JP4301659B2

JP4301659B2 - 地震警報システム

Info

Publication number: JP4301659B2
Application number: JP31450999A
Authority: JP
Inventors: 正博中村; 昭彦三瓶; 俊男鈴木; 純一山下; 孝雄吉川
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: JP2001134865A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震を観測して地震警報を行う地震警報システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばコンピュータシステムでは、ハードディスクに対してデータの書き込みや読み出し動作を実行している動作中に、一定レベル以上の振動（地震）を受けた場合、書き込み中のデータや読み出し中のデータの破壊を生じ、場合によってはハードディスク自体の損傷を招く恐れがある。
そこで、このようなシステムにおいては、地震等に対して構造上の耐震性を向上するとともに、実際に地震が発生した際には、ハードディスクへの書き込み、読み出しをできるだけ速く中止し、データや機構部の保全を図る必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、地震の主要動を受けた場合には、その時点でデータの破損や機構部の破損を生じる可能性が強く、有効な復旧を行うことは容易でない。
また、このような問題は、コンピュータシステムに限らず、例えば金融機関のＡＴＭ（現金自動預け払い機）で手続きをしている最中に地震を受けた場合や、あるいは工場で精密加工機が稼働中に地震を受けた場合にも同様に生じるものである。
【０００４】
一方、最近では、地震の観測方法として地震の主要振動であるＳ波（セカンダリ波）が伝達される前に、Ｐ波（プライマリ波）を観測し、その諸特性を分析することにより、地震の規模や震源地を推定するシステムが開発され、鉄道等の安全対策において実用化されつつある。例えば、財団法人、鉄道総合技術研究所によって警報システム「ユレダス」が報告されている（土木学会論文集Ｉ［別刷］、JOURNAL OF STRUCTURAL MECHANICS AND EARTHQUAKE ENGINEERING No.531/I-34 1996-1 参照）。
この警報システム「ユレダス」では、地震のＰ波初動を検出し、マグニチュード、震央位置、及び深さを推定し、必要地域に４秒以内に警報を送出することが可能である。
【０００５】
そこで本発明の目的は、地震のＰ波初動を検出して各種の稼働設備における最適な地震対策処理を行い、震災後の復旧を容易に行えるようにした地震警報システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、定点観測によって地震を観測する地震観測装置と、前記地震観測装置によって観測された地震の観測情報を解析する解析装置と、前記解析装置の解析結果に応じて所定の地震警報を送出する警報装置と、前記警報装置からの地震警報に応じて所定の地震対策動作を実行する稼働設備とを有する地震警報システムであって、前記地震観測装置は、地震の発生によって伝達されるプライマリ波の諸特性を検出する検出手段を有し、前記解析装置は、検出手段によって検出された地震の震源位置と大きさを推定する推定手段と、前記推定手段の推定結果から前記稼働設備に対する警報の必要性を判定する判定手段とを有し、前記警報装置は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記稼働設備に対して地震警報を送出する警報送出手段を有し、前記推定手段は、前記地震の主要振動が前記稼働設備に到達するまでの余裕時間を推定し、前記警報送出手段は、前記地震警報のなかに前記推定手段で推定された余裕時間を付加して送信し、前記稼働設備は、所定の記録媒体に対してデータの書き込み、読み出しを行う手段を含むシステムを稼働する設備であり、前記稼働設備は、前記地震警報とともに余裕時間を受信した場合に、前記余裕時間が、書き込み、または、読み出しデータのバックアップ処理を行うために必要な予め定められた基準値より長い場合には、書き込み、または、読み出しデータのバックアップ処理を行い、前記余裕時間が前記基準値より短い場合には、書き込み、または、読み出し動作をキャンセルすることを特徴とする。
【０００７】
本発明の地震警報システムでは、地震観測装置の検出手段によって地震のＰ波の諸特性を検出し、この検出手段によって検出された地震の震源位置と大きさを解析装置の推定手段によって推定する。そして、解析装置の判定手段により、推定手段の推定結果から稼働設備に対する警報の必要性を判定し、警報装置の警報送出手段により、必要な稼働設備に対して地震警報を送出する。これにより、稼働設備では、稼働中の作業を中断し、地震対策処理を行う。
このように、本発明の地震警報システムでは、地震のＰ波初動に基づく警報によって、稼働設備における地震対策処理を実行できるので、主要動（Ｓ波）の到達前に最適な地震対策処理を迅速に行うことができ、震災後の復旧を容易に行うことが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による地震警報システムの実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態による地震警報システムの概要を示す説明図である。
この実施の形態による地震警報システムは、定点観測によって地震を観測する地震観測装置１０と、この地震観測装置１０によって観測された地震の観測情報を解析する解析装置２０と、この解析装置２０の解析結果に応じて所定の地震警報を送出する警報装置３０と、この警報装置３０からの地震警報に応じて所定の地震対策動作を実行する複数の稼働設備４０とを有するものである。
【０００９】
地震観測装置１０は、地震の発生によって伝達されるＰ波の周期や振幅、入射方向等の諸特性を検出する各種のセンサ（検出手段）を有するものであり、これらセンサによる検出信号を専用線１０Ａを介して解析装置２０に出力する。
解析装置２０は、パーソナルコンピュータやワークステーション等の情報処理装置より構成されており、地震の震源位置と大きさを推定する推定部２０Ａと、この推定部２０Ａの推定結果から稼働設備４０に対する警報の必要性を判定する判定部２０Ｂとを有する。
推定部２０Ａは、地震観測装置１０の各種センサによって検出された検出信号に基づいて、その地震の震源位置と大きさを推定するものである。例えば、Ｐ波の周期によって地震の規模（マグニチュード）を推定し、Ｐ波の入射角度に基づいて、震源の方位を推定する。さらに、Ｐ波初動の最大値から震源距離を推定する。そして、震源の方位と震源距離とにより、震源位置を推定できる。
【００１０】
また、判定部２０Ｂは、推定部２０Ａの推定結果から複数の稼働設備４０に対する警報の必要性を個別に判定し、各稼働設備４０への警報の有無、及び警報内容を決定するものである。
すなわち、本例においては、複数の稼働設備４０は互いに所在地が異なり、また、それぞれ異なる稼働対象を有するものであるので、警報の必要性は互いに異なる条件で判定されるものである。
【００１１】
したがって、判定部２０Ｂでは、推定部２０Ａの推定結果から複数の稼働設備４０に対する警報の必要性をそれぞれ異なる条件で並行処理により判定する。
例えば、地震の規模と震源位置から各稼働設備４０の所在地における震度の程度を判定し、警報が必要か否かを判定する。また、各稼働設備４０の所在地と震源位置から各稼働設備４０に対する地震の伝達時間（余裕時間）を算出する。
そして、判定部２０Ｂでは、このような判定に基づいて、各稼働設備４０に対応する地震警報データを作成し、警報装置３０に送出する。
なお、判定部２０Ｂにおける判定は、各稼働設備４０における判定条件を登録した登録テーブルを予めメモリに設定しておき、この登録テーブルを参照することにより、判定を行うようにすることができる。
また、推定部２０Ａにおける推定には、一定の誤差が含まれるものであるため、判定部２０Ｂにおける余裕時間等の判定には、推定部２０Ａの推定に含まれる誤差を例えば過去の統計的なデータに基づいて十分考慮し、最大の誤差が含まれる場合を想定して判定することにより、例えば実際の余裕時間が予想した余裕時間より小さくならないように判定するものとする。
【００１２】
また、警報装置３０は、判定部３０Ｂからの地震警報データに基づいて、各稼働設備４０にアクセスし、各稼働設備４０に対応する地震警報データを回線５０に適合した伝送用の信号に変換し、それぞれ回線５０を介して送出するものである。なお、この場合の回線５０には、専用回線を用いてもよいし、公衆回線を用いてもよい。また、有線回線に限らず、一部に無線回線を含むものであってもよい。
また、稼働設備４０は、警報装置３０から伝送される地震警報データを受信し、その地震警報データの内容に基づいて、所定の地震対策動作を実行するものである。各稼働設備４０における地震対策動作の具体例については後述する。
【００１３】
図２は、以上のような地震警報システムにおける動作概要を簡単に示すフローチャートである。
まず、地震観測装置１０では、常時Ｐ波を監視しており、Ｐ波を検出すると（ステップＳ１）、各種のセンサの検出信号を解析装置２０に出力する（ステップＳ２）。
解析装置２０の推定部２０Ａでは、この地震観測装置１０からの検出信号を受信し、地震の震源位置、大きさ等を推定し、その推定データを判定部２０Ｂに送出する（ステップＳ３）。
判定部２０Ｂでは、この推定部２０Ａからの推定データに基づいて、警報を行う稼働設備４０を選定するとともに（ステップＳ４）、その選定した稼働設備４０に対する地震警報データを作成し（ステップＳ５）、この地震警報データを稼働設備４０のアドレスとともに、警報装置３０に送出する。
【００１４】
警報装置３０では、判定部２０Ｂから受信した稼働設備４０のアドレスに基づいて回線５０に発信し、地震警報データを稼働設備４０に送出する（ステップＳ６）。
この地震警報データを受信した稼働設備４０は、この受信した地震警報データに応じて所定の地震対策動作を実行する（ステップＳ７）。
このような動作により、地震の主要動（Ｓ波）が稼働設備４０に到来する前に、適切な地震対策動作を実行し、稼働設備４０におけるデータ保全等を行うことができる。
【００１５】
なお、本例では、判定部２０Ｂにおいて、各稼働設備４０に対する警報の必要性だけでなく、各稼働設備４０に対する震度や余裕時間等の算出を行うようにしたが、このように判定部２０Ｂにおいて各稼働設備４０に対する詳細な警報データを算出する代わりに、判定部２０Ｂでは警報の必要性だけを判定するようにし、各稼働設備４０側で受信した地震の規模や震源位置のデータから各稼働設備４０における震度や余裕時間を算出するようなシステムを構成することも可能である。
【００１６】
次に、以上のような構成の地震警報システムにおける各稼働設備４０の地震対策動作の具体例について説明する。
例えば、稼働設備４０がコンピュータシステムである場合、コンピュータのディスク媒体にアクセスしながら各種のアプリケーションを実行している最中に地震があった場合、地震の衝撃によってディスクドライブが損傷する恐れがある。特にハードディスクは、フロッピディスクに比べて一般に耐震性が低いものであり、また、読み出し専用の光ディスク（ＣＤ）に比べて、書き込みも可能なＤＶＤ等においては、書き込み中の衝撃による被害も大きいものとなる。
そこで、上述した地震警報システムのＰ波に基づく警報によって、ディスクドライブの動作を中断し、磁気ヘッドや光ヘッドをディスク媒体から退避させておくことにより、主要動に対してデータや部品の破損を未然に防止することができる。
【００１７】
図３は、この場合の動作例を示すフローチャートである。
まず、コンピュータで稼働中に、上述した地震警報データを受信すると（ステップＳ１１）、この地震警報データに含まれる余裕時間Ａを基準値Ｂと比較する（ステップＳ１２）。そして、余裕時間Ａが基準値Ｂより小さい場合には、ハードディスク等に対して書き込み、あるいは読み出し処理中のデータを放棄して、ディスクドライブのヘッドの即時退避させるようにする（ステップＳ１３）。
また、余裕時間Ａが基準値Ｂより大きい場合には、その時点で実行中のハードディスク等に対する書き込み、あるいは読み出し処理を完了した後、ディスクドライブのヘッドの退避させるようにする（ステップＳ１４）。
このようにして、余裕時間に応じた最適な地震対策動作を行うことが可能となる。なお、上述した基準値Ｂには、処理中のデータ量に応じて変動する値を用いることも可能である。
【００１８】
また、このようなディスクドライブの動作に限らず、例えば、大地震に対して電源を落とすような地震対策動作を想定しているシステムでは、図３に示す例と同様に、地震警報データを受信した際に、その余裕時間を判定し、それに応じて最適な電源停止のための準備処理を実行して、できるだけ復旧の容易な方法を選択して電源を落とす動作を行うようにすることが可能となる。
例えば、余裕時間が短い場合には、処理中のデータをキャンセルして作業を中断して電源をオフし、余裕時間が長い場合には、処理中のデータに対するアドレス等の復旧用の管理情報を電源バックアップ用のメモリに記憶した後、作業を中断して電源をオフする。
【００１９】
また、例えば、稼働設備４０が金融機関のシステムである場合、ＡＴＭ（現金自動預け払い機）でユーザが取り引き中に地震が発生した場合、ＡＴＭに挿入中のキャッシュカード等に対して不正なデータの書き込みや読み取りを防止する必要がある。
そこで、上述した地震警報システムのＰ波に基づく警報によって、ＡＴＭにおける処理を中断し、キャッシュカード等をＡＴＭから排出させておくことにより、主要動に対してデータや部品の破損を未然に防止することができる。
【００２０】
図４は、この場合の動作例を示すフローチャートである。
まず、ＡＴＭでユーザとの対話形式による取り引き作業中に、上述した地震警報データを受信すると（ステップＳ２１）、その時点で取り引き中断し（ステップＳ２２）、その旨を画面表示等によってユーザに通知した後（ステップＳ２３）、キャッシュカード等の排出を行う（ステップＳ２４）。
このようにして金融機関のＡＴＭにおける有効な地震対策動作を行うことが可能となる。
【００２１】
なお、このようなＡＴＭにおいても、余裕時間の長短に応じて地震対策動作を変更するようにしてもよい。
例えば、取り引きデータをバックアップする施設を有する場合に、余裕時間が短いときには、その取り引きデータをバックアップする余裕がないため、その取り引きは完全にキャンセルした状態で作業を停止し、余裕時間が長いときは、その取り引きデータをバックアップによって保全し、その後、作業を停止するといった制御を行うようにしてもよい。
すなわち、実際の金融機関における地震発生時のデータ保全処理動作は、各金融機関毎に様々であり、そのシステムの実情に応じて余裕時間を有効に利用することが可能である。
【００２２】
また、例えば、稼働設備４０がビルのエレベータ管理システムである場合、エレベータの稼働中に地震が発生した場合、エレベータが不正な位置での停止し、人が閉じ込められるような事態を防止する必要がある。
そこで、上述した地震警報システムのＰ波に基づく警報によって、エレベータを特定の階に停止させて開放するように制御することが可能である。
【００２３】
図５は、この場合の動作例を示すフローチャートである。
まず、エレベータの稼働中に管理システムで上述した地震警報データを受信すると（ステップＳ３１）、この地震警報データに含まれる余裕時間Ａを基準値Ｂと比較する（ステップＳ３２）。そして、余裕時間Ａが基準値Ｂより小さい場合は、エレベータを最寄りの階に移動してドアを開放する（ステップＳ３３）。なお、地震警報データを受信した時点で停止中のエレベータについては、その階でドアを開放した状態に保持する。
また、余裕時間Ａが基準値Ｂより大きい場合には、エレベータを１階まで移動してドアを開放する（ステップＳ３４）。これにより、利用者は１階まで戻ることができ、災害時の避難所まで容易に避難することができる。なお、この余裕時間Ａが基準値Ｂより大きい場合にも、地震警報データを受信した時点で停止中のエレベータについては、その階でドアを開放した状態に保持するものとする。
このようにして、余裕時間に応じてエレベータを最適階まで移送でき、最適な地震対策動作を行うことが可能となる。
【００２４】
また、例えば、稼働設備４０が精密加工の工場設備である場合、精密加工機の稼働中に地震が発生した場合、加工中のワークや精密加工機の振動による損傷を防止する必要がある。
そこで、上述した地震警報システムのＰ波に基づく警報によって、精密加工機の作業を事前に中止する作業を行うことが可能である。
図６は、この場合の動作例を示すフローチャートである。
まず、精密加工機の稼働中に上述した地震警報データを受信すると（ステップＳ４１）、この地震警報データに含まれる余裕時間Ａを基準値Ｂと比較する（ステップＳ４２）。
【００２５】
そして、余裕時間Ａが基準値Ｂより小さい場合は、精密加工機による作業工程にかかわらず、即時に加工作業の停止処理を行う（ステップＳ４３）。例えば、切削加工を行っている場合には、工具をワークから離脱させ、ワークの駆動機構を停止する。この結果、加工中のワークは無駄になる可能性があるが、最悪でも工具側の損傷は回避できる。
また、余裕時間Ａが基準値Ｂより大きい場合には、加工中のワークを再利用可能な状態に処理した後、加工作業の停止処理を行う（ステップＳ４４）。例えば、その時点での加工条件等を検出して、メモリに記憶するような処理を行った後に、作業を停止する。これにより、加工中のワークの再利用を可能とし、ワークを無駄にすることなく、かつ、加工機側の損傷も回避できる。
このようにして、余裕時間に応じて精密加工作業に関する最適な地震対策動作を行うことが可能となる。
【００２６】
なお、以上のような稼働設備４０は一例であり、本発明の地震警報システムは、このような具体例に限定されるものではなく、さらに異なるシステムの地震対策処理に広く適用し得るものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の地震警報システムでは、地震観測装置の検出手段によって地震のＰ波の諸特性を検出し、この検出手段によって検出された地震の震源位置と大きさを解析装置の推定手段によって推定し、解析装置の判定手段により、推定手段の推定結果から稼働設備に対する警報の必要性を判定し、警報装置の警報送出手段により、必要な稼働設備に対して地震警報を送出するようにした。
このため本発明の地震警報システムでは、地震のＰ波初動に基づく警報によって、稼働設備における地震対策処理を実行できるので、主要動（Ｓ波）の到達前に最適な地震対策処理を迅速に行うことができ、震災後の復旧を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による地震警報システムの概要を示す説明図である。
【図２】図１に示す地震警報システムにおける動作概要を簡単に示すフローチャートである。
【図３】図１に示す地震警報システムによる地震警報を用いた稼働設備における第１の動作例を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す地震警報システムによる地震警報を用いた稼働設備における第２の動作例を示すフローチャートである。
【図５】図１に示す地震警報システムによる地震警報を用いた稼働設備における第３の動作例を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す地震警報システムによる地震警報を用いた稼働設備における第４の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０地震観測装置
２０解析装置
２０Ａ推定部
２０Ｂ判定部
３０警報装置
４０稼働設備
５０回線

Claims

定点観測によって地震を観測する地震観測装置と、前記地震観測装置によって観測された地震の観測情報を解析する解析装置と、前記解析装置の解析結果に応じて所定の地震警報を送出する警報装置と、前記警報装置からの地震警報に応じて所定の地震対策動作を実行する稼働設備とを有する地震警報システムであって、
前記地震観測装置は、地震の発生によって伝達されるプライマリ波の諸特性を検出する検出手段を有し、
前記解析装置は、検出手段によって検出された地震の震源位置と大きさを推定する推定手段と、前記推定手段の推定結果から前記稼働設備に対する警報の必要性を判定する判定手段とを有し、
前記警報装置は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記稼働設備に対して地震警報を送出する警報送出手段を有し、
前記推定手段は、前記地震の主要振動が前記稼働設備に到達するまでの余裕時間を推定し、
前記警報送出手段は、前記地震警報のなかに前記推定手段で推定された余裕時間を付加して送信し、
前記稼働設備は、所定の記録媒体に対してデータの書き込み、読み出しを行う手段を含むシステムを稼働する設備であり、
前記稼働設備は、前記地震警報とともに余裕時間を受信した場合に、前記余裕時間が、書き込み、または、読み出しデータのバックアップ処理を行うために必要な予め定められた基準値より長い場合には、書き込み、または、読み出しデータのバックアップ処理を行い、前記余裕時間が前記基準値より短い場合には、書き込み、または、読み出し動作をキャンセルする、
ことを特徴とする地震警報システム。
前記稼働設備はコンピュータを含む設備であり、前記記録媒体はコンピュータの補助記憶装置である請求項１記載の地震警報システム。
前記稼働設備は金融機関の自動預け払い機を含む設備であり、前記記録媒体はデータの記録機能を有するカード媒体である請求項１記載の地震警報システム。