(57)【要約】【課題】発電機の過去および現在の動作情報に基づいて発生する地震の震源地および地震の規模を表すマグニチュードの予測を可能とする地震予測関数取得装置、地震予測装置、地震予測システムとこれらに用いられるプログラムおよび地震予測関数取得方法を提供する。【解決手段】複数の前記地震情報を取得する地震情報取得手段２２１と、動作情報データベース５６にアクセスし、各地震発生前の前記動作情報を取得する過去動作情報取得手段２２２と、各地震発生前における過去のマハラノビス距離を算出する過去マハラノビス距離算出手段２２３と、所定期間内における統計的な最大値である過去最大マハラノビス距離を抽出する過去最大マハラノビス距離抽出手段２２４と、震源地予測関数を求める震源地予測関数取得手段２２５、および／または、マグニチュード予測関数を求めるマグニチュード予測関数取得手段２２６とを有する。【選択図】  図３
2015184128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも過去の地震発生日時、震源地およびその地震の規模を表すマグニチュードを含む地震情報を記憶している地震情報データベースにアクセスし、所定の発電機が設置されている場所において過去に観測された複数の前記地震情報を取得する地震情報取得手段と、
前記発電機の過去の動作情報を記憶している動作情報データベースにアクセスし、過去における各地震発生前の前記動作情報を取得する過去動作情報取得手段と、
過去の前記動作情報に基づいて各地震発生前における過去のマハラノビス距離を算出する過去マハラノビス距離算出手段と、
過去の前記マハラノビス距離のうち所定期間内における統計的な最大値である過去最大マハラノビス距離を抽出する過去最大マハラノビス距離抽出手段と、
各地震における前記過去最大マハラノビス距離を第一変数、各地震におけるマグニチュードを第二変数、および各地震における前記発電機から震源地までの距離を第三変数とし、これら第一変数、第二変数および第三変数に基づいて、前記第一変数および前記第二変数を代入することにより前記第三変数に係る前記発電機から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数を求める震源地予測関数取得手段、および／または、前記第一変数および前記第三変数を代入することにより前記第二変数に係る地震のマグニチュードを算出しうるマグニチュード予測関数を求めるマグニチュード予測関数取得手段と
を有する地震予測関数取得装置。
【請求項２】
発電機の動作情報に基づいて算出されるマハラノビス距離とマグニチュードとを代入することにより前記発電機から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数、および／または、前記発電機の動作情報に基づいて算出されるマハラノビス距離と前記発電機から震源地までの距離とを代入することにより前記震源地において発生する地震のマグニチュードを算出しうるマグニチュード予測関数を記憶する地震予測関数記憶手段と、
前記発電機における現在の動作情報を計測する現在動作情報計測手段と、
前記現在動作情報に基づいて現在のマハラノビス距離を算出する現在マハラノビス距離算出手段と、
前記現在マハラノビス距離のうち現在から過去の所定期間内における統計的な最大値である現在最大マハラノビス距離を抽出する現在最大マハラノビス距離抽出手段と、
前記現在最大マハラノビス距離と任意に仮定したマグニチュードとを前記震源地予測関数に代入して、仮定した前記マグニチュードの地震が発生し得る前記発電機から震源地までの距離を予測する震源地予測手段、および／または、前記現在最大マハラノビス距離と任意に仮定した震源地までの距離とを前記マグニチュード予測関数に代入して、前記発電機から仮定した震源地までの距離内において発生し得る地震のマグニチュードを予測するマグニチュード予測手段と
を有する地震予測装置。
【請求項３】
複数の発電機と、これら各々の発電機に対応する請求項２に記載の地震予測装置と、これら各地震予測装置に対してデータ送受信可能に接続されている地震予測管理装置とからなる地震予測システムであって、
前記地震予測管理装置が、
同一値に仮定したマグニチュード、および／または、同一値に仮定した震源地を各々の前記地震予測装置に送信する仮定値送信手段と、
各々の前記地震予測装置によって、前記現在最大マハラノビス距離と仮定された前記マグニチュードとに基づいて算出された震源地までの距離、および／または、各々の前記地震予測装置によって、前記現在最大マハラノビス距離と前記発電機から仮定された前記震源地までの距離とに基づいて算出されたマグニチュードを取得する予測値取得手段と、
前記予測値取得手段により取得された各々の震源地までの距離に基づいて定められる範囲同士が重複しているか否かを判別する、および／または、前記予測値取得手段により取得された各々のマグニチュード同士が許容範囲内で共通するか否かを判別する、予測値判別手段と、
前記予測値判別手段により重複ないし共通しないと判別された場合には、重複ないし共通すると判別されるまで、他の仮定したマグニチュード、および／または、他の仮定した震源地を、各地震予想装置に再送する仮定値再送信手段と、
前記予測値判別手段により重複ないし共通していると判別された場合には、震源地が前記重複範囲内に存在すると特定するとともに、仮定したマグニチュードを前記震源地において発生しうる地震のマグニチュードと特定する、および／または、地震のマグニチュードが前記共通する許容範囲内の規模であると特定するとともに、仮定した震源地を前記マグニチュードの地震が発生しうる震源地であるいと特定する、震源地・マグニチュード予測手段と
を有する地震予測システム。
【請求項４】
少なくとも過去の地震発生日時、震源地およびその地震の規模を表すマグニチュードを含む地震情報を記憶している地震情報データベースにアクセスし、所定の発電機が設置されている場所において過去に観測された複数の前記地震情報を取得する地震情報取得手段と、
前記発電機の過去の動作情報を記憶している動作情報データベースにアクセスし、過去における各地震発生前の前記動作情報を取得する過去動作情報取得手段と、
過去の前記動作情報に基づいて各地震発生前における過去のマハラノビス距離を算出する過去マハラノビス距離算出手段と、
過去の前記マハラノビス距離のうち所定期間内における統計的な最大値である過去最大マハラノビス距離を抽出する過去最大マハラノビス距離抽出手段と、
各地震における前記過去最大マハラノビス距離を第一変数、各地震におけるマグニチュードを第二変数、および各地震における前記発電機から震源地までの距離を第三変数とし、これら第一変数、第二変数および第三変数に基づいて、前記第一変数および前記第二変数を代入することにより前記第三変数に係る前記発電機から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数を求める震源地予測関数取得手段、および／または、前記第一変数および前記第三変数を代入することにより前記第二変数に係る地震のマグニチュードを算出しうるマグニチュード予測関数を求めるマグニチュード予測関数取得手段として
コンピュータを機能させる地震予測関数取得プログラム。
【請求項５】
発電機の動作情報に基づいて算出されるマハラノビス距離とマグニチュードとを代入することにより前記発電機から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数、および／または、前記発電機の動作情報に基づいて算出されるマハラノビス距離と前記発電機から震源地までの距離とを代入することにより前記震源地において発生する地震のマグニチュードを算出しうるマグニチュード予測関数を記憶する地震予測関数記憶手段と、
前記発電機における現在の動作情報を計測する現在動作情報計測手段と、
前記現在動作情報に基づいて現在のマハラノビス距離を算出する現在マハラノビス距離算出手段と、
前記現在マハラノビス距離のうち現在から過去の所定期間内における統計的な最大値である現在最大マハラノビス距離を抽出する現在最大マハラノビス距離抽出手段と、
前記現在最大マハラノビス距離と任意に仮定したマグニチュードとを前記震源地予測関数に代入して、仮定した前記マグニチュードの地震が発生し得る前記発電機から震源地までの距離を予測する震源地予測手段、および／または、前記現在最大マハラノビス距離と任意に仮定した震源地までの距離とを前記マグニチュード予測関数に代入して、前記発電機から仮定した震源地までの距離内において発生し得る地震のマグニチュードを予測するマグニチュード予測手段として
コンピュータを機能させる地震予測プログラム。
【請求項６】
複数の発電機と、これら各々の発電機に対応する請求項２に記載の地震予測装置と、これら各地震予測装置に対してデータ送受信可能に接続されている地震予測管理装置とからなる地震予測システムとしてコンピュータを機能させる地震予測システム用プログラムであって、
前記地震予測管理装置が、
同一値に仮定したマグニチュード、および／または、同一値に仮定した震源地を各々の前記地震予測装置に送信する仮定値送信手段と、
各々の前記地震予測装置によって、前記現在最大マハラノビス距離と仮定された前記マグニチュードとに基づいて算出された震源地までの距離、および／または、各々の前記地震予測装置によって、前記現在最大マハラノビス距離と前記発電機から仮定された前記震源地までの距離とに基づいて算出されたマグニチュードを取得する予測値取得手段と、
前記予測値取得手段により取得された各々の震源地までの距離に基づいて定められる範囲同士が重複しているか否かを判別する、および／または、前記予測値取得手段により取得された各々のマグニチュード同士が許容範囲内で共通するか否かを判別する、予測値判別手段と、
前記予測値判別手段により重複ないし共通しないと判別された場合には、重複ないし共通すると判別されるまで、他の仮定したマグニチュード、および／または、他の仮定した震源地を、各地震予想装置に再送する仮定値再送信手段と、
前記予測値判別手段により重複ないし共通していると判別された場合には、震源地が前記重複範囲内に存在すると特定するとともに、仮定したマグニチュードを前記震源地において発生しうる地震のマグニチュードと特定する、および／または、地震のマグニチュードが前記共通する許容範囲内の規模であると特定するとともに、仮定した震源地を前記マグニチュードの地震が発生しうる震源地であるいと特定する、震源地・マグニチュード予測手段として
コンピュータを機能させる地震予測システム用プログラム。
【請求項７】
少なくとも過去の地震発生日時、震源地およびその地震の規模を表すマグニチュード等の地震情報を記憶している地震情報データベースから、所定の発電機が設置されている場所において過去に観測された複数の前記地震情報を取得する地震情報取得ステップと、
前記発電機の過去の動作情報を記憶している動作情報データベースから、過去における各地震発生前の前記動作情報を取得する過去動作情報取得ステップと、
過去の前記動作情報に基づいて各地震発生前における過去のマハラノビス距離を算出する過去マハラノビス距離算出ステップと、
過去の前記マハラノビス距離のうち所定期間内における統計的な最大値である過去最大マハラノビス距離を抽出する過去最大マハラノビス距離抽出ステップと、
各地震における前記過去最大マハラノビス距離を第一変数、各地震におけるマグニチュードを第二変数、および各地震における前記発電機から震源地までの距離を第三変数とし、これら第一変数、第二変数および第三変数に基づいて、前記第一変数および前記第二変数を代入することにより前記第三変数に係る前記発電機から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数を求める震源地予測関数取得ステップ、および／または、前記第一変数および前記第三変数を代入することにより前記第二変数に係る地震のマグニチュードを算出しうるマグニチュード予測関数を求めるマグニチュード予測関数取得ステップと
を有する地震予測関数取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機の動作情報に基づき地震の震源地や地震の規模を表すマグニチュードを予測する地震予測関数取得装置、地震予測装置、地震予測システムとこれらに用いられるプログラムおよび地震予測関数取得方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震は、振動による建物の倒壊や土砂崩れ等を引き起こし、最も甚大な被害をもたらす自然災害の一つである。そのため、従来、地震を予知・予測するための装置やシステム、または方法が様々なアプローチで提案されている。
【０００３】
例えば、本願発明者の取得した特許第５０６９３７７号公報には、発電機の動作の変化に基づいて地震を予知する地震予知装置であって、前記発電機の各動作のうち地震予知に有効な動作の変化を判別する基準となる動作基準値を記憶する動作基準値記憶手段と、前記発電機の動作情報を取得する動作情報取得手段と、前記発電機の動作情報と前記動作基準値とを比較することにより得られる前記発電機の動作の異常な変化に基づいて地震発生を予測する地震発生予測手段と、前記地震発生の予測結果を出力する予測結果出力手段とを有する地震予知装置が記載されている（特許文献１）。この特許文献１によると、地震発生前に発電機に生じる異常な動作を捉えることにより地震の予知を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０６９３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載された発明においては、現時点から近い将来に地震が発生するか否かの予知が可能であり、高い評価を得ている。一方、その地震の震源地や地震の規模までを予測できれば、より適切な地震対策を速やかに取ることができる。そのため、地震災害防止あるいは被害規模の抑制の観点から地震の予知に加えて地震の震源地やその規模を予測したいという要望が強く、発明者らに期待が寄せられている。
【０００６】
本発明は、このような要望に応えるためになされたものであって、発電機の過去および現在の動作情報に基づいて発生する地震の震源地および地震の規模を表すマグニチュードの予測を可能とする地震予測関数取得装置、地震予測装置、地震予測システムとこれらに用いられるプログラムおよび地震予測関数取得方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前述したような実用上の強い要望に応えるべく更なる鋭意研究を進めデータを分析したところ、以下に示すような発明をするに至った。すなわち、本発明に係る地震予測関数取得装置および地震予測関数取得プログラムは、少なくとも過去の地震発生日時、震源地およびその地震の規模を表すマグニチュードを含む地震情報を記憶している地震情報データベースにアクセスし、所定の発電機が設置されている場所において過去に観測された複数の前記地震情報を取得する地震情報取得手段と、前記発電機の過去の動作情報を記憶している動作情報データベースにアクセスし、過去における各地震発生前の前記動作情報を取得する過去動作情報取得手段と、過去の前記動作情報に基づいて各地震発生前における過去のマハラノビス距離を算出する過去マハラノビス距離算出手段と、過去の前記マハラノビス距離のうち所定期間内における統計的な最大値である過去最大マハラノビス距離を抽出する過去最大マハラノビス距離抽出手段と、各地震における前記過去最大マハラノビス距離を第一変数、各地震におけるマグニチュードを第二変数、および各地震における前記発電機から震源地までの距離を第三変数とし、これら第一変数、第二変数および第三変数に基づいて、前記第一変数および前記第二変数を代入することにより前記第三変数に係る前記発電機から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数を求める震源地予測関数取得手段、および／または、前記第一変数および前記第三変数を代入することにより前記第二変数に係る地震のマグニチュードを算出しうるマグニチュード予測関数を求めるマグニチュード予測関数取得手段とを有する。
【０００８】
また、本発明に係る地震予測装置および地震予測プログラムは、発電機の動作情報に基づいて算出されるマハラノビス距離とマグニチュードとを代入することにより前記発電機から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数、および／または、前記発電機の動作情報に基づいて算出されるマハラノビス距離と前記発電機から震源地までの距離とを代入することにより前記震源地において発生する地震のマグニチュードを算出しうるマグニチュード予測関数を記憶する地震予測関数記憶手段と、前記発電機における現在の動作情報を計測する現在動作情報計測手段と、前記現在動作情報に基づいて現在のマハラノビス距離を算出する現在マハラノビス距離算出手段と、前記現在マハラノビス距離のうち現在から過去の所定期間内における統計的な最大値である現在最大マハラノビス距離を抽出する現在最大マハラノビス距離抽出手段と、前記現在最大マハラノビス距離と任意に仮定したマグニチュードとを前記震源地予測関数に代入して、仮定した前記マグニチュードの地震が発生し得る前記発電機から震源地までの距離を予測する震源地予測手段、および／または、前記現在最大マハラノビス距離と任意に仮定した震源地までの距離とを前記マグニチュード予測関数に代入して、前記発電機から仮定した震源地までの距離内において発生し得る地震のマグニチュードを予測するマグニチュード予測手段とを有する。
【０００９】
さらに、本発明に係る地震予測システムおよび地震予測システム用プログラムは、複数の発電機と、これら各々の発電機に対応する請求項２に記載の地震予測装置と、これら各地震予測装置に対してデータ送受信可能に接続されている地震予測管理装置とからなる地震予測システムであって、前記地震予測管理装置が、同一値に仮定したマグニチュード、および／または、同一値に仮定した震源地を各々の前記地震予測装置に送信する仮定値送信手段と、各々の前記地震予測装置によって、前記現在最大マハラノビス距離と仮定された前記マグニチュードとに基づいて算出された震源地までの距離、および／または、各々の前記地震予測装置によって、前記現在最大マハラノビス距離と前記発電機から仮定された前記震源地までの距離とに基づいて算出されたマグニチュードを取得する予測値取得手段と、前記予測値取得手段により取得された各々の震源地までの距離に基づいて定められる範囲同士が重複しているか否かを判別する、および／または、前記予測値取得手段により取得された各々のマグニチュード同士が許容範囲内で共通するか否かを判別する、予測値判別手段と、前記予測値判別手段により重複ないし共通しないと判別された場合には、重複ないし共通すると判別されるまで、他の仮定したマグニチュード、および／または、他の仮定した震源地を、各地震予想装置に再送する仮定値再送信手段と、前記予測値判別手段により重複ないし共通していると判別された場合には、震源地が前記重複範囲内に存在すると特定するとともに、仮定したマグニチュードを前記震源地において発生しうる地震のマグニチュードと特定する、および／または、地震のマグニチュードが前記共通する許容範囲内の規模であると特定するとともに、仮定した震源地を前記マグニチュードの地震が発生しうる震源地であるいと特定する、震源地・マグニチュード予測手段とを有するを有する。
【００１０】
また、本発明に係る地震予測関数取得方法は、少なくとも過去の地震発生日時、震源地およびその地震の規模を表すマグニチュード等の地震情報を記憶している地震情報データベースから、所定の発電機が設置されている場所において過去に観測された複数の前記地震情報を取得する地震情報取得ステップと、前記発電機の過去の動作情報を記憶している動作情報データベースから、過去における各地震発生前の前記動作情報を取得する過去動作情報取得ステップと、過去の前記動作情報に基づいて各地震発生前における過去のマハラノビス距離を算出する過去マハラノビス距離算出ステップと、過去の前記マハラノビス距離のうち所定期間内における統計的な最大値である過去最大マハラノビス距離を抽出する過去最大マハラノビス距離抽出ステップと、各地震における前記過去最大マハラノビス距離を第一変数、各地震におけるマグニチュードを第二変数、および各地震における前記発電機から震源地までの距離を第三変数とし、これら第一変数、第二変数および第三変数に基づいて、前記第一変数および前記第二変数を代入することにより前記第三変数に係る前記発電機から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数を求める震源地予測関数取得ステップ、および／または、前記第一変数および前記第三変数を代入することにより前記第二変数に係る地震のマグニチュードを算出しうるマグニチュード予測関数を求めるマグニチュード予測関数取得ステップとを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発電機の過去および現在の動作情報に基づき、発電機の過去および現在の動作情報に基づいて発生する地震の震源地および地震の規模を表すマグニチュードの予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る地震予測システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における発電機の一例を示す模式図である。
【図３】本実施形態の地震予測関数取得装置を示すブロック図である。
【図４】本実施形態の地震予測装置を示すブロック図である。
【図５】本実施形態における地震予測管理装置を示すブロック図である。
【図６】本実施形態おける地震予測管理装置において、（ａ）仮定したマグニチュードとそのマグニチュードに基づき予測された各々の発電機から震源地までの距離範囲同士が重複しない場合、（ｂ）仮定したマグニチュードとそのマグニチュードに基づき予測された各々の発電機から震源地までの距離範囲同士が重複している場合を地図上に示したものである。
【図７】本実施形態おける地震予測管理装置において、上図は仮定した震源地を地図上に記載したものであり、下図は横軸をマグニチュードとして予測されたマグニチュード（中心）とその許容範囲（左右の幅）を示したグラフである。また、（ａ）は各々の発電機が設置された場所における予測されたマグニチュード範囲同士が共通していない場合、（ｂ）は各々の発電機が設置された場所における予測されたマグニチュード範囲同士が共通している場合である。
【図８】本実施形態の地震予測関数取得装置の作用のフローを示すフローチャートである。
【図９】本実施形態の地震予測関数取得装置のデータのフローを示すデータフロー図である。
【図１０】本実施形態の地震予測装置の作用のフローを示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態の地震予測装置のデータのフローを示すデータフロー図である。
【図１２】本実施形態の地震予測装置により、仮定したマグニチュードを３とした場合、（ａ）発電機からの距離が１００ｋｍ以上であると予測された場合、および（ｂ）発電機からの距離が１００ｋｍ未満であると予測された場合を地図上に示したものである。
【図１３】本実施形態の地震予知装置において仮定した発電機からの距離を地図上に示したものである。
【図１４】本実施形態の地震予測管理装置の作用のフローを示すフローチャートである。
【図１５】本実施形態の地震予測管理装置のデータのフローを示すデータフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る地震予測システム１、地震予測関数取得装置２、地震予測装置３およびこれらに用いられるプログラムおよび地震予測関数取得方法の一実施形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
本実施形態の地震予測システム１は、図１に示すように、主に、複数の発電機５と、過去の地震情報および過去の前記発電機５の動作情報から地震予測関数を取得する地震予測関数取得装置２と、前記地震予測関数と現在の前記発電機５の動作情報とに基づき地震の震源地やそのマグニチュードを予測する地震予測装置３と、複数の地震予測装置３によって予測された予測値を用いてより正確な地震の震源地やそのマグニチュードの予測を行う地震予測管理装置４とを有している。以下、各構成について詳細に説明する。
【００１５】
発電機５は、一般の発電所等に設置されている発電機であって、図２に示すように、主に、水蒸気を発生させるボイラー５１やその水蒸気により回転するタービン５２、このタービン５２により回転力を受けて発電する発電部５３やこの発電部５３に界磁電圧を送るエキサイター５４等を有する。また、発電機５には、発電機電力や無効電力等の所定の動作情報を計測するセンサー５５と、このセンサー５５により計測された前記動作情報を記憶する動作情報データベース５６とが設けられている。
【００１６】
本実施形態におけるセンサー５５は、発電機５の無効電力を計測する無効電力計測器であり、計測した無効電力を逐次、動作情報データベース５６に送信するようになっている。なお、計測される発電機５の動作情報は、無効電力に限定されるものではなく、例えば、発電部５３の軸振動やエキサイター５４における界磁電圧等であってもよい。
【００１７】
本実施形態における動作情報データベース５６は、コンピュータ等の装置（図示しない）により管理されているＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク、フラッシュメモリ等によって構成されている記憶装置であり、センサー５５により計測された動作情報が記憶されている。また、動作情報データベース５６は、図１に示すように、インターネット等のネットワーク回線６を介して地震予測関数取得装置２に接続されており、前記地震予測関数取得装置２からのアクセスにより蓄積された過去の動作情報を送信する機能を有している。なお、動作情報データベース５６と地震予測関数取得装置２との接続を行うネットワーク回線６は、インターネットによるものに限定されるものではなく、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）により直接的に接続されていてもよい。
【００１８】
次に、地震予測関数取得装置２を説明する。本実施形態の地震予測関数取得装置２は、コンピュータ等によって構成されており、図３に示すように、主として、地震予測関数取得プログラム２ａや各種のデータ等を記憶する記憶手段２１と、前記記憶手段２１等から各種のデータを取得して演算処理する演算処理手段２２とから構成されている。
【００１９】
記憶手段２１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ等によって構成されており、各種のデータを記憶するとともに、演算処理手段２２が演算を行う際のワーキングエリアとして機能するものである。地震予測関数取得装置２における記憶手段２１は、主として、地震予測関数取得プログラム２ａを記憶するプログラム記憶部２１１と、地震情報を記憶する地震情報記憶部２１２と、発電機５の過去の動作情報を記憶する過去動作情報記憶部２１３と、過去の前記動作情報に基づき算出された過去マハラノビス距離を記憶する過去マハラノビス距離記憶部２１４とを備えている。
【００２０】
プログラム記憶部２１１には、本実施形態の地震予測関数取得プログラム２ａがインストールされている。そして、演算処理手段２２が、前記地震予測関数取得プログラム２ａを実行し、後述する各構成部２２１〜２２６として機能させることにより、コンピュータ等を地震予測関数取得装置２として機能させるようになっている。なお、地震予測関数取得プログラム２ａの利用形態は、上記構成に限られるものではなく、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記憶させておき、この記録媒体から直接起動して実行し得るようにしてもよい。
【００２１】
地震情報記憶部２１２は、後述する演算処理手段２２の地震情報取得部２１１によって地震情報データベース７から取得された地震情報を記憶させるものであって、少なくとも所定の発電機５が設置されている場所において過去に観測された地震の発生の日時、その地震の震源地およびその地震の規模を表すマグニチュードを含む地震情報が記憶されている。
【００２２】
地震情報データベース７は、コンピュータ等の装置（図示しない）により管理されているＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ等によって構成されている記憶装置であり、図１および図３に示すように、地震予測関数取得装置２とはネットワーク回線６を介して接続されている。この地震情報データベース７は、気象庁等のデータベースや自ら作成した地震の震源地やその規模を記憶しているデータベースを想定しているが、特に限定されるものではない。
【００２３】
過去動作情報記憶部２１３は、後述する演算手段２２の過去動作情報取得部２２２よって取得された過去における各地震発生前の発電機５の動作情報を記憶させておくものである。本実施形態では、ネットワーク回線６を介して動作情報データベース５６から取得された各地震発生前の無効電力が記憶されるようになっている。
【００２４】
過去マハラノビス距離記憶部２１４は、後述する演算手段２２の過去マハラノビス距離算出部２２３により算出された各地震発生前における過去のマハラノビス距離を記憶させるものである。なお、マハラノビス距離の詳細については後述する。
【００２５】
次に、演算処理手段２２について説明する。地震予測関数取得装置２における演算処理手段２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成されており、記憶手段２１にインストールされた地震予測関数取得プログラム２ａを実行させることにより、図３に示すように、地震予測関数取得装置２を、地震情報を取得する地震情報取得部２２１と、過去の動作情報を取得する過去動作情報取得部２２２と、マハラノビス距離を算出する過去マハラノビス距離算出部２２３と、マハラノビス距離の最大値を抽出する過去最大マハラノビス距離抽出部２２４と、過去最大マハラノビス距離等に基づき震源地予測関数を取得する震源地予測関数取得部２２５と、過去最大マハラノビス距離等に基づきマグニチュード予測関数を取得するマグニチュード予測関数取得部２２６として機能させるようになっている。以下、各構成部についてより詳細に説明する。
【００２６】
地震情報取得部２２１は、地震情報データベース７にアクセスして、所定の発電機５が設置されている場所の周辺において過去に観測された複数の地震の情報を取得するものである。本実施形態では、ネットワーク回線６を介して地震情報データベース７にアクセスし、地震の発生した日時、その地震の震源地およびその地震のマグニチュードを取得するようになっている。また、取得した地震情報は、地震情報記憶部２１２に送信して記憶させるようになっている。なお、過去に観測された地震とは、例えば、発電機５のある場所において所定の震度が観測された地震や、発電機５から所定の距離内で生じた所定のマグニチュード以上の地震等であり、地震の発生前の様々な現象に起因して発電機５の動作に異常を生じさせる可能性のある地震を示すものである。
【００２７】
過去動作情報取得部２２２は、動作情報データベース５６にアクセスして、各地震発生前の動作情報を取得するものである。本実施形態では、発電機５における過去の無効電力を取得し、その情報を過去動作情報記憶部２１３に送信して記憶させるようになっている。なお、動作情報は、上述のとおり、無効電力に限定されるものではなく、各種の動作情報から適宜選択されるものである。
【００２８】
過去マハラノビス距離算出部２２３は、過去の動作情報に基づいて各地震発生前におけるマハラノビス距離を算出するものである。以下、マハラノビス距離について詳細に説明する。
【００２９】
マハラノビス距離は、統計処理により動作傾向等を評価する手段の一つであり、評価するパラメータが所定のデータ群からどの程度離れているかを統計的に計算して１つの数値にしたものである。
【００３０】
評価するパラメータは、地震発生前の発電機５の動作情報であり、  本実施形態では地震発生前の無効電力である。また、本実施形態における所定のデータ群は、発電機５が正常な運転状態であるときの無効電力である。ここで正常な運転状態とは、発電機５の操作による人為的な変動がなく、かつ地震発生から時間的・距離的に十分に離れた場所における動作状態である。
【００３１】
よって、本実施形態におけるマハラノビス距離は、正常な運転状態における無効電力と、評価する無効電力との差を数値化したものである。
【００３２】
なお、本実施形態における評価するパラメータは無効電力の１つとしたが、マハラノビス距離の算出方法は複数のパラメータに基づく処理も可能である。そこで、以下においては、複数のパラメータを用いる場合を含めて説明する。
【００３３】
（Ａ）単位データの規準化
まず、各パラメータを、以下の数式１を用いて単位データに規準化する。
【数１】
2015184128.tif 000003
ここで、ｋはパラメータ数、ｎは所定のデータ群におけるデータ数、ｍｊは各パラメータにおける前記データ群の平均値、σｊは各パラメータにおける前記データ群の標準偏差である。
【００３４】
つまり、上記数式１で得られる単位データは、各パラメータのデータと、そのデータ群（正常時）の平均値との差を、前記データ群を母集団とした標準偏差で規準化したものである。これにより、複数のパラメータを用いて評価する場合、例えば、無効電力とともに界磁電圧や軸振動等の複数のパラメータを用いてマハラノビス距離を算出す場合に各パラメータを同じ規準で比較することができるようになる。
【００３５】
（Ｂ）相関行列Ｒの算出
次に、以下の数式２および数式３に対して、上記（Ａ）おいて規準化された単位データを代入して、相関行列Ｒを算出する。
【数２】
2015184128.tif 000004
ここで、ｒｉｊは以下の数式３で示す値である。
【数３】
2015184128.tif 000005
なお、上記数式２で表される相関行列Ｒは、パラメータが複数である場合に，それぞれのパラメータを二つずつ組合せて相関係数を１枚の表にまとめたものである。
【００３６】
（Ｃ）逆行列Ａの計算
次に、以下の数式４に示すように、上述の相関行列Ｒの逆関数を計算する。
【数４】
2015184128.tif 000006
【００３７】
（Ｄ）マハラノビス距離ＭＤの算出
マハラノビス距離ＭＤは、以下の数式５および数式６により算出する。
【数５】
2015184128.tif 000007
【数６】
2015184128.tif 000008
ここで、Ｙは、平均値と標準偏差を用いて評価パラメータｙを正規化した行列であり、ＹＴはＹの転置行列である。本実施形態では、各地震発生前における動作情報が評価パラメータｙに相当する。
【００３８】
以上より、本実施形態における過去マハラノビス距離算出部２２３は、上記数式１〜６に基づいて過去のマハラノビス距離ＭＤを算出し、過去マハラノビス距離記憶部に記憶させるようになっている。
【００３９】
次に、過去最大マハラノビス距離抽出部２２４について説明する。過去最大マハラノビス距離抽出部２２４は、各地震における過去のマハラノビス距離のうち所定期間内における統計的な最大値を抽出するものである。ここで所定期間とは、地震が発生した時から数時間〜数十日程度前までの期間であり、発電機５の種類、発電機５が設置されている場所、過去の発電機５の動作情報および過去の地震情報等に基づき適宜選択される期間である。
【００４０】
また、統計的な最大値とは、過去マハラノビス距離算出部２２３により算出された地震発生前のマハラノビス距離を統計的に評価したものである。ここで地震予測にマハラノビス距離を統計的に評価したものを用いる第一の理由は、地震発生前のマハラノビス距離は地震発生時に向けて比例的に増加するものではなく、周期的または不規則に変動するためである。つまり、マハラノビス距離に基づき地震を予測するにはその瞬間、瞬間のマハラノビス距離を検討するのみではなく、所定の期間におけるマハラノビス距離を検討する必要があると考えられるためである。また、第二の理由は、発電機５の人為的な操作やセンサー５５による計測誤差動等によりマハラノビス距離の数値に影響が与えられ、それが地震の予測にとってのノイズになってしまう可能性があるためである。
【００４１】
本実施形態では、マハラノビス距離の統計的な最大値とし以下の２つを想定している。
【００４２】
１つ目は、所定期間内の最大値を過去最大マハラノビス距離とするものである。つまり、地震が発生した時から数時間〜数十日程度前までの期間において、マハラノビス距離が最も大きい値を過去最大マハラノビス距離として抽出するものである。
【００４３】
２つ目は、所定期間内における単位期間の移動平均を過去最大マハラノビス距離とするものである。１つ目の、所定期間内の最大値とした場合に、上述のように、センサー５５による計測誤差動等により、本来の動作情報とは無関係にマハラノビス距離が瞬間的に大きく算出される可能性がある。そこで、所定期間以下の期間で単位期間を設定し、この単位期間内のマハラノビス距離の平均を求めることで、マハラノビス距離の値を平滑化し、ノイズのキャンセリングしようとしたものである。例えば、所定期間を３０日、単位期間を７日間として、当該７日間の平均値を１０分ごとにずらして多数の平均値を求め、１ヶ月間における最も大きな平均値を最大値とすることができる。
【００４４】
なお、マハラノビス距離の統計的な最大値は、所定期間内の最大値や移動平均に限定されるものではなく、所定期間内の標準偏差の最大値や変動回数の最大値等を求めるように設定してもよい。
【００４５】
震源地予測関数取得部２２５は、各地震における前記過去最大マハラノビス距離を第一変数、各地震におけるマグニチュードを第二変数、および各地震における前記発電機５から震源地までの距離を第三変数とし、これら第一変数、第二変数および第三変数に基づいて、発電機５の設置されている場所から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数を求めるものである。
【００４６】
本実施形態では、以下の指数関数を震源地予測関数と仮定している。
【数７】
2015184128.tif 000009
ここで、Ｌは発電機が設置されている場所から震源地までの距離、Ｍはその地震のマグニチュード、ＭＤは最大マハラノビス距離である。また、ａおよびｂは未知の定数である。
【００４７】
震源地予測関数取得部２２６では、上記数式７に各地震における所定の発電機から震源地までの距離Ｌ、各地震のマグニチュードＭおよび各地震におけるマハラノビス距離ＭＤの統計的な最大値を代入し、指数近似により未知の値である定数ａおよび定数ｂを算出することで震源地予測関数を求める。
【００４８】
また、マグニチュード予測関数取得部２２６は、震源地予測関数取得部２２５と同様、第一変数、第二変数および第三変数に基づいて、マグニチュード予測関数を取得するものである。本実施形態では、以下の対数関数をマグニチュード予測関数と仮定している。
【数８】
2015184128.tif 000010
【００４９】
また、マグニチュード予測関数取得手段２２６では、上記数式８に各地震における発電機から震源地までの距離Ｌ、各地震のマグニチュードＭおよび各地震におけるマハラノビス距離ＭＤを代入し、対数近似により未知の値である定数ａおよび定数ｂを算出することでマグニチュード予測関数を求めている。なお、上記数式８の定数ａおよび定数ｂと、上記数式７の定数ａおよび定数ｂとは同じ値である。
【００５０】
本実施形態では、震源地予測関数およびマグニチュード予測関数を地震予測装置３に送信し、後述する地震予測装置３の地震予測関数記憶部３１２に記憶させるようになっている。
【００５１】
なお、震源地予測関数およびマグニチュード予測関数は、対数関数や指数関数に基づくものに限定されるものではなく、一次関数、二次関数、高次関数等から適宜選択することができる。
【００５２】
次に、地震予測装置３について説明する。本実施形態の地震予測装置３は、コンピュータ等によって構成されており、図４に示すように、主として、地震予測プログラム３ａや各種のデータ等を記憶する記憶手段３１と、データを取得して演算処理する演算処理手段３２と、各種データを入力する入力手段３３と、予測結果などを出力する出力手段３４とから構成されている。なお、上述の地震予測関数取得装置２と重複している構成については説明を省略する。
【００５３】
地震予測装置３における記憶手段３１には、地震予測プログラム３ａを記憶するプログラム記憶部３１１と、震源地予測関数およびマグニチュード予測関数を記憶する地震予測関数記憶部３１２と、算出された現在マハラノビス距離を記憶する現在マハラノビス距離記憶部３１３とを有する。
【００５４】
プログラム記憶部３１１には、本実施形態の地震予測プログラム３ａがインストールされており、演算処理手段３２が、前記地震予測プログラム３ａを実行し、後述する各構成部として機能させることにより、コンピュータ等を地震予測装置３として機能させるようになっている。なお、地震予測プログラム３ａの利用形態は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から直接起動して実行し得るようにしてもよい。
【００５５】
地震予測関数記憶部３１２は、震源地予測関数やマグニチュード予測関数が記憶されている。本実施形態では、上述の地震予測関数取得装置２で求められた前記震源地予測関数および前記マグニチュード予測関数を取得し、予測前に予め記憶されている。
【００５６】
現在マハラノビス距離記憶部３１３は、後述する現在マハラノビス距離算出部３２２により算出された現在マハラノビス距離を逐次、記憶させておくものである。なお、現在マハラノビス距離を記憶させておく期間は、記憶手段３１の記憶容量等により適宜選択されるものであり、後述する現在最大マハラノビス距離抽出部３２３において規定された所定期間以上であればよく、算出された全てのマハラノビス距離を記憶させるようにしてもよい。
【００５７】
次に、地震予測装置３における演算処理手段３２について説明する。この演算処理手段３は、ＣＰＵ等から構成されており、記憶手段３１にインストールされた地震予測プログラム３ａを実行させることにより、発電機５の動作情報を計測する現在動作情報計測部３２１と、計測された前記動作情報に基づいて現在マハラノビス距離を算出する現在マハラノビス距離算出部３２２と、所定期間内における現在マハラノビス距離の統計的な最大値を抽出する現在最大マハラノビス距離抽出部３２３と、抽出された現在最大マハラノビスを記憶手段３１に記憶されている震源地予測関数とに基づき震源地を予測する震源地予測部３２４と、抽出された現在最大マハラノビスと記憶手段３１に記憶されているマグニチュード予測関数とに基づき地震のマグニチュードを予測するマグニチュード予測部３２５として地震予測関装置３を機能させるようになっている。
【００５８】
現在動作情報計測部３２１は、発電機５に設けられたセンサー５５を用いて現在の発電機の動作情報を計測するものである。本実施形態では、発電機５に設けられた無効電力計測器により、現在の無効電力値を計測させるようになっている。なお、本実施形態のように動作情報データベース５６が逐次動作情報を記憶させている場合は、この動作情報データベース５６にアクセスして、現在の動作情報を取得するようにしてもよい。
【００５９】
現在マハラノビス距離算出部３２２は、上述の過去マハラノビス距離算出部２２３と同様に、上記数式１〜６を用いて現在のマハラノビス距離を算出するものである。上記数式１〜６において、評価データｙは現在動作情報計測部３２１により計測された現在の無効電力であり、所定のデータ群は発電機５が正常な運転状態であるとき無効電力である。なお、この所定のデータ群と上述の過去マハラノビス距離算出部２２３で用いたデータ群とは同じデータ群を用いることができる。
【００６０】
現在最大マハラノビス距離抽出部３２３は、現在から所定期間内における現在マハラノビス距離の統計的な最大値を抽出するものである。つまり、現在最大マハラノビス距離抽出部３２３では、現在を地震発生時と仮定し、上述の過去最大マハラノビス距離抽出部２２４と同様、所定期間内の統計的な最大値を抽出しようとするものである。本実施形態における前記所定期間は、現在から数時間〜数十日程度前までの期間である。
【００６１】
また、過去最大マハラノビス距離が所定期間内の最大値である場合、現在最大マハラノビス距離も、同様に、現在から所定期間内の最大値とすることが望ましい。さらに、過去最大マハラノビス距離が所定期間内における単位期間の移動平均である場合、現在最大マハラノビス距離も、同様に、現在からを所定期間内における単位期間の移動平均の最大値とすることが望ましい。
【００６２】
震源地予測部３２４は、現在最大マハラノビス距離と任意に仮定したマグニチュードとを震源地予測関数に代入して、仮定したマグニチュードの地震が発生し得る前記発電機５から震源地までの距離を予測するものである。前記震源地予測関数では、上述のとおり、各地震における前記過去最大マハラノビス距離である第一変数、各地震におけるマグニチュードである第二変数、および各地震における前記発電機５から震源地までの距離である第三変数からなる３つの変数が含まれている。そこで、震源地予測部３２４では、前記第一変数に現在最大マハラノビス距離を代入し、前記第二変数に仮定したマグニチュードを代入することで、残りの１つの変数である前記発電機５から震源地までの距離を予測するものである。
【００６３】
マグニチュード予測部３２５は、現在最大マハラノビス距離と任意に仮定した震源地までの距離とをマグニチュード予測関数に代入して、発電機５から仮定した震源地までの距離内において発生し得る地震のマグニチュードを予測するものである。前記マグニチュード予測関数では、震源地予測関数と同様、３つの変数が含まれた関数であり、任意に仮定した震源地までの距離と、過去最大マハラノビス距離の代わりに現在最大マハラノビス距離を代入することで、地震のマグニチュードを予測するものである。
【００６４】
入力手段３３は、テキストや数値を入力する操作キーやタッチパネル、マウス等から構成されている。本実施形態では、主に、任意に仮定したマグニチュードや任意に仮定した震源地の入力操作等に用いられる。
【００６５】
出力手段３４は、画像やテキストデータを表示する液晶ディスプレー等から構成されている。本実施形態では、予測された震源地や予測されたマグニチュードを表示することで、地震発生の注意喚起等を行えるようになっている。
【００６６】
次に、地震予測管理装置４について説明する。地震予測管理装置４は、コンピュータ等によって構成されており、図５に示すように、主として、地震予測管理プログラム４ａや各種のデータ等を記憶する記憶手段４１と、データを取得して演算処理する演算処理手段４２と、各種データを入力する入力手段４３と、予測結果などを出力する出力手段４４とから構成されている。なお、上述の地震予測関数取得装置２や地震予測装置３と同様な構成については説明を省略する。
【００６７】
地震予測管理装置４の記憶手段４１は、地震予測システム用プログラム４ａを記憶するプログラム記憶部４１１と、仮定したマグニチュードや仮定した震源地を記憶する仮定値記憶部４１２と、地震予測装置３により予測された震源地までの距離やマグニチュードを記憶する予想値記憶部４１３とを有している。
【００６８】
プログラム記憶部４１１には、本実施形態の地震予測システム用プログラム４ａがインストールされており、演算処理手段４２が、前記地震予測システム用プログラム４ａを実行し、後述する各構成部として機能させることにより、コンピュータ等を地震予測システム１における地震予測管理装置４として機能させるようになっている。なお、地震予測システム用プログラム４ａの利用形態は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から直接起動して実行し得るようにしてもよい。
【００６９】
仮定値記憶部４１２は、任意に仮定した震源地やマグニチュードを記憶させるものである。本実施形態では、入力手段４３により入力された任意に仮定した震源地やマグニチュードが記憶されるようになっている。
【００７０】
予想値記憶部４１３は、任意に仮定した震源地やマグニチュードに基づいて地震予測装置３により予測されたマグニチュードや発電機５から震源地までの距離を記憶させるものである。本実施形態では、地震予測装置３により予測された予測値が記憶されるようになっている。
【００７１】
次に、地震予測管理装置４の演算処理手段４１は、ＣＰＵ等から構成されており、記憶手段にインストールされた地震予測システム用プログラム４ａを実行させることにより、図５に示すように、入力手段４３により入力された仮定値を地震予測装置３に送信する仮定値送信部４２１と、前記地震予測装置３により予測された予測値を取得する予測値取得部４２２と、予測値同士が重複ないし共通しているか否かを判別する予測値判別部４２３と、予測値同士が重複ないし共通していない場合には他の仮定値を前記地震予測装置３に再送する仮定値再送信部４２４と、予測値同士が重複ないし共通している場合にはその重複ないし共通している場所や範囲に基づき震源地とマグニチュードとを予測する震源地・マグニチュード予測部４２５として機能するようになっている。
【００７２】
仮定値送信部４２１は、入力手段４３により入力された仮定したマグニチュードまたは仮定した震源地を地震予測装置３に送信するものである。ここで仮定したマグニチュードは、各地震予測装置３に対して同一値を送信する。例えば、仮定したマグニチュードを５とした場合には、各地震予測装置３には同一のマグニチュード５という仮定値を送信する。同様に、仮定した震源地を送信する場合、同一の震源地を各地震予測装置３に送信する。
【００７３】
予測値取得部４２３は、仮定値送信部４２２より送信された仮定したマグニチュードまたは仮定した震源地に基づき、各々の地震予測装置３により算出された各発電機５から震源地までの距離、および算出されたマグニチュードを取得するものである。また、予測値取得部４２３は、取得した各発電機５から震源地までの距離や算出されたマグニチュードを予想値記憶部４１３に記憶するようになっている。
【００７４】
予測値判別部４２３は、地震予測装置３により算出された各々の震源地までの距離に基づいて定められる範囲同士が重複しているか否かを判別するとともに、前記地震予測装置３により算出された各々のマグニチュード同士が許容範囲内で共通するか否かを判別するものである。マグニチュードを仮定した場合の予測値判別部４２３では、図６および図７に示すように、各々の発電機５を中心として予測された震源地までの距離を半径とする円を描いたとき重複する範囲が有るか無いかを判別している。また、震源地を仮定した場合の予測値判別部４２３では、図７に示すように、予測されたマグニチュードを中心として例えば−０．２〜＋０．２の許容範囲であるとした場合に、各々の地震予測装置３により予測されたマグニチュードの許容範囲同士が、共通する値を有するか否かを判別している。なお、どの程度の許容範囲にするかは適宜選択することができる。
【００７５】
仮定値再送信部４２４は、予測値判別部４２３により重複ないし共通しないと判別された場合の処理である。具体的には、図６（ａ）または図７（ａ）に示すように、予測値判別部４２３により予想値が重複ないし共通しないと判別された場合、仮定値送信部４２４により送信した仮定値が真の値と相違していると判断し、予想値が重複ないし共通するまで適宜仮定値を各地震予測装置３に再送するようになっている。
【００７６】
震源地・マグニチュード予測部４２５は、図６（ｂ）または図７（ｂ）に示すように、予測値判別部４２３により重複ないし共通すると判別された場合の処理である。具体的には、震源地が前記重複範囲内に存在すると特定するとともに、仮定したマグニチュードを前記震源地において発生しうる地震のマグニチュードと特定する。または、地震のマグニチュードが前記共通する許容範囲内の規模であると特定するとともに、仮定した震源地を前記マグニチュードの地震が発生しうる震源地であるいと特定する。これにより、仮定値であった震源地やマグニチュードが、地震が発生しうる震源地であったり、発生しうる地震のマグニチュードであるとする予測値になることができる。
【００７７】
次に、本実施形態の地震予測関数取得プログラム２ａによって実行される地震予測関数取得装置２、本実施形態の地震予測プログラム３ａによって実行される地震予測装置３、および本実施形態の地震予測システム用プログラム４ａによって実行される地震予測管理装置４の作用、および地震予測関数取得方法について図面を参照しつつ説明する。
【００７８】
なお、地震予測システム１における地震予測装置や地震予測管理装置４により震源地等を予測するには、震源地予測関数およびマグニチュード予測関数を求める必要がある。よって、地震予測関数取得装置２の各構成の作用から説明する。
【００７９】
地震予測関数取得装置２の地震情報取得部２２１では、図８および図９に示すように、地震情報データベース７にアクセスして、地震情報を取得する（Ｓ１：地震情報取得ステップ）。本実施形態では、地震発生日時、震源地およびその地震の規模を表すマグニチュードを取得し、取得した地震情報を記憶手段２１の地震情報記憶部２１２に送信して記憶させる。
【００８０】
次に、過去動作情報取得部２２２では、動作情報データベースにアクセスして、過去における各地震発生前の発電機の動作情報を取得する（Ｓ２：動作情報取得ステップ）。
【００８１】
本実施形態における過去動作情報取得部２２２では、地震情報記憶部２１２に記憶された地震発生日時に基づき、地震発生前の所定期間に計測された動作情報を取得する。また、マハラノビス距離の算出に用いられる所定のデータ群として、発電機５の操作による人為的な変動がなく、かつ地震発生から時間的・距離的に十分に離れた発電機が正常な運転状態の動作情報も取得する。本実施形態における動作情報は、上述のとおり発電機５に設けられたセンサー５５によって計測された無効電力である。そして、取得した動作情報は記憶手段２１の過去動作情報記憶部２１３に記憶させる。
【００８２】
過去マハラノビス距離算出部では、過去の動作情報に基づいて各地震発生前における過去のマハラノビス距離を算出する（Ｓ３：過去マハラノビス距離算出ステップ）。具体的には、動作情報記憶部に記憶された動作情報のうち、一の地震における地震発生前の所定期間における動作情報と、所定のデータ群とを上述の数式１〜６に上述の手順で代入して算出する。この手順を各々の地震・各々の発電機に対し行い、算出された過去マハラノビス距離を過去マハラノビス距離記憶部に記憶させる。
【００８３】
過去最大マハラノビス距離抽出部２２３では、地震毎にマハラノビス距離の統計的な最大値を抽出する（Ｓ４：過去最大マハラノビス距離抽出ステップ）。本実施形態では、所定期間を３０日とし、単位期間を７日間として移動平均を求め、その移動平均の最大値を抽出した。具体的には、地震発生前の３０日前（地震発生時から４３２００分前）から７日間（地震発生時から３３１２０分前まで）の平均値を第一平均値とする。次に、地震発生前の２９日２３時間５０分（地震発生時から４３１９０分前）から７日間（地震発生時から３３１１０分前まで）の平均を第二平均値とする。以下、地震発生前の７日前（地震発生時から３３１２分前）から７日間（地震発生時）の平均である第三千三百十二平均値まで、１０分間隔毎の平均を算出し、その平均値の最大値を抽出する。この最大値の抽出は、各々の地震・各々の発電機５に対して行われる。
【００８４】
震源地予測関数取得部２２５では、前記発電機５から震源地までの距離を算出しうる震源地予測関数を求める（Ｓ５：震源地予測関数取得ステップ）。具体的には、上記数式７に記載の指数関数に、各々の地震における過去最大マハラノビス距離抽出部２２４で抽出された過去最大マハラノビス距離と、震源地までの距離と、マグニチュードとを代入して、定数であるａおよびｂの近似解を求める。
【００８５】
また、マグニチュード予測関数取得部２２６では、地震のマグニチュードを算出しうるマグニチュード予測関数を求める（Ｓ６：マグニチュード予測関数取得ステップ）。具体的には、上記数式８に各々の地震における過去最大マハラノビス距離抽出部２２４で抽出された過去最大マハラノビス距離と、震源地までの距離と、マグニチュードとを代入して、定数であるａおよびｂの近似解を求める。
【００８６】
なお、上記数式７や式８は、近似する関数によって、適宜変えることができる。また、各予測関数は、サンプル数を増やして精度を高めるため、地震が発生するごとに予測関数を求め直し、適宜更新することが好ましい。
【００８７】
これにより、地震予測関数取得装置２および地震予測関数取得方法を用いることで、震源地予測関数およびマグニチュード予測関数を得ることができる。本実施形態の地震予測関数取得装置２は、取得した震源地予測関数およびマグニチュード予測関数を次の地震予測装置３に送信し、地震予測関数記憶部３１２に記憶させる。
【００８８】
次に、地震予測装置３および地震予測プログラム３ａの各構成の作用について図１０および図１１を用いて説明する。なお、本実施形態における地震予測装置３は、単独での地震予測や地震予測管理装置４からの指示を受けての地震予測のいずれにも用いられるものであるが、ここでは単独で地震を予測する場合について説明する。
【００８９】
まず、現在動作情報計測部３２１では、発電機５に設けられたセンサー５５を用いて、現在の動作情報を計測する（Ｓ１１：現在動作情報計測ステップ）。本実施形態では、発電機５に設けられたセンサー（無効電力計測器）５５によって発電機５の無効電力を、１０分間隔毎に計測する。
【００９０】
次に、現在マハラノビス距離算出部３２２では、現在動作情報計測部３２１により計測された動作情報に基づき現在のマハラノビス距離を算出する（Ｓ１２：現在マハラノビス距離算出ステップ）。具体的には、現在動作情報計測部３２１により計測された動作情報と、所定のデータ群とを上述の数式１〜６に上述の手順で代入して計算する。そして、算出された現在マハラノビス距離を現在マハラノビス距離記憶部３１３に記憶させる。よって、現在マハラノビス距離記憶部３１３には、現在および現在から任意の期間前までの現在マハラノビス距離が蓄積して記憶されている。
【００９１】
現在最大マハラノビス距離抽出部３２３では、前記現在マハラノビス距離のうち現在から所定期間内における統計的な最大値を抽出する（Ｓ１３：現在最大マハラノビス距離抽出）。本実施形態では、所定期間を３０日とする。そして、単位期間を７日間として、移動平均を算出し、所定期間内で最も大きな移動平均値を現在最大マハラノビス距離として抽出している。
【００９２】
震源地予測部３２４では、地震予測関数記憶部３１２に記憶されている地震予測関数を取得し、この地震予測関数に対して現在最大マハラノビス距離と、仮定したマグニチュードとを代入して、仮定したマグニチュードの地震が発生しうる発電機５から震源地までの距離を予測する（Ｓ１４：震源地予測ステップ）。仮定したマグニチュードは入力手段３３によって任意に入力される。
【００９３】
予測された発電機５から震源地までの距離に基づき、図１２に示すように、出力手段３４によって発電機５から予測された震源地までの距離に基づき地図上に円（一点鎖線）を描く等して、発生しうる地震に対して、予防的な措置を行うことができる。
【００９４】
例えば、図１２に示すように、発電機５から半径１００ｋｍを基準となる半径として円（破線）を予め描いておく。そして、仮定したマグニチュードを３とした場合、ある時に、図１２（ａ）に示すように、震源地までの距離が半径１００ｋｍより遠いと予測された場合にその震源地からの距離による円（一点鎖線）を描く。これにより、震度３の地震が発生しうる発電機５からの距離が１００ｋｍより遠い位置で発生することが視覚的に容易に判断することが可能になり、発電機５のある位置における震度を大まかに把握することができる。同様に仮定したマグニチュードを３とした場合、異なる時に、図１２（ｂ）に示すように、震源地までの距離が半径１００ｋｍより近いと予測された場合、発電機５のある位置における震度が大きいと判断し、警戒行動を行うよう警告等を発することができる。
【００９５】
このように、震源地予測部３２４では、仮定したマグニチュードの地震が発生する場所までの距離を時々刻々と算出し、リアルタイムに予測することができる。
【００９６】
また、マグニチュード予測部３２５では、地震予測関数記憶部３１２に記憶されているマグニチュード予測関数を取得し、この地震予測関数に対して現在最大マハラノビス距離と、仮定した発電機５から震源地までの距離とを代入して、仮定した震源地内ににおいて発生しうる地震のマグニチュードを予測する（Ｓ１５：マグニチュード予測ステップ）。これにより、図１３に示すように、仮定した震源地までの距離を半径とする円を描き、この円の中で発生しうる地震のマグニチュードを予測することで、発生しうる地震に対して、予防的な措置を行うことができる。
【００９７】
例えば、ある時に、予測されたマグニチュードが３以上であれば、１００ｋｍ圏内で大きな地震があると考えられ警戒行動をとることができる。一方、異なる時に、３未満の場合は、地震が仮に発生しても、大きな揺れにはならず、特に行動を起こす必要はないと判断することができる。
【００９８】
このように、マグニチュード予測部３２５では、仮定した震源地までの距離で発生する地震のマグニチュードを時々刻々と算出し、リアルタイムに予測することができる。
【００９９】
なお、震源地予測部３２４およびマグニチュード予測部３２５における仮定値は、一定値であってもよく、時間、曜日、季節等に応じて任意に変化させてもよい。
【０１００】
次に、地震予測管理装置４および地震予測システム用プログラム４ａの各構成の作用について説明する。
【０１０１】
仮定値送信部４２１では、図１４および図１５に示すように、同一値に仮定したマグニチュードおよび同一値に仮定した震源地を各々の地震予測装置３Ａ，３Ｂに送信する（Ｓ２１：仮定値送信ステップ）。本実施形態における仮定したマグニチュードや仮定した震源地は、入力手段４３により入力される。また、送信した値は仮定値記憶部４１２に記憶される。なお、仮定した震源地は、ランダムに選んでもよいが、発電機５の周囲に活断層など震源地となりうる場所が存在する場合は、そのような位置を優先して震源地に仮定するようにしてもよい。
【０１０２】
各々の地震予測装置３Ａ，３Ｂでは、仮定したマグニチュードおよび仮定した震源地と、発電機５の現在の動作情報とに基づき、図１０および図１１に示すように、発電機５から震源地までの距離またはマグニチュードを予測する。予測値取得部４２２では、その各々の地震予測装置３Ａ，３Ｂで予測された発電機から震源地までの距離およびマグニチュードを取得する（Ｓ２２：予測値取得ステップ）。つまり、発電機５毎に、予測された発電機５から震源地までの距離およびマグニチュードを取得する。
【０１０３】
予測値判別部４２３では、次の２つのうちいずれかの判別を行う（Ｓ２３：予測値判別ステップ）。
【０１０４】
１つ目は、予測値取得部４２２により取得された各々の震源地までの距離に基づいて定められる範囲同士が重複しているか否かを判別する。つまり、図６に示すように、各々の発電機５を中心に予測された震源地までの距離を半径とする円を描く。そして、それぞれの範囲同士が重複しているか否かを判別する。
【０１０５】
２つ目は、予測値取得部４２２により取得された各々のマグニチュード同士が許容範囲内で共通するか否かを判別する。つまり、図７に示すように、発電機において予測されたマグニチュードと、そのマグニチュードを中心に−０．２〜＋０．２を許容範囲とした場合と、他の発電機において予測されたマグニチュードと、そのマグニチュードを中心に−０．２〜＋０．２を許容範囲とが共通するか否かを判別する。
【０１０６】
仮定値再送信部４２４では、予測値判別部４２３により重複ないし共通しないと判別された場合には、重複ないし共通すると判別されるまで、他の仮定したマグニチュードおよび他の仮定した震源地を各地震予想装置３Ａ，３Ｂに再送する（Ｓ２４：仮定値再送信ステップ）。つまり、予測値判別部４２３により重複ないし共通しないと判別された場合は、仮定したマグニチュードや仮定した震源地が実際に起こりうるマグニチュードや震源地ではなないと解することができる。そのため、仮定値再送信部４２４では、各地震予想装置３Ａ，３Ｂにより予測された予測値が重複ないし共通すると判別されるまで、他の仮定したマグニチュードおよび他の仮定した震源地を各地震予想装置３Ａ，３Ｂに再送する。
【０１０７】
なお、震源地予測部３２４およびマグニチュード予測部３２５に再送信する仮定値は、例えばマグニチュードの場合、マグニチュードを１から０．１刻みで規則性を持って順番に仮定した値でもよく、ランダムな値でもよい。
【０１０８】
震源地・マグニチュード予測部４２５は、仮定値再送信部４２４とは逆に、重複ないし共通すると判別された場合は、仮定したマグニチュードや仮定した震源地が実際に起こりうるマグニチュードや震源地であると解して、地震のマグニチュードや震源地を特定する（Ｓ２５：震源地・マグニチュード予測ステップ）。つまり、図６（ｂ）に示すように、震源地が前記重複範囲内に存在すると特定するとともに、仮定したマグニチュードを前記震源地において発生しうる地震のマグニチュードと特定する。また、図７（ｂ）に示すように、地震のマグニチュードが前記共通する許容範囲内の規模であると特定するとともに、仮定した震源地を前記マグニチュードの地震が発生しうる震源地であるいと特定する。
【０１０９】
そして、予測された震源地およびマグニチュードを出力手段４４等に出力することにより、発生しうる地震に対して予防的な措置を行うことができる。
【０１１０】
以上のような本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
１．過去の地震情報と過去の発電機５の動作情報とに基づき、これから起こりうる地震の震源地または地震のマグニチュードを予測する予測関数を得ることができる。
２．震源地予測関数およびマグニチュード予測関数に基づくと現在の動作情報と仮定値とを代入することにより、これから起こりうる地震の震源地または地震のマグニチュードを予測することができる。
３．複数の発電機５のデータに基づき震源地またはマグニチュードを予測することで、精度よく震源地およびマグニチュードを予測することができる。
４．震源地およびマグニチュードを予測することで注意喚起を行うことができる。
【０１１１】
なお、本発明に係る地震予測関数取得装置、地震予測装置、地震予測システムとこれらに用いられるプログラムおよび地震予測関数取得方法は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【０１１２】
例えば、地震予測関数取得装置２、地震予測装置３および地震予測管理装置４は、１つの装置がそれぞれの機能を有するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１  地震予測システム
２  地震予測関数取得装置
３  地震予測装置
４  地震予測管理装置
５  発電機
６  ネットワーク回線
７  地震情報データベース
２１  記憶手段
２２  演算処理手段
３１  記憶手段
３２  演算処理手段
３３  入力手段
３４  出力手段
４１  記憶手段
４２  演算処理手段
４３  入力手段
４４  出力手段
５１  ボイラー
５２  タービン
５３  発電部
５４  エキサイター５４
５５  センサー（無効電力計測器）
５６  動作情報データベース
２１１  プログラム記憶部
２１２  地震情報記憶部
２１３  過去動作情報記憶部
２１４  過去マハラノビス距離記憶部
２２１  地震情報取得部
２２２  過去動作情報取得部
２２３  過去マハラノビス距離算出部
２２４  過去最大マハラノビス距離抽出部
２２５  震源地予測関数取得部
２２６  マグニチュード予測関数取得部
３１１  プログラム記憶部
３１２  地震予測関数記憶部
３１３  現在マハラノビス距離記憶部
３２１  現在動作情報計測部
３２２  現在マハラノビス距離算出部
３２３  現在最大マハラノビス距離抽出部
３２４  震源地予測部
３２５  マグニチュード予測部
４１１  プログラム記憶部
４１２  仮定値記憶部
４１３  予想値記憶部
４２１  仮定値送信部
４２２  予測値取得部
４２３  予測値判別部
４２４  仮定値再送信部
４２５  震源地・マグニチュード予測部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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