JPH085448A

JPH085448A - 地震レベル判定方法、ガスメータおよび震度測定方法

Info

Publication number: JPH085448A
Application number: JP6133387A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Saito; 博幸斉藤; Tsutomu Kairiku; 力海陸; Shozo Fujisawa; 正造藤沢
Original assignee: SENSOR GIJUTSU KENKYUSHO KK; Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: SENSOR GIJUTSU KENKYUSHO KK; Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1994-06-15
Filing date: 1994-06-15
Publication date: 1996-01-12
Anticipated expiration: 2014-07-19
Also published as: JP2920868B2

Abstract

(57)【要約】【目的】地震の加速度を正確に検出して、地震レベル
を適切に判定できる地震レベル判定方法およびガスメー
タならびに震度測定方法を提供する。【構成】地震の震動値（ｇａｌ）に対して、８０，１
００，１５０，２５０という４つの弁別レベルが予め設
定されており，１）判定領域ＶＡ（０〜８０）は何ら作
動しない。２）判定領域ＶＢ（８０〜１００）は、地震
が３０秒間継続するとガス遮断およびアラーム動作を実
行し、３０秒未満であればアラーム動作のみ実行する。
３）判定領域ＶＣ（１００〜１５０）は、５秒間継続す
るとガス遮断およびアラーム動作を実行し、５秒未満で
あればアラーム動作のみ実行する。４）判定領域ＶＤ
（１５０〜２５０）は、３秒間継続するとガス遮断およ
びアラーム動作を実行し、３秒未満であればアラーム動
作のみ実行する。５）判定領域ＶＥ（２５０以上）は、
即時にガス遮断およびアラーム動作を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地震の大きさを幾つか
の等級に分類して、地震レベルを判定する地震レベル判
定方法、およびこの判定方法を用いたガスメータに関す
る。また、震度データを大量にかつ迅速に集計するため
の震度測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ガスメータ内やガス緊急遮断
装置、ガス消費機器等には感震器が設けられ、地震が発
生したときには、そのガスメータから下流に設けられて
いるガス消費機器へのガス供給を遮断するように構成さ
れ、これによって安全性が保たれる。

【０００３】図１５は、典型的な先行技術の一例を示す
構成図である。地震が発生していない状態では、基体１
の凹所２に球体３が嵌り込み、この球体３には昇降片４
が乗載される。昇降片４によって移動接点５が上方に変
位されると、その移動接点５は固定接点６に接触するこ
とができる。図１５（１）に示される地震が生じていな
い状態では、移動接点５は、昇降片４によって上昇され
ず、したがって移動接点５固定接点６とは離間してい
る。

【０００４】地震が生じて基体１が振動すると図１５
（２）に示されるように球体３が凹所２からはみ出て上
昇し、これに応じて昇降片４が上昇する。したがって移
動接点５は昇降片４によって上昇され固定接点６と導通
する。これによって接点５，６が導通し、地震が発生し
たことが検出される。

【０００５】図１５に示される構成を有する感震器は、
たとえば図１６に示されるように加速度２００ｇａｌ
（ただし１ｇａｌ＝０．００１ｇ、ｇは重力加速度）を
中心として、その検出する地震の加速度が１５０〜２５
０ｇａｌの範囲にわたってばらつきを生じる。すなわち
図１５に示される先行技術では、検出される加速度がば
らつき、したがって希望する正確な加速度を検出するこ
とができないという問題がある。

【０００６】またこの先行技術では構成が明らかに大形
であり、また感度が小さい。さらに、球体３が部分的に
嵌り込む凹所２の環状の支持端がほぼ同一水平面内に存
在するように取付けなければならず、さもなければ誤動
作を生じるという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、地震
の加速度を正確に検出して、地震レベルを適切に判定で
きる地震レベル判定方法およびガスメータを提供するこ
とである。

【０００８】また本発明の目的は、各ガスメータで検出
された地震データを大量に正確かつ迅速に集計すること
ができる震度測定方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、地震の加速度
に対して連続的に変化する信号を出力する感震器を用い
た地震レベル判定方法であって、感震器の出力信号の大
きさを複数の弁別レベルで区分して複数の判定領域を設
定し、さらに地震継続時間と各判定領域毎に予め設定さ
れた判定基準時間とを比較して、地震レベルを判定する
ことを特徴する地震レベル判定方法である。

【００１０】また本発明は、ガス入口から供給されたガ
スをガス出口まで導くためのガス通路と、該ガス通路の
ガス流量を計量するためのガス計量手段と、該ガス通路
を遮断するための遮断弁とを備えるガスメータにおい
て、地震の加速度に対して連続的に変化する信号を出力
する感震器と、感震器の出力信号を複数の弁別レベルで
弁別する信号弁別手段と、地震継続時間と複数の弁別レ
ベルで区分された各判定領域毎に予め設定された判定基
準時間とを比較する継続時間判定手段とを備え、前記信
号弁別手段および前記継続時間判定手段の各判定結果に
基づいて、前記遮断弁を動作させることを特徴とするガ
スメータである。

【００１１】また本発明は、警報を発する警報手段を備
え、前記遮断弁が閉じると警報手段が動作することを特
徴とする。

【００１２】また本発明は、地震継続時間が判定基準時
間より短い場合、前記遮断弁は動作せず、前記警報手段
が動作することを特徴とする。

【００１３】また本発明は、前記感震器は、片持ち支持
される導電性振り子、および該振り子の振動方向に隔て
て配置される一対の対向電極から成る感震センサと、該
振り子と各対向電極との間の静電容量を検出する容量検
出手段とを具備することを特徴とする。

【００１４】また本発明は、前記振り子は、導電性単結
晶シリコンから成ることを特徴とする。

【００１５】また本発明は、ガスメータに地震の大きさ
を検出して電気信号に変換する感震センサを設置し、ガ
スメータと集中監視装置とを伝送回線で接続して、ガス
供給地域全体の震度を集中監視装置に表示することを特
徴とする震度測定方法である。

【００１６】

【作用】本発明に従えば、感震器は地震の加速度に対し
て連続的に変化する信号を出力するとともに、この出力
信号の大きさを複数の弁別レベルで区分して複数の判定
領域を設定することによって、地震の大きさを幾つかの
等級に分類できる。したがって、地震の大きさの強弱レ
ベルに応じて、たとえばガスメータ等のガス関連機器の
耐震動作内容をランク別に切換えることが可能になる。
さらに各判定領域毎に判定基準時間を予め設定しておい
て、ある地震が特定の判定領域に該当するとなった場
合、地震継続時間とこの判定領域の判定基準時間とを比
較することによって、地震継続時間の長短に応じた地震
の規模をレベル判定することができる。したがって、地
震の大きさおよび継続時間に対応して、適切な措置を行
うことができる。

【００１７】また本発明のガスメータに従えば、感震器
は地震の加速度に対して連続的に変化する信号を出力す
るとともに、この出力信号を複数の弁別レベルで弁別す
ることによって、地震の大きさを幾つかの等級に分類で
きる。したがって、地震の大きさの強弱レベルに応じ
て、耐震動作内容をランク別に切換えることが可能にな
る。さらに複数の弁別レベルで区分された各判定領域毎
に判定基準時間を予め設定しておいて、ある地震が特定
の判定領域に該当するとなった場合、地震継続時間とこ
の判定領域の判定基準時間とを比較することによって、
地震継続時間の長短に応じた地震の規模をレベル判定す
ることができる。したがって、地震の大きさおよび継続
時間に対応して、ガス通路の遮断弁を動作させるか否か
を適切に判定することができる。

【００１８】また、遮断弁が閉じると警報手段が動作す
ることによって、地震発生およびガス遮断状態を使用者
に対して確実に告知できる。

【００１９】また、地震継続時間が判定基準時間より短
い場合、遮断弁は動作しないで警報手段が動作するよう
にすると、中程度以下の地震が短時間で終了したときに
は、下流でのガス漏出事故は殆ど発生しないため、ガス
供給を継続することが好ましいが、地震発生の事実を使
用者に告知することによって、万一の事故に対する注意
を喚起することができる。

【００２０】また、感震器は、片持ち支持される導電性
振り子および該振り子の振動方向に隔てて配置される一
対の対向電極から成る感震センサと、該振り子と各対向
電極との間の静電容量を検出する容量検出手段とを具備
することによって、小型軽量な構成で、地震の加速度を
高精度で計測することができる。

【００２１】また、感震器の振り子は、導電性単結晶シ
リコンで形成されることによって、ヒステリシス、脆
性、クリープ等が無い完全弾性体として機能するため、
測定精度が向上する。また、シリコンウエハに関する製
造技術を利用することによって、数ｍｍオーダのセンサ
を高品質で大量に製造することができる。

【００２２】また本発明の方法に従えば、ガスメータに
感震センサを設置して、地震の大きさを電気信号として
検出するとともに、ガスメータと集中監視装置とを有線
方式、無線方式またはこれらの組合せによる伝送回線で
接続することによって、遠距離にある多数の末端ガスメ
ータから地震データを大量にかつ迅速に集計することが
可能になる。

【００２３】

【実施例】図１（ａ）は、本発明に係る感震器１０を示
す斜視図である。感震器１０は、直方体や立方体などの
ブロック体１１と、ブロック体１１の相互に直交する３
つの取付面１２，１３，１４にそれぞれ固定される感震
用センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３とを備える。ブロック体１１
は、鉄やアルミニウムなどの金属製や合成樹脂製などの
剛体である。また、図１（ｂ）に示すように、感震用セ
ンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３自体を接合して立方体状の感震器
１０を構成しても構わない。センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３は
同一の構成を有し、参照符Ｓで総称することがある。

【００２４】図２（１）はセンサＳ１の断面図であり、
図２（２）はセンサＳ１を切り欠いて示す斜視図であ
る。センサＳ１は、片持ち支持される振り子１５と、振
り子１５の往復運動する方向（図２（１）の上下方向）
に振り子１５の両側で配置される一対の電極１６，１７
とを有する。振り子１５は、振り子本体１８と、片持ち
支持部分１９とから成り、片持ち支持部分１９は取付け
部２０に連なる。振り子１５と取付け部２０とは、導電
性単結晶シリコンから成る。振り子本体１８に対向して
スペーサ２１が配置される。電極１６，１７は扁平なガ
ラス板２２，２３に形成されており、これらの電極１
６，１７はアルミニウム製薄膜であり、たとえば蒸着な
どの手法で形成される。ガラス板２２，２３は、導電性
単結晶シリコンから成る基板２４，２５にそれぞれ固定
されており、電極１６，１７はガラス板２２，２３に形
成された連結孔２６，２７を介して基板２４，２５に電
気的に接続される。こうしてセンサＳ１は、図２（１）
の対称面２８に関して対称に構成される。片持ち支持部
分１９は、完全弾性体であるため、ヒステリシス、脆性
およびクリープが生じない。取付け部２０とガラス板２
２，２３と基板２４，２５は、二酸化シリコンを介して
完全に融合し、またスペーサ２１も同様であり、こうし
て内部空間２９は気密状態であり、真空となっている。
振り子本体１８と電極１６，１７との間の間隔ｄ１，ｄ
２は、自然状態、すなわち加速度が作用していない状態
では，２〜５μｍ程度であり、この実施例ではｄ１＝ｄ
２である。スペーサ２１は、振り子１５および取付け部
２０と同一材料から成る。こうしてセンサＳ１は、たと
えば縦２×横２×厚さ３ｍｍであって、微小な形状に構
成される。振り子１５の厚さ方向（図２（１）の上下方
向）をｘ方向とするとき、センサＳ１は図１のブロック
体１１の取付面１２にｘ方向が一致するように接着剤な
どによって固定される。残余のセンサＳ２，Ｓ３もまた
同様に構成される。

【００２５】このようなセンサＳ１は、長期間にわたっ
て特性が安定しており、また−４０〜＋１２５℃の広い
温度範囲で高精度で加速度を検出することができる。セ
ンサＳ１は、面２８に関して対称であり、したがって熱
膨張によっても、全体が均一に膨張するので、振り子本
体１８と各電極１６，１７との容量の合成値は変わらな
い。またセンサＳ１は、たとえば４０００ｇ（ｇは重力
加速度）程度の過衝撃、すなわち過加速度による振り子
本体１８の振れを、サンドイッチ状の電極１６，１７、
すなわちガラス板２２，２３で制限するので、振り子本
体１８を支持する片持ち支持部分１９に過度のたわみ力
が作用せず、したがって片持ち支持部分１９の破損を防
止できる。さらに本実施例の構成によれば、感度方向の
選択性に優れている。すなわち振り子１５を含めてセン
サＳ１が図２（１）の上下方向に積層構造を形成してい
るので、図２（１）の上下方向には感度が優れており、
図２（１）の紙面垂直方向の感度は極めて低くなる。

【００２６】さらに、振り子１５および取付け部２０
は、半導体エッチング技術によって微細な加工が容易で
あり、センサＳ１の自動化による大幅な製造工数の削減
によって、品質を安定化し、量産効果による低価格化を
実現できる。またシリコンウエハ技術でセンサＳ１を製
造することができ、また温度係数が非常に低いので、室
温で調整して出荷することができ、これによって製造工
数を大幅に削減できる。またマイクロエッチング技術を
採用することができ、小型化が可能である。残余のセン
サＳ２，Ｓ３もまたセンサＳ１と同様な構成を有する。

【００２７】図３は、本発明に係る感震器１０およびガ
スメータ５０の電気回路を示すブロック図である。３つ
のセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の振り子１５および各電極１
６，１７は、取付け部２０および基板２４，２５を介し
てライン３１，３２，３３にそれぞれ接続される。振り
子１５と各電極１６，１７との間の容量をＣ１，Ｃ２と
するとき、加速度が存在しない自然状態では、Ｃ１＝Ｃ
２であり、加速度が発生すると、慣性の法則によって、
間隔ｄ１，ｄ２（図２（１）参照）が相互に異なり、こ
れによってＣ１＜Ｃ２またはＣ１＞Ｃ２となる。変換回
路３４は、ライン３１，３２，３３に接続され、ライン
３５，３６に，１つのセンサＳ１の容量Ｃ１，Ｃ２に対
応する電圧Ｖ１、Ｖ２をそれぞれ出力する。

【００２８】

【数１】

【００２９】ここでＶ０は、温度補償回路３７が変換回
路３４にライン３８を介して与える電圧であって、オフ
セット回路３９とともに、オフセット調整を行う。差動
増幅回路４０は、ライン３５，３６の出力にそれぞれ応
答し、ライン４１に両電圧Ｖ１、Ｖ２の差の出力Ｖ３を
導出する。

【００３０】

【数２】

【００３１】ここで合成値（Ｃ１−Ｃ２）／（Ｃ１＋Ｃ
２）は、センサＳ１のｘ方向の加速度に比例する。

【００３２】上述の説明は、主としてセンサＳ１にのみ
に関して行われたが、センサＳ１の振り子１５は、残余
のセンサＳ２，Ｓ３の振り子とともに共通にライン３１
に接続され、また各電極１６，１７は残余のセンサＳ
２，Ｓ３の対応する各電極とともにライン３２，３３に
接続される。したがって前述の式１〜式３に示されるＣ
１，Ｃ２は、これらの各センサのＳ１，Ｓ２，Ｓ３の並
列容量と考えることができる。

【００３３】増幅回路４０からライン４１に導出される
信号はローパスフィルタ４２に与えられる。

【００３４】図４は、ローパスフィルタ４２の具体的な
構成を示す電気回路図である。ローパスフィルタ４２
は、地震波である中心周波数成分が２〜５Ｈｚ付近の信
号を濾波して選択的に導出し、たとえば約１０Ｈｚ付近
の衝撃波を遮断する特性を有し、すなわち図５に示され
る地震波のみを選択的に導出し、衝撃波を遮断するよう
に、その遮断周波数ｆ０が定められる。ローパスフィル
タ４２は演算増幅器１４３と、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２
と、コンデンサＣ１０とを有し、遮断周波数ｆ０は式４
に示される。

【００３５】

【数３】

【００３６】図６は、ローパスフィルタ４２の特性を示
す図である。理想的には図６に示されるように、ローパ
スフィルタ４２は遮断周波数ｆ０未満の周波数帯域では
信号を通過させ、その遮断周波数ｆ０以上の周波数帯域
では信号を遮断する働きをする。

【００３７】図７は、振動加速度に対する出力電圧特性
の実験結果を示すグラフである。センサＳ１を対称面２
８が水平となる姿勢で、その対称面２８に垂直方向に加
振器によって振動周波数１０Ｈｚの出力電圧を測定し、
このときの振動の大きさは０．２ｇ（ｐｅａｋ）であっ
て一定としたとき、特性ライン４７が得られた。またセ
ンサＳ１を対称面２８が鉛直となる姿勢として、その対
称面２８に垂直方向に振動を上述と同様に与えたとき、
特性ライン４８が得られた。

【００３８】このようにしてセンサＳ１の取付け姿勢が
変化しても、センサＳ１に対応する増幅回路４０からラ
イン４１に導出される信号の弁別レベルは、ほぼ同一で
あり、したがって検出される加速度は、センサＳ１の取
付け姿勢に殆ど依存しないことが確認された。このこと
によって、センサＳ１の取付けが容易となることが判
る。

【００３９】再び図３を参照して、ローパスフィルタ４
２から出力されるアナログ信号はＡＤ変換回路７１に入
力されてアナログ信号からデジタル信号に変換され、Ｃ
ＰＵ（中央処理装置）７２に取込まれる。ＣＰＵ７２
は、後述するような地震レベル判定動作を行い、判定結
果に基づいて駆動回路７５を介して警報用の表示ランプ
６２を点灯させたり、駆動回路７６を介して遮断弁５２
を閉じる。なお、ＣＰＵ７２にはＲＯＭ（リードオンリ
メモリ）７３およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）
７４が接続され、そこにはＣＰＵ７２の動作に必要なプ
ログラムやデータが格納される。

【００４０】図８は、本発明の一実施例であるガスメー
タ５０の一部切欠斜視図であり、図９はガスメータ５０
のガス流路および電気ブロックを示す系統図である。ガ
スメータ５０の入口５１からガスが供給されると、遮断
弁５２から通路６０を通って膜式ガスメータなどのガス
メータ本体５３にガスが流れてガス流量の計量が行われ
る。計量を終えたガスは通路６１を通って出口５４から
ガス消費機器に分配される。

【００４１】ガスメータ５０には回路基板５５が搭載さ
れ、この電源としてたとえばリチウム電池など長期間使
用可能な電池５６が使用される。感震器１０は、回路基
板５５上に取付けられ、さらに図３に示される残余の電
気回路も回路基板５５に取付けられる。図３のＣＰＵ７
２によって地震が検出されると、表示ランプ６２が点灯
し、使用者に地震発生を告知することができる。また、
地震レベルによっては遮断弁５２を閉じることになる。
こうしてガスメータ本体５３およびガス出口５４にガス
が供給されることが防がれ、ガスメータ５０の下流側で
の燃料ガス漏洩事故を未然に防止できる。遮断弁５２は
復帰ボタンを操作すると元に復帰し、ガス供給が再開す
る。

【００４２】一方、ガスメータ本体５３において検出さ
れたガス量は、流量センサ５７によって電気信号に変換
され、回路基板５５に搭載されたＣＰＵ７２に入力され
る。また、ガス消費機器の近辺に設置されたガス漏洩警
報器や不完全燃焼警報器などから外部信号５９を回路基
板５５を介してＣＰＵ７２に入力することが可能であ
り、外部信号５９に基づいて表示ランプ６２や遮断弁５
２を動作させても構わない。

【００４３】図１０は地震レベルの判定領域を示す概念
図であり、図１１は本発明に係る地震レベル判定方法を
示すフローチャートである。まず図１０において、ＡＤ
変換回路７１からＣＰＵ７２に取り込まれたデータに対
応する地震の加速度、すなわち震動値が縦軸に示されて
おり、８０ｇａｌ、１００ｇａｌ、１５０ｇａｌ、２５
０ｇａｌという４つの弁別レベルが予め設定されてい
る。次に判定領域の作動内容を説明すると，１）震動値
０〜８０ｇａｌの範囲を有する判定領域ＶＡでは、地震
発生は検知したが、弱い地震であると判定して何ら作動
しない。２）震動値８０〜１００ｇａｌの範囲を有する
判定領域ＶＢは、地震が３０秒間継続するとガス遮断お
よびアラーム動作を実行する。但し、地震継続時間が３
０秒未満であれば、アラーム動作のみ実行する。３）震
動値１００〜１５０ｇａｌの範囲を有する判定領域ＶＣ
は、地震が５秒間継続するとガス遮断およびアラーム動
作を実行する。但し、地震継続時間が５秒未満であれ
ば、アラーム動作のみ実行する。４）震動値１５０〜２
５０ｇａｌの範囲を有する判定領域ＶＤは、地震が３秒
間継続するとガス遮断およびアラーム動作を実行する。
但し、地震継続時間が３秒未満であれば、アラーム動作
のみ実行する。５）震動値２５０ｇａｌ以上の範囲を有
する判定領域ＶＥは、判定基準時間は０秒、すなわち即
時にガス遮断およびアラーム動作を実行する。

【００４４】次に図１１において、図１０の判定基準を
具体的に適用すると、ＣＰＵ７２が地震発生を検知して
感震モードが開始すると、まずステップａ１において震
動値が２５０以上であるか否かが判定され、判定領域Ｖ
Ｅに該当するとステップａ２へ移行して、即時に遮断弁
５２を閉じてガス遮断を行い、併せて表示ランプ６２を
点灯してアラーム動作を行う。したがって、ステップａ
２では判定基準時間が０であると見做すことができる。

【００４５】一方、ステップａ１で震動値が判定領域Ｖ
Ｅに該当しなければ、ステップａ３へ移行してタイマー
をスタートさせ、地震継続時間の計測を開始する。次に
ステップａ４において震動値が１５０以上であるか否か
が判定され、判定領域ＶＤに該当するとステップａ５へ
移行して、タイマーの値が３秒以上であるか否かが判定
され、地震継続時間が３秒以上経過していればステップ
ａ６へ移行して、ガス遮断およびアラーム動作を行う。
地震継続時間が３秒未満ならば、ステップａ７でガス遮
断は行わずアラーム動作のみ行い、使用者に地震発生を
告知する。

【００４６】一方、ステップａ４で震動値が判定領域Ｖ
Ｄに該当しなければ、ステップａ８において震動値が１
００以上であるか否かが判定され、判定領域ＶＣに該当
するとステップａ９へ移行して、タイマーの値が５秒以
上であるか否かが判定され、地震継続時間が５秒以上経
過していればステップａ１０へ移行して、ガス遮断およ
びアラーム動作を行う。地震継続時間が５秒未満なら
ば、ステップａ１１でガス遮断は行わずアラーム動作の
み行い、使用者に地震発生を告知する。

【００４７】一方、ステップａ８で震動値が判定領域Ｖ
Ｃに該当しなければ、ステップａ１２において震動値が
８０以上であるか否かが判定され、判定領域ＶＢに該当
するとステップａ１３へ移行して、タイマーの値が３０
秒以上であるか否かが判定され、地震継続時間が３０秒
以上経過していればステップａ１４へ移行して、ガス遮
断およびアラーム動作を行う。地震継続時間が３０秒未
満ならば、ステップａ１５でガス遮断は行わずアラーム
動作のみ行い、使用者に地震発生を告知する。

【００４８】一方、ステップａ１２で震動値が判定領域
ＶＢに該当しなければ、判定領域ＶＡに該当することと
なり、何も作動せずに感震モードを終了する。

【００４９】なお以上の説明では、８０ｇａｌ、１００
ｇａｌ、１５０ｇａｌ、２５０ｇａｌという４つの弁別
レベルを用い、さらに０秒、３秒、５秒、３０秒という
４つの判定基準時間を用いる例を示したが、本発明はこ
れらの数値および個数に限定されるものでない。

【００５０】図１２は、本発明に係るガスメータ５０の
電気回路の他の例を示すブロック図である。図１２にお
いて、感震器１０の構成は、図３〜図７を参照して説明
したものと同一であって、重複説明を省略する。比較回
路４４は、入力信号を所定の弁別レベルと比較して、制
御出力回路４６を介してモデム７０へ出力する。

【００５１】図１３（ａ）は震度の時間変化を示すグラ
フであり、図１３（ｂ）は震度の周波数分布を示すグラ
フである。震度は、地震発生から時間経過につれて変化
するとともに、周波数分布も刻々と変化するため、これ
らの変化を忠実に測定するには大量のデータを高速に転
送する必要がある。そこで、本発明ではモデム７０を介
して伝送回線によって集中監視している。

【００５２】図１４は本発明の震度測定方法の一実施例
を説明するブロック図である。多数の管路末端にはガス
メータが取付けられ、各ユーザごとにガス消費量が計量
されており、そのうち地震の大きさを監視するためのガ
スメータ５０が幾つか予め選定されている。

【００５３】各ガスメータ５０で測定された震度データ
は、図１２の比較回路４４によってデジタル化され、デ
ータ伝送のためのモデム７０に入力され、震度データを
所定の変調方式で変調する。

【００５４】各モデム７０と集中監視装置７４とは、有
線方式、無線方式またはこれらの組合せによる伝送回
線、たとえば既存の電話回線などで接続されており、モ
デム７０が送信するデータは一括して収集される。

【００５５】集中監視装置７４は、伝送されたデータを
集計して、データ記憶やデータ解析等を行うコンピュー
タなどの中央制御装置７２と、データ解析の結果を判り
やすく表示するための表示装置７３等を備える。

【００５６】表示装置７３は、ガス供給地域の地図上に
ガス管路が図式的に表現されており、たとえばガス製造
所８０から管路８１、８２を介して末端８３まで枝分か
れしている。末端８３には赤、黄、緑など色分け点灯可
能なカラー光源が設置されている。

【００５７】次に動作を説明する。各ガスメータ５０で
測定された震度データはモデム７０を介して時々刻々と
中央制御装置７２に集計される。中央制御装置７２は、
各震度データと各管路末端ごとに予め設定された許容範
囲とを比較して、許容範囲にあれば、当該データが得ら
れた末端８３のカラー光源を緑色に点灯させる。また、
当該データが許容範囲を上回っていれば、末端８３を赤
色に点灯させる。さらに、当該データが許容範囲を下回
っていれば、末端８３を黄色に点灯させる。

【００５８】こうして各ガスメータ５０での震度データ
が許容されるか否かを地図上に一目瞭然で表示すること
ができる。そのため、震度データの異常が表示される
と、その原因究明や対策について迅速な処置が可能にな
る。

【００５９】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、感
震器の出力信号に基づいて地震の大きさを幾つかの等級
に分類でき、しかも地震継続時間の長短に基づいて地震
の規模をレベル判定することができる。したがって、地
震の大きさおよび継続時間に対応して、適切な耐震動作
を行うことができる。

【００６０】また本発明のガスメータは、感震器の出力
信号に基づいて地震の大きさを幾つかの等級に分類で
き、しかも地震継続時間の長短に基づいて地震の規模を
レベル判定することができる。したがって、地震の大き
さおよび継続時間に対応して、適切なガス遮断を行うこ
とができる。

【００６１】また、遮断弁が閉じると警報手段が動作す
ることによって、地震発生およびガス遮断状態を使用者
に対して確実に告知できる。また、地震継続時間が判定
基準時間より短い場合、ガス供給を継続しつつ使用者に
注意を喚起できる。

【００６２】また、感震器が小型軽量な構成で、高精度
な計測が可能になるため、地震対応に優れた小型軽量の
ガスメータが実現できる。

【００６３】このように地震の加速度を正確に検出し、
時間要因を考慮することによって、地震レベルの適切な
判定が可能になり、現実的で確実な安全対策を図ること
ができる。

【００６４】また、本発明の震度測定方法によれば、遠
距離にある多数の末端ガスメータから地震データを大量
にかつ迅速に集計することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る感震器１０を示す斜視図である。

【図２】図２（１）はセンサＳ１の断面図であり、図２
（２）はセンサＳ１を切り欠いて示す斜視図である。

【図３】本発明に係る感震器１０およびガスメータ５０
の電気回路を示すブロック図である。

【図４】ローパスフィルタ４２の具体的な構成を示す電
気回路図である。

【図５】地震波と衝撃波の周波数成分を示すグラフであ
る。

【図６】ローパスフィルタ４２の特性を示す図である。

【図７】振動加速度に対する出力電圧特性の実験結果を
示すグラフである。

【図８】本発明の一実施例であるガスメータ５０の一部
切欠斜視図である。

【図９】ガスメータ５０のガス流路および電気ブロック
を示す系統図である。

【図１０】地震レベルの判定領域を示す概念図である。

【図１１】本発明に係る地震レベル判定方法を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】本発明に係るガスメータの電気回路の他の例
を示すブロック図である。

【図１３】図１３（ａ）は震度の時間変化を示すグラフ
であり、図１３（ｂ）は震度の周波数分布を示すグラフ
である。

【図１４】本発明の震度測定方法の一実施例を説明する
ブロック図である。

【図１５】典型的な先行技術の一例を示す構成図であ
る。

【図１６】図１５の先行技術の特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０感震器１５振り子１６，１７電極１９片持ち支持部分５０ガスメータ５２遮断弁５５回路基板６０，６１通路６２表示ランプ７１ＡＤ変換回路７２ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤沢正造大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地震の加速度に対して連続的に変化する
信号を出力する感震器を用いた地震レベル判定方法であ
って、感震器の出力信号の大きさを複数の弁別レベルで区分し
て複数の判定領域を設定し、さらに地震継続時間と各判
定領域毎に予め設定された判定基準時間とを比較して、
地震レベルを判定することを特徴する地震レベル判定方
法。
【請求項２】ガス入口から供給されたガスをガス出口
まで導くためのガス通路と、該ガス通路のガス流量を計量するためのガス計量手段
と、該ガス通路を遮断するための遮断弁とを備えるガスメー
タにおいて、地震の加速度に対して連続的に変化する信号を出力する
感震器と、感震器の出力信号を複数の弁別レベルで弁別する信号弁
別手段と、地震継続時間と複数の弁別レベルで区分された各判定領
域毎に予め設定された判定基準時間とを比較する継続時
間判定手段とを備え、前記信号弁別手段および前記継続時間判定手段の各判定
結果に基づいて、前記遮断弁を動作させることを特徴と
するガスメータ。
【請求項３】警報を発する警報手段を備え、前記遮断弁が閉じると警報手段が動作することを特徴と
する請求項２記載のガスメータ。
【請求項４】地震継続時間が判定基準時間より短い場
合、前記遮断弁は動作せず、前記警報手段が動作するこ
とを特徴とする請求項３記載のガスメータ。
【請求項５】前記感震器は、片持ち支持される導電性振り子、および該振り子の振動
方向に隔てて配置される一対の対向電極から成る感震セ
ンサと、該振り子と各対向電極との間の静電容量を検出する容量
検出手段とを具備することを特徴とする請求項２〜４の
いずれかに記載のガスメータ。
【請求項６】前記振り子は、導電性単結晶シリコンか
ら成ることを特徴とする請求項５に記載のガスメータ。
【請求項７】ガスメータに地震の大きさを検出して電
気信号に変換する感震センサを設置し、ガスメータと集
中監視装置とを伝送回線で接続して、ガス供給地域全体
の震度を集中監視装置に表示することを特徴とする震度
測定方法。