JP2014041075A - 海震検知システムおよび空気式防舷材 - Google Patents

Abstract

【課題】海震の発生を検知することにより津波の襲来を予知して警告できる海震検知システムおよび空気式防舷材を提供する。
【解決手段】空気式防舷材１に設けられた加速度センサ２が検知した加速度データＡを無線送信機４により送信し、受信機５を通じて演算装置６に入力し、入力した加速度データＡと、予め入力されている基準データＣとの比較により演算装置６によって海震の発生の有無を判断し、海震が発生したと判断した時に警告装置７により警告を発する。
【選択図】図１

Description

本発明は、海震検知システムおよび空気式防舷材に関し、さらに詳しくは、海震の発生を検知することにより津波の襲来を予知して警告できる海震検知システムおよび空気式防舷材に関するものである。

東日本大震災の地震発生直後の津波の襲来の前には、係留船舶で大きな突き上げが観測されたことが報告されている。この大きな突き上げは海震であると考えられている。海震の地震波のうち、Ｐ波が海中を音速（約３４０ｍ／ｓ）で伝わって衝撃波として係留船舶に大きな突き上げとして作用したと考えられる。

一方、津波は震源地の海底が隆起、沈降した後、上方の水塊が上下動して津波の初期波形を形成し、この初期波形が長波として沿岸へ伝播して港内や陸岸に遡上する。この時の波速はｖ＝（ｇ・ｈ）^1/2（ここでｇ＝９．８ｍ／ｓ²、ｈ＝水深）で算出される。水深ｈが４０００ｍ〜２００ｍとすると、波速ｖは１９８ｍ／ｓ〜４４ｍ／ｓ程度となる。それ故、海震の発生を検知できれば、津波が陸岸に到達する前にその襲来を予知して警告できることになる。

ところで、港湾の岸壁等には空気式防舷材が設置されている。空気式防舷材は、内部に空気を密封して衝撃緩和等の所定性能を得るようにしている（例えば、特許文献１参照）。海面に浮かんで設置されている空気式防舷材には、海震が発生した際に、係留船舶と同様に大きな突き上げを受けると考えられる。したがって、空気式防舷材を利用することによって海震を検知でき、これにより津波の襲来を予知することが可能である。

特開２００９−２９９３８９号公報

本発明の目的は、海震の発生を検知することにより津波の襲来を予知して警告できる海震検知システムおよび空気式防舷材を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の海震検知システムは、加速度センサおよび無線送信機が設けられた空気式防舷材と、演算装置と、警告装置とを備えた海震検知システムであって、前記加速度センサが検知した加速度データを前記無線送信機により前記演算装置に送信し、送信した加速度データと、予め入力されている基準データとの比較により前記演算装置によって海震の発生の有無を判断し、海震が発生したと判断した時に前記警告装置により警告を発することを特徴とする。

本発明の空気式防舷材は、加速度センサおよびこの加速度センサが検知した加速度データを送信する無線送信機が設けられた空気式防舷材であって、前記無線送信機が送信する加速度データが、この加速度データに基づいて海震の発生の有無を判断する演算装置に送信されることを特徴とする。

本発明によれば、空気式防舷材に設けられた加速度センサが検知した加速度データを無線送信機により演算装置に送信し、送信した加速度データと、予め入力されている基準データとの比較により演算装置によって海震の発生の有無を判断することができる。海震が発生した場合は津波が来襲すると考えられるので、海震が発生したと判断し、その時に警告装置により警告を発することで、津波の襲来を予知して警告することになる。

前記空気式防舷材の内圧を検知する空気圧センサを設け、この空気圧センサが検知した圧力データを前記無線送信機により前記演算装置に送信し、送信した圧力データも海震の発生の有無の判断に用いることもできる。空気式防舷材に船舶が接触した時には、空気式防舷材が変動して加速度センサが過大な加速度を検知することも考えられる。その際の加速度データを海震の発生の有無の判断に用いると誤判断につながる可能性がある。そこで、圧力データに基づいて、検知した加速度データが、空気式防舷材に船舶が接触したことに起因するデータか否かを判断することにより、海震の発生の有無の判断の誤判断を防止することが可能になる。

前記空気式防舷材を複数の異なる領域に配置し、それぞれの空気式防舷材に設けられた加速度センサが検知した加速度データを比較した結果も海震の発生の有無の判断に用いることもできる。この場合、より確実に海震の発生の有無を判断することが可能になる。

本発明の海震検知システムを例示する説明図である。 海震の発生の有無を判断する手順を例示するフローチャートである。 演算装置においてＦＦＴ分析された加速度データを例示するグラフ図である。 一般的に発生する加速度成分が除去された加速度データを例示するグラフ図である。 複数の領域に空気式防舷材を配置した本発明の海震検知システムを例示する説明図である。

以下、本発明の海震検知システムおよび空気式防舷材を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１に例示するように本発明の海震検知システムは、本発明の空気式防舷材１（以下、防舷材１という）と、演算装置６と、警告装置７とを備えている。防舷材１は、加速度センサ２および無線送信機４を備えている。防舷材１は、ゴムを主材料として、円筒部の両端にボウル状の鏡部を有し、少なくとも一方の鏡部に口金部１ａが設けられている。

加速度センサ２および無線送信機４は防舷材１の内部、例えば口金部１ａの内部や口金部１ａの近傍に取り付けられる。演算装置６および警告装置７は、例えば陸上の管理センタに設置される。演算装置６としては例えば、パーソナルコンピュータが用いられる。警告装置７としては、警報機、警告灯、警告無線放送等やこれらを組み合わせたものが使用される。

この実施形態では、さらに、防舷材１の内圧を検知する空気圧センサ３が設けられている。また、演算装置６に接続されるモニタ８が設けられている。モニタ８は演算装置６と同様に陸上の管理センタに設置される。空気圧センサ３およびモニタ８は任意に設けることができる。

加速度センサ２は、逐次、防舷材１に生じる加速度を検知する。加速度センサ２が検知した加速度データは、逐次、無線送信機４により無線送信される。送信された加速度データは、陸上に設置された受信機５を通じて演算装置６に入力される。

空気圧センサ３は、逐次、防舷材１の内圧を検知する。空気圧センサ３が検知した圧力データは、逐次、無線送信機４により無線送信される。送信された圧力データは受信機５を通じて演算装置６に入力される。

演算装置６には海震の発生の有無を判断するための基準データＣが予め入力されている。そして、演算装置６は、入力された加速度データと基準データＣとを比較して逐次、海震の発生の有無を判断する。この判断を行なう手順は、図２に例示するとおりである。

具体的には、演算装置６に入力された加速度データは、例えば、ＦＦＴ分析されて図３に例示するような加速度データＡとなる。この加速度データＡには、通常の波動等により生じる加速度の成分Ｅも含まれている。即ち、年間を通じて一般的に発生する加速度成分Ｅも含まれている。そのため、年間を通じて一般的に発生する加速度成分Ｅが予め取得されて、演算装置６に入力されている。

そして、演算装置６では、まず、入力された加速度データＡから一般的に発生する加速度成分Ｅを除去する処理を行なう。この除去処理によって図４に例示する加速度データＡ１が得られる。

次いで、除去処理後の加速度データＡ１と基準データＣとを比較する。例えば、基準データＣとして、加速度の所定の値が閾値として設定される。そして、この加速度データＡ１が基準データＣとして設定された加速度の値を超えた場合に、海震が発生したと判断する。

或いは、海震によって生じる加速度の上昇は、長く続くことはなく、短時間で終息する。そこで、所定の大きさ以上の加速度が短時間だけ発生する加速度データを基準データＣとして設定する。そして、この基準データＣが、検知した加速度データＡに現れた場合に、海震が発生したと判断する。このようにして、海震が発生したと判断した時には即時、警告装置７により警告を発する。

海震が発生した場合は津波が来襲すると考えられるので、海震が発生したと判断して、その時に警告装置７により警告を発することで、津波の襲来を予知して警告することになる。これにより、例えば、津波の襲来の数分〜３０分前に警告が発せられるので、警告が発せられてから津波が来るまでの間に、可能な非難、処置を行なうことにより、津波による被害を抑えることができる。

この実施形態では、演算装置６に送信された圧力データＰも海震の発生の有無の判断に用いるように構成されている。防舷材１に船舶が接触した時には、防舷材１が上下左右に変動して加速度センサ２が過大な加速度を検知する可能性がある。そのため、海震の発生の有無を判断する際には、このような過大な加速度を考慮しないことが好ましい。

そこで、空気圧センサ３が検知した圧力データに基づいて、その圧力データを検知の時に検知した加速度データが、防舷材１に船舶が接触したことに起因するデータか否かを演算装置６により判断する。具体的には、加速度センサ２が過大な加速度を検知した時、圧力データが急激に上昇していた場合は、防舷材１に船舶が接触したことに起因する加速度データとして判断する。そして、船舶が接触したことに起因して過大になっていると判断された加速度データは、海震の発生の有無を判断する際に考慮しない。これにより、海震の発生の有無の判断の誤判断を防止することが可能になる。

モニタ８には、例えば、演算装置６に入力された加速度データＡから一般的に発生する加速度成分Ｅを除去した加速度データＡ１および基準データＣを逐次表示するとよい。これにより、モニタ８の表示を見れば、即座に海震の発生の有無を把握できる。

図５に例示するように、防舷材１ａ、１ｂ、１ｃをある程度の範囲内（例えば、半径１０ｋｍ〜５０ｋｍの範囲内、或いは、同じ湾内）の複数の異なる領域に配置し、それぞれの防舷材１ａ、１ｂ、１ｃに設けられた加速度センサ２が検知した加速度データＡを比較した結果も海震の発生の有無の判断に用いることもできる。例えば、一部の領域に配置された防舷材１ａで検知された加速度データＡ（加速度の値）だけが極端に上昇した場合は、その領域に海震ではなく別の何らかの事情が生じていると判断して、その加速度データＡは、海震の発生の有無を判断する際に考慮しない。或いは、それぞれの領域に配置された防舷材１ａ、１ｂ、１ｃで検知された加速度データＡに基づいて判断した結果が、すべて、海震が発生したとの判断であった場合には、確実に海震が発生したと判断できる。

即ち、この実施形態の場合、それぞれの防舷材１ａ、１ｂ、１ｃが配置された領域の特有の事情や、それぞれの防舷材１ａ、１ｂ、１ｃの不具合等の影響が排除できるので、より確実に海震の発生の有無を判断することが可能になる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ 空気式防舷材
１ａ 口金部
２ 加速度センサ
３ 空気圧センサ
４ 無線送信機
５ 受信機
６ 演算装置
７ 警告装置
８ モニタ

Claims (5)

1. 加速度センサおよび無線送信機が設けられた空気式防舷材と、演算装置と、警告装置とを備えた海震検知システムであって、前記加速度センサが検知した加速度データを前記無線送信機により前記演算装置に送信し、送信した加速度データと、予め入力されている基準データとの比較により前記演算装置によって海震の発生の有無を判断し、海震が発生したと判断した時に前記警告装置により警告を発することを特徴とする海震検知システム。
2. 前記空気式防舷材の内圧を検知する空気圧センサを設け、この空気圧センサが検知した圧力データを前記無線送信機により前記演算装置に送信し、送信した圧力データも海震の発生の有無の判断に用いる請求項１に記載の海震検知システム。
3. 前記空気式防舷材を複数の異なる領域に配置し、それぞれの空気式防舷材に備えた加速度センサが検知した加速度データを比較した結果も海震の発生の有無の判断に用いる請求項１または２に記載の海震検知システム。
4. 加速度センサおよびこの加速度センサが検知した加速度データを送信する無線送信機が設けられた空気式防舷材であって、前記無線送信機が送信する加速度データが、この加速度データに基づいて海震の発生の有無を判断する演算装置に送信されることを特徴とする空気式防舷材。
5. 内部に空気圧センサが設けられ、この空気圧センサが検知した圧力データが、前記無線送信機により、この圧力データに基づいて海震の発生の有無を判断する演算装置に送信される請求項４に記載の空気式防舷材。

Images