JP2010151627A - Seismometer, method for determining earthquake noise, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地震の初動（Ｐ波）などの地震波に基づき、要警報範囲を算出する地震計に関し、特に、検出した振幅が地震波に起因する振幅なのかノイズに起因する振幅なのかを判定する技術に関する。 The present invention relates to a seismometer that calculates a warning range based on seismic waves such as an initial motion (P wave) of an earthquake, and in particular, determines whether a detected amplitude is an amplitude caused by a seismic wave or noise. Regarding technology.
地震計における地震検知の仕組みは、簡単に言えば、ある値（トリガレベル）よりも大きな揺れを検知した場合に地震検知（トリガ）とする、というものである（図９参照）。 In short, the earthquake detection mechanism in the seismometer is to detect an earthquake (trigger) when a shake larger than a certain value (trigger level) is detected (see FIG. 9).
しかし、常時地動を監視していると、瞬間的に通常時よりも大きな揺れとなり地震検知となったり、震動レベルは大きいものの、明らかに地震動とは特徴の異なる雑振動に対して地震検知となったりする。また、発生頻度は少ないものの、電気的なノイズにより、地面は揺れていないにもかかわらず、地震計側では大きな揺れを検知する状態になることもある。地震以外の原因で地震検知状態になった場合、最悪の場合には基準値を超え、地震が発生していないにもかかわらず警報が出てしまう。このような誤警報を防ぐため、トリガの段階でなるべく早くに地震かノイズかを見分ける（以下地震ノイズ判定）必要がある。 However, if the ground motion is constantly monitored, the vibration is instantaneously detected as a tremor and the earthquake is detected, or the seismic level is high, but the seismic motion is clearly detected for the miscellaneous vibration that is distinct from the ground motion. Or In addition, although the frequency of occurrence is small, the seismometer may detect a large shake even though the ground is not shaken due to electrical noise. When an earthquake is detected due to a cause other than an earthquake, in the worst case the reference value is exceeded, and an alarm is issued even though no earthquake has occurred. In order to prevent such false alarms, it is necessary to distinguish between an earthquake and noise as soon as possible at the trigger stage (hereinafter referred to as earthquake noise determination).
なお、従来の地震ノイズ判定方法としては特許文献１に示される方法などがある。この方法では、関数フィッティング法に基づいて、解析対象となる地震動であるかノイズであるかを簡便に、かつ自動的に識別することができる地震動識別方法及びそのための装置を提供している。 As a conventional seismic noise determination method, there is a method disclosed in Patent Document 1. In this method, there is provided a seismic motion identification method and an apparatus therefor that can easily and automatically identify whether a seismic motion or noise to be analyzed based on a function fitting method.
具体的には、地震計から得られる地震波初動部分の波形形状をパラメータが数個の簡易な関数Ｙ（ｔ）＝Ｂ・ｔ×ｅｘｐ（−Ａ・ｔ）でフィッティングすることで定量化し、これによって得られた前記初動部分の形状パラメータＡ，Ｂに閾値ＴＡ，ＴＢを設定し、この設定された閾値ＴＡ，ＴＢを有するフィッティングしたデータに基づいて、地震動であるか、それ以外のノイズであるかを自動的に識別する。
しかし、従来の地震ノイズ判定方法では、一定の量のサンプルデータを必要とする（例えば１００Ｈｚサンプリングならば、数百サンプルデータ）ため、地震ノイズ判定までにサンプルデータを収集するために数秒を要するものが多く、直下型地震のようにトリガ検知後に短時間で警報を出したいような場合には適用が困難である。また、一旦ノイズと判定した後、振動が収まるまではノイズ状態と判定され、その間に本当に地震が発生した場合に対処できない（図１０参照）。また、従来の地震ノイズ判定方法では、使用するデータ量が決まっている（例えば、１００個のデータが必ず必要であり、１つでもデータが足りないと判定できない）方法が多く、地震ノイズ判定タイミングが固定（例えば地震検知から数秒後のように）となっており、直下型地震のように地震ノイズ判定タイミングの前に既に警報レベルを超過するような場合では、地震ノイズ判定が完了するまで地震警報が遅れるようなケースが発生しうる。 However, since the conventional seismic noise determination method requires a certain amount of sample data (for example, 100 Hz sampling is several hundred sample data), it takes several seconds to collect the sample data before the seismic noise determination. In many cases, it is difficult to apply when it is desired to issue a warning in a short time after trigger detection, such as a direct earthquake. Further, once it is determined as noise, it is determined as a noise state until the vibration is settled, and it is impossible to deal with a case where an earthquake occurs during that time (see FIG. 10). In addition, in the conventional seismic noise determination method, there are many methods in which the amount of data to be used is determined (for example, 100 data is necessary and it cannot be determined that even one data is insufficient), and the seismic noise determination timing. Is fixed (for example, a few seconds after an earthquake is detected), and if the alarm level is already exceeded before the seismic noise judgment timing, such as a direct earthquake, the earthquake will continue until the seismic noise judgment is completed. A case where the alarm is delayed may occur.
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トリガ検知から迅速に地震ノイズ判定を行う地震ノイズ判定技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an earthquake noise determination technique for quickly determining earthquake noise from trigger detection.
上記課題を解決するためになされた請求項１に係る地震計は、地震波に起因する振幅を検出可能な振幅検出手段と、前記振幅検出手段によって検出された振幅が地震波に起因する振幅なのかノイズに起因する振幅なのかを判定する地震ノイズ判定処理を実行する判定手段と、前記振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと前記判定手段によって判定された場合において前記振幅の値が報知基準値を超えるときにその旨を報知する報知手段と、を備える地震計であって、さらに、前記振幅検出手段によって検出された振幅の値がトリガレベルを超えたか否かを判断する判断手段を備え、前記判定手段は、前記判断手段によって前記振幅値が前記トリガレベルを超えたと判断された場合に、前記地震ノイズ判定処理として、その後前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が第一判定基準値を超えたか否かを監視し、前記振幅値が前記トリガレベルを超えてから監視時間が経過するまでに前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が前記第一判定基準値を一度でも超えたら、前記振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定し、一方、前記振幅値が前記トリガレベルを超えてから前記監視時間が経過するまでに前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が前記第一判定基準値を一度も超えなかったら、前記振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと判定する処理を実行することを特徴とする。 The seismometer according to claim 1, which has been made to solve the above problems, includes an amplitude detection unit capable of detecting an amplitude caused by a seismic wave, and whether the amplitude detected by the amplitude detection unit is an amplitude caused by the seismic wave. A determination means for executing a seismic noise determination process for determining whether the amplitude is due to an earthquake, and a value of the amplitude when the determination means determines that the amplitude detection means has detected an amplitude due to a seismic wave. A notifying means for notifying that when the value exceeds a value, and further comprising a judging means for judging whether or not the amplitude value detected by the amplitude detecting means exceeds a trigger level. When the determination means determines that the amplitude value has exceeded the trigger level, the determination means performs the seismic noise determination processing as the seismic noise determination process thereafter. It is monitored whether the amplitude value detected by the detection means exceeds a first determination reference value, and is detected by the amplitude detection means until the monitoring time elapses after the amplitude value exceeds the trigger level. If the amplitude value exceeds the first determination reference value even once, it is determined that the amplitude detection means has detected an amplitude caused by noise, while the monitoring time has elapsed after the amplitude value exceeds the trigger level. If the value of the amplitude detected by the amplitude detection means by the time it has passed has never exceeded the first determination reference value, the process of determining that the amplitude detection means has detected an amplitude caused by a seismic wave is executed. It is characterized by.
なお、トリガレベルとは、監視を開始する時期を判断するために設定される値であり、予め実験等によって設定される。また、報知基準値とは、振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出した場合にその旨を報知するか否かを判定する際に基準となる値であり、予め実験等によって設定される。また、第一判定基準値とは、検出した振幅がノイズに起因するか否かを判定する際に基準となる値であり、予め実験等によって設定される。また、監視時間とは、検出した振幅がノイズに起因するか否かを監視する時間であり、予め実験等によって設定される。 The trigger level is a value set to determine when to start monitoring, and is set in advance through experiments or the like. The notification reference value is a value that serves as a reference when determining whether or not to notify that the amplitude detection means detects the amplitude caused by the seismic wave, and is set in advance by experiments or the like. The first determination reference value is a value that serves as a reference when determining whether or not the detected amplitude is caused by noise, and is set in advance through experiments or the like. The monitoring time is a time for monitoring whether or not the detected amplitude is caused by noise, and is set in advance by an experiment or the like.
このように構成された本発明の地震計によれば、判定手段が、判断手段によって振幅値がトリガレベルを超えたと判断された場合に、その後振幅検出手段によって検出された振幅の値が第一判定基準値を超えたか否かを監視する。そして、振幅値がトリガレベルを超えてから監視時間が経過するまでに振幅検出手段によって検出された振幅の値が第一判定基準値を一度でも超えたら、振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定する。一方、振幅値がトリガレベルを超えてから監視時間が経過するまでに振幅検出手段によって検出された振幅の値が第一判定基準値を一度も超えなかったら、振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと判定する。 According to the seismometer of the present invention configured as described above, when the determination unit determines that the amplitude value exceeds the trigger level by the determination unit, the amplitude value detected by the amplitude detection unit thereafter is the first value. Monitor whether the criterion value is exceeded. Then, if the amplitude value detected by the amplitude detection unit exceeds the first determination reference value even once after the amplitude value exceeds the trigger level and the monitoring time elapses, the amplitude detection unit detects the amplitude caused by noise. It is determined that it has been detected. On the other hand, if the amplitude value detected by the amplitude detection means has never exceeded the first determination reference value before the monitoring time elapses after the amplitude value exceeds the trigger level, the amplitude detection means determines the amplitude caused by the seismic wave. Is determined to have been detected.
このことにより、従来の地震ノイズ判定方法に比べて少ないデータ数でも充分な精度の判定結果が得られる。したがって、トリガ検知から迅速に地震ノイズ判定を行うことができる。また、トリガ検知後に短時間で警報を出したいような場合にも適用できる。 As a result, a sufficiently accurate determination result can be obtained even with a small number of data compared to the conventional seismic noise determination method. Therefore, it is possible to quickly determine the earthquake noise from the trigger detection. It can also be applied to a case where an alarm is to be issued in a short time after trigger detection.
また、上記課題を解決するためになされた請求項２に係る地震計は、地震波に起因する振幅を検出可能な振幅検出手段と、前記振幅検出手段によって検出された振幅が地震波に起因する振幅なのかノイズに起因する振幅なのかを判定する地震ノイズ判定処理を実行する判定手段と、前記振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと前記判定手段によって判定された場合において前記振幅の値が報知基準値を超えるときにその旨を報知する報知手段と、を備える地震計であって、さらに、前記振幅検出手段によって検出された振幅の値がトリガレベルを超えたか否かを判断する判断手段を備え、前記判定手段は、前記判断手段によって前記振幅値が前記トリガレベルを超えたと判断された場合に、前記地震ノイズ判定処理として、その後前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が正または負の何れか一方から他方に転じてから再び反対側へ転じるまでの間の前記振幅の最大値に対する、前記振幅の値がその後正または負の他方から一方に転じてから再び反対側へ転じるまでの間の前記振幅の最大値の比率が第二判定基準値の範囲外であるときに前記振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定し、一方、前記比率が前記第二判定基準値の範囲内であるときに前記振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと判定する処理を実行することを特徴とする。 The seismometer according to claim 2, which has been made to solve the above-described problem, includes an amplitude detection unit capable of detecting an amplitude caused by a seismic wave, and an amplitude detected by the amplitude detection unit is an amplitude caused by the seismic wave. A determination means for executing a seismic noise determination process for determining whether the amplitude is caused by noise or the amplitude, and when the determination means determines that the amplitude detection means has detected an amplitude caused by a seismic wave, the value of the amplitude is And a notifying means for notifying that when the reference value is exceeded, and further determining whether or not the amplitude value detected by the amplitude detecting means has exceeded a trigger level. And when the determination means determines that the amplitude value has exceeded the trigger level, the determination means thereafter The amplitude value detected with respect to the maximum value of the amplitude after the amplitude value detected by the amplitude detecting means changes from either positive or negative to the other side and then back to the opposite side is then positive or negative. When the ratio of the maximum value of the amplitude between the time when it changes from one to the other and the time when it changes to the other side is outside the range of the second determination reference value, the amplitude detection means detects the amplitude caused by noise. On the other hand, when the ratio is within the range of the second determination reference value, the process of determining that the amplitude detecting means has detected the amplitude caused by the seismic wave is executed.
なお、第二判定基準値とは、検出した振幅がノイズに起因するか否かを判定する際に基準となる値であり、予め実験等によって設定される。また、この第二判定基準値については、固定値として設定してもよいし、範囲を持たせるように設定してもよい。 The second determination reference value is a value that serves as a reference when determining whether or not the detected amplitude is caused by noise, and is set in advance through experiments or the like. Further, the second determination reference value may be set as a fixed value or may be set so as to have a range.
このように構成された本発明の地震計によれば、判定手段が、判断手段によって振幅値がトリガレベルを超えたと判断された場合に、その後振幅検出手段によって検出された振幅の値が正または負の何れか一方から他方に転じてから再び反対側へ転じるまでの間の振幅の最大値に対する、振幅の値がその後正または負の他方から一方に転じてから再び反対側へ転じるまでの間の振幅の最大値の比率が第二判定基準値の範囲外であるときに振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定する。 According to the seismometer of the present invention configured as described above, when the determination unit determines that the amplitude value exceeds the trigger level by the determination unit, the amplitude value detected by the amplitude detection unit thereafter is positive or negative. The maximum value of the amplitude from when one of the negative turns to the other and then back to the opposite side, until the amplitude value subsequently changes from the other of the positive or negative to the other side and then turns back to the opposite side When the ratio of the maximum value of the amplitude is outside the range of the second determination reference value, it is determined that the amplitude detecting means has detected the amplitude caused by the noise.
一例を挙げると、判定手段が、判断手段によって振幅値がトリガレベルを超えたと判断された場合に、その後振幅検出手段によって検出された振幅の値が負から正に転じてから再び負に転じるまでの間の振幅の最大値に対する、振幅の値がその後正から負に転じてから再び正に転じるまでの間の振幅の最大値の比率が第二判定基準値未満であるときに振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定するといった具合である。また、判定手段が、判断手段によって振幅値がトリガレベルを超えたと判断された場合に、その後振幅検出手段によって検出された振幅の値が正から負に転じてから再び正に転じるまでの間の振幅の最大値に対する、振幅の値がその後負から正に転じてから再び負に転じるまでの間の振幅の最大値の比率が第二判定基準値未満であるときに振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定するといった具合である。 For example, when the determination means determines that the amplitude value has exceeded the trigger level by the determination means, the amplitude value detected by the amplitude detection means thereafter changes from negative to positive and then returns to negative again. When the ratio of the maximum value of the amplitude between the maximum value of the amplitude during the period from when the amplitude value subsequently changes from positive to negative and again becomes positive is less than the second determination reference value, the amplitude detection means For example, it is determined that the amplitude due to noise has been detected. In addition, when the determination unit determines that the amplitude value exceeds the trigger level by the determination unit, the amplitude value detected by the amplitude detection unit thereafter changes from positive to negative until it returns to positive again. The amplitude detection means is caused by noise when the ratio of the maximum value of the amplitude between the maximum value of the amplitude and the value after the value of the amplitude subsequently changes from negative to positive to negative again is less than the second determination reference value. For example, it is determined that the detected amplitude has been detected.
そして、前記比率が第二判定基準値以上であるときに振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと判定する。 And when the said ratio is more than a 2nd criterion value, it determines with the amplitude detection means having detected the amplitude resulting from a seismic wave.
したがって、本発明の地震計によれば、従来の地震ノイズ判定方法のように地震ノイズ判定タイミングが固定となっている場合に比べて、トリガ検知後に短時間でも地震ノイズ判定を行うことができる。 Therefore, according to the seismometer of the present invention, it is possible to perform the seismic noise determination even in a short time after the trigger detection as compared with the case where the seismic noise determination timing is fixed as in the conventional seismic noise determination method.
また、本発明の地震計によれば、従来の地震ノイズ判定に比べて判定に必要なサンプルデータ量が少なくて済み、トリガ検知後に短時間で警報を出したいような場合にも適用できる。 Further, the seismometer of the present invention can be applied to a case where the amount of sample data required for the determination is small compared to the conventional seismic noise determination and an alarm is to be issued in a short time after the trigger is detected.
ところで、振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定手段が判定した後に、地震が発生する場合がある。このような場合、振幅検出手段がその地震波に起因する振幅を検出していても、判定手段が、その地震波に起因する振幅を認知できないおそれがある。そこで、請求項３のように、振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと自らが判定した場合に、その後振幅検出手段によって検出された振幅の値が報知基準値を超えるときには、判定手段が、振幅検出手段によって検出された振幅が地震波に起因する振幅なのかノイズに起因する振幅なのかを判定する地震ノイズ再判定処理を実行することが考えられる。 By the way, an earthquake may occur after the determination means determines that the amplitude detection means has detected an amplitude due to noise. In such a case, even if the amplitude detection unit detects the amplitude caused by the seismic wave, the determination unit may not recognize the amplitude caused by the seismic wave. Thus, as in claim 3, when it is determined that the amplitude detection means has detected the amplitude caused by noise, and the amplitude value detected by the amplitude detection means thereafter exceeds the notification reference value, the determination means. However, it is conceivable to execute an earthquake noise re-determination process for determining whether the amplitude detected by the amplitude detection means is an amplitude caused by a seismic wave or an amplitude caused by noise.
このように構成すれば、地震ノイズ判定処理時にノイズを検出したと判定された後に地震が発生した場合でも、その地震を確実に検出することができる。 If comprised in this way, even if an earthquake occurs after it determines with having detected the noise at the time of an earthquake noise determination process, the earthquake can be detected reliably.
ここで、上述の地震ノイズ再判定処理の具体例としては次のようなものが考えられる。 Here, the following can be considered as a specific example of the above-described earthquake noise redetermination process.
（イ）判定手段が、地震ノイズ再判定処理として上述の地震ノイズ判定処理と同様の処理を実行することが考えられる。 (A) It is conceivable that the determination means executes the same process as the above-described earthquake noise determination process as the earthquake noise re-determination process.
（ロ）また、判定手段が、地震ノイズ再判定処理として、振幅検出手段によって過去に検出された所定数の振幅の値をもとに上下方向の振幅（Ｖ）と水平方向の振幅（Ｈ）の比（Ｖ／Ｈ）を計算し、そのうち最も大きい値が設定値を超えたら、振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定する処理を実行することが考えられる（請求項５）。なお、設定値とは、センサによって検出された振幅がノイズに起因するか否かを判定する際に基準となる値であり、予め実験等によって設定される。 (B) Further, as the earthquake noise re-determination process, the determination unit determines the vertical amplitude (V) and the horizontal amplitude (H) based on a predetermined number of amplitude values detected in the past by the amplitude detection unit. The ratio (V / H) is calculated, and when the largest value exceeds the set value, it is conceivable to execute processing for determining that the amplitude detection means has detected the amplitude caused by noise (claim 5). . The set value is a value used as a reference when determining whether or not the amplitude detected by the sensor is caused by noise, and is set in advance by an experiment or the like.
このような地震ノイズ再判定処理によれば、特に、実際の地震では考えられないような、上下動だけに偏った振動となるノイズに対して、従来の判定方法と比較して著しく早期にノイズと判定を下すことができる。 According to such seismic noise re-determination processing, especially for noise that becomes a vibration that is biased only in the vertical movement, which cannot be considered in an actual earthquake, the noise is remarkably early compared to the conventional judgment method. Judgment can be made.
（ハ）また、判定手段が、地震ノイズ再判定処理として、振幅検出手段によって過去に検出された所定数の振幅の値のばらつき程度が設定値未満のときに、振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定する処理を実行することが考えられる（請求項６）。 (C) Further, when the determination unit performs the earthquake noise re-determination process, the amplitude detection unit is caused by noise when the variation degree of the predetermined number of amplitude values detected in the past by the amplitude detection unit is less than the set value. It is conceivable to execute processing for determining that the amplitude has been detected.
このような地震ノイズ再判定処理によれば、実際の地震では考えられないような基線ずれ波形に対して、従来の判定方法と比較して著しく早期にノイズと判定を下すことができる。 According to such seismic noise re-determination processing, it is possible to make a determination as noise significantly earlier than a conventional determination method for a baseline shift waveform that cannot be considered in an actual earthquake.
（ニ）また、判定手段が、地震ノイズ再判定処理として、振幅検出手段によって過去所定時間内に検出された振幅の差分の最大値が設定値を超えたら、振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定する処理を実行することが考えられる(請求項７)。 (D) In addition, when the determination means, as the earthquake noise re-determination process, if the maximum value of the amplitude difference detected within the past predetermined time by the amplitude detection means exceeds the set value, the amplitude detection means causes the amplitude caused by noise. It is conceivable to execute a process for determining that has been detected (claim 7).
このような地震ノイズ再判定処理によれば、特にトリガ後に、実際の地震では考えられないような急激な振幅の増加を伴う電気的なノイズ等に対して、従来の判定方法と比較して著しく早期にノイズと判定を下すことができる。 According to such seismic noise re-determination processing, especially after triggering, electrical noise with an abrupt increase in amplitude that would not be considered in an actual earthquake is marked compared to conventional judgment methods. It can be judged as noise early.
ところで、請求項４のように、報知手段が、振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定手段によって判定された場合に、その後振幅検出手段によって検出された振幅の値が報知基準値を超えるときには、その旨を報知することが考えられる。 By the way, as in claim 4, when the determination means determines that the amplitude detection means has detected the amplitude caused by the noise, the amplitude value detected by the amplitude detection means is the notification reference value. It is conceivable to notify that effect when the value exceeds.
このように構成すれば、地震ノイズ判定処理時にノイズを検出したと判定された後に地震が発生した旨を報知することができる。 If comprised in this way, it can alert | report that the earthquake generate | occur | produced after determining with having detected the noise at the time of an earthquake noise determination process.
なお、請求項１０に示すように、請求項１〜７の何れかに記載の地震計における判定手段および判断手段は、コンピュータを機能させるプログラムとして実現できる。したがって、本発明は、プログラムの発明として実現できる。また、このようなプログラムの場合、例えば、ＦＤ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロードして起動することにより用いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータ読み取り可能な記録媒体として本プログラムを記録しておき、ＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピュータに組み込んで用いても良い。 As shown in claim 10, the determination means and the determination means in the seismometer according to any one of claims 1 to 7 can be realized as a program that causes a computer to function. Therefore, the present invention can be realized as a program invention. In the case of such a program, for example, the program is recorded on a computer-readable recording medium such as an FD, MO, DVD-ROM, CD-ROM, or hard disk, and is used by being loaded into a computer and started up as necessary. be able to. In addition, the ROM or backup RAM may be recorded as a computer-readable recording medium, and the ROM or backup RAM may be incorporated into the computer for use.
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は本実施形態の地震計１の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a seismometer 1 of the present embodiment.
［１．地震計１の構成の説明］
図１に示すように、地震計１は、加速度センサ１０および地震計処理部２０を備える。
[1. Explanation of the configuration of the seismometer 1]
As shown in FIG. 1, the seismometer 1 includes an acceleration sensor 10 and a seismometer processing unit 20.
加速度センサ１０は地震動の３成分（上下、南北、東西）の加速度を計測し、その計測した加速度値をアナログの信号としてＡ／Ｄ変換部２０へ出力する。 The acceleration sensor 10 measures accelerations of three components (vertical, north-south, east-west) of the ground motion, and outputs the measured acceleration values to the A / D converter 20 as analog signals.
なお、加速度センサ１０は振幅検出手段に該当する。 The acceleration sensor 10 corresponds to amplitude detection means.
地震計処理部２０は、波形処理機能部２１と、地震判定機能部２２と、警報判断機能部２３と、を有する。 The seismometer processing unit 20 includes a waveform processing function unit 21, an earthquake determination function unit 22, and an alarm determination function unit 23.
波形処理機能部２１は、加速度センサ１０から出力されたアナログの信号をデジタルの信号に変換するとともに、図示しないタイマーから出力された時刻情報をタイムスタンプとして信号に付加し、地震判定機能部２２へ出力する。 The waveform processing function unit 21 converts the analog signal output from the acceleration sensor 10 into a digital signal, adds time information output from a timer (not shown) to the signal as a time stamp, and sends the signal to the earthquake determination function unit 22. Output.
地震判定機能部２２は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路であるＩ／Ｏおよびこれらの構成を接続するバスラインなどで構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭおよびＲＡＭに記憶された制御プログラムおよびデータにより制御を行なう。ＲＯＭは、プログラム格納領域とデータ記憶領域とを有している。プログラム格納領域には制御プログラムが格納され、データ記憶領域には制御プログラムの動作に必要なデータが格納されている。また、制御プログラムは、ＲＡＭ上にてワークメモリを作業領域とする形で動作する。 The earthquake determination function unit 22 includes a well-known CPU, ROM, RAM, I / O that is an input / output circuit, and a bus line that connects these configurations. The CPU performs control according to control programs and data stored in the ROM and RAM. The ROM has a program storage area and a data storage area. A control program is stored in the program storage area, and data necessary for the operation of the control program is stored in the data storage area. In addition, the control program operates on the RAM in a form in which the work memory is a work area.
このように構成された地震判定機能部２２は、波形処理機能部２１から出力された信号に基づき、後述する地震判定処理を実行し、その処理結果を警報判断機能部２３へ出力する。 Based on the signal output from the waveform processing function unit 21, the earthquake determination function unit 22 configured as described above executes an earthquake determination process described later, and outputs the processing result to the alarm determination function unit 23.
なお、地震判定機能部２２は判定手段および判断手段に該当する。 The earthquake determination function unit 22 corresponds to determination means and determination means.
警報判断機能部２３は、地震判定機能部２２と同様に、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路であるＩ／Ｏおよびこれらの構成を接続するバスラインなどで構成され、地震判定機能部２２による地震判定結果を外部の他の装置・システム・人等に出力する。 Like the earthquake determination function unit 22, the alarm determination function unit 23 includes a well-known CPU, ROM, RAM, I / O that is an input / output circuit, a bus line that connects these components, and the like, and an earthquake determination function unit The earthquake judgment result by 22 is output to other external devices / systems / people.
なお、警報判断機能部２３は報知手段に該当する。 The alarm determination function unit 23 corresponds to notification means.
［２．地震判定処理の説明］
次に、地震計１の地震計処理部２０が実行する地震判定処理を、図２のフローチャートおよび図３を参照して説明する。なお、図３は地震ノイズ判定処理を示す説明図である。
[2. Explanation of earthquake judgment processing]
Next, the earthquake determination process executed by the seismometer processing unit 20 of the seismometer 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 and FIG. In addition, FIG. 3 is explanatory drawing which shows an earthquake noise determination process.
本処理は、地震計１が通電状態にある際に実行される。 This process is executed when the seismometer 1 is in an energized state.
まず、地震動の加速度値を取得する（Ｓ１１０）。具体的には、加速度センサ１０が、３成分（上下、南北、東西）の加速度値を常時計測しており、地震計処理部２０の波形処理機能部２１が、加速度センサ１０から出力されたアナログの信号をデジタルの信号に変換し、変換後の信号に対して加速度波形フィルタ処理を実行する。この処理によってフィルタ処理後の加速度値が算出される（Ｓ１２０）。さらに、波形処理機能部２１が、フィルタ処理後の加速度値に対して図示しないタイマーから出力された時刻情報をタイムスタンプとして信号に付加し、地震判定機能部２２へ出力する。 First, an acceleration value of earthquake motion is acquired (S110). Specifically, the acceleration sensor 10 constantly measures acceleration values of three components (upper and lower, north and south, east and west), and the waveform processing function unit 21 of the seismometer processing unit 20 outputs the analog output from the acceleration sensor 10. These signals are converted into digital signals, and acceleration waveform filter processing is executed on the converted signals. By this process, the acceleration value after the filter process is calculated (S120). Further, the waveform processing function unit 21 adds time information output from a timer (not shown) to the acceleration value after the filter processing as a time stamp to the signal and outputs the signal to the earthquake determination function unit 22.
続いて、地震判定機能部２２が、波形処理機能部２１から出力された信号に基づき、加速度センサ１０によって検出された加速度の値がトリガレベルを超えたか否かを判断する（Ｓ１３０）。なお、トリガレベルとは、加速度センサ１０によって検出された加速度の監視を開始する時期を判断するために設定される値であり、予め実験等によって設定される。加速度センサ１０によって検出された加速度の値がトリガレベルを超えていないと判断された場合には（Ｓ１３０：ＮＯ）、加速度センサ１０によって検出された加速度の監視を行う必要がないと判断して上述のＳ１１０に移行する。一方、加速度センサ１０によって検出された加速度の値がトリガレベルを超えたと判断された場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、加速度センサ１０によって検出された加速度の監視を行う必要があると判断し、加速度センサ１０によって検出された加速度が地震波に起因する加速度なのかノイズに起因する加速度なのかを判定する地震ノイズ判定処理を実行する（Ｓ１４０）。 Subsequently, the earthquake determination function unit 22 determines whether the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the trigger level based on the signal output from the waveform processing function unit 21 (S130). The trigger level is a value set to determine when to start monitoring the acceleration detected by the acceleration sensor 10, and is set in advance through experiments or the like. If it is determined that the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 does not exceed the trigger level (S130: NO), it is determined that it is not necessary to monitor the acceleration detected by the acceleration sensor 10, and the above-described operation is performed. The process proceeds to S110. On the other hand, when it is determined that the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the trigger level (S130: YES), it is determined that the acceleration detected by the acceleration sensor 10 needs to be monitored, and the acceleration is detected. An earthquake noise determination process is performed to determine whether the acceleration detected by the sensor 10 is an acceleration caused by an earthquake wave or an acceleration caused by noise (S140).
ここで、地震ノイズ判定処理について図３を参照して説明する。Ｓ１３０にて加速度センサ１０によって検出された加速度の値（加速度ｊ成分の絶対値、図中のＰＤｊ（トリガ時最大加速度）が相当、以下同様）がトリガレベルを超えたと判断された場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、その後加速度センサ１０によって検出された加速度の値が判定基準値（第一判定基準値）を超えたか否かを監視する。なお、判定基準値とは、加速度センサ１０が検出した加速度がノイズに起因するか否かを判定する際に基準となる値であり、予め実験等によって設定される。Ｓ１３０にて加速度センサ１０によって検出された加速度値がトリガレベルを超えてから監視時間が経過するまでに、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が判定基準値を一度でも超えたら、監視時間が経過した時点（図中の判定タイミングが相当、以下同様）で、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定する。なお、監視時間とは、加速度センサ１０が検出した加速度がノイズに起因するか否かを監視する時間であり、予め実験等によって設定される。一方、Ｓ１３０にて加速度センサ１０によって検出された加速度値がトリガレベルを超えてから監視時間が経過するまでに、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が判定基準値を一度も超えなかったら、監視時間が経過した時点で、加速度センサ１０が地震波に起因する加速度を検出したと判定する。なお、本実施形態では、トリガ検知から監視時間である０．０８ｓの間に判定基準値である４０ｇａｌを一度でも超えたらノイズと判定する。 Here, the earthquake noise determination processing will be described with reference to FIG. If it is determined in S130 that the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 (the absolute value of the acceleration j component, PDj (maximum acceleration at the time of triggering) corresponds to the same, the same applies hereinafter) exceeds the trigger level ( S130: YES), then, it is monitored whether or not the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the determination reference value (first determination reference value). The determination reference value is a value used as a reference when determining whether or not the acceleration detected by the acceleration sensor 10 is caused by noise, and is set in advance by an experiment or the like. If the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the determination reference value once even after the monitoring time elapses after the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the trigger level in S130, the monitoring time It is determined that the acceleration sensor 10 has detected an acceleration due to noise at the time when it has elapsed (the determination timing in the figure is equivalent, and the same applies hereinafter). The monitoring time is a time for monitoring whether or not the acceleration detected by the acceleration sensor 10 is caused by noise, and is set in advance by an experiment or the like. On the other hand, if the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 has never exceeded the criterion value before the monitoring time elapses after the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the trigger level in S130, When the monitoring time has elapsed, it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to the seismic wave. In the present embodiment, noise is determined if the determination reference value of 40 gal is exceeded even once during the monitoring time of 0.08 s after trigger detection.
なお、図４に示すように、上述の地震ノイズ判定処理を実行することにより、測定回数７２回のうち、５０％の３６回でトリガ検知から０．３秒以内に地震ノイズ判定が終了し、８６％の６２回でトリガ検知から０．７秒以内に地震ノイズ判定が終了していることがわかる。 In addition, as shown in FIG. 4, by executing the above-described earthquake noise determination process, the earthquake noise determination is completed within 0.3 seconds from the trigger detection at 36% of the measurement number 72 times, and 36 times, It can be seen that the seismic noise determination is completed within 0.7 seconds from the trigger detection at 86% of 86%.
続いて、上述の地震ノイズ判定処理（Ｓ１４０）において、加速度センサ１０が地震波に起因する加速度を検出したと判定された場合には（Ｓ１４５：ＮＯ）、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えるか否かを判定する（Ｓ１５０）。なお、警報レベルとは、加速度センサ１０が地震波に起因する加速度を検出した場合にその旨を報知するか否かを判定する際に基準となる値であり、予め実験等によって設定される。なお、警報レベルは特許請求の範囲の「報知基準値」に相当する。加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えるときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、警報を発すべきレベルの地震が発生したと判断して、その旨を報知（警報出力）し（Ｓ１６０）、Ｓ１１０に戻る。一方、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えないときには（Ｓ１５０：ＮＯ）、地震が発生したが警報を発すべきほどのレベルではないと判断して、そのままＳ１１０に戻る。 Subsequently, in the above-described seismic noise determination process (S140), when it is determined that the acceleration sensor 10 has detected an acceleration due to the seismic wave (S145: NO), the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 is calculated. It is determined whether or not the alarm level is exceeded (S150). The alarm level is a value that serves as a reference when determining whether or not to notify that the acceleration sensor 10 detects an acceleration caused by an earthquake wave, and is set in advance by an experiment or the like. The alarm level corresponds to the “notification reference value” in the claims. When the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the alarm level (S150: YES), it is determined that an earthquake of a level that should generate an alarm has occurred, and a notification to that effect (alarm output) (S160) Return to S110. On the other hand, when the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 does not exceed the alarm level (S150: NO), it is determined that the earthquake has occurred but the level is not enough to issue an alarm, and the process returns to S110 as it is.
一方、上述の地震ノイズ判定処理（Ｓ１４０）において、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定された場合には（Ｓ１４５：ＹＥＳ）、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えるか否かを判定する（Ｓ１７０）。加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えないときには（Ｓ１７０：ＮＯ）、地震ではなくノイズなので警報を発する必要はないと判断して、そのままＳ１１０に戻る。一方、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えるときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、地震が発生している可能性があるために加速度センサ１０によって検出された加速度の監視を行う必要があると判断し、加速度センサ１０によって検出された加速度が地震波に起因する加速度なのかノイズに起因する加速度なのかを判定する地震ノイズ再判定処理を実行する（Ｓ１８０）。本実施形態では、地震ノイズ再判定処理として上述の地震ノイズ判定処理（Ｓ１４０）と同様の処理を実行する。 On the other hand, in the above-described earthquake noise determination process (S140), when it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to noise (S145: YES), the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 is an alarm. It is determined whether or not the level is exceeded (S170). When the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 does not exceed the alarm level (S170: NO), it is determined that there is no need to issue an alarm because it is not an earthquake but noise, and the process directly returns to S110. On the other hand, when the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the alarm level (S150: YES), it is necessary to monitor the acceleration detected by the acceleration sensor 10 because an earthquake may have occurred. It determines that there is, and executes an earthquake noise re-determination process for determining whether the acceleration detected by the acceleration sensor 10 is an acceleration caused by an earthquake wave or an acceleration caused by noise (S180). In this embodiment, the same process as the above-described earthquake noise determination process (S140) is executed as the earthquake noise redetermination process.
続いて、上述の地震ノイズ再判定処理（Ｓ１８０）において、加速度センサ１０が地震波に起因する加速度を検出したと判定された場合には（Ｓ１９０：ＮＯ）、警報を発すべきレベルの地震が発生したと判断して、上述のＳ１６０に移行してその旨を報知（警報出力）し、Ｓ１１０に戻る。一方、上述の地震ノイズ再判定処理（Ｓ１８０）において、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定された場合には（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、地震ではなくノイズなので警報を発する必要はないと判断して、そのままＳ１１０に戻る。 Subsequently, in the above-described earthquake noise re-determination process (S180), when it is determined that the acceleration sensor 10 has detected an acceleration due to the seismic wave (S190: NO), an earthquake of a level at which an alarm should be issued has occurred. The process proceeds to S160 described above to notify that (warning output), and returns to S110. On the other hand, in the above-described earthquake noise re-determination process (S180), when it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to noise (S190: YES), it is not an earthquake but noise, so there is no need to issue an alarm. It returns to S110 as it is.
［３．実施形態の効果］
（１）このように本実施形態の地震計１によれば、次のような作用効果を奏する。すなわち、加速度センサ１０によって検出された加速度の値がトリガレベルを超えたと判断された場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、加速度センサ１０によって検出された加速度の監視を行う必要があると判断し、加速度センサ１０によって検出された加速度が地震波に起因する加速度なのかノイズに起因する加速度なのかを判定する地震ノイズ判定処理を実行する（Ｓ１４０、図３参照）。具体的には、その後加速度センサ１０によって検出された加速度の値が判定基準値を超えたか否かを監視し、Ｓ１３０にて加速度センサ１０によって検出された加速度値がトリガレベルを超えてから監視時間が経過するまでに、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が判定基準値を一度でも超えたら、監視時間が経過した時点で、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定する。一方、Ｓ１３０にて加速度センサ１０によって検出された加速度値がトリガレベルを超えてから監視時間が経過するまでに、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が判定基準値を一度も超えなかったら、監視時間が経過した時点で、加速度センサ１０が地震波に起因する加速度を検出したと判定する。
[3. Effects of the embodiment]
(1) Thus, according to the seismometer 1 of this embodiment, there exist the following effects. That is, when it is determined that the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 has exceeded the trigger level (S130: YES), it is determined that the acceleration detected by the acceleration sensor 10 needs to be monitored, and the acceleration is detected. An earthquake noise determination process is performed to determine whether the acceleration detected by the sensor 10 is an acceleration caused by an earthquake wave or an acceleration caused by noise (S140, see FIG. 3). Specifically, it is monitored whether or not the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 subsequently exceeds the determination reference value, and the monitoring time after the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the trigger level in S130. If the value of the acceleration detected by the acceleration sensor 10 exceeds the determination reference value even once, the acceleration sensor 10 determines that the acceleration due to noise has been detected when the monitoring time has elapsed. On the other hand, if the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 has never exceeded the criterion value before the monitoring time elapses after the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the trigger level in S130, When the monitoring time has elapsed, it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to the seismic wave.
このことにより、従来の地震ノイズ判定方法に比べて少ないデータ数でも充分な精度の判定結果が得られる。したがって、トリガ検知から迅速に地震ノイズ判定を行うことができる。また、トリガ検知後に短時間で警報を出したいような場合にも適用できる。 As a result, a sufficiently accurate determination result can be obtained even with a small number of data compared to the conventional seismic noise determination method. Therefore, it is possible to quickly determine the earthquake noise from the trigger detection. It can also be applied to a case where an alarm is to be issued in a short time after trigger detection.
（２）また、本実施形態の地震計１によれば、上述の地震ノイズ判定処理（Ｓ１４０）において、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定された場合には（Ｓ１４５：ＹＥＳ）、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えるか否かを判定し（Ｓ１７０）、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えるときには（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、加速度センサ１０によって検出された加速度が地震波に起因する加速度なのかノイズに起因する加速度なのかを判定する地震ノイズ再判定処理を実行する（Ｓ１８０）。 (2) Further, according to the seismometer 1 of the present embodiment, when it is determined in the above-described earthquake noise determination process (S140) that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to noise (S145: YES) ), It is determined whether or not the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the alarm level (S170). When the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the alarm level (S170: YES), the acceleration An earthquake noise re-determination process is performed to determine whether the acceleration detected by the sensor 10 is an acceleration caused by a seismic wave or an acceleration caused by noise (S180).
このことにより、地震ノイズ判定処理時にノイズを検出したと判定された後に地震が発生した場合でも、その地震を確実に検出することができる。 Thus, even when an earthquake occurs after it is determined that noise has been detected during the earthquake noise determination process, the earthquake can be reliably detected.
（３）また、本実施形態の地震計１によれば、上述の地震ノイズ再判定処理（Ｓ１８０）において、加速度センサ１０が地震波に起因する加速度を検出したと判定された場合には（Ｓ１９０：ＮＯ）、その旨を報知（警報出力）するので（Ｓ１６０）、地震ノイズ判定処理時にノイズを検出したと判定された後に地震が発生した旨を報知することができる。 (3) Moreover, according to the seismometer 1 of this embodiment, when it is determined in the above-described earthquake noise re-determination process (S180) that the acceleration sensor 10 has detected an acceleration caused by a seismic wave (S190: NO), so that it is notified (alarm output) (S160), it is possible to notify that an earthquake has occurred after it is determined that noise has been detected during the earthquake noise determination process.
［４．他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような様々な態様にて実施することが可能である。
[4. Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It is possible to implement in the following various aspects.
（１）上記実施形態の地震ノイズ判定処理の代わりに次のような地震ノイズ判定処理を実行してもよい。すなわち、Ｓ１３０にて加速度センサ１０によって検出された加速度の値がトリガレベルを超えたと判断された場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、図５に例示するように、その後加速度センサ１０によって検出された加速度の値が負から正に転じてから再び負に転じるまでの間の加速度の最大値に対する、前記加速度の値がその後正から負に転じてから再び正に転じるまでの間の加速度の最大値の比率を算出する。なおこの場合、その後加速度センサ１０によって検出された加速度の値が正から負に転じてから再び正に転じるまでの間の加速度の最大値に対する、前記加速度の値がその後負から正に転じてから再び負に転じるまでの間の加速度の最大値の比率を算出するようにしてもよい。その算出した比率が判定基準値（第二判定基準値）未満であるときに加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定する。一方、前記比率が判定基準値以上であるときに加速度センサ１０が地震波に起因する加速度を検出したと判定する。 (1) Instead of the earthquake noise determination process of the above embodiment, the following earthquake noise determination process may be executed. That is, when it is determined that the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 exceeds the trigger level in S130 (S130: YES), the acceleration detected by the acceleration sensor 10 is then detected as illustrated in FIG. The maximum value of acceleration between the time when the value of the acceleration changes from negative to positive and then becomes negative again and the value of the acceleration changes from positive to negative and then changes to positive again. Calculate the ratio. In this case, the acceleration value with respect to the maximum acceleration value after the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 subsequently changes from positive to negative and then to positive again after the acceleration value subsequently changes from negative to positive. You may make it calculate the ratio of the maximum value of the acceleration until it turns negative again. When the calculated ratio is less than the determination reference value (second determination reference value), it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to noise. On the other hand, when the ratio is greater than or equal to the determination reference value, it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to the seismic wave.
なお、判定基準値とは、加速度センサ１０によって検出された加速度がノイズに起因するか否かを判定する際に基準となる値であり、予め実験等によって設定される。本実施形態では、判定基準値が数値「０．４」に設定されている。また、本実施形態では検測開始からの監視時間が１秒間に設定されており、トリガ検知から監視時間が経過するまでに地震判定が行われなかったらノイズ判定が行われる。なお、この判定基準値については、固定値として設定してもよいし、範囲を持たせるように設定してもよい。また、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が負から正に転じるタイミング、および加速度センサ１０によって検出された加速度の値が正から負に転じるタイミングが、図中の「ｌｚｃｊ（ｍ）」に相当する。なお、整数ｍは、検測を開始してから、加速度センサ１０によって検出された加速度の成分ｊの値が負から正または正から負に転じた回数を示す。また、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が負から正に転じてから再び負に転じるまでの間の加速度の最大値が、図中のＡＰｊ（ｍ）に相当し、この場合の整数ｍの値は奇数である。また、加速度センサ１０によって検出された加速度の値が正から負に転じてから再び正に転じるまでの間の加速度の最大値が図中のＡＰｊ（ｍ）に相当し、この場合の整数ｍの値は偶数である。 The determination reference value is a value used as a reference when determining whether or not the acceleration detected by the acceleration sensor 10 is caused by noise, and is set in advance by an experiment or the like. In this embodiment, the determination reference value is set to a numerical value “0.4”. In the present embodiment, the monitoring time from the start of the measurement is set to 1 second, and if the earthquake determination is not performed before the monitoring time elapses from the trigger detection, the noise determination is performed. The determination reference value may be set as a fixed value or may be set to have a range. The timing at which the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 changes from negative to positive and the timing at which the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 changes from positive to negative are indicated by “lzcj (m)” in the figure. Equivalent to. The integer m represents the number of times the value of the acceleration component j detected by the acceleration sensor 10 has changed from negative to positive or from positive to negative since the start of the measurement. Further, the maximum value of acceleration from when the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 changes from negative to positive until it changes again to negative corresponds to APj (m) in the figure, and in this case, the integer m The value of is an odd number. In addition, the maximum value of acceleration from when the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 changes from positive to negative until it changes to positive again corresponds to APj (m) in the figure, and in this case, the integer m The value is an even number.
したがって、本発明の地震計によれば、従来の地震ノイズ判定方法のように地震ノイズ判定タイミングが固定となっている場合に比べて、トリガ検知後に短時間でも地震ノイズ判定を行うことができる。 Therefore, according to the seismometer of the present invention, it is possible to perform the seismic noise determination even in a short time after the trigger detection as compared with the case where the seismic noise determination timing is fixed as in the conventional seismic noise determination method.
また、本発明の地震計によれば、従来の地震ノイズ判定に比べて判定に必要なサンプルデータ量が少なくて済み、トリガ検知後に短時間で警報を出したいような場合にも適用できる。 Further, the seismometer of the present invention can be applied to a case where the amount of sample data required for the determination is small compared to the conventional seismic noise determination and an alarm is to be issued in a short time after the trigger is detected.
（２）上記実施形態では、地震ノイズ再判定処理として上述の地震ノイズ判定処理（Ｓ１４０）と同様の処理を実行するが、これには限られず、地震ノイズ再判定処理として次のような処理を実行してもよい。このようにしても上記実施形態と同様の作用効果を奏する。 (2) In the above embodiment, the same process as the above-described earthquake noise determination process (S140) is executed as the earthquake noise re-determination process. However, the present invention is not limited to this, and the following process is performed as the earthquake noise re-determination process. May be executed. Even if it does in this way, there exists an effect similar to the said embodiment.
（２−１）地震ノイズ再判定処理として、図６に例示するように、加速度センサ１０によって過去に検出された所定数の加速度の値を基に上下方向の振幅（Ｖ）と水平方向の振幅（Ｈ）の比（Ｖ／Ｈ）を計算し、そのうち最も大きい値が設定値を超えたら、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定する処理を実行するようにしてもよい。具体的には、Ｓ１５０にて加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えるときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、その時点を閾値超過タイミング（図６参照）として、閾値超過タイミングから所定時間経過後の再判定タイミングに判定を行う。なお、本実施形態では、他の手法を並行して実施する場合に再判定のタイミングが重複しないように、所定時間を０．１ｓに設定されている。また、本実施形態では、地震発生時に遡るために上述の所定数を数値「５０」に設定し、加速度センサ１０によって過去に検出されたサンプル数５０個の加速度の値を基に上下方向の振幅（Ｖ）と水平方向の振幅（Ｈ）の比（Ｖ／Ｈ）を計算し、そのうち最も大きい値が予め設定した一定値（設定値）を超えたら、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定するようにしている。なお、一定値とは、加速度センサ１０によって検出された加速度がノイズに起因するか否かを判定する際に基準となる値であり、予め実験等によって設定される。本実施形態では一定値は数値「３０」に設定されている。 (2-1) As the earthquake noise redetermination process, as illustrated in FIG. 6, the vertical amplitude (V) and the horizontal amplitude based on a predetermined number of acceleration values detected in the past by the acceleration sensor 10. The ratio (V / H) of (H) may be calculated, and when the largest value exceeds the set value, a process for determining that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to noise may be executed. Specifically, when the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 in S150 exceeds the alarm level (S150: YES), a predetermined time has elapsed from the threshold excess timing, with that point being the threshold excess timing (see FIG. 6). A determination is made at a later re-determination timing. In the present embodiment, the predetermined time is set to 0.1 s so that the redetermination timing does not overlap when other methods are executed in parallel. In the present embodiment, the predetermined number is set to a numerical value “50” in order to go back in the event of an earthquake, and the amplitude in the vertical direction is determined based on the acceleration values of 50 samples detected in the past by the acceleration sensor 10. When the ratio (V / H) between (V) and the horizontal amplitude (H) is calculated and the largest value exceeds a preset value (set value), the acceleration sensor 10 determines the acceleration caused by noise. It is determined that it has been detected. The constant value is a value that serves as a reference when determining whether or not the acceleration detected by the acceleration sensor 10 is caused by noise, and is set in advance through experiments or the like. In the present embodiment, the constant value is set to a numerical value “30”.
このような地震ノイズ再判定処理によれば、特に、実際の地震では考えられないような、上下動だけに偏った振動となるノイズに対して、従来の判定方法と比較して著しく早期にノイズと判定を下すことができる。 According to such seismic noise re-determination processing, especially for noise that becomes a vibration that is biased only in the vertical movement, which cannot be considered in an actual earthquake, the noise is remarkably early compared to the conventional judgment method. Judgment can be made.
（２−２）地震ノイズ再判定処理として、図７に例示するように、加速度センサ１０によって過去に検出された所定数の加速度の値のばらつき程度が設定値未満であるときに、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定する処理を実行するようにしてもよい。具体的には、加速度の上下方向の成分（Ａｃｃ３）から加速度の上下方向の成分の移動分散（σ３）を算出し、設定時間が経過するまでの間に、σ３の値が予め設定された基準値を下回る回数を示すばらつき程度（Ｃｓｉｇ）が設定値未満であるならば、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定し、一方、ばらつき程度（Ｃｓｉｇ）が設定値以上であるときに、加速度センサ１０が地震波に起因する加速度を検出したと判定する。なお、基準値、設定時間および設定値については予め実験等によって設定される。本実施形態では、基準値が数値「０．１」に設定され、設定時間が０．５ｓに設定され、設定値が数値「１０」に設定されている。 (2-2) As the seismic noise redetermination process, as illustrated in FIG. 7, when the degree of variation in the value of a predetermined number of accelerations detected in the past by the acceleration sensor 10 is less than a set value, the acceleration sensor 10 A process for determining that the acceleration due to noise has been detected may be executed. Specifically, the movement variance (σ3) of the vertical component of acceleration is calculated from the vertical component (Acc3) of acceleration, and the reference value in which the value of σ3 is set in advance until the set time elapses. If the degree of variation (Csig) indicating the number of times the value is less than the value is less than the set value, it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to noise, while the degree of variation (Csig) is greater than or equal to the set value. In addition, it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to the seismic wave. Note that the reference value, the set time, and the set value are set in advance by experiments or the like. In the present embodiment, the reference value is set to a numerical value “0.1”, the setting time is set to 0.5 s, and the setting value is set to a numerical value “10”.
このような地震ノイズ再判定処理によれば、実際の地震では考えられないような基線ずれ波形に対して、従来の判定方法と比較して著しく早期にノイズと判定を下すことができる。 According to such seismic noise re-determination processing, it is possible to make a determination as noise significantly earlier than a conventional determination method for a baseline shift waveform that cannot be considered in an actual earthquake.
（２−３）地震ノイズ再判定処理として、図８に例示するように、加速度センサ１０によって過去所定時間内に検出された加速度の差分の最大値が設定値を超えたら、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定する処理を実行するようにしてもよい。具体的には、Ｓ１５０にて加速度センサ１０によって検出された加速度の値が警報レベルを超えるときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、その時点を警報判断タイミング（図８参照）として、警報判断タイミングから所定時間経過後の再判定タイミングに判定を行う。なお、本実施形態では、他の手法を並行して実施する場合に再判定のタイミングが重複しないように、所定時間を０．１ｓに設定されている。そして、再判定タイミングから所定時間（本実施形態では１．０ｓ）遡り、再判定タイミングから過去１秒間の間に検出された加速度の差分の最大値を算出し、その算出した差分の最大値が設定値を超えたら、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定する。一例を挙げると、加速度センサ１０によって再判定タイミング直前１秒間に検出された加速度の差分の最大値が閾値２５０ｇａｌを超えたら、加速度センサ１０がノイズに起因する加速度を検出したと判定するといった具合である。 (2-3) As the earthquake noise redetermination process, as illustrated in FIG. 8, if the maximum value of the difference in acceleration detected by the acceleration sensor 10 within the past predetermined time exceeds the set value, the acceleration sensor 10 A process for determining that the acceleration due to the detection is detected may be executed. Specifically, when the acceleration value detected by the acceleration sensor 10 in S150 exceeds the alarm level (S150: YES), a predetermined time elapses from the alarm determination timing, with that point being the alarm determination timing (see FIG. 8). A determination is made at a later re-determination timing. In the present embodiment, the predetermined time is set to 0.1 s so that the redetermination timing does not overlap when other methods are executed in parallel. Then, the maximum value of the difference in acceleration detected during the past one second from the redetermination timing is calculated by going back a predetermined time (1.0 s in this embodiment) from the redetermination timing, and the maximum value of the calculated difference is calculated. If the set value is exceeded, it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to noise. For example, if the maximum value of the difference in acceleration detected by the acceleration sensor 10 for 1 second immediately before the re-determination timing exceeds a threshold value 250 gal, it is determined that the acceleration sensor 10 has detected acceleration due to noise. is there.
このような地震ノイズ再判定処理によれば、特にトリガ後に、実際の地震では考えられないような急激な振幅の増加を伴う電気的なノイズ等に対して、従来の判定方法と比較して著しく早期にノイズと判定を下すことができる。 According to such seismic noise re-determination processing, especially after triggering, electrical noise with an abrupt increase in amplitude that would not be considered in an actual earthquake is marked compared to conventional judgment methods. It can be judged as noise early.
（３）上記実施形態では、加速度に基づいて地震ノイズ判定を行っているが、これには限られず、加速度以外にも速度や変位などの振幅を有する検出値または検出値に基づく計算値に基づいて地震ノイズ判定を実行するようにしてもよい。なお、このことは地震ノイズ再判定においても同様である。このようにしても、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。 (3) In the above embodiment, the seismic noise determination is performed based on the acceleration. However, the present invention is not limited to this, and based on a detected value having an amplitude such as speed or displacement in addition to the acceleration or a calculated value based on the detected value. The seismic noise determination may be executed. This also applies to earthquake noise redetermination. Even if it does in this way, there exists an effect similar to the said embodiment.
１…地震計、１０…加速度センサ、２０…地震計処理部、２１…波形処理機能部、２２…判定機能部、２３…警報判断機能部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Seismometer, 10 ... Acceleration sensor, 20 ... Seismometer processing part, 21 ... Waveform processing function part, 22 ... Judgment function part, 23 ... Alarm judgment function part
Claims (10)
前記振幅検出手段によって検出された振幅が地震波に起因する振幅なのかノイズに起因する振幅なのかを判定する地震ノイズ判定処理を実行する判定手段と、
前記振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと前記判定手段によって判定された場合において前記振幅の値が報知基準値を超えるときにその旨を報知する報知手段と、
を備える地震計であって、
さらに、前記振幅検出手段によって検出された振幅の値がトリガレベルを超えたか否かを判断する判断手段を備え、
前記判定手段は、前記判断手段によって前記振幅値が前記トリガレベルを超えたと判断された場合に、前記地震ノイズ判定処理として、その後前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が第一判定基準値を超えたか否かを監視し、前記振幅値が前記トリガレベルを超えてから監視時間が経過するまでに前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が前記第一判定基準値を一度でも超えたら、前記振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定し、一方、前記振幅値が前記トリガレベルを超えてから前記監視時間が経過するまでに前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が前記第一判定基準値を一度も超えなかったら、前記振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと判定する処理を実行すること
を特徴とする地震計。 An amplitude detecting means capable of detecting an amplitude caused by a seismic wave;
Determination means for executing an earthquake noise determination process for determining whether the amplitude detected by the amplitude detection means is an amplitude caused by a seismic wave or an amplitude caused by noise;
Informing means for notifying that when the amplitude value exceeds an informing reference value when the determining means determines that the amplitude detecting means has detected an amplitude caused by an earthquake wave;
A seismometer comprising:
Furthermore, a determination means for determining whether or not the amplitude value detected by the amplitude detection means exceeds a trigger level,
When the determination means determines that the amplitude value has exceeded the trigger level, the determination means uses the amplitude value detected by the amplitude detection means as a first determination reference value as the seismic noise determination processing. If the amplitude value detected by the amplitude detection means exceeds the first determination reference value once even after the monitoring time elapses after the amplitude value exceeds the trigger level. , It is determined that the amplitude detection means has detected an amplitude caused by noise, and on the other hand, the amplitude value detected by the amplitude detection means until the monitoring time elapses after the amplitude value exceeds the trigger level. If the amplitude does not exceed the first criterion value, the process for determining that the amplitude detection means has detected an amplitude caused by an earthquake wave is executed. Total.
前記振幅検出手段によって検出された振幅が地震波に起因する振幅なのかノイズに起因する振幅なのかを判定する地震ノイズ判定処理を実行する判定手段と、
前記振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと前記判定手段によって判定された場合において前記振幅の値が報知基準値を超えるときにその旨を報知する報知手段と、
を備える地震計であって、
さらに、前記振幅検出手段によって検出された振幅の値がトリガレベルを超えたか否かを判断する判断手段を備え、
前記判定手段は、前記判断手段によって前記振幅値が前記トリガレベルを超えたと判断された場合に、前記地震ノイズ判定処理として、その後前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が正または負の何れか一方から他方に転じてから再び反対側へ転じるまでの間の前記振幅の最大値に対する、前記振幅の値がその後正または負の他方から一方に転じてから再び反対側へ転じるまでの間の前記振幅の最大値の比率が第二判定基準値の範囲外であるときに前記振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定し、一方、前記比率が前記第二判定基準値の範囲内であるときに前記振幅検出手段が地震波に起因する振幅を検出したと判定する処理を実行すること
を特徴とする地震計。 An amplitude detecting means capable of detecting an amplitude caused by a seismic wave;
Determination means for executing an earthquake noise determination process for determining whether the amplitude detected by the amplitude detection means is an amplitude caused by a seismic wave or an amplitude caused by noise;
Informing means for notifying that when the amplitude value exceeds an informing reference value when the determining means determines that the amplitude detecting means has detected an amplitude caused by an earthquake wave;
A seismometer comprising:
Furthermore, a determination means for determining whether or not the amplitude value detected by the amplitude detection means exceeds a trigger level,
When the determination unit determines that the amplitude value exceeds the trigger level, the determination unit determines whether the amplitude value detected by the amplitude detection unit is positive or negative as the seismic noise determination process. The maximum value of the amplitude between the time when it changes from one to the other and the time when it changes again to the opposite side, and the time after the amplitude value changes from one of the positive or negative to the other and then changes again. When the ratio of the maximum value of the amplitude is outside the range of the second determination reference value, it is determined that the amplitude detection unit has detected an amplitude caused by noise, while the ratio is within the range of the second determination reference value. A seismometer that executes a process of determining that the amplitude detection means has detected an amplitude caused by a seismic wave when it is within.
前記判定手段は、前記振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと自らが判定した場合に、その後前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が前記報知基準値を超えるときには、前記振幅検出手段によって検出された振幅が地震波に起因する振幅なのかノイズに起因する振幅なのかを判定する地震ノイズ再判定処理を実行することを特徴とする地震計。 In the seismometer according to claim 1 or 2,
When the determination unit itself determines that the amplitude detection unit has detected an amplitude caused by noise, and the amplitude value detected by the amplitude detection unit exceeds the notification reference value, the amplitude detection unit A seismometer that executes an earthquake noise redetermination process for determining whether the amplitude detected by the means is an amplitude caused by a seismic wave or an amplitude caused by noise.
前記報知手段は、前記振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと前記判定手段によって判定された場合に、その後前記振幅検出手段によって検出された振幅の値が前記報知基準値を超えるときには、その旨を報知することを特徴とする地震計。 In the seismometer according to claim 3,
When the determination unit determines that the amplitude detection unit has detected an amplitude due to noise, and the amplitude value detected by the amplitude detection unit exceeds the notification reference value, Seismometer characterized by notifying that effect.
前記判定手段は、前記地震ノイズ再判定処理として、前記振幅検出手段によって過去に検出された所定数の振幅の値を基に上下方向の振幅と水平方向の振幅の比を計算し、そのうちの最も大きい値が設定値を超えたら、前記振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定する処理を実行することを特徴とする地震計。 In the seismometer according to claim 3 or claim 4,
The determination means calculates the ratio of the vertical amplitude and the horizontal amplitude based on a predetermined number of amplitude values detected in the past by the amplitude detection means as the earthquake noise redetermination process, When the large value exceeds a set value, the seismometer is characterized in that it performs a process of determining that the amplitude detection means has detected an amplitude caused by noise.
前記判定手段は、前記地震ノイズ再判定処理として、前記振幅検出手段によって過去に検出された所定数の振幅の値のばらつき程度が設定値未満であるときに、前記振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定する処理を実行することを特徴とする地震計。 In the seismometer according to any one of claims 3 to 5,
The determination means, as the seismic noise redetermination process, when the degree of variation of a predetermined number of amplitude values detected in the past by the amplitude detection means is less than a set value, the amplitude detection means is caused by noise. A seismometer that executes a process for determining that an amplitude has been detected.
前記判定手段は、前記地震ノイズ再判定処理として、前記振幅検出手段によって過去所定時間内に検出された振幅の差分の最大値が設定値を超えたら、前記振幅検出手段がノイズに起因する振幅を検出したと判定する処理を実行することを特徴とする地震計。 In the seismometer according to any one of claims 3 to 6,
The determination means, as the earthquake noise re-determination process, when the maximum value of the amplitude difference detected within the past predetermined time by the amplitude detection means exceeds a set value, the amplitude detection means determines the amplitude caused by noise. A seismometer characterized by executing a process for determining that it has been detected.
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