JPH10206555A - 地震計 - Google Patents
地震計Info
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- JPH10206555A JPH10206555A JP9012705A JP1270597A JPH10206555A JP H10206555 A JPH10206555 A JP H10206555A JP 9012705 A JP9012705 A JP 9012705A JP 1270597 A JP1270597 A JP 1270597A JP H10206555 A JPH10206555 A JP H10206555A
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、地震の早期検知と、通信回線の切断
等の事態が発生しても、地震計単体で地震発生が検知で
きる地震計を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明の地震計は、（Ａ）振動センサ１９
と、アンプ２０と、ＡＤ変換器２１と、マイクロプロセ
ッサ２２と、出力装置２３を前記順に具備し、（Ｂ）ア
ンプ２０により振動センサ１９の信号を増幅したのちＡ
Ｄ変換器２１でＡＤ変換し、（Ｃ）前記ＡＤ変換した時
系列データを、ソフトウェアに従ったマイクロプロセッ
サ２２により、異なる中心周波数を持つ複数の共振型デ
ィジタルフィルタ（２Ａ、２Ｂ）で処理して、フィルタ
２Ａの出力波形ｕと、フィルタ２Ｂの出力波形ｖとの乗
算を行い、（Ｄ）前記乗算結果として得られた波形（積
波形ｕｖ）により地震動のＰ波と、Ｓ波発生を検知する
ことを特徴とする。
等の事態が発生しても、地震計単体で地震発生が検知で
きる地震計を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明の地震計は、（Ａ）振動センサ１９
と、アンプ２０と、ＡＤ変換器２１と、マイクロプロセ
ッサ２２と、出力装置２３を前記順に具備し、（Ｂ）ア
ンプ２０により振動センサ１９の信号を増幅したのちＡ
Ｄ変換器２１でＡＤ変換し、（Ｃ）前記ＡＤ変換した時
系列データを、ソフトウェアに従ったマイクロプロセッ
サ２２により、異なる中心周波数を持つ複数の共振型デ
ィジタルフィルタ（２Ａ、２Ｂ）で処理して、フィルタ
２Ａの出力波形ｕと、フィルタ２Ｂの出力波形ｖとの乗
算を行い、（Ｄ）前記乗算結果として得られた波形（積
波形ｕｖ）により地震動のＰ波と、Ｓ波発生を検知する
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は防災用、地震観測用
等に用いられる地震計に関する。本発明は地震動に含ま
れるＰ波およびＳ波を検出する装置を提供するものであ
り、地震時のプラントや列車、機械装置等の緊急停止装
置にも利用することができる。
等に用いられる地震計に関する。本発明は地震動に含ま
れるＰ波およびＳ波を検出する装置を提供するものであ
り、地震時のプラントや列車、機械装置等の緊急停止装
置にも利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】地震の震源推定は、地震動中に含まれる
Ｐ波（縦波）およびＳ波（横波）の到着時刻を基に行わ
れるが、従来は振動センサで計測した地震波形を地震後
に解析して、熟練者の判断に基づいてＰ波、Ｓ波検知を
行い、震源情報を評価している。
Ｐ波（縦波）およびＳ波（横波）の到着時刻を基に行わ
れるが、従来は振動センサで計測した地震波形を地震後
に解析して、熟練者の判断に基づいてＰ波、Ｓ波検知を
行い、震源情報を評価している。
【０００３】一方、自動的に衝撃状の異常振動を検出す
る方法としては、 （１）第１の例として、特開昭５６−１５４６３０があ
る。特開昭５６−１５４６３０では、５００Ｈｚ〜１０
ｋＨｚの帯域を持つフィルタと、０．０７Ｈｚ〜４０Ｈ
ｚの帯域を持つフィルタの出力間の相関解析を行い、そ
の結果を観測することで、ノイズの多い場合でも異常振
動を確実に検出している。
る方法としては、 （１）第１の例として、特開昭５６−１５４６３０があ
る。特開昭５６−１５４６３０では、５００Ｈｚ〜１０
ｋＨｚの帯域を持つフィルタと、０．０７Ｈｚ〜４０Ｈ
ｚの帯域を持つフィルタの出力間の相関解析を行い、そ
の結果を観測することで、ノイズの多い場合でも異常振
動を確実に検出している。
【０００４】その方法は、アナログ電子回路で処理を行
うものであり、１チャンネルの信号に対して２台のバン
ドパスフィルタと解析器が必要であり、処理チャンネル
数が増えるとチャンネル数に比例して物量が増加するた
め、一般に水平２方向と上下方向の３チャンネルの信号
を同時に処理する必要がある地震計では地震計の大型化
および装置コストの増大につながる欠点がある。
うものであり、１チャンネルの信号に対して２台のバン
ドパスフィルタと解析器が必要であり、処理チャンネル
数が増えるとチャンネル数に比例して物量が増加するた
め、一般に水平２方向と上下方向の３チャンネルの信号
を同時に処理する必要がある地震計では地震計の大型化
および装置コストの増大につながる欠点がある。
【０００５】また、この回路をディジタル回路に置き換
えても、バンドパスフィルタ処理と分析器で行っている
相関解析をソフトウェアで実施するためには、多大な計
算量が必要となるが、地震計では地震発生を連続して監
視するために、リアルタイム処理が不可欠であり、第１
の例の回路を単にソフトウェアに置き換えただけでは実
用的なリアルタイム演算を行うことが困難である。 （２）第２の例として、特開昭６０−１８３５９１があ
る。
えても、バンドパスフィルタ処理と分析器で行っている
相関解析をソフトウェアで実施するためには、多大な計
算量が必要となるが、地震計では地震発生を連続して監
視するために、リアルタイム処理が不可欠であり、第１
の例の回路を単にソフトウェアに置き換えただけでは実
用的なリアルタイム演算を行うことが困難である。 （２）第２の例として、特開昭６０−１８３５９１があ
る。
【０００６】特開昭６０−１８３５９１では、信号のパ
ワースペクトル密度の低周波領域の積分値と高周波領域
の積分値の比であるＦＲ値を求め、このＦＲ値を既知の
質量対ＦＲ値の相関図と比較することにより、ルースパ
ーツの質量推定を行う方法について述べている。
ワースペクトル密度の低周波領域の積分値と高周波領域
の積分値の比であるＦＲ値を求め、このＦＲ値を既知の
質量対ＦＲ値の相関図と比較することにより、ルースパ
ーツの質量推定を行う方法について述べている。
【０００７】しかし、第２の例は、既に検知した衝撃信
号をルースパーツの質量推定に用いる方法を示したもの
であり、第２の例の方法を地震波などの衝撃信号の検知
に適用することは困難である。
号をルースパーツの質量推定に用いる方法を示したもの
であり、第２の例の方法を地震波などの衝撃信号の検知
に適用することは困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術には、次の
ような問題がある。 （１）地震発生時に適切な避難誘導を行ったり、プラン
トや機械装置を停止させるなどの被害拡大防止策を講ず
るためには、地震発生直後に地震発生を検知することが
必要である．しかし、従来は地震計で計測した波形デー
タを電話回線や専用ディジタル回線を使って解析センタ
に送り、そこで波形解析などの信号処理を行っているた
め、最短でも数分の時間遅れを生じており、即時性に欠
ける。 （２）また、地震時には通信回線の切断と言った事態も
想定されるが、その場合は地震発生を検知できない事態
が生じる可能性がある。本発明は、これらの問題を解決
することができる装置を提供することを目的とする。
ような問題がある。 （１）地震発生時に適切な避難誘導を行ったり、プラン
トや機械装置を停止させるなどの被害拡大防止策を講ず
るためには、地震発生直後に地震発生を検知することが
必要である．しかし、従来は地震計で計測した波形デー
タを電話回線や専用ディジタル回線を使って解析センタ
に送り、そこで波形解析などの信号処理を行っているた
め、最短でも数分の時間遅れを生じており、即時性に欠
ける。 （２）また、地震時には通信回線の切断と言った事態も
想定されるが、その場合は地震発生を検知できない事態
が生じる可能性がある。本発明は、これらの問題を解決
することができる装置を提供することを目的とする。
【０００９】
（第１の手段）本発明に係る地震計は、（Ａ）振動セン
サ１９と、アンプ２０と、ＡＤ変換器２１と、マイクロ
プロセッサ２２と、出力装置２３を前記順に具備し、
（Ｂ）アンプ２０により振動センサ１９の信号を増幅し
たのちＡＤ変換器２１でＡＤ変換し、（Ｃ）前記ＡＤ変
換した時系列データを、マイクロプロセッサ２２内のソ
フトウェアにより、異なる中心周波数を持つ複数の共振
型ディジタルフィルタ２Ａ、２Ｂで処理して、フィルタ
２Ａの出力波形ｕと、フィルタ２Ｂの出力波形ｖとの乗
算を行い、（Ｄ）前記乗算結果として得られた波形（積
波形ｕｖ）により地震動のＰ波と、Ｓ波発生を検知する
ことを特徴とする。
サ１９と、アンプ２０と、ＡＤ変換器２１と、マイクロ
プロセッサ２２と、出力装置２３を前記順に具備し、
（Ｂ）アンプ２０により振動センサ１９の信号を増幅し
たのちＡＤ変換器２１でＡＤ変換し、（Ｃ）前記ＡＤ変
換した時系列データを、マイクロプロセッサ２２内のソ
フトウェアにより、異なる中心周波数を持つ複数の共振
型ディジタルフィルタ２Ａ、２Ｂで処理して、フィルタ
２Ａの出力波形ｕと、フィルタ２Ｂの出力波形ｖとの乗
算を行い、（Ｄ）前記乗算結果として得られた波形（積
波形ｕｖ）により地震動のＰ波と、Ｓ波発生を検知する
ことを特徴とする。
【００１０】すなわち、本発明は、地震計の内部にＡＤ
変換器２１と、マイクロプロセッサ２２を設置し、振動
センサ１９の信号をＡＤ変換した時系列データを、マイ
クロプロセッサ２２内のソフトウェアで処理して、Ｐ波
と、Ｓ波の検知を外部に発信する。
変換器２１と、マイクロプロセッサ２２を設置し、振動
センサ１９の信号をＡＤ変換した時系列データを、マイ
クロプロセッサ２２内のソフトウェアで処理して、Ｐ波
と、Ｓ波の検知を外部に発信する。
【００１１】ソフトウェアでの処理内容は、時系列デー
タを異なる中心周波数を持つ複数の共振型ディジタルフ
ィルタ２Ａ、２Ｂで処理し、フィルタ２Ａの出力波形ｕ
と、フィルタ２Ｂの出力波形の乗算（ｕｖ）を行い、乗
算結果として得られた波形（積波形ｕｖ）の包絡線を観
測し、以下の手順でＰ波、Ｓ波を検知する。 （１）上下方向の振動センサ１９の信号を処理して得ら
れた包絡線波形がトリガレベルを超えるとＰ波検知と判
断する。 （２）水平２方向（例えば南北方向と東西方向）の振動
センサ１９の信号を処理して得られた包絡線波形を微分
した波形が、２方向成分ともトリガレベルを越えるとＳ
波検知と判断する．したがって、次のように作用する。
タを異なる中心周波数を持つ複数の共振型ディジタルフ
ィルタ２Ａ、２Ｂで処理し、フィルタ２Ａの出力波形ｕ
と、フィルタ２Ｂの出力波形の乗算（ｕｖ）を行い、乗
算結果として得られた波形（積波形ｕｖ）の包絡線を観
測し、以下の手順でＰ波、Ｓ波を検知する。 （１）上下方向の振動センサ１９の信号を処理して得ら
れた包絡線波形がトリガレベルを超えるとＰ波検知と判
断する。 （２）水平２方向（例えば南北方向と東西方向）の振動
センサ１９の信号を処理して得られた包絡線波形を微分
した波形が、２方向成分ともトリガレベルを越えるとＳ
波検知と判断する．したがって、次のように作用する。
【００１２】地震動のＰ波とＳ波が地震計設置位置に伝
わると、周辺の地盤の特性で決まる地盤の固有振動数成
分が励起され、多数の周波数成分が同時に発生する。一
方、通常時の暗振動のみの場合には、各周波数成分の間
に一定の位相関係がないランダム信号成分が主体であ
る。
わると、周辺の地盤の特性で決まる地盤の固有振動数成
分が励起され、多数の周波数成分が同時に発生する。一
方、通常時の暗振動のみの場合には、各周波数成分の間
に一定の位相関係がないランダム信号成分が主体であ
る。
【００１３】従って、振動センサ１９の信号をフィルタ
処理して、各フィルタの出力波形同士の乗算を行うと、
多数の周波数成分が同時に発生するＰ波と、Ｓ波の到着
の瞬間が原信号に比べて強調されるため、地震発生を高
精度で検知できる。
処理して、各フィルタの出力波形同士の乗算を行うと、
多数の周波数成分が同時に発生するＰ波と、Ｓ波の到着
の瞬間が原信号に比べて強調されるため、地震発生を高
精度で検知できる。
【００１４】本発明では、この処理をマイクロプロセッ
サ２２内でソフトウェア処理することにより地震計の内
部に信号処理部を組み込むことを可能としたので、地震
の早期検知と、通信回線の切断等の事態が発生しても、
地震計単体で地震発生が検知することができる。
サ２２内でソフトウェア処理することにより地震計の内
部に信号処理部を組み込むことを可能としたので、地震
の早期検知と、通信回線の切断等の事態が発生しても、
地震計単体で地震発生が検知することができる。
【００１５】
（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
〜図８に示す。図１は、第１の実施の形態に係る上下方
向振動センサのＰ波検知処理部の演算処理流れ図。
〜図８に示す。図１は、第１の実施の形態に係る上下方
向振動センサのＰ波検知処理部の演算処理流れ図。
【００１６】図２は、第１の実施の形態の係る南北方向
振動センサのＳ波検知処理部の演算処理流れ図。図３
は、第１の実施の形態の係る東西方向振動センサのＳ波
検知処理部の演算処理流れ図。
振動センサのＳ波検知処理部の演算処理流れ図。図３
は、第１の実施の形態の係る東西方向振動センサのＳ波
検知処理部の演算処理流れ図。
【００１７】図４は、第１の実施の形態の係る出力回路
の演算処理流れ図。図５は、第１の実施の形態に係る地
震計の機器構成図。図６は、第１の実施の形態の係る上
下方向振動センサのＰ波検知信号処理状況の図。
の演算処理流れ図。図５は、第１の実施の形態に係る地
震計の機器構成図。図６は、第１の実施の形態の係る上
下方向振動センサのＰ波検知信号処理状況の図。
【００１８】図７は、第１の実施の形態の係る南北方向
振動センサのＳ波検知信号処理状況の図。図８は、第１
の実施の形態の係る東西方向振動センサのＳ波検知信号
処理状況の図である。
振動センサのＳ波検知信号処理状況の図。図８は、第１
の実施の形態の係る東西方向振動センサのＳ波検知信号
処理状況の図である。
【００１９】本発明の実施例である地震計の演算処理流
れを図１〜図４に示す．図１は、Ｐ波検知の流れを示し
ており、Ｐ波が上下動成分に卓越することから、上下動
を検知する振動センサの信号を用いて処理を行う。
れを図１〜図４に示す．図１は、Ｐ波検知の流れを示し
ており、Ｐ波が上下動成分に卓越することから、上下動
を検知する振動センサの信号を用いて処理を行う。
【００２０】上下方向の振動センサの信号をＡＤ変換し
た時系列データのｋ番目のデータ ｘ（ｋ）・・・１ が入力された場合を考える。
た時系列データのｋ番目のデータ ｘ（ｋ）・・・１ が入力された場合を考える。
【００２１】信号は２種類の中心周波数を持つ共振型フ
ィルタ２Ａおよび２Ｂで処理され、フィルタ処理された
ｋ番目の波形データｕ（ｋ）およびｖ（ｋ）を得る。こ
のときｕ（ｋ）およびｖ（ｋ）は次の漸化式で与えられ
る。
ィルタ２Ａおよび２Ｂで処理され、フィルタ処理された
ｋ番目の波形データｕ（ｋ）およびｖ（ｋ）を得る。こ
のときｕ（ｋ）およびｖ（ｋ）は次の漸化式で与えられ
る。
【００２２】ｕ（ｋ）＝ｘ（ｋ）＋ａ×ｕ（ｋ−１） および ｖ（ｋ）＝ｘ（ｋ）＋ｂ×ｖ（ｋ−１） 式（１） ここで、ａおよびｂは、フィルタの中心周波数および共
振倍率で決まる定数である。
振倍率で決まる定数である。
【００２３】乗算処理部３では、単に以下の乗算を行
う。 ｙ（ｋ）＝ｕ（ｋ）×ｖ（ｋ） 式（２） 次に包絡線処理部４でｙ（ｋ）の包絡線波形ｚ（ｋ）を
求め、トリガレベル処理部５から決まるトリガレベルｗ
との大小比較を、振幅判断部６で行い、 ｚ（ｋ）＞ｗ であれば持続時間積算部７で持続時間を表すカウンタＴ
を増加させることにより、包絡線波形ｚ（ｋ）がトリガ
レベルｗを越えている時間をカウントする。
う。 ｙ（ｋ）＝ｕ（ｋ）×ｖ（ｋ） 式（２） 次に包絡線処理部４でｙ（ｋ）の包絡線波形ｚ（ｋ）を
求め、トリガレベル処理部５から決まるトリガレベルｗ
との大小比較を、振幅判断部６で行い、 ｚ（ｋ）＞ｗ であれば持続時間積算部７で持続時間を表すカウンタＴ
を増加させることにより、包絡線波形ｚ（ｋ）がトリガ
レベルｗを越えている時間をカウントする。
【００２４】持続時間判断部８では、電気ノイズなどの
持続時間の短いノイズによる誤検知を防止するため、持
続時間判定値ｄと持続時間を表すカウンタＴを比較し、 Ｔ＞ｄ となると、Ｐ波検知出力部９で必要な情報を出力回路に
送る。
持続時間の短いノイズによる誤検知を防止するため、持
続時間判定値ｄと持続時間を表すカウンタＴを比較し、 Ｔ＞ｄ となると、Ｐ波検知出力部９で必要な情報を出力回路に
送る。
【００２５】振幅判断部６で ｚ（ｋ）＜ｗ の場合、および、Ｐ波検知出力部９の処理を行った場合
には、持続時間リセット部１０で、持続時間を表すカウ
ンタＴを０にもどす。
には、持続時間リセット部１０で、持続時間を表すカウ
ンタＴを０にもどす。
【００２６】一連の処理を終わると、カウンタ更新部１
１で時刻を示すカウンタｋを進め、ｋ＋１番目のデータ
ｘ（ｋ＋ｌ）について同様の処理を繰り返す。図２、お
よび、図３は、Ｓ波検知の流れを示しており、Ｓ波が水
平動成分に卓越することから、水平動を検知する振動セ
ンサの信号を用いて処理を行う。
１で時刻を示すカウンタｋを進め、ｋ＋１番目のデータ
ｘ（ｋ＋ｌ）について同様の処理を繰り返す。図２、お
よび、図３は、Ｓ波検知の流れを示しており、Ｓ波が水
平動成分に卓越することから、水平動を検知する振動セ
ンサの信号を用いて処理を行う。
【００２７】ここでは、水平動として南北方向と、東西
方向の２成分を対象としているが、直交する水平２方向
成分であれば、南北、東西方向と厳密に一致していなく
ても良い。
方向の２成分を対象としているが、直交する水平２方向
成分であれば、南北、東西方向と厳密に一致していなく
ても良い。
【００２８】図２は、南北方向の信号を対象としてお
り、南北方向の振動センサの信号をＡＤ変換した時系列
データのｋ番目のデータ ｘ（ｋ）・・・１ が入力された場合を考える。
り、南北方向の振動センサの信号をＡＤ変換した時系列
データのｋ番目のデータ ｘ（ｋ）・・・１ が入力された場合を考える。
【００２９】信号はＰ波検知判断部１２でＰ波が検知さ
れている場合のみ以下の処理が実行され、Ｐ波が検知さ
れていない場合は、カウンタ更新部１１で時刻を示すカ
ウンタｋを進め、ｋ＋１番目のデータｘ（ｋ＋ｌ）につ
いて同様の処理を繰り返す。
れている場合のみ以下の処理が実行され、Ｐ波が検知さ
れていない場合は、カウンタ更新部１１で時刻を示すカ
ウンタｋを進め、ｋ＋１番目のデータｘ（ｋ＋ｌ）につ
いて同様の処理を繰り返す。
【００３０】Ｐ波が検知されている揚合には、信号は２
種類の中心周波数を持つ共振型フィルタ２Ａおよび２Ｂ
で処理され、フィルタ処理されたｋ番目の波形データｕ
（ｋ）およびｖ（ｋ）を得る。
種類の中心周波数を持つ共振型フィルタ２Ａおよび２Ｂ
で処理され、フィルタ処理されたｋ番目の波形データｕ
（ｋ）およびｖ（ｋ）を得る。
【００３１】このときｕ（ｋ）およびｖ（ｋ）は既出の
式（１）の漸化式で与えられる。ここでフィルタの中心
周波数および共振倍率で決まる定数ａおよびｂは、上下
方向と南北、東西方向で異なっても良い。
式（１）の漸化式で与えられる。ここでフィルタの中心
周波数および共振倍率で決まる定数ａおよびｂは、上下
方向と南北、東西方向で異なっても良い。
【００３２】乗算処理部３では、既出の式（２）の乗算
を行う。次に包絡線処理部４でｙ（ｋ）の包絡線波形ｚ
（ｋ）を求め、更に微分処理部１３では包絡線波形ｚ
（ｋ）の微分波形ｐ（ｋ）を求め、トリガレベル処理部
５から決まるトリガレベルｗとの大小比較を振幅判断部
６で行い、 ｚ（ｋ）＞ｗ であればＳ波検知と判断し、Ｓ波検知出力部１５で必要
な情報を後段に送る。
を行う。次に包絡線処理部４でｙ（ｋ）の包絡線波形ｚ
（ｋ）を求め、更に微分処理部１３では包絡線波形ｚ
（ｋ）の微分波形ｐ（ｋ）を求め、トリガレベル処理部
５から決まるトリガレベルｗとの大小比較を振幅判断部
６で行い、 ｚ（ｋ）＞ｗ であればＳ波検知と判断し、Ｓ波検知出力部１５で必要
な情報を後段に送る。
【００３３】一連の処理を終わると、カウンタ更新部１
１で時刻を示すカウンタｋを進め、ｋ＋１番目のデータ
ｘ（ｋ＋１）について同様の処理を繰り返す。図３は、
東西方向の信号を対象としており、処理内容は南北方向
の信号と全く同一である。
１で時刻を示すカウンタｋを進め、ｋ＋１番目のデータ
ｘ（ｋ＋１）について同様の処理を繰り返す。図３は、
東西方向の信号を対象としており、処理内容は南北方向
の信号と全く同一である。
【００３４】図４は、出力回路の処理を示しており、Ｐ
波検知時刻表示部１６には上下方向振動センサのＰ波検
知出力部９でＰ波検知した時刻が表示される。ＡＮＤ回
路１７では、南北方向と東西方向それぞれのＳ波検知出
力部１５で共にＳ波検知が成立すると、Ｓ波検知時刻出
力部１８に、Ｓ波検知時刻を出力する。
波検知時刻表示部１６には上下方向振動センサのＰ波検
知出力部９でＰ波検知した時刻が表示される。ＡＮＤ回
路１７では、南北方向と東西方向それぞれのＳ波検知出
力部１５で共にＳ波検知が成立すると、Ｓ波検知時刻出
力部１８に、Ｓ波検知時刻を出力する。
【００３５】図５は本発明を適用した地震計の機器構成
を示しており、振動センサ１９で検出した加速度信号を
プリアンプ２０で増幅し、ＡＤ変換器２１で振動センサ
１９の出力信号１に変換する。
を示しており、振動センサ１９で検出した加速度信号を
プリアンプ２０で増幅し、ＡＤ変換器２１で振動センサ
１９の出力信号１に変換する。
【００３６】図１〜図３の演算部は、図５のマイクロプ
ロセッサ２２の中にある。図４のＰ波検知出力部９と、
Ｓ波検知出力部１５も、図５のマイクロプロセッサ２２
の中にある。
ロセッサ２２の中にある。図４のＰ波検知出力部９と、
Ｓ波検知出力部１５も、図５のマイクロプロセッサ２２
の中にある。
【００３７】図４のＰ波検知時刻表示部１６と、Ｓ波検
知時刻表示部１８は、図５の出力装置２３の中にある。
各チャンネルの振動センサの出力信号１は、信号処理演
算用マイクロプロヤッサ２２に入力され、ここで図１〜
図４に示した演算処理を行う。Ｐ波、Ｓ波を検知した場
合には、信号処理演算用マイクロプロセッサ２２から出
力装置２３に必要な情報が送らる。
知時刻表示部１８は、図５の出力装置２３の中にある。
各チャンネルの振動センサの出力信号１は、信号処理演
算用マイクロプロヤッサ２２に入力され、ここで図１〜
図４に示した演算処理を行う。Ｐ波、Ｓ波を検知した場
合には、信号処理演算用マイクロプロセッサ２２から出
力装置２３に必要な情報が送らる。
【００３８】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明では、この処理をマイクロプロセッサ２２
内でソフトウェア処理することにより地震計の内部に信
号処理部を組み込むことを可能としたので、地震の早期
検知と、通信回線の切断等の事態が発生しても、地震計
単体で地震発生が検知することができる。 （２）本発明装置により、図１〜図４に記載した演算処
理を行うことにより、迅速に、地震波形のＰ波と、Ｓ波
を明確に検知できることができる。 （３）図６〜図８に実際の地震波形を図１〜図４の流れ
に沿って処理した場合の結果を示す。 （４）図６は、上下方向の信号の処理状況を示してお
り、振動センサの出力信号１を処理して得られた包絡線
波形（包絡線処理部４の出力信号）がトリガレベル（ト
リガレベル処理部５の出力信号）を一定時間越えると、
Ｐ波検知出力部９の出力信号がＯＮとなり、Ｐ波検知と
判定される． （５）図７は、南北方向の信号の処理状況を示してお
り、地震波形１を処理して得られた包絡線波形の微分波
形（包絡線微分処理部１３の出力信号）がトリガレベル
（Ｓ波検知用トリガレベル処理部１４の出力信号）を越
えると、Ｓ波検知出力部１５の出力信号がＯＮとなり、
Ｓ波検知と判定される。 （６）図８は、東西方向の信号に対する同様の処理結果
である。
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明では、この処理をマイクロプロセッサ２２
内でソフトウェア処理することにより地震計の内部に信
号処理部を組み込むことを可能としたので、地震の早期
検知と、通信回線の切断等の事態が発生しても、地震計
単体で地震発生が検知することができる。 （２）本発明装置により、図１〜図４に記載した演算処
理を行うことにより、迅速に、地震波形のＰ波と、Ｓ波
を明確に検知できることができる。 （３）図６〜図８に実際の地震波形を図１〜図４の流れ
に沿って処理した場合の結果を示す。 （４）図６は、上下方向の信号の処理状況を示してお
り、振動センサの出力信号１を処理して得られた包絡線
波形（包絡線処理部４の出力信号）がトリガレベル（ト
リガレベル処理部５の出力信号）を一定時間越えると、
Ｐ波検知出力部９の出力信号がＯＮとなり、Ｐ波検知と
判定される． （５）図７は、南北方向の信号の処理状況を示してお
り、地震波形１を処理して得られた包絡線波形の微分波
形（包絡線微分処理部１３の出力信号）がトリガレベル
（Ｓ波検知用トリガレベル処理部１４の出力信号）を越
えると、Ｓ波検知出力部１５の出力信号がＯＮとなり、
Ｓ波検知と判定される。 （６）図８は、東西方向の信号に対する同様の処理結果
である。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る上下方向振動
センサのＰ波検知処理部の演算処理流れ図。
センサのＰ波検知処理部の演算処理流れ図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の係る南北方向振動
センサのＳ波検知処理部の演算処理流れ図。
センサのＳ波検知処理部の演算処理流れ図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の係る東西方向振動
センサのＳ波検知処理部の演算処理流れ図。
センサのＳ波検知処理部の演算処理流れ図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の係る出力回路の演
算処理流れ図。
算処理流れ図。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る地震計の機器
構成図。
構成図。
【図６】第１の実施の形態の係る上下方向振動センサの
Ｐ波検知信号処理状況の図。
Ｐ波検知信号処理状況の図。
【図７】第１の実施の形態の係る南北方向振動センサの
Ｓ波検知信号処理状況の図。
Ｓ波検知信号処理状況の図。
【図８】第１の実施の形態の係る東西方向振動センサの
Ｓ波検知信号処理状況の図。
Ｓ波検知信号処理状況の図。
１…振動センサの出力信号 ２…共振型フィルタ ２Ａ…第１共振型フィルタ ２Ｂ…第２共振型フィルタ ３…乗算処理部 ４…包絡線処理部 ５…トリガレベル処理部 ６…判断部 ７…持続時間積算部 ８…判断部 ９…Ｐ波検知出力部 １０…持続時問リセット部 １１…カウンタ更新部 １２…Ｐ波検知判断部 １３…包絡線微分処理部 １４…Ｓ波検知用トリガレベル処理部 １５…Ｓ波検知出力部 １６…Ｐ波検知時刻表示部 ６ １７…ＡＮＤ回路 １８…Ｓ波検知時刻表示部 １９…振動センサ ２０…アンプ ２１…ＡＤ変換器 ２２…マイクロプロセッサ ２３…出力装置 ｕ（ｋ）…第１共振型フィルタ２Ａで処理されたｋ番目
の波形データ ｖ（ｋ）…第２共振型フィルタ２Ｂで処理されたｋ番目
の波形データ ｗ …トリガレベル ｘ（ｋ）…ＡＤ変換した時系列データのｋ番目のデータ ｙ（ｋ）…ｙ（ｋ）＝ｕ（ｋ）×ｖ（ｋ） ｚ（ｋ）…ｙ（ｋ）の包絡線波形
の波形データ ｖ（ｋ）…第２共振型フィルタ２Ｂで処理されたｋ番目
の波形データ ｗ …トリガレベル ｘ（ｋ）…ＡＤ変換した時系列データのｋ番目のデータ ｙ（ｋ）…ｙ（ｋ）＝ｕ（ｋ）×ｖ（ｋ） ｚ（ｋ）…ｙ（ｋ）の包絡線波形
Claims (1)
- 【請求項１】（Ａ）振動センサ（１９）と、アンプ（２
０）と、ＡＤ変換器（２１）と、マイクロプロセッサ
（２２）と、出力装置（２３）を前記順に具備し、
（Ｂ）アンプ（２０）により振動センサ（１９）の信号
を増幅したのちＡＤ変換器（２１）でＡＤ変換し、
（Ｃ）前記ＡＤ変換した時系列データを、ソフトウェア
に従ったマイクロプロセッサ（２２）により、異なる中
心周波数を持つ複数の共振型ディジタルフィルタ（２
Ａ、２Ｂ）で処理して、フィルタ（２Ａ）の出力波形
（ｕ）と、フィルタ（２Ｂ）の出力波形（ｖ）との乗算
を行い、（Ｄ）前記乗算結果として得られた波形（積波
形ｕｖ）により地震動のＰ波と、Ｓ波発生を検知するこ
とを特徴とする地震計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9012705A JPH10206555A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 地震計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9012705A JPH10206555A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 地震計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206555A true JPH10206555A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11812836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9012705A Withdrawn JPH10206555A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 地震計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10206555A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006234480A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Mitsutoyo Corp | 直下型地震発生検出システム |
| JP2009068899A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Central Japan Railway Co | 警報用予測震度算出装置、地震警報報知システム |
| TWI580991B (zh) * | 2013-02-25 | 2017-05-01 | Tokai Ryokaku Tetsudo Kk | Earthquake prediction device |
| US20180335159A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Vincent Rogers | Earthquake gas valve |
-
1997
- 1997-01-27 JP JP9012705A patent/JPH10206555A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006234480A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Mitsutoyo Corp | 直下型地震発生検出システム |
| JP4502843B2 (ja) * | 2005-02-23 | 2010-07-14 | 株式会社ミツトヨ | 直下型地震発生検出システム |
| JP2009068899A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Central Japan Railway Co | 警報用予測震度算出装置、地震警報報知システム |
| TWI580991B (zh) * | 2013-02-25 | 2017-05-01 | Tokai Ryokaku Tetsudo Kk | Earthquake prediction device |
| US20180335159A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Vincent Rogers | Earthquake gas valve |
| US10648584B2 (en) * | 2017-05-19 | 2020-05-12 | Vincent Rogers | Earthquake gas valve |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |