定したときにフィルタ手段を動作可能に
する動作制御手段を備え、所定レベル以上の振動発生し
た時にフィルター手段を動作させることで、電気の消費
を大幅に低減することができる。
【0035】また、振動検出手段とフィルタ手段のそれ
ぞれの動作を制御する動作制御手段を備え、前記動作制
御手段は所定の時期にのみ動作可能にするように電気を
供給するように制御される構成とし、所定レベル以上の
振動が発生した時にフィルター手段を動作させること
で、電気の消費を大幅に低減することができる。
【0036】また、一定時間間隔で動作を制御すること
で、所定周波数以下のする振動を見逃すことなく振動を
検出することができる。
【0037】また、ランダムな時間間隔で動作を制御す
ることで、一定周期の振動を見逃すことなく振動を検出
することができる。
【0038】また、電池を電源とすることで、ライフラ
インの商用電源の供給が閉ざされた場合でも使用するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の感震器のブロック図
【図2】同感震器の振動検出手段を示す回路図
【図3】同感震器の振動センサの動作を示す特性図
【図4】同感震器のフィルタ回路を示すブロック図
【図5】同感震器のフィルタ回路の特性図
【図6】同感震器のフィルタ特性図
【図7】本発明の実施例2の感震器のブロック図
【図8】同感震器のフィルタ特性図
【図9】同感震器のフィルタ回路を示すブロック図
【図10】従来の感震器を示すブロック図
【符号の説明】
10 振動センサ(振動検出手段) 11、11A、11B ローパスフィルタ回路(フィル
タ手段) 12 A/D変換器(信号検出手段) 13 地震判別手段(異常判別手段) 18、25 電源制御手段(動作制御手段) 19 レベル判定手段 22 電池 24 ハイパスフィルタ回路(フィルタ手段)
フロントページの続き (72)発明者 江口 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2G064 AB19 CC02 CC54

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3方向の振動加速度を検出する振動検出手
    段と、計測震度のフィルタ特性を擬似的に再現したフィ
    ルタ手段と、前記振動検出手段からの出力信号を前記フ
    ィルタ手段で濾過した後の信号を検出する信号検出手段
    と、前記信号検出手段の出力信号により異常か否かを判
    別する異常判別手段とを備えた感震器。
  2. 【請求項2】振動検出手段は圧電方式によるものとし、
    フィルタ手段はローパスフィルタ特性を有するローパス
    フィルタ回路である請求項1記載の感震器。
  3. 【請求項3】フィルタ手段は、第1のカットオフ周波数
    を有するハイパスフィルタ回路と、第2のカットオフ周
    波数を有するローパスフィルタ回路とを備えた請求項1
    記載の感震器。
  4. 【請求項4】ローパスフィルタ回路は、第1のカットオ
    フ周波数から−3dB/octの減衰特性を有する第1
    のローパスフィルタ回路と、第2のカットオフ周波数か
    ら−6dB/octの減衰特性を有する第2のローパス
    フィルタ回路を備えた請求項2又は3記載の感震器。
  5. 【請求項5】振動検出手段の信号が所定値以上か否かを
    判定するレベル判定手段と、前記レベル判定手段が所定
    値以上と判定したときにフィルタ手段を動作可能にする
    動作制御手段を備えた請求項1から4のいずれか1項記
    載の感震器。
  6. 【請求項6】動作制御手段は振動検出手段とフィルタ手
    段のそれぞれの動作を制御すると共に、前記動作制御手
    段は所定の時期にのみ電気を供給するように制御される
    請求項1から5のいずれか1項記載の感震器。
  7. 【請求項7】一定時間間隔で動作を制御する請求項6記
    載の感震器。
  8. 【請求項8】ランダムな時間間隔で動作を制御する請求
    項6記載の感震器。
  9. 【請求項9】電池を電源とした請求項1から8のいずれ
    か1項記載の感震器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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