JP2023148976A - Disaster information acquisition device and disaster information acquisition system - Google Patents

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JP2023148976A
JP2023148976A JP2022057284A JP2022057284A JP2023148976A JP 2023148976 A JP2023148976 A JP 2023148976A JP 2022057284 A JP2022057284 A JP 2022057284A JP 2022057284 A JP2022057284 A JP 2022057284A JP 2023148976 A JP2023148976 A JP 2023148976A
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vibration
vibration meter
disaster information
information acquisition
wind speed
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JP2022057284A
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Japanese (ja)
Inventor
雄一 瀬下
Yuichi Seshimo
貴史 北爪
Takashi Kitazume
哲史 栗田
Tetsushi Kurita
智彦 金田一
Tomohiko Kindaichi
正 関
Tadashi Seki
直樹 酒井
Naoki Sakai
慎一 山野辺
Shinichi Yamanobe
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National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention (NIED)
Tepco Town Planning Co Ltd
Tokyo Electric Power Services Co Ltd
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National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention (NIED)
Tepco Town Planning Co Ltd
Tokyo Electric Power Services Co Ltd
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Abstract

To provide a disaster information acquisition device and a disaster information acquisition system that can acquire plural pieces of disaster information with a simple structure.SOLUTION: The disaster information acquisition device of the present invention includes: a vibration meter which can detect a vibration in a set position; and a data processor for acquiring disaster information of the set position from the result of output of the vibration meter. The data processor includes two or more among a wind rate calculation unit for calculating the estimated value of the wind rate at the set position on the basis of the result of output of the vibration meter; a rainfall intensity calculation unit for calculating the estimated value of the rainfall intensity of the set position from the result of output of the vibration meter; and a sediment disaster detection unit for detecting generation of a sediment disaster in the set position and around the set position from the result of output of the vibration meter.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は災害情報取得装置及び災害情報取得システムに関する。 The present disclosure relates to a disaster information acquisition device and a disaster information acquisition system.

地域の災害(ハザード)情報は、一般に、その種類ごとに異なるセンサを用いて計測が行われるものである。日本国内で言えば、例えば、地震に関する情報は気象庁の震度計測網や防災科学技術研究所の強震観測網(K-NET、KiK-net)、強風や大雨に関する情報は気象庁の地域気象観測システム(Automated Meteorological Data Acquisition System、アメダス)、土砂災害の発生に関する情報は、国交省や自治体が設置・管轄するワイヤーセンサ等によって計測され、二次災害の防止や災害発生時の避難のための情報として利用されている。 Regional disaster (hazard) information is generally measured using different sensors for each type. In Japan, for example, information on earthquakes can be obtained from the Japan Meteorological Agency's seismic intensity measurement network or the National Institute for Earth Science and Disaster Prevention's strong motion observation network (K-NET, KiK-net), and information about strong winds and heavy rain can be obtained from the Japan Meteorological Agency's regional meteorological observation system ( Information on the occurrence of landslides is measured by wire sensors installed and under the jurisdiction of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism and local governments, and is used as information for preventing secondary disasters and evacuation in the event of a disaster. has been done.

しかしながら、上述のように災害の種別ごとに異なる箇所で個々に計測が行われると、その対策も個別に行われる傾向があり、複合災害が発生した場合において包括的な対応ができない場合があった。また、検出したい災害毎に異なるタイプの計測手段を用いて計測を行っており、その計測網は担当省庁や自治体等が個別に所有しているため、設置費用及び維持管理費用が高くなる傾向がある。 However, as mentioned above, when individual measurements are taken at different locations for each type of disaster, countermeasures tend to be taken individually, and it may not be possible to take a comprehensive response when a complex disaster occurs. . In addition, different types of measurement means are used to measure each disaster that is to be detected, and the measurement networks are owned individually by the responsible ministries and agencies, local governments, etc., so installation costs and maintenance costs tend to be high. be.

また、従来の計測手段を用いたものはその所有者がそれぞれ異なることや計測手段に関連する装置の構造が複雑であること、それに伴って装置が高価であること等から、装置の新設や配置変更等が容易でない。したがって、例えば比較的狭い地域の種々の災害情報をピンポイントで取得するといった対応が難しかった。 In addition, because the owners of conventional measuring means are different from each other, the structure of the equipment related to the measuring means is complex, and the equipment is expensive, it is difficult to install new equipment or relocate it. Changes etc. are not easy. Therefore, it has been difficult, for example, to pinpoint information on various disasters in a relatively small area.

本開示は、簡単な構造で複数の災害情報を取得することが可能な災害情報取得装置及び災害情報取得システムを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a disaster information acquisition device and a disaster information acquisition system that can acquire a plurality of disaster information with a simple structure.

上記目的を達成するために、本開示の第1の態様に係る災害情報取得装置は、設置位置の振動を検出可能な振動計と、前記振動計の出力結果から前記設置位置の災害情報を取得するためのデータ処理部と、を含み、前記データ処理部は、前記振動計の出力結果から前記設置位置の風速の推定値を算出する風速算出部と、前記振動計の出力結果から前記設置位置の降雨強度の推定値を算出する降雨強度算出部と、前記振動計の出力結果から前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する土砂災害検出部と、のうちの2つ以上を含むものである。 In order to achieve the above object, a disaster information acquisition device according to a first aspect of the present disclosure includes a vibration meter capable of detecting vibrations at an installation location, and acquires disaster information at the installation location from the output result of the vibration meter. a data processing unit for calculating an estimated value of the wind speed at the installation position from the output result of the vibration meter, and a wind speed calculation unit for calculating the estimated value of the wind speed at the installation position from the output result of the vibration meter a rainfall intensity calculation unit that calculates an estimated value of the rainfall intensity; and a landslide detection unit that detects the occurrence of a landslide at and around the installation position from the output results of the vibration meter. This includes:

上記のような災害情報取得装置においては、強風に関する情報、大雨に関する情報及び土砂災害の発生に関する情報の2つ以上の災害情報を、単一の装置で取得することができる。これにより、複合災害が発生した場合にも包括的な対応が行いやすくなる。 In the disaster information acquisition device as described above, two or more pieces of disaster information such as information regarding strong winds, information regarding heavy rain, and information regarding the occurrence of landslides can be acquired using a single device. This will make it easier to take a comprehensive response even in the event of a complex disaster.

本開示の第2の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第1の態様に係る災害情報取得装置において、前記データ処理部は、前記振動計の出力結果から前記設置位置における地震を検出する地震検出部をさらに含む。 A disaster information acquisition device according to a second aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to the first aspect of the present disclosure, wherein the data processing unit calculates an earthquake at the installation location from the output result of the vibration meter. It further includes an earthquake detector for detecting an earthquake.

上記のような災害情報取得装置においては、強風に関する情報、大雨に関する情報及び土砂災害の発生に関する情報の2つ以上に加えて、さらに地震に関する情報をも単一の装置で取得することができるようになる。 In addition to information on strong winds, heavy rain, and landslides, the disaster information acquisition device described above can also acquire information on earthquakes with a single device. become.

本開示の第3の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第1又は第2の態様に係る災害情報取得装置において、前記振動計は、空気流体中に配設された構造物に設置された第1の振動計を含み、前記風速算出部は、前記第1の振動計が検出した出力結果を説明変数とする下記式(1)に示す回帰モデルを用いて、前記設置位置の風速の推定値を算出する。

ここで、xは風速、yは前記第1の振動計の出力結果、a、b、c、α及びβは任意の定数である。
A disaster information acquisition device according to a third aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to the first or second aspect of the present disclosure, in which the vibration meter is attached to a structure disposed in an air fluid. The wind speed calculation unit includes a first vibration meter installed, and the wind speed calculation unit calculates the position of the installation position using a regression model shown in equation (1) below, which uses the output result detected by the first vibration meter as an explanatory variable. Calculate the estimated wind speed.

Here, x is the wind speed, y is the output result of the first vibration meter, and a, b, c, α, and β are arbitrary constants.

上記のような災害情報取得装置においては、専用の計測手段を用いることなく、振動計の出力結果から風速を検出することができる。 In the disaster information acquisition device as described above, the wind speed can be detected from the output result of the vibration meter without using a dedicated measuring means.

本開示の第4の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第1又は第2の態様に係る災害情報取得装置において、前記風速算出部は、前記振動計が検出した出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの所定の周波数領域における振幅の値から前記設置位置の風速の推定値を算出する。 A disaster information acquisition device according to a fourth aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to the first or second aspect of the present disclosure, wherein the wind speed calculation unit converts the output result detected by the vibration meter into a Fourier An estimated value of the wind speed at the installation position is calculated from the amplitude value in a predetermined frequency region of the Fourier spectrum obtained by the conversion.

上記のような災害情報取得装置においては、専用の計測手段を用いることなく、振動計の出力結果から風速を検出することができる。 In the disaster information acquisition device as described above, the wind speed can be detected from the output result of the vibration meter without using a dedicated measuring means.

本開示の第5の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第3又は第4の態様に係る災害情報取得装置において、前記振動計は、地盤に設置された第2の振動計をさらに含み、前記風速算出部は、前記第1の振動計の出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの振幅の値と前記第2の振動計の出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの振幅の値とを比較し、その差が第1の閾値以上であるか否かを検出する第1の振動判定部を備え、前記第1の振動判定部において第1の閾値以上の差を検出したときの前記第1の振動計の出力結果から前記設置位置の風速の推定値の算出を行う。 A disaster information acquisition device according to a fifth aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to the third or fourth aspect of the present disclosure, wherein the vibration meter includes a second vibration meter installed on the ground. The wind speed calculation unit further includes: an amplitude value of a Fourier spectrum obtained by Fourier-transforming the output result of the first vibrometer and a Fourier spectrum obtained by Fourier-transforming the output result of the second vibrometer. a first vibration determination unit that compares the amplitude value of An estimated value of the wind speed at the installation position is calculated from the output result of the first vibration meter at the time of detection.

上記のような災害情報取得装置においては、風に起因する振動を精度良く判別することができる。 In the disaster information acquisition device as described above, vibrations caused by wind can be determined with high accuracy.

本開示の第6の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第3又は第4の態様に係る災害情報取得装置において、前記風速算出部は、前記第1の振動計が検出した振動の継続時間が第2の閾値以上であるか否かを検出する第2の振動判定部を備え、前記第2の振動判定部において第2の閾値以上の継続時間を検出したときの前記第1の振動計の出力結果から前記設置位置の風速の推定値の算出を行う。 A disaster information acquisition device according to a sixth aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to the third or fourth aspect of the present disclosure, in which the wind speed calculation unit is configured to detect vibrations detected by the first vibration meter. a second vibration determination section that detects whether or not the duration of the vibration is equal to or greater than a second threshold; An estimated value of the wind speed at the installation position is calculated from the output results of the vibration meter.

上記のような災害情報取得装置においては、風に起因する振動を精度良く判別することができる。 In the disaster information acquisition device as described above, vibrations caused by wind can be determined with high accuracy.

本開示の第7の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第6の態様に係る災害情報取得装置において、前記第2の振動判定部は、Trifunacの累積パワー法及びJenningsの包絡関数法の少なくともいずれか一方を用いて前記継続時間を特定する。 A disaster information acquisition device according to a seventh aspect of the present disclosure is such that in the disaster information acquisition device according to the sixth aspect of the present disclosure, the second vibration determination unit uses a Trifunac cumulative power method and a Jennings envelope function. The duration time is specified using at least one of the methods.

上記のような災害情報取得装置においては、振動の継続時間を正確に特定できる。 In the disaster information acquisition device as described above, the duration of vibration can be accurately determined.

本開示の第8の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第1又は第2の態様に係る災害情報取得装置において、前記降雨強度算出部は、前記振動計が検出した出力結果の時刻歴の振幅から前記設置位置の降雨強度の推定値を算出する。 A disaster information acquisition device according to an eighth aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to the first or second aspect of the present disclosure, in which the rainfall intensity calculation unit calculates the output result detected by the vibration meter. An estimated value of rainfall intensity at the installation position is calculated from the amplitude of the time history.

上記のような災害情報取得装置においては、専用の計測手段を用いることなく、振動計の出力結果から降雨強度を検出することができる。 In the disaster information acquisition device as described above, rainfall intensity can be detected from the output results of the vibration meter without using a dedicated measuring means.

本開示の第9の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第1又は第2の態様に係る災害情報取得装置において、前記降雨強度算出部は、前記振動計が検出した出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの所定の周波数領域における振幅の値から前記設置位置の降雨強度の推定値を算出する。 A disaster information acquisition device according to a ninth aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to the first or second aspect of the present disclosure, wherein the rainfall intensity calculation unit calculates the output result detected by the vibration meter. An estimated value of the rainfall intensity at the installation position is calculated from the amplitude value in a predetermined frequency region of the Fourier spectrum obtained by Fourier transformation.

上記のような災害情報取得装置においては、専用の計測手段を用いることなく、振動計の出力結果から降雨強度を検出することができる。 In the disaster information acquisition device as described above, rainfall intensity can be detected from the output results of the vibration meter without using a dedicated measuring means.

本開示の第10の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第1又は第2の態様に係る災害情報取得装置において、前記土砂災害検出部は、前記振動計が検出した出力結果が単位時間内に第3の閾値を超えた回数から前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する。 A disaster information acquisition device according to a tenth aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to the first or second aspect of the present disclosure, in which the landslide detection unit detects an output result detected by the vibration meter. The occurrence of a landslide at and around the installation position is detected based on the number of times the third threshold value is exceeded within a unit time.

上記のような災害情報取得装置においては、専用の計測手段を用いることなく、振動計の出力結果から土砂災害の発生を検出することができる。 In the disaster information acquisition device as described above, the occurrence of a landslide can be detected from the output results of the vibration meter without using a dedicated measuring means.

本開示の第11の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第1、第2及び第10のいずれかの態様に係る災害情報取得装置において、前記土砂災害検出部は、前記振動計が検出した出力結果のうち所定の周波数以上の周波数の振動成分を抽出するハイパスフィルタを備え、前記ハイパスフィルタで抽出された振動成分から前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する。 A disaster information acquisition device according to an eleventh aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to any one of the first, second, and tenth aspects of the present disclosure, wherein the landslide detection unit includes the vibration meter. includes a high-pass filter that extracts vibration components with a frequency higher than a predetermined frequency from the output results detected by the device, and detects the occurrence of landslides at and around the installation location from the vibration components extracted by the high-pass filter. .

上記のような災害情報取得装置においては、土砂災害の発生に起因する振動を精度良く判別することができる。 In the disaster information acquisition device as described above, it is possible to accurately determine vibrations caused by the occurrence of a landslide.

本開示の第12の態様に係る災害情報取得装置は、上記本開示の第1、第2、第10及び第11の態様のいずれかに係る災害情報取得装置において、前記土砂災害検出部は、前記振動計の出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルにガウス関数で示される曲線をフィッティングさせ、その差分を検出するフィッティング部を備え、前記差分に基づいて前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する。 A disaster information acquisition device according to a twelfth aspect of the present disclosure is the disaster information acquisition device according to any one of the first, second, tenth, and eleventh aspects of the present disclosure, wherein the landslide detection unit includes: A fitting section is provided that fits a curve represented by a Gaussian function to a Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result of the vibrometer and detects the difference, Detect the occurrence of landslides.

上記のような災害情報取得装置においては、専用の計測手段を用いることなく、振動計の出力結果から土砂災害の発生を検出することができる。また、振動計の設置位置から離れた位置で発生した土砂災害をも検出することができる。 In the disaster information acquisition device as described above, the occurrence of a landslide can be detected from the output results of the vibration meter without using a dedicated measuring means. It is also possible to detect landslides that occur at a location far from the location where the vibration meter is installed.

本開示の第13の態様に係る災害情報取得システムは、通信ネットワークに接続された、設置位置の振動を検出可能な振動計と、前記通信ネットワークを介して前記振動計の出力結果を取得可能であって、前記振動計の出力結果から前記設置位置の災害情報を取得するためのデータ処理部と、を含み、前記データ処理部は、前記振動計の出力結果から前記設置位置の風速の推定値を算出する風速算出部と、前記振動計の出力結果から前記設置位置の降雨強度の推定値を算出する降雨強度算出部と、前記振動計の出力結果から前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する土砂災害検出部と、のうちの2つ以上を含むものである。 A disaster information acquisition system according to a thirteenth aspect of the present disclosure includes a vibration meter that is connected to a communication network and is capable of detecting vibrations at an installation position, and is capable of acquiring output results of the vibration meter via the communication network. and a data processing unit for acquiring disaster information at the installation position from the output result of the vibration meter, the data processing unit acquiring an estimated value of wind speed at the installation position from the output result of the vibration meter. a rainfall intensity calculation section that calculates an estimated value of rainfall intensity at the installation position from the output result of the vibration meter; A landslide detection unit that detects the occurrence of a disaster, and two or more of the following.

上記のような災害情報取得システムにおいては、強風に関する情報、大雨に関する情報及び土砂災害の発生に関する情報の2つ以上の災害情報を、単一のシステムで取得することができる。これにより、複合災害が発生した場合にも包括的な対応が行いやすくなる。 In the disaster information acquisition system as described above, two or more pieces of disaster information, such as information regarding strong winds, information regarding heavy rain, and information regarding the occurrence of landslides, can be acquired using a single system. This will make it easier to take a comprehensive response even in the event of a complex disaster.

本開示の災害情報取得装置及び災害情報取得システムによれば、計測手段を複数準備する必要がなく、簡単な構造で複数の災害情報を取得することが可能となる。 According to the disaster information acquisition device and disaster information acquisition system of the present disclosure, there is no need to prepare multiple measuring means, and it is possible to acquire multiple pieces of disaster information with a simple structure.

本開示の一実施の形態に係る災害情報取得装置の一例を示した機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of a disaster information acquisition device according to an embodiment of the present disclosure. 図1に示す第1の振動計が検出した最大加速度と風速との関係を示したグラフである。2 is a graph showing the relationship between the maximum acceleration detected by the first vibration meter shown in FIG. 1 and wind speed. 図1に示す第1の振動計が検出したRMS加速度と風速との関係を示したグラフである。2 is a graph showing the relationship between RMS acceleration detected by the first vibration meter shown in FIG. 1 and wind speed. 図1に示す第1及び第2の振動計が検出した出力結果をフーリエ変換したフーリエスペクトルを3つの方向成分ごとに示したグラフである。2 is a graph showing Fourier spectra obtained by Fourier-transforming the output results detected by the first and second vibrometers shown in FIG. 1 for each of three directional components. Trifunacの累積パワー法を用いて地震による振動の継続時間と風による振動の継続時間を測定した結果を示すグラフである。It is a graph showing the results of measuring the duration of vibration due to an earthquake and the duration of vibration due to wind using Trifunac's cumulative power method. Jenningsの包絡関数法を用いて地震による振動の継続時間と風による振動の継続時間を測定した結果を示すグラフである。It is a graph showing the results of measuring the duration of vibration due to an earthquake and the duration of vibration due to wind using the Jennings envelope function method. 図1に示す第2の振動計が検出した加速度と降雨強度との関係を示したグラフである。2 is a graph showing the relationship between acceleration detected by the second vibration meter shown in FIG. 1 and rainfall intensity. 降雨強度を変えて観測した図1に示す第2の振動計の出力結果をフーリエ変換して得られたフーリエスペクトルを示したグラフである。2 is a graph showing a Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output results of the second vibrometer shown in FIG. 1 observed while changing the rainfall intensity. 図1に示す第2の振動計が検出した出力結果をフーリエ変換したフーリエスペクトルの振幅の値と降雨強度との関係を示したグラフである。2 is a graph showing the relationship between the amplitude of the Fourier spectrum obtained by Fourier-transforming the output result detected by the second vibrometer shown in FIG. 1 and the rainfall intensity. 図1に示す振動計が検出した加速度波形の一例を示したグラフである。2 is a graph showing an example of an acceleration waveform detected by the vibrometer shown in FIG. 1. FIG. 図1に示す振動計が検出した加速度波形の他の一例とそのパルス密度の関係を示したグラフである。2 is a graph showing another example of the acceleration waveform detected by the vibrometer shown in FIG. 1 and the relationship between its pulse density. 図11(C)に示したパルス密度の時系列の推移と、地震による加速度波形のパルス密度の時系列の推移とを並べて示したグラフである。12 is a graph showing side by side the time-series transition of the pulse density shown in FIG. 11(C) and the time-series transition of the pulse density of the acceleration waveform due to an earthquake. 振動計が検出した加速度波形及び地震による加速度波形にハイパスフィルタを適用した後、図12と同様のグラフを生成したものである。A graph similar to FIG. 12 was generated after applying a high-pass filter to the acceleration waveform detected by the vibration meter and the acceleration waveform caused by the earthquake. 2つの異なる振動計が土砂災害の発生に起因する振動を検出した結果のフーリエスペクトルを示したグラフである。It is a graph showing the Fourier spectra of the results of two different vibration meters detecting vibrations caused by the occurrence of a landslide.

以下、図面を参照して本開示を実施するための各実施の形態について説明する。なお、以下では本開示の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本開示の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。 Embodiments for carrying out the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In addition, below, the scope necessary for explanation to achieve the purpose of the present disclosure will be schematically shown, and the scope necessary for explanation of the relevant part of the present disclosure will be mainly explained, and parts where explanation is omitted will be omitted. It shall be based on known technology.

<装置の全体構成>
図1は、本開示の一実施の形態に係る災害情報取得装置の一例を示した機能ブロック図である。本実施の形態に係る災害情報取得装置1は、図1に示すように、特定の設置位置における振動を検出可能な振動計10と、振動計10の出力結果からその設置位置の災害情報を取得するためのデータ処理部20と、を少なくとも含むものである。
<Overall configuration of the device>
FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of a disaster information acquisition device according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment includes a vibration meter 10 capable of detecting vibrations at a specific installation position, and acquires disaster information at the installation position from the output results of the vibration meter 10. The data processing unit 20 includes at least a data processing unit 20 for processing the data.

振動計10は、災害情報を取得したい任意の設置位置に設置することができ、この設置位置に生じる3次元方向(例えば図1中のX、Y及びZ方向)の振動を計測可能な手段で構成することができる。この振動計10としては、例えば圧電型、サーボ型、電磁式、あるいは半導体型の振動センサ(加速度センサ、速度センサ)やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動センサ(加速度センサ、速度センサ)を採用することができる。本実施の形態に係る振動計10は、2つの振動計、すなわち、周囲を流れる風が当たるように空気流体中に配設された構造物2に設置された第1の振動計11と、地盤(地面)3に設置された第2の振動計12とを含むものが例示されている。なお、振動計10の数や配置はこれに限定されるものではなく、取得したい災害情報等を考慮して適宜変更することができる。 The vibration meter 10 can be installed at any installation location where disaster information is desired to be obtained, and is a means capable of measuring vibrations in three-dimensional directions (for example, the X, Y, and Z directions in FIG. 1) occurring at this installation location. Can be configured. As this vibration meter 10, for example, a piezoelectric type, servo type, electromagnetic type, or semiconductor type vibration sensor (acceleration sensor, speed sensor) or MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) vibration sensor (acceleration sensor, speed sensor) is adopted. be able to. The vibration meter 10 according to the present embodiment includes two vibration meters, namely, a first vibration meter 11 installed in a structure 2 placed in an air fluid so as to be exposed to the wind flowing around it, and a A device including a second vibration meter 12 installed on the (ground) 3 is illustrated. Note that the number and arrangement of the vibration meters 10 are not limited to this, and can be changed as appropriate in consideration of the disaster information that is desired to be acquired.

第1の振動計11が設置された構造物2は、風が当たる位置に設置された、例えば地盤3から上方に立設した柱状の部材で構成することができる。構造物2としては、風に当たることで振動し得るものであれば、その形状や大きさは特に限定されない。また、この構造物2として、電柱や街灯といった既設構造物を流用することもできる。他方、第2の振動計12が設置された「地盤」は、風が当たった場合でも振動しないものであれば地盤3だけでなく地盤3に設置された構造物等も含まれると解されるべきである。 The structure 2 in which the first vibration meter 11 is installed may be a columnar member installed in a position exposed to the wind, for example, erected upward from the ground 3. The shape and size of the structure 2 are not particularly limited as long as it can vibrate when exposed to wind. Further, as the structure 2, an existing structure such as a utility pole or a streetlight can be used. On the other hand, the "ground" on which the second vibration meter 12 is installed is understood to include not only the ground 3 but also structures installed on the ground 3 as long as it does not vibrate even when exposed to wind. Should.

データ処理部20は、振動計10の出力結果に基づいて所望の災害情報を取得するための部材であってよい。このデータ処理部20は、図示しない電源に接続された、例えばシーケンサ(Programmable Logic Controller、PLC)や周知のコンピュータによって実現することができる。したがって、データ処理部20内で実施される各種の演算は、データ処理部20内の図示しないプロセッサ等によって実施され得る。本実施の形態に係るデータ処理部20としては、振動計10の出力結果を収集するデータ収集部21と、データ収集部21で収集された振動計10の出力結果から設置位置の風速の推定値を算出する風速算出部22と、データ収集部21で収集された振動計10の出力結果から設置位置の降雨強度の推定値を算出する降雨強度算出部23と、データ収集部21で収集された振動計10の出力結果から設置位置及び設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する土砂災害検出部24と、データ収集部21で収集された振動計10の出力結果から設置位置における地震を検出する地震検出部25と、各種データを記憶可能なメモリ26と、通信インタフェース27とを含むものを例示する。なお、データ処理部20は上述した各構成要素の全てを有している必要はなく、適宜選択して採用することができる。 The data processing unit 20 may be a member for acquiring desired disaster information based on the output results of the vibration meter 10. This data processing section 20 can be realized by, for example, a sequencer (Programmable Logic Controller, PLC) or a well-known computer connected to a power source (not shown). Therefore, various calculations performed within the data processing section 20 may be performed by a processor (not shown) within the data processing section 20. The data processing unit 20 according to the present embodiment includes a data collection unit 21 that collects the output results of the vibration meter 10, and an estimated value of the wind speed at the installation position from the output results of the vibration meter 10 collected by the data collection unit 21. A wind speed calculation unit 22 that calculates the rainfall intensity at the installation location from the output results of the vibration meter 10 collected by the data collection unit 21; A landslide detection unit 24 detects the occurrence of a landslide at and around the installation position from the output results of the vibration meter 10, and an earthquake at the installation position is detected from the output results of the vibration meter 10 collected by the data collection unit 21. An example including an earthquake detection unit 25, a memory 26 capable of storing various data, and a communication interface 27 is illustrated. Note that the data processing unit 20 does not need to have all of the above-mentioned components, and can appropriately select and employ them.

データ収集部21は、振動計10に有線又は無線通信を介して電気的に接続され、振動計10が検知した出力結果を収集することが可能なものであってよい。振動計10の出力結果は、検出した加速度(振動)の計時変化を示すデータ(具体的には加速度波形あるいは振動波形)、あるいはそれに対応する情報が、電気信号の形式でデータ収集部21に送信されるものであってよい。そして、データ収集部21は、受信したデータをメモリ26に少なくとも一時的に格納させるよう機能し得る。 The data collection unit 21 may be electrically connected to the vibration meter 10 via wired or wireless communication, and may be capable of collecting output results detected by the vibration meter 10. The output result of the vibration meter 10 is data (specifically, an acceleration waveform or a vibration waveform) indicating a time-measured change in the detected acceleration (vibration), or information corresponding thereto, which is transmitted to the data collection unit 21 in the form of an electrical signal. It may be something that is done. The data collection unit 21 can function to at least temporarily store the received data in the memory 26.

風速算出部22、降雨強度算出部23、土砂災害検出部24及び地震検出部25は、データ収集部21で収集された振動計10の出力結果から、所望の災害情報、具体的には強風の有無に関する情報、大雨の有無に関する情報、土砂災害の発生の有無に関する情報及び地震の有無に関する情報を算出あるいは検出するための構成要素であってよい。本実施の形態においては、風速算出部22、降雨強度算出部23、土砂災害検出部24及び地震検出部25をデータ処理部20内に設けている。これにより、災害情報取得装置1内で災害情報のデータを生成することができるため、通信インタフェース27を介して送信されるデータ量を振動計10の出力結果を送信する場合に比べて大幅に削減でき、通信トラフィックの増大を抑制することができる。各構成要素による具体的な算出方法あるいは検出方法については後に詳述する。 The wind speed calculation unit 22, the rainfall intensity calculation unit 23, the landslide detection unit 24, and the earthquake detection unit 25 calculate desired disaster information, specifically strong wind information, from the output results of the vibration meter 10 collected by the data collection unit 21. It may be a component for calculating or detecting information regarding the presence or absence of heavy rain, information regarding the occurrence of a landslide, and information regarding the presence or absence of an earthquake. In this embodiment, a wind speed calculation section 22, a rainfall intensity calculation section 23, a landslide detection section 24, and an earthquake detection section 25 are provided in the data processing section 20. As a result, disaster information data can be generated within the disaster information acquisition device 1, so the amount of data transmitted via the communication interface 27 can be significantly reduced compared to the case where the output results of the vibration meter 10 are transmitted. This makes it possible to suppress an increase in communication traffic. A specific calculation method or detection method using each component will be described in detail later.

メモリ26は、周知の揮発性あるいは不揮発性の記録媒体で構成することができ、データ収集部21で収集されたデータや、各種の災害情報を算出あるいは検出する際に用いられる情報が格納され得る。また、通信インタフェース27は、データ処理部20内で算出あるいは検出された各種の災害情報を送受信するためのものであってよい。この通信インタフェース27により、例えば有線又は無線通信を介して接続された通信ネットワークNWを介して管理サーバ4やクライアント端末5に所定の災害情報を送信したり、災害情報の算出あるいは検出を実行するために管理サーバ4あるいはクライアント端末5から送信される制御信号を受信したりすることができる。この通信インタフェース27は、有線又は無線通信を介して通信ネットワークNWに接続されるものを例示しているが、管理サーバ4あるいはクライアント端末5にローカルに接続するためのものであってもよい。 The memory 26 can be configured with a well-known volatile or nonvolatile recording medium, and can store data collected by the data collection unit 21 and information used when calculating or detecting various disaster information. . Further, the communication interface 27 may be for transmitting and receiving various disaster information calculated or detected within the data processing unit 20. Through this communication interface 27, for example, to transmit predetermined disaster information to the management server 4 and client terminal 5 via a communication network NW connected via wired or wireless communication, or to calculate or detect disaster information. It is also possible to receive control signals transmitted from the management server 4 or client terminal 5. Although this communication interface 27 is exemplified as one connected to the communication network NW via wired or wireless communication, it may also be one for locally connecting to the management server 4 or client terminal 5.

上述した構成を備える本実施の形態に係る災害情報取得装置1は、計測手段としての振動計10の出力結果から、複数種類の災害情報を特定することが可能である。そこで、以下には風速算出部22、降雨強度算出部23、土砂災害検出部24及び地震検出部25による災害情報の取得方法について順に説明を行う。 The disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment having the above-described configuration is capable of identifying multiple types of disaster information from the output results of the vibration meter 10 as a measuring means. Therefore, a method for acquiring disaster information by the wind speed calculation section 22, the rainfall intensity calculation section 23, the landslide detection section 24, and the earthquake detection section 25 will be explained below in order.

<風速の推定値算出方法>
風速を測定する場合には、風車型風向風速計といった風速を測定する専用の計測手段を用いるのが一般的である。これに対し、本実施の形態に係る災害情報取得装置1の風速算出部22では、振動計10の出力結果を用いて風速の測定、厳密には風速の推定値の算出を行う。
<How to calculate estimated wind speed>
When measuring wind speed, it is common to use a dedicated measuring means for measuring wind speed, such as a windmill-type anemometer. On the other hand, the wind speed calculation unit 22 of the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment uses the output result of the vibration meter 10 to measure the wind speed, and more precisely to calculate the estimated value of the wind speed.

本実施の形態に係る風速算出部22は、データ収集部21で収集された、振動計10、特に第1の振動計11が検出した出力結果に基づいて、風速の推定値を算出するものとすることができる。すなわち、この風速算出部22は、第1の振動計11及びこの第1の振動計11が設置された構造物2が、風を受けて振動した際に検出される振動波形を利用して、風速の推定値を算出するものであってよい。 The wind speed calculation unit 22 according to the present embodiment calculates an estimated value of the wind speed based on the output results detected by the vibration meter 10, particularly the first vibration meter 11, collected by the data collection unit 21. can do. That is, the wind speed calculation unit 22 utilizes vibration waveforms detected when the first vibration meter 11 and the structure 2 in which the first vibration meter 11 is installed vibrate due to wind. It may be something that calculates an estimated value of wind speed.

第1の振動計11の出力結果と第1の振動計11の周囲に生じた風の風速との相関関係を特定するために、第1の振動計11に任意の風速の風を当てた際の出力結果を図2及び図3に示す。ここで、図2は、図1に示す災害情報取得装置の第1の振動計が検出した最大加速度と風速との関係を示したグラフであって、図2(A)はグラフ中に実際に第1の振動計11で観測した最大加速度を観測点としてプロットしたものであり、図2(B)は図2(A)に示した観測点をモデル化した関数を示したものである。また、図3は、図1に示す災害情報取得装置の第1の振動計が検出したRMS(root mean square、二乗平均平方根、「実効値」ともいう)加速度と風速との関係を示したグラフであって、図3(A)はグラフ中に実際に第1の振動計11で複数回観測したRMS加速度を観測点としてプロットしたものであり、図3(B)は図3(A)に示した観測点をモデル化した関数を示したものである。ちなみに、図2と図3とを比較するとわかる通り、最大加速度よりもRMS加速度の方が観測点のバラツキが小さくなる傾向が確認できる。 In order to identify the correlation between the output result of the first vibration meter 11 and the wind speed of the wind generated around the first vibration meter 11, when wind of an arbitrary wind speed is applied to the first vibration meter 11. The output results are shown in FIGS. 2 and 3. Here, FIG. 2 is a graph showing the relationship between the maximum acceleration detected by the first vibration meter of the disaster information acquisition device shown in FIG. 1 and the wind speed, and FIG. The maximum acceleration observed by the first vibration meter 11 is plotted as an observation point, and FIG. 2(B) shows a function that models the observation points shown in FIG. 2(A). Further, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the RMS (root mean square, also referred to as "effective value") acceleration detected by the first vibration meter of the disaster information acquisition device shown in FIG. 1 and the wind speed. 3(A) is a graph in which the RMS acceleration actually observed multiple times with the first vibration meter 11 is plotted as an observation point, and FIG. 3(B) is a graph plotted as the observation point. This shows a function that models the observation points shown. Incidentally, as can be seen by comparing FIGS. 2 and 3, it can be confirmed that the variation among observation points tends to be smaller for RMS acceleration than for maximum acceleration.

図2及び図3中に点で示したものが観測点である。これらの観測点から、風に当たった第1の振動計11及び構造物2は、いわゆるガスト応答(あるいはバフェッティング)によって強制振動していることが分かる。ここで、ガスト応答による強制振動は、図2(A)及び図3(A)に点線で囲ったA部分及びC部分に示したように、指数関数を用いてモデル化することができる。 The points indicated by dots in FIGS. 2 and 3 are observation points. From these observation points, it can be seen that the first vibration meter 11 and the structure 2 exposed to the wind are forced to vibrate due to so-called gust response (or buffeting). Here, the forced vibration due to the gust response can be modeled using an exponential function, as shown in portions A and C surrounded by dotted lines in FIGS. 2(A) and 3(A).

他方、第1の振動計11及び構造物2は、風が当たった際その下流側にカルマン渦を放出することに起因して渦励振(あるいはギャロッピング)が生じ得る。この渦励振に起因する特定の風速時における加速度の上昇(図2(A)及び図3(A)で矢印B及びDで示した部分)は、ガウス関数を用いてモデル化することができる。 On the other hand, the first vibration meter 11 and the structure 2 may cause vortex-excited vibration (or galloping) due to Karman vortices being emitted downstream when the first vibration meter 11 and the structure 2 are hit by wind. The increase in acceleration at a specific wind speed due to this vortex excitation vibration (portions indicated by arrows B and D in FIGS. 2(A) and 3(A)) can be modeled using a Gaussian function.

上述した事項から、風速算出部22は、例えば下記式(1)に示す回帰モデルを用い、第1の振動計11が検出した出力結果、例えばRMS加速度から、第1の振動計11が設置された設置位置の風速の推定値を算出することができる。

ここで、xは風速、yは第1の振動計の出力結果、a、b、c、α及びβは任意の定数である。
Based on the above-mentioned matters, the wind speed calculation unit 22 uses the regression model shown in the following equation (1), for example, to determine whether the first vibration meter 11 is installed based on the output result detected by the first vibration meter 11, for example, the RMS acceleration. The estimated value of the wind speed at the installation location can be calculated.

Here, x is the wind speed, y is the output result of the first vibration meter, and a, b, c, α, and β are arbitrary constants.

風速算出部22による風速の算出方法は、上述した式(1)を用いた方法に限定されない。具体的には、第1の振動計11が検出した出力結果をフーリエ変換したフーリエスペクトルから設置位置の風速の推定値を算出することもできる。第1の振動計11が検出した出力結果をフーリエ変換したフーリエスペクトルのスペクトル強度(所定の周波数領域におけるフーリエ振幅の平均値)と風速との間には、正の相関が認められる。したがって、各方向のスペクトル強度は、回帰分析を用いて上記式(1)で示した回帰モデルにモデル化することができる。 The method of calculating the wind speed by the wind speed calculation unit 22 is not limited to the method using equation (1) described above. Specifically, the estimated value of the wind speed at the installation position can also be calculated from the Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result detected by the first vibration meter 11. A positive correlation is recognized between the spectral intensity of the Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result detected by the first vibrometer 11 (the average value of the Fourier amplitude in a predetermined frequency domain) and the wind speed. Therefore, the spectral intensity in each direction can be modeled using the regression model shown in equation (1) above using regression analysis.

したがって、上述したモデル化された回帰式(1)を用いることで、第1の振動計11の出力結果から、第1の振動計11が設置された設置位置の風速の推定値xを算出することができる。 Therefore, by using the modeled regression equation (1) described above, the estimated value x of the wind speed at the installation position where the first vibration meter 11 is installed is calculated from the output result of the first vibration meter 11. be able to.

ところで、第1の振動計11が検出する振動は、風に起因するものに限られない。例えば第1の振動計11が設置された設置位置に地震が発生した際には、地震による振動(地震動)も検出され得る。そのため、精度よく風速の推定値を算出するためには、第1の振動計11が検出した振動の要因を特定する必要がある。そこで、以下には第1の振動計11が検出した出力結果から風速の推定値を算出するための一方法として、風に起因する振動とそれ以外の要因による振動とを区別する方法について説明する。 By the way, the vibrations detected by the first vibration meter 11 are not limited to those caused by wind. For example, when an earthquake occurs at the installation location where the first vibration meter 11 is installed, vibrations due to the earthquake (earthquake motion) can also be detected. Therefore, in order to accurately calculate the estimated value of the wind speed, it is necessary to identify the cause of the vibration detected by the first vibration meter 11. Therefore, as a method for calculating an estimated value of wind speed from the output result detected by the first vibration meter 11, a method for distinguishing between vibrations caused by the wind and vibrations caused by other factors will be explained below. .

第1の振動計11が検出した振動が風に起因するものであるか、他の要因、特に地震に起因するものであるのかを区別するために、本実施の形態に係る災害情報取得装置1は、振動計10として第1の振動計11に加えて上述した第2の振動計12を含むものを例示する。第2の振動計12は、地盤3、特に構造物2に比較的隣接した地盤3に設置するとよい。ここでいう隣接とは、仮に地震が発生した際に、第1の振動計11により検出される地震動と、第2の振動計12により検出される地震動とが、概ね同一となる程度の位置関係を指すものとする。したがって、第1の振動計11及び第2の振動計12の位置は、図1に示すように厳密に隣接している必要はなく、一定の距離だけ離れていてもよい。 In order to distinguish whether the vibration detected by the first vibration meter 11 is caused by the wind or by other factors, especially an earthquake, the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment exemplifies a vibrometer 10 that includes the second vibrometer 12 described above in addition to the first vibrometer 11. The second vibration meter 12 is preferably installed on the ground 3, particularly on the ground 3 relatively adjacent to the structure 2. Adjacent here means a positional relationship such that, if an earthquake were to occur, the seismic motion detected by the first vibration meter 11 and the earthquake motion detected by the second vibration meter 12 would be approximately the same. shall refer to. Therefore, the positions of the first vibrometer 11 and the second vibrometer 12 do not need to be strictly adjacent to each other as shown in FIG. 1, and may be separated by a certain distance.

加えて、風速算出部22は、図1に示すように、第1の振動計11の出力結果と第2の振動計12の出力結果とを比較した差分から、第1の振動計11の出力結果が風に起因する振動成分を含むか否かを判定する第1の振動判定部31を含んでいてよい。具体的には、この第1の振動判定部31は、第1の振動計11の出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの振幅の値と、第2の振動計12の出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの振幅の値とを比較し、その差が第1の閾値以上であるか否かを検出することで、第1の振動計11の出力結果が風に起因するものを含むか否かを判定することができるものであってよい。 In addition, as shown in FIG. It may include a first vibration determination unit 31 that determines whether the result includes a vibration component caused by wind. Specifically, the first vibration determination unit 31 converts the amplitude value of the Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result of the first vibration meter 11 and the output result of the second vibration meter 12 into a Fourier transform. By comparing the amplitude value of the Fourier spectrum obtained by the conversion and detecting whether the difference is greater than or equal to the first threshold value, it is possible to determine whether the output result of the first vibration meter 11 is caused by wind. It may be possible to determine whether or not it includes.

図4は、第1及び第2の振動計が検出した出力結果をフーリエ変換したフーリエスペクトルをX、Y及びZの3つの方向成分ごとに示したグラフであって、図4(A)乃至図4(C)は、第1の振動計が検出した出力結果のX、Y及びZ方向成分のフーリエスペクトルをそれぞれ示したものであり、図4(D)乃至図4(F)は、第2の振動計が検出した出力結果のX、Y及びZ方向成分のフーリエスペクトルをそれぞれ示したものである。なお、図4(A)乃至図4(F)には、異なる風速(0.4m/s、3.1m/s及び6.2m/s)の風を各振動計に当てたときの出力結果のフーリエスペクトルが併記されている。 FIG. 4 is a graph showing Fourier spectra obtained by Fourier-transforming the output results detected by the first and second vibrometers for each of the three directional components of X, Y, and Z. 4(C) shows the Fourier spectra of the X, Y, and Z direction components of the output results detected by the first vibrometer, and FIGS. 4(D) to 4(F) show the Fourier spectra of the output results detected by the first vibrometer. This figure shows the Fourier spectra of the X, Y, and Z direction components of the output results detected by the vibration meter. Note that Figures 4(A) to 4(F) show the output results when winds of different wind speeds (0.4 m/s, 3.1 m/s, and 6.2 m/s) are applied to each vibration meter. The Fourier spectrum of is also shown.

図4から分かるように、地盤3に設置された第2の振動計12の出力結果に対応するフーリエスペクトルの振幅(フーリエ振幅)は、風速が変化してもほとんど変化しない。他方、構造物2に設置された第1の振動計11の出力結果に対応するフーリエスペクトルの振幅は、風速に比例して大きく変化している。このことから、第1の振動判定部31は、第1の振動計11の出力結果のうち、第2の振動計12が検出できない振動成分を風による振動成分であると判断することで、風速算出部22が風に起因する振動以外の振動成分を風によるものと誤認することを抑制することができる。 As can be seen from FIG. 4, the amplitude of the Fourier spectrum (Fourier amplitude) corresponding to the output result of the second vibration meter 12 installed on the ground 3 hardly changes even if the wind speed changes. On the other hand, the amplitude of the Fourier spectrum corresponding to the output result of the first vibration meter 11 installed in the structure 2 changes greatly in proportion to the wind speed. From this, the first vibration determination unit 31 determines that the vibration component that cannot be detected by the second vibration meter 12 among the output results of the first vibration meter 11 is a vibration component caused by the wind. It is possible to prevent the calculation unit 22 from misinterpreting vibration components other than vibrations caused by the wind as being caused by the wind.

第1の振動判定部31による判定手法は、例えば第1及び第2の振動計11、12の出力結果のフーリエスペクトルの振幅の値を比較し、その差が第1の閾値以上であるか否かに基づいて判定するものとすることができる。第1の閾値は、実験等に基づいて予め設定しておけばよい。そして、風速算出部22は、第1の閾値以上の差分が検出されたときの第1の振動計11の出力結果から風速の推定値の算出を行うことで、風による振動成分に基づいた風速の推定値の算出を実現できる。 The determination method by the first vibration determination unit 31 is, for example, by comparing the amplitude values of the Fourier spectra of the output results of the first and second vibrometers 11 and 12, and determining whether the difference is greater than or equal to a first threshold value. The determination can be made based on the following. The first threshold value may be set in advance based on experiments or the like. Then, the wind speed calculation unit 22 calculates the estimated value of the wind speed from the output result of the first vibration meter 11 when a difference equal to or more than the first threshold value is detected, thereby calculating the wind speed based on the vibration component caused by the wind. It is possible to calculate the estimated value of

加えて、上述した風速算出部22による風速の推定値の算出と共に、第1の閾値以上の差分が検出されたときの第2の振動計11の出力結果から、後述する地震検出部25を用いて地震の検出を行ってもよい。風速算出部22による風速の推定値の算出と地震の検知を並行して行えば、風速算出部22による風速の推定値の算出の際、地震による振動成分を考慮した算出結果を得ることができる。したがって、地震と強風との複合災害が発生した場合であっても、両方の災害情報を精度良くユーザに提供することができる。 In addition, in addition to calculating the estimated value of the wind speed by the wind speed calculation unit 22 described above, the earthquake detection unit 25 (described later) is used to calculate the estimated value of the wind speed based on the output result of the second vibration meter 11 when a difference greater than or equal to the first threshold is detected. Earthquakes may also be detected. If the wind speed calculation unit 22 calculates the estimated wind speed and detects the earthquake in parallel, it is possible to obtain a calculation result that takes into account the vibration component caused by the earthquake when the wind speed calculation unit 22 calculates the estimated wind speed. . Therefore, even if a combined disaster of an earthquake and strong wind occurs, information on both disasters can be provided to the user with high accuracy.

第1の振動計11の出力結果が風による振動成分を含むか否かを判定する他の方法として、振動の継続時間を利用することもできる。これに関連して、本実施の形態に係る風速算出部22は、上述した第1の振動判定部31に代えて、あるいは第1の振動判定部31に加えて、第2の振動判定部32を含むことができる。 Another method for determining whether or not the output result of the first vibration meter 11 includes a vibration component due to the wind may be to use the duration of vibration. In this regard, the wind speed calculation unit 22 according to the present embodiment includes a second vibration determination unit 32 instead of or in addition to the first vibration determination unit 31 described above. can include.

第2の振動判定部32は、第1の振動計11が検出した振動の継続時間が第2の閾値以上であるか否かを検出するものであってよい。第2の振動判定部32による振動の継続時間の測定方法は特に限定されないが、例えばTrifunacの累積パワー法及びJenningsの包絡関数法の少なくともいずれか一方を用いることができる。ここで、Trifunacの累積パワー法とは、振動計測記録の初めから終わりまでの時刻歴の振幅二乗値を時間積分したものを累積パワーとして、この累積パワーの時間軸上の一定区間を継続時間と定義するものである。一般的には累積パワーが5%~95%の区間とする場合が多い。また、Jenningsの包絡関数法とは、地震波の時刻歴波形の経時特性を模擬するために考えられた方法であり、包絡関数は初動部、主要動部、コーダ部(coda wave)からなっている。振動計測記録をこの包絡関数にあてはめ、初動部の開始時間からコーダ部の終了時間までを継続時間とするものである。 The second vibration determination unit 32 may detect whether the duration of the vibration detected by the first vibration meter 11 is equal to or greater than a second threshold value. The method of measuring the duration of vibration by the second vibration determination unit 32 is not particularly limited, but for example, at least one of Trifunac's cumulative power method and Jennings' envelope function method may be used. Here, Trifunac's cumulative power method is defined as the time-integrated value of the amplitude squared value of the time history from the beginning to the end of the vibration measurement record as the cumulative power, and a fixed interval on the time axis of this cumulative power as the duration. It is defined. Generally, it is often set as an interval where the cumulative power is between 5% and 95%. In addition, Jennings' envelope function method is a method devised to simulate the temporal characteristics of the time history waveform of seismic waves, and the envelope function consists of an initial motion part, a main motion part, and a coda wave. . The vibration measurement record is applied to this envelope function, and the duration is defined as the time from the start time of the initial motion part to the end time of the coda part.

図5は、振動計で検出される振動の継続時間を、Trifunacの累積パワー法を用いて測定した結果を示したグラフであって、図5(A)は過去に発生したいくつかの地震により生じた振動の継続時間を示したものであり、図5(B)は3つの時点における風により生じた振動の継続時間を示したものである。また、図6は、振動計で検出される振動の継続時間を、Jenningsの包絡関数法を用いて測定した結果を示したグラフであって、図6(A)は過去に発生したいくつかの地震により生じた振動の継続時間を示したものであり、図6(B)は3つの時点における風により生じた振動の継続時間を示したものである。図5及び図6から分かるように、いずれの測定手法においても、地震により生じた振動は100秒未満の比較的短い継続時間であったのに対し、風により生じた振動は1500秒を超える比較的長い継続時間であった。したがって、第2の振動判定部32は、第2の閾値を100秒以上1500秒未満の範囲内の任意の値(例えば200秒)に設定することで、振動計で検出される振動が風による振動成分を含むか否かを精度良く判定することができる。 Figure 5 is a graph showing the results of measuring the duration of vibration detected by a vibration meter using Trifunac's cumulative power method. This figure shows the duration of the vibrations caused by the wind, and FIG. 5(B) shows the duration of the vibrations caused by the wind at three points in time. In addition, FIG. 6 is a graph showing the results of measuring the duration of vibrations detected by a vibration meter using Jennings' envelope function method, and FIG. It shows the duration of vibrations caused by an earthquake, and FIG. 6(B) shows the duration of vibrations caused by wind at three points in time. As can be seen from Figures 5 and 6, in both measurement methods, the vibrations caused by the earthquake had a relatively short duration of less than 100 seconds, whereas the vibrations caused by the wind lasted for more than 1500 seconds. It lasted a long time. Therefore, by setting the second threshold value to an arbitrary value within the range of 100 seconds or more and less than 1500 seconds (for example, 200 seconds), the second vibration determination unit 32 determines whether the vibration detected by the vibration meter is caused by the wind. It is possible to accurately determine whether a vibration component is included.

以上説明した通り、本実施の形態に係る災害情報取得装置1の風速の推定値算出方法によれば、風速算出部22により、振動計10が検出した出力結果から風速の推定値を算出することができる。したがって、風車型風向風速計のような専用の計測手段を用いることなく、強風に関する災害情報を取得することができる。なお、上述した算出方法は、専用の計測手段を用いた方法に比べてその精度が相対的に低くなる傾向がある。しかしながら、本実施の形態に係る災害情報取得装置1においては、例えば風速10m/sを超えるような強風が発生しているか否かが特定できれば、災害情報としては十分に利用できる。したがって、上述した算出方法であっても、利用可能な精度の災害情報を取得できるものであるといえる。 As explained above, according to the estimated wind speed calculation method of the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment, the wind speed calculation unit 22 calculates the estimated wind speed from the output result detected by the vibration meter 10. I can do it. Therefore, disaster information regarding strong winds can be obtained without using a dedicated measuring means such as a windmill-type anemometer. Note that the calculation method described above tends to have relatively lower accuracy than a method using a dedicated measuring means. However, in the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment, if it can be specified whether or not a strong wind with a wind speed exceeding 10 m/s is occurring, it can be sufficiently used as disaster information. Therefore, it can be said that even with the calculation method described above, it is possible to obtain disaster information with usable accuracy.

また、上述した方法によれば、風速の計測手段として振動計10を用いているため、振動計10の出力結果を地震等の風速以外の災害情報の取得に利用することができる。よって、複数の災害情報を一括して取得することを可能とし、以て包括的な災害対策が可能となる。 Further, according to the above-described method, since the vibration meter 10 is used as a means for measuring wind speed, the output result of the vibration meter 10 can be used to obtain disaster information other than wind speed, such as an earthquake. Therefore, it is possible to obtain multiple pieces of disaster information at once, thereby enabling comprehensive disaster countermeasures.

<降雨強度の推定値算出方法>
降雨強度を測定する場合には、実際に降った雨を収集して測定する転倒ます型雨量計やレーザー光により測定するディストロメーターのような専用の計測手段を用いるのが一般的である。他方、本実施の形態に係る災害情報取得装置1の降雨強度算出部23においては、風速の場合と同様に、データ収集部21で収集された振動計10の出力結果を用いて降雨強度の測定、厳密には降雨強度の推定値の算出を行う。
<How to calculate estimated rainfall intensity>
When measuring rainfall intensity, it is common to use specialized measuring means, such as a falling rain gauge that collects and measures the rain that actually falls, or a distrometer that measures using laser light. On the other hand, the rainfall intensity calculation unit 23 of the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment measures the rainfall intensity using the output results of the vibration meter 10 collected by the data collection unit 21, as in the case of wind speed. , strictly speaking, calculates the estimated value of rainfall intensity.

本実施の形態に係る災害情報取得装置1の降雨強度算出部23は、振動計10、例えば第2の振動計12が検出した出力結果に基づいて降雨強度の推定値を算出するものとすることができる。換言すれば、この降雨強度算出部23は、第2の振動計12上、あるいは第2の振動計12の近傍に落下した雨粒に起因する振動波形を利用して降雨強度の推定値を算出するものであってよい。なお、降雨強度算出部23における降雨強度の推定値の算出に際し、第1の振動計11が検出した出力結果を利用することもできる。しかし、第1の振動計11は上述した通り風による振動を含み得るため、実質的に風による振動を含むことがない第2の振動計12の出力結果を用いる方が簡単に高い精度の算出結果が得られることが期待できる。 The rainfall intensity calculation unit 23 of the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment calculates an estimated value of rainfall intensity based on the output result detected by the vibration meter 10, for example, the second vibration meter 12. I can do it. In other words, the rainfall intensity calculation unit 23 calculates the estimated value of the rainfall intensity using the vibration waveform caused by raindrops falling on or near the second vibration meter 12. It can be anything. Note that when calculating the estimated value of the rainfall intensity in the rainfall intensity calculation unit 23, the output result detected by the first vibration meter 11 can also be used. However, since the first vibrometer 11 may include wind-induced vibrations as described above, it is easier to use the output results of the second vibrometer 12, which does not substantially include wind-induced vibrations, for easier and more accurate calculations. You can expect to get results.

第2の振動計12の出力結果と降雨強度との相関関係を特定するために、第2の振動計12上に人工的に降雨を生じさせた際の出力結果を図7に示す。ここで、図7は、図1に示す第2の振動計が検出した加速度と降雨強度との関係を示したグラフであって、図7(A)乃至図7(C)は第2の振動計12が検出した出力結果のX、Y及びZ方向の各成分の加速度、特にRMS加速度を観測点としてそれぞれプロットしたものである。 In order to specify the correlation between the output result of the second vibrometer 12 and the rainfall intensity, the output result when rain was artificially caused on the second vibrometer 12 is shown in FIG. Here, FIG. 7 is a graph showing the relationship between the acceleration detected by the second vibration meter shown in FIG. 1 and the rainfall intensity, and FIGS. The acceleration of each component in the X, Y, and Z directions of the output results detected by the total 12, especially the RMS acceleration, is plotted as an observation point.

図7から分かる通り、各方向の降雨強度毎のRMS加速度の観測結果は、3つの方向成分それぞれについて、回帰分析を用いて例えば図7中の点線及び下記式(2)で示した線形の回帰モデルにモデル化することができる。

ここで、xはRMS加速度、yは降雨強度、a及びbは任意の定数である。
As can be seen from Figure 7, the observed results of the RMS acceleration for each rainfall intensity in each direction are obtained using regression analysis for each of the three directional components. It can be modeled into a model.

Here, x 1 is the RMS acceleration, y 1 is the rainfall intensity, and a and b are arbitrary constants.

したがって、上述したモデル化された回帰式(2)を用いることで、第2の振動計12の出力結果の時刻歴の振幅(具体的には、加速度あるいは速度)から、第2の振動計12が設置された設置位置の降雨強度の推定値yを算出することができる。 Therefore, by using the modeled regression equation (2) described above, the amplitude of the time history of the output result of the second vibrometer 12 (specifically, acceleration or velocity) can be used to calculate the It is possible to calculate the estimated value y 1 of the rainfall intensity at the installation location where is installed.

図8は、降雨強度を変えて観測した図1に示す第2の振動計の出力結果をフーリエ変換して得られたフーリエスペクトルを示したグラフであって、図8(A)乃至図8(C)は第2の振動計が検出した出力結果のX、Y及びZ方向の各成分のフーリエスペクトルをそれぞれ示したものである。また、図8(A)乃至図8(C)内のR0で示したものが降雨強度ゼロの場合のフーリエスペクトルを示し、それ以外のものは降雨有(具体的な降雨強度は、それぞれ15mm/h、75mm/h、135mm/h及び300mm/hに設定されている)の場合のフーリエスペクトルを示したものである。図8から、第2の振動計12のフーリエスペクトルの振幅の値は、比較的高い周波数領域において降雨強度に比例して高くなるよう推移する傾向が認められる。この点を踏まえ、上記フーリエスペクトルのスペクトル強度(所定の高周波数域帯におけるフーリエ振幅の平均値)の値と降雨強度との関係を図9に示す。 FIG. 8 is a graph showing Fourier spectra obtained by Fourier transforming the output results of the second vibrometer shown in FIG. 1, which were observed while changing the rainfall intensity. C) shows the Fourier spectrum of each component in the X, Y, and Z directions of the output result detected by the second vibration meter. In addition, the one indicated by R0 in FIGS. 8(A) to 8(C) shows the Fourier spectrum when the rainfall intensity is zero, and the other ones show the Fourier spectra with rainfall (the specific rainfall intensity is 15 mm/15 mm, respectively). Fig. 4 shows Fourier spectra when the speed is set to 75 mm/h, 75 mm/h, 135 mm/h, and 300 mm/h. From FIG. 8, it is recognized that the amplitude value of the Fourier spectrum of the second vibrometer 12 tends to increase in proportion to the rainfall intensity in a relatively high frequency region. Based on this point, FIG. 9 shows the relationship between the value of the spectral intensity of the Fourier spectrum (the average value of the Fourier amplitude in a predetermined high frequency band) and the rainfall intensity.

図9は、図1に示す第2の振動計が検出した出力結果をフーリエ変換したフーリエスペクトルの特定の周波数領域におけるスペクトル強度の値と降雨強度との関係を示したグラフであって、図9(A)乃至図9(C)は、第2の振動計12が検出した出力結果のX、Y及びZ方向の各成分のフーリエスペクトルのスペクトル強度の値を観測点としてそれぞれプロットしたものである。ここで、上述した特定の周波数領域は、比較的高い周波数領域の範囲内で適宜設定可能なものである。図9から分かる通り、各方向の降雨強度毎のスペクトル強度の特定の周波数領域における観測結果は、図7に示したものと同様に、3つの方向成分それぞれについて、回帰分析を用いて例えば図9中の点線及び下記式(3)で示した線形の回帰モデルにモデル化することができる。

ここで、xはスペクトル強度、yは降雨強度、a及びbは任意の定数である。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the value of the spectral intensity in a specific frequency region of the Fourier spectrum obtained by Fourier-transforming the output result detected by the second vibration meter shown in FIG. 1 and the rainfall intensity. (A) to FIG. 9(C) are plots of the spectral intensity values of the Fourier spectra of each component in the X, Y, and Z directions of the output results detected by the second vibration meter 12 as observation points. . Here, the above-mentioned specific frequency range can be set as appropriate within a relatively high frequency range. As can be seen from FIG. 9, the observation results in a specific frequency region of the spectral intensity for each direction of rainfall intensity are obtained using regression analysis for each of the three directional components, similar to those shown in FIG. It can be modeled into a linear regression model shown by the dotted line in the middle and the following equation (3).

Here, x 2 is the spectral intensity, y 2 is the rainfall intensity, and a and b are arbitrary constants.

したがって、上述したモデル化された回帰式(3)を用いることで、第2の振動計12の出力結果から、第2の振動計12が設置された設置位置の降雨強度の推定値yを算出することができる。 Therefore, by using the modeled regression equation (3) described above, the estimated value y 2 of the rainfall intensity at the installation location where the second vibration meter 12 is installed can be calculated from the output result of the second vibration meter 12. It can be calculated.

以上説明した通り、本実施の形態に係る災害情報取得装置1の降雨強度の推定値算出方法によれば、降雨強度算出部23により、振動計10が検出した出力結果から降雨強度の推定値を算出することができる。したがって、転倒ます型雨量計やレーザー光により測定するディストロメーターのような専用の計測手段を用いることなく、大雨に関する災害情報を取得することができる。なお、上述した算出方法は、推定値を算出するものであるため、上記専用の計測手段のように降雨を実測するものに比べるとその精度が相対的に低くなる傾向がある。しかしながら、本実施の形態に係る災害情報取得装置1においては、おおよその降雨強度(例えば二桁オーダーの精度の降雨強度)が特定できれば、災害情報としては十分に利用できる。したがって、上述した算出方法であっても、利用可能な精度の災害情報を取得できるものであるといえる。 As explained above, according to the rainfall intensity estimation value calculation method of the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment, the rainfall intensity calculation unit 23 calculates the estimated rainfall intensity value from the output result detected by the vibration meter 10. It can be calculated. Therefore, disaster information related to heavy rain can be obtained without using special measuring means such as a tipping rain gauge or a distrometer that measures with laser light. In addition, since the above-mentioned calculation method calculates an estimated value, its accuracy tends to be relatively low compared to those that actually measure rainfall, such as the above-mentioned dedicated measuring means. However, in the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment, if the approximate rainfall intensity (for example, rainfall intensity with an accuracy of two digits) can be specified, it can be sufficiently used as disaster information. Therefore, it can be said that even with the calculation method described above, it is possible to obtain disaster information with usable accuracy.

また、上述した方法によれば、降雨強度の計測手段として振動計10を用いているため、振動計10の出力結果を地震等の降雨強度以外の災害情報の取得に利用することができる。よって、複数の災害情報を一括して取得することを可能とし、以て包括的な災害対策が可能となる。 Further, according to the above-described method, since the vibration meter 10 is used as a means for measuring rainfall intensity, the output result of the vibration meter 10 can be used to obtain disaster information other than rainfall intensity such as an earthquake. Therefore, it is possible to obtain multiple pieces of disaster information at once, thereby enabling comprehensive disaster countermeasures.

<土砂災害発生検出方法>
がけ崩れや地滑り、土石流といった土砂災害は、土砂災害が発生する可能性の高い場所に予め設置されたワイヤーセンサのような専用の計測手段を用いるのが一般的である。他方、本実施の形態に係る災害情報取得装置1の土砂災害検出部24においては、データ収集部21で収集された振動計10の出力結果を用いて、土砂災害の発生の検出を行う。
<Method for detecting landslide occurrence>
For landslide disasters such as landslides, landslides, and debris flows, it is common to use dedicated measuring means such as wire sensors that are installed in advance at locations where landslides are likely to occur. On the other hand, the landslide detection unit 24 of the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment detects the occurrence of a landslide using the output results of the vibration meter 10 collected by the data collection unit 21.

本実施の形態に係る土砂災害検出部24は、データ収集部21で収集された振動計10が検出した出力結果に基づいて、土砂災害の発生を検出するものとすることができる。換言すると、この土砂災害検出部24は、第1及び第2の振動計11、12の少なくともいずれかが検出した振動が土砂崩れの発生によるものであるか否かを検出することができるものであってよい。なお、土砂災害検出部24による土砂災害の検出は、第1及び第2の振動計11、12のいずれの出力結果を利用してもよい。 The landslide detection unit 24 according to the present embodiment may detect the occurrence of a landslide based on the output results detected by the vibration meter 10 collected by the data collection unit 21. In other words, the landslide detection unit 24 is capable of detecting whether the vibration detected by at least one of the first and second vibration meters 11 and 12 is due to the occurrence of a landslide. It's fine. Note that the landslide detection unit 24 may use the output results of either of the first and second vibration meters 11 and 12 to detect a landslide.

土砂災害の発生を検出する具体的な一方法として、土砂災害検出部24は、振動計10が検出した振動波形のうち、第3の閾値を超えたパルスのピークの数(すなわち、振動波形が第3の閾値を超えた回数)に基づいて、土砂災害の発生を検出する方法を採用することができる。なお、当該方法で土砂災害の発生を高精度に検出するために、振動計10は土砂災害が発生する可能性の高い場所、あるいはその近傍に配設しておくとよい。 As a specific method for detecting the occurrence of a landslide, the landslide detection unit 24 detects the number of peaks of pulses exceeding the third threshold (i.e., the number of pulses in the vibration waveform detected by the vibration meter 10). A method of detecting the occurrence of a landslide based on the number of times the third threshold has been exceeded can be adopted. In order to detect the occurrence of landslide disasters with high precision using this method, it is preferable that the vibration meter 10 be placed at or near a place where landslide disasters are likely to occur.

図10は、図1に示す振動計が検出した加速度波形の一例を示したグラフである。なお、図10に示した加速度波形は、振動計10が検出した出力結果のうち、Z方向成分の加速度波形を例示的に示したものである。本実施の形態に係る土砂災害検出部24では、図10に示すように、第3の閾値が±100cm/sに設定されている。そして、土砂災害検出部24は、この第3の閾値を超えたパルスのピーク(図10中に矢印Pを付した部分)を検出し、検出されたパルスの単位時間(例えば1秒)当たりの数(すなわちパルス密度)に基づいて、土砂災害の発生を検出することができる。なお、第3の閾値の具体的な値は上記のものに限定されず、その検出精度を考慮して適宜変更することができる。 FIG. 10 is a graph showing an example of an acceleration waveform detected by the vibration meter shown in FIG. Note that the acceleration waveform shown in FIG. 10 is an example of the acceleration waveform of the Z-direction component among the output results detected by the vibration meter 10. In the landslide detection unit 24 according to the present embodiment, as shown in FIG. 10, the third threshold value is set to ±100 cm/s 2 . Then, the landslide detection unit 24 detects the peak of the pulse that exceeds this third threshold (the part marked with an arrow P in FIG. Based on the number (ie, pulse density), the occurrence of a landslide can be detected. Note that the specific value of the third threshold is not limited to the above value, and can be changed as appropriate in consideration of its detection accuracy.

図11は、図1に示す振動計が検出した土砂移動に起因する加速度波形の他の一例とそのパルス密度の関係を示したグラフであって、図11(A)は、加速度波形を示したものであり、図11(B)は、図11(A)の加速度波形のうち第3の閾値を超えたパルスのピークを検出した結果を時系列で示したものであり、図11(C)は、図11(B)で検出されたパルスのピークの数(パルス密度)の変化を時系列で示したものである。図11(A)に示す加速度波形のうち、±100cm/sに設定された第3の閾値を超えるパルスのピークは、図11(B)に図示されたタイミングで出現しており、その出現頻度は、図11(C)に示したものとなる。ここで、土砂災害による振動であると判断するパルス密度を、例えば40回/秒に設定していた場合、土砂災害検出部24は、図11(C)より、振動計10が加速度波形を検出してから12秒後に土砂災害が発生したと特定することができる。なお、土砂災害に起因する振動であると判断するパルス密度をどの程度とするかについては、適宜調整することができる。 FIG. 11 is a graph showing another example of the acceleration waveform caused by earth movement detected by the vibration meter shown in FIG. 1 and the relationship between its pulse density, and FIG. 11(A) shows the acceleration waveform. 11(B) shows the results of detecting the peak of the pulse exceeding the third threshold in the acceleration waveform of FIG. 11(A) in time series, and FIG. 11(C) 11(B) shows changes in the number of pulse peaks (pulse density) detected in FIG. 11(B) in time series. In the acceleration waveform shown in FIG. 11(A), the peak of the pulse exceeding the third threshold set to ±100 cm/ s2 appears at the timing shown in FIG. 11(B), The frequency is shown in FIG. 11(C). Here, if the pulse density for determining that the vibration is caused by a landslide is set to, for example, 40 times/second, the landslide detection unit 24 detects that the vibration meter 10 detects the acceleration waveform from FIG. 11(C). It can be determined that a landslide has occurred 12 seconds after the occurrence of a landslide. Note that the pulse density at which it is determined that the vibration is caused by a landslide can be adjusted as appropriate.

ところで、振動計10が検出する振動は、土砂災害に起因するものに限られるものではなく、他の災害、例えば地震に起因する振動をも検出し得る。図12は、図11(C)に示したパルス密度の時系列の推移と、地震による加速度波形のパルス密度の時系列の推移とを並べて示したグラフであって、図12(A)は図11(C)に対応するものであり、図12(B)及び図12(C)は過去に発生した2つの地震による地震動を振動計で検出した結果を、図11(C)と同様の手法で処理して得られるパルス密度を時系列で示したものである。この図12から分かる通り、地震が発生した際に振動計10が検出し得る加速度波形から導かれるパルス密度は、土砂災害が発生した際に振動計10が検出し得る加速度波形から導かれるパルス密度と一見すると類似している。このことから、特に、振動計10の設置位置に地震が発生した際には、地震による振動(地震動)を土砂災害による振動と誤認する可能性がある。そこで、以下には、土砂災害検出部24が、振動計10の出力結果から土砂災害の発生に起因する振動を確実に検出するための一方法として、土砂災害に起因する振動と地震に起因する振動とを区別するための方法について説明する。 By the way, the vibrations detected by the vibration meter 10 are not limited to those caused by landslides, but can also detect vibrations caused by other disasters, such as earthquakes. FIG. 12 is a graph showing side by side the time series transition of the pulse density shown in FIG. 11(C) and the time series transition of the pulse density of the acceleration waveform due to the earthquake. 11(C), and Figures 12(B) and 12(C) show the results of seismic motions detected by two earthquakes that occurred in the past using a vibration meter using the same method as in Figure 11(C). The pulse density obtained by processing is shown in time series. As can be seen from FIG. 12, the pulse density derived from the acceleration waveform that can be detected by the vibration meter 10 when an earthquake occurs is the pulse density derived from the acceleration waveform that can be detected by the vibration meter 10 when a landslide occurs. At first glance, they are similar. For this reason, especially when an earthquake occurs at the location where the vibration meter 10 is installed, there is a possibility that vibrations caused by the earthquake (earthquake motion) may be mistaken for vibrations caused by a landslide. Therefore, as a method for the landslide detection unit 24 to reliably detect vibrations caused by the occurrence of a landslide from the output results of the vibration meter 10, the following describes how the landslide detection unit 24 can detect vibrations caused by landslides and earthquakes. A method for distinguishing between vibration and vibration will be explained.

地震による振動と土砂災害の発生による振動とを分析したところ、地震による振動は、土砂災害の発生による振動に比べて低い周波数領域の振動がほとんどであることが分かった。そこで、本実施の形態に係る土砂災害検出部24としては、振動計10が検出した出力結果のうち所定の周波数以上の周波数の振動成分を抽出するハイパスフィルタ41を利用することで、振動計10が検出した振動が土砂災害の発生に起因するものであるのか地震動に起因するものであるのかを特定するものを以下に例示する。 When we analyzed the vibrations caused by earthquakes and the vibrations caused by landslides, we found that most of the vibrations caused by earthquakes are vibrations in a lower frequency range than the vibrations caused by landslides. Therefore, the landslide detection unit 24 according to the present embodiment uses a high-pass filter 41 that extracts vibration components with a frequency equal to or higher than a predetermined frequency from the output results detected by the vibration meter 10. The following is an example of how to identify whether the detected vibration is caused by the occurrence of a landslide or an earthquake.

ハイパスフィルタ41は、振動計10が検出した出力結果のうち、比較的低い周波数領域の振動成分を遮断し、それ以外の周波数領域の振動成分を通過させるものであってよい。このハイパスフィルタ41の閾値は、地震に起因する振動成分を遮断可能な周波数に設定されていればよい。図12に示した土砂災害に起因する振動を検出したグラフと、地震に起因した振動を検出したグラフに、上述のハイパスフィルタ41を適用した結果を図13に示す。図13から分かるように、ハイパスフィルタ41を適用すると、土砂災害に起因する振動のパルス密度には殆ど変化がない(図13(A)参照)のに対し、地震に起因する振動は実質的に全ての成分がハイパスフィルタ41を通過できないために、第3の閾値を超えるパルスのピークが検出されなくなる(図13(B)及び図13(C)参照)。 The high-pass filter 41 may block vibration components in a relatively low frequency range among the output results detected by the vibration meter 10, and may pass vibration components in other frequency ranges. The threshold value of this high-pass filter 41 may be set to a frequency that can block vibration components caused by an earthquake. FIG. 13 shows the results of applying the above-described high-pass filter 41 to the graph of detecting vibrations caused by landslides and the graph of detecting vibrations caused by earthquakes shown in FIG. 12. As can be seen from FIG. 13, when the high-pass filter 41 is applied, there is almost no change in the pulse density of vibrations caused by landslides (see FIG. 13(A)), whereas vibrations caused by earthquakes substantially change. Since all the components cannot pass through the high-pass filter 41, the peak of the pulse exceeding the third threshold value is not detected (see FIGS. 13(B) and 13(C)).

したがって、土砂災害検出部24は、ハイパスフィルタ41を通過した後の振動成分を分析することにより、地震に起因する振動を土砂災害の発生による振動と誤認することがなくなり、精度よく土砂災害の発生を検出することができる。 Therefore, by analyzing the vibration component after passing through the high-pass filter 41, the landslide detection unit 24 prevents the vibration caused by an earthquake from being mistaken as the vibration caused by the occurrence of a landslide, and accurately detects the occurrence of a landslide. can be detected.

振動計10の近くで発生した土砂災害の検出については、上述した方法で高精度な検出が実現できる。しかしながら、振動計10の設置位置から離れた位置で土砂災害が生じた場合には、その土砂災害に起因して生じた振動成分のうち比較的高い周波数領域の成分(振幅が大きいパルス)は、振動計10の設置位置に到達する過程で減衰してしまう。したがって、上述のパルス密度を用いた土砂災害の検出手法のみでは、振動計10の設置位置から離れた位置で発生した土砂災害については正確に検出できない場合があり得る。そこで、本実施の形態に係る土砂災害検出部24は、上述したハイパスフィルタ41に加えて、振動計10の設置位置から離れた位置で発生した土砂災害を検出するためのフィッティング部42をさらに含むことができる。本実施の形態に係るフィッティング部42は、振動計10が検出した出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルに任意の曲線をフィッティングするものであってよい。 Regarding the detection of landslides occurring near the vibration meter 10, highly accurate detection can be achieved by the method described above. However, when a landslide occurs at a location far from the installation location of the vibration meter 10, the components in a relatively high frequency region (pulses with large amplitude) among the vibration components caused by the landslide, Attenuation occurs during the process of reaching the installation position of the vibration meter 10. Therefore, with only the landslide detection method using the pulse density described above, it may not be possible to accurately detect a landslide that occurs at a location away from the installation position of the vibration meter 10. Therefore, in addition to the above-described high-pass filter 41, the landslide detection unit 24 according to the present embodiment further includes a fitting unit 42 for detecting a landslide that occurs at a location away from the installation position of the vibration meter 10. be able to. The fitting unit 42 according to the present embodiment may fit an arbitrary curve to a Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result detected by the vibration meter 10.

図14は、2つの異なる振動計が土砂災害の発生に起因する振動を検出した結果のフーリエスペクトルを示したグラフであって、図14(A)乃至図14(C)は一の振動計が検出した出力結果のX、Y及びZ方向成分のフーリエスペクトルをそれぞれ示したものであり、図14(D)乃至図14(F)は他の振動計が検出した出力結果のX、Y及びZ方向成分のフーリエスペクトルをそれぞれ示したものである。図14には、各フーリエスペクトルに任意の曲線をフィッティングした結果得られる近似曲線も示されている。また、上述した一の振動計及び他の振動計は、いずれも第2の振動計12と同様に地盤に設置された振動計で構成することができるが、その設置位置はそれぞれ異なっていてよい。図14中に示された観測記録から、土砂災害によって発生した振動のフーリエスペクトルは、安定して単峰の凸形状となるといえる。したがって、土砂災害によって発生した振動のフーリエスペクトルは、例えば下記式(4)に示すガウス関数にモデル化することができるといえる。

ここで、cはスペクトルピークの振幅(cm/s・s)、αはスペクトルピークの周波数(Hz)、βはスペクトル峰の幅(Hz)である。なお、本実施の形態においては、振動計の出力結果が加速度記録を含むものを例示しているため、上記cに対応するスペクトルピーク振幅の単位は(cm/s・s)となっているが、振動計の出力結果が速度記録、を含むものである場合には、上記cに対応するスペクトルピーク振幅の単位は(cm/s・s)となる。
FIG. 14 is a graph showing Fourier spectra as a result of two different vibration meters detecting vibrations caused by the occurrence of a landslide. The Fourier spectra of the X, Y, and Z direction components of the detected output results are shown, respectively, and FIGS. 14(D) to 14(F) show the X, Y, and Z components of the output results detected by other vibration meters. The Fourier spectra of the directional components are shown respectively. FIG. 14 also shows approximate curves obtained as a result of fitting arbitrary curves to each Fourier spectrum. Further, the first vibration meter and the other vibration meters described above can both be configured with vibration meters installed on the ground like the second vibration meter 12, but their installation positions may be different. . From the observation records shown in FIG. 14, it can be said that the Fourier spectrum of vibrations caused by landslides has a stable single peak convex shape. Therefore, it can be said that the Fourier spectrum of vibrations caused by landslides can be modeled, for example, by a Gaussian function shown in equation (4) below.

Here, c is the amplitude of the spectral peak (cm/s 2 ·s), α is the frequency of the spectral peak (Hz), and β is the width of the spectral peak (Hz). In addition, in this embodiment, since the output result of the vibration meter includes an acceleration record, the unit of the spectrum peak amplitude corresponding to the above c is (cm/s 2 · s). However, when the output result of the vibrometer includes a velocity record, the unit of the spectrum peak amplitude corresponding to the above c is (cm/s·s).

上述した事項を考慮すると、土砂災害検出部24は、フィッティング部42において、前記振動計10の出力結果のフーリエスペクトルに対して式(4)に示すガウス関数で示される曲線をフィッティングさせ、両者、すなわちフーリエスペクトルとガウス関数の差分に基づいて、振動計10で検出された振動が土砂災害の発生に起因するものであると特定することができる。当該特定に際しては、例えば上述した差分と予め設定した第4の閾値とを比較すればよい。また、上記差分には、例えば残差二乗和や正規化したRMSE(二乗平均平方根誤差)等を指標として利用することができる。 Considering the above-mentioned matters, the landslide detection unit 24 causes the fitting unit 42 to fit a curve represented by a Gaussian function shown in equation (4) to the Fourier spectrum of the output result of the vibration meter 10, and both That is, based on the difference between the Fourier spectrum and the Gaussian function, it can be specified that the vibration detected by the vibration meter 10 is caused by the occurrence of a landslide. In this identification, for example, the above-mentioned difference may be compared with a preset fourth threshold. Further, for the above-mentioned difference, for example, the residual sum of squares, normalized RMSE (root mean square error), or the like can be used as an index.

したがって、土砂災害検出部24は、フィッティング部42において、振動計10の検出結果からガウス関数で表される近似曲線を連続的に作成し、計測された振動のフーリエスペクトルと比較することで、振動計10から離れた位置で発生した土砂災害をも検出することができるようになる。 Therefore, the landslide detection unit 24 continuously creates an approximate curve expressed by a Gaussian function from the detection results of the vibration meter 10 in the fitting unit 42, and compares it with the Fourier spectrum of the measured vibration. It will be possible to detect landslides that occur at a distance of 10.

以上説明した通り、本実施の形態に係る災害情報取得装置1の土砂災害発生検出方法によれば、土砂災害検出部24により、振動計10が検出した出力結果から、振動計10の設置位置に近い位置で発生した土砂災害のみならず、振動計10の設置位置から離れた位置で発生した土砂災害をも検出することができる。したがって、ワイヤーセンサのような専用の計測手段を用いることなく、土砂災害に関する災害情報を取得することができる。また、上述した土砂災害発生検出方法によれば、振動計10の設置位置から離れた位置で発生した土砂災害をも検出できるため、ワイヤーセンサを設置するよりも簡単に広範囲の土砂災害の検出が可能となる。なお、土砂災害の発生の検出精度をさらに向上させるために、別途周知のジオフォン(受振器)等を補完的に採用してもよい。 As explained above, according to the landslide occurrence detection method of the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment, the landslide detection unit 24 determines the installation position of the vibration meter 10 from the output result detected by the vibration meter 10. It is possible to detect not only landslides that occur in a nearby location, but also landslides that occur at a location far from the installation location of the vibration meter 10. Therefore, disaster information regarding landslides can be obtained without using a dedicated measuring means such as a wire sensor. Furthermore, according to the above-described method for detecting the occurrence of landslides, it is possible to detect landslides that occur at a location far from the installation location of the vibration meter 10, so it is easier to detect landslides over a wide range than by installing wire sensors. It becomes possible. Note that in order to further improve the accuracy of detecting the occurrence of landslides, a well-known geophone (geophone) or the like may be supplementarily employed.

また、上述した方法によれば、土砂災害の計測手段として振動計10を用いているため、振動計10の出力結果を地震等の土砂災害以外の災害情報の取得に利用することができる。よって、複数の災害情報を一括して取得することを可能とし、以て包括的な災害対策が可能となる。 Furthermore, according to the method described above, since the vibration meter 10 is used as a means for measuring landslide disasters, the output results of the vibration meter 10 can be used to obtain disaster information other than landslide disasters such as earthquakes. Therefore, it is possible to obtain multiple pieces of disaster information at once, thereby enabling comprehensive disaster countermeasures.

<地震検出方法>
最後に、本実施の形態に係る災害情報取得装置1を用いて地震を検出する場合について簡単に説明する。本実施の形態に係る災害情報取得装置1は、振動計10の出力結果から振動計10の設置位置における地震を検出する地震検出部25を含むことができる。地震検出部25において、振動計10が検出した加速度波形から地震の震度を検出する際は、従来周知の換算手法を採用すればよい。具体的には、振動計で検出されたX、Y及びZ方向成分の加速度を、フーリエ変換、フィルタ処理、逆フーリエ変換の順で処理し、得られた値からベクトル波形を合成する。そして得られたベクトル波形の合成値Aを用いてI=2logA+0.94を計算し、計測震度Iを求めることで、地震の震度を検出すればよい。また、地震の検出精度をさらに向上させるために、周知の磁気センサ等を別途採用してもよい。
<Earthquake detection method>
Finally, a case where an earthquake is detected using the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment will be briefly described. The disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment can include an earthquake detection unit 25 that detects an earthquake at the installation position of the vibration meter 10 from the output result of the vibration meter 10. When the earthquake detection unit 25 detects the seismic intensity of an earthquake from the acceleration waveform detected by the vibration meter 10, a conventionally known conversion method may be employed. Specifically, the acceleration in the X, Y, and Z directions detected by the vibrometer is processed in the order of Fourier transform, filter processing, and inverse Fourier transform, and a vector waveform is synthesized from the obtained values. Then, the seismic intensity of the earthquake may be detected by calculating I=2logA+0.94 using the resultant vector waveform composite value A and obtaining the measured seismic intensity I. Further, in order to further improve the earthquake detection accuracy, a known magnetic sensor or the like may be separately employed.

上述した地震検出方法によって取得される災害情報は、本実施の形態に係る災害情報取得装置1において算出あるいは検出される他の災害情報の取得を妨げない。具体的には、風速算出部22による風速の推定値の算出と地震検出部25による地震の検出とを同時に行う場合には、例えば、風速の推定値の算出には第1の振動計11が検出した出力結果を利用し、地震の検出には第2の振動計12が検出した出力結果を利用すればよい。あるいは、上述した通り、風による振動は地震の振動に比べてその継続時間が長いことを考慮し、風速算出部22において、第1の振動計11で検出したデータのうち、地震が検知された時間以外の時間のデータに基づいて風速の推定値の算出を行うことによっても、地震と風速のいずれをも精度よく算出及び検出できる。 The disaster information acquired by the earthquake detection method described above does not interfere with the acquisition of other disaster information calculated or detected by the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment. Specifically, when the wind speed calculating unit 22 calculates the estimated wind speed and the earthquake detecting unit 25 detects an earthquake at the same time, for example, the first vibration meter 11 is used to calculate the estimated wind speed. The output results detected by the second vibration meter 12 may be used to detect an earthquake. Alternatively, as described above, taking into account that wind-induced vibrations have a longer duration than earthquake-induced vibrations, the wind speed calculation unit 22 may detect an earthquake from among the data detected by the first vibration meter 11. By calculating the estimated value of wind speed based on time data other than time, both earthquakes and wind speed can be calculated and detected with high accuracy.

また、降雨強度算出部23による降雨強度の推定値の算出と地震検出部25による地震の検出とを同時に行う場合には、振動計が検出した振動の周波数特性に基づいて当該振動が降雨に起因するものであるのか地震に起因するものであるのかを判別すればよい。具体的には、降雨のある期間に地震の検出を行いたい場合には、比較的低い周波数のみを通過させるローパスフィルタを用いて振動計が検出した出力結果から所望の周波数特性の成分を抽出した後、地震検出部25にて地震の検出を行えばよい。さらに、土砂災害検出部24による土砂災害の発生の検出と地震検出部25による地震の検出とを同時に行う場合には、例えば振動計10が検出した振動の周波数領域を参酌することで両者を区別して検出すればよい。 In addition, when calculating the estimated value of rainfall intensity by the rainfall intensity calculation unit 23 and detecting an earthquake by the earthquake detection unit 25 at the same time, it is possible to determine whether the vibration is caused by the rain based on the frequency characteristics of the vibration detected by the vibration meter. All you have to do is to determine whether it is caused by an earthquake or by an earthquake. Specifically, when it is desired to detect earthquakes during periods of rainfall, components with desired frequency characteristics are extracted from the output results detected by the vibration meter using a low-pass filter that passes only relatively low frequencies. After that, the earthquake detection section 25 may detect an earthquake. Furthermore, when detecting the occurrence of a landslide by the landslide detection unit 24 and detecting an earthquake by the earthquake detection unit 25 at the same time, for example, the frequency range of the vibration detected by the vibration meter 10 may be taken into account to distinguish between the two. It is sufficient to detect them separately.

以上説明した通り、本実施の形態に係る災害情報取得装置1の地震検出方法によれば、地震検出部25により、振動計10が検出した出力結果から、振動計10の設置位置で発生した地震を、他の災害情報の検出を妨げることなく検出することができる。したがって、災害情報取得装置1で複数の災害情報を取得することができるようになる。 As explained above, according to the earthquake detection method of the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment, the earthquake detection unit 25 detects an earthquake that occurred at the installation position of the vibration meter 10 from the output result detected by the vibration meter 10. can be detected without interfering with the detection of other disaster information. Therefore, the disaster information acquisition device 1 can acquire a plurality of pieces of disaster information.

加えて、本実施の形態に係る災害情報取得装置1においては、地震以外の災害情報についても、互いの取得を妨げることなく、並行して算出あるいは検出を行うことができる。具体的にいえば、例えば風速の推定値の算出と降雨強度の推定値の算出とは、異なる振動計の出力結果を用いてそれぞれ算出を行うことで、両者を別々に算出することができる。また、降雨強度の推定値の算出と土砂災害の発生の検出とは、その振動成分の大きさが全く異なるため、振動成分の大きさに基づいて両者を区別して算出及び検出を行えばよい。さらに、風速の推定値の算出と土砂災害の発生の検出とは、風速の推定値の算出と降雨強度の推定値の算出の場合と同様に、異なる振動計の出力結果を用いて算出及び検出を行うことで、両者を別々に算出及び検出することができる。 In addition, the disaster information acquisition device 1 according to the present embodiment can calculate or detect disaster information other than earthquakes in parallel without interfering with each other's acquisition. Specifically, for example, calculating the estimated value of wind speed and calculating the estimated value of rainfall intensity can be calculated separately by performing the calculations using the output results of different vibration meters. Further, since the magnitude of the vibration component between calculating the estimated value of rainfall intensity and detecting the occurrence of a landslide is completely different, calculation and detection may be performed by distinguishing between the two based on the magnitude of the vibration component. Furthermore, the calculation of the estimated value of wind speed and the detection of the occurrence of landslides are calculated and detected using the output results of different vibration meters, similar to the calculation of the estimated value of wind speed and the calculation of the estimated value of rainfall intensity. By doing so, both can be calculated and detected separately.

また、上述した一実施の形態に係る災害情報取得装置1は、振動計10とデータ処理部20とがローカルに接続された一装置であるとして説明を行ったが、この災害情報取得装置1を、振動計10とデータ処理部20とが別体で存在するシステムの態様に変更することもできる。具体的には、振動計10とは離れた位置に設置された情報端末(例えば図1に示すサーバ4等)をデータ処理部20として機能させる、災害情報取得システムとすることもできる。この場合は、データ処理部20として機能する情報端末と振動計10とを通信ネットワークを介して接続し、振動計10の出力結果を当該情報端末に送信可能とすることで、情報端末にて振動計10が設置された設置位置の災害情報を取得することができるようになる。 Further, although the disaster information acquisition device 1 according to the embodiment described above has been described as one device in which the vibration meter 10 and the data processing section 20 are locally connected, this disaster information acquisition device 1 , it is also possible to change to a system in which the vibration meter 10 and the data processing section 20 exist separately. Specifically, the disaster information acquisition system may be configured such that an information terminal (for example, the server 4 shown in FIG. 1) that is installed at a location apart from the vibration meter 10 functions as the data processing unit 20. In this case, the information terminal functioning as the data processing unit 20 and the vibration meter 10 are connected via a communication network, and the output results of the vibration meter 10 can be transmitted to the information terminal, so that the information terminal can generate vibrations. It will be possible to obtain disaster information for the installation locations where a total of 10 devices have been installed.

さらに、上述した本実施の形態において例示したいくつかの算出方法あるいは検出方法で用いられた回帰式は、他の回帰分析によるものを代替的に採用することができる。すなわち、上述した以外のパラメトリック回帰式を代替的に採用することもできるし、ノンパラメトリック回帰を用いて同様の結果を得るようにしてもよい。 Furthermore, the regression equations used in some of the calculation methods or detection methods exemplified in the present embodiment described above can be replaced by those based on other regression analyses. That is, parametric regression equations other than those described above may be alternatively employed, or non-parametric regression may be used to obtain similar results.

本開示は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本開示の技術思想に含まれるものである。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present disclosure. All of them are included in the technical idea of the present disclosure.

1 災害情報取得装置
2 構造物
3 地盤
10 振動計
11 第1の振動計
12 第2の振動計
20 データ処理部
21 データ収集部
22 風速算出部
23 降雨強度算出部
24 土砂災害検出部
25 地震検出部
26 メモリ
27 通信インタフェース
31 第1の振動判定部
32 第2の振動判定部
41 ハイパスフィルタ
42 フィッティング部
1 Disaster information acquisition device 2 Structure 3 Ground 10 Vibration meter 11 First vibration meter 12 Second vibration meter 20 Data processing section 21 Data collection section 22 Wind speed calculation section 23 Rainfall intensity calculation section 24 Landslide detection section 25 Earthquake detection Section 26 Memory 27 Communication interface 31 First vibration determination section 32 Second vibration determination section 41 High pass filter 42 Fitting section

Claims (13)

設置位置の振動を検出可能な振動計と、
前記振動計の出力結果から前記設置位置の災害情報を取得するためのデータ処理部と、を備え、
前記データ処理部は、前記振動計の出力結果から前記設置位置の風速の推定値を算出する風速算出部と、前記振動計の出力結果から前記設置位置の降雨強度の推定値を算出する降雨強度算出部と、前記振動計の出力結果から前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する土砂災害検出部と、のうちの2つ以上を備える、
災害情報取得装置。
A vibration meter that can detect vibrations at the installation location,
a data processing unit for acquiring disaster information at the installation location from the output results of the vibration meter,
The data processing unit includes a wind speed calculation unit that calculates an estimated value of wind speed at the installation position from the output result of the vibration meter, and a rainfall intensity calculation unit that calculates an estimated value of rainfall intensity at the installation position from the output result of the vibration meter. comprising two or more of a calculation unit and a landslide detection unit that detects the occurrence of a landslide at and around the installation position from the output results of the vibration meter;
Disaster information acquisition device.
前記データ処理部は、前記振動計の出力結果から前記設置位置における地震を検出する地震検出部をさらに備える、
請求項1に記載の災害情報取得装置。
The data processing unit further includes an earthquake detection unit that detects an earthquake at the installation position from the output result of the vibration meter.
The disaster information acquisition device according to claim 1.
前記振動計は、空気流体中に配設された構造物に設置された第1の振動計を備え、
前記風速算出部は、前記第1の振動計が検出した出力結果を説明変数とする下記式(1)に示す回帰モデルを用いて、前記設置位置の風速の推定値を算出する、
請求項1又は請求項2に記載の災害情報取得装置。

ここで、xは風速、yは前記第1の振動計の出力結果、a、b、c、α及びβは任意の定数である。
The vibrometer includes a first vibrometer installed in a structure disposed in an air fluid;
The wind speed calculation unit calculates an estimated value of the wind speed at the installation position using a regression model shown in the following formula (1) using the output result detected by the first vibration meter as an explanatory variable.
The disaster information acquisition device according to claim 1 or claim 2.

Here, x is the wind speed, y is the output result of the first vibration meter, and a, b, c, α, and β are arbitrary constants.
前記振動計は、空気流体中に配設された構造物に設置された第1の振動計を備え、
前記風速算出部は、前記第1の振動計が検出した出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの所定の周波数領域における振幅の値から前記設置位置の風速の推定値を算出する、
請求項1又は請求項2に記載の災害情報取得装置。
The vibrometer includes a first vibrometer installed in a structure disposed in an air fluid;
The wind speed calculation unit calculates an estimated value of the wind speed at the installation position from the amplitude value in a predetermined frequency region of a Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result detected by the first vibration meter.
The disaster information acquisition device according to claim 1 or claim 2.
前記振動計は、地盤に設置された第2の振動計をさらに備え、
前記風速算出部は、前記第1の振動計の出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの振幅の値と前記第2の振動計の出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの振幅の値とを比較し、その差が第1の閾値以上であるか否かを検出する第1の振動判定部を備え、前記第1の振動判定部において第1の閾値以上の差を検出したときの前記第1の振動計の出力結果から前記設置位置の風速の推定値の算出を行う、
請求項3又は請求項4に記載の災害情報取得装置。
The vibration meter further includes a second vibration meter installed on the ground,
The wind speed calculating section calculates the amplitude value of the Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result of the first vibrometer and the amplitude value of the Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result of the second vibrometer. a first vibration determination unit that compares the difference between the vibration determination unit and the first vibration determination unit and detects whether the difference is equal to or greater than a first threshold value, and when the first vibration determination unit detects a difference equal to or greater than the first threshold value. calculating an estimated value of the wind speed at the installation position from the output result of the first vibration meter;
The disaster information acquisition device according to claim 3 or 4.
前記風速算出部は、前記第1の振動計が検出した振動の継続時間が第2の閾値以上であるか否かを検出する第2の振動判定部を備え、前記第2の振動判定部において第2の閾値以上の継続時間を検出したときの前記第1の振動計の出力結果から前記設置位置の風速の推定値の算出を行う、
請求項3又は請求項4に記載の災害情報取得装置。
The wind speed calculation unit includes a second vibration determination unit that detects whether the duration of vibration detected by the first vibration meter is equal to or greater than a second threshold, and the second vibration determination unit Calculating an estimated value of the wind speed at the installation position from the output result of the first vibration meter when a duration equal to or greater than a second threshold is detected;
The disaster information acquisition device according to claim 3 or 4.
前記第2の振動判定部は、Trifunacの累積パワー法及びJenningsの包絡関数法の少なくともいずれか一方を用いて前記継続時間を特定する、
請求項6に記載の災害情報取得装置。
The second vibration determination unit specifies the duration using at least one of Trifunac's cumulative power method and Jennings' envelope function method.
The disaster information acquisition device according to claim 6.
前記降雨強度算出部は、前記振動計が検出した出力結果の時刻歴の振幅から前記設置位置の降雨強度の推定値を算出する、
請求項1又は請求項2に記載の災害情報取得装置。
The rainfall intensity calculation unit calculates an estimated value of the rainfall intensity at the installation position from the amplitude of the time history of the output results detected by the vibration meter.
The disaster information acquisition device according to claim 1 or claim 2.
前記降雨強度算出部は、前記振動計が検出した出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルの所定の周波数領域における振幅の値から前記設置位置の降雨強度の推定値を算出する、
請求項1又は請求項2に記載の災害情報取得装置。
The rainfall intensity calculation unit calculates an estimated value of the rainfall intensity at the installation position from the amplitude value in a predetermined frequency region of a Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result detected by the vibration meter.
The disaster information acquisition device according to claim 1 or claim 2.
前記土砂災害検出部は、前記振動計が検出した出力結果が単位時間内に第3の閾値を超えた回数から前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する、
請求項1又は請求項2に記載の災害情報取得装置。
The landslide detection unit detects the occurrence of a landslide at and around the installation position based on the number of times the output result detected by the vibration meter exceeds a third threshold within a unit time.
The disaster information acquisition device according to claim 1 or claim 2.
前記土砂災害検出部は、前記振動計が検出した出力結果のうち所定の周波数以上の周波数の振動成分を抽出するハイパスフィルタを備え、前記ハイパスフィルタで抽出された振動成分から前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する、
請求項1、2及び10のいずれか1項に記載の災害情報取得装置。
The landslide detection unit includes a high-pass filter that extracts a vibration component having a frequency higher than a predetermined frequency from the output result detected by the vibration meter, and detects the installation position and the installation from the vibration component extracted by the high-pass filter. Detecting the occurrence of landslides around a location,
The disaster information acquisition device according to any one of claims 1, 2 and 10.
前記土砂災害検出部は、前記振動計の出力結果をフーリエ変換して得られるフーリエスペクトルにガウス関数で示される曲線をフィッティングさせ、その差分を検出するフィッティング部を備え、前記差分に基づいて前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する、
請求項1、2、10及び11のいずれか1項に記載の災害情報取得装置。
The landslide detection unit includes a fitting unit that fits a curve represented by a Gaussian function to a Fourier spectrum obtained by Fourier transforming the output result of the vibration meter, and detects a difference between the two. Detecting the occurrence of landslides at and around the installation location;
The disaster information acquisition device according to any one of claims 1, 2, 10 and 11.
通信ネットワークに接続された、設置位置の振動を検出可能な振動計と、
前記通信ネットワークを介して前記振動計の出力結果を取得可能であって、前記振動計の出力結果から前記設置位置の災害情報を取得するためのデータ処理部と、を備え、
前記データ処理部は、前記振動計の出力結果から前記設置位置の風速の推定値を算出する風速算出部と、前記振動計の出力結果から前記設置位置の降雨強度の推定値を算出する降雨強度算出部と、前記振動計の出力結果から前記設置位置及び前記設置位置周辺における土砂災害の発生を検出する土砂災害検出部と、のうちの2つ以上を備える、
災害情報取得システム。
A vibration meter connected to a communication network and capable of detecting vibrations at the installation location;
a data processing unit capable of acquiring the output results of the vibration meter via the communication network, and for acquiring disaster information of the installation location from the output results of the vibration meter,
The data processing unit includes a wind speed calculation unit that calculates an estimated value of wind speed at the installation position from the output result of the vibration meter, and a rainfall intensity calculation unit that calculates an estimated value of rainfall intensity at the installation position from the output result of the vibration meter. comprising two or more of a calculation unit and a landslide detection unit that detects the occurrence of a landslide at and around the installation position from the output results of the vibration meter;
Disaster information acquisition system.
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