KR102003382B1 - seismic motion recording apparatu capable of real time discrimination and early warning and the method for discriminating seismic motion ohereof - Google Patents

seismic motion recording apparatu capable of real time discrimination and early warning and the method for discriminating seismic motion ohereof Download PDF

Info

Publication number
KR102003382B1
KR102003382B1 KR1020180034049A KR20180034049A KR102003382B1 KR 102003382 B1 KR102003382 B1 KR 102003382B1 KR 1020180034049 A KR1020180034049 A KR 1020180034049A KR 20180034049 A KR20180034049 A KR 20180034049A KR 102003382 B1 KR102003382 B1 KR 102003382B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
earthquake
acceleration data
acceleration
wave
time
Prior art date
Application number
KR1020180034049A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김지영
박재근
김종률
심보군
권이창
안광길
Original Assignee
동일테크주식회사
(주)대우건설
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동일테크주식회사, (주)대우건설 filed Critical 동일테크주식회사
Priority to KR1020180034049A priority Critical patent/KR102003382B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102003382B1 publication Critical patent/KR102003382B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/10Alarms for ensuring the safety of persons responsive to calamitous events, e.g. tornados or earthquakes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/02Generating seismic energy
    • G01V1/133Generating seismic energy using fluidic driving means, e.g. highly pressurised fluids; using implosion
    • G01V1/137Generating seismic energy using fluidic driving means, e.g. highly pressurised fluids; using implosion which fluid escapes from the generator in a pulsating manner, e.g. for generating bursts, airguns
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/162Details
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/14Central alarm receiver or annunciator arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

The present invention relates to a seismic motion recording apparatus provided with real-time earthquake discrimination and early warning functions and a seismic motion discrimination method used for the same, wherein the apparatus is installed in a building or a periphery thereof to sense P-waves of the seismic motion in real-time, to warn of an earthquake occurrence at an early stage based thereon and to be capable of taking necessary measures. According to one aspect of the present invention, provided is a real-time earthquake discrimination and early warning method of a seismic motion recording apparatus comprising: a step (a) of converting an acceleration signal, sensed by a three-axial acceleration sensor installed at a control target object, into digital acceleration data and collecting the digital acceleration data; a step (b) of estimating whether the P-waves reach or not by the ratio of a relative short-term average to a relative long-term average with respect to vertical acceleration data; a step (c) of estimating P-wave arrival time in a vertical acceleration data sample used in calculation of the relative short-term average when the P-waves are estimated to reach in step (b); and a step (d) of discriminating whether the P-waves estimated in step (b) are the seismic motion based on a change rate of the vertical acceleration data for a set time after the P-wave arrival time estimated in step (c) and, in the case of seismic motion, outputting a warning.

Description

실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치 및 이에 사용되는 지진동 판별 방법{seismic motion recording apparatu capable of real time discrimination and early warning and the method for discriminating seismic motion ohereof}Technical Field [0001] The present invention relates to a seismic recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and an early warning function, and a seismic motion recording apparatus capable of discriminating seismic motion,

본 발명은 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치 및 이에 사용되는 지진동 판별 방법에 관한 것으로, 특히 건물 또는 그 주변에 설치되어 실시간으로 지진동의 P파를 감지한 후에 이를 기초로 조기에 지진 발생 사실을 경보하고 필요한 조치를 취할 수 있도록 한 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치 및 이에 사용되는 지진동 판별 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a seismic vibration recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function, and a method of discriminating earthquake-induced vibration used thereon. More particularly, the present invention relates to an earthquake- The present invention relates to a seismic vibration recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function for alarming occurrence of an earthquake and taking necessary measures, and a method for discriminating earthquake-induced motions used therefor.

우리나라는 비교적 안정된 지각판 내부에 존재하지만, 동일본 대지진의 여파로 최근 경주 및 포항 지진과 같이 리히터 지진계로 5.0 이상의 중규모 지진이 빈번하게 발생하고 있어서 더 이상 지진 안전 지역이라고 단언할 수 없는 실정이다.Korea is located within a relatively stable tectonic plate, but due to the recent earthquake of the East Japan Earthquake, a mid - scale earthquake of 5.0 or more has frequently occurred in the Richter seismic system, such as the Gyeongju and Pohang earthquake.

지진에 의한 인명 및 재산 피해를 최소화 하기 위해서는 지진의 발생을 조기에 판별하여 이를 경보하고, 최대한 빠른 시간에 필요한 조치를 취하는 것이 매우 중요하다.In order to minimize damage to life and property caused by earthquakes, it is very important to identify the occurrence of an earthquake early, to alert it, and to take necessary measures as soon as possible.

잘 알려진 바와 같이, 지진은 P파(Primary Wave)와 S파(Secondary Wave)로 구분되는데, P파는 수직 방향의 진동을 수반하는 지진파로 수평 방향의 진동을 수반하는 S파보다 약 2배 정도 속도가 빠른 특성을 갖는다(S파: 3~4km/s, P파: 7~8km/s). 또한 수직 방향의 P파보다 S파의 진동의 크기가 훨씬 크기 때문에 대부분의 피해는 S파에 의해서 발생된다.As is well known, earthquakes are classified into primary wave and secondary wave. The P wave is a seismic wave accompanied with vertical vibration, which is about twice as fast as the S wave with horizontal vibration. (S waves: 3 to 4 km / s, P waves: 7 to 8 km / s). Also, most of the damage is caused by the S waves because the amplitude of the S waves is much larger than the vertical P waves.

따라서, P파를 빨리 감지하고 지체 시간을 최소화하면서 방송이나 경보 등을 발령하여 사람들에게 S파가 도달하기 전에 지진 발생 사실을 인지시켜서 대비할 수 있도록 한다면 지진에 의한 피해를 상당 부분 줄일 수 있다. 일반적으로 S파가 도달하기 10초 전에 지진을 인지할 수 있다면 사망 피해의 90%를 줄일 수 있다는 연구 결과도 있다.Therefore, it is possible to reduce the damage caused by the earthquake by quickly detecting the P wave and minimizing the lag time and broadcasting or alarming it so that people can be aware of the occurrence of the earthquake before reaching the S wave. In general, studies have shown that if an earthquake can be recognized 10 seconds before the S wave arrives, it can reduce 90% of deaths.

P파를 빨리 감지하여 사람들에게 곧 S파가 도달한다는 사실을 알리기 위해서는 우선 고성능의 가속도 센서와 함께 고성능의 지진동 기록계가 필요하며, 발생한 진동이 일반적인 진동(이하 '일반 진동'이라 한다)인지 아니면 지진에 의한 진동(이하 '지진동'이라 한다) 인지를 빨리 판별할 수 있어야 한다. 이러한 요구 사항을 만족하고 지진 오보를 줄이기 위해서는 일반 진동과 지진동을 판별하는 알고리즘이 지진동 기록계 내에서 이루어져야 한다.In order to detect the P wave quickly and let people know that the S wave arrives soon, a high performance seismic recorder is required along with a high performance acceleration sensor. It is necessary that the vibration generated is a general vibration (Hereinafter referred to as " earthquake-induced vibration "). In order to satisfy these requirements and to reduce earthquake misreading, an algorithm for discriminating general vibration and earthquake motion should be performed in a seismic recorder.

그러나 종래의 지진 경보 시스템에 따르면, 지진동 기록계가 가속도 센서에서 측정된 신호를 A/D 변환한 후 신호 처리하여 중앙 서버로 전송하고, 중앙 서버가 발생한 진동이 일반 진동인지 아니면 지진동인지를 판별한 후에 경보 및 필요 조치를 수행하도록 되어 있기 때문에 지진동 기록계와 중앙 서버 사이의 데이터 전송에 따른 시간 지연 등이 필연적으로 발생하고, 그 지연 시간 만큼 조기 경보가 늦어지는 문제점이 있었다.However, according to the conventional seismic warning system, the earthquake-resistant recorder A / D-converts the signal measured by the acceleration sensor, processes the signal, transmits the signal to the central server, and determines whether the vibration generated by the central server is a general vibration or an earthquake It is necessary to perform alarm and necessary action, so that a time delay due to data transmission between the earthquake-resistant recorder and the central server necessarily occurs, and the early warning is delayed by the delay time.

선행기술 1: 10-1208625호 등록특허공보(발명의 명칭: 지진 조기 경보용 구형 지진기록계의 데이터 전송 지연시간 단축 시스템 및 방법)Prior Art 1: 10-1208625 Patent Document 1: System and method for shortening data transmission delay time of a spherical earthquake recorder for early warning of earthquake 선행기술 2: 10-1227443호 등록특허공보(발명의 명칭: 지진 조기 경보용 파라미터 생산 시스템 및 방법)Prior Art 2: 10-1227443 Registered patent publication (name of invention: system and method for generating parameter for early warning of earthquake) 선행기술 3: 10-1333002호 등록특허공보(발명의 명칭: 철도용 지진 조기경보 시스템 및 방법)Prior Art 3: 10-1333002 (Patent Title: Early warning system and method for railway earthquake)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 건물 또는 그 주변에 설치되어 실시간으로 지진동의 P파를 감지한 후에 이를 기초로 조기에 지진 발생 사실을 경보하고 필요한 조치를 취할 수 있도록 한 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치 및 이에 사용되는 지진동 판별 방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a real time earthquake- And an object of the present invention is to provide a earthquake-resistant recording apparatus having an earthquake discrimination and an early warning function and a method of discriminating earthquake-induced motions used therefor.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 관제 대상물에 1개 이상 설치되는 3축 가속도 센서로부터 측정된 아날로그 형태의 가속도 신호를 디지털 형태의 가속도 데이터로 변환하는 A/D 컨버터; GPS 위성으로부터 표준 시간 정보를 제공받은 GPS 수신부; 가속도 데이터가 저장되는 기록 매체; 외부 연동 시스템과의 사이에서 통신을 수행하는 통신부 및 상기 A/D 컨버터로부터 수신된 가속도 데이터를 정해진 시간 주기로 기록 매체에 저장함과 함께 수직 방향 가속도 데이터를 분석하여 지진동 발생 여부를 판단하고, 지진동이 발생한 것으로 판단된 경우 상기 통신부를 통해 경보를 출력하는 중앙 제어부를 포함하여 이루어진 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치가 제공된다.According to a first aspect of the present invention, there is provided an acceleration sensor comprising: an A / D converter for converting an acceleration signal of an analog type measured from a three-axis acceleration sensor installed in a control object into acceleration data of digital form; A GPS receiver receiving standard time information from a GPS satellite; A recording medium storing acceleration data; A communication unit for performing communication with the external interlocking system, and a controller for storing the acceleration data received from the A / D converter in a recording medium at a predetermined time period, analyzing the vertical acceleration data to determine whether or not a vibration has occurred, And a central control unit for outputting an alarm through the communication unit when it is determined that the earthquake has occurred.

상기 중앙 제어부는, 수직 방향 가속도 데이터에 대한 상대적 단주기 평균값과 상대적 장주기 평균값의 비에 의해 P파 도달 여부를 추정하고, P파 도달 시간 이후의 정해진 시간 동안의 수직 방향 가속도 데이터의 변화율에 의거하여 지진동 발생 여부를 판별한다.The central control unit estimates the arrival of the P wave by the ratio of the relative short period average value to the vertical direction acceleration data and the relative long period average value and determines whether or not the P wave arrives at the P wave arrival time based on the rate of change of the vertical direction acceleration data Determine whether earthquake vibration occurs or not.

상기 중앙 제어부는, 수평 방향 가속도 데이터를 적분하여 얻어진 수평 방향 속도 데이터와 수직 방향 가속도 데이터를 적분하여 얻어진 수직 방향 속도 데이터의 비에 의거하여 지진 종료 여부를 판별한다.The central control section determines whether or not the earthquake has ended based on the ratio of the horizontal direction speed data obtained by integrating the horizontal direction acceleration data to the vertical direction speed data obtained by integrating the vertical direction acceleration data.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 관제 대상물에 설치된 3축 가속도 센서에 의해 감지된 가속도 신호를 디지털 가속도 데이터로 변환하여 수집하는 (a) 단계; 수직 방향 가속도 데이터에 대한 상대적 단주기 평균값과 상대적 장주기 평균값의 비에 의해 P파 도달 여부를 추정하는 (b) 단계; 상기 (b) 단계에서 P파가 도달한 것으로 추정된 경우에 상기 상대적 단주기 평균값 산출에 사용된 수직 방향 가속도 데이터 샘플 내에서 P파 도달 시간을 추정하는 (c) 단계 및 상기 (c) 단계에서 추정된 P파 도달 시간 이후의 정해진 시간 동안의 수직 방향 가속도 데이터의 변화율에 의거하여 상기 (b) 단계에서 추정된 P파가 지진동인지의 여부를 판별한 후에 지진동인 경우 경보를 출력하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진 지진동 기록 장치의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 방법이 제공된다According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a three-axis acceleration sensor, comprising: (a) converting an acceleration signal sensed by a three-axis acceleration sensor installed in a control object into digital acceleration data and collecting the acceleration signal; (B) estimating whether the P wave is reached by the ratio of the relative short period average value to the relative short period average value with respect to the vertical acceleration data; (C) estimating the P wave arrival time in the vertical acceleration data sample used for the calculation of the relative short period average value when the P wave is estimated to have arrived at the step (b); and (c) (D) outputting an alarm if the P wave estimated in the step (b) is a seismic fluctuation based on the rate of change of the vertical direction acceleration data for a predetermined time after the estimated P wave arrival time, There is provided a real-time earthquake discrimination and early warning method of a vibration-isolating recording apparatus including a step

전술한 제2 특징에서, 상기 P파 도달 시간의 추정은, 한 샘플 만큼씩 순차적으로 이동 평균하여 얻어진 소정 수의 수직 방향 지진동 데이터 샘플의 이동 평균값을 직전 샘플에서의 이동 평균값과 비교한 결과에 의해 수행된다.In the second aspect, the P wave arrival time is estimated by comparing the moving average value of a predetermined number of vertical direction vibration data samples obtained by sequentially a moving average of one sample with the moving average value in the immediately preceding sample .

전술한 제2 특징에서, 상기 가속도 데이터의 변화율은 로그 스케일로 변환된 상태의 변화율이다.In the second aspect, the rate of change of the acceleration data is a rate of change of the state converted to the log scale.

전술한 제2 특징에서, 수평 방향 가속도 데이터를 적분하여 얻어진 수평 방향 속도 데이터와 수직 방향 가속도 데이터를 적분하여 얻어진 수직 방향 속도 데이터의 비에 의거하여 지진 종료 여부를 판별하는 단계를 더 구비한다.The method further comprises the step of determining whether the earthquake has ended based on the ratio between the horizontal direction speed data obtained by integrating the horizontal direction acceleration data and the vertical direction speed data obtained by integrating the vertical direction acceleration data.

전술한 제2 특징에서, 상기 (a) 단계에서 관제 대상물에 설치된 2개의 3축 가속도 센서로부터 가속도 데이터를 수집하되, 1개의 가속도 센서로부터의 가속도 데이터에 대해서 상기 (b) 단계까지 수행하여 P파가 도달하지 않은 것으로 추정된 경우에는 나머지 1개의 가속도 센서로부터의 가속도 데이터에 대해서 상기 (d) 단계까지 수행하여 지진동이 있는 것으로 판별되더라도 이를 무시한다.In the second feature, the acceleration data is collected from the two three-axis acceleration sensors installed in the control object in the step (a), and the acceleration data from one acceleration sensor is performed up to the step (b) The acceleration data from the remaining one acceleration sensor is performed up to the step (d) to ignore the vibration even if it is determined that there is a vibration.

본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치 및 이에 사용되는 지진동 판별 방법에 따르면, 건물이나 빌딩, 특히 아파트와 같은 대규모 공동 주택에 설치되어 실시간으로 지진동의 P파를 감지한 후에 이를 기초로 조기에 지진 발생 사실을 경보하고 필요한 조치를 취함으로써 초기 대응이 무엇보다 중요한 지진 발생시 인명 및 재산 피해를 최소화할 수 있다.According to the earthquake-resistant recording apparatus having the real-time earthquake discrimination and early warning function and the earthquake-motion discrimination method used therein, the earthquake-resistant recording apparatus can be installed in a large- Based on this, it is possible to minimize the loss of lives and property in the event of an earthquake, where the initial response is most important by early warning of the earthquake occurrence and taking necessary measures.

예를 들어 본 발명의 지진동 기록 장치와 연결된 네트워크를 통해서 지진동 기록 장치에서 실시간으로 판단된 지진 정보를 구내 방송 장치와 홈 네트워크용 서버, 엘리베이터 컨트롤러, 가스 컨트롤러 및 출입문 컨트롤러 등으로 전송함으로써 인명 및 재산 피해를 최소화하는데 기여할 수 있다.For example, earthquake information judged in real time by the earthquake-resistant recording apparatus through a network connected to the earthquake-resistant recording apparatus of the present invention is transmitted to an on-site broadcasting apparatus, a home network server, an elevator controller, a gas controller, Can be minimized.

또한, 지진이 발생되었을 경우 각 세대에서는 구내 방송 장치에 의한 방송과 월 패드를 통해서 지진 발생을 인지할 수 있으며 특히 지진의 강도에 따른 대피 요령 등을 월 패드를 통해서 숙지할 수 있기 때문에 지진으로 인한 인명 및 재산 피해를 최소화 할 수 있다.In addition, when an earthquake occurs, each household can recognize the occurrence of an earthquake through broadcasts by the internal broadcasting device and the wall pad. Especially, since the evacuation method according to the intensity of the earthquake can be understood through the pad, Minimal damage to people and property can be achieved.

도 1은 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치와 그 연동 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치와 그 연동 시스템을 이해하기 쉽게 그래픽화하여 보인 구성도.
도 3은 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치에서 사용되는 지진동 판별 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 일반 진동 패턴을 예시적으로 보인 그래프.
도 5는 지진동 패턴을 예시적으로 보인 그래프.
도 6은 본 발명에 적용되는 3축 가속도 센서의 각 축의 진동 패턴을 예시적으로 보인 그래프.
도 7은 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치에서 지진 종료 시점을 판별하는데 사용되는 H/V 및 V/H 예시 그래프.
도 8은 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치에서 사용되는 P파 데이터 패킷의 구조도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a seismic vibration recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function according to the present invention and its interlocking system.
FIG. 2 is a graphical representation of an earthquake-resistant recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function and an interlocking system thereof according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of discriminating earthquake-induced vibrations used in a seismic vibration recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing an exemplary general vibration pattern. FIG.
5 is a graph showing an example of a ground motion pattern.
6 is a graph showing an exemplary vibration pattern of each axis of a three-axis acceleration sensor according to the present invention.
FIG. 7 is a graph showing an H / V and V / H example used to determine an earthquake end point in a earthquake-resistant recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function according to the present invention.
FIG. 8 is a structural view of a P-wave data packet used in a earthquake-resistant recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function according to the present invention.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치 및 이에 사용되는 지진동 판별 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the earthquake-resistant recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function and the earthquake-induced dynamic discrimination method used therein will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치와 그 연동 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치와 그 연동 시스템을 이해하기 쉽게 그래픽화하여 보인 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of a seismic vibration recording apparatus and an interlocking system thereof having a real time earthquake discrimination and early warning function according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a seismic vibration recording apparatus having a real time earthquake discrimination and early warning function, It is a graphical representation of the interlocking system in an easy to understand manner.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치(200)는 크게 관제 대상물, 예를 들어 아파트와 같은 공동 주택이나 대규모 산업시설단지에 설치되는 가속도 센서(100)로부터 측정된 아날로그 형태의 가속도 신호를 디지털 형태의 데이터로 변환하는 A/D 컨버터(220), 정확한 시간 동기를 유지시키기 위해 GPS 위성으로부터 표준 시간 정보를 제공받은 GPS 수신부(210), 가속도 데이터를 저장하는 기록 매체(240), 외부 연동 시스템, 예를 들어 관제센터(300)와의 사이에서 통신을 수행하는 통신부(250) 및 A/D 컨버터(220)로부터 수신된 가속도 데이터를 분석하여 지진동, 특히 P파 발생 여부를 판단하고, 지진동이 발생한 것으로 판단된 경우 통신부(250)를 통해 경보를 출력하는 중앙 제어부(CPU)(230)를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the earthquake-resistant recording apparatus 200 having the real-time earthquake discrimination and early warning function according to the present invention is largely installed in a control object, for example, An A / D converter 220 for converting an analog acceleration signal measured from the acceleration sensor 100 into digital data, a GPS receiver 210 for receiving standard time information from a GPS satellite to maintain accurate time synchronization, The acceleration data received from the communication unit 250 and the A / D converter 220, which communicate with the external interlocking system, for example, the control center 300, And a central control unit (CPU) 230 for judging whether or not the earthquake-induced vibration, particularly the P-wave, is generated and outputting an alarm through the communication unit 250 when it is determined that the earthquake- It may be the lure.

전술한 구성에서, 가속도 센서(100)는, 예를 들어 X축, Y축 및 Z축의 3축 방향의 가속도를 감지하는 FBA(Force Balanced Accelerometer) 등의 가속도 센서로 구현될 수 있는데, 관제 대상물의 특성에 따라 1개 이상 설치될 수 있을 것이다. 예를 들어, 아파트인 경우 최하층인 지하 주차장에 1개 설치되고, 자유장, 즉 지상의 적소에 1개가 더 설치될 수 있을 것이다.In the above-described configuration, the acceleration sensor 100 can be implemented as an acceleration sensor such as an FBA (Force Balanced Accelerometer) for sensing accelerations in three axial directions, for example, X axis, Y axis and Z axis. Depending on the characteristics, more than one can be installed. For example, in the case of an apartment, one can be installed in the lowest underground parking lot, and one more in the free space, that is, on the ground.

A/D 컨버터(220)는 가속도 센서(100)와 일대일 대응되어 구비되는데, 예를 들어 32비트의 분해능 및 130dB 이상의 동적 범위를 갖는 것으로 구현될 수 있을 것이다.The A / D converter 220 is provided in a one-to-one correspondence with the acceleration sensor 100, and can be implemented, for example, with a resolution of 32 bits and a dynamic range of 130 dB or more.

기록 매체(240)는 대용량 SSD(Solid State Drive)로 구현될 수 있는데, 매초마다 적정 수의 샘플, 예를 들어 각 축에 대해 초당 100 샘플(SPS; Sample Per Second)의 가속도 데이터 또는 이에 더하여 후술하는 P파 데이터 패킷을 저장할 수 있다. 이러한 방식으로 가속도 데이터가 누적되어 저장 용량이 꽉 차면 가장 먼저 기록된 가속도 데이터부터 순차적으로 삭제될 수 있을 것이다. 통신부(250)는 무선 랜이나 유선 랜 등과 같은 인터넷 통신이나 USB 같은 직렬 통신 인터페이스를 포함하여 이루어질 수 있을 것이다.The recording medium 240 may be implemented as a large-capacity solid state drive (SSD), which may include an appropriate number of samples every second, for example, acceleration data of 100 samples per second (SPS) Can be stored. In this manner, if the acceleration data is accumulated and the storage capacity is full, the acceleration data recorded first may be sequentially deleted. The communication unit 250 may include an Internet communication such as a wireless LAN or a wired LAN or a serial communication interface such as a USB.

중앙 제어부(230)는 리눅스를 OS로 사용하는 CPU로 구현될 수 있는데, A/D 컨버터(220)를 거쳐서 입력되는 100SPS의 가속도 데이터에 포함된 DC 성분을 제거하는 하이패스 필터와 로우 패스 필터를 통한 신호 처리 기능 및 발생한 진동의 지진동 여부를 매초마다 판별하는 기능을 구비하고 있다.The central control unit 230 may be implemented as a CPU using Linux as an OS. The central control unit 230 includes a high pass filter and a low pass filter that remove DC components included in the acceleration data of 100SPS input through the A / D converter 220 And a function of detecting the vibration of the generated vibration every second.

다음으로, 연동 시스템은 관제 대상물, 예를 들어 아파트나 산업시설단지의 각종 안전 장치(320)인 엘리베이터 컨트롤러, 가스 밸브 컨트롤러 또는 출입문 컨트롤러 및 유/무선 랜을 통해 지진동 기록 장치(200)로부터 후술하는 P파 데이터 패킷을 전달받아 관제 대상물을 관리하는 관제센터 서버(310)를 포함하여 이루어질 수 있다. 관제센터 서버(310)는 또한 아파트의 각 세대에 구비된 월 패드(340)나 공용 방송 시스템의 스피커를 통해 경보를 발생하거나 지진 강도에 따른 대피 요령 등을 방송할 수 있고, 이외에도 미리 저장된 이동전화번호로 SNS나 SMS를 발송하여 경보를 발생함으로써 지진으로 인한 피해를 최소화할 수 있다.Next, the interlocking system is connected to the earthquake-resistant recording apparatus 200 via the elevator controller, the gas valve controller or the door controller and the wired / wireless LAN, which are various safety devices 320 of the control object 320, And a control center server 310 that receives the P-wave data packet and manages the control object. The control center server 310 can also generate an alarm through the speaker of the monthly pad 340 or the public broadcasting system provided in each household of the apartment or broadcast evacuation instructions according to the earthquake intensity, By sending SNS or SMS by number and generating an alarm, damage caused by earthquake can be minimized.

도 3은 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치에서 사용되는 지진동 판별 방법을 설명하기 위한 흐름도인데, 중앙 제어부(230)가 주체가 되어 수행될 수 있다. 먼저, 관제 대상물에 설치된 가속도 센서(100)는 실시간으로 가속도 신호를 감지한 후에 지진동 기록 장치에 전달하는데, 이렇게 전달된 가속도 신호는 이후 A/D 컨버터(220)를 거쳐서 디지털 데이터로 변환되어 중앙 제어부(230)에 입력(단계 S10)되고, 이후 기록 매체(240)에 저장된다.FIG. 3 is a flowchart for explaining a method of discriminating earthquake-induced vibrations used in a earthquake-resistant recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function according to the present invention. The central controller 230 can be performed as a main body. First, the acceleration sensor 100 installed in the control object senses the acceleration signal in real time and then transmits it to the earthquake-resistant recording device. The acceleration signal thus transmitted is converted into digital data via the A / D converter 220, (Step S10), and then is stored in the recording medium 240. [

다음으로, 중앙 제어부(230)는 이렇게 입력된 가속도 데이터에 대해 각종 필터링, 예를 들어 하이패스 필터링이나 로우패스 필터링을 수행하여 DC 성분이나 노이즈 성분을 제거한 후에 수직 방향, 즉 Z축 가속도 데이터를 대상으로 STA/LTA를 산출(단계 S20)한다.Next, the central controller 230 performs various filtering such as high pass filtering or low pass filtering on the acceleration data thus inputted to remove the DC component or the noise component, and then the vertical direction, that is, the Z axis acceleration data, (Step S20). ≪ / RTI >

여기에서 STA(Short Term Average)는 소정 수의 가속도 데이터 샘플, 예를 들어 100SPS의 가속도 데이터의 1초 평균값이 될 수 있고, LTA(Long Term Average)는, 예를 들어 100SPS의 가속도 데이터의 10초 평균값이 될 수 있는데, 이 값들의 시간 범위는 적절하게 증감될 수 있을 것이다.Here, the STA (Short Term Average) may be a one-second average value of a predetermined number of acceleration data samples, for example, 100SPS, and the LTA (Long Term Average) may be, for example, And the time range of these values may be appropriately increased or decreased.

다음으로, 중앙 제어부(230)는 STA/LTA가 소정의 기준치, 예를 들어 3~5 사이에서 정해진 기준치를 초과하는지를 판단하는데, 이러한 기준치 역시 절절하게 증감될 수 있을 것이다. STA/LTA가 기준치를 초과한 것은 그것이 일반 진동, 예를 들어 공사장의 발파 공사 등에 의해 야기된 진동이든 아니면 지진동이든 갑자기 평상시보다 큰 진동이 발생했다는 것을 의미하기 때문에 향후 당해 진동에 대한 정밀한 분석이 요구된다 할 것이다.Next, the central control unit 230 determines whether the STA / LTA exceeds a predetermined reference value, for example, between 3 and 5, and this reference value may also be increased or decreased. The fact that STA / LTA exceeded the standard value indicates that a vibration greater than usual suddenly occurred, whether it is vibration caused by general vibration, for example, blasting work of construction site, or earthquake vibration. Will be.

단계 S30에서의 판단 결과, STA/LTA가 기준치 이하인 경우에는 별 다른 이상이 없는 것이기 때문에 단계 S10으로 복귀하는 반면에 초과한 경우에는 갑자기 큰 진동이 발생한 것이기 때문에 일단 이 진동을 P파가 야기한 것으로 가정한 후에 단계 S40에서 P파의 도달 시간을 추정한다.As a result of the determination in step S30, if STA / LTA is less than or equal to the reference value, there is no other abnormality. Therefore, the process returns to step S10. On the other hand, if the STA / LTA exceeds the reference value, sudden large vibration occurs. The arrival time of the P wave is estimated in step S40.

P파 도달 시간의 추정은, 소정 수의 수직 방향(Z축) 가속도 데이터 샘플, 예를 들어 단계 S30에서 STA 계산에 사용된 100개 샘플에 대해 그 100번째 샘플부터 100개까지 샘플의 평균값을 직전 샘플까지의 100개 샘플의 평균값으로 차례로 나눈 값이 소정의 P파 판별 기준치를 초과하는 경우 해당 샘플 시점을 P파 도달 시간으로 추정한다. 여기에서 100SPS는 0.01초의 해상도에 해당하기 때문에 결과적으로 본 실시예에 따르면 P파 도달 시점을 0.01초 단위의 정확도로 추정할 수가 있다. 다음으로, 단계 S50에서는 P파 도달 시간 이후의 가속도 데이터의 변화율에 의거하여 지진동인지의 여부를 판별한다.The estimation of the P wave arrival time can be performed by using a predetermined number of vertical direction (Z-axis) acceleration data samples, for example, for the 100 samples used in the STA calculation in step S30, When the value obtained by dividing the average value of 100 samples up to the sample in order exceeds the predetermined P wave discrimination reference value, the corresponding sample time is estimated as the P wave arrival time. Here, since 100SPS corresponds to a resolution of 0.01 second, according to the present embodiment, the P wave arrival time can be estimated with an accuracy of 0.01 second. Next, in step S50, it is determined whether or not an earthquake has occurred based on the rate of change of the acceleration data after the P wave arrival time.

즉, P파 도달 시점에 해당하는 가속도 데이터 샘플을 포함하여 이후 소정 수의 샘플, 예를 들어 50개의 Z축 가속도 데이터 샘플(0.5초 구간에 해당하는 데이터 샘플)을 로그(log) 스케일로 변환하고, 다시 선형(y=a+b*x)으로 피팅(fitting)하여 산출되는 지진 증폭비인 b값을 통해 현재 발생한 진동이 지진동인지를 판별하는데, 예를 들어 b가 1이상이면 지진동으로 판별한다. 여기에서, 로그 스케일로 변환하는 이유는 지진동인 경우 그 크기(가속도)의 증가가 지수함수적으로 변화하기 때문이다. 한편, 지진동 여부를 판별하는데 사용되는 데이터 샘플의 개수 역시 50개에서 적절하게 증감될 수 있을 것이다.That is, a predetermined number of samples, for example, 50 Z-axis acceleration data samples (data samples corresponding to 0.5 second intervals) are converted to a log scale including acceleration data samples corresponding to P wave arrival points , The earthquake is detected by the vibration generated by the earthquake amplification ratio b, which is calculated by fitting it to the linear (y = a + b * x) again. Here, the reason for converting to the logarithmic scale is that the magnitude (acceleration) increases exponentially in case of earthquake motion. On the other hand, the number of data samples used to determine whether or not the earthquake vibration can be appropriately increased or decreased in 50 cases.

도 4는 일반 진동 패턴을 예시적으로 보인 그래프이고, 도 5는 지진동 패턴을 예시적으로 보인 그래프인데, 세로축은 로그 스케일로 표현된 수직(Z축) 방향의 가속도(절대치)를 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다. 먼저 도 4에 도시한 바와 같이, 일반 진동의 경우에 그 가속도의 크기가 일정한 범위 내에서 요동치는 반면에 지진동의 경우에는 일정 시점, 즉 P파 도달 시점(위의 수식에서 상수 a)을 기점으로 소정 구간, 예를 들어 0.5초 동안에 급격히 증가하는 특성을 보이는데, 본 발명에서는 이러한 특성을 이용하여 지진동 여부를 판별하고 있다.FIG. 4 is a graph showing an example of a general vibration pattern, and FIG. 5 is a graph showing an example of a vibration and vibration pattern. The vertical axis represents acceleration (absolute value) in the vertical (Z axis) direction expressed by logarithmic scale, It represents time. First, as shown in Fig. 4, in the case of ordinary vibration, the magnitude of the acceleration fluctuates within a certain range. On the other hand, in the case of the earthquake vibration, at a certain time point, that is, the P wave arrival point (constant a in the above formula) For example, 0.5 seconds. In the present invention, however, it is determined whether or not the vibration is caused by the vibration.

다시 도 3으로 돌아가서, 단계 S60에서는 지진동인지 여부를 판단하는데, 지진동이 아닌 경우, 즉 일반 진동인 경우에는 단계 S10으로 복귀하는 반면에 지진동인 경우에는 다시 단계 S70으로 진행하여 지진동의 종료 여부를 판별한다. 여기에서 지진동 종료 여부의 판별에는 후술하는 바와 같이 3축 가속도 센서에 의해 얻어진 가속도 데이터를 한번 적분하여 얻어진 속도 데이터가 사용된다.Returning to FIG. 3, in step S60, it is determined whether or not an earthquake has occurred. In the case of non-earthquake vibration, that is, in the case of normal vibration, the process returns to step S10. On the other hand, do. Here, as described later, velocity data obtained by integrating the acceleration data obtained by the three-axis acceleration sensor is used to determine whether or not the earthquake-induced vibration has ended.

도 6은 본 발명에 적용되는 3축 가속도 센서의 각 축의 진동 패턴을 예시적으로 보인 그래프이다. 도 6의 그래프에서, 세로축은 속도(Kine=cm/sec)를 나타내고, 가로축은 샘플 단위의 시간을 나타내는데, 위에서 아래로 각각 남북(NS) 방향, 동서(EW) 방향 및 상하(UD) 방향의 진동 패턴을 나타낸다.FIG. 6 is a graph showing an exemplary vibration pattern of each axis of a three-axis acceleration sensor according to the present invention. 6, the vertical axis represents the velocity (Kine = cm / sec) and the horizontal axis represents the time in the sample unit. The horizontal axis represents the time from north to south (NS), from east to west (EW) Represents a vibration pattern.

도 7은 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치에서 지진 종료 시점을 판별하는데 사용되는 H/V 및 V/H 예시 그래프이다. 도 7에 도시한 바와 같이, H/V 그래프 및 V/H 그래프는 도 6에 도시한 속도 데이터를 기반으로 생성되는데, 수평 방향(H)의 속도는 남북 방향 및 동서 방향 속도의 벡터합의 크기(

Figure 112018029447740-pat00001
)로 주어질 수 있다. 도 7의 위에 있는 H/V 그래프에서 H/V가 소정 기준치, 예를 들어 1이하로 떨어지는 시점(아래의 V/H 그래프에서는 그 반대)이 지진동이 끝나는 시점으로 정해질 수 있다.7 is an exemplary graph of H / V and V / H used to determine an earthquake end time in a seismic recording device having a real-time earthquake discrimination and early warning function according to the present invention. As shown in FIG. 7, the H / V graph and the V / H graph are generated based on the velocity data shown in FIG. 6. The velocity in the horizontal direction H corresponds to the magnitude of the vector sum of the north-
Figure 112018029447740-pat00001
). ≪ / RTI > The time point when the H / V falls to a predetermined reference value, for example, 1 or less (in the following V / H graph), in the H / V graph in the upper part of FIG.

마지막으로, 단계 S80에서는 정해진 패킷 데이터 구조를 갖는 지진 경보 데이터(이하 'P파 데이터 패킷'이라 한다)를 생성하여 지정된 IP, 예를 들어 관제센터 서버(310)로 전송한다.Finally, in step S80, seismic alert data (hereinafter referred to as 'P-wave data packet') having a predetermined packet data structure is generated and transmitted to a designated IP, for example, the control center server 310.

도 8은 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치에서 사용되는 P파 데이터 패킷의 구조도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 P파 데이터 패킷은 크게 헤더(header), 타입(Type) 및 바디(Body)로 구성될 수 있다. 헤더는 8바이트, 예를 들어 "00000085"의 고정된 값으로 주어질 수 있고, 타입 역시 'PWAVE'라는 고정된 값으로 주어질 수 있다.8 is a structural diagram of a P-wave data packet used in a seismic recording apparatus having a real-time earthquake discrimination and early warning function according to the present invention. As shown in FIG. 8, the P-wave data packet of the present invention can be largely composed of a header, a type, and a body. The header can be given as a fixed value of 8 bytes, for example "00000085 ", and the type can also be given as a fixed value of 'PWAVE'.

한편, 바디는 크게 일시 데이터, 예를 들어 0.01초까지를 표현할 수 있는 12바이트의 데이터, 각각 2바이트 및 3바이트의 크기를 갖는 지진동 기록계의 네트워크 코드와 기기(Station) 코드, 1바이트 크기의 경보 코드(평시=F, 진동=T, 지진 발생=S, 지진 해제=E) 및 각각 2바이트 및 7바이트의 진도 및 비율 코드로 이루어질 수 있다.On the other hand, the body includes a network code and a station code of a vibration damping recorder having a size of 2 bytes and a size of 3 bytes, a 1 byte size alarm Code (normal = F, vibration = T, earthquake = S, earthquake release = E) and a progress and rate code of 2 bytes and 7 bytes, respectively.

이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치 및 이에 사용되는 지진동 판별 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하의 청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Various modifications and alterations within the scope of the idea may be possible. Accordingly, the scope of the present invention should be defined by the following claims.

예를 들어, 전술한 실시예에서는 단계 S30에서 STA/LTA가 기준치 이하이거나 단계 S60에서 지진동이 아닌 경우 단계 S10으로 복귀하는 것으로 설명을 진행하였으나 이와는 달리 무조건 단계 S80으로 진행하여 매초마다 현 상황에 대한 정보를 그대로 지정된 IP, 즉 관제센터 서버(310)로 전송할 수도 있을 것이다. 이 경우에 관제센터 서버(310)에서는 수신한 P파 패킷 데이터를 분석하여 경보 발생 여부를 자체적으로 판단할 수 있을 것이다.For example, in the above-described embodiment, if STA / LTA is equal to or lower than the reference value in step S30 or is not a seismic vibration in step S60, the process returns to step S10. However, Information to the specified IP, that is, the control center server 310, as it is. In this case, the control center server 310 may analyze the received P wave packet data and determine whether an alarm is generated or not.

한편, 가속도 센서를 2개 채택한 경우에 오 동작을 방지하기 위해 1개의 가속도 센서로부터의 감지 신호에 대해서는 단계 S70까지 수행하는 반면에 나머지 1개의 가속도 센서로부터의 감지 신호에 대해서는 단계 S30까지만 수행한 상태에서 그 결과 STA/LTA가 기준치 이하인 경우에는 비록 단계 S70을 수행한 결과가 지진동이 발생한 것으로 판별되더라도 지진동이 발생하지 않는 것으로 최종 판단할 수도 있을 것이다.Meanwhile, in order to prevent erroneous operation when two acceleration sensors are employed, the detection signal from one acceleration sensor is performed up to step S70, while the detection signal from the other one acceleration sensor is performed only up to step S30 If the STA / LTA is less than the reference value, it may be determined that the earthquake-induced vibration does not occur even if the result of step S70 is discriminated that the earthquake has occurred.

100: 가속도 센서, 200: 지진동 기록 장치,
210: GPS 수신부, 220: A/D 컨버터,
230: 중앙 제어부(CPU), 240: 기록 매체,
250: 통신부, 300: 연동 시스템,
310: 관제센터 서버, 320: 각종 안전장치,
330: SNS/SMS 발송 수단, 340: 월 패드
100: acceleration sensor, 200: vibration-damping recording device,
210: GPS receiver, 220: A / D converter,
230: central control unit (CPU), 240: recording medium,
250: communication unit, 300: interlocking system,
310: control center server, 320: various safety devices,
330: SNS / SMS sending means, 340: month pad

Claims (8)

삭제delete 관제 대상물에 1개 이상 설치되는 3축 가속도 센서로부터 측정된 아날로그 형태의 가속도 신호를 디지털 형태의 가속도 데이터로 변환하는 A/D 컨버터;
GPS 위성으로부터 표준 시간 정보를 제공받은 GPS 수신부;
가속도 데이터가 저장되는 기록 매체;
외부 연동 시스템과의 사이에서 통신을 수행하는 통신부 및
상기 A/D 컨버터로부터 수신된 가속도 데이터를 정해진 시간 주기로 기록 매체에 저장함과 함께 수직 방향 가속도 데이터를 분석하여 P파 발생 여부를 판단하고, P파가 발생한 것으로 판단된 경우 상기 통신부를 통해 경보를 출력하는 중앙 제어부를 포함하여 이루어지고,
상기 중앙 제어부는, 수직 방향 가속도 데이터에 대한 상대적 단주기 평균값과 상대적 장주기 평균값의 비에 의해 P파 도달 여부를 추정하고, P파 도달 시간 이후의 정해진 시간 동안의 수직 방향 가속도 데이터의 변화율에 의거하여 지진동 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치.
An A / D converter for converting an analog type acceleration signal measured from a three-axis acceleration sensor installed in the control object into at least one acceleration data into digital acceleration data;
A GPS receiver receiving standard time information from a GPS satellite;
A recording medium storing acceleration data;
A communication unit for performing communication with the external interlocking system;
The acceleration data received from the A / D converter is stored in the recording medium at a predetermined time period, and the vertical direction acceleration data is analyzed to determine whether or not the P wave is generated. When it is determined that the P wave is generated, And a central control unit,
The central control unit estimates the arrival of the P wave by the ratio of the relative short period average value and the relative long period average value to the vertical direction acceleration data and determines whether or not the P wave arrival is detected based on the rate of change of the vertical direction acceleration data for a predetermined time period after the P wave arrival time And the earthquake-induced vibration is detected.
청구항 2에 있어서,
상기 중앙 제어부는, 수평 방향 가속도 데이터를 적분하여 얻어진 수평 방향 속도 데이터와 수직 방향 가속도 데이터를 적분하여 얻어진 수직 방향 속도 데이터의 비에 의거하여 지진 종료 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 실시간 지진 판별 및 조기 경보 기능을 구비한 지진동 기록 장치.
The method of claim 2,
Wherein the central control unit determines whether or not an earthquake has ended based on the ratio of the horizontal direction speed data obtained by integrating the horizontal direction acceleration data to the vertical direction speed data obtained by integrating the vertical direction acceleration data, Earthquake-resistant recording apparatus having an alarm function.
관제 대상물에 설치된 3축 가속도 센서에 의해 감지된 가속도 신호를 디지털 가속도 데이터로 변환하여 수집하는 (a) 단계;
수직 방향 가속도 데이터에 대한 상대적 단주기 평균값과 상대적 장주기 평균값의 비에 의해 P파 도달 여부를 추정하는 (b) 단계;
상기 (b) 단계에서 P파가 도달한 것으로 추정된 경우에 상기 상대적 단주기 평균값 산출에 사용된 수직 방향 가속도 데이터 샘플 내에서 P파 도달 시간을 추정하는 (c) 단계 및
상기 (c) 단계에서 추정된 P파 도달 시간 이후의 정해진 시간 동안의 수직 방향 가속도 데이터의 변화율에 의거하여 상기 (b) 단계에서 추정된 P파가 지진동인지의 여부를 판별한 후에 지진동인 경우 경보를 출력하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진 지진동 기록 장치의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 방법.
(A) converting an acceleration signal sensed by a three-axis acceleration sensor installed in a control object into digital acceleration data and collecting the acceleration signal;
(B) estimating whether the P wave is reached by the ratio of the relative short period average value to the relative short period average value with respect to the vertical acceleration data;
(C) estimating a P wave arrival time in the vertical acceleration data sample used for calculating the relative short period average value when the P wave is estimated to have arrived at the step (b); and
If it is determined that the P wave estimated in the step (b) is an earthquake is based on the rate of change of the vertical acceleration data for a predetermined time after the P wave arrival time estimated in the step (c) (D) for outputting a real-time earthquake discrimination signal and an early warning signal.
청구항 4에 있어서,
상기 P파 도달 시간의 추정은, 한 샘플 만큼씩 순차적으로 이동 평균하여 얻어진 소정 수의 수직 방향 지진동 데이터 샘플의 이동 평균값을 직전 샘플에서의 이동 평균값과 비교한 결과에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 지진동 기록 장치의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 방법.
The method of claim 4,
Wherein the estimation of the P wave arrival time is performed by a result of comparing a moving average value of a predetermined number of vertical direction vibration data samples obtained by sequentially a moving average of one sample with a moving average value in a previous sample, Real - time earthquake discrimination and early warning method of recorder.
청구항 4에 있어서,
상기 가속도 데이터의 변화율은 로그 스케일로 변환된 상태의 변화율인 것을 특징으로 하는 지진동 기록 장치의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 방법.
The method of claim 4,
Wherein the rate of change of the acceleration data is a rate of change of the state converted to a logarithmic scale.
청구항 4에 있어서,
수평 방향 가속도 데이터를 적분하여 얻어진 수평 방향 속도 데이터와 수직 방향 가속도 데이터를 적분하여 얻어진 수직 방향 속도 데이터의 비에 의거하여 지진 종료 여부를 판별하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 지진동 기록 장치의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 방법.
The method of claim 4,
Further comprising the step of determining whether or not an earthquake has ended based on the ratio of the horizontal direction speed data obtained by integrating the horizontal direction acceleration data and the vertical direction speed data obtained by integrating the vertical direction acceleration data, Earthquake discrimination and early warning method.
청구항 4 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 관제 대상물에 설치된 2개의 3축 가속도 센서로부터 가속도 데이터를 수집하되, 1개의 가속도 센서로부터의 가속도 데이터에 대해서 상기 (b) 단계까지 수행하여 P파가 도달하지 않은 것으로 추정된 경우에는 나머지 1개의 가속도 센서로부터의 가속도 데이터에 대해서 상기 (d) 단계까지 수행하여 지진동이 있는 것으로 판별되더라도 이를 무시하는 것을 특징으로 하는 지진동 기록 장치의 실시간 지진 판별 및 조기 경보 방법.
The method according to any one of claims 4 to 7,
In the step (a), acceleration data is collected from two three-axis acceleration sensors installed on a control object, and acceleration data from one acceleration sensor is performed up to step (b) And the acceleration data from the remaining one acceleration sensor is performed up to the step (d) so that even if it is determined that there is a ground vibration, it is ignored, and the real time earthquake discrimination and early warning method of the earthquake-based vibration recording device.
KR1020180034049A 2018-03-23 2018-03-23 seismic motion recording apparatu capable of real time discrimination and early warning and the method for discriminating seismic motion ohereof KR102003382B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180034049A KR102003382B1 (en) 2018-03-23 2018-03-23 seismic motion recording apparatu capable of real time discrimination and early warning and the method for discriminating seismic motion ohereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180034049A KR102003382B1 (en) 2018-03-23 2018-03-23 seismic motion recording apparatu capable of real time discrimination and early warning and the method for discriminating seismic motion ohereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102003382B1 true KR102003382B1 (en) 2019-07-24

Family

ID=67481310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180034049A KR102003382B1 (en) 2018-03-23 2018-03-23 seismic motion recording apparatu capable of real time discrimination and early warning and the method for discriminating seismic motion ohereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102003382B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102230374B1 (en) * 2019-12-31 2021-03-19 동의대학교 산학협력단 Seismic p-wave detection method using seismic p-wave detection system using standard deviation of the impact momentum
CN112526602A (en) * 2020-11-16 2021-03-19 重庆大学 P wave arrival time picking method based on long and short time windows and AR model variance surge effect
CN112987101A (en) * 2021-03-19 2021-06-18 辽宁工程技术大学 Method for accurately picking up seismic wave take-off time
KR20210142858A (en) * 2020-05-19 2021-11-26 중앙대학교 산학협력단 Smart IoT Seismic Sensor Unit and Method using the Seismic Sensor Unit
KR20220067588A (en) * 2020-11-16 2022-05-25 주식회사 동일아이씨티 method for real time discriminating seismic motion
KR20220069567A (en) * 2020-11-20 2022-05-27 한국수력원자력 주식회사 Method for automatically discriminating earthquuake vibratory motion from erroneous signal record at seismic system of nuclear power plant

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6138397B2 (en) * 1979-04-23 1986-08-29 Hitachi Ltd
JP2006350505A (en) * 2005-06-14 2006-12-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Communications terminal, countermeasure for earthquake, and program
JP2010151627A (en) * 2008-12-25 2010-07-08 Central Japan Railway Co Seismometer, method for determining earthquake noise, and program
JP4510128B1 (en) * 2009-05-29 2010-07-21 株式会社エイツー Earthquake judgment system and earthquake analysis method
JP2011043511A (en) * 2010-09-17 2011-03-03 Hitachi Ltd Earthquake disaster prevention system
JP5015970B2 (en) * 2009-01-13 2012-09-05 大成建設株式会社 Earthquake motion prediction system
KR101208625B1 (en) 2012-05-25 2012-12-06 한국지질자원연구원 System and method for reducing the data delay time of old fashioned seismic recorder for earthquake early warning
KR101227443B1 (en) 2012-07-20 2013-01-29 한국지질자원연구원 System and method for producing of parameters for earthquake early warning
JP5220450B2 (en) * 2008-03-25 2013-06-26 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Quantitative evaluation method for earthquake warning information for railways
KR101333002B1 (en) 2012-05-24 2013-11-27 한국철도기술연구원 Earthquake early warning system for railway, and method thereof
JP2013242173A (en) * 2012-05-18 2013-12-05 Taisei Corp Earthquake vibration convergence determination system
JP2014215208A (en) * 2013-04-26 2014-11-17 大成建設株式会社 Method and system for predicting intensity of principal motion of earthquake
JP2015001494A (en) * 2013-06-18 2015-01-05 アズビル株式会社 Earthquake sensor, and seismic waveform recording method
KR101523355B1 (en) * 2013-09-10 2015-06-03 주식회사 코어밸런스 A seismic wave auto-detection system with robustness against background noises and the method thereof
KR20150123550A (en) * 2014-04-25 2015-11-04 주식회사 코어밸런스 System and Method for Measuring and Monitoring Seismic data Applied to the City Building
JP2016180723A (en) * 2015-03-25 2016-10-13 大成建設株式会社 Principal motion determination method of earthquake
JP2017096737A (en) * 2015-11-24 2017-06-01 株式会社ホームサイスモメータ Damaged degree prediction system
JP2018044784A (en) * 2016-09-12 2018-03-22 株式会社高見沢サイバネティックス Seismometer

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6138397B2 (en) * 1979-04-23 1986-08-29 Hitachi Ltd
JP2006350505A (en) * 2005-06-14 2006-12-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Communications terminal, countermeasure for earthquake, and program
JP5220450B2 (en) * 2008-03-25 2013-06-26 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Quantitative evaluation method for earthquake warning information for railways
JP2010151627A (en) * 2008-12-25 2010-07-08 Central Japan Railway Co Seismometer, method for determining earthquake noise, and program
JP5015970B2 (en) * 2009-01-13 2012-09-05 大成建設株式会社 Earthquake motion prediction system
JP4510128B1 (en) * 2009-05-29 2010-07-21 株式会社エイツー Earthquake judgment system and earthquake analysis method
JP2011043511A (en) * 2010-09-17 2011-03-03 Hitachi Ltd Earthquake disaster prevention system
JP2013242173A (en) * 2012-05-18 2013-12-05 Taisei Corp Earthquake vibration convergence determination system
KR101333002B1 (en) 2012-05-24 2013-11-27 한국철도기술연구원 Earthquake early warning system for railway, and method thereof
KR101208625B1 (en) 2012-05-25 2012-12-06 한국지질자원연구원 System and method for reducing the data delay time of old fashioned seismic recorder for earthquake early warning
KR101227443B1 (en) 2012-07-20 2013-01-29 한국지질자원연구원 System and method for producing of parameters for earthquake early warning
JP2014215208A (en) * 2013-04-26 2014-11-17 大成建設株式会社 Method and system for predicting intensity of principal motion of earthquake
JP2015001494A (en) * 2013-06-18 2015-01-05 アズビル株式会社 Earthquake sensor, and seismic waveform recording method
KR101523355B1 (en) * 2013-09-10 2015-06-03 주식회사 코어밸런스 A seismic wave auto-detection system with robustness against background noises and the method thereof
KR20150123550A (en) * 2014-04-25 2015-11-04 주식회사 코어밸런스 System and Method for Measuring and Monitoring Seismic data Applied to the City Building
JP2016180723A (en) * 2015-03-25 2016-10-13 大成建設株式会社 Principal motion determination method of earthquake
JP2017096737A (en) * 2015-11-24 2017-06-01 株式会社ホームサイスモメータ Damaged degree prediction system
JP2018044784A (en) * 2016-09-12 2018-03-22 株式会社高見沢サイバネティックス Seismometer

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102230374B1 (en) * 2019-12-31 2021-03-19 동의대학교 산학협력단 Seismic p-wave detection method using seismic p-wave detection system using standard deviation of the impact momentum
KR20210142858A (en) * 2020-05-19 2021-11-26 중앙대학교 산학협력단 Smart IoT Seismic Sensor Unit and Method using the Seismic Sensor Unit
KR102353297B1 (en) * 2020-05-19 2022-01-19 중앙대학교 산학협력단 Smart IoT Seismic Sensor Unit and Method using the Seismic Sensor Unit
CN112526602A (en) * 2020-11-16 2021-03-19 重庆大学 P wave arrival time picking method based on long and short time windows and AR model variance surge effect
KR20220067588A (en) * 2020-11-16 2022-05-25 주식회사 동일아이씨티 method for real time discriminating seismic motion
KR102448079B1 (en) * 2020-11-16 2022-09-27 주식회사 동일아이씨티 method for real time discriminating seismic motion
CN112526602B (en) * 2020-11-16 2023-10-20 重庆大学 P-wave arrival time pickup method based on long and short time windows and AR model variance surge effect
KR20220069567A (en) * 2020-11-20 2022-05-27 한국수력원자력 주식회사 Method for automatically discriminating earthquuake vibratory motion from erroneous signal record at seismic system of nuclear power plant
KR102587912B1 (en) * 2020-11-20 2023-10-10 한국수력원자력 주식회사 Method for automatically discriminating earthquuake vibratory motion from erroneous signal record at seismic system of nuclear power plant
CN112987101A (en) * 2021-03-19 2021-06-18 辽宁工程技术大学 Method for accurately picking up seismic wave take-off time

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102003382B1 (en) seismic motion recording apparatu capable of real time discrimination and early warning and the method for discriminating seismic motion ohereof
KR101218175B1 (en) Seismic monitoring system and method of validity verifying for event using the same
KR20180057817A (en) Earthquake Early Warning System
Parolai et al. On‐site early warning and rapid damage forecasting using single stations: Outcomes from the REAKT project
JP5015970B2 (en) Earthquake motion prediction system
KR20150123550A (en) System and Method for Measuring and Monitoring Seismic data Applied to the City Building
JP2007198813A (en) Seismograph
JP2017096737A (en) Damaged degree prediction system
KR20170052271A (en) Disaster Warning System and Method based on Vibration-type accelerometer and Displacement measurement system
JP2007071707A (en) Earthquake motion intensity prediction method and disaster prevention system, using real-time earthquake information
KR101523355B1 (en) A seismic wave auto-detection system with robustness against background noises and the method thereof
JP2008096203A (en) Information receiver, non-seismograph information receiver using the same, or information receiving system using the information receiver
US20170184740A1 (en) Detecting earthquakes through a network of geographically distributed sensors
JP2015215221A (en) Method and system for determining arrival of principal shock of earthquake
CN114322997A (en) Strip mine side slope safety monitoring method
KR102196534B1 (en) System and Method for Monitoring Realtime Ground Motion and Producing Shake Map using MEMS Network
JP2008281462A (en) Device, system, and method of estimating epicenter distance
KR102448079B1 (en) method for real time discriminating seismic motion
JP5939886B2 (en) Earthquake motion convergence judgment system
CN115371737A (en) Method, device and controller for monitoring pipe-soil coupling effect
Patel et al. Applications of smartphone seismic data for rapid structural health assessment
KR102353297B1 (en) Smart IoT Seismic Sensor Unit and Method using the Seismic Sensor Unit
JP5791543B2 (en) Earthquake motion prediction system
KR101185465B1 (en) Cumulative absolute velocity estimator of earthquake ground-motions
JP7145646B2 (en) Building damage determination method and building damage determination system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant