JP2008249345A - 地震観測待機システム、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】構造物の健全性に関する情報を計測する計測手段を備えた観測点を、当該構造物に容易に増設できること。
【解決手段】構造物の健全性に関する情報を計測するセンサ５と、このセンサから出力されたデータを収録するＡ／Ｄ変換器６と、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８、データ送信機９へ電力を供給する電源手段と、を備えた地震観測待機システム２１において、電源手段が電池４であり、センサ、Ａ／Ｄ変換器、ＣＰＵ、メモリ、データ送信機へ供給する電力が電力制御・観測制御器３により制御され、この電力制御・観測制御器の制御動作が地震情報１などの外部からの情報に基づき実行されるものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建物や機器、配管などの構造物の健全性を監視するための地震観測待機システム、方法及びプログラムに関する。

一般に、例えば発電プラントにおいては、建物や機器、配管などの構造物について健全性を監視するために、加速度計や歪ゲージ、変位計、圧力計、温度計のような、構造物の健全性に関する情報を計測する計測手段を設けて監視が行われている。

これらの計測手段で計測されたデータは現場から離れたデータ監視室などに送られ、データ収集コンピュータなどによって収集されて分析され、構造物や機器、配管などの健全性評価や安全性の確認、判定などに活用されている。

これらの計測手段には電力供給用のケーブルや、計測データを転送する計測ケーブル、あるいは計測データをデジタルデータとして送信するネットワークケーブル等が配線されている例がほとんどである。最近では、計測データを収集するためのデジタル計測データ収集システムとして、計測手段とデータ収集コンピュータとが双方向に通信可能な、例えば有線電話や、ＰＨＳに代表される無線電話、無線ＬＡＮなどで接続されてデータ通信を行うシステムが現れている。

その例として、発電プラントや橋梁に地震観測機器（地震計）を設置し、その観測データから構造物の健全性を評価し、点検を支援する評価データを提供することを目的とした地震観測システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。ここでは、地震観測機器がデータ収集コンピュータとケーブルで接続されているため、地震計の観測点数が増えるに従って、ケーブル配線工事も増大する。

また、地震観測のデータ転送におけるコスト低減を目的に、観測データを観測点でデジタル化し、観測点からネットワークケーブルにてデータ収集コンピュータへ観測データを転送することで配線を削減した提案がある（例えば特許文献２参照）。しかし、この場合にも、観測点から基幹であるネットワークケーブルが必要になる。

このため、基幹であるネットワークケーブルまでのデータ送信を無線で行う提案がある（例えば特許文献３参照）。つまり、ネットワークケーブルに無線中継機を設置し、地震観測機器に無線機能を付加して、地震観測機器から無線中継機を経てデータ収集コンピュータへ観測データの送信を行う。この場合にも、地震観測機器や無線中継機への電源供給を行うための電源配線が必要になる。また、ネットワークケーブルの配線が困難な場所には設置することができない場合がある。
特開２００３−３４４５５０号公報 特開２００２−２１４２６７号公報 特開２００１−３３８３８１号公報

このように、従来の地震観測システムでは、観測データの送信や電源供給のために、計測ケーブルやネットワークケーブル、電源ケーブルなどを必要とする構成となっていた。

このため、分厚い鉄筋コンクリート構造の既存建物構造物の室内に新たに計測手段を追加して設置し、たとえば無線通信によるデータ収集を行おうとすると、新たな中継アンテナの設置や、この中継アンテナと室外アンテナとを接続するための配線工事が必要であり、同時にそれぞれに電源配線工事が必要となる。また、同様に新たに計測手段を追加設置し、たとえばケーブル通信によるデータ収集を行おうとする場合には、壁面にケーブルを貫通させる配線工事、及び最寄の接続地点までの配線工事が必要になる等、ネットワークを構成するための面倒な建屋工事が必要となる。

これらのことから、新たなシステム構築に費やす手間と期間が長くなったり、それに要する費用が多額になる等、計測手段を大幅に増設して監視個所を増やすには限界があった。特に地震後の点検においては、プラント全域の点検が必要であり、監視計測点の増設は早期の健全性評価やプラント再起動に有効であるが、前述の課題により大幅な増設には限界があった。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、構造物の健全性に関する情報を計測する計測手段を備えた観測点を、当該構造物に容易に増設することができる地震観測待機システム、方法およびプログラムを提供することにある。

本発明に係る地震観測待機システムは、構造物の健全性に関する情報を計測する計測手段と、この計測手段から出力されたデータを収録するデータ収録手段と、前記計測手段および前記データ収録手段へ電力を供給する電源手段とを備えた地震観測待機システムにおいて、前記電源手段が電池または自己発電による電源であり、前記計測手段と前記データ収録手段の少なくとも一方へ供給する電力が電力供給制御手段により制御され、この電力供給制御手段の制御動作が外部からの情報、または前記計測手段を含む内蔵の計測手段により得られた計測情報に基づき実行されるよう構成されたことを特徴とするものである。

本発明に係る地震観測待機方法は、構造物の健全性に関する情報を計測する計測手段と、この計測手段から出力されたデータを収録するデータ収録手段と、前記計測手段および前記データ収録手段へ電力を供給する電源手段とを備えた地震観測待機システムを用いてなされる地震観測待機方法において、前記計測手段および前記データ収録手段へ電源手段から電力を供給する際に、外部からの情報または前記計測手段により得られた計測情報の有無を判断し、この判断結果に基づき前記計測手段と前記データ収録手段の少なくとも一方へ電力供給を実行することを特徴とするものである。

本発明に係る地震観測待機プログラムは、地震観測処理をコンピュータに実行させる地震観測待機プログラムであって、構造物の健全性に関する情報を計測する計測手段と、この計測手段から出力されたデータを収録するデータ収録手段へ電源手段から電力を供給する際に、外部からの情報、または前記計測手段を含む内蔵の計測手段により得られた計測情報の有無を判断する判断手順と、この判断結果に基づき前記計測手段と前記データ収録手段の少なくとも一方へ電力供給を実行する電力供給手順と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とするものである。

本発明によれば、電源手段が電池または自己発電による電源であることから、電源配線が不要となり、配線工事が抑制されるので、構造物における計測手段の増設を容易化できる。また、計測手段とデータ収録手段の少なくとも一方へ供給される電力が電力供給制御手段により制御されることから、これらの計測手段、データ収録手段で使用される電力を省力化でき、電池寿命を延長できるため、電源手段の管理費用を削減できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

［Ａ］第１の実施の形態（図１、図２）
図１は、本発明に係る地震観測待機システムの第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。図２は、図１の地震観測待機システムが実行する地震観測待機動作を示すフローチャートである。本実施の形態の地震観測待機システム２１は、建物や機器、配管などの構造物の各観測点に設置されて、構造物の健全性を監視するものである。

この地震観測待機システム２１は、外部からの情報（例えば後述の緊急地震速報等の地震情報１）を制御データ受信機２が受信し、この情報に基づいて動作する電力制御・観測制御器３が、電力供給制御手段として、電源手段としての例えば電池４からの電力を、計測手段としてのセンサ５と、データ収録手段としてのＡ／Ｄ変換器６と、データ処理手段としてのＣＰＵ７と、データ記録手段としてのメモリ８と、通信手段としてのデータ送信機９へ供給すると共に、センサ５へ計測の開始を指示し、更に、計測制御に必要な情報をＣＰＵ７へ送信する構成となっている。この図１において、破線矢印１１が情報・信号送信の流れを示し、実線矢印１２が電力供給の流れを示す。

制御データ受信機２が受信する前述の外部からの情報は、震源近傍にて観測された地震計のデータから算出された震源情報に基づいて地震波が当該地区に到達する前に送信される地震情報１である。この地震情報１は、具体的には、気象庁などの公的機関が地震発生情報として地震発生時に即座に送信する緊急地震速報である。

計測手段であるセンサ５は、建物や機器、配管などの構造物について、その健全性に関する情報（物理量や状態）を計測するものであり、例えば加速度計、歪ゲージ、変位計、圧力計または温度計などである。

Ａ／Ｄ変換器６は、センサ５から出力された計測データをデジタルデータに変換して収録するものである。また、ＣＰＵ７は、センサ５により計測されたデータまたはＡ／Ｄ変換器６に収録されたデータを演算処理するものである。更に、メモリ８は、ＣＰＵ７から出力されたデータを保存し記録するものである。

データ送信機９は、センサ５から出力されたデータ、Ａ／Ｄ変換器６にて収録されたデータ、またはＣＰＵ７から出力されたデータを外部へ送信するものである。このデータ送信機９から送信されたデータは、外部に設けられてデータを収集する外部非接触受信機１０にて受信されて収集される。

データ送信機９から外部非接触受信機１０へのデータの送信は、無線などの通信回線を用いたものでもよく、或いは外部非接触受信機１０をデータ送信機９に接近させ、電磁誘導等を利用して外部非接触受信機１０からデータ送信機９へ非接触で電力を供給し、これによりデータ送信機９から外部非接触受信機１０へデータを非接触で送信してもよい。

電源手段は、前述の電池４のほか、自己発電による電源（例えば、配管内の熱を利用した熱起電力による自己発電など）、または無線回線を利用して蓄電される電源等であってもよい。これらの電源手段（例えば電池４）からの電力は、通常時に制御データ受信機２及び電力制御・観測制御器３へ供給され、地震発生時に、後述のように電力制御・観測制御器３により制御されてセンサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９へ供給される。

このように、電力制御・観測制御器３は、制御データ受信機２から地震情報１を受信した旨の信号を入力した時に、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９へ電池４からの電力を供給すべく制御すると共に、センサ５へ計測開始の指令信号を出力し、更に計測制御に必要な情報をＣＰＵ７へ送信する。電力制御・観測制御器３からセンサ５へ出力される計測開始または計測停止の動作基準は、本実施の形態では、電力制御・観測制御器３に予め設定されたものである。

次に、地震観測待機システム２１における動作を、図２を参照して説明する。

電力制御・観測制御器３は、制御データ受信機２に緊急地震速報等の地震情報１が受信されたか否かを判断する（Ｓ１）。緊急地震速報等の地震情報１が受信されていないときには、電力制御・観測制御器３は、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９への電力供給を停止し、センサ５による計測を待機させる。

地震が発生し、地震動が当該地区に到達する前に緊急地震速報等の地震情報１が制御データ受信機２により受信されたときに、電力制御・観測制御器３は、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９へ動作に必要な電力を電池４から供給し（Ｓ２）、同時に、センサ５へ計測開始の指令信号を送信すると共に、ＣＰＵ７へ計測制御に必要な情報を送信する（Ｓ３）。

この指令信号により、センサ５は構造物の健全性に関する情報の計測を開始し（Ｓ４）、このセンサ５にて計測された計測データをＡ／Ｄ変換器６がデジタルデータに変換し（Ｓ５）、ＣＰＵ７がこのデジタルデータを演算処理し（Ｓ６）、この処理データをメモリ８が観測データとして保存する（Ｓ７）。メモリ８に保存されたデータをデータ送信機９が外部非接触受信機１０へ送信する（Ｓ８）。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。

（１）電源手段が電池４または自己発電による電源等にて構成されたことから、電源配線が不要となる。また、データ送信機９と外部非接触受信機１０間の通信が無線または電磁誘導等を利用した非接触の通信により実施されるので、これらのデータ送信機９と外部非接触受信機１０間に通信用のケーブルを敷設する必要もない。これらのことから、配線工事を抑制できるので、構造物において、センサ５を備えた地震観測待機システム２１の増設が容易になり、この地震観測待機システム２１を装備した観測点の増設を容易化できる。

（２）地震情報１を受信していない通常時に電力供給を必要とするのは、制御データ受信機２と電力制御・観測制御器３のみであるため、大幅な省電力化が可能であり、長期間に亘り電池４の交換が不要となる。一般に、電池による電力供給は配線が不要であるなど、観測点の設置コストが極めて低く、複雑なプラントなどで多数の観測点が必要な場合に有効であるが、電力供給量との電池容量との関係で、頻繁なメンテナンスや電池の交換が必要になる等の課題がある。しかしながら、本実施の形態においては、制御データ受信機２及び電力制御・観測制御器３以外のセンサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９に地震発生時にのみ電力を供給するため、電力消費量が少なく、電池寿命を大幅に延ばすことが可能となるので、電源の管理費用を低減できる。

（３）無線ネットワークなどを用いた外部への接続が困難な場合でも、メモリ８に保存された観測データが地震後に、データ送信機９及び外部非接触受信機１０を用いて容易に収集可能とされるので、独立分散型の監視システムを容易に構築することができる。

（４）電力制御・観測制御器３の制御動作が、地震波が当該地区に到達する前に送信される緊急地震速報等の地震情報１であることから、地震波が到達前にセンサ５の計測が開始されるので、地震に対する構造物の健全性及び安全性の評価について信頼性を向上させることができる。

尚、本実施の形態では、センサ５が地震動を計測し、この計測データをＡ／Ｄ変換器６がデジタルデータに変換し、このデジタルデータをＣＰＵ７がデータ処理するものを述べたが、ＣＰＵ７及びメモリ８を省略し、上記デジタルデータをデータ送信機９が送信するものでもよい。この場合、電力制御・観測制御器３は、電池４からセンサ５、Ａ／Ｄ変換器６及びデータ送信機９へ供給する電力を制御することになる。

［Ｂ］第２の実施の形態（図３）
図３は、本発明に係る地震観測待機システムの第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化しまたは省略する。

本実施の形態の地震観測待機システム２２が前記第１の実施の形態の地震観測待機システム２１と異なる点は、電源手段が、制御データ受信機２と電力制御・観測制御器３へ常時電力を供給する待機用電池１３と、電力制御・観測制御器３の制御によって、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９へ電力を供給する観測用電池１４とを有して構成された点である。更に、制御データ受信機２で受信される外部からの情報が、震源から当該地区に先行して到達する地震初期微動であるＰ波を検知したことを知らせるＰ波検知情報１５である点も異なる。

制御データ受信機２は、待機用電池２３から常時供給される電力によって常時受信可能な状態にあり、または電力制御・観測制御器３は、待機用電池１３から常時供給される電力によって常時稼働状態にある。

従って、本実施の形態の地震観測待機システム２２においては、電力制御・観測制御器３は、制御データ受信機２からＰ波検知情報１５が受信されたから否かを判断し（図２のＳ１参照）、Ｐ波検知情報１５が制御データ受信機２により受信されたときに、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９へ動作に必要な電力を観測用電池１４から供給し（図２のＳ２参照）、と同時に、センサ５へ計測開始の指令信号を出力し、更に、ＣＰＵ７へ計測制御に必要な情報を送信する（図２のＳ３）。以下、前記実施の形態の地震観測待機システム２１の手順Ｓ４〜Ｓ８と同様な手順を実行する。

このため、電力制御・観測制御器３に格納された地震観測待機プログラムにおいても、判断手順は、制御データ受信機２にＰ波検知情報１５が受信されたか否かの判断手順となる。

以上のように構成されたことから、本実施の形態の地震観測待機システム２２においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏するほか、次の効果（５）〜（７）を奏する。

（５）電源手段が、電力を常時供給する待機用電池１３と、地震発生時に大きな電力を一時的に供給する観測用電池１４とを備えたことから、電力使用条件に適した特性の電池を利用できる。このため、待機用電池１３、観測用電池１４の長寿命化、並びに電力供給の信頼性及び安全性を向上させることができる。

（６）電力制御・観測制御器３の制御動作が、制御データ受信機２がＰ波検知情報１５を受信することにより実行されることから、本震であるＳ波が当該地区に到達する前にセンサ５による計測が開始されるので、前記第１の実施の形態の効果（４）と同様に、地震に対する構造物の健全性及び安全性の評価について信頼性を向上させることができる。

（７）電力制御・観測制御器３の制御動作が、制御データ受信機２がＰ波検知情報１５または緊急地震速報等の地震情報１のいずれか一方を受信することにより実行されるようにした場合には、地震が当該地区に到達する前にセンサ５による計測を確実に実施できるので、地震観測の信頼性を向上させることができる。

尚、本実施の形態においては、電力が供給される機器を、電力を常時必要な制御データ受信機２及び電力制御・観測制御器３の第１グループと、電力を一時的に必要なセンサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９の第２グループとに分け、第１グループに共通の待機用電池１３が設けられ、第２グループに共通の観測用電池４が設けられたものを述べたが、電力が必要な制御データ受信機２、電力制御・観測制御器３、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、データ送信機９に電源（例えば電池）が個別に設けられてもよい。

（Ｃ）第３の実施の形態（図４）
図４は、本発明に係る地震観測待機システムの第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。この第３の実施の形態において、前記第１及び第２の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化しまたは省略する。

本実施の形態の地震観測待機システム２３が前記第２の実施の形態の地震観測待機システム２２と異なる点は、地震観測待機システム２３に内蔵の計測手段としての起動用センサ１６を備え、このセンサ１６から出力される信号に基づいて電力制御・観測制御器３が制御動作を実行する点と、第２の実施の形態のデータ送信機９にデータ受信機能を付加して構成されたデータ送受信機１７と、外部非接触受信機１０に送信機能を付加して構成された外部非接触送受信機１８を設けた点である。

起動用センサ１６は、待機用電池１３から電力が常時供給されて、常時稼働状態となっている。

また、データ送受信機１７は、外部非接触送受信機１８から電磁誘導等を利用して非接触で電力が供給されると、メモリ８に保存された観測データを非接触で外部非接触送受信機１８へ送信する。このときデータ送受信機１７は、更に、計測に関する制御データと電力供給に関する制御データとを外部非接触送受信機１８から受信して、電力制御・観測制御器３へ送信可能に設けられる。これにより、電力制御・観測制御器３に設定された、計測開始または計測停止の動作基準を含めた計測制御の設定値と、電力制御の設定値とが、外部非接触送受信機１８から受信したデータによって変更可能に設けられる。

従って、本実施の形態の地震観測待機システム２３では、地震が発生すると、起動用センサ１６が地震動による変動を感知して電力制御・観測制御器３へ信号を出力する。電力制御・観測制御器３は、起動用センサ１６からの信号を受信したか否かを判断し（図２のＳ１参照）、当該信号を受信したときにセンサ６、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送受信機１７へ動作に必要な電力を観測用電池１４から供給し（図２のＳ２参照）、と同時に、センサ５へ計測開始の指令信号を出力し、電力制御・観測制御器３へ計測制御に必要な情報を送信する（図２のＳ３）。以下、前記第１及び第２の実施の形態の手順Ｓ４〜Ｓ８と同様な手順を実行する。

このため、電力制御・観測制御器３に格納された地震観測待機プログラムにおいても、判断手順は、起動用センサ１６からの信号を電力制御・観測制御器３が受信したか否かの判断手順となり、電力供給手順は、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送受信機１７へ電力を供給する手順となる。

以上のように構成されたことから、本実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）及び前記第２の実施の形態の効果（５）を奏するほか、次の効果（８）及び（９）を奏する。

（８）緊急地震速報等の地震情報１またはＰ波検知情報１５のような外部からの地震情報を受信できない場合でも、起動用センサ１６が地震を感知し、電力制御・観測制御器３が即座にセンサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９へ電力を供給して、センサ５が計測を開始することから、外部から隔離されて外部からのデータ送受信が不可能な建屋内や地下構造物内などにおいても地震の観測を実施できる。

（９）外部非接触送受信機１８との間で、計測に関する制御データ及び電力供給に関する制御データを送受信するデータ送受信機１７を備えたことから、これらの制御データによって、電力制御・観測制御器３に設定された計測制御の設定値と電力制御の設定値とを外部から容易に変更することができる。

［Ｄ］第２の実施の形態（図５）
図５は、本発明に係る地震観測待機システムの第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。この第４の実施の形態において、前記第１、第２及び第３の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化しまたは省略する。

本実施の形態の地震観測待機システム２４が前記第３の実施の形態の地震観測待機システム２３と異なる点は、計測手段が自己発電機能を備えたセンサ（以下、自己発電センサと称する）１９であり、この自己発電センサ１９にて発生した電力と、計測した地震動の計測信号とが電力制御・観測制御器３へそれぞれ供給され、送信される点と、この電力制御・観測制御器３がＡ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送受信機１７へ観測用電池１４の電力を供給する制御動作が、自己発電センサ１９からの上記計測信号に基づいて実行される点とである。

即ち、この地震観測待機システム２４では、可動コイルを有する速度計などのように、地震動の変動により自己発電を行い動作する自己発電センサ１９を備え、この自己発電センサ１９から出力される電力と計測信号により電力制御・観測制御器３が動作し、この電力制御・観測制御器３が、観測用電池１４の電力をＡ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送受信機９へ供給すると共に、ＣＰＵ７へ計測制御に必要な情報を送信する構成となっている。

従って、本実施の形態では、地震が発生すると、自己発電センサ１９が地震動の変動を感知して自己発電を行い、電力制御・観測制御器３へ計測信号と電力を出力する。電力制御・観測制御器３は、自己発電センサ１９からの計測信号を受信したか否かを判断し（図２のＳ１参照）、当該信号を受信したときに、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送受信機１７へ動作に必要な電力を観測用電池１４から供給し（図２のＳ２参照）、と同時に、ＣＰＵ７へ計測制御に必要な情報を送信する（図２のＳ３参照）。そして、Ａ／Ｄ変換器６は、自己発電センサ１９が計測した計測データをデジタルデータに変換し（図２のＳ５）、以下、前記第１〜第３の実施の形態の手順Ｓ６〜Ｓ８と同様な手順を実行する。

このため、電力制御・観測制御器３に格納された地震観測待機プログラムにおいても、判断手順は、自己発電センサ１９からの計測信号を電力制御・観測制御器３が受信したか否かの判断手順となり、また、電力供給手順は、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送受信機１７へ電力を供給する手順となる。

以上のように構成されたことから、本実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）及び第３の実施の形態の効果（８）及び（９）と同様な効果を奏するほか、次の効果（１０）を奏する。

（１０）自己発電センサ１９が自己発電した電力を電力制御・観測制御器３へ供給することから、第２及び第３の実施の形態における待機用電池１３が不要となるので、地震観測待機システム２４の構成が簡易になると共に、自己発電センサ１９及び電力制御・観測制御器３を起動させるための電源が喪失することがなく、観測起動動作の信頼性を向上させることができる。

尚、この第４の実施の形態においては、自己発電センサ１９にて発生した電力が電力制御・観測制御器３のみへ供給され、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送受信機１７へは観測用電池１４からの電力が供給されるものを述べたが、これらのＡ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送受信機１７へも、電力制御・観測制御器３にて電力供給が制御されることを前提に、自己発電センサ１９により発生した電力が供給されてもよい。

［Ｅ］第５の実施の形態（図６）
図６は、本発明に係る地震観測待機システムの第５の実施の形態が設置された建物等を示す概略断面図である。この第５の実施の形態において、前記第１〜第４の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態の地震観測待機システム２５が前記第１及び第２の実施の形態の地震観測待機システム２１及び２２と異なる点は、図１及び図３に示すセンサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９へ供給する電力を制御する電力制御・観測制御器３の制御動作が、別途設けられた観測指令手段としての観測指令用計算機２６（図６）から送信される、外部からの情報としての計測指令信号に基づいて実行される点である。

つまり、本実施の形態の地震観測待機システム２５では、建屋２７の内部に設置されている機器２８や配管２９に、第１または第２の実施の形態における地震観測待機システム２１または２２と同様な構成の地震観測待機システム２５を設置し、この地震観測待機システムユニット２５と無線回線で接続される無線中継機３０を建屋２７の内部に設置する。無線中継機３０は、観測指令用計算機２６から通信ケーブル３１を介して送信された計測指令信号（後述）を地震観測待機システム２５へ無線で送信する。

観測指令用計算機２６には、建屋２７の基盤面３２に設置された地震計３３の計測データが通信ケーブル３４を用いて送信されると共に、衛星３５から送信されて外部情報受信機３６にて受信された緊急地震情報またはＰ波検知情報などの地震情報１が通信ケーブル３１を介して送信される。観測指令用計算機２６は、これらの情報（地震計３３による計測データ、衛星３５を介しての地震情報）を元に、地震観測待機システム２５へ計測を開始させる計測指令信号を送信する。尚、図５中の符号２０はモニタを示す。

ここで、観測指令用計算機２６から地震観測待機システム２５へ送信される計測指令信号には、計測時間に関する情報や時刻に関する情報が含まれてもよい。また、衛星３５による外部情報の入手を、一般回線やインターネットなどを利用して実施してもよい。また、観測指令用計算機２６は、地震観測待機システム２５を制御すると共に、この地震観測待機システム２５から観測データを収集するように構成してもよい。このとき、観測指令用計算機２６によるデータ収集は、第３の実施形態と同様に、地震観測待機システム２５が装備された観測点に点検員が出向き、外部非接触送受信機１８（図４）を用い電磁誘導等を利用して、非接触でデータ送受信機１７に電力を供給しデータを収集することで、送信時の電力を省力化してもよい。

従って、本実施の形態では、地震が発生すると、外部からの地震情報１（緊急地震情報またはＰ波検知情報）が、衛星３５から外部情報受信機３６及び通信ケーブル３１を経て観測指令用計算機２５へ送信される。または、地震波が到達した場合には、地震計３３の計測データが通信ケーブル３４を介して観測指令用計算機２６へ送信される。これらの情報あるいはデータが予め設定された条件を超えたときに、観測指令用計算機２６は、計測開始を意味する計測指令信号を、通信ケーブル３１及び無線中継機３０を介して地震観測待機システム２５へ送信する。

地震観測待機システム２５の電力制御・観測制御器３は、観測指令用計算機２６から計測指令信号を受信したか否かを判断し（図２のＳ１参照）、当該信号を受信したときに、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送信機９へ動作に必要な電力を電池４または観測用電池１４から供給し（図２のＳ２参照）、と同時に、センサ５へ計測開始の指令信号を出力し、ＣＰＵ７へ計測制御に必要な情報を送信する（図２のＳ３参照）。以下、第１及び第２の実施の形態の手順Ｓ４〜Ｓ８と同様な手順を実行する。

このため、電力制御・観測制御器３に格納された地震観測待機プログラムにおいても、判断手順は、観測指令用計算機２６からの計測指令信号を電力制御・観測制御器３が受信したか否かの判断手順となる。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、前記第１及び第２の実施の形態の効果（１）〜（７）と同様な効果を奏するほか、次の効果（１１）及び（１２）を奏する。

（１１）複数の観測点のそれぞれに地震観測待機システム２５が装備され、これらの地震観測待機システム２５が観測指令用計算機２６を用いて統括して制御されたことから、各地震観測待機システム２５における計測データの収録条件が統一され、時刻情報等も同期させやすい。この結果、計測データの評価作業が効率化されるので、地震に対する構造物の健全性及び安全性の評価精度を向上させることができる。

（１２）地震観測待機システム２５と観測指令用計算機２６との間では、無線中継機３０を用いて無線通信が実施されるので、この点からも第１の実施の形態の効果（１）が促進され、地震観測待機システム２５を装備した観測点を容易に増設することができる。

尚、本実施の形態では、地震観測待機システム２５は、地震観測待機システム２１または２２と同様な構成のものを述べたが、地震観測待機システム２３または２４の構成に制御データ通信機２を追加した構成としてもよい。そして、いずれかの観測点に装備された当該地震観測待機システム２５の起動用センサ１６または自己発電センサ１９が地震動を計測したときに、観測指令用計算機２６がこの計測信号に基づき全ての観測点の地震観測待機システム２５へ信号を送信し、これらの地震観測待機システム２５の電力制御・観測制御器３が、センサ５、Ａ／Ｄ変換器６、ＣＰＵ７、メモリ８及びデータ送受信機１７へ電力を供給する制御動作を実行してもよい。

また、各地震観測待機システム２５が、地震動以外にもプラントの異常を検知して計測を開始するように構成すれば、一般の監視システムにも適用することができ、多数の観測点を必要とする監視システムとして、分散型の監視システムを容易かつ低コストに構築することが可能になる。

さらに、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の各実施の形態を組み合せることにより、あるいは各実施の形態の構成を本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明に係る地震観測待機システムの第１の実施の形態の構成を示すブロック図。 図１の地震観測待機システムが実行する地震観測待機動作を示すフローチャート。 本発明に係る地震観測待機システムの第２の実施の形態の構成を示すブロック図。 本発明に係る地震観測待機システムの第３の実施の形態の構成を示すブロック図。 本発明に係る地震観測待機システムの第４の実施の形態の構成を示すブロック図。 本発明に係る地震観測待機システムの第５の実施の形態が設置された建物等を示す概略断面図。

符号の説明

１…地震情報（外部からの情報）、３…電力制御・観測制御器（電力供給制御手段）、４…電池（電源手段）、５…センサ（計測手段）、６…Ａ／Ｄ変換器（データ収録手段）、７…ＣＰＵ（データ処理手段）、８…メモリ（データ記録手段）、９…データ送信機（通信手段）、１０…外部非接触受信機、１３…待機用電池（電源手段）、１４…観測用電池（電源手段）、１５…Ｐ波検知情報（外部からの情報）、１７…データ送受信機（通信手段）、１８…外部非接触送受信機、１９…自己発電センサ（計測手段）、２１、２２、２３、２４、２５…地震観測待機システム、２６…観測指令用計算機（観測指令手段）、２７…建屋（構造物）、２８…機器（構造物）、２９…配管（構造物）。

Claims (13)

1. 構造物の健全性に関する情報を計測する計測手段と、この計測手段から出力されたデータを収録するデータ収録手段と、前記計測手段および前記データ収録手段へ電力を供給する電源手段とを備えた地震観測待機システムにおいて、
   前記電源手段が電池または自己発電による電源であり、
   前記計測手段と前記データ収録手段の少なくとも一方へ供給する電力が電力供給制御手段により制御され、この電力供給制御手段の制御動作が外部からの情報、または前記計測手段を含む内蔵の計測手段により得られた計測情報に基づき実行されるよう構成されたことを特徴とする地震観測待機システム。
2. 前記計測手段から出力されたデータまたはデータ収録手段により収録されたデータを演算処理するデータ処理手段と、このデータ処理手段から出力されたデータを保存するデータ記録手段に、前記電力供給制御手段により制御された電力が前記電源手段から供給されるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の地震観測待機システム。
3. 前記計測手段から出力されたデータ、前記データ収録手段により収録されたデータ若しくは前記データ処理手段から出力されたデータを外部へ送信し、またはこれらの計測に関する制御データ及び電力供給に関する制御データを送受信する通信手段が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の地震観測待機システム。
4. 前記通信手段が、電磁誘導を利用して非接触でデータを送受信し、または無線によりデータを送受信するよう構成されたことを特徴とする請求項３に記載の地震観測待機システム。
5. 前記外部からの情報が、震源近傍にて観測された地震計のデータから算出された震源情報に基づいて地震波が当該地区に到達する前に送信される地震情報であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の地震観測待機システム。
6. 前記外部からの情報が、震源から当該地区に先行して到達する地震初期微動であるＰ波検知情報であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の地震観測待機システム。
7. 前記外部からの情報が、別途設けられた観測指令手段から発信される計測指令信号であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の地震観測待機システム。
8. 前記外部からの情報が、他の観測点において計測された計測情報であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の地震観測待機システム。
9. 前記電力供給制御手段に設定された計測開始または停止の動作基準が、当該電力供給制御手段に予め設定され、または外部から受信して設定可能に設けられたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の地震観測待機システム。
10. 前記電力が供給される手段には、電源が個別に設けられ、またはグループ化された各グループ毎に共通の電源が設けられたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の地震観測待機システム。
11. 前記計測手段が自己発電機能を備えたセンサであり、このセンサにて発生した電力が、少なくとも電力供給制御手段へ供給されるよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の地震観測待機システム。
12. 構造物の健全性に関する情報を計測する計測手段と、この計測手段から出力されたデータを収録するデータ収録手段と、前記計測手段および前記データ収録手段へ電力を供給する電源手段とを備えた地震観測待機システムを用いてなされる地震観測待機方法において、
    計測手段および前記データ収録手段へ電源手段から電力を供給する際に、前記地震観測待機システムの外部からの情報または前記計測手段により得られた計測情報の有無を判断し、この判断結果に基づき前記計測手段と前記データ収録手段の少なくとも一方へ電力供給を実行することを特徴とする地震観測待機方法。
13. 地震観測処理をコンピュータに実行させる地震観測待機プログラムであって、
    構造物の健全性に関する情報を計測する計測手段およびこの計測手段から出力されたデータを収録するデータ収録手段へ電源手段から電力を供給する際に、
    外部からの情報、または前記計測手段により得られた計測情報の有無を判断する判断手順と、
    この判断結果に基づき前記計測手段と前記データ収録手段の少なくとも一方へ電力供給を実行する電力供給手順と、
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とする地震観測待機プログラム。

Images