JPH0389124A - 感震器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＜８）産業上の利用分野 この発明は、地震の発生を検出して地震検出信号を出力
する感震器に関する。

（ｂ）従来の技術 従来より地震の発生を検出して地震検出信号を出力し、
この地震検出信号をガスや電気などの流路を開閉するア
クチエエータに入力し、地震発生時に流路を閉鎖して二
次災害の発生を未然に防止するようにした感震器がある
。従来の感震器では、周波数が２０　ＨＺ以下の白色雑
音に近い低周波数であるという地震波の一般的な特徴を
用い、検出した信号が地震によるものか否かを判定する
ようにしていた。

具体的には、検出した振動の波形のピークが１つでも一
定加速度を越えるとき、または、一定加速度を越えるピ
ークが所定数を越えたときに地震による振動であると判
定するようにしていた。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の感震器において振動のピーク
が１つでも一定加速度を越えたときに地震による振動で
あると判定することとすると、地震以外の外乱による振
動と地震による振動との峻別が困難で、このような判定
方法は、例えば、復旧作業の困難性から地震の誤検出を
嫌うガスメータ用感震器には不適当である。また、地震
波は電波速度の異なる縦波（Ｐ波）、横波（Ｓ波）およ
び表面波とからなり、それぞれの波が震源地から地表に
到達するまでの間に多数の反射および屈折を繰り返し、
非常に複雑な波形となり、さらに、地表で観測される地
震波の波形は、その地盤の土質や地形にも大きく影響さ
れるため、地震波の波形を画一的に特定することは困難
である。一方、一定加速度を越える振動のピークが所定
の数を越えた時に地震と判定することとしても、たとえ
ば、直下型地震に代表されるように振動のピーク数の少
ないものもあり、このような地震を正確に検出すること
ができない。以上のように、従来の惑（ｄ）課題を解決
するための手段 この発明の感Ｍ器は、地震以外の外乱による振動の波形
が地震波の波形に比較して顕著な特徴を備えていること
に着目してなされたものであり、伝播する振動の波形を
検出する振動検出手段と、地震以外の外乱による振動の
波形を記憶する記憶手段と、振動検出手段が検出した波
形が記憶手段に記憶されている波形に一致する否かを判
別して一致しなかった際に地震検出信号を出力する判別
手段と、を設けたことを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明においては、地震以外の外乱によって発生した
振動の波形が記憶手段に予め記憶されている。振動検出
手段が振動を検出するとその波形を記憶手段に記憶され
ている外乱による振動の波形と比較する。振動検出手段
が検出した振動が外乱によるものである場合にはその波
形は記憶手段に記憶されている波形に一致し、振動検出
手段が検出した振動が地震によるものである場合にはそ
の波形を記憶手段に記憶されている振動の波形に一致し
ない。従って、振動検出手段が検出した振動の波形が記
憶手段に記憶されている振動の波形に一致しなかった際
にはその振動が地震によるものであるとすることができ
、このときに地震検出信号を出力することによって地震
の発生を正確に検出できる。

（ｆｌ実施例 第２図は、この発明の実施例である感震器の設置状態を
示す概略図である。

例えば、単一のガスボンベから複数の場所にガスを供給
する共同プロパンガスシステムでは、地上に設置したガ
スボンベ２１からガス管２３を地下に配管する。このた
め、地震発生時に地下内に配管されたガス管２３が破損
し、二次災害の原因となるガス漏れを生じる。このため
、地震発生時に正確にこれを検出できるガスメータ用の
感震器が必要とされる。感震器１はガスボンベ２１に取
り付けられ、地震の発生を検出した際に地震検出信号Ｓ
Ｌをアクチュエータ２２に対して出力する、このアクチ
ュエータ２２は地震検出信号Ｓ１が入力された際に動作
し、ガス管２３に設けられたバルブ２４を閉鎖する。

このように、地上に設置されたガスボンベ２１に振動を
生じさせる地震波以外の外乱としてはトラックなどの大
型車両の通行、およびボールなどの衝突が考えられる。

このうち、大型車両の通行による振動は第３図（Ａ）に
示すように、振動の立ち上がり速度と減衰速度とが略等
しく、これら立ち上がり速度および減衰速度が車両の移
動速度に依存するという特徴がある。また、ボールなど
の衝突による振動は、第３図（Ｂ）に示すように外部か
らの励振が一度のみであり、その後感震器が設置される
ガスボンベ自身の減衰特性に従って減衰する特徴がある
。このような外乱による振動の特徴は極めて再現性が高
く、しかも実験的に容易に検出できる。

第１図は、上記感震器の構成を示すブロック図である。

この発明の判別手段を構成するＣＰＵＩには内部バス６
を介して記憶手段であるＲＯＭ２およびＲＡＭ３、振動
検出手段である振動センサ４、および地震検出信号が出
力されるインタフェース５が接続されている。このイン
タフェース５には前述のアクチュエータ２２を駆動する
アクチュエータドライバ７が接続されている。記憶手段
であるＲＯＭ２には第３図（Ａ）および（Ｂ）に示した
外乱による振動の特徴が記憶されており、ＣＰＵ１は振
動センサ４が検出した振動の波形をＲＯＭ’２に記憶さ
れている波形と比較し、この比較結果に応じて地震検出
信号Ｓ１を出力する。

第４図（Ａ）および（Ｂ）は、上記感震器の−・部を構
成する振動センサのそれぞれ平面断面図および正面断面
図である。

振動センサ４は上下のガラスカバー４１ａ、４１ｂによ
りシリコン基板４５を挟持して構成されている。このシ
リコン基板４５においてガラスカバー４１ａ、４１ｂの
空洞部４２に対向する位置には空隙４４が形成されてい
る。この空隙４４に囲まれた部分はビーム部４８にされ
ており、このビーム部４８の下面に錘４６が固着されて
いる。

さらに、シリコン基板４５においてビーム部４８の支持
部と空隙４４この外側とに歪抵抗素子４３が固着されて
いる。以上の構成によって振動センサ４に矢印Ａおよび
Ｂ方向の振動が作用すると、ビーム部４８が撓みを生じ
、歪抵抗素子４３の抵抗値が歪に応じて変化する。この
抵抗変化を検出することにより振動センサ４に作用した
振動の波形を測定する。

第５図は、上記感震器の制御部の処理手順を示すフロー
チャートである。振動センサ４の出力が微分回路８を介
して加速度の変化量として入力されると、その加速度の
変化量をＲＯＭ２に予め記憶されている第３図（Ａ）お
よび（Ｂ）の波形の加速度の変化量と比較する（ｎ３．
ｎ４）。振動センサ４が検出した振動の加速度の変化量
が車両の通行またはボール等の衝突による振動の加速度
の変化量に一致しなかった場合には地震検出信号Ｓ１を
インタフェース５を介してアクチュエータドライバ７に
出力し、バルブ２４を閉鎖する（ｎ５〉。

以上のようにしてこの実施例によれば、ガスボンベ２１
に作用する外乱として車両の通行による振動およびポー
ルなどの衝突による振動を考慮し、これら外乱による振
動の波形の特徴として加速度の変化量を予め記憶してお
き、この外乱による振動の加速度の変化量と振動センサ
４が検出した振動のかそ加速変化量とを比較し、両者が
一致しなかった際に地震によって振動を生じたと判断す
る。このように、−地震波の波形に比べて特徴を抽出し
易い外乱による振動の波形を基準として地震の発生を検
出することができ、ガスボンベ２１に生じた振動が地震
によるものであるか否かを正確に判断できる。

なお、微分回路８から出力された振動の加速度の変化量
を外乱による振動の加速度の変化量と比較する手段をア
ナログ回路によって構成することもできる。さらに、振
動センサ４が検出した信号のうち一定値以上の振動のみ
を微分回路８に導く分別手段を設けてもよい。

（幻発明の効果 この発明によれば、振動検出手段が検出した振動が地震
によるものであるか地震以外の外乱によるものであるか
を、外乱による振動の波形と比較することによって判断
できる。外乱による振動の波形は地震による振動の波形
に比較して特徴部を抽出しやすいものであるため、振動
検出手段が検出した振動の波形が外乱による振動の波形
に一致しなかった際に地震が発生したと判断することに
よって地震の発生を正確に検出できる利点がある

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である感震器の構成を示すブ
ロック図、第２図は同感震器が設置されるガスボンベの
構成を示す概略図、第３図（Ａ）および（Ｂ）は上記ガ
スボンベに作用する外乱による振動の波形を示す図、第
４図（Ａ）および（Ｂ）は同感震器の一部を構成する振
動センサのそれぞれ平面断面図および正面断面図、第５
図は同感震器の処理手順を示すフローチャートである。 １−ＣＰＵ　（判別手段）、 ２−ＲＯＭ（記憶手段）、 ４−振動センサ（振動検出手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝播する振動の波形を検出する振動検出手段と、
   地震以外の外乱による振動の波形を記憶する記憶手段と
   、振動検出手段が検出した波形が記憶手段に記憶されて
   いる波形に一致する否かを判別して一致しなかった際に
   地震検出信号を出力する判別手段と、を設けたことを特
   徴とする感震器。