JPH0263193B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0263193B2 JPH0263193B2 JP59196822A JP19682284A JPH0263193B2 JP H0263193 B2 JPH0263193 B2 JP H0263193B2 JP 59196822 A JP59196822 A JP 59196822A JP 19682284 A JP19682284 A JP 19682284A JP H0263193 B2 JPH0263193 B2 JP H0263193B2
- Authority
- JP
- Japan
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- wave
- time
- epicenter
- arrival
- amplitude ratio
- Prior art date
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、地震を検知して防災処置を行なう防
災システムにおいて、地震波のＰ波につづくＳ波
をリアルタイムで検出するＳ波検出装置に関する
ものである。
災システムにおいて、地震波のＰ波につづくＳ波
をリアルタイムで検出するＳ波検出装置に関する
ものである。
（従来技術）
従来、このような分野の技術として例えば
「1980年伊豆半島東方沖群発地震のリアルタイム
検測、地震研究所イ報VOL55、949−1015」に記
載されているように、地震波中のＳ波を検出する
には、地震波形データを記憶し、地震が終了する
と記憶していた地震波形データを呼出し、最大値
の直前がＳ波の到来時刻であるとみなして、Ｓ波
を検出していた。
「1980年伊豆半島東方沖群発地震のリアルタイム
検測、地震研究所イ報VOL55、949−1015」に記
載されているように、地震波中のＳ波を検出する
には、地震波形データを記憶し、地震が終了する
と記憶していた地震波形データを呼出し、最大値
の直前がＳ波の到来時刻であるとみなして、Ｓ波
を検出していた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、この方法では、地震が終了してからＳ
波の検出動作を行なうために、Ｓ波の到来後数10
秒たたないと、Ｓ波の到来時刻が判明しなかつ
た。このため、いち早く当該地震が危険を及す程
度のものであるか、どうかの判定が遅れ即刻、適
切な防災処置をとることが容易でなく、又Ｓ波が
到来する前に地震を検知して、当該地震が危険を
およぼすかどうかの警報を発するシステム（例え
ば新幹線の対震列車防護装置など）の場合、単に
振幅の大きさだけで警報を発するので、地盤等の
影響で局地的に大きな震動があつたときにも、誤
つて警報を発してしまうという欠点があつた。
波の検出動作を行なうために、Ｓ波の到来後数10
秒たたないと、Ｓ波の到来時刻が判明しなかつ
た。このため、いち早く当該地震が危険を及す程
度のものであるか、どうかの判定が遅れ即刻、適
切な防災処置をとることが容易でなく、又Ｓ波が
到来する前に地震を検知して、当該地震が危険を
およぼすかどうかの警報を発するシステム（例え
ば新幹線の対震列車防護装置など）の場合、単に
振幅の大きさだけで警報を発するので、地盤等の
影響で局地的に大きな震動があつたときにも、誤
つて警報を発してしまうという欠点があつた。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、このような欠点を解決するためにな
されたもので、地震計のデータより上下動成分と
水平動成分の振幅比（以下Ｖ／Ｈと略す）を算出
する第１の手段と、水平動成分の平滑値を算出す
る第２の手段と、震央方位を算出する第３の手段
と、前記第１の手段より得た振幅比の減少と、前
記第２の手段より得た平滑値の増大と、前記第３
の手段より得た震央方位の急変の、少なくても１
つと検出することによりＳ波の到来を検出する第
４の手段からなるＳ波検出装置である。
されたもので、地震計のデータより上下動成分と
水平動成分の振幅比（以下Ｖ／Ｈと略す）を算出
する第１の手段と、水平動成分の平滑値を算出す
る第２の手段と、震央方位を算出する第３の手段
と、前記第１の手段より得た振幅比の減少と、前
記第２の手段より得た平滑値の増大と、前記第３
の手段より得た震央方位の急変の、少なくても１
つと検出することによりＳ波の到来を検出する第
４の手段からなるＳ波検出装置である。
（作用）
本発明によれば、前記のように地震計のデータ
により上下動成分と水平動成分の振幅比、地震波
の到来方向、上下動成分及び水平動振幅の平滑値
を常時計算し、記憶しこれらのデータを監視する
手段を備えた装置を構成したので、前記手段によ
り平滑値が上昇し、振幅比が下降し、到来方向が
変化することによりＳ波の到来をリアルタイムで
検出することができる。これにより初期微動継続
時間より震源距離を知ることができ、より確度の
高い有効な防災処置が行なえる。
により上下動成分と水平動成分の振幅比、地震波
の到来方向、上下動成分及び水平動振幅の平滑値
を常時計算し、記憶しこれらのデータを監視する
手段を備えた装置を構成したので、前記手段によ
り平滑値が上昇し、振幅比が下降し、到来方向が
変化することによりＳ波の到来をリアルタイムで
検出することができる。これにより初期微動継続
時間より震源距離を知ることができ、より確度の
高い有効な防災処置が行なえる。
従つて、前記問題点を除去出来るのである。
（実施例）
第１図は、本発明の実施例を示すブロツク図で
ある。同図において、１は上下方向、東西方向、
南北方向の３成分の地動を検出するセンサ、２は
センサ１よりの検出信号を増幅するアンプ、３は
バツフアアンプ、４は前記３成分の地動を処理し
てＳ波の到来を検出する制御処理装置、５は正確
な時刻情報を発生させる装置である。制御処理装
置４は震央方位算出器１１、上下水平振幅比算出
器１２、地震波検出器１３と標本化器１４より構
成される。
ある。同図において、１は上下方向、東西方向、
南北方向の３成分の地動を検出するセンサ、２は
センサ１よりの検出信号を増幅するアンプ、３は
バツフアアンプ、４は前記３成分の地動を処理し
てＳ波の到来を検出する制御処理装置、５は正確
な時刻情報を発生させる装置である。制御処理装
置４は震央方位算出器１１、上下水平振幅比算出
器１２、地震波検出器１３と標本化器１４より構
成される。
６は制御処理装置４が検出した結果を表示する
装置、７は制御処理装置４が検出した結果を通信
回線８を介して伝送する通信制御装置である。
装置、７は制御処理装置４が検出した結果を通信
回線８を介して伝送する通信制御装置である。
次に、第１図のブロツク図に示される実施例の
動作について説明する。センサ１は常時設置され
ている地点の地動を検出し、これを電気信号に変
換して制御処理装置４に送出している。
動作について説明する。センサ１は常時設置され
ている地点の地動を検出し、これを電気信号に変
換して制御処理装置４に送出している。
制御処理装置４は、センサ１で検出されて絶え
ず送られてくる地動の各成分の情報を所定の時間
間隔（例えば1/50〜1/150秒）で標本化器１４に
取り込み、その過去何回分かのサンプリング情報
の平均値より入力データの直流分であるオフセツ
トレベルの算出を行なう。このオフセツトレベル
は時々刻々得られるサンプリング情報によつて絶
えず更新されている。次いで、センサ１によつて
検出されて時々刻々送られてくる上下方向、東西
方向、南北方向、の３成分の地動情報のサンプリ
ング値からオフセツトレベルを除去した値すなわ
ち、x1（ｔ）、x2（ｔ）、x3（ｔ）に基いて、ノイズ
レベルNX1、NX2、NX3と、指数平滑値ax1
（ｔ）、ax2（ｔ）、ax3（ｔ）を算出する。ノイズレ
ベルは｜xi（ｔ）｜の平均値で、地震波を検出する
レベルＡの決定に利用する。指数平滑値axi（ｔ）
は、次式で算出される。
ず送られてくる地動の各成分の情報を所定の時間
間隔（例えば1/50〜1/150秒）で標本化器１４に
取り込み、その過去何回分かのサンプリング情報
の平均値より入力データの直流分であるオフセツ
トレベルの算出を行なう。このオフセツトレベル
は時々刻々得られるサンプリング情報によつて絶
えず更新されている。次いで、センサ１によつて
検出されて時々刻々送られてくる上下方向、東西
方向、南北方向、の３成分の地動情報のサンプリ
ング値からオフセツトレベルを除去した値すなわ
ち、x1（ｔ）、x2（ｔ）、x3（ｔ）に基いて、ノイズ
レベルNX1、NX2、NX3と、指数平滑値ax1
（ｔ）、ax2（ｔ）、ax3（ｔ）を算出する。ノイズレ
ベルは｜xi（ｔ）｜の平均値で、地震波を検出する
レベルＡの決定に利用する。指数平滑値axi（ｔ）
は、次式で算出される。
axi（ｔ）＝axi（ｔ−１）×αi＋xi2（ｔ）
αiは0.9程度の定数である。標本化器１４は、xi
（ｔ）、axi（ｔ）とNXiを震央方位算出器１１、上
下水平振幅比算出器１２そして地震波検出器１３
に送出する。
（ｔ）、axi（ｔ）とNXiを震央方位算出器１１、上
下水平振幅比算出器１２そして地震波検出器１３
に送出する。
震央方位θ（ｔ）は、震央方位算出器１１で次
のように計算し、過去３秒程度のθ（ｔ）を記憶
する。
のように計算し、過去３秒程度のθ（ｔ）を記憶
する。
上下動と南北動の積の指数平滑値xUDNSは次式
で計算される。
で計算される。
xUDNS（ｔ）＝xUDNS（ｔ−１）×α
＋x1（ｔ）×x3（ｔ）
上下動と東西動の積の指数平滑値xUDEWは次式
で計算される。
で計算される。
xUDEW（ｔ）＝xUDEW（ｔ−１）×α
＋x1（ｔ）×x2（ｔ）
震央方位θ（ｔ）は次の手順で計算される。ま
ず東から北回りの角度θ0（ｔ）を θ0（ｔ）＝tan-1（xUDNS（ｔ）／xUDEW（ｔ）） なる式で計算する。次にθ0（ｔ）は−90゜から90゜の
範囲にあるので、xUDNS（ｔ）とxUDEW（ｔ）の符号
より、次の４象限に分ける、第２図参照。
ず東から北回りの角度θ0（ｔ）を θ0（ｔ）＝tan-1（xUDNS（ｔ）／xUDEW（ｔ）） なる式で計算する。次にθ0（ｔ）は−90゜から90゜の
範囲にあるので、xUDNS（ｔ）とxUDEW（ｔ）の符号
より、次の４象限に分ける、第２図参照。
xUDNS xUDEW 象限
− −
＋ ＋
− ＋
＋ −
さらに、θ0（ｔ）を、北から東回りの角度（０
〜360゜）に座標変換し、θ（ｔ）を決定する。逆
正接（tan-1）の計算では、その都度近似式を解
くよりは、メモリに０〜90゜に相当する数値を記
憶しておき、それと比較することにより度単位で
求めた方が時間の節約となる。
〜360゜）に座標変換し、θ（ｔ）を決定する。逆
正接（tan-1）の計算では、その都度近似式を解
くよりは、メモリに０〜90゜に相当する数値を記
憶しておき、それと比較することにより度単位で
求めた方が時間の節約となる。
震央方位算出器１１は、震央方位θ（ｔ）と、
過去３秒程度の平均値（ｔ）を地震波検出器１
３に送出する。
過去３秒程度の平均値（ｔ）を地震波検出器１
３に送出する。
θ（ｔ）の計算例として第４図がある。地震波
が到来すると、θ（ｔ）が急激に変動し、震央方
位を示す。
が到来すると、θ（ｔ）が急激に変動し、震央方
位を示す。
上下水平振幅比算出器１２は、次式で上下動振
幅と水平動振幅の振幅比（VH）を計算し、過去
３秒程度のVH（ｔ）を記憶する。
幅と水平動振幅の振幅比（VH）を計算し、過去
３秒程度のVH（ｔ）を記憶する。
上下水平振幅比算出器１２は、VH（ｔ）と過
去３秒程度の平均値（ｔ）を地震波検出器１
３に送出する。
去３秒程度の平均値（ｔ）を地震波検出器１
３に送出する。
第４図のように、地震波が到来するとVH（ｔ）
は上昇し、Ｓ波が到来するとVH（ｔ）は下降す
る。Ｐ波の振幅が小さくて検出できず、Ｓ波が到
来したとき初めて地震波と検出した場合でも、第
５図のようにVH（ｔ）が下降するので、それが
Ｓ波であることを識別することができる。
は上昇し、Ｓ波が到来するとVH（ｔ）は下降す
る。Ｐ波の振幅が小さくて検出できず、Ｓ波が到
来したとき初めて地震波と検出した場合でも、第
５図のようにVH（ｔ）が下降するので、それが
Ｓ波であることを識別することができる。
地震波検出器１３は、現在の水平動成分の指数
平滑値hx（ｔ）（ここでhx（ｔ）＝hx（ｔ−１）×α
＋√2 2（）＋3 2（））が３秒前の指数平滑値
ax1（ｔ−３秒）の２倍を超えたかどうかを常時
監視している。
平滑値hx（ｔ）（ここでhx（ｔ）＝hx（ｔ−１）×α
＋√2 2（）＋3 2（））が３秒前の指数平滑値
ax1（ｔ−３秒）の２倍を超えたかどうかを常時
監視している。
(1) ２倍を越えるとＳ波が到来したらしいと判断
し、次の処理を行なつて、Ｓ波かどうか確認す
る。
し、次の処理を行なつて、Ｓ波かどうか確認す
る。
(2) 前記(1)の条件を満たす時刻の直前の１秒間の
Ｖ／Ｈの平均値（VHB）と、(1)の条件を満た
した直後１秒間のＶ／Ｈの平均値（VHA）を
計算する。
Ｖ／Ｈの平均値（VHB）と、(1)の条件を満た
した直後１秒間のＶ／Ｈの平均値（VHA）を
計算する。
(3) VHA＜VHBでなければならない。
(4) VHA＜0.9でなければならない。
(5) VHB−VHA＞0.2でなければならない。
(6) 前記(1)の条件を満たす時刻の直前の１秒間の
方位の平均値（AZB）と(1)の条件を満たした
直後の１秒間の方位の平均値（AZA）を計算
する。
方位の平均値（AZB）と(1)の条件を満たした
直後の１秒間の方位の平均値（AZA）を計算
する。
(7) AZBとAZAの差が10度以上でなければなら
ない。
ない。
(8) 前記(1)の条件を満たしたあと、(3)、(4)、(5)、
(7)の全ての条件を満足すると、Ｓ波が到来した
と判定する。前記(3)、(4)、(5)、(7)のいずれかの
条件を満足しないときには、Ｓ波の到来とは判
定しない。
(7)の全ての条件を満足すると、Ｓ波が到来した
と判定する。前記(3)、(4)、(5)、(7)のいずれかの
条件を満足しないときには、Ｓ波の到来とは判
定しない。
第３図は、これらの制御処理の概略フローを示
したものである。
したものである。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、Ｓ波の到
来をリアルタイムで検出することができ、Ｐから
Ｓまでの時間（初動継続時間、Ｐ〜Ｓ時間）を直
ちに検知し、震源距離を知ることが出来る。従つ
て、より確度の高い有効な防災処置を施すことが
可能となつた。
来をリアルタイムで検出することができ、Ｐから
Ｓまでの時間（初動継続時間、Ｐ〜Ｓ時間）を直
ちに検知し、震源距離を知ることが出来る。従つ
て、より確度の高い有効な防災処置を施すことが
可能となつた。
第１図は本発明の実施例を示すブロツク図、第
２図は、第１図の制御処理装置におけるθ0（ｔ）
からθ（ｔ）に変換する際の説明図、第３図は制
御処理の概略フロチヤート図、第４図は実施例で
得られた地震波形より、Ｓ波の到来を検知した
例、第５図はＰ波の振幅が小さくて検討できず、
Ｓ波が到来したときに初めて地震波と検出した地
震でも、それがＳ波であると検出した例、第６図
は実施例で得られた地震波形より、Ｓ波が含まれ
ていないと判定した例である。 １……センサ、２……アンプ、３……バツフア
アンプ、４……制御処理装置、５……時刻情報発
生装置、６……表示装置、７……通信制御装置、
８……通信回線、１１……震央方位算出器、１２
……上下水平振幅比算出器、１３……地震波検出
器、１４……標本化器。
２図は、第１図の制御処理装置におけるθ0（ｔ）
からθ（ｔ）に変換する際の説明図、第３図は制
御処理の概略フロチヤート図、第４図は実施例で
得られた地震波形より、Ｓ波の到来を検知した
例、第５図はＰ波の振幅が小さくて検討できず、
Ｓ波が到来したときに初めて地震波と検出した地
震でも、それがＳ波であると検出した例、第６図
は実施例で得られた地震波形より、Ｓ波が含まれ
ていないと判定した例である。 １……センサ、２……アンプ、３……バツフア
アンプ、４……制御処理装置、５……時刻情報発
生装置、６……表示装置、７……通信制御装置、
８……通信回線、１１……震央方位算出器、１２
……上下水平振幅比算出器、１３……地震波検出
器、１４……標本化器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 上下動成分と水平動成分の振幅比を算出
する第１の手段と、 (b) 水平動成分の平滑値を算出する第２の手段
と、 (c) 震央方位を算出する第３の手段と、 (d) 前記第１の手段より得た振幅比の減少と、 前記第２の手段より得た平滑値の増大と、 前記第３の手段より得た震央方位の急変の、 少なくても１つを検出することにより、Ｓ波の
到来を検出する第４の手段からなるＳ波検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196822A JPS6176975A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | Ｓ波検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196822A JPS6176975A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | Ｓ波検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176975A JPS6176975A (ja) | 1986-04-19 |
| JPH0263193B2 true JPH0263193B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=16364237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59196822A Granted JPS6176975A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | Ｓ波検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176975A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6441144B2 (ja) * | 2015-03-25 | 2018-12-19 | 大成建設株式会社 | 地震の主要動判定方法 |
-
1984
- 1984-09-21 JP JP59196822A patent/JPS6176975A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6176975A (ja) | 1986-04-19 |
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