(57)【要約】【課題】関連する複数の工程を有する産業施設（工場、プラント）について、地震による直接被害や２次被害を的確に防止できるとともに、産業施設全体の操業損失を可及的に抑えることができる産業施設の地震防災システム（事前防災システム）を提供する。【解決手段】地震到達による被害が予測される設備の稼動・停止を制御判断するとともに、その制御判断によって影響を受ける関連工程の設備の稼動・停止を制御判断し、それらの各設備の制御判断に基づいて全体工程を再構築する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
関連する複数の工程を有する産業施設の地震防災システムであって、地震早期検知情報を得る地震早期検知情報手段と、各工程の設備ごとに当該地震による被害発生予測を行う個別被害発生予測手段と、前記個別被害発生予測手段の被害発生予測に基づき当該設備の稼動・停止の制御を判断する個別設備制御判断手段と、前記個別設備制御判断手段の制御判断により影響を生じる関連工程の設備の稼動・停止の制御を判断する関連工程設備制御判断手段とを有することを特徴とする地震早期検知情報による産業施設の地震防災システム。
【請求項２】
個別設備制御判断手段の制御判断と関連工程設備制御判断手段の制御判断に基づいて全体工程の再構築を行って全設備の稼動・停止の制御を行う全体工程再構築・全設備制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の地震早期検知情報による産業施設の地震防災システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急地震速報等の地震早期検知情報に基づく地震防災システムに関し、特に複数の工程・設備が密接に関連する産業施設（工場・プラントなど）の地震防災システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
気象庁が発信している緊急地震速報や、独自の地震計によるＰ波あるいはＳ波検知等の地震早期検知情報により、地震到達前に設備の稼動・停止を制御する地震防災システム（事前防災システム）が数多く提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、複数の地震検知システムを用いることで、高精度な地震予測により設備の稼動・停止を制御する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７０７３９号公報
【特許文献２】特開２００７−０４５５６２号公報
【特許文献３】特開２００７−１０８０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これまで提案されている従来の地震防災システム（事前防災システム）は、個々の設備の稼動・停止を単独に制御するものが多い。すなわち、図３に概念図を示すように、互いに関連性のない個々の設備（ここでは、設備１、設備２、設備３、設備４）について、入力地震動に関する閾値を個別に設けておき、予測される入力地震動が当該設備の閾値未満であれば当該設備を稼動させ（ここでは、設備２、設備３）、予測される入力地震動が当該設備の閾値以上であれば当該設備を停止させる（ここでは、設備１、設備４）というものである。ここでは、個々の設備が互いに関連性がないので、仮に誤報等に基づいて設備の稼動・停止を制御したとしても、互いに影響を与える恐れはない。
【０００６】
また、従来の地震防災システム（事前防災システム）では、いくつかの工程が連続していて、それらの工程で使用する設備の稼動・停止を制御する場合は、ある一つの閾値に対して被害予測を行い、関連する工程すべてを停止する等の制御を行っている。すなわち、図４に概念図を示すように、いくつかの工程が連続している際に（ここでは、工程１〜工程４）、その代表する地点において予測される入力地震動が閾値を越えるか超えないかの判定をして、閾値を越える場合には、全ての工程（ここでは、工程１〜工程４）を停止するというものである。
【０００７】
これに対して、大規模な産業施設（工場やプラントなど）においては、関連した複数の工程が自動的に連続操業されており、それぞれの工程が異なる設備（建屋も含む）で構成され、敷地に広く分散されたものが多くある。
【０００８】
上記のような大規模な産業施設において地震早期検知情報による設備の停止あるいは緊急稼動などの制御を実施する際の問題点を以下に示す。
【０００９】
（ａ）従来の地震防災システムのように、個々の設備の稼動・停止を単独に制御するだけでは、設備によっては、前工程の供給停止や次工程の受け入れ不可に伴うガス漏洩、圧力変動等により、爆発などの２次災害を引き起こす恐れがある。
【００１０】
（ｂ）従来の地震防災システムのように、ある代表点における閾値をもとに工場全体（工程全体）を操業停止することは、莫大な操業損失となる。
【００１１】
また、広い敷地では表層地盤特性が異なり、設備の構造特性、経年劣化状況等も異なるため、入力地震動により危険となる設備は異なってくる。
【００１２】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、関連する複数の工程を有する産業施設（工場、プラント）について、地震による直接被害や２次被害を的確に防止できるとともに、産業施設全体の操業損失を可及的に抑えることができる産業施設の地震防災システム（事前防災システム）を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１４】
［１］関連する複数の工程を有する産業施設の地震防災システムであって、地震早期検知情報を得る地震早期検知情報手段と、各工程の設備ごとに当該地震による被害発生予測を行う個別被害発生予測手段と、前記個別被害発生予測手段の被害発生予測に基づき当該設備の稼動・停止の制御を判断する個別設備制御判断手段と、前記個別設備制御判断手段の制御判断により影響を生じる関連工程の設備の稼動・停止の制御を判断する関連工程設備制御判断手段とを有することを特徴とする地震早期検知情報による産業施設の地震防災システム。
【００１５】
［２］個別設備制御判断手段の制御判断と関連工程設備制御判断手段の制御判断に基づいて全体工程の再構築を行って全設備の稼動・停止の制御を行う全体工程再構築・全設備制御手段を有することを特徴とする前記［１］に記載の地震早期検知情報による産業施設の地震防災システム。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、地震到達による被害が予測される設備の稼動・停止の制御判断をするとともに、その制御判断によって影響を受ける関連工程の設備の稼動・停止の制御判断をするようにしているので、地震による直接的な被害を受けないと予想される関連工程の設備についても、地震到達前に適切な稼動・停止の制御を行うことで２次的被害を避けることができるとともに、産業施設全体の操業損失を可及的に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態における制御フロー図である。
【図２】本発明の一実施形態の適用例を示す図である。
【図３】従来の地震防災システムの概念図である。
【図４】従来の地震防災システムの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、複数の工程が密接に関連する産業施設（工場・プラントなど）の個別設備の稼動・停止を地震早期検知情報に基づいて最適に制御する地震防災システム（事前防災システム）である。以下に、本発明の一実施形態を述べる。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る地震防災システムは、関連する複数の工程を有する産業施設について、地震早期検知情報を得る地震早期検知情報手段と、各工程の設備ごとに当該地震による被害発生予測を行う個別被害発生予測手段と、前記個別被害発生予測手段の被害発生予測に基づき当該設備の稼動・停止の制御を判断する個別設備制御判断手段と、前記個別設備制御判断手段の制御判断により影響を生じる関連工程の設備の稼動・停止の制御を判断する関連工程設備制御判断手段と、個別設備制御判断手段の制御判断と関連工程設備制御判断手段の制御判断に基づいて全体工程の再構築を行って全設備の稼動・停止の制御を行う全体工程再構築・全設備制御手段と、各設備が設置されている地点の地盤増幅特性を事前に調査してデータベース化した地盤特性データベースと、各設備の応答特性（例えば、固有周期ごとの応答増幅率など）および被害を受ける応答閾値（応力、変形角など）を事前に調査してデータベース化した設備応答特性データベースと、各設備ごとに稼動・停止の制御をするための必要条件（処理能力、必要物量など）や前後工程とのアクセス情報などを事前に調査してデータベース化した設備制御判断データベースとを備えている。なお、上記の各手段は、コンピュータプログラムであり、上記の各データベースとともに、本システム用の演算処理コンピュータに格納されている。
【００２０】
そして、この実施形態に係る地震防災システムにおいては、図１に制御フローを示すように、以下の（Ｓ１）〜（Ｓ９）の手順によって、産業施設の地震防災を行う。
【００２１】
（Ｓ１）地震早期検知情報手段が、地震早期検知情報（気象庁が発信する緊急地震速報や独自の地震計によるＰ波、Ｓ波等の検知情報）を得る。
【００２２】
（Ｓ２）次に、個別被害発生予測手段が、（Ｓ１）で得られた地震早期検知情報をもとに、地盤特性データベースを参照して、各設備の入力地震動を推定する。そして、推定された入力地震動と、設備応答特性データベースからの応答特性と応答閾値をもとに、各設備の個別被害想定を行う。
【００２３】
（Ｓ３）次に、個別設備制御判断手段が、（Ｓ２）で得られた個別被害想定結果に基づいて、被害が発生する恐れがあると判断された設備の停止を行うなどの個別設備の制御判断（個別制御判断）を行う。
【００２４】
（Ｓ４）次に、関連工程設備制御判断手段が、（Ｓ３）での個別制御判断に基づいて当該設備の稼動・停止を制御したと想定したときの前後工程の設備に与える操業影響（物流、ライフライン等の影響）を評価する。
【００２５】
（Ｓ５）そして、関連工程設備制御判断手段は、（Ｓ４）で評価された前後工程の設備に与える操業影響に基づいて、前後工程の設備の稼動・停止の制御判断（関連制御判断、２次制御判断）を行う。
【００２６】
（Ｓ６）そして、関連工程設備制御判断手段は、（Ｓ３）と（Ｓ５）の制御判断に基づいて全体被害（直接被害、２次被害）を想定し、関連工程の設備が操業上問題ないと判断するまで、上記（Ｓ４）〜（Ｓ５）を繰り返す。
【００２７】
（Ｓ７）そして、関連工程設備制御判断手段は、全ての設備について制御判断が完了した時点で、上工程から再チェックを行う。
【００２８】
（Ｓ８）次に、全体工程再構築・全設備制御手段が、設備制御判断データベースを参照しながら、稼動の制御判断となった設備の処理能力と供給余力を評価し、物流やライフラインなどの再配分を行うことで、全体工程の最適化・再構築を行う。ただし、地震到達までの猶予時間によっては、この（Ｓ８）は省略しても構わない。
【００２９】
（Ｓ９）そして、全体工程再構築・全設備制御手段は、全体工程に問題がないと判断された時点で、各工程の設備の最終的な稼動・停止の制御命令を発信する。
【００３０】
ここで、このような本発明の一実施形態に係る地震防災システムの適用例を図２に示す。
【００３１】
まず、対象とする産業施設は、図２（ａ）に示すように、工程１と工程２と工程３と工程４を有しており、工程１には設備１１と設備１２が設置され、工程２には設備２１と設備２２と設備２３が設置され、工程３には設備３１と設備３２と設備３３が設置され、工程４には設備４１と設備４３が設置されている。そして、工程１と工程２の間では、設備１１から設備２１に、設備１２から設備２２と設備２３にそれぞれ原材料が受け渡されており、工程２と工程３の間では、設備２１から設備３１に、設備２２から設備３１と設備３２に、設備２３から設備３２にそれぞれ原材料が受け渡されており、工程３と工程４の間では、設備３１から設備４１に、設備３２から設備４１と設備４３にそれぞれ原材料が受け渡されている。なお、設備３３は、工程３の予備設備（または、設備３１、設備３２、設備３３の３機による２機稼動・１機休止の交替稼動での休止中設備）である。
【００３２】
そして、上記のような産業施設において、図２（ｂ）に示すように、地震早期検知情報手段が地震早期検知情報（地震速報）を得ると、その地震速報に基づいて、個別被害発生予測手段が各設備（設備１１〜設備４３）の個別被害想定を行い、被害が発生する恐れがあると判断された設備１１と設備３２を停止する仮判断を行った。
【００３３】
次に、図２（ｃ）に示すように、関連工程設備制御判断手段が、設備１１を停止したときの後工程の設備２１に与える操業影響を評価して、設備２１を停止する仮判断を行うとともに、設備３２を停止したときの前工程の設備２２と設備２３および後工程の設備４１と設備４３に与える操業影響を評価して、設備２３と設備４３を停止し、設備２２を抑制（受け渡し原材料を低減して稼動）する仮判断を行った。また、設備２２を抑制したときの前工程の設備１２および後工程の設備３１に与える操業影響を評価して、設備１２および設備３１を抑制する仮判断を行った。さらに、設備３１の後工程の設備４１に与える操業影響を評価して、設備４１を抑制する仮判断を行った。
【００３４】
ここで、上工程から再チェックを行い、設備１２−設備２２−設備３１−設備４１の流れで最低限の操業が可能であることを確認した。
【００３５】
この時点で、地震予想到達時間までに十分な余裕時間があることから、以下の全体工程の最適化を実施した。
【００３６】
図２（ｄ）に示すように、全体工程再構築・全設備制御手段が、工程３の予備設備である設備３３を緊急稼動させる仮判断を行ったうえで、各設備の処理能力と供給余力を評価し、物流やライフラインなどの再配分を行うことで、設備１２、設備２２、設備２３、設備３１、設備４１、設備４３を稼動し、設備１１、設備２１、設備３２を停止させる仮判断を行い、全体工程の最適化・再構築を行った。最終的に、仮判断の結果に基づき、停止させることになった設備（設備１１、設備２１、設備３２）を全て停止し、その他の設備を全て稼動させる制御命令を発信した。
【００３７】
このようにして、この実施形態においては、地震による直接的な被害を受けないと予測された設備のうち、供給停止や受け入れ不可が発生すると予測される設備（設備２１、設備２３、設備４３）については停止（仮停止）、供給減少や受け入れ減少が発生すると予測される設備（設備１２、設備２２、設備３１、設備４１）については抑制（仮抑制）といった制御判断を行うようにしているので、２次的被害を避けることが可能となる。
【００３８】
また、全体工程を再構築することにより、停止と仮判断された設備（設備２３、設備４３）および抑制と仮判断された設備（設備１２、設備２２、設備３１、設備４１）を稼動させるようにしているので、産業施設全体の操業損失を最小限に抑えることが可能となる。
【００３９】
さらに、各設備が設置されている地点の地盤増幅特性を事前に調査してデータベース化した地盤特性データベースと、各設備の応答特性および被害を受ける応答閾値を事前に調査してデータベース化した設備応答特性データベースとを備えているので、地表面における地震動および構造物の被害程度を精度良く推定することが可能となるとともに、各設備ごとに稼動・停止の制御をするための必要条件や前後工程とのアクセス情報などを事前に調査してデータベース化した設備制御判断データベースを備えているので、全体工程再構築による設備の稼動・停止の制御までの時間を最小化でき、地震到達前に適切な制御を行うことが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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