(57)【要約】【課題】各電力設備に取付けて用いられ、地震による被害状況を把握するために必要最小限の情報のみを送信することが可能な地震感知器を提供する。【解決手段】各電力設備に取り付けられて使用される地震感知器２０であって、設備ＩＤが記憶された記憶部２４と、振動感知部２２と、振動レベルが所定の基準以上になった場合に起動信号を出力する被害感知判定部２８ａと起動信号を出力してから所定期間振動レベルの最大値を求める最大振動検知部２８ｂとからなる制御部２８と、所定期間経過後、設備ＩＤと求められた最大振動値とを送信する情報送信部３０とを備える。【選択図】図２
2007155346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種設備に取り付けられて使用される地震感知器であって、
当該地震感知器が取り付けられた設備を識別するための設備ＩＤが記憶された記憶部と、
地震による振動に応じた信号を出力する振動検知手段と、
前記振動検知手段により検知された振動レベルが所定の基準以上になった場合に起動信号を出力する起動手段と、
前記起動手段が起動信号を出力してから所定期間、前記振動検知手段が検知する振動レベルの最大値を求める最大振動検知手段と、
前記所定期間の経過後、前記設備ＩＤと、前記求められた最大値とを送信する情報送信部とを備えることを特徴とする地震感知器。
【請求項２】
請求項１の地震感知器において、
前記振動検知手段に、地震動の加速度を検知する加速度計を用いることを特徴とする地震感知器。
【請求項３】
請求項１または２の何れかに記載の地震感知器において、
前記振動レベルが所定の基準以上になった日時を検出する時計部とを備え、
前記情報送信部は、前記設備ＩＤ及び前記求められた最大値とともに、前記検出した日時とを送信することを特徴とする地震感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種設備の地震による被害状況を把握すべく、各設備に取付けられて地震のよる振動に応じた情報を出力する地震感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１〜２に記載されるような地震による振動を感知する地震感知装置が提案されている。  
特許文献１には、地震による一定以上の揺れを感知すると、警報ブザーとライトが作動し、所定の時間作動した後自動的に停止し、次の地震のために待機する地震検知装置が開示されている。  
また、特許文献２には、２個の地震動センサを所定の幾何学的な位置に配置した簡易な構成で、地震波のＰ波およびＳ波を精度よく測定可能な感震器が開示されている。
【特許文献１】実登第３０３４５０７号公報
【特許文献２】特開平１０−１３２９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、各所に設置された電力設備等の各種設備の地震による被害状況を把握する場合、各設備に上記各特許文献に開示されるような地震感知器を設置して、それらに情報送信機能を持たせ、各設備の地震により生じた振動の状況をサーバーにて収集することが考えられる。しかしながら、電柱等の電力設備の数は膨大であり、夫々に、振動感知器を設置して情報を送信させた場合には、サーバーには地震発生時に極めて多数の情報が集まってくることになり、サーバーでの処理負担が過大となってしまう。また、多大な量の情報がネットワーク上を伝送されるためトラフィックが輻輳し、通信速度の低下を招き、ひいては通信障害が発生するおそれもある。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、各電力設備に取付けて用いられ、地震による被害状況を把握するために必要最小限の情報のみを送信することが可能な地震感知器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明は、各種設備に取り付けられて使用される地震感知器であって、
当該地震感知器が取り付けられた設備を識別するための設備ＩＤが記憶された記憶部と、
地震による振動に応じた信号を出力する振動検知手段と、
前記振動検知手段により検知された振動レベルが所定の基準以上になった場合に起動信号を出力する起動手段と、
前記起動手段が起動信号を出力してから所定期間、前記振動検知手段が検知する振動レベルの最大値を求める最大振動検知手段と、
前記所定期間の経過後、前記設備ＩＤと、前記求められた最大値とを送信する情報送信部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、地震感知器は、所定の基準以上の振動レベルを感知した時に限り、情報を送信する。このため、膨大な数が存在する電力設備の夫々に本発明の地震感知器が取付けられた場合も、地震時に所定の基準以上の振動レベルを感知した地震感知器、つまり、地震被害のおそれのある地震を感知した地震感知器のみから情報が送信されるので、地震時にネットワークを伝送される情報の量が必要最小限に抑えられる。また、地震感知器から送信される情報も設備ＩＤ及び振動レベルの最大値のみであって、その情報量は僅かであり、このことによっても、ネットワークを伝送される情報の量を小さく抑えることができる。
【０００７】
また、本発明において、前記振動検知手段に、地震動の加速度を検知する加速度計を用いることとしてもよい。
【０００８】
また、前記振動レベルが所定の基準以上になった日時を検出する時計部を備え、
前記情報送信部は、前記設備ＩＤ及び前記求められた最大値とともに、前記検出した日時とを送信することとしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、各電力設備に取付けて用いられ、地震による被害状況を把握するために必要最小限の情報のみを送信することが可能な地震感知器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。  
図１は、本発明に係わる地震感知器２０を備える設備被害管理システム１の全体構成を表す機能ブロック図である。同図に示すように、設備被害管理システム１は、各電力設備１０に設けられた地震感知器２０と、地震感知器２０から送られてきた地震情報に各種処理を施すサーバー１００と、地震感知器２０からサーバー１００へ情報を伝送するための通信ネットワーク５０とを含んで構成されている。  
電力設備１０としては、例えば、発電所、変電所、送電用鉄塔および電柱など様々な電力設備が想定され、その夫々に地震感知器２０が設けられる。
【００１１】
図２は、地震感知器２０の機能ブロック図である。同図に示すように、地震感知器２０は、振動感知部２２と、記憶部２４と、時計部２６と、制御部２８と、情報送信部３０と、電源３２とを備えている。
【００１２】
振動感知部２２は、例えば、地震動の加速度を感知する加速度センサである。ただし、これに限らず地震による振動変形を感知できる機器であれば振動感知部２２として適用可能であり、例えば、地震による振り子の振れの変位を計測できる機器や、また振動によって生ずる応力や変形を測定できる機器（例えば歪センサ）などを用いてもよい。
【００１３】
記憶部２４には、地震感知器２０が取り付けられた電力設備１０について、設備ＩＤ、当該電力設備１０に被害が発生するおそれのある振動レベルの下限値（以下、被害振動基準値という）、及び、地震により生じた振動レベルの最大値を判定するための監視時間（以下、最大振動監視時間という）などが予め記憶されている。
【００１４】
時計部２６は、振動感知部２２で感知された振動が被害振動基準値以上に達した日時を特定するのに用いられる。なお、正確な日時を検出するため、時計部２６には、電波やＧＰＳ信号などによる時刻補正機能を設けた時計を用いてもよく、あるいは、通信ネットワーク５０を通じ、時計部２６の日時を補正できるようにしてもよい。
【００１５】
制御部２８は、被害感知判定部２８ａと最大振動検知部２８ｂとを備えている。被害感知判定部２８ａは、振動感知部２２が感知する振動波形を監視し、この振動の振幅レベルと記憶部２４に予め記憶された被害振動基準値とを比較して、この振動の振幅レベルが被害振動基準値以上に達したか否かを判定する。その結果、被害振動基準値以上に達したと判定された場合に限り、監視起動信号を最大振動検知部２８ｂに出力するとともに、時計部２６から現在日時を監視起動日時として取得し記憶部２４に記録する。最大振動検知部２８ｂは、被害感知判定部２８ａから監視起動信号を受けた時点から、記憶部２４に記憶された最大振動監視時間の間、振動感知部２２が感知する振動波形を監視する。そして、その間に生じた振動振幅の最大値（以下、振動最大値という）を判定し、判定された振動最大値を情報送信部３０に出力する。
【００１６】
情報送信部３０は、記憶部２４から、予め記憶された設備ＩＤと、被害感知判定部２８ａによって記録された監視起動日時とを取得し、最大振動検知部２８ｂから出力された振動最大値とともに、通信ネットワーク５０を介してサーバー１００へ送信する。なお、地震災害が発生した際に、有線通信手段が断絶する可能性があることを考慮すると、通信ネットワーク５０には、電波や衛星回線などの無線通信手段を用いることが望ましいが、電話回線、光通信回線および専用回線などの有線通信手段を用いてもよい。また、有線または無線手段のどちらかに限定せず、有線および無線手段を併用し情報伝達の確実・迅速な方を選択して用いてもよい。
【００１７】
電源３２は、地震感知器２０を構成する各部に必要な電力の供給を行う。地震感知器２０は任意の電力設備１０に設置可能とするため、外部電源設備が存在しない場合も想定し、電源３２には例えば蓄電池や太陽電池などを用いる。この場合、電源３２を地震感知器２０の一部として一体化してもよい。また、電力設備１０に外部電源出力が付設されている場合には、この外部電源出力から地震感知器２０に電力を供給してもよい。
【００１８】
次に、図２と共に図３を参照して、地震が発生した際の地震感知器２０の動作を説明する。
【００１９】
図３は、地震発生時に地震感知器２０が感知する振動波形の一例を示すものであり、横軸は時間を、縦軸は振動レベル（振動感知部２２として加速度センサを用いる場合は、加速度の大きさ）を示している。なお、同図には、電力設備１０に被害が発生するおそれのある被害振動基準値Ｘと、振動の大きさの振動最大値Ｚを検知するための監視期間である最大振動監視時間Ｙとを示している。同図の例では、時刻Ａに地震による振動が検知され始め、時刻Ｂにこの振動レベルが被害振動基準値Ｘに達している。この時、地震感知器２０の制御部２８は、時刻Ｂを監視起動日時として記憶部２４に記録するとともに、振動波形の監視を開始し、時刻Ｂから時刻Ｃまでの最大振動監視時間Ｙの期間、振動振幅の最大値である振動最大値Ｚを判別する。そして、制御部２８は最大振動監視時間Ｙが経過した時刻Ｃにおいて振動最大値Ｚを確定し、その値を情報送信部３０に出力する。これに応じて情報送信部３０は、記憶部２４から、監設備ＩＤと監視起動日時である時刻Ｂとを取得し、これらの情報と、振動最大値Ｚとを設備振動情報としてサーバー１００へ送信する。
【００２０】
以上が、地震発生時に夫々の電力設備１０に設けられた地震感知器２０で行われる一連の処理である。
【００２１】
各地震感知器２０から送信された設備振動情報は、サーバー１００にて受信され、各設備の被害状況およびその周辺の道路被害の把握、またはや緊急復旧エリアの把握などの処理がなされる。サーバー１００内で行われる処理について、以下にその詳細を述べる。
【００２２】
図１に示すように、サーバー１００は、通信情報受信部１０２、設備情報取得部１０４、設備被害レベル判定部１０６、地図情報取得部１０８、道路被害レベル判定部１１０、緊急復旧エリア判定部１１２、及び、表示処理部１１４の各機能部と、バックアップデータベース１１６、設備情報データベース１１８、設備被害レベルデータベース１２０、及び、地図情報データベース１２２の各データベースと、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどの表示装置２００とを備えている。
【００２３】
先ず、サーバー１００が備える各データベースについて説明する。  
バックアップデータベース１１６は、各地震感知器２０から送信されてきた設備振動情報をバックアップするためのデータベースである。
【００２４】
設備情報データベース１１８は、各電力設備について、設備種別や位置情報が記憶されたデータベースである。図４に設備情報データベース１１８に記憶されるデータの構成例を示す。同図に示すように、設備情報データベース１１８には、各電力設備について設備ＩＤ１１８Ａ、設備種別情報１１８Ｂおよび設備位置情報１１８Ｃが記憶される。設備種別情報１１８Ｂは、例えば、発電所、変電所、送電鉄塔、柱上変圧器、電柱といった種別を表すデータであり、また、設備位置情報１１８Ｃは、例えば、緯度や経度などの設備位置を特定できる座標データである。
【００２５】
設備被害レベルデータベース１２０は、電力設備の種別毎に最大振動値から被害レベルを判定するための情報が記憶されたデータベースである。図５に設備被害レベルデータベース１２０に記憶されるデータの構成例を示す。同図に示すように、設備被害レベルデータベース１２０には、各設備種別１２０Ａについて、振動最大値から電力設備の被害レベルを判定するための被害判定情報１２０Ｂが記憶されている。
【００２６】
また、図６に、被害判定情報１２０Ｂの一例を示す。同図に例示するように、被害判定情報１２０Ｂは、振動最大値の範囲と、電力設備の被害レベルとの対応関係を示すものであり、同図の例では、設備種別１２０Ａが電柱である場合について、振動最大値が７以上の時には被害レベルＩ（破壊のおそれあり）、５以上７未満の時には被害レベルII（損傷のおそれあり）、４以上５未満の時には被害レベルIII（何らかの被害のおそれあり）などのように、振動最大値に応じて被害レベルが設定されている。なお、同じ規模の地震であっても、被害の受け方は設備種別によって異なるので、被害判定情報１２０Ｂは設備種別ごとに設定されることになる。
【００２７】
地図情報データベース１２２は、道路の位置情報や土地の区画情報等を含む地図情報が格納されたデータベースである。なお、本実施形態では、サーバー１００が地図情報データベース１２２を具備するものとしているが、サーバー１００が外部の地図情報データベースにネットワーク経由で接続し、地図情報データベースにアクセスすることにより地図情報を取得する構成であってもよい。
【００２８】
次に、サーバー１００の各機能部１０２〜１１４について説明する。なお、これらの機能部１０２〜１１４は、サーバー１００のＣＰＵがハードディスク装置などの記憶装置に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００２９】
通信情報受信部１０２は、各電力設備１０に設けられた地震感知器２０から送信された設備振動情報（すなわち、設備ＩＤ、監視起動日時および振動最大値）を、通信ネットワーク５０を介して受信する。これら設備振動情報は、設備情報取得部１０４に供給されると同時に、バックアップデータベース１１６にバックアップとして記憶される。このように、バックアップデータベース１１６に情報のバックアップを行うことで、過去に生じた地震による電力設備１０の被害状況を参照することが可能となる。
【００３０】
設備情報取得部１０４は、設備振動情報に含まれる設備ＩＤに基づき、設備情報データベース１１８を参照して、該当する電力設備の設備種別情報１１８Ｂ及び設備位置情報１１８Ｃを取得する。
【００３１】
設備被害レベル判定部１０６は、設備振動情報に含まれる振動最大値と、設備情報データベース１１８から取得した設備種別情報１１８Ｂとに基づき、設備被害レベルデータベース１２０を参照して、該当する電力設備１０の被害レベルを判定する。例えば、図５、図６に示す例の場合、設備種別が「電柱」であり、振動最大値が「６」であれば、被害レベルII（損傷の恐れあり）と判定される。
【００３２】
地図情報取得部１０８は、地図情報データベース１２２を参照して、対象地域についての地図情報を取得する。
【００３３】
道路被害レベル判定部１１０は、各電力設備１０についての設備位置情報及び判定された被害レベルと、地図情報取得部１０８が取得した地図情報に含まれる道路情報とを照合し、地震被害により通行不能となった道路を判定する処理を行う。例えば、道路情報に基づき、各道路に沿って設けられた電力設備（典型的には電柱）を判別し、道路のある区間に沿って設けられた電力設備に甚大な被害レベル（例えば被害レベルI）が判定されている場合に、当該区間は電柱の倒壊等のため通行不能であると判定する。
【００３４】
なお、通行不能区間の推定方法については、判定対象区間、あるいは、判定対象区間及びこれに隣接する地域内に存在する電力設備について、被害レベルの平均値を求め、この平均値が所定のレベル以上である場合に、道路が通行不能であると判定してもよい。
【００３５】
また、判定対象区間あるいはこれに隣接する地域に電力設備がない場合には、判定区間周辺に存在する電力設備の被害レベルから判定対象区間の被害レベルを空間的に補間し、補間して求めた被害レベルに基づいて通行不能か否かを判定してもよい。
【００３６】
緊急復旧エリア判定部１１２は、地図情報に含まれる土地区画情報に基づいて、地震被害が甚大で緊急に復旧を要する緊急復旧エリアの判定を行う。具体的には、緊急復旧エリア判定部１１２は、各電力設備について判定された被害レベルと、地図情報に含まれる土地区画情報等とを照合し、ある土地区画内の電力設備の被害レベルに基づいて、被害が甚大な（例えば被害レベルＩの）電力設備が集中している土地区画やその周辺の土地区画を緊急復旧エリアと判定する。なお、ある土地区画内に電力設備がない場合には、その周囲の土地区画が緊急復旧エリアと判定されていれば、当該土地区画も緊急復旧エリアと判定するなどの処理を行ってもよい。
【００３７】
表示処理部１１４は、設備情報取得部１０４が取得した設備位置情報に基づいて、地図情報取得部１０８が取得した地図情報の上に、各電力設備を重畳した画面を表す画面データを生成し、その際、各電力設備を、設備被害レベル判定部１０６により判定された被害レベルに応じた態様で表示させるようにする。また、道路被害レベル判定部１１０により判定された道路の通行不能区間や、緊急復旧エリア判定部１１２により判定された緊急復旧エリアも上記画面に重畳させる機能を有する。そして、表示処理部１１４が生成した画面データは、表示装置２００に出力され、この表示装置２００により表示される。
【００３８】
図７に、表示装置２００による表示画面の一例を示す。同図に示すように、表示装置２００の画面上には、監視対象とする地域の地図が表示され、表示画面上部に、地震が発生した日時、また推定被害状況を表示する地域名などが表示される。また、地図画面上には、各電力設備がその該当位置に設備種別に応じたシンボルが、例えば、判定された被害レベルに応じた色で表示される。例えば、発電所は四角形、変電所はひし形、送電鉄塔は三角形、柱状変圧器は二重丸、また配電柱は丸などの記号で表示され、また、被害レベルＩ（破壊のおそれあり）の場合には赤色で、被害レベルII（損傷のおそれあり）の場合には黄色で、また被害レベルIII（被害の可能性あり）の場合には緑色などで表示される。なお、強調表示には色に限らず大きさなどに変化を与えてもよく、また色および大きさの両方を併用してもよい。なお、上述の如く、各地震感知器２０からは、被害発生のおそれのある被害振動基準値を超えるレベルの振動が検出された場合にのみ、設備振動情報が送信されてくるが、表示画面は、そのように設備振動情報が送信されてきた電力設備（つまり、被害発生のおそれのある設備）のみ表示するようにしてもよく、あるいは、設備振動情報が送信されてこない電力設備（つまり、被害発生のおそれのない設備）についても、設備情報データベース１１８から設備種別情報及び設備位置情報を取得して、例えば、黒色などで地図上に表示させるようにしてもよい。
【００３９】
さらに、図７に例示するように、道路の通行不能区間が所定のシンボルで表示され、また、緊急復旧エリアがハッチング等の所定の塗りつぶしパターンにより強調表示される。なお、道路通行不能区間の表示は、当該区間の色や大きさの変化により行うこととしてもよい。また、緊急復旧エリアについても、ハッチング等の塗り潰しパターンに限らず、色の変化や、点滅により表示を行ってもよい。要するに、道路の通行不能区間や緊急復旧エリアが判別できる態様で表示が行われればよい。
【００４０】
なお、上記実施形態では、サーバー１００に表示装置２００を設ける構成としたが、これに限らず、サーバー１００をネットワークに接続し、表示処理部１１４はネットワーク経由でアクセスしてきた端末に対して上記表示画面の画面データを送信し、それら端末において画面表示が行われるようにしてもよい。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態による地震感知器２０は、被害振動基準値を超える振動が感知された場合（すなわち、地震により電力設備１０に被害のおそれのある場合）に限り情報を送信し、設備に被害のおそれがない場合には情報送信は行わない。また、本実施形態による地震感知器２０が送信する設備振動情報は、設備ＩＤと、監視起動日時である時刻Ｂと、振動最大値Ｚとの３種類のみに限定される。このため、地震発生時に、電力設備の地震被害状況を把握するのに必要最小限の情報のみがサーバー１００へ送信されることとなり、地震時に通信ネットワーク５０に大量のデータが伝送されるのを防止でき、これにより、情報伝送速度の低下や通信障害の発生などを防止することができる。また、サーバー１００には必要最小限の情報のみが送信されてくるので、サーバー１００の処理負担の軽減を図り、処理の高速化を実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係わる地震感知器を備える設備被害管理システムの、全体構成を表す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態である地震感知器の機能ブロック図である。
【図３】地震発生時に本発明に係わる地震感知器が感知する振動波形の一例である。
【図４】本発明に係わる地震感知器を備える設備被害管理システムの、サーバーを構成する設備情報データベースに、記憶されるデータの構成例である。
【図５】本発明に係わる地震感知器を備える設備被害管理システムの、サーバーを構成する設備被害レベルデータベースに、記憶されるデータの構成例である。
【図６】本発明に係わる地震感知器を備える設備被害管理システムの、サーバーを構成する設備被害レベルデータベースに、記憶されるデータの具体的一例である。
【図７】本発明に係わる地震感知器を備える設備被害管理システムから出力される、被害情報表示の具体的一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
２０    地震感知器
２２    振動感知部
２４    記憶部
２６    時計部
２８    制御部
２８ａ  被害感知判定部
２８ｂ  最大振動検知部
３０    情報送信部
３２    電源
【図１】
2007155346.tif 000003
【図２】
2007155346.tif 000004
【図３】
2007155346.tif 000005
【図４】
2007155346.tif 000006
【図５】
2007155346.tif 000007
【図６】
2007155346.tif 000008
【図７】
2007155346.tif 000009