(57)【要約】【課題】  直下型地震や震央距離の近い場合には、余裕時間が小さく、自動制御以外では利用には限界があり、地震時レスキュウ活動などは、現状のデータでは、利用の幅に大きな制限が伴う。【解決手段】  可搬型リアルタイム地震情報解析システムは、N台の可搬型の地震計１１a〜１１nと、情報収集システム３２、リアルタイム地震情報解析システム３５、情報発信システム３６からなる。また、可搬型地震計１１a〜１１nは、１成分又は３成分の強震計とし、地震計からのデータは無線または衛星回線にて発信する。又雑音識別アルゴリズムを有している（一定期間の試験によって人工知能技術によってノイズの識別が出来る）。トリガーレベルは設定しておき、一定以上のレベル（例えば加速度値）で地震波が継続した時、時間フラグをつけたデータを送る。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアルタイム地震情報活用において、複数の可搬型の地震計を具備することを特徴とする可搬型リアルタイム地震情報解析システム。
【請求項２】
リアルタイム地震情報活用において、前記可搬型地震計の観測点間隔を任意に設定することを特徴とする請求項１記載の可搬型リアルタイム地震情報解析システム。
【請求項３】
リアルタイム地震情報活用において、前記可搬型地震計の出力データを情報収集システムとリアルタイム地震情報解析システムでデータ処理することを特徴とする請求項１乃至２項に記載の可搬型リアルタイム地震情報解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
リアルタイム地震情報を収集し、地震データの処理結果を、地震の発生後かつ地震波が到達するまでに伝え、地震の早期警報あるいは自動防災措置を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一定規模の観測網があったとき地震の初期微動（Ｐ波）を単数又は複数の測点でのデータを解析して、震源要素（震源の位置、震源時、規模）を推定し、それを主要動（Ｓ波）到達前情報として地震防災に活用する技術が発展してきている。
【０００３】
【特許文献１】特願２００１−２５７７６５号公報
【特許文献２】特願２００１−３０８２１８号公報
【特許文献３】特願２００４−２９４９６０号公報
【非特許文献１】鉄道総研報告１９巻３号、ｐｐ１〜１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の地震観測は、基本的に固定点観測を前提としており、主要動到達までの余裕時間は地震の起きる場所によって固定され、余裕時間の少ない、あるいは余裕時間の無い地域における震源地域での防災活動、救助活動に使うのには適していない。すなわち、固定網の整備条件（観測点密度、遅延時間）が使用目的（余裕時間、精度）にそぐわない、あるいは、そもそも固定網が存在しない時に、災害軽減のため、あるいは防災・救助活動を支援する目的で、リアルタイム地震情報を配信出来るシステムがなく、リアルタイム地震情報の活用が制限されていると言う問題がある。また、地震観測網が整備されていない国、地方における活用が不可能な状況にある。活用を不可能としている要件の一つが、観測網の整備・維持に大きな資金が必要なことがある。
【０００５】
一方、２００４年１０月２３日に新潟県中越地方で発生したマグニチュードＭ６．８（最大震度６強）の地震では、阪神淡路大震災以来の被害が発生した。これは、典型的な直下型地震で、緊急地震速報が有効でないと言われている地震である。実際被害の甚大な小千谷での余裕時間は、−２秒であった。すなわち、緊急地震速報の発信がＳ波到達の２秒後であった。しかし、これはデータ伝送、観測点間隔など緊急地震速報の性能を決めている条件の変更で改善されるはずである。それが可能になれば、例えば首都圏直下型地震（東京湾北部、被害最大ケース）で予測されている数十万世帯の火災被害を防げることになる。
【０００６】
現在、文部科学省・気象庁などがすすめている緊急地震速報の実用化策では、測点
間隔２０−５０Ｋｍで配置されている既存の地震観測網データを使って解析した情報
の利用が前提となっている。そのため、直下型地震や震央距離の近い場合には、余裕
時間が小さく、自動制御を含めて利用には限界がある。また、地震時のレスキュウ活
動などは、必然的に余裕時間のない、あるいはあっても極く短い地域で実施されるも
ので、現状のシステムでは、利用の幅に大きな制限が伴う。
これらの課題を解決するために、可搬型リアルタイム地震情報利活用システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、新たな方法の提示により、以上に説明した課題に応えるものであり、特許請求の範囲に記載するように構成している。すなわち、
本発明は、請求項１に記載のように、リアルタイム地震情報活用において、複数の可搬型の地震計を具備することを特徴とする可搬型リアルタイム地震情報解析システムを構成する。
また、本発明は、請求項２に記載のように、リアルタイム地震情報活用において、前記可搬型地震計の観測点間隔を任意に設定することを特徴とする請求項１記載の可搬型リアルタイム地震情報解析システムを構成する。
また、本発明は、請求項３に記載のように、リアルタイム地震情報活用において、前記可搬型地震計の出力データを情報収集システムとリアルタイム地震情報解析システムでデータ処理することを特徴とする請求項１乃至２項に記載の可搬型リアルタイム地震情報解析システムを構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る可搬型リアルタイム地震情報利活用システムによって得られる効果を請求項ごとに説明する。
【０００９】
まず、請求項１の発明においては、災害現場でのリアルタイム地震情報の検知が可能となり、レスキュウ活動支援に大きな効果を生む。
また、請求項２の発明においては、可搬型地震計の観測点間隔を狭めることによって、直下型地震に対応したリアルタイム地震情報を得ることが可能となる。
また、請求項３の発明においては、救出作業、復旧作業での安全確保のためにアラームを出したり、自動制御によって重要施設などの安全確保がなされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に実施例1および２を示す。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明に係わる可搬型リアルタイム地震情報解析システムの構成図である。図１に示すように、N台の可搬型の地震計１１a〜１１nによる観測点間隔を、現在の２０ｋｍから半分の１０ｋｍとして、データ伝送遅延は、専用用回線ないし無線で行うことで、０．１秒以内とした。余裕時間の計算は、殆ど１秒以内の実績がある。
【００１２】
以上を条件として、１０月２３日に発生した新潟県中越地震における小千谷について、本発明による可搬型リアルタイム地震情報解析システムを適用した場合を説明する。地震の発生時刻Ｔ０が１７時５６分１３秒（ｓ）であり、初期微動（Ｐ波）Ｐは、解析システムの可搬型地震計で１５ｓに検出する。１秒後の１６ｓに、最初の信号ＩＮＦを発信し、その０．５ｓ後に主要動（Ｓ波）を検出する。そして、縦波の最大値Ｕｍａｘ（最大加速度）８２０ｇａｌが発生する。
【００１３】
さらに、東方向の横波Ｅｍａｘ＝１３０８ｇａｌ、北方向の横波Ｎｍａｘ＝１１４４ｇａｌが発生する。従って、最初の信号ＩＮＦは、Ｕｍａｘの２秒前、加速度の最大値Ｅｍａｘに対しては５秒前に、リアルタイム地震情報を発信する。従来は、ＩＮＦが１８ｓｅｃ（すなわち地震発生後５秒後）であり、Ｕｍａｘと同時に発信しており、余裕時間は０ｓである。
【００１４】
以上、説明したように、本発明による可搬型リアルタイム地震情報解析システムでは、直下型の新潟県中越地震に対して２ｓ〜５ｓの余裕時間を得ることができるので、地震防災に有効である。
【００１５】
また、例えば、東京湾北部のマグニチュードＭ７クラスの地震を想定した場合、一定のマグニチュードＭが、たとえばＭ６以上であることを知った時点で制御を掛けるとすれば、横揺れの最大がＳ波到達より５秒程度あとであるとすれば、余裕時間は２〜３秒程度となる。この時間は、ＬＰＧ（液化プロパンガス）遮断システムの実証実験より、火災の発生を止めるなど自動制御を行うには十分な時間である。更に、東京直下には４点で３ｋｍクラスの深層地震観測が防災科学技術研究所によって運用されている。これらの運用に、本発明による可搬型リアルタイム地震情報解析システムを活用することで、更に2秒程度、合わせて４〜５秒の余裕時間が稼げ、リアルタイム地震情報の活用で地震防災に大きな効果が期待できる。
【００１６】
また、災害現場でのリアルタイム地震情報の検知が可能となり、レスキュウ活動支援に大きな効果を生む。
【００１７】
図２は、本発明に係わる可搬型データ収集システムの構成図である。図２に示すように、可搬型データ収集システムは、N台の可搬型の地震計１１a〜１１nと、情報収集システム３２、リアルタイム地震情報解析システム３５、情報発信システム３６からなる。可搬型地震計１１a〜１１nは、１成分又は３成分の強震計とする。電源は、燃料電池を含む内蔵電源、又は商用電源による。地震計からのデータは無線または衛星回線にて発信する。
また、雑音識別アルゴリズムを有している（一定期間の試験によって人工知能技術によってノイズの識別が出来る）。トリガーレベルは設定しておき、一定以上のレベル（例えば加速度値）で地震波が継続した時、時間フラグをつけたデータを送る。但し、電源が十分ある時には連続的に送受信する。電源が十分でない時には１秒程度の長さのデータによるトリガ判定によって送れるようにする。
【００１８】
受信・解析・配信機能をもつ中央局は、自動車などに搭載した移動式とし、状況に応じて室内に設置出来るものとする。情報収集システム３２では、システム内部データのほか、システム外の地震データ３３および、システム外の震源パラメータ３４を使えるようにする。解析部３５では、全点のデータをモニターし、システム外を含めて対象となるデータ全体を参照して、ノイズとの識別を行って、ノイズでないイベントを地震として登録する。本解析部では、他の機関・システムで決まった震源情報なども、取り込んで、精度向上、システムの簡易化を図る。
【００１９】
全体のシステムは、地震計１１a〜１１nとリアルタイム地震情報解析システム３５および、情報発信システム３６とから成っている。本システムの地震計と共に、他のシステムの地震データ３３も使う。又、他の既存システムによる震源パラメータ３４も使える。その結果を情報発信システム３６によって、利用者に送信する。
【００２０】
震源パラメータの決定は、小数点着未着法（特願２００４−２９４９６０号公報参照）で、一定の時間間隔例えば、１Ｈｚで逐次求める。ユレダス法（鉄道総研報告１９巻３号、ｐｐ１〜１２）など一観測点の地震波形を用いた方法を併用して良い。既存の観測網からの解析データが有る場合には、それ等を使って精度の向上を図る（特願２００１−２５７７６５号公報参照、特願２００４−２９４９６０号公報参照）。配信システム３６から無線、衛星通信によって、震源要素が発信されるが、それを用いて、救出作業、復旧作業での安全確保のためにアラームを出したり、自動制御によって重要施設などの安全確保がなされる。
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、現状に対して４秒程度の改善がなされ新潟中越地震で最も被害の大きかった小千谷で２秒遅れであったものが、２秒の余裕時間となるなど、リアルタイム地震情報利用によるレスキュウ活動支援に大きな効果を生む。
【実施例２】
【００２２】
図３は、地震計測部のデータ処理の説明図である。図３に示すように、データの伝送には、バケツリレー式を採用して、送信出力を少なくするし、可能ならば、直接送信する。地震計は、移動に便利なように、一体型で、防水性を有したトランク式とする。一定の耐衝撃性を有しているものとする。重さは、２０ｋｇ程度以内とする。電源４１は、ＡＣ、ＤＣ両用とし、商用電源の場合には、ＵＰＳなどの停電時の対策をとる。
【００２３】
地震計の型は強震計４２で、成分数は１、２、３を選ぶ。地震波形データは、波形収集部４３でデジタルデータに変換される。設定するダイナミックレンジに合わせて、１２、１６、２４bit、サンプリング周波数は、５０Ｈｚとする。イベント判定部４４は、ノイズと信号を識別することが主な機能である。地震と判定され、採用された指標値（例えば加速度）に基づいて、予め定めた閾値を越えた場合に”地震イベント”と定める。又、観測データの一時的蓄積が可能とする。そのアルゴリズムが、センターからの指令で自動的に更新できるようになっているものとする。
【００２４】
そして、データ発信部４５は、イベント判定部４４からの指示を受けて、この発信部が”地震イベント”データを送信する。トリガー状態にない観測点には、トリガーの状態にある測点から全点の強震計５１にむけて送信指令（ａ）が送られてくる。これを受けて、当該観測点に地震イベントのあるなしに係わらず、データ発信部４５によって収集データの伝送を行う。
【００２５】
次に、転送部４６は、付近の測点より送られてきたデータ（ｂ）をリレー方式によりデータを次の観測点又は中央局まで送信（ｃ）する機能を有する。
また、時刻および位置の決定は、ＧＰＳ４７を使って時刻更正、位置決めを行う機能を有する。
【００２６】
以上説明したように、救出作業、復旧作業での安全確保のためにアラームを出したり、自動制御によって重要施設などの安全確保がなされる。
【００２７】
また、本実施例１および２は、リアルタイム地震情報について説明したが、本発明は、地震情報に限ることなく、土砂崩れなどの防災情報にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係わる可搬型リアルタイム地震情報解析システムの構成図である。
【図２】本発明に係わる可搬型データ収集システムの構成図である。
【図３】地震計測部のデータ処理の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１a  可搬型地震計
１１n  可搬型地震計
３２  情報収集システム
３３  システム外の地震データ
３４  システム外の震源パラメータ
３５  リアルタイム地震情報解析システム
３６  情報発信システム
３８  地震防災
４１  電源
４２  強震計
４３  波形収集部
４４  イベント判定部
４５  データ発信部
４６  転送部
４７  ＧＰＳ
５１  全点の強震計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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