KR102092935B1 - Early warning system and method of earthquake - Google Patents

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KR102092935B1
KR102092935B1 KR1020180126855A KR20180126855A KR102092935B1 KR 102092935 B1 KR102092935 B1 KR 102092935B1 KR 1020180126855 A KR1020180126855 A KR 1020180126855A KR 20180126855 A KR20180126855 A KR 20180126855A KR 102092935 B1 KR102092935 B1 KR 102092935B1
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earthquake
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KR1020180126855A
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선창호
김익현
최상복
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울산대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an earthquake early warning system and to a method thereof. According to one embodiment of the present invention, the earthquake early warning system comprises: a plurality of sensor modules installed around a region of interest and measuring acceleration of a seismic wave to calculate velocity information of the seismic wave; and a warning device installed in the region of interest and generating a warning using information received from the sensor module. The warning device may include: a determination unit receiving the velocity information of the seismic wave and the location information of the sensor module from the sensor module and generating a warning generation signal based on the velocity information and the location information; and a warning generator connected to the determination unit and generating the warning when a warning generation signal is applied from the determination unit.

Description

지진 조기 경보 시스템 및 방법 {Early warning system and method of earthquake}Early warning system and method of earthquake}

본 발명은 지진 발생시 지진 피해 발생 여부를 예측하여 지진 경보를 발생시키는 지진 조기 경보 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an earthquake early warning system and method for generating an earthquake warning by predicting whether an earthquake has occurred during an earthquake.

지진은 지구 내부에서 급격한 지각변동이 발생하면서 그 충격으로 생긴 파동(지진파)이 지표면까지 전해져 지반을 흔드는 것을 일컫는다. 최근 50년간 세계 각지에서 발생한 규모 7 이상의 지진은 약 500회에 이르고 있으며, 국내에서도 지진 피해가 잇따라 발생하면서 지진방재대책에 대한 인식이 크게 부각되고 있다.Earthquake refers to the wave that is caused by the sudden change of the earth's crust (earthquake) that is transmitted from the impact to the surface of the earth and shakes the ground. Over the past 50 years, earthquakes of magnitude 7 or higher have occurred in all parts of the world in the past 50 times, and earthquake disasters have occurred in Korea.

이러한 지진이 발생하면 국가, 대학 또는 연구 기관에서 전국 각지에 설치한 지진계로부터 얻은 정보를 기초로 하여 소방방재청, 국민재난안전포털, 국민안전처 등에서 지진발생 정보를 안내하고, 기상청에서는 지진 경보를 발령하면서 방송 및 언론매체를 통해 지진 경보를 방송(속보)하도록 권고한다. 지진 발생 시 개인이나 가정에서는 텔레비전, 라디오 또는 인터넷 및 재난관리센터에서 전송하는 재난 문자 등을 통해 지진 발생 여부를 확인하고 대처하게 된다. 하지만, 매체를 통해 지진 발생 정보를 확인하지 못한 경우 신속한 대피가 어려우며, 지진 발생 정보를 확인하여 대피한다 하더라도 지진 대피 요령을 미처 숙지하지 못하거나 숙지하고 있어도 당황하여 안전하게 대피하지 못하거나 대피에 많은 시간이 소요되던 문제가 있다.When such an earthquake occurs, the Fire and Disaster Prevention Agency, National Disaster Safety Portal, and the National Safety Agency provide information on earthquake occurrence based on information obtained from seismographs installed by nations, universities, or research institutes across the country, and the Meteorological Agency issues earthquake warnings. In addition, it is recommended that earthquake warnings be broadcast (breaking) through broadcasting and media. In the event of an earthquake, individuals or families will check and respond to the occurrence of the earthquake through television, radio, or disaster messages transmitted from the Internet and disaster management centers. However, it is difficult to evacuate quickly if the earthquake occurrence information is not confirmed through the media, and even if the earthquake occurrence information is confirmed and evacuated, even if the earthquake evacuation tips are not fully understood or understood, it is difficult to evacuate safely or to evacuate safely. There is a problem it took.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 공개특허공보 제10-2016-0116303호에 개시된 지진 예경보 및 대피 방송 시스템이 제안되고 있다. 제안된 문헌에 따르면, 지진의 발생시, 지진 규모에 따라 입주민의 대피가 요구되는 경우, 녹음된 대피 방송을 자동으로 방송하여 입주민의 신속한 대피를 도모할 수 있고, 지진 진도와 진원과의 거리를 계산하여 지진에 따른 영향(흔들림)을 미리 예보할 수 있으며, 지진으로 인한 2차 피해가 예상되는 경우에는 가스 공급을 일시적으로 자동 차단할 수 있도록 하였다.Therefore, as a method for solving this problem, an earthquake warning and evacuation broadcast system disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2016-0116303 has been proposed. According to the proposed literature, in case of an earthquake, if evacuation of residents is required according to the magnitude of the earthquake, recorded evacuation broadcasts can be automatically broadcast to facilitate rapid evacuation of occupants, and the distance between the earthquake and the earthquake is calculated. Therefore, it is possible to predict in advance the effects of the earthquake (shake), and to temporarily cut off the gas supply when secondary damage is expected due to the earthquake.

그러나 고가의 지진 감지기를 세 대 이상 설치해야 하므로 비용의 부담이 가중되면서도 유지관리가 어렵고 복잡한 단점이 있다. 특히 거리를 계산하여 피해를 예측하는 구성을 살펴보면, 단순히 인터넷을 통해 진원의 위치 정보를 획득한 다음, 해당 아파트의 위치정보와의 직선거리를 계산하고, 계산된 거리에 따라 영향을 예측하고 있으므로 정확도가 현저히 떨어지고 있다. 즉, 비교적 규모가 큰 지진이 발생하더라도 진원지와 해당하는 위치와의 거리가 멀어 지진의 피해가 전혀 없음에도 각종 기기 등의 가동을 정지시킴에 따라 오히려 인명과 재산에 심각한 피해를 끼치게 되는 문제가 있다.However, because three or more expensive seismic detectors need to be installed, maintenance is difficult and complicated, while the cost is increased. In particular, if you look at the configuration to predict the damage by calculating the distance, simply obtain the location information of the epicenter through the Internet, then calculate the straight line distance to the location information of the apartment and predict the effect according to the calculated distance, so accuracy Is falling significantly. In other words, even if a relatively large earthquake occurs, the distance between the epicenter and the corresponding location is far, so even if there is no damage to the earthquake, the operation of various devices stops, causing serious damage to people and property. .

또한, 지진관측소에서 진원지를 계산하여 공지하는데, 10초 이상이 소요되므로 이를 조기 진단 정보를 사용할 수 없는 문제점도 함께 가지고 있다.In addition, the seismic observation station calculates and announces the epicenter, and it takes more than 10 seconds, so it also has a problem that early diagnosis information cannot be used.

공개특허공보 제10-2016-0116303호 (2016.10.07.)Patent Publication No. 10-2016-0116303 (2016.10.07.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단순한 장비 구성으로 구축 비용의 절감이 가능하면서도 정확한 지진 예측 성능을 가지며, 기존 기술 대비 향상된 예측 속도를 갖는 지진 조기 경보 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, to provide a seismic early warning system and method that can reduce the construction cost with a simple equipment configuration, has accurate earthquake prediction performance, and has an improved prediction speed compared to the existing technology. .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Will be able to.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 관심 지역의 주변에 설치되며, 지진파의 가속도를 측정하여 지진파의 속도 정보를 산출하는 복수의 센서 모듈; 및 상기 관심 지역 내에 설치되며, 상기 센서 모듈로부터 전송받은 정보를 이용하여 경보를 발생시키는 경보 장치를 포함하고, 상기 경보 장치는, 상기 센서 모듈로부터 상기 지진파의 속도 정보와 상기 센서 모듈의 위치 정보를 전송받아 상기 속도 정보 및 위치 정보를 근거로 경보 발생 신호를 발생시키는 판정 유닛; 및 상기 판정 유닛에 연결되며, 상기 판정 유닛으로부터 경보 발생 신호가 인가됨에 따라 경보를 발생시키는 경보 발생기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, installed in the vicinity of the region of interest, a plurality of sensor modules for calculating the velocity information of the seismic wave by measuring the acceleration of the seismic wave; And an alarm device installed in the region of interest and generating an alarm using the information transmitted from the sensor module, wherein the alarm device receives speed information of the seismic wave and location information of the sensor module from the sensor module. A determination unit receiving the transmission and generating an alarm generation signal based on the speed information and the location information; And an alarm generator connected to the determination unit and generating an alarm when an alarm generation signal is applied from the determination unit.

또한, 상기 센서 모듈은, 상기 지진파의 가속도를 측정하는 가속도 센서; 및 상기 가속도의 한 주기 적분값과, 전체 적분값을 산출하는 지진 속도 산출 유닛을 포함할 수 있다.In addition, the sensor module, an acceleration sensor for measuring the acceleration of the seismic wave; And an earthquake speed calculating unit for calculating the integral value of one cycle of the acceleration and the total integral value.

또한, 상기 가속도 센서는 3축의 가속도를 각각 측정하며, 상기 지진 속도 산출 유닛은 3축의 각 축마다 한 주기 적분값과 전체 적분값을 산출하도록 구성 가능하다.In addition, the acceleration sensor measures acceleration of each of the three axes, and the seismic velocity calculation unit is configurable to calculate an integral value and an integral value of one cycle for each axis of the three axes.

또한, 상기 지진 속도 산출 유닛은 기설정값 이상의 가속도값을 적분하도록 설정될 수 있다.Further, the seismic velocity calculation unit may be set to integrate an acceleration value equal to or greater than a preset value.

또한. 상기 판정 유닛은, 상기 센서 모듈의 위치 정보로부터 상기 경보 장치와 상기 센서 모듈 사이의 거리를 산출하고, 상기 한 주기 적분값의 제곱값 및 상기 전체 적분값의 제곱값을 각각 상기 거리의 제곱값으로 나눈 제1 및 제2 산출값을 산출하여, 상기 제1 산출값이 제1 임계값보다 크거나, 상기 제2 산출값이 제2 임계값보다 큰 경우 상기 경보 발생 신호를 발생시키도록 설정 가능하다.Also. The determination unit calculates a distance between the alarm device and the sensor module from the position information of the sensor module, and the square value of the one integral value of the period and the total value of the total integral values are respectively the square value of the distance. It is possible to set the first and second calculated values divided to generate the alarm signal when the first calculated value is greater than the first threshold value or the second calculated value is greater than the second threshold value. .

또한, 상기 판정 유닛은 복수의 상기 센서 모듈 중 적어도 2개의 센서 모듈로부터 속도 정보를 수신한 경우에만 상기 경보 발생 신호를 발생시키도록 설정 가능하다.In addition, the determination unit can be set to generate the alert signal only when speed information is received from at least two sensor modules among the plurality of sensor modules.

또한, 상기 센서 모듈은 상기 관심 지역으로부터 일정 반경을 따라 등 간격으로 배치될 수 있다.Further, the sensor modules may be arranged at equal intervals along a certain radius from the region of interest.

또한, 상기 지진 조기 경보 시스템은, 상기 각 센서 모듈의 외측 또는 내측에 상기 각 센서 모듈과 대응되는 위치에 설치되는 복수의 보조 센서 모듈을 더 포함할 수 있고, 상기 판정 유닛은 서로 대응되는 위치의 상기 센서 모듈과 보조 센서 모듈로부터 전송된 속도 정보를 근거로 지진의 감쇠 정도를 추가로 산출할 수 있다.In addition, the earthquake early warning system may further include a plurality of auxiliary sensor modules installed at positions corresponding to the respective sensor modules outside or inside the respective sensor modules, and the determination unit may be configured to Based on the speed information transmitted from the sensor module and the auxiliary sensor module, it is possible to additionally calculate the degree of earthquake attenuation.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 관심 지역 주변에 설치된 복수의 센서 모듈을 통해 지진파의 가속도를 측정하여 지진파의 속도 정보를 산출하는 단계와; 상기 센서 모듈로부터 지진파의 속도 정보와 상기 센서 모듈의 위치 정보를 전송 받아, 상기 속도 정보 및 상기 위치 정보를 근거로 경보 발생 여부를 판정하는 단계; 및 상기 판정 결과에 따라 지진 경보를 발생시키는 단계;를 포함하는 지진 조기 경보 방법이 제공된다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, calculating the velocity information of the seismic wave by measuring the acceleration of the seismic wave through a plurality of sensor modules installed around the region of interest; Receiving speed information of the seismic wave and position information of the sensor module from the sensor module, and determining whether an alarm is generated based on the speed information and the position information; And generating an earthquake warning according to the determination result.

또한, 상기 지진파의 속도 정보는, 상기 가속도의 한 주기 적분값 및 전체 적분값을 포함할 수 있다.In addition, the velocity information of the seismic wave may include a periodic integral value and an integral integral value of the acceleration.

또한, 상기 경보 발생 여부를 판정하는 단계는, 상기 센서 모듈의 위치 정보로부터 상기 경보 장치와 상기 센서 모듈 사이의 거리를 산출하는 단계와; 상기 한 주기 적분값의 제곱값 및 상기 전체 적분값의 제곱값을 각각 상기 거리의 제곱값으로 나눈 제1 및 제2 산출값을 산출하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 산출값을 기설정된 제1 및 제2 임계값을 비교하여 경보 발생 여부를 판정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, determining whether the alarm has occurred includes: calculating a distance between the alarm device and the sensor module from location information of the sensor module; Calculating first and second calculated values obtained by dividing the square value of the integral value of the period and the square value of the total integral value by the square value of the distance, respectively; And comparing the first and second calculated values with preset first and second threshold values to determine whether an alarm has occurred.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 관심 지역의 외곽 지역에 복수 개의 센서 모듈을 설치하고, 지진 발생시 지진파의 속도 정보 및 센서 모듈의 위치 정보를 관심 지역에 위치한 경보 장치에 유무선으로 전송하여 지진 피해를 예측하는 구성을 통해, 장비의 구성을 단순화, 간소화하여 시스템 구축 비용의 절감이 가능하면서도 높은 수준의 지진 예측 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of sensor modules are installed in an outer region of a region of interest, and when an earthquake occurs, the velocity information of the seismic wave and the location information of the sensor module are transmitted to the alarm device located in the region of interest in order to prevent earthquake damage Through the predictive configuration, it is possible to simplify and simplify the configuration of the equipment to reduce the cost of system construction, and to secure a high level of earthquake prediction performance.

또한, 진앙지 추적을 위한 계산 없이 센서 모듈의 위치를 가상의 진앙지로 설정하여 지진 피해를 예측하는 방법을 적용함으로써, 복잡한 계산이 필요 없으므로, 그만큼 예측 속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 고성능의 연산 장치를 사용하지 않아도 되는 이점이 있다,In addition, by applying the method of predicting earthquake damage by setting the position of the sensor module as a virtual epicenter without calculation for tracking the epicenter, there is no need for complicated calculation, so it is possible to improve the prediction speed as well as to perform a high-performance computing device. It has the advantage of not having to use it,

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지진 조기 경보 시스템의 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 지진 경보 시스템의 블록 구성도.
도 3은 지진파의 일 예 및 그에 따른 적분값의 개념을 나타낸 그래프.
도 4는 도 1에 도시된 지진 경보 시스템의 작동 상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지진 조기 경보 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진 경보 시스템의 개념도.1 is a conceptual diagram of an earthquake early warning system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram of the earthquake warning system shown in Figure 1;
3 is a graph showing an example of an earthquake wave and the concept of the integral value accordingly.
4 is a view showing an operating state of the earthquake warning system shown in FIG. 1;
5 is a flowchart illustrating an earthquake early warning method according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram of an earthquake warning system according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention can be applied to various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described in the specification, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

이하, 본 발명에 의한 지진 조기 경보 시스템 및 방법에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an earthquake early warning system and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in describing with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components are assigned the same reference numbers and overlapped therewith. The description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지진 조기 경보 시스템의 개념도이고, 도 2는 도 2는 도 1에 도시된 지진 경보 시스템의 블록 구성도이다.1 is a conceptual diagram of an earthquake early warning system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the earthquake warning system shown in FIG. 1.

도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 조기 경보 시스템은 관심 지역(A)의 주변에 설치되는 복수의 센서 모듈(10)과, 관심 지역(A) 내에 설치되는 경보 장치(20)를 포함한다. 여기서, 관심 지역(A)이라 함은 유해화학물질의 취급시설 등 지진 경보의 대상이 되는 지역을 말한다. 1 and 2, the early warning system according to the present embodiment includes a plurality of sensor modules 10 installed around the region of interest A and an alarm device 20 installed within the region of interest A. Includes. Here, the region of interest (A) refers to an area subject to earthquake warning, such as a facility for handling hazardous chemicals.

센서 모듈(10)은 지진파(구체적으로 S파)의 가속도를 측정하여 지진파의 속도 정보를 산출하도록 구성된다. 센서 모듈(10)은 관심 지역(A)으로부터 일정 반경(r, 예를 들어 10km 지점)을 따라 복수 개로 설치될 수 있으며, 서로 등 간격으로 배치될 수 있다. 센서 모듈(10)의 개수는 적어도 예측의 정확성을 확보할 수 있도록 3개 이상인 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우 8개의 센서 모듈(10, S1 내지 S8)이 45도의 간격으로 배치된 구성을 예시하고 있다.The sensor module 10 is configured to calculate the velocity information of the seismic wave by measuring the acceleration of the seismic wave (specifically, the S wave). A plurality of sensor modules 10 may be installed along a certain radius (for example, a 10 km point) from the region of interest A, and may be disposed at equal intervals with each other. The number of the sensor modules 10 is preferably three or more so as to ensure at least the accuracy of prediction. In the case of this embodiment, eight sensor modules 10, S1 to S8 are illustrated in a configuration arranged at 45-degree intervals.

센서 모듈(10)은, 구체적으로, 지진파의 가속도를 측정하는 가속도 센서(11)와, 가속도의 한 주기 적분값과, 전체 적분값을 산출하는 지진 속도 산출 유닛(12)을 포함한다.The sensor module 10 specifically includes an acceleration sensor 11 that measures the acceleration of the seismic wave, and an earthquake speed calculation unit 12 that calculates an integral value of one cycle of acceleration and an integral value of all.

도 3은 지진파의 일 예 및 그에 따른 적분값의 개념을 나타낸 그래프이며, 여기서 한 주기 동안 주황색으로 칠해진 면적의 합이 한 주기 적분을 의미한다. 이와 같은 지진파의 한 주기 적분값은 가속도를 적분한 값이므로 지진파의 속도(v)를 의미한다. 한편, 도 3의 그래프에서 지진파의 발생부터 시작해서 여러 주기 동안의 그래프 면적을 모두 합한 값이 전체 적분값(∑v)이 된다.3 is a graph showing an example of an earthquake wave and the concept of an integral value according to the seismic wave, wherein the sum of the areas painted in orange for one period means integral of one period. Since the integral value of one period of the seismic wave is an integral value of acceleration, it means the velocity (v) of the seismic wave. On the other hand, in the graph of FIG. 3, the total sum of the area of the graphs for several cycles starting from the occurrence of the seismic wave is the total integral value (∑v).

가속도 센서(11)는 3축(x, y, z축)의 가속도를 각각 측정하며, 지진 속도 산출 유닛(12)은 3축(x, y, z축)의 각 축마다 한 주기 적분값과 전체 적분값을 각각 산출한다. The acceleration sensor 11 measures the acceleration of each of the three axes (x, y, and z axes), and the seismic velocity calculation unit 12 has an integral value of one cycle for each axis of the three axes (x, y, z axes) and Each integral value is calculated.

지진 속도 산출 유닛(12)은 기설정값 이상의 가속도값을 적분하도록 설정될 수 있으며, 이와 같이 매우 작은 값은 무시하고 반영되지 않도록 하여 연산 속도를 향상시킬 수 있다. 여기서 기준이 되는 설정값 또한 각 축 별로 달리 설정될 수 있다.The seismic velocity calculation unit 12 may be set to integrate an acceleration value equal to or greater than a preset value, and thus a very small value may be ignored and not reflected, thereby improving the computational speed. Here, the reference setting value may also be set differently for each axis.

센서 모듈(10)은 지진파의 각 축별 속도 정보(즉, 한 주기 적분값, 전체 적분값), 센서 모듈(20)이 위치한 위치 정보(위도 및 경도), 감지 시간 등을 경보 장치(20)로 전송한다.The sensor module 10 provides speed information for each axis of the seismic wave (that is, one cycle integral value, total integral value), position information (latitude and longitude), and detection time of the sensor module 20 to the alarm device 20. send.

경보 장치(20)는 센서 모듈(10)로부터 전송받은 정보를 이용하여 경보를 발생시킨다. 구체적으로, 경보 장치(20)는 판정 유닛(21)과 경보 발생기(22)를 포함한다.The alarm device 20 generates an alarm using information transmitted from the sensor module 10. Specifically, the alarm device 20 includes a determination unit 21 and an alarm generator 22.

판정 유닛(21)은 센서 모듈(10)과 유선 또는 무선으로 연결되어 센서 모듈(10)이 전송한 정보를 수신한다. 판정 유닛(21)은 센서 모듈(10)로부터 전송된 지진파의 속도 정보와 센서 모듈(10)의 위치 정보를 근거로 경보 발생 신호를 발생시킨다.The determination unit 21 is connected to the sensor module 10 by wire or wirelessly to receive information transmitted by the sensor module 10. The determination unit 21 generates an alarm generating signal based on the speed information of the seismic wave transmitted from the sensor module 10 and the position information of the sensor module 10.

경보 발생기(22)는 판정 유닛(21)에 연결되며, 판정 유닛(21)으로부터 경보 발생 신호가 인가됨에 따라 경보를 발생시킨다. 지진 경보의 형태는 음향, 영상, 문자 메시지, 방송 등 다양한 종류를 모두 포함할 수 있으며, 경보 발생기(22)의 형태 또한 지진 경보의 형태에 따라 다양한 형태로 구현 가능하다.The alarm generator 22 is connected to the determination unit 21 and generates an alarm as an alarm generation signal is applied from the determination unit 21. The form of the earthquake warning may include all types of sound, video, text message, broadcast, etc., and the form of the alarm generator 22 may also be implemented in various forms according to the form of the earthquake alert.

도 4는 도 1에 도시된 지진 경보 시스템의 작동 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지진 조기 경보 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서는 도 4 및 5를 참조하여 본 실시예에 따른 지진 경보 시스템의 작동 상태 및 지진 조기 경보 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.FIG. 4 is a view showing an operating state of the earthquake warning system shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a flowchart showing an earthquake early warning method according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation state and an earthquake early warning method of the earthquake warning system according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4에 따르면, 진앙에서 지진파가 발생하여 8개의 센서 모듈(10) 중 3개의 센서 모듈(10, S1 내지 S3)에 도달한 것을 보이고 있다. 3개의 센서 모듈(10)은 각각 가속도를 측정하여 지진파의 속도 정보(v, ∑v)를 산출한 후(S10), 이를 센서 모듈(10)의 위치 정보와 함께 경보 장치(20)로 전송한다.According to FIG. 4, it has been shown that an earthquake wave has occurred in the epicenter and has reached three sensor modules 10, S1 to S3 of the eight sensor modules 10. Each of the three sensor modules 10 measures acceleration, calculates velocity information (v, ∑v) of the seismic wave (S10), and transmits it to the alarm device 20 together with the location information of the sensor module 10. .

경보 장치(20)의 판정 유닛(21)은 복수의 센서 모듈(10) 중 적어도 2개의 센서 모듈(10)로부터 속도 정보를 수신한 경우에만 경보 발생 신호를 발생시키도록 설정 가능하다. 이는 센서 모듈(10)에 대한 충돌이나, 자동차 등에 의한 흔들림을 지진으로 오인하지 않게 하기 위한 것으로서, 하나의 센서 모듈(10)에서만 지진파가 수신된 경우 지진이 아닌 것으로 판단할 수 있게 한다.The determination unit 21 of the alarm device 20 can be set to generate an alarm generation signal only when speed information is received from at least two sensor modules 10 of the plurality of sensor modules 10. This is to prevent a collision with the sensor module 10 or shaking caused by a vehicle or the like as an earthquake, and it is possible to determine that the earthquake is not an earthquake when only one sensor module 10 receives an earthquake wave.

판정 유닛(21)은 센서 모듈(10)의 위치 정보(위도, 경도)로부터 센서 모듈(10)까지의 거리(r)를 산출한다(S20). 구체적으로, 경보 장치(20)가 설치된 지점의 위도 및 경도 정보와 센서 모듈(10)이 위치한 위도 및 경도 정보로부터 그 사이의 거리(r)를 산출할 수 있게 된다.The determination unit 21 calculates the distance r from the position information (latitude and longitude) of the sensor module 10 to the sensor module 10 (S20). Specifically, the distance (r) between the latitude and longitude information of the point where the alarm device 20 is installed and the latitude and longitude information where the sensor module 10 is located can be calculated.

다음으로, 판정 유닛(21)은 한 주기 적분값의 제곱값(v2)과 전체 적분값의 제곱값((∑v)2)을 거리의 제곱값(r2)으로 나눈 제1 산출값(

Figure 112018104716271-pat00001
)과 제2 산출값(
Figure 112018104716271-pat00002
)을 각각 산출한다(S30).Next, the determination unit 21 is the first calculated value divided by the squared value of the period (v 2 ) and the squared value ((∑v) 2 ) of the total integral value divided by the squared value of the distance (r 2 ) (
Figure 112018104716271-pat00001
) And the second calculated value (
Figure 112018104716271-pat00002
) Are respectively calculated (S30).

지진의 에너지는 진원지에서의 거리 제곱에 반비례하고, 속도의 제곱에 비례한다 (

Figure 112018104716271-pat00003
). 본 발명에서는 진원지의 위치를 직접 계산하지 않고, 지진파가 감지된 센서 모듈(10)의 위치를 가상의 진원지로 설정하여 지진의 에너지를 개략적으로 추정하는 방식을 사용한다.The energy of an earthquake is inversely proportional to the square of the distance from the epicenter, and proportional to the square of velocity (
Figure 112018104716271-pat00003
). In the present invention, instead of calculating the location of the epicenter directly, a method of roughly estimating the energy of the earthquake is set by setting the location of the sensor module 10 where the seismic wave is detected as a virtual epicenter.

이상에서 설명한 제1 산출값(

Figure 112018104716271-pat00004
)은 특정 시간 동안의 지진 에너지가 임계 에너지값보다 클 경우 관심 지역(A)에 지진 피해가 있을 것으로 예측하는데 사용되며, 제2 산출값(
Figure 112018104716271-pat00005
)은 누적된 전체의 지진 에너지가 임계 에너지값보다 클 경우 관심 지역(A)에 지진 피해가 발생할 것으로 예측하는데 사용된다. The first calculated value described above (
Figure 112018104716271-pat00004
) Is used to predict that there will be earthquake damage in the region of interest (A) when the seismic energy for a certain time is greater than the threshold energy value, and the second calculated value (
Figure 112018104716271-pat00005
) Is used to predict that earthquake damage will occur in the region of interest (A) if the accumulated total seismic energy is greater than the threshold energy value.

판정 유닛(21)은 제1 산출값(

Figure 112018104716271-pat00006
)과 제2 산출값(
Figure 112018104716271-pat00007
)을 기설정된 제1임계값(X), 제2 임계값(Y)과 비교하여 경보 발생 여부를 판정한다(S40). 판정 유닛(22)은 제1 산출값(
Figure 112018104716271-pat00008
)이 미리 설정된 제1 임계값(X)보다 크거나, 제2 산출값(
Figure 112018104716271-pat00009
)이 미리 설정된 제2 기준값(Y)보다 큰 경우 경보 발생 신호를 발생시킨다(S50).The determination unit 21 is the first calculated value (
Figure 112018104716271-pat00006
) And the second calculated value (
Figure 112018104716271-pat00007
) Is compared with a predetermined first threshold value (X) and a second threshold value (Y) to determine whether an alarm has occurred (S40). The determination unit 22 is the first calculated value (
Figure 112018104716271-pat00008
) Is greater than a preset first threshold value (X), or a second calculated value (
Figure 112018104716271-pat00009
) Is greater than a preset second reference value (Y) to generate an alarm signal (S50).

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진 경보 시스템의 개념도이다.6 is a conceptual diagram of an earthquake warning system according to another embodiment of the present invention.

본 실시예의 지진 경보 시스템은 기본적으로 앞선 실시예의 지진 경보 시스템과 동일한 구성을 갖되, 센서 모듈(10)의 외측에 보조 센서 모듈(30)이 추가로 설치된다. 참고로, 보조 센서 모듈(30)은 앞서 설명한 센서 모듈(10)의 상세 구성과 동일한 구성을 가질 수 있다.The earthquake warning system of the present embodiment basically has the same configuration as the earthquake warning system of the previous embodiment, but an auxiliary sensor module 30 is additionally installed outside the sensor module 10. For reference, the auxiliary sensor module 30 may have the same configuration as the detailed configuration of the sensor module 10 described above.

보조 센서 모듈(30)은 각 센서 모듈(10)과 대응되는 위치에 설치될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 센서 모듈(10)은 관심 지역(A)으로부터 제1 반경(r1, 예를 들어 10km)만큼 떨어진 위치에 설치되고, 보조 센서 모듈(30)은 관심 지역(A)으로부터 제2 반경(r2, 예를 들어, 15km)만큼 떨어진 위치에 설치되어 있다. 다만, 보조 센서 모듈(30)을 센서 모듈(10)의 내측(예를 들어, 10km 지점)에 설치하는 것도 가능하다.The auxiliary sensor module 30 may be installed at a position corresponding to each sensor module 10. According to this embodiment, the sensor module 10 is installed at a position a distance from the region of interest (A) by a first radius (r1, for example, 10 km), the auxiliary sensor module 30 is removed from the region of interest (A) It is installed at a position that is 2 radius apart (for example, 15 km). However, it is also possible to install the auxiliary sensor module 30 inside the sensor module 10 (eg, a 10 km point).

경보 장치(20)의 판정 유닛(21)은 서로 대응되는 위치의 센서 모듈(10)과 보조 센서 모듈(30), 예를 들어, S2와 S10으로부터 전송된 속도 정보를 근거로 지진의 감쇠 정도를 추가로 산출한다.The determination unit 21 of the alarm device 20 determines the degree of attenuation of the earthquake based on the speed information transmitted from the sensor module 10 and the auxiliary sensor module 30 at positions corresponding to each other, for example, S2 and S10. Calculate additionally.

구체적으로, 서로 대응되는 위치의 센서 모듈(10)로부터 산출된 지진 에너지 및 감지 시점으로부터 지진의 감쇠 정도를 산출하는 것이 가능하다. 예를 들어, 지진의 감쇠 정도(감쇠율)이 일정 기준보다 큰 경우, 지진 에너지가 큰 경우라 하더라도 관심 지역(A)에는 지진 피해가 전혀 발생하지 않게 된다. Specifically, it is possible to calculate the amount of attenuation of the earthquake from the earthquake energy and the detection time point calculated from the sensor modules 10 at positions corresponding to each other. For example, if the degree of attenuation (damping rate) of an earthquake is greater than a certain criterion, no earthquake damage occurs in the region of interest (A) even if the earthquake energy is large.

본 실시예의 경우 지진의 감쇠 정도를 지진 피? 예측의 판단에 사용되는 팩터에 추가함으로써 예측함으로써 예측의 정확도를 보다 향상시킬 수 있다.In the case of this example, how much is the earthquake damping? Prediction can be further improved by predicting by adding it to a factor used for judgment of prediction.

상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to specific embodiments of the present invention, those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You can understand that it can be modified and changed.

10: 센서 모듈 11: 가속도 센서
12: 지진 속도 산출 유닛 20: 경보 장치
21: 판정 유닛 22: 경보 발생기
30: 보조 센서 모듈10: sensor module 11: acceleration sensor
12: earthquake speed calculation unit 20: warning device
21: judgment unit 22: alarm generator
30: auxiliary sensor module

Claims (11)

관심 지역으로부터 일정 반경을 따라 설치되며, 지진파의 가속도를 측정하여 지진파의 속도 정보를 산출하는 복수의 센서 모듈; 및
상기 관심 지역 내에 설치되며, 상기 센서 모듈로부터 전송받은 정보를 이용하여 경보를 발생시키는 경보 장치를 포함하고,
상기 경보 장치는,
상기 센서 모듈로부터 상기 지진파의 속도 정보와 상기 센서 모듈의 위치 정보를 전송받아 상기 속도 정보 및 위치 정보를 근거로 경보 발생 신호를 발생시키는 판정 유닛; 및
상기 판정 유닛에 연결되며, 상기 판정 유닛으로부터 경보 발생 신호가 인가됨에 따라 경보를 발생시키는 경보 발생기;를 포함하며,
상기 각 센서 모듈의 외측 또는 내측에 상기 각 센서 모듈과 대응되는 위치에 설치되는 복수의 보조 센서 모듈을 더 포함하고,
상기 판정 유닛은 서로 대응되는 위치의 상기 센서 모듈과 보조 센서 모듈로부터 전송된 속도 정보를 근거로 지진의 감쇠 정도를 추가로 산출하는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 시스템.
A plurality of sensor modules installed along a predetermined radius from a region of interest and measuring acceleration of the seismic wave to calculate velocity information of the seismic wave; And
It is installed in the region of interest, and includes an alarm device that generates an alarm using information transmitted from the sensor module.
The alarm device,
A determination unit that receives the velocity information of the seismic wave and the location information of the sensor module from the sensor module and generates an alarm generating signal based on the velocity information and the location information; And
It is connected to the determination unit, an alarm generator for generating an alarm when an alarm generation signal is applied from the determination unit; includes,
Further comprising a plurality of auxiliary sensor module installed at a position corresponding to each sensor module on the outer or inner side of each sensor module,
The determination unit further calculates the degree of attenuation of the earthquake based on the speed information transmitted from the sensor module and the auxiliary sensor module at positions corresponding to each other.
제1항에 있어서, 상기 센서 모듈은,
상기 지진파의 가속도를 측정하는 가속도 센서; 및
상기 가속도의 한 주기 적분값과, 전체 적분값을 산출하는 지진 속도 산출 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 시스템.
According to claim 1, The sensor module,
An acceleration sensor measuring acceleration of the seismic wave; And
And an earthquake speed calculation unit for calculating the integral value of one cycle of the acceleration and the total integral value.
제2항에 있어서,
상기 가속도 센서는 3축의 가속도를 각각 측정하며,
상기 지진 속도 산출 유닛은 3축의 각 축마다 상기 한 주기 적분값과 상기 전체 적분값을 산출하는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 시스템.
According to claim 2,
The acceleration sensor measures the acceleration of each of the three axes,
The earthquake speed calculation unit calculates the one-time integral value and the total integral value for each axis of the three axes.
제2항에 있어서,
상기 지진 속도 산출 유닛은 기설정값 이상의 가속도값을 적분하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 시스템.
According to claim 2,
The seismic velocity calculation unit is an earthquake early warning system, characterized in that is set to integrate the acceleration value above a predetermined value.
제2항에 있어서, 상기 판정 유닛은,
상기 센서 모듈의 위치 정보로부터 상기 경보 장치와 상기 센서 모듈 사이의 거리를 산출하고,
상기 한 주기 적분값의 제곱값 및 상기 전체 적분값의 제곱값을 각각 상기 거리의 제곱값으로 나눈 제1 및 제2 산출값을 산출하여,
상기 제1 산출값이 제1 임계값보다 크거나, 상기 제2 산출값이 제2 임계값보다 큰 경우 상기 경보 발생 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 시스템.
The method of claim 2, wherein the determination unit,
Calculating a distance between the alarm device and the sensor module from the position information of the sensor module,
The first and second calculated values obtained by dividing the square value of the integral value of the one period and the square value of the total integral value by the square value of the distance, respectively, are calculated,
When the first calculated value is greater than the first threshold value, or the second calculated value is greater than the second threshold value, the earthquake early warning system, characterized in that for generating the alarm signal.
제1항에 있어서,
상기 판정 유닛은 복수의 상기 센서 모듈 중 적어도 2개의 센서 모듈로부터 속도 정보를 수신한 경우에만 상기 경보 발생 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 시스템.
According to claim 1,
And the determination unit generates the alarm generation signal only when speed information is received from at least two sensor modules among the plurality of sensor modules.
제1항에 있어서,
상기 센서 모듈은 서로 등 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 시스템.
According to claim 1,
The sensor module is an earthquake early warning system, characterized in that arranged at equal intervals with each other.
삭제delete 관심 지역으로부터 일정 반경을 따라 설치된 복수의 센서 모듈과, 상기 각 센서 모듈의 외측 또는 내측에 상기 각 센서 모듈과 대응되는 위치에 설치되는 복수의 보조 센서 모듈을 통해 지진파의 가속도를 측정하여 지진파의 속도 정보를 산출하는 단계;
상기 센서 모듈로부터 지진파의 속도 정보와 상기 센서 모듈의 위치 정보를 전송 받아, 상기 속도 정보, 상기 위치 정보, 서로 대응되는 위치의 상기 센서 모듈과 상기 보조 센서 모듈로부터 전송된 속도 정보를 근거로 산출된 지진의 감쇠 정도 정보를 근거로 경보 발생 여부를 판정하는 단계; 및
경보 장치를 통해, 상기 판정 결과에 따라 지진 경보를 발생시키는 단계;를 포함하는 지진 조기 경보 방법.
The velocity of the seismic wave by measuring the acceleration of the seismic wave through a plurality of sensor modules installed along a predetermined radius from the region of interest and a plurality of auxiliary sensor modules installed at positions corresponding to the respective sensor modules outside or inside each sensor module Calculating information;
The speed information of the seismic wave and the position information of the sensor module are received from the sensor module, and calculated based on the speed information, the position information, and the speed information transmitted from the sensor module and the auxiliary sensor module corresponding to each other. Determining whether an alarm has occurred based on the earthquake attenuation degree information; And
And generating an earthquake warning according to the determination result through an alarm device.
제9항에 있어서, 상기 지진파의 속도 정보는,
상기 가속도의 한 주기 적분값 및 전체 적분값을 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 방법.
10. The method of claim 9, The velocity information of the seismic wave,
The early warning method of the earthquake, characterized in that it comprises an integral value and an integral value of one cycle of the acceleration.
제10항에 있어서, 상기 경보 발생 여부를 판정하는 단계는,
상기 센서 모듈의 위치 정보로부터 상기 경보 장치와 상기 센서 모듈 사이의 거리를 산출하는 단계;
상기 한 주기 적분값의 제곱값 및 상기 전체 적분값의 제곱값을 각각 상기 거리의 제곱값으로 나눈 제1 및 제2 산출값을 산출하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 산출값을 기설정된 제1 및 제2 임계값을 비교하여 경보 발생 여부를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 조기 경보 방법.The method of claim 10, wherein the step of determining whether the alarm occurs,
Calculating a distance between the alarm device and the sensor module from the location information of the sensor module;
Calculating first and second calculated values obtained by dividing the square value of the integral value of the period and the square value of the total integral value by the square value of the distance, respectively; And
And comparing the first and second calculated values with predetermined first and second threshold values to determine whether an alarm has occurred.
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JP4551955B2 (en) * 2008-11-25 2010-09-29 シャープ株式会社 Water heater
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