JP4229337B2 - 計測震度概算装置、それを用いた計測震度概算システム及び計測震度概算方法 - Google Patents
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+β1/α0×x(k-1)+β2/α0×x(k-2) ・・・(15)
ただし、gcはゲイン
演算2:a=1.0、 b=2.0、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算3:a=4.0、 b=8.0、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算4:a=0.25、 b=0.5、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算5:hb = h、 fb=f2 として、式(14-1),(15)の演算
演算6:gc=g として、式(16)の演算
ただし、f0はフィルタのカットオフ周波数を規定するパラメータ、
f1は0.5次で減衰する周波数領域の位置を規定するパラメータ、
f2はフィルタのカットオフ周波数を規定するパラメータ、
hはダンピングを規定するパラメータ、
gはゲイン調整パラメータ
・・・(15)
ただし、gcはゲイン
演算2:a=1.0、 b=2.0、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算3:a=4.0、 b=8.0、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算4:a=0.25、 b=0.5、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算5:hb = h、 fb=f2 として、式(14-2),(15)の演算
演算6:gc=g として、式(16)の演算
ただし、f0はフィルタのカットオフ周波数を規定するパラメータ、
f1は0.5次で減衰する周波数領域の位置を規定するパラメータ、
f2はフィルタのカットオフ周波数を規定するパラメータ、
hはダンピングを規定するパラメータ、
gはゲイン調整パラメータ
af[k]=(xf[k]×xf[k]+yf[k]×yf[k]+zf[k]×zf[k])1/2 ・・・(1)
なる演算で振幅時系列af[k]に変換する(ST4)。
If[k]=2×log(af[k])+0.94 ・・・(2)
なる換算式で、震度換算した震度換算振幅時系列If[k]に変換する(ST5)。
ステップ201において、初期化が行われていないと判断された場合、ステップ202で、初期化を実行する(ST202)。初期化について説明する。まず、m個の記憶領域を持つ配列Is[j]を用意する。配列の添字jは1からmまでとする。ここで、mは図6のステップ102で用いた第1の方法ものと同様に、積算継続時間をカウントする時間区間範囲に対応するサンプル数である。本第2の方法の場合は100Hzサンプリングで、時間区間範囲10秒なので、1000である。配列Is[j]の初期化として、最新の時間ステップ(時間ステップ数をkとする)の1つ前の時間ステップからm個過去にさかのぼり、離散化震度換算振幅値の値Id[k-m]〜Id[k-1]を配列Is[j]にコピーする。次にIs[j]を値の大きい順に並び替える。このときm個の配列It[n]を用意し(配列の添字nは1からm)、並び替えられたIs[j]のどの要素がいつの時間ステップの値であるかを記憶しておく。これで初期化が完了する。
ただし、ω0=2×π×f0
ここで、f0はフィルタのカットオフ周波数を規定するパラメータである。
×(0.25×ω1×s-1+1)/(ω1×s-1+0.5) ・・・(4)
ただし、ω1=2×π×f1
ここで、f1は0.5次で減衰する周波数領域の位置を規定するパラメータである。
(ω1×s-1+1)/(ω1×s-1+2) ・・・(5)
(4×ω1×s-1+1)/(ω1×s-1+8) ・・・(6)
(0.25×ω1×s-1+1)/(ω1×s-1+0.5) ・・・(7)
と表される3つのフィルタを順次作用させることに等しい。
ω2=2×π×f2
ここで、f2はフィルタのカットオフ周波数、hはダンピングを規定するパラメータである。なお、f2を必要に応じて、f2=tan(πf2ΔT)/ΔT/πと置き換えてもよい。
(f0=0.45[Hz]、f1=7.0[Hz]、f2=11.0[Hz]、h=0.9、g=1.409) ・・・(9)
を得た。図10には、このパラメータを用いたときの総合的な近似フィルタの振幅特性と本来の振幅特性が示されている。
双一次変換、s-1=(ΔT/2)×(1+ z-1)/( 1- z-1)を適用すれば
F(z)=(β0+z-1×β1)/(α0+z-1×α1) ・・・(10)
y(k)=-α1/α0×y(k-1)+β0/α0×x(k) +β1/α0×x(k-1) ・・・(12)
なる演算を行えばよい。ここでkは時間ステップ数とする。
G(z)=(β0+z-1×β1+z-2×β2)/(α0+z-1×α1+z-2×α2) ・・・(13)
G(z)=(β0+z-1×β1+z-2×β2)/(α0+z-1×α1+z-2×α2) ・・・(13)
y(k)=-α1/α0×y(k-1) -α2/α0×y(k-2)+β0/α0×x(k)
+β1/α0×x(k-1) +β2/α0×x(k-2) ・・・(15)
なる演算を行えばよい。
y(k)=gc×x(k) ・・・(16)
なる演算を行えばよい。
2 a=1.0、 b=2.0、 fa=f1 として、式(11)、(12)の演算
3 a=4.0、 b=8.0、 fa=f1 として、式(11)、(12)の演算
4 a=0.25、 b=0.5、 fa=f1 として、式(11)、(12)の演算
5 hb = h、 fb=f2 として、式(14-1)又は式(14-2)、(15)の演算
6 gc=g として、式(16)の演算
Claims (5)
- 地震の加速度を計測し、計測した加速度から計測震度を概算する計測震度概算装置において、地動加速度の時系列を得る地動加速度時系列取得手段と、前記地動加速度の時系列をフィルタ処理する時間領域フィルタ手段と、前記時間領域フィルタによりフィルタ処理された前記地動加速度の時系列から計測震度の概算値を算出する算出手段とを備え、
前記算出手段は、前記時間領域フィルタによりフィルタ処理された前記地動加速度の時系列を振幅時系列に変換する振幅時系列変換手段と、前記振幅時系列を震度換算振幅時系列に換算する震度換算振幅時系列換算手段と、震度換算振幅時系列換算手段により求めた震度換算振幅時系列を離散化する離散化手段と、前記離散化手段により求めた各離散化震度換算振幅値に継続時間カウントを実行する継続時間カウント手段と、を有することを特徴とする計測震度概算装置。 - 前記時間領域フィルタ手段は、下記の式(11)、(12)及び(14−1)乃至(16)において、演算1乃至演算6を実行することを特徴とする請求項1に記載された計測震度概算装置。
y(k)=-α1/α0×y(k-1)+β0/α0×x(k)+β1/α0×x(k-1) ・・・(12)
y(k)はフィルタの出力時系列
kは時間ステップ数
ωa=2×π×fa
ΔTはサンプリング間隔
a、b、faは周波数特性を規定するパラメータ
πは円周率
y(k)=-α1/α0×y(k-1)-α2/α0×y(k-2)+β0/α0×x(k)
+β1/α0×x(k-1)+β2/α0×x(k-2) ・・・(15)
fb、hbは周波波数特性を規定するパラメータ
y(k)=gc×x(k) ・・・(16)
ただし、gcはゲイン
演算1:a=0.0、 b=1.0、 fa=f0 として、式(11),(12)の演算
演算2:a=1.0、 b=2.0、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算3:a=4.0、 b=8.0、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算4:a=0.25、 b=0.5、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算5:hb = h、 fb=f2 として、式(14-1),(15)の演算
演算6:gc=g として、式(16)の演算
ただし、f0はフィルタのカットオフ周波数を規定するパラメータ、
f1は0.5次で減衰する周波数領域の位置を規定するパラメータ、
f2はフィルタのカットオフ周波数を規定するパラメータ、
hはダンピングを規定するパラメータ、
gはゲイン調整パラメータ - 前記時間領域フィルタ手段は、下記の式(11)、(12)及び(14−2)乃至(16)において、演算1乃至演算6を実行することを特徴とする請求項1に記載された計測震度概算装置。
y(k)=-α1/α0×y(k-1)+β0/α0×x(k) +β1/α0×x(k-1) ・・・(12)
y(k)はフィルタの出力時系列
kは時間ステップ数
ωa=2×π×fa
ΔTはサンプリング間隔
a、b、faは周波数特性を規定するパラメータ
πは円周率
y(k)=-α1/α0×y(k-1)-α2/α0×y(k-2)+β0/α0×x(k)
+β1/α0×x(k-1)+β2/α0×x(k-2) ・・・(15)
fb、hbは周波波数特性を規定するパラメータ
y(k)=gc×x(k) ・・・(16)
ただし、gcはゲイン
演算1:a=0.0、 b=1.0、 fa=f0 として、式(11),(12)の演算
演算2:a=1.0、 b=2.0、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算3:a=4.0、 b=8.0、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算4:a=0.25、 b=0.5、 fa=f1 として、式(11),(12)の演算
演算5:hb = h、 fb=f2 として、式(14-2),(15)の演算
演算6:gc=g として、式(16)の演算
ただし、f0はフィルタのカットオフ周波数を規定するパラメータ、
f1は0.5次で減衰する周波数領域の位置を規定するパラメータ、
f2はフィルタのカットオフ周波数を規定するパラメータ、
hはダンピングを規定するパラメータ、
gはゲイン調整パラメータ - 地震動を計測する複数の地震計と、通信ネットワークと、前記複数の地震計で観測された地震動を、前記通信ネットワークを通じ、離れた場所で前記計測震度概算装置による概算の震度値算出を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載された計測震度概算装置を用いた計測震度概算システム。
- 地震の加速度を計測し、計測した加速度から計測震度を概算する計測震度概算方法において、地動加速度時系列を取得するステップと、前記地動加速度時系列を時間領域でフィルタ処理し、フィルタ処理地動加速度時系列を取得するステップと、前記フィルタ処理地動加速度の時系列から計測震度の概算値を算出するステップとからなり、
前記フィルタ処理地動加速度の時系列から計測震度の概算値を算出するステップは、前記フィルタ処理地動加速度時系列から振幅時系列を取得するステップと、前記振幅時系列を震度換算振幅時系列に換算するステップと、前記震度換算振幅時系列を離散化し、各離散化震度換算振幅値を取得するステップと、前記各離散化震度換算振幅値について継続時間をカウントするステップと、前記各離散化震度換算振幅値と継続時間のカウント数から計測震度概算値を算出するステップとからなることを特徴とする計測震度概算方法。
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JP2008107334A JP2008107334A (ja) | 2008-05-08 |
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JP2014228373A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 独立行政法人防災科学技術研究所 | 計測震度概算装置及びそれを用いた計測震度概算システム |
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