JP3433144B2 - Earthquake early detection warning and control system - Google Patents

Earthquake early detection warning and control system

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JP3433144B2
JP3433144B2 JP25679099A JP25679099A JP3433144B2 JP 3433144 B2 JP3433144 B2 JP 3433144B2 JP 25679099 A JP25679099 A JP 25679099A JP 25679099 A JP25679099 A JP 25679099A JP 3433144 B2 JP3433144 B2 JP 3433144B2
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孝 櫻井
太朗 滝澤
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、地震発生を可能な
限り速やかに検出し、その検出データの解析結果に応じ
て地震の緊迫性・危険性を判定した上で各種の警報を発
し、各種の制御を実行する地震早期検知警報・制御シス
テムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects an earthquake occurrence as quickly as possible, determines the severity and danger of an earthquake according to the analysis result of the detected data, and then issues various alarms. The present invention relates to an earthquake early detection warning / control system for executing the control of.
【0002】[0002]
【従来の技術】国鉄では昭和40年代前半まで、保線区
が最寄りの気象台等から情報を入手して運転規制を行っ
ていた。しかし、この方法では情報の確認まで時間がか
かり、措置が遅れるといった問題があった。
2. Description of the Related Art Until the early 1940's, the JNR had restricted the operation of railways by obtaining information from the nearest weather stations. However, this method has a problem that it takes time to confirm the information, and the measures are delayed.
【0003】そこで、東海道新幹線では開業後の昭和4
0年12月に、40ガル以上の加速度を検知すると変電
所の送電を自動的に遮断し、列車を停止させる「制御用
感震器」を沿線25箇所の変電所に設置した。
Therefore, on the Tokaido Shinkansen, Showa 4
In December 2000, we installed "control seismic devices" at 25 substations along the railway line, which automatically cut off the power transmission to the substation when it detected an acceleration of 40 gal or more and stopped the train.
【0004】更に、運転再開の立ち上がりを改善するた
め、昭和45年10月に80ガルで動作する制御用感震
器が併せて設置され、また、昭和60年6月には一層の
改善のため、80ガルで動作する制御用感震器の代わり
に、表示用地震計が設置されている。
Furthermore, in order to improve the start-up of the restart of operation, a seismic control device that operates at 80 gal was installed together in October 1965, and further improvements were made in June 1960. A seismograph for display is installed in place of the seismoscope for control that operates at 80 gal.
【0005】我が国の多くの強震記録によれば、震央距
離200km以内でマグニチュード5以上の地震につい
ては、40ガルの加速度は最大加速度出現の0〜4秒前
に得られることが多く、構造物が最大加速度で破壊や変
形するとすれば、上記方法による余裕時間はせいぜい4
秒以内ということになる。
According to many strong motion records in Japan, an acceleration of 40 gal is often obtained 0 to 4 seconds before the appearance of the maximum acceleration for an earthquake with a epicenter distance of 200 km or less and a magnitude of 5 or more. If it is destroyed or deformed at the maximum acceleration, the margin time by the above method is at most 4
It is within seconds.
【0006】一方、沿岸検知システムは、太平洋沖で発
生する地震動が内陸部を走る東北新幹線沿線まで到達す
るのにはある程度時間がかかり、これに対し電気信号は
地震波より速く伝わることに着目したもので、沿岸に観
測点を設置し、警報信号を電送する。線路が海岸線から
遠いほど、余裕時間が多く確保できることになる。
On the other hand, in the coastal detection system, it takes a certain amount of time for the ground motions off the Pacific Ocean to reach the Tohoku Shinkansen running inland, while the electric signals are transmitted faster than seismic waves. Then, an observation point will be set up on the coast and an alarm signal will be transmitted. The farther the track is from the coastline, the more time you can afford.
【0007】また、UREDASシステムは、先に到達
するP波をコンピュータで分析し、加害性があるかどう
かを判断して、列車規制に利用ている。規制対象線路
が震央から離れているほど効果は大きいものの、いわゆ
る直下型地震の場合にはほとんど余裕時間はない。
[0007] In addition, UREDAS system analyzes the P wave to arrive earlier in the computer, to determine whether there is a perpetrator of, are using to train regulation. The farther the regulated track is from the epicenter, the greater the effect, but in the case of so-called direct earthquakes, there is almost no time left.
【0008】これまでに、地震前に電磁波の背景雑音が
異常に上昇することが発見され、広範な周波数帯域に及
ぶことが明らかになった。昭和57年には、電磁波検出
による地震直前警報装置(特開昭57−48679号公
報)として提案されているが、ノイズ除去の方法が示さ
れていないので、実用化は難しい。
Until now, it was discovered that the background noise of electromagnetic waves increased abnormally before an earthquake, and it became clear that the background noise covers a wide frequency band. In 1982, it was proposed as an alarm device just before an earthquake by detecting electromagnetic waves (Japanese Patent Laid-Open No. 57-48679), but it is difficult to put it into practical use because a method for removing noise is not shown.
【0009】その後、地震による電磁界信号とその他の
雑音とを区別するために、いくつかの方法が提案されて
いる。
Subsequently, several methods have been proposed to distinguish between electromagnetic field signals due to earthquakes and other noise.
【0010】名古屋工業大学の畑教授(1996)ら
は、ULFより少し高い周波数帯域の極端低周波数(E
LF)223Hzを測定し、地震の一月前から数時間前
までに電磁異常を観測している。この周波数は、普段か
らノイズが少ないことにより選ばれている(特開平9−
80164号公報)。
Prof. Hata of Nagoya Institute of Technology (1996) et al. Reported extremely low frequencies (E) in a frequency band slightly higher than ULF.
LF) 223 Hz is measured and electromagnetic anomalies are observed from one month before the earthquake to several hours before. This frequency is usually selected because of its low noise (Japanese Patent Laid-Open No. 9-
No. 80164).
【0011】また、郵政省通信総合研究所の高橋らは、
ボアホールにアンテナを設置し、地表面に導電性の板も
しくは線を反射器として、地上からの電磁界雑音を遮蔽
する方法を提案している(特公昭63−184088号
公報)。
Takahashi et al. Of Communications Research Laboratory, Ministry of Posts and Telecommunications,
A method has been proposed in which an antenna is installed in a borehole and a conductive plate or wire is used as a reflector on the ground surface to shield electromagnetic noise from the ground (Japanese Patent Publication No. 63-184088).
【0012】しかし、本震発生に関わる「地鳴り」ある
いは「地鳴りと電磁界異常」を対象とした「地震早期検
知警報・制御システム」は提案されていない。
However, no "earthquake early detection warning / control system" has been proposed for "ground noise" or "ground noise and electromagnetic field abnormality" related to the occurrence of the main shock.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】これまでの地震早期検
知警報・制御システムでは、地震発生後に震源から秒速
約8kmで伝播する地震波(P波)の到達を観測点が検
知してから警報システムを作動させる方法が最も速いと
されている。
In the conventional earthquake early warning / control system, the warning system is activated after the observation point detects the arrival of a seismic wave (P wave) propagating from the epicenter at a speed of about 8 km per second after the occurrence of the earthquake. It is said that the fastest method is to activate it.
【0014】これに対し、本発明は、本震発生時あるい
は不可逆的に本震発生に至る直前前兆現象、すなわち、
震源から発する地震動が観測地点に到達するより早期に
計測される「地鳴り」及び「電磁界異常」を検知し、よ
り早期に警報システムを作動させるとともに、これらの
地震信号の緊迫性と不確実性に応じて「警報レベル」を
選択することにより、地震早期検知の確実度を向上させ
る地震早期検知警報・制御システムを提供することを目
的とする。
On the other hand, the present invention is a precursory phenomenon immediately before the occurrence of a main shock or an irreversible main shock, that is,
Detecting "ground noise" and "electromagnetic field anomaly" that are measured earlier than the time when the earthquake motion from the epicenter reaches the observation point, activates the alarm system earlier, and the tenacity and uncertainty of these seismic signals It is an object of the present invention to provide an earthquake early detection warning / control system that improves the certainty of early earthquake detection by selecting an "alarm level" according to the above.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕地震早期検知警報・制御システムにおいて、設定
された位置に設置されるマイクロフォンとボアホールア
ンテナと地震計と、これらが計測したデータのうち、地
震発生に関わる各種データの地震信号を相互に関連づけ
て解析し、本震発生の可能性を判定する判定装置と、こ
の判定装置の判定結果に基づいて監視領域への地震動到
達前に警報を発し、必要な措置を講ずる制御装置とを具
し、前記判定装置は、想定される地震の規模、緊迫
性、データの信頼性を考慮し、前記制御装置による警報
および制御は複数の実施形態をとると共に、現行の列車
非常停止設定加速度40ガルを、より小さな加速度であ
る20ガルに設定し直す機能を するようにしたもので
ある。 〔2〕地震早期検知警報・制御システムにおいて、設定
された位置に設置されるマイクロフォンとボアホールア
ンテナと地震計と、これらが計測したデータのうち、地
震発生に関わる各種データの地震信号を相互に関連づけ
て解析し、本震発生の可能性を判定する判定装置と、こ
の判定装置の判定結果に基づいて監視領域への地震動到
達前に警報を発し、必要な措置を講ずる制御装置とを具
備し、前記警報の継続時間は、規定値あるいは判定結果
に基づいた値が設定され、継続時間経過中に新たな地震
信号が検出されない場合は該警報を解除し、該警報継続
時間内に新たな地震信号が得られた場合は、該新たな地
震信号に基づいて新たに判定し直すようにしたものであ
る。 〔3〕地震早期検知警報・制御システムにおいて、設定
された位置に設置されるマイクロフォンとボアホールア
ンテナと地震計と、これらが計測したデータのうち、地
震発生に関わる各種データの地震信号を相互に関連づけ
て解析し、本震発生の可能性を判定する判定装置と、こ
の判定装置の判定結果に基づいて監視領域への地震動到
達前に警報を発し、必要な措置を講ずる制御装置とを具
備し、観測地点へのP波到達後であっても、それ以前に
得られた前記判定結果を利用し、より速やかに、警報及
び制御を行うとともに、前記警報の継続時間は、規定値
あるいは判定結果に基づいた値が設定され、継続時間経
過中に新たな地震信号が検出されない場合はこの警報を
解除し、この警報継続時間内に新たな地震信号が得られ
た場合は、この新たな地震信号に基づいて新たに判定し
直すようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides [1] an earthquake early detection alarm / control system, which includes a microphone, a borehole antenna, and a seismograph installed at set positions, Of the data measured by these, the seismic signals of various data related to the earthquake occurrence are correlated with each other and analyzed, and the judgment device that judges the possibility of the main shock occurrence and the monitoring area based on the judgment result of this judgment device It is equipped with a control device that issues an alarm and takes necessary measures before the arrival of an earthquake motion.
, The reliability of the data is taken into consideration
And the control takes multiple embodiments and the current train
The emergency stop setting acceleration of 40 gal is used for smaller acceleration.
That is a 20 function to re-set to the gal that was to be closed. [2] In earthquake early detection warning and control system, set
Microphone and borehole
Antenna and seismograph, and the data measured by these
Correlate seismic signals of various data related to earthquake occurrence
Analysis device to determine the possibility of a main shock and
Based on the judgment result of the judgment device of
A control device that issues an alarm before taking any action and takes necessary measures.
The alarm duration is set to a specified value or a value based on the judgment result.If no new seismic signal is detected during the duration, the alarm is released and a new one is issued within the alarm duration. When a new seismic signal is obtained, a new determination is made based on the new seismic signal. [3] In earthquake early detection warning and control system, set
Microphone and borehole
Antenna and seismograph, and the data measured by these
Correlate seismic signals of various data related to earthquake occurrence
Analysis device to determine the possibility of a main shock and
Based on the judgment result of the judgment device of
A control device that issues an alarm before taking any action and takes necessary measures.
Be prepared, even after the P wave reaches the observation point, but before that
Use the obtained judgment result to promptly issue an alarm.
And control, the alarm duration is set to a specified value or a value based on the judgment result.If no new seismic signal is detected during the duration, this alarm is released and this alarm duration When a new seismic signal is obtained, the new judgment is made again based on this new seismic signal.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
【0017】本発明の地震早期検知警報・制御システム
は、例えば、地中に埋設する3種類のセンサー(マイ
クロフォン、ボアホールアンテナ、地震計)が計測
したデータのうち、地震発生に関わる各種データの地震
信号を相互に関連づけて解析し、本震発生の可能性、概
略の震源位置及び監視領域で想定される地震動の規模を
判定するものである。
The earthquake early detection alarm / control system according to the present invention is, for example, an earthquake of various data related to the occurrence of an earthquake among the data measured by three types of sensors (microphone, borehole antenna, seismometer) buried in the ground. The signals are correlated with each other and analyzed to determine the possibility of the main shock, the approximate epicenter location, and the magnitude of the ground motion expected in the monitoring area.
【0018】さらに、その結果に基づいて、監視領域へ
の地震動到達前に警報を発し、列車非常停止等の必要な
制御を講ずるとともに、地震発生後、観測地点へのP波
到達後であっても、それ以前に得られた信号の判定結果
を利用し、これまでのシステムより速やかに、しかも
「空振り」や「見逃し」の少ない警報及び制御を可能に
するものである。
Further, based on the result, an alarm is issued before the earthquake motion reaches the monitoring area, necessary control such as train emergency stop is taken, and after the earthquake occurs, after the P wave reaches the observation point, Also, by utilizing the determination result of the signal obtained before that, it is possible to perform the alarm and the control faster than the conventional system and with less "missing" or "missing".
【0019】地震には前震を伴うものと伴わないものが
ある。通常、前震とは本震と比較して非常に小さな地震
動を地震計が感知するものである。一方、前兆現象は本
震に先だつ数カ月、数日、あるいは数時間前に観測され
る異常現象を指し、中国ではこれを「宏観異常」と名付
け、これによる地震予知研究が進められている。この宏
観異常には、動物の異常行動の観察など多くの項目があ
り、「地鳴り」、「電磁界異常」も取り上げられてい
る。
There are earthquakes with and without foreshocks. Usually, a foreshock is one in which the seismometer detects a very small earthquake motion compared to the main shock. On the other hand, the precursory phenomenon refers to the anomalous phenomenon observed months, days, or hours before the main shock, which is called the "Kankan anomaly" in China, and earthquake prediction research based on it is underway. There are many items such as observation of abnormal behavior of animals, and "ground noise" and "electromagnetic field abnormalities" are also taken up as the anomalous behavior.
【0020】本発明は、これらの前兆現象が「本震発生
時あるいはその直前に非常に明瞭な地震信号となって出
現する」ことに着目し、上記の3種のセンサーを、例え
ば、ノイズの小さい地下のボアホール内に埋設し、本震
発生に関わる地震信号を早期に検知し、警報を発し及び
制御を行う。
The present invention pays attention to the fact that these precursory phenomena "appear as extremely clear seismic signals at or immediately before the occurrence of the main shock", and the three types of sensors described above are used, for example, with small noise. It will be buried in the underground borehole to detect early seismic signals related to the occurrence of the main shock, issue an alarm and perform control.
【0021】ここで、地震発生過程における「地鳴
り」、「電磁界異常」、「地震動」の3種の地震信号に
ついて整理しておく。
Here, the three types of seismic signals of "ground noise", "electromagnetic field abnormality", and "earthquake motion" in the process of occurrence of an earthquake will be summarized.
【0022】「地鳴り」は地震の前兆現象として研究さ
れており、その周波数特性と継続時間から「衝撃型地鳴
り」と「継続型地鳴り」の2つに区別されている。本震
発生の数日あるいは数時間前から両方の地鳴りが観測さ
れるが、本震直前の少なくとも1.5分前には「衝撃型
地鳴り」が観測されなくなり、「継続型地鳴り」のみが
観測される。したがって、このような状況になった場
合、本震発生が間近である可能性が高い。
The "ground noise" has been studied as a precursory phenomenon of an earthquake, and is classified into "impact type ground noise" and "continuous type ground noise" based on its frequency characteristics and duration. Both ground noises are observed from several days or hours before the main shock, but at least 1.5 minutes before the main shock, "impact-type ground noise" is no longer observed and only "continuous-type ground noise" is observed. . Therefore, if such a situation occurs, it is highly likely that the main shock will occur soon.
【0023】「電磁界異常」は地震前兆現象として多く
の報告があるが、地震予知手段としてはいまだ実用化さ
れていない。本震発生時、すなわち震源断層の破断によ
って生じる電磁界異常は、前兆現象としての電磁界異常
と比較して、非常に強烈であり、例えば大気圏ではよく
発光現象を引き起こす。この本震発生時の電磁界異常の
伝播速度は光速に近いものであり、震源断層から放出さ
れるP波が震源距離に相当する時間をかけて観測点に到
達するのに対し、電磁界異常はほとんど瞬時に震源から
観測地点に到達することになる。
Although "electromagnetic field abnormality" has been reported as an earthquake precursor phenomenon, it has not been put to practical use as an earthquake prediction means. The electromagnetic field anomaly that occurs when the main shock occurs, that is, due to the rupture of the source fault, is much more intense than the electromagnetic field anomaly as a precursory phenomenon, and often causes a light emission phenomenon in the atmosphere, for example. The propagation velocity of the electromagnetic field anomaly at the time of this main shock is close to the speed of light, and the P-wave emitted from the epicenter fault reaches the observation point over the time corresponding to the epicenter distance, whereas the electromagnetic field anomaly occurs. Almost instantly, the epicenter will reach the observation point.
【0024】本発明は、これまでのP波検知による地震
早期検知警報システムが地震動センサー1種類しか用い
ていないのに対し、それに地鳴りと電磁界異常のセンサ
ーをも付加することにより、より早期に本震発生を検出
することができるようにしたものである。ただし、マイ
クロフォン、ボアホールアンテナ、地震計のセンサーを
用いての検出はそれぞれ地震発生以外の雑音も計測され
るという問題がある。
The present invention uses only one type of seismic motion sensor in the earthquake early warning system based on P wave detection up to now. It is made possible to detect the occurrence of the main shock. However, detection using a microphone, a borehole antenna, and a sensor of a seismometer has a problem that noise other than the occurrence of an earthquake is also measured.
【0025】例えば、マイクロフォンは地上の交通雑音
を始めとする人工ノイズや雷鳴などの自然音響ノイズ、
ボアホールアンテナは上記人工ノイズのほか、雷光や磁
気嵐などの自然ノイズがあり、地震計も多くのノイズ環
境下にある。
For example, a microphone is an artificial noise such as a traffic noise on the ground or a natural acoustic noise such as a thunder.
In addition to the above artificial noise, the borehole antenna has natural noise such as lightning and magnetic storms, and the seismograph is in a lot of noise environment.
【0026】これらのノイズをできるだけ小さくするた
めには、上記したように、センサーは地上ノイズの少な
いボアホールに埋設することが非常に有利である。ただ
し、埋設深度やノイズの大きさによりすべてのノイズが
排除できるわけではない。
In order to reduce these noises as much as possible, as described above, it is very advantageous to embed the sensor in the borehole with less ground noise. However, not all noise can be eliminated depending on the buried depth and the size of noise.
【0027】そして、特定の観測地点でノイズの発信源
とその特性が把握できれば、学習効果によりノイズと地
震信号との識別が可能となる。この学習効果は、判定装
置の修正にも利用できる。なお、ノイズの状況あるいは
学習効果により、本発明のセンサーは地中での埋設のみ
でなく、地上あるいは空中に設置することもできる。ま
た、観測点を複数にすることにより、精度の向上を図る
ことができる。
If the source of noise and its characteristics can be grasped at a specific observation point, it is possible to discriminate between noise and seismic signal by the learning effect. This learning effect can also be used to correct the determination device. The sensor of the present invention can be installed not only in the ground but also on the ground or in the air depending on the noise situation or the learning effect. In addition, accuracy can be improved by providing a plurality of observation points.
【0028】図1は本発明の実施例を示す地震早期検知
警報・制御システムの全体構成図、図2はその地震早期
検知警報・制御システムの判定装置のブロック図であ
る。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an earthquake early detection warning / control system showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a judgment device of the earthquake early detection warning / control system.
【0029】この図において、1は地鳴り異常を検出す
る防水型マイクロホン、2は電磁界異常を検知するボア
ホールアンテナ、3は地震動異常を検知する三成分地震
計、4はマイクロフォン1、ボアホールアンテナ2、地
震計3のそれぞれに接続されるテレメータ回線、5はそ
のテレメータ回線4に接続されるテレメータ装置、6は
テレメータ装置5に接続される通信回線、7はその通信
回線6に接続されるデータ収集装置、10はそのデータ
収集装置7に接続される判定装置、20はその判定装置
10の判定情報によって制御される制御装置、21はそ
の制御装置20によって駆動される警報装置、22はそ
の制御装置20によって駆動される列車制御装置であ
る。
[0029] In this figure, 1 is waterproof microphone for detecting an abnormality Seismic, 2 borehole antenna for detecting the electromagnetic field anomaly, 3 ternary seismometer for detecting ground motion abnormalities, the 4 microphone 1, borehole antenna 2 , A telemeter line connected to each seismograph 3, 5 a telemeter device connected to the telemeter line 4, 6 a communication line connected to the telemeter device 5, 7 a data collection connected to the communication line 6 A device, 10 is a judgment device connected to the data collection device 7, 20 is a control device controlled by the judgment information of the judgment device 10, 21 is an alarm device driven by the control device 20, and 22 is its control device. It is a train control device driven by 20.
【0030】その地震早期検知警報・制御システムの判
定装置10は、図2に示すように、データ収集装置7か
らのデータを取り込む入力インターフェース(I/F)
部11、取り込まれたデータデータベース部12との
データとを比較するデータ比較部13と、データ比較部
13に接続される、地震早期検知警報・制御のためのデ
ータ編集部14と、必要に応じてデータを更新するデー
タ更新部15と、そのデータ編集部14に接続される出
力インターフェース(I/F)部16とを具備する。
As shown in FIG. 2, the determination device 10 of the earthquake early detection warning / control system has an input interface (I / F) for fetching data from the data collection device 7.
Part 11, a data comparison part 13 for comparing the captured data with the data of the database part 12, and a data editing part 14 connected to the data comparison part 13 for early earthquake detection warning / control, if necessary. A data updating unit 15 that updates data accordingly and an output interface (I / F) unit 16 connected to the data editing unit 14 are provided.
【0031】図1に示すように、本発明の地震早期検知
警報・制御システムは、本震振動運動に伴う諸現象のう
ち、次の3つを観測対象とする。
As shown in FIG. 1, the earthquake early detection warning / control system of the present invention targets the following three phenomena among various phenomena associated with the main motion vibration motion.
【0032】 地鳴り 電磁界異常 地震動 これらのセンサーとして、地鳴り異常を検出する防水型
マイクロフォン1、電磁界異常を検知するボアホールア
ンテナ2、地震動異常を検知する三成分地震計3は、例
えば、地上ノイズの小さいボアホール内に設置される。
Ground noise electromagnetic field abnormality seismic motion As these sensors, a waterproof microphone 1 for detecting a ground noise abnormality, a borehole antenna 2 for detecting an electromagnetic field abnormality, and a three-component seismometer 3 for detecting an earthquake motion abnormality are, for example, It will be installed in a small borehole.
【0033】本震の震源断層運動は、次のような過程を
とると考えられる。
The source fault motion of the main shock is considered to take the following processes.
【0034】1.本震直前前兆現象 震源断層周辺の応力再配置に伴う「継続型地鳴り」の発
生 2.本震の発生 震源断層(アスペリティ)の破断すなわち「本震発生」
に伴う 震源断層面における「異常電磁現象」の発現 実体波(P波,S波)の生成(起動)が起こる。
1. Precursor just before the main shock "Continuous rumbling" due to stress relocation around the source fault 2. Occurrence of main shock Rupture of the source fault (asperity), or “main shock occurrence”
Occurrence of “anomalous electromagnetic phenomenon” on the fault plane of the earthquake source A generation (activation) of body waves (P waves, S waves) occurs.
【0035】これらの震源における事象は、観測地点で
は次のような順序で計測されることになる。
Events at these epicenters will be measured at the observation points in the following order.
【0036】「継続型地鳴り」の検出及び音量の増大 「異常電磁現象」の検出 「P波(及び衝撃的地鳴り)」の到達 「(主要動である)S波」の到達 本発明の地震早期検知警報・制御システムでは、観測地
点における上記〜の判定について、下記の判定基準
を適用する。
Detection of "continuous type ground noise" and increase in volume Detection of "abnormal electromagnetic phenomenon" Arrival of "P wave (and shocking ground noise)" Arrival of "(main motion) S wave" Early earthquake of the present invention In the detection alarm / control system, the following judgment criteria are applied to the above-mentioned judgments at observation points.
【0037】判定基準 (1)地中防水型マイクロフォン1からのデータに関し
ては、 S2:あるレベル以上の「継続型地鳴り(卓越周期は数
百Hz程度以下)」と「衝撃型地鳴り(卓越周期は1k
Hz程度以下)」を検出した場合 S1:レベルが増大もしくはあるレベル以上が連続する
「継続型地鳴り」を検出した場合 (2)ボアホールアンテナ2からのデータに関しては、 E2:微弱なパルス信号の検出 周波数領域は数Hz〜数十kHz E1:強烈なパルス信号の検出 周波数領域は数Hz〜数十MHz (3)地震計3からのデータに関しては、 V2:微動(工学的基盤面において40ガル程度)の検
出 V1:地震動(工学的基盤面において40ガル以上)の
検出 地震発生による新幹線鉄道の列車運転規制を例にとり、
判定装置10について説明する。
Judgment Criteria (1) Regarding the data from the underground waterproof microphone 1, S2: "Continuous ground noise (predominant cycle is about several hundred Hz or less)" and "impact-type ground noise (predominant cycle is 1k
Approx. Hz or less) "is detected S1: Level is increased or" Continuous ground noise "in which a certain level or more is continuously detected (2) Regarding data from the borehole antenna 2, E2: Detection of weak pulse signal Frequency range is several Hz to several tens of kHz E1: Detection of intense pulse signal Frequency range is several Hz to several tens MHz (3) Regarding the data from the seismograph 3, V2: Microtremor (about 40 gal in engineering ground plane) ) Detection V1: detection of earthquake motion (more than 40 gal in terms of engineering foundation) Taking train control of Shinkansen railway due to earthquake occurrence as an example,
The determination device 10 will be described.
【0038】上記の判定基準の時系列的組み合わせによ
り、判定装置10のデータ編集部14による「運転停止
モード」、「警戒“A”,警戒“B”,警戒“C”」お
よび「通告モード」のうちのひとつが選択される。
By the time-series combination of the above judgment criteria, the data editing section 14 of the judgment device 10 makes the "operation stop mode", "warning" A ", warning" B ", warning" C "" and "notification mode". One of them is selected.
【0039】そこで、これらの各種のモードについて説
明する。
Therefore, these various modes will be described.
【0040】(A)運転停止モード このモードは、V1が観測された場合(現行規制と同
等)。
(A) Operation stop mode In this mode, V1 is observed (equivalent to the current regulation).
【0041】S1とE1が同時に観測された場合、た
だし、10秒以内にV1が観測されなければ解除され
る。
When S1 and E1 are observed at the same time, however, if V1 is not observed within 10 seconds, it is canceled.
【0042】(B)「警戒“A”」、「警戒“B”」、
「警戒“C”」 「警戒“A”」(現示された列車の制限速度から2段
下げる) このモードは、すでにS2とE2が観測され、さらにS
1もしくはE1が観測された場合。ただし、10秒以内
にS1とE1の両方が観測出来なければ、「警戒
“B”」へ移行する。
(B) "Alert" A "", "Alert" B "",
"Caution" C """Caution" A "" (decrease by 2 steps from the speed limit of the displayed train) In this mode, S2 and E2 have already been observed, and S
When 1 or E1 is observed. However, if both S1 and E1 cannot be observed within 10 seconds, the procedure shifts to "warning" B "".
【0043】「警戒“B”」(現示された列車の制限
速度から1段下げる) このモードは、S2とE2が観測された場合である。た
だし、10秒以内にS1とE1の両方が観測出来なけれ
ば、「警戒“C”」へ移行する。
"Warning" B "" (decrease by one step from the speed limit of the train shown) This mode is when S2 and E2 are observed. However, if both S1 and E1 cannot be observed within 10 seconds, the process shifts to “Caution“ C ””.
【0044】「警戒“C”」(地震警報の設定閾値を
下げる) このモードは、S2もしくはE2が観測された場合であ
る。ただし、10秒以内にS1とE1の両方が観測出来
なければ、解除される。
"Caution" C "" (reduce the threshold value for earthquake warning) This mode is when S2 or E2 is observed. However, if both S1 and E1 cannot be observed within 10 seconds, it will be canceled.
【0045】(C)「通告モード」(実際には警報を発
せず、記録のみを行う) このモードは、S、E、V(マイクロフォン1、ボアホ
ールアンテナ2、地震計3)の各センサーが何らかの信
号を受信したときである。
(C) "Notification mode" (no alarm is actually issued, only recording is performed) In this mode, each sensor of S, E, V (microphone 1, borehole antenna 2, seismograph 3) It is when a signal is received.
【0046】上記の3種類のセンサーはノイズ識別の程
度により、すべてあるいはその一部を地下空洞、地下
室、地上、空中に設置することができる。
All or part of the above three types of sensors can be installed in an underground cavity, a basement, the ground, or the air, depending on the degree of noise discrimination.
【0047】この場合、マイクロフォン1、ボアホール
アンテナ2は観測地点の条件にふさわしいセンサーを用
いる。
In this case, the microphone 1 and the borehole antenna 2 use sensors suitable for the conditions of the observation point.
【0048】また、センサー設置箇所を複数にすること
により、より精度よく本震発生の可能性、概略の震源位
置及び監視領域で想定される地震動の規模の判定が可能
となる。
Further, by providing a plurality of sensor installation locations, it is possible to more accurately determine the possibility of a main shock, the approximate epicenter position, and the magnitude of earthquake motion assumed in the monitoring area.
【0049】さらに、判定装置10は、データの集積に
よりその項目や内容を更新することができる。
Further, the determination device 10 can update the item or the content by accumulating the data.
【0050】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。
As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be achieved.
【0052】(1)P波検知のみを利用したこれまでの
地震検知警報システムに比較し、より早期に地震信号を
検知することができ、その分、警報発令、措置が早期に
実施できる。具体的には、震源距離80kmの地震で
は、これまでのP波検知より10秒程度早期の検知が可
能となる(P波伝播速度を8km/秒と仮定し、強烈な
電磁界異常で即措置を実行した場合)。
(1) The seismic signal can be detected earlier than the conventional seismic detection and warning system using only P-wave detection, and the alarm can be issued and measures can be implemented earlier accordingly. Specifically, in the case of an earthquake with a focal distance of 80 km, it will be possible to detect P-waves about 10 seconds earlier than conventional P-wave detection (assuming a P-wave propagation velocity of 8 km / sec, and take immediate action due to a strong electromagnetic field abnormality. If you run).
【0053】(2)さらに、複数の地震信号から地震発
生の緊迫性と不確実性を判定するため、「見逃し」を最
小限にするとともに、「空振り」によって発生する損害
を少なくすることができる。
(2) Furthermore, since the tenacity and uncertainty of earthquake occurrence are determined from a plurality of earthquake signals, "missing" can be minimized and damage caused by "missing" can be reduced. .
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の実施例を示す地震早期検知警報・制御
システムの全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an earthquake early detection warning / control system showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例を示す地震早期検知警報・制御
システムの判定装置のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a determination device of an earthquake early detection warning / control system showing an embodiment of the present invention.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 防水型マイクロフォン 2 ボアホールアンテナ 3 三成分地震計 4 テレメータ回線 5 テレメータ装置 6 通信回線 7 データ収集装置 10 判定装置 11 入力インターフェース(I/F)部 12 データベース部 13 データ比較部 14 データ編集部 15 データ更新部 16 出力インターフェース(I/F)部 20 制御装置 21 警報装置 22 列車制御装置 1 Waterproof microphone 2 borehole antenna 3 three-component seismograph 4 telemeter line 5 Telemeter device 6 communication lines 7 Data collection device 10 Judgment device 11 Input interface (I / F) section 12 Database Department 13 Data comparison section 14 Data editor 15 Data update section 16 Output interface (I / F) section 20 Control device 21 Alarm device 22 Train control device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−82864(JP,A) 特開 平6−138244(JP,A) 特開 平10−307185(JP,A) 特開 昭57−4775(JP,A) 特公 平5−35999(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01V 1/00 G01V 1/20 G08B 21/10 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) Reference JP-A-10-82864 (JP, A) JP-A-6-138244 (JP, A) JP-A-10-307185 (JP, A) JP-A-57- 4775 (JP, A) JP-B 5-35999 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01V 1/00 G01V 1/20 G08B 21/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】 地震早期検知警報・制御システムにおい
    て、 (a)設定された位置に設置されるマイクロフォンとボ
    アホールアンテナと地震計と、 (b)これらが計測したデータのうち、地震発生に関わ
    る各種データの地震信号を相互に関連づけて解析し、本
    震発生の可能性を判定する判定装置と、 (c)該判定装置の判定結果に基づいて監視領域への地
    震動到達前に警報を発し、必要な措置を講ずる制御装置
    とを具備し、 (d)前記判定装置は、想定される地震の規模、緊迫
    性、データの信頼性を考慮し、前記制御装置による警報
    および制御は複数の実施形態をとると共に、現行の列車
    非常停止設定加速度40ガルを、より小さな加速度であ
    る20ガルに設定し直す機能を有 することを特徴とする
    地震早期検知警報・制御システム。
    1. In an earthquake early warning / control system, (a) a microphone, a borehole antenna, and a seismometer installed at set positions; and (b) various data related to the occurrence of an earthquake among the data measured by these. A determination device that analyzes the seismic signals of the data in association with each other to determine the possibility of a main shock, and (c) issues an alarm before the earthquake motion reaches the monitoring area based on the determination result of the determination device. Control device to take measures
    Comprising the door, (d) said determination apparatus, a scale of an earthquake envisaged, tense
    , The reliability of the data is taken into consideration
    And the control takes multiple embodiments and the current train
    The emergency stop setting acceleration of 40 gal is used for smaller acceleration.
    Earthquake early warning and control system that has the function of resetting to 20 gal .
  2. 【請求項2】震早期検知警報・制御システムにおい
    て、(a)設定された位置に設置されるマイクロフォンとボ
    アホールアンテナと地震計と、 (b)これらが計測したデータのうち、地震発生に関わ
    る各種データの地震信号を相互に関連づけて解析し、本
    震発生の可能性を判定する判定装置と、 (c)該判定装置の判定結果に基づいて監視領域への地
    震動到達前に警報を発し、必要な措置を講ずる制御装置
    とを具備し、 (d) 前記警報の継続時間は、規定値あるいは判定結果
    に基づいた値が設定され、継続時間経過中に新たな地震
    信号が検出されない場合は該警報を解除し、該警報継続
    時間内に新たな地震信号が得られた場合は、該新たな地
    震信号に基づいて新たに判定し直すことを特徴とする地
    震早期検知警報・制御システム。
    2. A earthquake early detection warning and control systems, microphone and volume to be installed in a position that has been set (a)
    Ahole antenna and seismograph, (b) Among the data measured by these,
    The seismic signals of various data that are
    A judgment device for judging the possibility of occurrence of an earthquake, and (c) a ground to a monitoring area based on the judgment result of the judgment device.
    Control device that issues an alarm and takes necessary measures before the earthquake reaches
    And (d) the alarm duration is set to a specified value or a value based on a determination result, and when no new seismic signal is detected during the duration, the alarm is released and the alarm is released. An early earthquake detection warning / control system characterized in that, when a new earthquake signal is obtained within the duration, a new judgment is made again based on the new earthquake signal.
  3. 【請求項3】震早期検知警報・制御システムにおい
    て、(a)設定された位置に設置されるマイクロフォンとボ
    アホールアンテナと地震計と、 (b)これらが計測したデータのうち、地震発生に関わ
    る各種データの地震信号 を相互に関連づけて解析し、本
    震発生の可能性を判定する判定装置と、 (c)該判定装置の判定結果に基づいて監視領域への地
    震動到達前に警報を発し、必要な措置を講ずる制御装置
    とを具備し、 (d)観測地点へのP波到達後であっても、それ以前に
    得られた前記判定結果を利用し、より速やかに、警報及
    び制御を行うとともに、 前記警報の継続時間は、規定値
    あるいは判定結果に基づいた値が設定され、継続時間経
    過中に新たな地震信号が検出されない場合は該警報を解
    除し、該警報継続時間内に新たな地震信号が得られた場
    合は、該新たな地震信号に基づいて新たに判定し直すこ
    とを特徴とする地震早期検知警報・制御システム。
    3. A earthquake early detection warning and control systems, microphone and volume to be installed in a position that has been set (a)
    Ahole antenna and seismograph, (b) Among the data measured by these,
    The seismic signals of various data that are
    A judgment device for judging the possibility of occurrence of an earthquake, and (c) a ground to a monitoring area based on the judgment result of the judgment device.
    Control device that issues an alarm and takes necessary measures before the earthquake reaches
    And (d) even after the P wave reaches the observation point, but before that
    Use the obtained judgment result to promptly issue an alarm.
    And control, the alarm duration is set to a specified value or a value based on the judgment result, and if no new seismic signal is detected during the duration, the alarm is released and the alarm duration An early earthquake detection warning / control system characterized in that, when a new seismic signal is obtained, a new judgment is made again based on the new seismic signal.
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