JP5329309B2 - 同期記録システム及び同期記録方法 - Google Patents
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Description
また、こうした記録装置において、複数地点での計測を効率的に行うため、装置を複数接続させたシステムが知られている。複数の記録装置が接続されたシステムでは、絶対時刻と各装置の内部時計とが同期していないと、絶対時刻と内部時計との差が時間と共に大きくなり、内部時計の校正や計測データ収集後の時刻補正作業等が必要となるため、使用される全ての装置を、例えばGPSや時報などを利用して時刻校正させるのが一般的である。そして、時刻校正された全ての記録装置を、ハードウェアの同期信号で直接接続することで同期させて記録が行われる。
また、上記の同期方法は、図6に示すように、記録装置Aから記録装置Bに同期信号を送信する伝送経路への遅延や受信側の処理による遅延により、記録装置Bの記録開始位置Tbと、記録装置Aの記録開始位置Taは、ΔT=Tb−Ta分のズレが生じ、完全な同期が困難であった。すなわち、同期信号の受信時間からの記録でなければ同期できず、時間的な制限が生じるという問題があった。
第1の記録装置と、前記第1の記録装置に通信回線を介して接続される一乃至複数の第2の記録装置と、を備えた同期記録システムであって、
前記第1の記録装置は、
振動を振動データとして検出する第1の振動検出手段と、
時刻情報を受信する第1の時刻受信手段と、
前記振動データに時刻情報を付加して記録する第1のデータバッファと、
前記第1のデータバッファに記録された振動データを記録する不揮発性の第1の記録手段と、
前記第1の記録手段に振動データを記録し始めた時刻である記録開始時刻を指定する同期情報を前記第2の記録装置に送信する同期情報送信手段と、
を備え、
前記第2の記録装置は、
振動を振動データとして検出する第2の振動検出手段と、
時刻情報を受信する第2の時刻受信手段と、
前記振動データに時刻情報を付加して記録する第2のデータバッファと、
前記第2のデータバッファに記録された振動データを記録する不揮発性の第2の記録手段と、
前記同期情報送信手段から送信された前記同期情報を受信する同期情報受信手段と、
前記同期情報受信手段により受信された前記同期情報に基づいて、指定された記録開始時刻から前記第2のデータバッファに記録された振動データの前記第2の記録手段への記録を開始する記録制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
前記第1の記録装置及び前記第2の記録装置の各々は、
計時手段と、
前記第1の時刻受信手段又は前記第2の時刻受信手段により受信された時刻情報に基づく時刻に、前記計時手段の時刻を校正する時刻校正手段と、
を備えることを特徴とする。
請求項1又は2記載の同期記録システムによる同期記録方法であって、
前記第1の記録装置によって、所定値以上の振動を検出した時刻であり且つ前記第1の記録手段に振動データを記録し始めた時刻を記録開始時刻として指定する同期情報を前記第2の記録装置に送信する同期情報送信工程と、
前記同期情報送信工程により送信された前記同期情報を、前記第2の記録装置によって受信する同期情報受信工程と、
前記同期情報受信工程により受信された前記同期情報に基づいて、指定された記録開始時刻から前記第2のデータバッファに記録された振動データの前記第2の記録手段への記録を開始する記録工程と、
を備えたことを特徴とする。
また、データバッファ内のデータを用いるので伝播遅延の影響を排除できるため、装置間の距離の制限が無くなり使い勝手を向上させることができる。また、データバッファ内のデータを用いるので、時間を遡って同期した記録を得ることができる。
また、同期情報により記録が開始されるため、信号のようにノイズの影響を受けることがなく、システムの信頼性を向上させることができる。
図1に示すように、同期記録システム100は、第1の記録装置としての地震計10Aと、第2の記録装置としての地震計10B・・・と、を備え、地震計10Aと地震計10Bとは、電話回線やインターネット等の通信回線Nで接続されている。
なお、以下の説明において、地震計10Aは震源に最も近い地震計であり、地震計10Bは地震計10Aよりも震源から遠い地震計であるものとする。
まず、地震計10Aの構成について説明する。
地震計10Aは、GPS受信部1、計時部2、センサ部3、データバッファ4、記録部5、インターフェイス(I/F)6、制御部7A、等を備えて構成される。
具体的に、GPSアンテナは、GPS衛星Gから送信されるGPS信号を受信し、受信したGPS信号をGPS受信器に出力する。GPS受信器は、GPSアンテナから入力されたGPS信号の中から、時刻情報、位置情報等を抽出して制御部7Aに出力する。
また、計時部2は、GPS受信部1から定期的(例えば、1秒ごと)に入力される時刻情報に基づいて生成された、時刻校正のための時刻校正信号に基づいて、定期的に、現在時刻の校正を行い、正確な現在時刻の時刻信号を制御部7Aに出力するようになっている。
具体的には、データバッファ4は、制御部7Aから常時入力される振動検出信号及び現在時刻信号に基づいて、地震計10Aが設置された場所の「振動データ」と、「現在の時刻データ」とを対応付けて記録する。
例えば、図3に示すように、現在の時刻(T)がT=Taの場合、時刻「Ta」と、データバッファ4内のデータ「1」とが対応付けて記録される。データ「1」は、振幅幅の値(h)が振動データとして記録されたものである。
すなわち、データバッファ4には、時刻データが付加された状態の振動データが記録されている。
具体的には、CPU71aは、振動データ記憶プログラム731を実行することにより、センサ部3により振動データが検出されると、この振動データと、計時部2により計時された、振動データが検出された時点の時刻情報と、を対応づけてデータバッファ4に記憶させる。
具体的には、CPU71aは、時刻校正プログラム732を実行することにより、GPS受信部1から定期的(例えば、1秒ごと)に入力される時刻情報に基づいて、定期的に、計時部2の現在時刻の校正を行う。
より具体的には、CPU71aは、GPS受信部1により時刻情報を受信した際に、この受信した時刻情報と、計時部2の現在時刻とを比較し、時刻にずれがある場合には時刻校正信号を生成して計時部2に出力し、計時部2の現在時刻をこの時刻校正信号に基づいて校正させる。なお、CPU71aは、校正後の現在時刻を、現在時刻を示す時刻信号として、常時、データバッファ4に出力している。
CPU71aは、かかる時刻校正プログラム732を実行することで、時刻校正手段として機能する。
なお、同期情報とは、地震計10Aと地震計10Bの記録開始時刻を一致させるため、当該記録開始時刻を指定する情報のことである。
具体的には、CPU71aは、同期情報送信プログラム733を実行することにより、振動データの値が所定の閾値以上であった場合に、その閾値の時点での時刻情報を記録開始時刻として指定する同期情報を生成する。
例えば、図3に示すように、振動データが所定の閾値Hであった場合(この場合はデータ「1」)、CPU71aは、データバッファ4を参照して、そのデータに対応する時刻T(この場合はT=Ta)を記録開始時刻として指定し、同期情報を生成する。
そして、CPU71aは、この同期情報を、I/F6により地震計10Bに対して送信させる。
なお、CPU71aは、振動データの値が所定の閾値以上であった場合には、そのデータに対応する時刻T(この場合はT=Ta)を記録開始時刻として、地震計10Aの記録部5に、記録を開始するようになっている。
CPU71aは、かかる同期情報送信プログラム733を実行することで、I/F6と共に同期情報送信手段として機能する。
なお、地震計10BのGPS受信部1は、第2の時刻受信手段であり、地震計10Bの計時部2は、第2の振動検出手段であり、地震計10Bの記録部5は、記録手段である。
また、RAM72bは、CPU71bにより演算処理されたデータを格納するワークメモリエリアを形成している。
なお、振動データ記憶プログラム731、時刻校正プログラム732は、地震計10AのROM73aに記憶されたものと同様のプログラムである。
具体的には、CPU71bは、同期情報受信プログラム734を実行することにより、
地震計10Aの同期情報送信プログラム733の実行に応じて生成・送信された、記録開始時刻を指定する同期情報を、I/F6により受信させる。
CPU71bは、かかる同期情報受信プログラム734を実行することで、同期情報受信手段として機能する。
具体的には、CPU71bは、記録制御プログラム735を実行することにより、受信した同期情報に応じ、データバッファ4に記憶されたデータの中から指定された記録開始時刻を検索する。そして、CPU71bは、指定された記録開始時刻に対応する振動データを0地点として、記録部5への記録を開始する。
例えば、図3に示すように、CPU71bは、指定された記録開始時刻がTaであった場合、実際の時刻がTb(Ta<Tb)であったとしても、Taの時点の振動データ(データ「1」)から記録を開始する。
CPU71bは、かかる記録制御プログラム735を実行することで、記録制御手段として機能する。
図4は、本実施形態における同期記録システム100によって実行される同期記録処理を示すフローチャートである。
なお、以下の処理において、ステップS11〜S16は、地震計10Aにより実行され、ステップS17〜S19は、地震計10Bにより実行されるものである。
次いで、ステップS12において、制御部7Aは、GPS受信部1により時刻情報を受信する。
次いで、ステップS13において、制御部7Aは、振動データに時刻情報データを付加してデータバッファ4に記録する。
次いで、ステップS14において、制御部7Aは、振動データの値が予め設定された閾値以上であるか否かを判断し、閾値未満の場合(ステップS14;NO)、上記ステップS11に戻って以降の処理を繰り返す。
一方、振動データの値が閾値以上の場合(ステップS14;YES)、続くステップS15において、制御部7Aは、振動データの値が閾値以上となった時点の時刻情報を記録開始時刻として、同期情報を生成するとともに、記録部5に記録を開始する。
次いで、ステップS16において、制御部7Aは、I/F6によって、記録開始時刻を指定する同期情報を地震計10Bに送信する。
次いで、ステップS18において、制御部7Bは、データバッファ4に格納されたデータの中から記録開始時刻を検索する。
次いで、ステップS19において、制御部7Bは、指示された記録開始時刻の振動データから記録部5に記録を開始し、本処理を終了する。
そして、時刻校正時期でないと判断した場合(ステップS21;No)、制御部7A及び制御部7Bは、ステップS21に戻ってこの処理を繰り返す。
一方、時刻校正時期となったと判断した場合(ステップS21;Yes)、続くステップS22において、制御部7A及び制御部7Bは、計時部2、2にて計時される現在時刻を示す時刻信号と、GPS信号の時刻信号とに基づいて、時刻にずれがあるか否かを判断し、ずれがない場合(ステップS22;No)、本処理を終了する。
一方、時刻にずれがあると判断した場合(ステップS22;Yes)、続くステップS23において、制御部7A及び制御部7Bは、そのとき受信したGPS信号の時刻信号に基づいて、時刻校正信号の生成を行う。
次いで、ステップS24において、制御部7A及び制御部7Bは、計時部2、2の現在時刻を時刻校正信号に基づく時刻に時刻校正を行い、本処理を終了する。
また、データバッファ4内のデータを用いるので伝播遅延の影響を排除できるため、地震計10A、10Bの装置間の距離の制限が無くなり使い勝手を向上させることができる。すなわち、電話回線を使う必要があるような遠隔地にある記録装置でも、正確に同期した記録を得ることができる。
また、データバッファ4内のデータを用いるので、時間を遡って同期した記録を得ることができる。
また、同期情報により記録が開始されるため、信号のようにノイズの影響を受けることがなく、システムの信頼性を向上させることができる。
例えば、同期情報を送信するタイミングは、予め設定された閾値H以上の振動が検出された時点(図3のTa)より後であって、振動の大きさが、一定時間t以上、所定値以下となった時点(図3のTc)を、送信タイミングとして設定することができる。
つまり、予め設定された閾値以上の振動が検出された後に、一定値以上の大きさの振動が継続する場合、この振動が治まってから同期情報が送信されることとなる。
従って、地震計10A、10Bにかかる振動が少なく安定した状態となってから同期情報の送信が行われることとなるため、通信エラーが防止され、システムをより高精度化することができる。
また、時刻信号の入力は必ずしもGPS衛星からでなく、例えば時報などを利用しても良い。
1 GPS受信部(第1の時刻受信手段)
2 計時部(計時手段)
3 センサ部(第1の振動検出手段)
4 データバッファ(第1のデータバッファ)
5 記録部
6 I/F(同期情報送信手段)
7A 制御部
73a ROM
732 時刻校正プログラム(時刻校正手段)
733 同期情報送信プログラム(同期情報送信手段)
10B 地震計
1 GPS受信部(第2の時刻受信手段)
2 計時部(計時手段)
3 センサ部(第2の振動検出手段)
4 データバッファ(第2のデータバッファ)
5 記録部(記録手段)
6 I/F(同期情報受信手段)
7B 制御部
73b ROM
732 時刻校正プログラム(時刻校正手段)
734 同期情報受信プログラム(同期情報受信手段)
735 記録制御プログラム(記録制御手段)
100 同期記録システム
Claims (3)
- 第1の記録装置と、前記第1の記録装置に通信回線を介して接続される一乃至複数の第2の記録装置と、を備えた同期記録システムであって、
前記第1の記録装置は、
振動を振動データとして検出する第1の振動検出手段と、
時刻情報を受信する第1の時刻受信手段と、
前記振動データに時刻情報を付加して記録する第1のデータバッファと、
前記第1のデータバッファに記録された振動データを記録する不揮発性の第1の記録手段と、
前記第1の記録手段に振動データを記録し始めた時刻である記録開始時刻を指定する同期情報を前記第2の記録装置に送信する同期情報送信手段と、
を備え、
前記第2の記録装置は、
振動を振動データとして検出する第2の振動検出手段と、
時刻情報を受信する第2の時刻受信手段と、
前記振動データに時刻情報を付加して記録する第2のデータバッファと、
前記第2のデータバッファに記録された振動データを記録する不揮発性の第2の記録手段と、
前記同期情報送信手段から送信された前記同期情報を受信する同期情報受信手段と、
前記同期情報受信手段により受信された前記同期情報に基づいて、指定された記録開始時刻から前記第2のデータバッファに記録された振動データの前記第2の記録手段への記録を開始する記録制御手段と、
を備えたことを特徴とする同期記録システム。 - 前記第1の記録装置及び前記第2の記録装置の各々は、
計時手段と、
前記第1の時刻受信手段又は前記第2の時刻受信手段により受信された時刻情報に基づく時刻に、前記計時手段の時刻を校正する時刻校正手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の同期記録システム。 - 請求項1又は2記載の同期記録システムによる同期記録方法であって、
前記第1の記録装置によって、所定値以上の振動を検出した時刻であり且つ前記第1の記録手段に振動データを記録し始めた時刻を記録開始時刻として指定する同期情報を前記第2の記録装置に送信する同期情報送信工程と、
前記同期情報送信工程により送信された前記同期情報を、前記第2の記録装置によって受信する同期情報受信工程と、
前記同期情報受信工程により受信された前記同期情報に基づいて、指定された記録開始時刻から前記第2のデータバッファに記録された振動データの前記第2の記録手段への記録を開始する記録工程と、
を備えたことを特徴とする同期記録方法。
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