JP2016205920A - 地震強度値算出システム及び地震強度値算出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】振動検出器11と、当該検出器から出力された検出信号に基づき速度応答値を算出する積分回路261と、所定レベル以上の地震動の開始及び終了を検出する地震動開始検出手段及び地震動終了検出手段(CPU23、地震動開始検出プログラム271、地震動終了検出プログラム272)と、地震動の開始が検出されてから当該地震動の終了が検出されるまでの期間に亘り積分回路261により算出された速度応答値を最大速度応答値としてRAM24に記憶させる記憶制御手段(CPU23、記憶制御プログラム273)と、最大速度応答値に基づきSI値を算出する演算部26を備え、前記記憶制御手段は、積分回路261により算出された速度応答値がRAM24に記憶された最大速度応答値よりも大きいと判定された場合、当該速度応答値を最大速度応答値として更新する。
【選択図】図1
Description
振動を検出し、検出した振動を検出信号として出力する振動検出器と、
前記振動検出器により出力された検出信号を入力し、当該検出信号に基づいて速度応答値を算出する第1算出手段と、
所定レベル以上の地震動の開始を検出する地震動開始検出手段と、
前記地震動の終了を検出する地震動終了検出手段と、
前記地震動開始検出手段により前記地震動の開始が検出されてから前記地震動終了検出手段により当該地震動の終了が検出されるまでの期間に亘り、前記第1算出手段により算出された前記速度応答値を最大速度応答値として記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
前記記憶手段に記憶された前記最大速度応答値に基づいて地震強度値を算出する第2算出手段と、
を備え、
前記記憶制御手段は、
前記第1算出手段により算出された前記速度応答値が前記記憶手段に記憶されている前記最大速度応答値よりも大きいか否かを判定し、当該速度応答値が当該最大速度応答値よりも大きいと判定された場合、当該速度応答値を前記最大速度応答値として更新することを特徴とする地震強度値算出システムである。
前記記憶制御手段は、
前記地震動終了検出手段により前記地震動の終了が検出された場合、前記記憶手段に記憶されている前記最大速度応答値を初期化することを特徴とする。
振動検出器により出力された振動に係る検出信号を入力し、当該検出信号に基づいて速度応答値を算出する第1算出工程と、
所定レベル以上の地震動の開始を検出する地震動開始検出工程と、
前記地震動の終了を検出する地震動終了検出工程と、
前記地震動開始検出工程で前記地震動の開始が検出されてから前記地震動終了検出工程で当該地震動の終了が検出されるまでの期間に亘り、前記第1算出工程で算出された前記速度応答値を最大速度応答値として記憶手段に記憶させる記憶制御工程と、
前記記憶手段に記憶された前記最大速度応答値に基づいて地震強度値を算出する第2算出工程と、
を含み、
前記記憶制御工程は、
前記第1算出工程で算出された前記速度応答値が前記記憶手段に記憶されている前記最大速度応答値よりも大きいか否かを判定し、当該速度応答値が当該最大速度応答値よりも大きいと判定された場合、当該速度応答値を前記最大速度応答値として更新することを特徴とする地震強度値算出方法である。
先ず、図1〜図3を参照して、本実施の形態の地震強度値算出システム1の内部構成を説明する。
図1は、地震強度値算出システム1の内部構成を示すブロック図である。図2及び図3は、地震強度値算出システム1によるSI値の算出処理を説明するための概念図である。
ここで、SI値とは、地震によって一般的な構造物にどの程度被害が生じるかを表す指標である。
以下、振動検出器11によって検出されたアナログ信号を「加速度信号」と称し、当該加速度が、A/D変換器22によってデジタル信号に変換された後を「加速度データ」として説明に用いる。
ここで、本実施形態における処理データとしては、例えば、加速度データに基づき算出した速度応答データ、速度応答スペクトルデータ、SI値データ等がある。
本実施形態では、図3に示すように、各固有周期(0.1秒から2.5秒で0.1秒間隔)の速度応答値の算出に際してのみ、加速度データがRAM24に一時記憶されるようになっている。また、図2及び図3に示すように、RAM24に一時記憶されている加速度データに基づき算出された速度応答データの1サンプル分のみがRAM24に一時記憶されるようになっている。つまり、本実施形態では、地震発生時から逐一得られる複数の加速度データと各加速度データから算出された速度応答データをすべてRAM24に記憶するようには構成されていない。
また、本実施形態では、CPU23が後述する記憶制御プログラム273を実行することにより、各固有周期(0.1秒から2.5秒で0.1秒間隔)、つまり25個の速度応答スペクトルデータ241がRAM24に一時記憶される。なお、速度応答スペクトルデータ241は、後述する記憶部25に記憶するようにしても良い。
ここで、速度応答スペクトルデータ241とは、各固有周期の最大速度応答値に係るデータである。
この記憶媒体は磁気的、光学的な記憶媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。また、この記憶媒体は記憶部25に固定的に設けられたもの、若しくは着脱自在に装着されるものであり、ハードディスクドライブやメモリカード等の何れの媒体であってもよい。
積分回路261は、図2及び図3に示すように、RAM24に格納された加速度データから取得した加速度に基づいて積分処理を行い、各固有周期(0.1秒から2.5秒で0.1秒間隔)、つまり25個分の速度応答値を算出する。演算部26において算出された各固有周期の速度応答値は、それぞれ速度応答データとしてRAM24に格納される。
具体的には、例えば、演算部26は、図2及び図3に示すように、後述する地震動開始検出プログラム271の実行により所定レベル以上の地震動の開始が検出されてから、後述する地震動終了検出プログラム272の実行により当該地震動の終了が検出されるまでの期間に亘って、RAM24に記憶されている速度応答スペクトルデータ241から各固有周期(0.1秒から2.5秒で0.1秒間隔)、つまり25個の最大速度応答値を取得し、当該最大速度応答値の平均値(SI値)を算出する。演算部26において算出されたSI値は、SI値データとして記憶部25に格納される。
具体的には、ROM27は、地震動開始検出プログラム271、地震動終了検出プログラム272、及び記憶制御プログラム273等を格納する。
具体的には、CPU23は、アンプフィルタモジュール21等を介して振動検出器11から出力される加速度データにより加速度を取得する。そして、CPU23は、この加速度が予め設定されている設定加速度以上であるか否かを判定し、この加速度が設定加速度以上であった場合、所定レベル以上の地震動が開始されたと判断する。
具体的には、CPU23は、アンプフィルタモジュール21等を介して振動検出器11から出力される加速度データにより加速度を取得する。そして、CPU23は、地震動の発生後、加速度が設定加速度未満となる状態が所定時間(復帰時間)以上継続した場合、当該地震動が終了(収束)したと判断する。なお、地震動の終了を検出する際の判断基準となる設定加速度の値と、地震動の開始を検出する際の判断基準となる設定加速度の値は、それぞれ異なる値を設定可能であっても良い。
具体的には、CPU23は、図2及び図3に示すように、地震動開始検出プログラム271の実行により所定レベル以上の地震動の開始が検出されてから、地震動終了検出プログラム272の実行により当該地震動の終了が検出されるまでの期間に亘って、RAM24に各固有周期の速度応答データが格納される毎に、当該各固有周期の速度応答データから各速度応答値を取得するとともに、RAM24に記憶されている速度応答スペクトルデータ241から各固有周期の最大速度応答値を取得する。そして、CPU23は、各固有周期同士の速度応答値と最大速度応答値とを比較し、当該速度応答値が当該最大速度応答値よりも大きいと判定した場合、当該速度応答値を新たな最大速度応答値として更新し、当該最大速度応答値に係る速度応答スペクトルデータ241をRAM24に記憶する。また、CPU23は、地震動終了検出プログラム272の実行により所定レベル以上の地震動の終了が検出された場合、速度応答スペクトルデータ241の各固有周期の最大速度応答値を0に設定(初期化)する。
次に、図4に示すフローチャートを用いて、地震強度値算出システム1によるSI値算出処理について説明する。
一方、ステップS4において、所定レベル以上の地震動が発生していると判定された場合(ステップS4;YES)は、CPU23が、ROM27に格納されている記憶制御プログラム273を読み出し実行することにより、RAM24に格納された各固有周期の速度応答データから各速度応答値V(t)を取得するとともに、RAM24に記憶されている速度応答スペクトルデータ241から各固有周期の最大速度応答値Svを取得し、各固有周期同士の速度応答値V(t)と最大速度応答値Svとを比較して、当該速度応答値V(t)が当該最大速度応答値Svよりも大きいか否かを判定する(ステップS5)。
一方、ステップS5において、当該速度応答値V(t)が当該最大速度応答値Svよりも大きくないと判定された場合(ステップS5;NO)は、ステップS6をスキップして、ステップS7へ移行する。
一方、ステップS8において、地震が終了したと判定された場合(ステップS8;YES)は、ステップS1に戻り、それ以降の処理を実行する。
従って、従来のSI値算出アルゴリズムよりもSI値の算出に必要とするRAM24の容量を削減することができ、SI値の算出を高速で実行することができるようになる。
また、本実施形態に係る地震強度値算出システム1によれば、演算部26は、RAM24に記憶された速度応答スペクトルデータ241の最大速度応答値(速度応答スペクトル)に基づいてSI値を算出することとなる。つまり、RAM24に速度応答スペクトルデータ241が記憶される地震動発生期間に限りSI値を算出することとなるので、一つの地震の強度を示すというSI値の定義に合致した値を算出することができる。また、地震動発生期間以外は、SI値の算出処理を実行しないようにしたので、当該システムの消費電力を低減することができる。
11 振動検出器
20 データ処理装置
23 CPU(地震動開始検出手段、地震動終了検出手段、記憶制御手段)
24 RAM(記憶手段)
241 速度応答スペクトルデータ
25 記憶部
26 演算部(第2算出手段)
261 積分回路(第1算出手段)
27 ROM
271 地震動開始検出プログラム(地震動開始検出手段)
272 地震動終了検出プログラム(地震動終了検出手段)
273 記憶制御プログラム(記憶制御手段)
Claims (3)
- 振動を検出し、検出した振動を検出信号として出力する振動検出器と、
前記振動検出器により出力された検出信号を入力し、当該検出信号に基づいて速度応答値を算出する第1算出手段と、
所定レベル以上の地震動の開始を検出する地震動開始検出手段と、
前記地震動の終了を検出する地震動終了検出手段と、
前記地震動開始検出手段により前記地震動の開始が検出されてから前記地震動終了検出手段により当該地震動の終了が検出されるまでの期間に亘り、前記第1算出手段により算出された前記速度応答値を最大速度応答値として記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
前記記憶手段に記憶された前記最大速度応答値に基づいて地震強度値を算出する第2算出手段と、
を備え、
前記記憶制御手段は、
前記第1算出手段により算出された前記速度応答値が前記記憶手段に記憶されている前記最大速度応答値よりも大きいか否かを判定し、当該速度応答値が当該最大速度応答値よりも大きいと判定された場合、当該速度応答値を前記最大速度応答値として更新することを特徴とする地震強度値算出システム。 - 前記記憶制御手段は、
前記地震動終了検出手段により前記地震動の終了が検出された場合、前記記憶手段に記憶されている前記最大速度応答値を初期化することを特徴とする請求項1に記載の地震強度値算出システム。 - 振動検出器により出力された振動に係る検出信号を入力し、当該検出信号に基づいて速度応答値を算出する第1算出工程と、
所定レベル以上の地震動の開始を検出する地震動開始検出工程と、
前記地震動の終了を検出する地震動終了検出工程と、
前記地震動開始検出工程で前記地震動の開始が検出されてから前記地震動終了検出工程で当該地震動の終了が検出されるまでの期間に亘り、前記第1算出工程で算出された前記速度応答値を最大速度応答値として記憶手段に記憶させる記憶制御工程と、
前記記憶手段に記憶された前記最大速度応答値に基づいて地震強度値を算出する第2算出工程と、
を含み、
前記記憶制御工程は、
前記第1算出工程で算出された前記速度応答値が前記記憶手段に記憶されている前記最大速度応答値よりも大きいか否かを判定し、当該速度応答値が当該最大速度応答値よりも大きいと判定された場合、当該速度応答値を前記最大速度応答値として更新することを特徴とする地震強度値算出方法。
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2015
- 2015-04-20 JP JP2015085813A patent/JP2016205920A/ja active Pending
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