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地震動識別方法及びそのための装置

国内特許コード P07A011325
整理番号 /NO30909
掲載日 2007年11月6日
出願番号 特願2003-175176
公開番号 特開2005-010041
登録番号 特許第4173408号
出願日 平成15年6月19日(2003.6.19)
公開日 平成17年1月13日(2005.1.13)
登録日 平成20年8月22日(2008.8.22)
発明者
  • 中村 洋光
  • 他谷 周一
  • 束田 進也
  • 芦谷 公稔
出願人
  • (財)鉄道総合技術研究所
発明の名称 地震動識別方法及びそのための装置
発明の概要 【課題】関数フィッティング法に基づいて、解析対象となる地震動であるかノイズであるかを簡便に、かつ自動的に識別することができる地震動識別方法及びそのための装置を提供する。
【解決手段】地震計から得られる地震波初動部分の波形形状をパラメータが数個の簡易な関数Y(t)=B・t×exp(-A・t)でフィッティングすることで定量化し、これによって得られた前記初動部分の形状パラメータA,Bに閾値T,Tを設定し、この設定された閾値T,Tを有するフィッティングしたデータに基づいて、地震動であるか、それ以外のノイズであるかを自動的に識別する。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要 本願発明者は、既に、地震波の初動部分の波形形状をパラメータが数個の簡易な関数でフィッティングしてその波形形状を定量化し、得られたパラメータから震央距離とマグニチュードを推定することができる、震央距離及びマグニチュード推定方法とそのための装置(下記特許文献1参照)を提案している。
【特許文献1】特開2002-277557号公報(第3-4頁 図1)
産業上の利用分野 本発明は、地震動識別方法に係り、特に、地震のデータからそれが解析対象となる地震動であるか、ノイズであるかを自動的に識別する方法及びそのための装置に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】(a)地震計から得られる時系列データの絶対値をV(t)となし〔ここで、tは時間(秒)〕、地震を検知した時刻を時間原点(t=0)として、そこから、数秒間のデータに簡易な関数を当てはめ、関数形として、V(t)=B・t×exp(-A・t)を用い(ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ)、上記式の両辺の常用対数をとって、log〔V(t)/t〕=logB-A・loge・tを得て、未知パラメータを線形化し、その形状パラメータを通常の最小二乗法を用いて算出し、前記初動部分の形状パラメータA,Bを求め、(b)該初動部分の形状パラメータA,Bに閾値TA ,TB を設定し、(c)該設定された閾値TA ,TB を有するフィッティングしたデータに基づいて、地震動であるか、それ以外のノイズであるかを自動的に識別することを特徴とする地震動識別方法。
【請求項2】 請求項1記載の地震動識別方法において、前記関数のパラメータが係数Aであり、該係数Aが閾値TA より小さい場合に地震動であると識別することを特徴とする地震動識別方法。
【請求項3】 請求項1記載の地震動識別方法において、前記関数のパラメータが係数Bであり、該係数Bが閾値TB より大きい場合に地震動であると識別することを特徴とする地震動識別方法。
【請求項4】(a)地震計から得られる地震波初動部分の波形形状をパラメータが数個の簡易な関数Y(t)=B・t×exp(-A・t)〔ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ、tは時間(秒)〕でフィッティングすることで定量化し、(b)これによって得られた前記関数Yのフィッティング残差Z
【数1】<EMI LX=0250 HE=017 WI=154 ID=000005 LY=0612>を設定し、(c)該設定されたフィッティング残差Zが閾値TZ より小さい場合に地震動であると識別することを特徴とする地震動識別方法。
【請求項5】(a)地震計から得られる地震波初動部分の波形形状をパラメータが数個の簡易な関数Y(t)=B・t×exp(-A・t)〔ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ、tは時間(秒)〕でフィッティングすることで定量化し、(b)前記関数フィッティングによる、前記地震計の検測時刻から一定時間内の加速度エンベロープの最大振幅Amax が閾値G1 を超える場合に地震動であると識別することを特徴とする地震動識別方法。
【請求項6】(a)上記請求項2記載の係数Aが閾値TA より小さく、(b)上記請求項3記載の係数Bが閾値TB より大きく、(c)上記請求項4記載のフィッティング残差Zが閾値TZ より小さく、(d)上記請求項5記載の最大振幅Amax が閾値G1 を超えるときに地震動であると総合的に識別することを特徴とする地震動識別方法。
【請求項7】(a)地震計から得られる地震波初動部分の波形形状をパラメータが数個の簡易な関数Y(t)=B・t×exp(-A・t)〔ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ、tは時間(秒)〕でフィッティングすることで定量化する手段と、(b)前記初動部分の波形形状パラメータ(係数)A,Bを求める手段と、(c)該初動部分の波形形状パラメータ(係数)A,Bに閾値TA ,TB を設定する手段と、(d)該設定された閾値TA ,TB を有するフィッティングしたデータに基づいて地震動であるか、それ以外のノイズであるかを自動的に識別する手段とを具備することを特徴とする地震動識別装置。
【請求項8】(a)地震計から得られる地震波初動部分の波形形状をパラメータが数個の簡易な関数Y(t)=B・t×exp(-A・t)〔ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ、tは時間(秒)〕でフィッティングすることで定量化する手段と、(b)これによって得られた前記関数Yのフィッティング残差Z
【数2】<EMI LX=0250 HE=017 WI=154 ID=000006 LY=0252>を設定する手段と、(c)該フィッティング残差Zが、該フィッティング残差Zの閾値TZ より小さい場合に地震動であると識別する手段とを具備することを特徴とする地震動識別装置。
【請求項9】(a)地震計から得られる地震波初動部分の波形形状をパラメータが数個の簡易な関数Y(t)=B・t×exp(-A・t)〔ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ、tは時間(秒)〕でフィッティングすることで定量化する手段と、(b)前記関数フィッティングによる、前記地震計の検測時刻から一定時間内の加速度エンベロープの最大振幅Amax が閾値G1 を超える場合に地震動であると識別する手段とを具備することを特徴とする地震動識別装置。
【請求項10】(a)上記請求項7記載の係数に基づく地震動の識別情報と、(b)上記請求項8記載のフィッティング残差Zに基づく地震動の識別情報と、(c)上記請求項9記載の加速度エンベロープの最大振幅Amax に基づく地震動の識別情報と、(d)上記(a)、(b)及び(c)を論理和として地震動を判定する手段とを具備することを特徴とする地震動識別装置。
産業区分
  • 測定
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 権利存続中
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