JP2022018034A - Shake performance relative evaluation system and network sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、揺れ性能相対評価システム及びネットワークセンサーに関する。 The present invention relates to a shaking performance relative evaluation system and a network sensor.
建物の揺れ性能を評価する揺れ性能評価システムは種々提案されている(例えば、特許文献1参照。)。なお、特許文献1においては、建物健全度評価システムとしているため、建物健全度評価システム900として説明する。ここで、「揺れ性能」というのは、例えば、建物の場合には建物の揺れやすさ又は揺れにくさに関する性能を意味するものとする。
Various shaking performance evaluation systems for evaluating the shaking performance of a building have been proposed (see, for example, Patent Document 1). In
図14は、特許文献1に記載されている建物健全度評価システム900を説明するために示す図である。特許文献1に記載されている建物健全度評価システム900は、図14に示すように、建物BLの各層(最上層、中間層、最下層)に設けられた加速度計測部(加速度センサーS1,S2,S3)、判定処理部920、データベース930、情報通知部940を有する。判定処理部920は、固有周期検出部921、応答度導出部922、変形度導出部923、塑性化度導出部924、情報通知制御部925、健全度評価部926を有している。
FIG. 14 is a diagram shown for explaining the building
このように構成されている建物健全度評価システム900は、建物BLに設けられた加速度計測部(加速度センサーS1,S2,S3)により計測された計測データに基づいて応答度導出部922により導出された入力地震動に対する応答度と、変形度導出部923により導出された変形度と、塑性化度導出部924により導出された塑性化度とに基づいて、建物BLの健全度を判定する。この判定結果は、情報通知制御部925によって、情報通知部940に送信され、健全度評価部926により判定された判定結果が図示されていない表示画面に表示される。
The building
特許文献1に記載されている建物健全度評価システム900は、ある1つの建物についての揺れ性能(建物健全度)を評価して、その評価結果を表示するシステムである。このため、多数のビルディングなどの建物を一括して揺れ性能評価(建物健全度評価)し、その評価結果に基づいて多数の建物の揺れ性能(建物健全度)を相対的に評価することはできない。
The building
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、多数の建物の揺れ性能を一括して評価し、その評価結果に基づいて多数の建物の揺れ性能を相対的に評価することができる揺れ性能相対評価システムを提供することを目的とする。また、そのような揺れ性能相対評価システムのネットワークセンサーとして好適に用いることができるネットワークセンサーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of collectively evaluating the shaking performance of a large number of buildings and relatively evaluating the shaking performance of a large number of buildings based on the evaluation results. The purpose is to provide a relative evaluation system. Another object of the present invention is to provide a network sensor that can be suitably used as a network sensor of such a shaking performance relative evaluation system.
[1]本発明の揺れ性能相対評価システムは、加速度センサーと、前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記ペイロードデータ作成部及び前記送信部への電力供給源となる電源と、を有し、揺れ性能相対評価対象となる複数の建物における各建物の所定位置に設置される各ネットワークセンサーと、前記各ネットワークセンサーから送信された前記ペイロードデータを、受信部を介して受信し、前記ペイロードデータに含まれる前記揺れ情報を解析して、前記各建物の揺れ性能相対評価を行う解析部を有する揺れ性能相対評価装置と、を備えることを特徴とする。 [1] The shaking performance relative evaluation system of the present invention is created by an acceleration sensor, a payload data creating unit that creates payload data including vibration information based on the vibration waveform output by the acceleration sensor, and the payload data creating unit. A predetermined position of each building in a plurality of buildings having a transmission unit for transmitting the payload data, a power supply serving as a power supply source for the payload data creation unit and the transmission unit, and a target for relative evaluation of shaking performance. Each network sensor installed in the building and the payload data transmitted from each network sensor are received via a receiving unit, and the shaking information included in the payload data is analyzed to obtain the shaking performance of each building. It is characterized by comprising a shaking performance relative evaluation device having an analysis unit for performing relative evaluation.
[2]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記各ネットワークセンサーは、前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することが好ましい。 [2] In the preliminary tremors evaluation system of the present invention, each network sensor further has an preliminary tremors detection unit that detects preliminary tremors when an earthquake occurs from the vibration waveform output by the acceleration sensor. It is preferable that the preliminary tremors detection unit creates the preliminary tremors data including the vibration information based on the vibration waveform after the preliminary tremors detection unit detects the preliminary tremors.
[3]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることが好ましい。 [3] In the preliminary tremors detection system of the present invention, when the preliminary tremors detection unit detects the preliminary tremors when the earthquake occurs, the preliminary tremors supply power is supplied to the payload data creation unit. It is preferable to activate the payload data creation unit.
[4]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記各ネットワークセンサーは、GNSS衛星からのGNSS信号を受信するGNSS受信機をさらに有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記GNSS受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することが好ましい。 [4] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, each network sensor further has a GNSS receiver for receiving a GNSS signal from a GNSS satellite, and the payload data creation unit is in addition to the shaking information. , It is preferable to create payload data including time information obtained from the GNSS receiver.
[5]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記受信部は、各ネットワークセンサーと前記揺れ性能相対評価装置との間、又は、前記揺れ性能相対評価装置内に設置されていることが好ましい。 [5] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, it is preferable that the receiving unit is installed between each network sensor and the shaking performance relative evaluation device, or in the shaking performance relative evaluation device. ..
[6]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記各ネットワークセンサーは、前記各建物について、建物の頂部、建物の基部、及び、建物の周辺の土地のうち少なくとも1箇所に設置されていることが好ましい。 [6] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, each of the network sensors is installed at least one of the top of the building, the base of the building, and the land around the building for each of the buildings. Is preferable.
[7]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、LPWA(Low Power Wide Area-network)を用い、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してA/D変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することが好ましい。 [7] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, LPWA (Low Power Wide Area-network) is used as a communication means between the transmitting unit and the receiving unit, and the payload data creating unit uses the shaking. As information, the vibration waveform is A / D converted in synchronization with a clock signal having a predetermined sampling period to obtain vibration waveform component information represented by a predetermined number of bits for each clock signal, and the vibration waveform component information is obtained. It has a function of extracting the characteristics of the vibration waveform from the above to obtain a vibration index representing the characteristics of the vibration waveform and creating payload data including the vibration index, and the analysis unit is included in the payload data. It is preferable to have a function of analyzing the shaking index and performing a relative evaluation of the shaking performance of each building.
[8]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、電話回線又はインターネットを用い、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してA/D変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、
前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めて、当該揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することが好ましい。
[8] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, a telephone line or the Internet is used as a communication means between the transmitting unit and the receiving unit, and the payload data creating unit uses the vibration as the shaking information. A / D conversion is performed on the waveform in synchronization with a clock signal having a predetermined sampling period to obtain vibration waveform component information represented by a predetermined number of bits for each clock signal, and payload data including the vibration waveform component information. Has the ability to create
The analysis unit extracts the characteristics of the vibration waveform from the vibration waveform component information included in the payload data, obtains a vibration index representing the characteristics of the vibration waveform, analyzes the vibration index, and analyzes each of the above. It is preferable to have a function to perform a relative evaluation of the shaking performance of the building.
[9]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記揺れ指標は、震度、最大加速度、最大速度、最大変位及び揺れの継続時間の少なくとも1つを含むことが好ましい。 [9] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, it is preferable that the shaking index includes at least one of seismic intensity, maximum acceleration, maximum velocity, maximum displacement and shaking duration.
[10]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記揺れ性能相対評価装置は、気象庁からの地震に関する情報を取得する地震情報取得部をさらに有し、前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、気象庁から発せられる震源を含む地震に関する情報を用いることが好ましい。 [10] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, the shaking performance relative evaluation device further has an earthquake information acquisition unit for acquiring information about an earthquake from the Japan Meteorological Agency, and the analysis unit performs the shaking performance relative evaluation. When doing so, it is preferable to use information about the earthquake including the source of the earthquake emitted by the Japan Meteorological Agency.
[11]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記解析部は、気象庁からの地震に関する情報を受信していない期間は、前記揺れ性能相対評価を行わないことが好ましい。 [11] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, it is preferable that the analysis unit does not perform the shaking performance relative evaluation during the period when the information regarding the earthquake from the Japan Meteorological Agency is not received.
[12]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記解析部は、前記揺れ指標と、前記地震に関する情報に基づいて、前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応して得られた前記揺れ指標とから前記揺れ性能相対評価を行うことが好ましい。 [12] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, the analysis unit obtains an "average shaking tendency line" in the plurality of buildings based on the shaking index and information on the earthquake. It is preferable to perform the relative evaluation of the shaking performance from the "average shaking tendency line" and the shaking index obtained corresponding to each building.
[13]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記揺れ性能相対評価には、「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」、「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」及び「建物の揺れ性能相対評価」のうちの少なくとも1つが含まれていることが好ましい。 [13] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, the shaking performance relative evaluation includes "comprehensive shaking performance relative evaluation of the land around the building and the building" and "sway performance relative of the land around the building". It is preferable that at least one of "evaluation" and "relative evaluation of shaking performance of the building" is included.
[14]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行う際には、前記各建物の頂部に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」としたとき、当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応した「頂部揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行うことが好ましい。 [14] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, when performing the "comprehensive shaking performance relative evaluation of the land around the building and the building", each network installed at the top of each building. When the shaking index corresponding to each building included in the payload data transmitted from the sensor is set as the "top shaking index" corresponding to each building, it is based on the "top shaking index" corresponding to each building. , The "average swaying tendency line" in the plurality of buildings according to the distance from the epicenter included in the information about the earthquake was obtained, and the "average swaying tendency line" and each of the buildings were dealt with. It is preferable to perform the above-mentioned "comprehensive sway performance relative evaluation of the land around the building and the building" from the "top sway index".
[15]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行う際には、前記各建物の周辺の土地に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータ含まれている各建物の周辺の土地に対応した揺れ指標を、各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」としたとき、当該各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行うことが好ましい。 [15] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, when performing the "shaking performance relative evaluation of the land around the building", transmission is performed from each network sensor installed on the land around each building. When the shaking index corresponding to the land around each building included in the incoming payload data is set as the "land shaking index" corresponding to the land around each building, it corresponds to the land around each building. Based on the "land sway index", the "average sway tendency line" in the plurality of buildings according to the distance from the epicenter included in the information about the earthquake is obtained, and the "average sway tendency line" is obtained. It is preferable to perform the "relative evaluation of the shaking performance of the land around the building" from the "land shaking index" corresponding to the land around each building.
[16]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記「建物の揺れ性能相対評価」を行う際には、前記各建物の頂部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」とし、前記各建物の基部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「基部揺れ指標」としたとき、当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」と、前記各建物に対応した「基部揺れ指標」との比を各建物における「揺れ指標比」として求め、当該各建物における「揺れ指標比」に基づいて前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物における前記「揺れ指標比」とから前記「建物の揺れ性能相対評価」を行うことが好ましい。 [16] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, when the "building shaking performance relative evaluation" is performed, it is included in the payload data transmitted from the network sensor installed at the top of each building. The shaking index corresponding to each building is referred to as the "top shaking index" corresponding to each building, and each building included in the payload data transmitted from the network sensor installed at the base of each building. When the shaking index corresponding to each building is the "base shaking index" corresponding to each building, the ratio of the "top shaking index" corresponding to each building and the "base shaking index" corresponding to each building is calculated. Obtained as the "shaking index ratio" in a building, and based on the "shaking index ratio" in each building, the "average shaking tendency line" in the plurality of buildings is obtained, and the "average shaking tendency line" is obtained. It is preferable to perform the "relative evaluation of the shaking performance of the building" from the "sway index ratio" in each of the buildings.
[17]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、前記「平均的な揺れの傾向線」からの乖離の度合いに基づいた偏差値を前記各建物に対応して求め、当該偏差値によって前記揺れ性能相対評価を行うことが好ましい。 [17] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, when the analysis unit performs the shaking performance relative evaluation, a deviation value based on the degree of deviation from the "average shaking tendency line" is calculated. It is preferable to obtain the values for each of the buildings and perform the relative evaluation of the shaking performance based on the deviation value.
[18]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記解析部が行う前記揺れ性能相対評価には、前記各建物に対応して行われた揺れ性能相対評価に基づいて、前記複数の建物の中での前記各建物の揺れ性能相対評価の順位付けを行う処理が含まれていることが好ましい。 [18] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, the shaking performance relative evaluation performed by the analysis unit is performed on the plurality of buildings based on the shaking performance relative evaluation performed corresponding to each building. It is preferable that the process of ranking the relative evaluation of the shaking performance of each of the buildings is included.
[19]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、揺れ性能相対評価装置は、前記解析部によって解析された前記揺れ性能相対評価を蓄積する蓄積部をさらに有し、前記解析部は、前記蓄積部に蓄積された前記揺れ性能相対評価を用いて、前記各建物の経年変化を求めることが好ましい。 [19] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, the shaking performance relative evaluation device further has a storage unit for accumulating the shaking performance relative evaluation analyzed by the analysis unit, and the analysis unit has the storage unit. It is preferable to obtain the secular change of each building by using the relative evaluation of the shaking performance accumulated in the section.
[20]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記各ネットワークセンサーは、当該各ネットワークセンサーの現在の状態を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることが好ましい。 [20] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, each network sensor further has an interrupt signal generation unit that generates an interrupt signal for creating alive information indicating the current state of each network sensor. It is preferable that the interrupt signal generation unit gives the interrupt signal to the payload data creation unit at predetermined time intervals.
[21]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、前記ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することが好ましい。 [21] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, it is preferable that the payload data creating unit creates alive information including information indicating the state of the network sensor each time the interrupt signal is given.
[22]本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記アライブ情報は、128ビット以内のペイロードデータとして構成されていることが好ましい。 [22] In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, it is preferable that the alive information is configured as payload data within 128 bits.
[23]本発明のネットワークセンサーは、加速度センサーと、前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記ペイロードデータ作成部及び前記送信部への電力供給源となる電源と、を有することを特徴とする。 [23] The network sensor of the present invention includes an acceleration sensor, a payload data creating unit that creates payload data including vibration information based on a vibration waveform output by the acceleration sensor, and the payload created by the payload data creating unit. It is characterized by having a transmission unit for transmitting data, a payload data creation unit, and a power source serving as a power supply source for the transmission unit.
[24]本発明のネットワークセンサーにおいては、前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することが好ましい。 [24] The network sensor of the present invention further includes an preliminary tremors detection unit that detects preliminary tremors when an earthquake occurs from the vibration waveform output by the acceleration sensor, and the preliminary tremors data generation unit further includes the preliminary tremors. It is preferable to create the payload data including the vibration information based on the vibration waveform after the preliminary tremors are detected by the detection unit.
[25]本発明のネットワークセンサーにおいては、前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることが好ましい。 [25] In the network sensor of the present invention, when the preliminary tremors detection unit detects the preliminary tremors when the earthquake occurs, the power from the power source is supplied to the payload data creation unit to create the payload data. It is preferable to activate the unit.
[26]本発明のネットワークセンサーにおいては、GNSS衛星からのGNSS信号を受信するGNSS受信機をさらに有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記GNSS受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することが好ましい。 [26] The network sensor of the present invention further includes a GNSS receiver for receiving a GNSS signal from a GNSS satellite, and the payload data creating unit has a time obtained from the GNSS receiver in addition to the shaking information. It is preferable to create payload data containing information.
[27]本発明のネットワークセンサーにおいては、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してA/D変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有することが好ましい。 [27] In the network sensor of the present invention, the payload data creation unit performs A / D conversion of the vibration waveform in synchronization with a clock signal having a predetermined sampling period as the fluctuation information for each clock signal. The vibration waveform component information represented by a predetermined number of bits is obtained, the characteristics of the vibration waveform are extracted from the vibration waveform component information, the vibration index representing the characteristics of the vibration waveform is obtained, and the payload including the vibration index is obtained. It is preferable to have a function of creating data.
[28]本発明のネットワークセンサーにおいては、前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることが好ましい。 [28] The network sensor of the present invention further includes an interrupt signal generation unit that generates an interrupt signal for creating alive information indicating the current status of the network sensor, and the interrupt signal generation unit is the interrupt. It is preferable to give a signal to the payload data creation unit at predetermined time intervals.
[29]本発明のネットワークセンサーにおいては、前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、当該ネットワークセンサーの識別情報、当該ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することが好ましい。 [29] In the network sensor of the present invention, the payload data creation unit creates alive information including identification information of the network sensor and information indicating the state of the network sensor each time the interrupt signal is given. Is preferable.
[30]本発明のネットワークセンサーにおいては、前記アライブ情報は、128ビット以内のペイロードデータとして構成されていることが好ましい。 [30] In the network sensor of the present invention, it is preferable that the alive information is configured as payload data within 128 bits.
[31]本発明のネットワークセンサーにおいては、前記ネットワークセンサーは、本発明の揺れ性能相対評価システムに用いるネットワークセンサーであることが好ましい。 [31] In the network sensor of the present invention, it is preferable that the network sensor is a network sensor used in the shaking performance relative evaluation system of the present invention.
[32]本発明のネットワークセンサーは、加速度センサーと、前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部と、前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を所定時間ごとに発生する割込み信号発生部とを有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出したとき、前記揺れ情報を含むペイロードデータを作成し、前記割込み信号発生部が割込み信号を発生したとき、前記アライブ情報をアライブペイロードデータとして作成することを特徴とする。 [32] The network sensor of the present invention includes an acceleration sensor, a payload data creating unit that creates payload data including vibration information based on a vibration waveform output by the acceleration sensor, and the payload created by the payload data creating unit. To create alive information showing the current status of the network sensor, the transmission unit that transmits data, the initial tremor detection unit that detects the initial tremor when an earthquake occurs from the vibration waveform output by the acceleration sensor. It has an interrupt signal generation unit that generates an interrupt signal at predetermined time intervals, and the payload data creation unit creates payload data including the shaking information when the initial tremor detection unit detects the initial tremor. When the interrupt signal generation unit generates an interrupt signal, the alive information is created as alive payload data.
本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、各建物に設置されているネットワークセンサー側では、加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成して、当該ペイロードデータを送信し、揺れ性能相対評価装置側では、各建物に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてきたペイロードデータを受信し、受信したペイロードデータに含まれる揺れ情報を解析して、各建物の揺れ性能相対評価を行うようにしている。これにより、本発明の揺れ性能相対評価システムによれば、多数の建物を一括して揺れ性能評価を行って、多数の建物の揺れ性能を相対的に評価することができる。 In the shaking performance relative evaluation system of the present invention, on the network sensor side installed in each building, payload data including shaking information based on the vibration waveform output by the acceleration sensor is created, and the payload data is transmitted. Relative evaluation of shaking performance The device side receives the payload data transmitted from each network sensor installed in each building, analyzes the shaking information contained in the received payload data, and evaluates the relative shaking performance of each building. I try to do. Thereby, according to the shaking performance relative evaluation system of the present invention, it is possible to collectively evaluate the shaking performance of a large number of buildings and relatively evaluate the shaking performance of a large number of buildings.
また、本発明のネットワークセンサー(上記[23]~[31]のいずれかに記載のネットワークセンサー)においては、当該ネットワークセンサーを揺れ性能相対評価対象となる各建物側に設置することによって、加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成して、当該ペイロードデータを送信するようにしている。これにより、本発明のネットワークセンサーによれば、揺れ性能相対評価装置側での揺れ性能評価に必要な情報を送信可能となり、本発明の揺れ性能相対評価システムのネットワークセンサーとして好適に用いることが可能となる。 Further, in the network sensor of the present invention (the network sensor according to any one of [23] to [31] above), an acceleration sensor is provided by installing the network sensor on each building side to be subject to relative evaluation of shaking performance. Payload data including vibration information based on the vibration waveform output by is created, and the payload data is transmitted. As a result, according to the network sensor of the present invention, information necessary for the shaking performance evaluation on the shaking performance relative evaluation device side can be transmitted, and it can be suitably used as a network sensor of the shaking performance relative evaluation system of the present invention. Will be.
また、本発明のネットワークセンサー(上記[32]に記載のネットワークセンサー)によれば、初期微動検出部が初期微動を検出したとき、揺れ情報を含むペイロードデータを作成することから、地震があったときには揺れ情報を確実にかつ低消費電力で作成・送信可能となり、また、割込み信号発生部が割込み信号を所定時間ごとに発生したとき、アライブ情報をアライブペイロードデータとして作成することから、ネットワークセンサーを用いるシステム(例えば本発明の揺れ性能相対評価システム。)の安定性・信頼性を高めることが可能となる。 Further, according to the network sensor of the present invention (the network sensor described in [32] above), when the initial tremor detection unit detects the initial tremor, it creates payload data including sway information, so that there is an earthquake. Occasionally, shaking information can be created and transmitted reliably and with low power consumption, and when the interrupt signal generator generates an interrupt signal at predetermined time intervals, alive information is created as alive payload data. It is possible to improve the stability and reliability of the system used (for example, the shaking performance relative evaluation system of the present invention).
すなわち、本発明のネットワークセンサー(上記[32]に記載のネットワークセンサー)において、地震が長期間発生しないときは初期微動が検出されないことから、長期間にわたってネットワークセンサーからペイロードデータが送信されないことになる。一方、例えばネットワークセンサーで電池切れが起こったときにも長期間にわたってネットワークセンサーからペイロードデータが送信されないことになり、両者を区別することができないといった事態が発生する。しかしながら、本発明のネットワークセンサー(上記[32]に記載のネットワークセンサー)によれば、所定時間ごとにアクティブペイロードデータが作成され送信されることから、上記両者を区別できるようになり、上記事態の発生を防止することができる。この観点からいえば、本発明のネットワークセンサー(上記[32]に記載のネットワークセンサー)は、電源としてバッテリーを備えるネットワークセンサーである場合に特に好適なものとなる。 That is, in the network sensor of the present invention (the network sensor according to [32] above), the preliminary tremors are not detected when the earthquake does not occur for a long period of time, so that the payload data is not transmitted from the network sensor for a long period of time. .. On the other hand, for example, even when the battery of the network sensor runs out, the payload data will not be transmitted from the network sensor for a long period of time, and a situation may occur in which the two cannot be distinguished. However, according to the network sensor of the present invention (the network sensor according to the above [32]), the active payload data is created and transmitted at predetermined time intervals, so that the two can be distinguished from each other, and the above situation can be distinguished. It can be prevented from occurring. From this point of view, the network sensor of the present invention (the network sensor according to the above [32]) is particularly suitable when it is a network sensor including a battery as a power source.
以下、本発明の実施形態について説明する。
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1を模式的に示す図である。実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1は、図1に示すように、建物BL1,BL2,・・・の所定位置に設置されているネットワークセンサーNS1、NS2,・・・と、ネットワークセンサーNS1、NS2,・・・から送信された各建物の「揺れ情報」を、受信部30を介して受信し、受信した揺れ情報を解析して建物BL1,BL2,・・・の揺れ性能相対評価を行う解析部(サーバー)110を有する揺れ性能相対評価装置20とを備える。なお、ネットワークセンサーNS1、NS2,・・・及び揺れ性能相対評価装置20については詳細を後述する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the shaking performance
なお、図1においては、建物BL1,BL2,・・・は2棟のみが示されているが、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1においては、数十、数百といった多数の建物が存在する場合を想定している。また、「揺れ情報」というのは、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1においては、地震による振動波形の特徴を表す「揺れ指標」を指しており、当該「揺れ指標」につては詳細を後述する。
Although only two buildings BL1, BL2, ... Are shown in FIG. 1, in the shaking performance
ネットワークセンサーNS1、NS2,・・・は、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1においては、建物BL1,BL2,・・・において、建物BL1,BL2,・・・の頂部、建物BL1,BL2,・・・の基部、建物BL1,BL2,・・・の周辺の土地(地表面)の3箇所に設置されている。ここで、建物BL1,BL2,・・・の頂部に設置されているネットワークセンサーを頂部ネットワークセンサーNS1a,NS2a,・・・とし、建物BL1,BL2,・・・の基部に設置されているネットワークセンサーを基部ネットワークセンサーNS1b,NS2b,・・・とし、建物の周辺の土地(地表面)に設置されているネットワークセンサーを地表面ネットワークセンサーNS1c,NS2c,・・・として説明する。なお、「建物の周辺の土地」というのは、各建物の所定位置に含まれるものとする。
The network sensors NS1, NS2, ... In the shaking performance
なお、建物BL1,BL2,・・・において3箇所ずつ設置されるネットワークセンサーNS1a,NS2a,・・・、NS1b,NS2b,・・・、NS1c,NS2c,・・・は、基本的には同じ構成となっている。このため、以下の説明において、建物BL1,BL2,・・・や当該建物BL1,BL2,・・・における設置個所を特定することなく、全体のネットワークセンサーを指す場合には、この明細書においては便宜的に「ネットワークセンサー10」として説明する。また、建物BL1,BL2,・・・を「各建物」と略記して説明する場合もある。
The network sensors NS1a, NS2a, ..., NS1b, NS2b, ..., NS1c, NS2c, ... Installed at three locations in the buildings BL1, BL2, ... Are basically the same configuration. It has become. Therefore, in the following description, when referring to the entire network sensor without specifying the installation location in the building BL1, BL2, ... Or the building BL1, BL2, ..., in this specification, For convenience, it will be described as "
図2は、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1に用いられるネットワークセンサー10の構成を示す図である。ネットワークセンサー10は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)半導体で構成される加速度センサー110と、図1に示すGNSS(Global Navigation Satellite System)衛星40からの電波を受信するGNSS受信機120と、加速度センサー110が出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部130と、初期微動検出部130が初期微動を検出した後の振動波形に基づく揺れ情報及びGNSS受信機120から得られる時刻情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部140と、当該ペイロードデータ作成部140で作成されたペイロードデータを送信する送信部150と、加速度センサー110、GNSS受信機120、初期微動検出部130、ペイロードデータ作成部140及び送信部150への電力供給源となる電源としてのバッテリー160と、を有している。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a
ここで、GNSSは、例えばカーナビで良く使われている技術であり、地球の周囲を飛び回っている複数の人工衛星からの電波を受信することにより、受信点の位置情報を知る技術である。なお、一般には「GPS」という言葉を使われる場合も多く、本発明ではGNSSをGPSと同じ意味で用いる。 Here, GNSS is a technology often used in car navigation systems, for example, and is a technology for knowing the position information of a receiving point by receiving radio waves from a plurality of artificial satellites flying around the earth. In general, the word "GPS" is often used, and in the present invention, GNSS is used in the same meaning as GPS.
加速度センサー110は、上述したようにMEMS半導体で構成される加速度センサーが用いられており、ネットワークセンサー10が設置されている場所において、微弱な加速度の変化を3軸(Ax,Ay,Az)の振動波形として、高感度かつ低ノイズで検出可能である。なお、地震による加速度は、3軸(Ax,Ay,Az)で検出されるが、図2においては図が煩雑になることを防ぐために、3軸(Ax,Ay,Az)を1本の線で示している。
As described above, the
GNSS受信機120は、地球を周回する複数のGNSS衛星40(図1参照。)からの電波を受信し、ネットワークセンサー10が設置されている場所の緯度情報及び経度情報を算出して、ペイロードデータ作成部140のCPU145に送る。また、GNSS受信機120は、1秒毎のパルス(1PPS)及び協定世界時(UTC:Coordinated Universal Time)をCPU145に供給する。GNSS受信機120から供給される時刻情報は誤差1μ秒以下の精度である。
The
初期微動検出部130は、ローパスフィルター(LPF)131、エンベロープ検出回路(ENV)132、コンパレーター133、ウエイクアップ回路(WakeUp)134を有し、地震が発生したときの初期微動を検出すると、バッテリー160からの電力をペイロードデータ作成部140に供給して当該ペイロードデータ作成部140を起動させる。ここで、ローパスフィルター131は、加速度センサー110が捕えた初期微動の加速度信号を通過させてノイズを取り除くことにより、さらに低ノイズ化する機能を有する。また、エンベロープ検出回路(ENV)132、コンパレーター133、ウエイクアップ回路(WakeUp)134などについては後述する。
The preliminary
ペイロードデータ作成部140は、A/D変換器141、クリスタル発振器142、分周器143、カウンター144、CPU145、不揮発メモリ146を有している。このペイロードデータ作成部140の動作などについては後述する。
The payload
バッテリー160は、前述したように、加速度センサー110、GNSS受信機120、初期微動検出部130、ペイロードデータ作成部140及び送信部150への電力供給源となるものである。なお、加速度センサー110及び初期微動検出部130には、常時、電力が供給されている。このため、初期微動検出部130は、常時、加速度センサー110からの出力を取得可能な状態となっている。このように、加速度センサー110及び初期微動検出部130には、常時、電力が供給されているが、MEMS半導体で構成される加速度センサー110は、安価、小型、軽量、低消費電力であり、また、初期微動検出部130は、低消費電力かつ高感度で地震による初期微動を検出し、初期微動を検出しない場合は、そのまま低消費電力の状態が維持される。このため、加速度センサー110及び初期微動検出部130に対して、常時、電力を供給していても、低消費電力の状態が維持される。
As described above, the
また、ネットワークセンサー10は、当該ネットワークセンサー10のアライブ情報(ネットワークセンサー10の現在の状態を示す情報)を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部170をさらに有している。当該割込み信号発生部170は、極めて消費電力の少ない極低消費電力型のタイマー171と、タイマー171を駆動する電池(例えばコイン電池)172を有しており、地震発生の有無に関係なく、例えば、数年間といった長期間に渡って所定時間ごとに割込み信号をペイロードデータ作成部140に与え、当該割込み信号によってCPU145を起動させる。これによって、CPU145は、長期間に渡って、所定時間ごと(例えば6時間ごと)にアライブ情報を作成する。このアライブ情報については後述する。
Further, the
図3は、ネットワークセンサー10の各部の動作を説明するためのタイムチャートである。初期微動検出部130のエンベロープ検出回路132は、加速度センサー110から出力される3軸の出力(振動波形)を加えて一つの振動波形として(図3(A)参照。)、下記(1)式によりエンベロープを検出してエンベロープ波形を出力する(図3(B)参照。)。なお、図3(A)及び図3(B)はそれぞれぞれの波形を模式的に示している。
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of each part of the
Env(n)=Sqrt{Ax(n)・Ax(n)+Ay(n)・Ay(n)+Az(n)・Az(n)} ・・・(1)
なお、(1)式において、nはサンプル番号、Sqrt{}は平方根をあらわす。
Env (n) = Square {Ax (n), Ax (n) + Ay (n), Ay (n) + Az (n), Az (n)} ... (1)
In Eq. (1), n represents the sample number and Sqrt {} represents the square root.
初期微動検出部130のコンパレーター133は、エンベロープ検出回路132から出力されたエンベロープ波形が所定のレベルTHを超えたことを検出すると、論理‘1’を出力する(図3(C)参照。)。
When the
初期微動検出部130のウエイクアップ回路134は、コンパレーター133が論理‘1’を出力した場合は、初期微動(P波)を検出した可能性があることから、バッテリー160からの電力をペイロードデータ作成部140に供給(PowerON)して(図3(D)参照。)、ペイロードデータ作成部140を起動させる。
The preliminary
具体的には、初期微動検出部130は、バッテリー160からの電力をペイロードデータ作成部140のCPU145に与え、低消費電力のスリープ状態にあったCPU145を起動させる。CPU145が起動することによって、ペイロードデータ作成部140のCPU145以外の各構成要素が起動するとともに、GNSS受信機120及び送信部150も起動する。これにより、GNSS受信機120、ペイロードデータ作成部140及び送信部150が動作可能状態となる。ウエイクアップ回路134は、CPU145からリセットパルス(図3(I)参照。)が発せられるまでの間、「PowerON」の状態に保持する。
Specifically, the preliminary
なお、GNSS受信機120及び送信部150は、常時、バッテリー160からの電力の供給を受けていてもよく、これらGNSS受信機120及び送信部150は、常時、動作可能状態となっていてもよい。
The
続いて、ペイロードデータ作成部140の動作について説明する。クリスタル発振器(XO)142は、水晶振動子による発振器であって、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1においては、10MHzの発振を行う。分周器143は、クリスタル発振器142の周波数を1万分の1に分周することにより、1KHzのクロック信号としてA/D変換器141及びカウンター(Count)144に供給する。
Subsequently, the operation of the payload
カウンター144は、ウエイクアップ回路134によって「PowerON」の状態(図3(D)参照。)、すなわち、初期微動(P波)が検出された後(コンパレーター133の出力が‘1’となった後)において、分周器143で得られる1KHzのクロック信号を順次カウントし(図3(F)参照。)、カウント値CNTをCPU145に与える。すなわち、コンパレーター133の出力が‘1’となったタイミングT1で初期微動(P波)が検出されて、ペイロードデータ作成部140が動作を開始した瞬間にカウンター144はカウント値CNT=0とされ(図3(F)参照。)、このタイミングT1から分周器143で得られる1KHzのクロック信号を順次カウントする。
The
A/D変換器141は、分周器143からの1KHzのクロック信号をサンプリング周期として、当該1KHzのクロック信号に同期して加速度センサー110からの3軸(Ax,Ay、Az)の振動波形をデジタル信号に変換する。これにより、加速度センサー110からの3軸(Ax,Ay、Az)の振動波形は、クロック信号ごとに所定のビット数(16ビットとする。)で表される振動波形成分情報として作成される。
The A / D converter 141 uses the 1 KHz clock signal from the
そして、地震による振動が収束すると、カウンター144によるカウント値CNTはN1となる(図3(F)参照。)。ここで、地震が収束したか否かは、エンベロープ検出回路132の出力が所定のレベルTHを下回ったとき(図3(C)参照。)を地震による振動が収束したと判定できる。また、地震が収束したか否かは、加速度センサー110から得られる加速度信号の絶対レベルが所定時間、低レベルの状態を保持しているか否かをCPU145が監視することによっても判定することができる。
Then, when the vibration due to the earthquake converges, the count value CNT by the
このように、初期微動(P波)が検出された後、地震が収束するまでの間におけるクロック信号のカウント値CNTがN1であるとし、各クロック信号に対応する振動波形成分情報が、この場合、それぞれ16ビットで表されるため、A/D変換器141では、(16×3×N1)ビットでなる振動波形成分情報が作成されることとなる。 In this case, it is assumed that the count value CNT of the clock signal from the detection of the initial tremor (P wave) to the convergence of the earthquake is N1, and the vibration waveform component information corresponding to each clock signal is in this case. Since each is represented by 16 bits, the A / D converter 141 creates vibration waveform component information consisting of (16 × 3 × N1) bits.
そして、カウンター144がカウント値N1をカウントした後において、GNSS衛星40からのGNSS信号をGNSS受信機120が受信し、当該GNSS受信機120がそのGNSS信号に基づいて正しい時刻t1を出力したときのタイミングT3(図3(E)参照。)のカウント値CNTをN2とする(図3(F)参照。)。CPU145においては、GNSS受信機120から得られた正しい時刻t1と、そのときのカウント値N2とから初期微動(P波)が検出されたタイミングT1の時刻を地震発生時刻t0として高精度に求めることができる。すなわち、地震発生時刻t0は下記(2)式により求めることができる。
Then, after the
t0=t1-N2×Δ ・・・(2)
なお、(2)式において、Δ(デルタ)はサンプリング周期であり、ここでは、1000分の1秒(1ミリ秒)である。このようにして、CPU145は、GNSS受信機120から供給された時刻t1に基づいて、地震発生時刻t0を求めることができる。
t0 = t1-N2 × Δ ・ ・ ・ (2)
In the equation (2), Δ (delta) is a sampling period, which is 1/1000 second (1 millisecond) here. In this way, the
一方、CPU145は、コンパレーター133の出力が‘1’となって初期微動(P波)が検出され後(タイミングT1以降)において、A/D変換器141で得られた振動波形成分情報(クロック信号ごとに16ビットで表される振動波形成分情報)から揺れ指標(後述する。)を求め、求めた揺れ指標に、ネットワークセンサー10の識別情報(ID)、時間情報などを付加し、これらをまとめてペイロードデータPD1を作成する(図3(G)参照。)。その後、送信部150からペイロードデータPD1を送信する(図3(H)参照。)。そして、すべての処理が終了すると、タイミングT5においてCPU145はResetパルスを出力する(図3(I)参照。)。これにより、初期微動検出部130のウエイクアップ回路134が電力供給をオフする(図3(D)参照。)。
On the other hand, the
ところで、CPU145が求める「揺れ指標」としては、例えば、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間の情報を例示することができる。但し、揺れ指標としてこれらすべてを採用する必要はない場合もあり、適宜、選択することができるが、ここでは、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間の情報を揺れ指標として採用するものとする。そして、これらの揺れ指標に、ネットワークセンサー10の識別符号(ID)、地震発生時刻情報(Hour,Min,Sec)及び拡張用のOptionを付加したペイロードデータPD1(図4参照。)を作成して、当該ペイロードデータPD1、を送信部150から送信する。
By the way, as the "sway index" obtained by the
図4は、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1のペイロードデータ作成部140において作成されるペイロードデータPD1の一例を模式的に示す図である。ペイロードデータPD1は、図4に示すように、16ビットの識別符号(ID)が16ビット、地震発生時刻情報(Hour,Min,Sec)がそれぞれ6ビット、揺れ情報としての揺れ指標が72ビット、拡張用のOptionが22ビットの合計128ビットで構成されている。なお、揺れ指標は、8ビットの震度、16ビットの最大加速度、16ビットの最大速度、16ビットの最大変位、16ビットの揺れの継続時間で構成されている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of the payload data PD1 created by the payload
ここで、一度に送信するデータ量が128ビット以下であれば、LPWA(Low Power Wide Area-network)による通信が可能となる。このため、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1においては、送信部150と受信部(通信基地局)30との間の通信手段は、LPWAを用いることができる。
Here, if the amount of data transmitted at one time is 128 bits or less, communication by LPWA (Low Power Wide Area-network) is possible. Therefore, in the shaking performance
以上説明したように、ペイロードデータ作成部140は、加速度センサー110からの振動波形をサンプリング周期が1KHzのクロック信号に同期してA/D変換して、クロック信号ごとに16ビットで表される振動波形成分情報を求め、求めた振動波形成分情報から振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求める。そして、当該揺れ指標を含んだペイロードデータ(データ量が128ビット以下のペイロードデータ)PD1を作成する。ネットワークセンサー10の送信部150は、振動波形の特徴を表す揺れ指標を含んだペイロードデータ(データ量が128ビット以下のペイロードデータ)PD1を送信する。
As described above, the payload data creation unit 140 A / D-converts the vibration waveform from the
図5は、ネットワークセンサー10の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。ネットワークセンサー10の動作については、主に図3を参照して既に説明したため、ここでは、各ステップに沿って簡略化して説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation algorithm of the
まず、ステップSP1において、初期微動検出部130により、低消費電力かつ高感度で初期微動(P波)の検出が繰り返して実行される。P波が検出されない場合(P波レベルがTH未満の場合)は、そのまま低消費電力の状態が維持される。一方、P波が検出された場合(P波レベルがTH以上の場合)は、スリープ状態にあったペイロードデータ作成部140を起動(電源ON)させ(ステップSP2)、ペイロードデータ作成部140が地震による地震加速度(振動波形)を取得する(ステップSP3)。そして、A/D変換を開始するとともにクロック信号をカウントアップして行く(ステップSP4)。ステップSP4の処理は、具体的には、ステップSP3において取得した振動波形を所定のサンプリング周期(ここでは1KHz)のクロック信号に同期してA/D変換して、クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求めるとともに、クロック信号をカウントアップして行く処理である。
First, in step SP1, the preliminary
その後、地震が収束したか否かを判定する(ステップSP5)。ステップSP5において、地震が収束していないと判定された場合(「NO」の場合)は、地震加速度(振動波形)を取得する処理(ステップSP3)とクロック信号をカウントアップする処理(ステップSP4)とを継続して行い、地震が収束したと判定された場合(「YES」の場合)は、その間のカウント値CNTをN1(CNT=N1)とするとともにA/D変換を終了する(ステップSP6)。 After that, it is determined whether or not the earthquake has converged (step SP5). When it is determined in step SP5 that the earthquake has not converged (in the case of "NO"), the process of acquiring the seismic acceleration (vibration waveform) (step SP3) and the process of counting up the clock signal (step SP4). If it is determined that the earthquake has converged (in the case of "YES"), the count value CNT during that period is set to N1 (CNT = N1) and the A / D conversion is terminated (step SP6). ).
そして、さらにクロック信号をカウントアップする(ステップSP7)。その後、GNSS受信機120がGNSS時刻(正しい時刻t1)を取得したか否かを判定し(ステップSP8)、GNSS受信機120がGNSS時刻(正しい時刻t1)を取得していなければ、さらにカウントアップする処理を継続する。その後、GNSS受信機120がGNSS時刻(正しい時刻t1)を取得すると、その間のカウント値CNTをN2(CNT=N2)とする(ステップSP9)。
Then, the clock signal is further counted up (step SP7). After that, it is determined whether or not the
このようにして、正しい時刻t1が得られるまでの間のカウント値CNT(CNT=N2が得られたら、当該カウント値CNT(CNT=N2)と正しい時刻t1とから上述した(2)式により、地震発生時刻t0を計算する(ステップSP10)。その後、CPU145は、揺れ情報としての揺れ指標を算出(作成ともいう。)して、算出した揺れ指標を含んだペイロードデータPD1を作成する(ステップSP11)。なお、実施形態1に係る揺れ性能評価システム1においては、揺れ指標を算出する処理は、振動波形成分情報から揺れ指標(震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など)を算出する処理である。そして、揺れ指標が含まれているペイロードデータPD1を送信部150から送信し(ステップSP12)、ペイロードデータ作成部140の電源をOFF状態(スリープ状態)とする(ステップSP13)。
In this way, the count value CNT until the correct time t1 is obtained (when CNT = N2 is obtained, the count value CNT (CNT = N2) and the correct time t1 are obtained from the above-mentioned equation (2). The earthquake occurrence time t0 is calculated (step SP10). After that, the
また、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1におけるネットワークセンサー10は、上述した揺れ指標を含むペイロードデータPD1を作成して、作成したペイロードデータPD1を送信する処理を行うだけでなく、各ネットワークセンサー10の現在の状態を示すアライブ情報をペイロードデータとして作成して、作成したペイロードデータ(アライブペイロードデータAPDという。)を送信する機能を有している。
Further, the
アライブペイロードデータAPDの作成は、割込み信号発生部170(図2参照。)から発せられる割込み信号によって行われる。すなわち、割込み信号発生部170から、所定時間ごと(例えば6時間ごと)に割込み信号発生部170がペイロードデータ作成部140のCPU145に与えられると、割込み信号が与えられるごとに、スリープ状態にあったCPU145が起動するとともに、アライブ情報の作成及び送信に必要な各部が起動してアライブ情報の作成及び作成されたアライブ情報が送信される。
The alive payload data APD is created by the interrupt signal emitted from the interrupt signal generation unit 170 (see FIG. 2). That is, when the interrupt
ここで、アライブ情報には、当該ネットワークセンサー10の識別情報(ID)、当該ネットワークセンサー10の状態を表す情報が含まれている。このアライブ情報は、128ビット以内のペイロードデータ(アライブペイロードデータAPD)として構成される。ここで、ネットワークセンサー10の状態を表す情報としては、バッテリー160の残量を示すバッテリー残量情報及びネットワークセンサー10の姿勢を表す姿勢情報などを例示できる。なお、ネットワークセンサー10の識別情報(ID)は、ペイロードデータとしての形式でなく他のデータ形式としても送信可能であるため、ネットワークセンサー10の識別情報(ID)をアライブペイロードデータAPDに含めることは必須ではない。
Here, the alive information includes identification information (ID) of the
ところで、ネットワークセンサー10の姿勢は、加速度信号(Ax、Ay,Az)を所定時間(例えば10秒間)積算してから所定定数で割り算することにより得られた各12ビットの平均加速度(Bx,By,Bz)で表すことができる。この平均加速度(Bx,By,Bz)から、加速度センサー110が何等かの外的要因などによって、例えば、横向き又は斜めに傾いたりして加速度センサー110の姿勢が変化したことを検知できる。なお、アライブ情報には、上記各情報の他に、GNSS受信機120から取得した緯度情報及び経度情報が含まれていてもよい。
By the way, the posture of the
図6は、アライブペイロードデータAPDの一例を模式的に示す図である。図6に示すアライブペイロードデータAPDにおいて、識別符号(ID)は、ネットワークセンサー10の個体識別番号であって、16ビットで構成される。当該アライブペイロードデータAPDは、識別符号(ID)の他に、5ビットのステータス情報(Status)、24ビットの緯度情報(GNSS)及び24ビットの経度情報(GNSS)、6ビットずつでなるアライブ情報の作成時刻(例えば、平均加速度を求めるために加速度センサー110から加速度信号を取得した時刻(Hour,Min,Sec))、36ビットの平均加速度(Bx,By,Bz)、5ビットの拡張用オプションが図6に示す順序で並んでおり、合計128ビットで構成されている。
FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of the alive payload data APD. In the alive payload data APD shown in FIG. 6, the identification code (ID) is an individual identification number of the
なお、図6に示すアライブペイロードデータAPDにおいて、ステータス情報は1ビットのイベント情報(Event)と、デジタル情報化されたバッテリー残量を例えば16段階で表す4ビットのバッテリー残量情報(BAT)とを有している。 In the alive payload data APD shown in FIG. 6, the status information includes 1-bit event information (Event) and 4-bit battery remaining amount information (BAT) representing the digitally digitized battery remaining amount in 16 steps, for example. have.
イベント情報(Event)は、定常状態の場合は、「0」がセットされ、何らかの異常事態が検出された場合など、非定常の場合は「1」がセットされる。また、GNSS受信機120から得られる緯度情報(GNSS)及び経度情報(GNSS)は、例えば、北緯36.030160度、東経138.155298度といった情報である。緯度情報(GNSS)及び経度情報(GNSS)の小数点以下6桁の情報(上の例では“030160”、“155298”)をBCD(Binary Coded Decimal)で表すことにより、それぞれ24ビットの緯度情報と経度情報に圧縮して、アライブペイロードデータAPDにセットされる。GNSS受信機120から供給される緯度情報及び経度情報の情報により、ネットワークセンサー10の設置位置を知ることができる。
The event information (Event) is set to "0" in the steady state, and is set to "1" in the non-steady state such as when some abnormal situation is detected. The latitude information (GNSS) and longitude information (GNSS) obtained from the
ところで、図4に示したペイロードデータPD1及び図6に示したアライブペイロードデータAPDを作成するための処理は、ここでは、各建物を特定せず、また、各建物における設置個所(建物の頂部、建物基部、地表面)を特定せずに、全体のネットワークセンサー10の処理として説明したが、実際には、各建物の頂部に設置されている頂部ネットワークセンサーNS1a,NS2a,・・・、基部ネットワークセンサーNS1b,NS2b,・・・、地表面ネットワークセンサーNS1c,NS2c,・・・ごとに、図4に示したペイロードデータPD1及び図6に示したアライブペイロードデータAPDを作成するための処理が行われる。
By the way, the process for creating the payload data PD1 shown in FIG. 4 and the alive payload data APD shown in FIG. 6 does not specify each building here, and the installation location in each building (top of the building, Although it was described as the processing of the
このため、ペイロードデータPD1及びアライブペイロードデータAPDは、ネットワークセンサー10ごと、すなわち、頂部ネットワークセンサーNS1a,NS2a,・・・、基部ネットワークセンサーNS1b,NS2b,・・・、地表面ネットワークセンサーNS1c,NS2c,・・・ごとに作成され、作成されたペイロードデータPD1及びアライブペイロードデータAPDは、頂部ネットワークセンサーNS1a,NS2a,・・・、基部ネットワークセンサーNS1b,NS2b,・・・、地表面ネットワークセンサーNS1c,NS2c,・・・の送信部150から送信される。
Therefore, the payload data PD1 and the alive payload data APD are used for each
続いて、揺れ性能相対評価装置20(図1参照。)について説明する。揺れ性能相対評価装置20は、解析部としてのサーバー210と、サーバー210による解析によって得られた種々の情報(揺れ性能相対評価結果など)を表示する表示端末220と、サーバー210による解析によって得られた種々の情報(揺れ性能相対評価結果など)を蓄積するデータベース230と、気象庁からの地震に関する情報(震源地等地震情報)を取得する地震情報取得部(図示せず。)を有している。なお、地震情報取得部(図示せず。)はサーバー210が地震情報取得部としての機能を有するものであってもよい。
Subsequently, the shaking performance relative evaluation device 20 (see FIG. 1) will be described. The shaking performance
このように構成されている揺れ性能相対評価装置20は、ネットワークセンサー10から送信されたペイロードデータPD1(図4参照。)に含まれる揺れ指標(ここでは、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間)及び時刻情報を解析部としてのサーバー210で解析して、各建物の揺れ性能相対評価を行うとともに、揺れ性能相対評価結果を表示端末(パーソナルコンピューター及びスマートフォンなどを含む。)120に表示したり、データベース230に書き込んだりする。なお、揺れ性能相対評価については後述する。
The shaking performance
また、揺れ性能相対評価装置20は、ネットワークセンサー10から送信されたアライブペイロードデータAPD(図6参照。)に基づいて、ネットワークセンサー10の現在の状態を示す情報(アライブ情報)を取得する。ここでは、取得するアライブ情報としては、識別符号(ID)、バッテリー160の残量、加速度センサー110の姿勢に関する情報としての平均加速度(Bx,By,Bz)、ネットワークセンサー10の緯度情報(GNSS)及び経度情報(GNSS)などを例示できる。なお、取得したアライブ情報は表示端末220で表示させることができる。
Further, the shaking performance
図7は、地震が発生した場合に解析部(サーバー210)が行う揺れ性能相対評価について説明するためのフローチャートである。なお、図7に示すフローチャートの右側には、全体の処理の流れに対応した時刻の経過が示されている。また、図7においては、全体の処理の流れに対応してサーバー210が行う処理の流れについて説明し、揺れ指標に基づく揺れ性能相対評価の仕方などについては後述する。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the relative evaluation of shaking performance performed by the analysis unit (server 210) when an earthquake occurs. On the right side of the flowchart shown in FIG. 7, the passage of time corresponding to the entire processing flow is shown. Further, in FIG. 7, the processing flow performed by the
建物BL1に設置されている頂部ネットワークセンサーNS1a、基部ネットワークセンサーNS1b、地表面ネットワークセンサーNS1c、建物BL2に設置されている頂部ネットワークセンサーNS2a、基部ネットワークセンサーNS2b、地表面ネットワークセンサーNS2c、さらに図7においては図示されていない他の多数の建物にそれぞれ設置されている頂部ネットワークセンサー、基部ネットワークセンサー、地表面ネットワークセンサーから送信されてくる各ペイロードデータPD1を受信部30(図1参照。)を介してサーバー210が取得する。
Top network sensor NS1a installed in building BL1, base network sensor NS1b, ground surface network sensor NS1c, top network sensor NS2a installed in building BL2, base network sensor NS2b, ground surface network sensor NS2c, and further in FIG. Passes each payload data PD1 transmitted from the top network sensor, the base network sensor, and the surface network sensor installed in many other buildings (not shown) via the receiver 30 (see FIG. 1). Obtained by the
サーバー210は、取得した各ペイロードデータPD1(図4参照。)に含まれている揺れ指標に基づいて揺れ性能相対評価を行う。なお、揺れ指標は、前述したように、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間を例示できるが、ここでは、揺れ指標として最大速度を用いるものとする。
The
ここで、サーバー210が行う揺れ性能相対評価の処理ステップについて図7を参照して説明する。サーバー210は、取得した各ペイロードデータPD1(図4参照。)に含まれている揺れ指標から最大速度をそれぞれ取得して(ステップSP21)、取得した揺れ指標(最大速度)に基づく揺れ性能相対評価(順位付けを含む。)を行う(ステップSP22)。なお、揺れ性能相対評価を行う際には、気象庁からの震源等地震情報を取得して行う。
Here, the processing step of the shaking performance relative evaluation performed by the
ここでは、揺れ性能相対評価として、(ア)建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価(「土地+建物の総合評価」と表記する場合もある。)、(イ) 建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価(「土地の評価」と表記する場合もある。)、(ウ) 建物の揺れ性能相対評価(「建物の評価」と表記する場合もある。)を行うものとする。なお、この明細書においては、これら(ア)、(イ)及び(ウ)をまとめて説明する場合には、「揺れ性能相対評価」と呼ぶこととする。 Here, as the relative evaluation of shaking performance, (a) the comprehensive evaluation of the land and the building around the building (sometimes referred to as "comprehensive evaluation of land + building"), (b) the building's Relative evaluation of shaking performance of surrounding land (sometimes referred to as "evaluation of land"), (c) Relative evaluation of shaking performance of buildings (sometimes referred to as "evaluation of building") do. In this specification, when these (a), (b) and (c) are collectively described, they are referred to as "sway performance relative evaluation".
そして、「土地+建物の総合評価」、「土地の評価」、「建物の評価」を行ったら、それぞれの揺れ性能相対評価結果(順位付けを含む。)を表示端末220で表示する(ステップSP23)とともに、データベース230に蓄積する(ステップSP24)。その後、揺れ性能相対評価結果(順位付けを含む。)に基づく年総合評価及び経年変化評価を行い(ステップSP25)、これらの評価結果(年総合評価結果及び経年変化評価結果)を表示端末220で表示する(ステップSP26)とともに、データベース230に蓄積する(ステップSP27)。
Then, after performing "comprehensive evaluation of land + building", "evaluation of land", and "evaluation of building", each shaking performance relative evaluation result (including ranking) is displayed on the display terminal 220 (step SP23). ), And accumulated in the database 230 (step SP24). After that, an annual comprehensive evaluation and a secular variation evaluation based on the shaking performance relative evaluation result (including ranking) are performed (step SP25), and these evaluation results (annual comprehensive evaluation result and secular variation evaluation result) are displayed on the
続いて、揺れ性能相対評価の具体例について説明する。ここでは、揺れ指標として最大速度を用いた場合について説明する。サーバー210は、各建物に設置されている各ネットワークセンサー10から送信されてきたペイロードデータPD1に含まれる揺れ指標(最大速度)と、気象庁から得られる地震に関する情報(震源等地震情報)とに基づいて、各建物での平均的な揺れの傾向線を求め、当該各建物での平均的な揺れの傾向線と各建物に対応して得られた揺れ指標(最大速度)とから各建物の揺れ性能相対評価を行う。
Next, a specific example of the relative evaluation of shaking performance will be described. Here, the case where the maximum speed is used as the shaking index will be described. The
ここで、各建物に設置されている各ネットワークセンサー10から送信されてきたペイロードデータPD1に含まれる揺れ指標(最大速度)は、各建物の所在地により異なってくる。一般に、地震の揺れの大きさは、震源から遠くなるほど減衰して小さくなることが知られている。震源からの距離に応じて揺れが小さくなることを「距離減衰」と呼ぶ。
Here, the shaking index (maximum speed) included in the payload data PD1 transmitted from each
そこで、揺れ指標(最大速度)を震源からの距離で正規化することで、当該建物の揺れ指標(最大速度)と他の建物の揺れ指標(最大速度)とを相対的に比較することができる。具体的には、揺れ性能相対評価対象となる複数の建物における各建物において、各建物に対応して求められている揺れ指標(最大速度)と各建物の震源からの距離との関係の平均、つまり、震源からの距離に応じて徐々に減衰する所定の距離減衰式を求めて、全建物での平均的な揺れの傾向線を求める。なお、「全建物」というのは、揺れ性能相対評価対象となる複数の建物における各建物(建物BL1,BL2,・・・)を指している。以下、全建物での平均的な揺れの傾向線の「全建物での」省略して「平均的な揺れの傾向線」と略記する場合もある。ここで、「平均的な揺れの傾向線」は、後述する図8(a)、図9(a)及び図10(a)において直線L1,L2,L3で表される。 Therefore, by normalizing the shaking index (maximum speed) by the distance from the epicenter, it is possible to relatively compare the shaking index (maximum speed) of the building with the shaking index (maximum speed) of other buildings. .. Specifically, for each building in multiple buildings subject to relative evaluation of shaking performance, the average of the relationship between the shaking index (maximum speed) required for each building and the distance from the epicenter of each building, That is, a predetermined distance attenuation formula that gradually attenuates according to the distance from the epicenter is obtained, and an average shaking tendency line in all the buildings is obtained. In addition, "all buildings" refers to each building (buildings BL1, BL2, ...) In a plurality of buildings to be evaluated relative to the shaking performance. Hereinafter, the average swaying tendency line in all buildings may be abbreviated as "average swaying tendency line" in the abbreviation "in all buildings". Here, the "average swaying tendency line" is represented by straight lines L1, L2, and L3 in FIGS. 8 (a), 9 (a), and 10 (a), which will be described later.
また、「平均的な揺れの傾向線」というのは、震源からの距離が遠くなれば、揺れ指標(最大速度)は、平均的にはこの程度の大きさになる傾向があるということを示すものである。従って、各建物それぞれにおいて得られる揺れ指標(最大速度)が、「平均的な揺れの傾向線」上に存在する値よりも高い値であれば、当該建物は相対的に揺れが大きい(揺れやすい)ということがわかり、揺れ指標(最大速度)が、「平均的な揺れの傾向線」上に存在する値よりも低い値であれば、当該建物は相対的に揺れが小さい(揺れにくい)ということがわかる。 In addition, the "average sway trend line" indicates that the sway index (maximum velocity) tends to be as large as this on average as the distance from the epicenter increases. It is a thing. Therefore, if the shaking index (maximum speed) obtained for each building is higher than the value existing on the "average shaking tendency line", the building has relatively large shaking (easy to shake). ), And if the sway index (maximum speed) is lower than the value existing on the "average sway trend line", the building is said to have relatively small sway (difficult to sway). You can see that.
但し、「建物の評価」は、ある建物の基部の揺れ指標に対する当該建物の頂部の揺れ指標の倍率(揺れ指標比)によって評価するものであり、建物自体の性能を評価するものである。従って、「平均的な揺れの傾向線」は、震源からの距離に依存しないため、図10(a)における直線L3で示すように、震源からの距離に依存せず一定となっている。ここで、上記「揺れ指標比」というのは、ペイロードデータから取得される揺れ指標が最大速度である場合には、最大速度比である。すなわち、建物の頂部の揺れ指標(最大速度Vtop)と建物の基部の揺れ指標(最大速度Vbottom)との比(Vtop/Vbottom)である。 However, the "evaluation of a building" is evaluated by the magnification of the shaking index of the top of the building (the shaking index ratio) with respect to the shaking index of the base of a certain building, and evaluates the performance of the building itself. Therefore, since the "average swaying tendency line" does not depend on the distance from the epicenter, it is constant regardless of the distance from the epicenter, as shown by the straight line L3 in FIG. 10 (a). Here, the above-mentioned "sway index ratio" is the maximum speed ratio when the sway index acquired from the payload data is the maximum speed. That is, it is a ratio (Vtop / Vbottom) of the shaking index (maximum velocity Vtop) at the top of the building and the shaking index (maximum velocity Vbottom) at the base of the building.
図8、図9及び図10は、揺れ性能相対評価の一例について説明する図である。図8は「土地+建物の総合評価」を説明するための図であり、図9は「土地の評価」を説明するための図であり、図10は「建物の評価」を説明するための図である。なお、図8の「土地+建物の総合評価」においては、「平均的な揺れの傾向線」は直線L1で表されるため「平均的な揺れの傾向線L1」とし、図9の「土地の評価」においては、「平均的な揺れの傾向線」は直線L2で表されるため「平均的な揺れの傾向線L2」とし、図10の「建物の総合評価」においては、「平均的な揺れの傾向線」は直線L3で表されるため「平均的な揺れの傾向線L3」として説明する。 8, 9, and 10 are diagrams illustrating an example of the relative evaluation of shaking performance. FIG. 8 is a diagram for explaining "comprehensive evaluation of land + building", FIG. 9 is a diagram for explaining "evaluation of land", and FIG. 10 is a diagram for explaining "evaluation of building". It is a figure. In the "comprehensive evaluation of land + building" in FIG. 8, the "average swaying tendency line" is represented by the straight line L1, so that it is set as the "average swaying tendency line L1" and the "land" in FIG. In the "evaluation of the average", the "average swaying tendency line" is represented by the straight line L2, so the "average swaying tendency line L2" is used, and in the "comprehensive evaluation of the building" in FIG. Since the "swaying tendency line" is represented by the straight line L3, it will be described as the "average shaking tendency line L3".
また、図8(a)、図9(a)及び図10(a)のうちの図8(a)及び図9(a)は各建物において得られた揺れ指標(最大速度)と「平均的な揺れの傾向線L1,L2」との関係を説明するための図であり、図10(a)は各建物において得られた揺れ指標比(最大速度比)と「平均的な揺れの傾向線L3」との関係を説明するための図である。なお、図8(a)、図9(a)及び図10(a)において、白抜きの○印は各建物に対応するデータを表している。一方、図8(b)、図9(b)及び図10(b)は、図8(a)、図9(a)及び図10(a)に基づいて揺れ性能相対評価を行うことによって得られた揺れ性能相対評価結果(順位付け)の一例を示す図である。 Further, FIGS. 8 (a) and 9 (a) of FIGS. 8 (a), 9 (a) and 10 (a) show the shaking index (maximum speed) obtained in each building and "average". It is a figure for demonstrating the relationship with "the tendency line L1 and L2 of a swaying motion", and FIG. It is a figure for demonstrating the relationship with "L3". In addition, in FIG. 8A, FIG. 9A, and FIG. 10A, the white circles represent the data corresponding to each building. On the other hand, FIGS. 8 (b), 9 (b) and 10 (b) are obtained by performing a relative evaluation of shaking performance based on FIGS. 8 (a), 9 (a) and 10 (a). It is a figure which shows an example of the shaking performance relative evaluation result (ranking).
図11は、「土地+建物の総合評価」、「土地の評価」及び「建物の評価」を行う際の揺れ指標(例えば最大速度)の取得について説明するために示す図である。なお、図11においては、建物BL1が例示されているが、他の建物BL2、・・・においても同様である。 FIG. 11 is a diagram for explaining acquisition of a shaking index (for example, maximum speed) when performing “comprehensive evaluation of land + building”, “evaluation of land”, and “evaluation of building”. Although building BL1 is exemplified in FIG. 11, the same applies to other buildings BL2, ....
「土地+建物の総合評価」を行う際には、各建物それぞれの頂部に設置されている頂部ネットワークセンサーNS1a,NS2a,・・・から送信されてきた各ペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」としたとき、当該「頂部揺れ指標」として、各建物における最大速度Vtopを取得し、取得した各建物の最大速度Vtopを「土地+建物の総合評価」を行う際の揺れ指標として用いる。 When performing "comprehensive evaluation of land + building", each building included in each payload data transmitted from the top network sensors NS1a, NS2a, ... Installed at the top of each building When the corresponding shaking index is the "top shaking index" corresponding to each building, the maximum speed Vtop in each building is acquired as the "top shaking index", and the acquired maximum speed Vtop of each building is "land +". It is used as a shaking index when performing "comprehensive evaluation of buildings".
また、「土地の評価」を行う際には、各建物それぞれの周辺の土地(地表面)に設置されている地表面ネットワークセンサーNS1c,NS2c,・・・から送信されてきた各ペイロードデータに含まれている各建物の周辺の土地に対応した揺れ指標を、各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」としたとき、当該「土地揺れ指標」として、各建物の周辺の土地における最大速度Vsoilを取得し、取得した各建物の周辺の土地における最大速度Vsoilを「土地の評価」を行う際の揺れ指標として用いる。 In addition, when performing "land evaluation", it is included in each payload data transmitted from the ground surface network sensors NS1c, NS2c, ... Installed on the land (ground surface) around each building. When the sway index corresponding to the land around each building is the "land sway index" corresponding to the land around each building, the maximum sway index in the land around each building is used as the "land sway index". The velocity Vsoil is acquired, and the maximum velocity Vsoil in the land around each acquired building is used as a shaking index when performing "land evaluation".
また、「建物の評価」すなわち建物自体の評価を行う際には、各建物それぞれの頂部に設置されている頂部ネットワークセンサーNS1a,NS2a,・・・から送信されてきた各ペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」とし、また、各建物それぞれの基部に設置されている基部ネットワークセンサーNS1b、NS2b,・・・から送信されてきた各ペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した基部揺れ指標としたとき、当該頂部揺れ指標として最大速度Vtopを取得し、基部揺れ指標として最大速度Vbottomを取得する。 In addition, when performing "evaluation of the building", that is, evaluation of the building itself, it is included in each payload data transmitted from the top network sensors NS1a, NS2a, ... Installed at the top of each building. The sway index corresponding to each building is referred to as the "top sway index" corresponding to each building, and each of the base network sensors NS1b, NS2b, ... When the shaking index corresponding to each building included in the payload data is used as the base shaking index corresponding to each building, the maximum speed Vtop is acquired as the top shaking index and the maximum speed Vbottom is obtained as the base shaking index. ..
そして、取得した頂部揺れ指標(最大速度Vtop)と基部揺れ指標(最大速度Vbottom)との比(揺れ指標比)を各建物に対応して求めて、求めた各建物に対応した揺れ指標比を用いて「建物の揺れ性能相対評価」を行う。なお、「揺れ指標比」というのは、前述したように、最大速度比(Vtop/Vbottom)である。 Then, the ratio (sway index ratio) between the acquired top sway index (maximum speed Vtop) and the base sway index (maximum speed Vbottom) is obtained for each building, and the sway index ratio corresponding to each obtained building is obtained. Use to perform "relative evaluation of building shaking performance". As described above, the "sway index ratio" is the maximum speed ratio (Vtop / Vbottom).
ここで、「土地+建物の総合評価」に用いる揺れ指標(最大速度)は、前述したように、震源からの距離に依存する。このため、「平均的な揺れの傾向線L1」は、図8(a)に示すように、震源からの距離が遠くなるに従って最大速度が小さくなる。このことは「土地の評価」についても同様のことが言える(図9(a)参照。)。 Here, the shaking index (maximum speed) used in the "comprehensive evaluation of land + building" depends on the distance from the epicenter, as described above. Therefore, as shown in FIG. 8A, the maximum velocity of the “average shaking tendency line L1” decreases as the distance from the epicenter increases. The same can be said for "land evaluation" (see Fig. 9 (a)).
一方、「建物の評価」は、前述したように、当該建物の基部の揺れ指標に対する当該建物の頂部の揺れ指標の倍率によって評価するものであり、建物自体の性能を評価するものであるため、震源からの距離に依存しない。このため、図10(a)に示すように「平均的な揺れの傾向線L3」は、震源からの距離に依存せず一定となっている。 On the other hand, as described above, the "evaluation of the building" is evaluated by the magnification of the shaking index of the top of the building with respect to the shaking index of the base of the building, and evaluates the performance of the building itself. It does not depend on the distance from the epicenter. Therefore, as shown in FIG. 10A, the “average swaying tendency line L3” is constant regardless of the distance from the epicenter.
図8、図9及び図10に戻って「土地と建物の総合評価(建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価)」、「土地の評価(建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価)」及び「建物の評価(建物の揺れ性能相対評価)」の一例について説明する。 Returning to Fig. 8, Fig. 9 and Fig. 10, "Comprehensive evaluation of land and building (comprehensive sway performance of land and building around the building)", "Evaluation of land (sway performance of land around the building)" An example of "Relative evaluation)" and "Building evaluation (building shaking performance relative evaluation)" will be described.
[土地+建物の総合評価(建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価)]
「土地+建物の総合評価」について図8(a)及び図8(b)を参照して説明する。なお、図8においては、白抜きの○印の数(建物の数)は、9個のみが示されているが、揺れ性能比相対評価対象となる全建物の数は、実際には、数十、数百といった建物が存在しているものとする。なお、これは、後述する「土地の評価」を説明するための図9及び「建物の評価」を説明するための図10においても同様である。
[Comprehensive evaluation of land + building (comprehensive evaluation of shaking performance of land and building around the building)]
“Comprehensive evaluation of land + building” will be described with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b). In FIG. 8, only 9 white circles (number of buildings) are shown, but the number of all buildings subject to the relative evaluation of the shaking performance ratio is actually a number. It is assumed that there are ten or several hundred buildings. This also applies to FIG. 9 for explaining “land evaluation” and FIG. 10 for explaining “building evaluation”, which will be described later.
図8(a)において、建物BL1に注目すると、当該建物BL1においては、建物BL1における揺れ指標(最大速度)は、「平均的な揺れの傾向線L1」よりも低い値であるものの、「平均的な揺れの傾向線L1」に対する乖離の度合い(揺れにくさ側の乖離の度合い)は非常に小さいものとなっている。このことから、当該建物BL1(土地+建物BL1)の揺れ性能は、平均的な揺れ性能に近ものといえる。 Focusing on the building BL1 in FIG. 8A, in the building BL1, the shaking index (maximum speed) in the building BL1 is lower than the “average shaking tendency line L1”, but is “average”. The degree of divergence (degree of divergence on the side of resistance to sway) with respect to "the tendency line L1 of swaying" is very small. From this, it can be said that the shaking performance of the building BL1 (land + building BL1) is close to the average shaking performance.
また、建物BL2に注目すると、当該建物BL2においては、建物BL2における揺れ指標(最大速度)は、「平均的な揺れの傾向線L1」よりもかなり高い値であり、「平均的な揺れの傾向線L1」に対する乖離の度合い(揺れやすさ側の乖離の度合い)が大きいものとなっている。このことから、当該建物BL2(土地+建物BL2)の揺れ性能は、平均的な揺れ性能に比べて、揺れやすいものといえる。 Focusing on the building BL2, in the building BL2, the shaking index (maximum speed) in the building BL2 is considerably higher than the "average shaking tendency line L1", and the "average shaking tendency". The degree of deviation from the line L1 (the degree of deviation on the easiness of shaking side) is large. From this, it can be said that the shaking performance of the building BL2 (land + building BL2) is more likely to shake than the average shaking performance.
このようにして、各建物から得られる揺れ指標(最大速度)が「平均的な揺れの傾向線L1」に対して、揺れやすさ側又は揺れにくさ側にどの程度乖離しているか(乖離の度合い)を求めることができ、求められた乖離の度合いから当該建物の揺れやすさを知ることができる。そして、求められた乖離の度合いを、「平均的な揺れの傾向線L1」を基準とした偏差値として表すことができる。例えば、「平均的な揺れの傾向線L1」を「偏差値50」とし、乖離の度合いが揺れやすさ側に大きければ、揺れやすいため「例えば偏差値30」、乖離の度合いが揺れにくさ側に大きければ、揺れにくいため「例えば偏差値70」というように表すことができる。
In this way, how much the sway index (maximum speed) obtained from each building deviates from the "average sway tendency line L1" to the sway-prone side or the sway-difficult side (difference). The degree) can be obtained, and the easiness of shaking of the building can be known from the obtained degree of deviation. Then, the degree of deviation obtained can be expressed as a deviation value based on the "average swaying tendency line L1". For example, if the "average swaying tendency line L1" is set to "deviation value 50" and the degree of divergence is large on the swaying easiness side, it is liable to sway, so "for example,
各建物において、最大速度の偏差値を求めることにより、図8(b)に示すように、土地+建物の総合評価(順位付け)を行うことができる。例えば、建物BL1における土地+建物の総合評価結果は、揺れにくさの順位(ランキング)としては、全建物の中で、ほぼ中間のグループに属していることがわかる。なお、図8(b)における横軸は揺れにくさ(揺れやすさ)を表しており、縦軸は度数(全建物の数)を表している。 By obtaining the deviation value of the maximum speed in each building, as shown in FIG. 8 (b), the comprehensive evaluation (ranking) of the land + the building can be performed. For example, it can be seen that the comprehensive evaluation result of land + building in building BL1 belongs to a group almost in the middle among all the buildings in terms of the ranking of resistance to shaking. In addition, the horizontal axis in FIG. 8B represents the difficulty of shaking (easiness of shaking), and the vertical axis represents the frequency (the number of all buildings).
[土地の評価(建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価)]
「土地の評価」について図9(a)及び図9(b)を参照して説明する。ここでも、建物BL1の周辺の土地に注目すると、当該建物BL1の周辺の土地においては、建物BL1の周辺の土地(ネットワークセンサーNS1bが設置されている土地)における最大速度は、「平均的な揺れの傾向線L2」よりも低い値であるものの、「平均的な揺れの傾向線L2」に対する乖離の度合い(揺れにくさ側の乖離の度合い)は非常に小さいものとなっている。このことから、当該建物BL1の周辺の土地は、平均的な揺れ性能に近いものといえる。
[Evaluation of land (relative evaluation of shaking performance of land around the building)]
“Evaluation of land” will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). Again, focusing on the land around the building BL1, in the land around the building BL1, the maximum speed in the land around the building BL1 (the land where the network sensor NS1b is installed) is "average shaking. Although the value is lower than the tendency line L2 of the above, the degree of deviation from the "average tendency line L2 of shaking" (the degree of deviation on the side of resistance to shaking) is very small. From this, it can be said that the land around the building BL1 is close to the average shaking performance.
また、建物BL2の周辺の土地に注目すると、当該建物BL2の周辺の土地においては、建物BL2の周辺の土地における揺れ指標(最大速度)は、「平均的な揺れの傾向線L2」よりもかなり高い値であり、「平均的な揺れの傾向線L2」に対する乖離の度合い(揺れやすさ側の乖離の度合い)が大きいものとなっている。このことから、当該建物BL2の周辺の土地は、平均的な揺れ性能に比べて、揺れやすいものといえる。 Focusing on the land around the building BL2, in the land around the building BL2, the shaking index (maximum speed) in the land around the building BL2 is considerably higher than the "average shaking tendency line L2". It is a high value, and the degree of deviation from the "average tendency line L2 of shaking" (degree of deviation on the easiness of shaking side) is large. From this, it can be said that the land around the building BL2 is more likely to shake than the average shaking performance.
このようにして、各建物の周辺の土地から得られる揺れ指標(最大速度)が「平均的な揺れの傾向線L2」に対して、どの程度乖離しているか(乖離の度合い)を求めることができ、求められた乖離の度合いから当該建物の周辺の土地の揺れやすさを知ることができる。そして、求められた乖離の度合いを、「平均的な揺れの傾向線L2」を基準とした偏差値として表すことができる。例えば、「平均的な揺れの傾向線L2」を「偏差値50」とし、乖離の度合いが揺れやすさ側に大きければ、揺れやすいため「例えば偏差値30」、乖離の度合いが揺れにくさ側に大きければ、揺れにくいため「例えば偏差値70」というように表すことができる。
In this way, it is possible to determine how much the sway index (maximum speed) obtained from the land around each building deviates from the "average sway tendency line L2" (degree of dissociation). It is possible to know the easiness of shaking of the land around the building from the required degree of dissociation. Then, the degree of deviation obtained can be expressed as a deviation value based on the "average swaying tendency line L2". For example, if the "average swaying tendency line L2" is set to "deviation value 50" and the degree of divergence is large on the swaying easiness side, it is liable to sway, so "for example,
各建物の周辺の土地において、最大速度の偏差値を求めることにより、図9(b)に示すように、土地の評価(順位付け)を行うことができる。例えば、建物BL1における土地の評価結果は、揺れにくさの順位(ランキング)としては、全建物の中にで、ほぼ中間のグループに属していることがわかる。なお、図9(b)における横軸は揺れにくさ(揺れやすさ)を表しており、縦軸は度数(全建物の数)を表している。 By obtaining the deviation value of the maximum velocity in the land around each building, the land can be evaluated (ranked) as shown in FIG. 9 (b). For example, it can be seen that the evaluation result of the land in the building BL1 belongs to a group almost in the middle among all the buildings in terms of the ranking of the resistance to shaking. The horizontal axis in FIG. 9B represents the difficulty of shaking (easiness of shaking), and the vertical axis represents the frequency (the number of all buildings).
[建物の評価(建物の揺れ性能相対評価)]
「建物の評価」について図10(a)及び図10(b)を参照して説明する。ここでも、建物BL1に注目すると、当該建物BL1においては、建物BL1における最大速度比(Vtop/Vbottom)は、「平均的な揺れの傾向線L3」よりも低い値であるものの、「平均的な揺れの傾向線L3」に対する乖離の度合い(揺れにくさ側の乖離の度合い)は非常に小さいものとなっている。このことから、当該建物BL1の揺れ性能は、平均的な揺れ性能に近ものといえる。
[Building evaluation (relative evaluation of building shaking performance)]
“Evaluation of the building” will be described with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b). Again, focusing on the building BL1, in the building BL1, the maximum velocity ratio (Vtop / Vbottom) in the building BL1 is lower than the "average swaying tendency line L3", but is "average". The degree of divergence from the swaying tendency line L3 (the degree of swaying resistance side divergence) is very small. From this, it can be said that the shaking performance of the building BL1 is close to the average shaking performance.
また、建物BL2に注目すると、当該建物BL2においては、建物BL2における最大速度比(Vtop/Vbottom))は、「平均的な揺れの傾向線L3」よりもかなり高い値であり、「平均的な揺れの傾向線L3」に対する乖離の度合い(揺れやすさ側の乖離の度合い)が大きいものとなっている。このことから、当該建物BL2の揺れ性能は、平均的な揺れ性能に比べて、揺れやすいものといえる。 Focusing on the building BL2, in the building BL2, the maximum velocity ratio (Vtop / Vbottom) in the building BL2 is considerably higher than the "average swaying tendency line L3", and is "average". The degree of divergence from the swaying tendency line L3 (the degree of divergence on the easiness of shaking side) is large. From this, it can be said that the shaking performance of the building BL2 is more likely to shake than the average shaking performance.
そして、各建物における最大速度比(Vtop/Vbottom)が「平均的な揺れの傾向線L3」に対して、どの程度乖離しているか(乖離の度合い)を、「平均的な揺れの傾向線L3」を基準とした偏差値として表すことができる。例えば、「平均的な揺れの傾向線L3」を「偏差値50」とし、乖離の度合いが揺れやすさ側に大きければ、揺れやすいため「例えば偏差値30」、乖離の度合いが揺れにくさ側に大きければ、揺れにくいため「例えば偏差値70」というように表すことができる。
Then, how much the maximum velocity ratio (Vtop / Vbottom) in each building deviates from the "average swaying tendency line L3" (degree of divergence) is determined by "average swaying tendency line L3". Can be expressed as a deviation value based on. For example, if the "average swaying tendency line L3" is set to "deviation value 50" and the degree of divergence is large on the swaying easiness side, it is liable to sway, so "for example,
各建物において、最大速度比(Vtop/Vbottom)の偏差値が求められることにより、図10(b)に示すように、建物の評価(順位付け)を行うことができる。例えば、建物BL1における建物の評価結果は、揺れにくさの順位(ランキング)としては、全建物の中にで、ほぼ中間のグループに属していることがわかる。なお、図10(b)における横軸は揺れにくさ(揺れやすさ)を表しており、縦軸は度数(全建物の数)を表している。 By obtaining the deviation value of the maximum velocity ratio (Vtop / Vbottom) in each building, the building can be evaluated (ranked) as shown in FIG. 10 (b). For example, it can be seen that the evaluation result of the building in the building BL1 belongs to a group almost in the middle among all the buildings in terms of the ranking of the resistance to shaking. In addition, the horizontal axis in FIG. 10B represents the difficulty of shaking (easiness of shaking), and the vertical axis represents the frequency (the number of all buildings).
以上説明したように、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1によれば、各建物の所定位置(頂部、基部及び周辺の土地)に設置されている各ネットワークセンサー10から送信されてきたペイロードデータに基づいて揺れ性能評価を行うことができるとともに、その結果としての揺れ性能相対評価結果(例えば、図8(b)、図9(b)及び図10(b))を得ることができる。このような揺れ性能相対評価結果は、表示端末220で表示することができるとともに、データベース230に蓄積することができる。
As described above, according to the shaking performance
そして、データベース230に蓄積されている蓄積データ(揺れ性能相対評価結果)を用いて、各建物について、揺れ性能相対評価結果(順位付け)に基づく年総合評価及び経年変化評価を行い、これらの評価結果(年総合評価結果及び経年変化評価結果)を表示端末220で表示するとともに、データベース230に蓄積することができる。なお、経年変化評価を行う処理には、例えば、データベース230に蓄積されている蓄積データ(揺れ性能相対評価結果)を分析して、各建物の揺れ性能相対評価結果の時系列変化を求めるといった処理も含まれている。
Then, using the accumulated data (sway performance relative evaluation result) accumulated in the
データベース230に蓄積されている内容は、適宜、表示端末220に表示させることができる。これにより、揺れ性能相対評価対象となる全建物を管理する管理者は、データベース230に蓄積されている蓄積データに基づいて、各建物及び各建物の周辺の土地の揺れ性能を把握することができるとともに、各建物及び各建物の周辺の土地の揺れ性能を格付けすることができる。
The contents stored in the
また、実施形態1に係る揺れ性能評価システム1においては、大きな地震が発生したときのみに揺れ性能相対評価を行うものではなく、日々継続して振動波形を検出し続けて、所定レベル以上(例えば震度2以上)の揺れを検出した場合に、当該揺れに対応する揺れ指標に基づいて揺れ性能相対評価を継続的に行い、その揺れ性能相対評価結果を長期間に渡ってデータベース130に蓄積して行くものである。このため、データベース230に蓄積されている蓄積データは、揺れ性能相対評価を行う際に信頼性の高いものとなる。また、このようにして得られた揺れ性能相対評価結果は、建物の耐震性を評価する際の基礎情報として大いに活用できる。
Further, in the shaking
ところで、上述した揺れ性能相対評価を行う際においては、解析部としてのサーバー210は、気象庁からからの地震に関する情報を受信していない期間は、各ネットワークセンサー10からの揺れ情報(この場合、揺れ指標)に関する解析を行わないようにすることが好ましい。例えば、ある建物の近くで、大きな振動を伴う工事などが行われた場合に、地震とは異なる揺れによる振動波形が取得されて、図4に示すようなペイロードデータPD1が作成されて当該ペイロードデータPD1が送信されてしまう場合がある。このような場合、気象庁からからの地震に関する情報を受信していない期間は、揺れ性能相対評価装置20のサーバー210側では、ペイロードデータPD1に含まれている揺れ指標は、地震による揺れ指標ではないと判断して、解析処理を行ないようにすることができる。
By the way, in the above-mentioned relative evaluation of shaking performance, the
一方、ネットワークセンサー10側においても、気象庁からからの地震に関する情報を受信するようにしておけば、気象庁からからの地震に関する情報を受信していない期間は、初期微動が検出されたとしても、図4に示すようなペイロードデータPD1を作成しないようにすることもできる。また、気象庁からからの地震に関する情報を受信していない期間において、図4に示すようなペイロードデータPD1が作成されてしまった場合であっても、当該ペイロードデータを送信しないようにすることも可能である。これにより、建物の近くで、大きな振動を伴う工事などによる揺れが発生した場合などのように、地震とは異なる揺れが生じていても、誤ったペイロードデータが作成されてしまったり、誤ったペイロードデータが送信されてしまったりすることを未然に防止できる。
On the other hand, if the
ところで、各建物の所定位置に設置されているネットワークセンサー10からは、地震が発生した場合のペイロードデータPD1(例えば図4参照。)だけでなく、所定時間ごと(例えば6時間ごと)にアライブペイロードデータAPD(例えば図6参照。)も送信されてくる。揺れ性能相対評価装置20は、アライブペイロードデータAPDを受信した際にも、当該アライブペイロードデータAPDに含まれるアライブ情報(図6参照。)を表示端末220に表示させることができる。これにより、全建物を管理する管理者は、表示端末に表示されている各ネットワークセンサーの現在の状態(各ネットワークセンサー10の現時点におけるバッテリー残量、当該ネットワークセンサー10の姿勢など)を知ることができる。
By the way, from the
なお、図6に示すアライブペイロードデータAPDにおいては、アライブ情報として緯度情報及び経度情報も含まれているが、各ネットワークセンサー10の設置位置を移動しなければ、緯度情報及び経度情報は変化しないため、緯度情報及び経度情報をその都度、送信する必要はないといえる。
In the alive payload data APD shown in FIG. 6, latitude information and longitude information are also included as alive information, but the latitude information and longitude information do not change unless the installation position of each
[実施形態2]
上述した実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1においては、ネットワークセンサー10が送信するペイロードデータに含まれる揺れ情報としては、地震による振動波形の特徴を表す揺れ指標(震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など)を用いている。
[Embodiment 2]
In the shaking performance
すなわち、ネットワークセンサー10のペイロードデータ作成部140は、振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期させてA/D変換して、クロック信号ごとに所定のビット数(16ビット)で表される振動波形成分情報を作成し、当該振動波形成分情報から当該振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めている。そして、当該振動波形の特徴を表す揺れ指標(震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など)を含んだペイロードデータPD1(データ量が128ビット以下のペイロードデータPD1)を作成し、当該ペイロードデータPD1を送信部150から送信するようにしている。
That is, the payload
これに対して、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においては、振動波形の特徴を表す揺れ指標を作成する前段階のデータ、すなわち、クロック信号ごとに所定のビット数(16ビット)で表される振動波形成分情報を揺れ情報として含んだペイロードデータを送信部150から送信するようにしている。
On the other hand, in the vibration performance
すなわち、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においては、ネットワークセンサー10のペイロードデータ作成部140は、地震波形を所定のサンプリング周期(1KHz)のクロック信号に同期させてA/D変換して、クロック信号ごとに16ビットで表される振動波形成分情報を作成し、当該クロック信号ごとに16ビットで表される振動波形成分情報を含んだペイロードデータ(ペイロードデータPD2とする。)を作成する。そして、ネットワークセンサー10の送信部150からは、クロック信号ごとに16ビット数で表される振動波形成分情報を含んだペイロードデータPD2を送信するようにしている。
That is, in the shaking performance
図12は、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2を模式的に示す図である。
図13は、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2のネットワークセンサー10におけるペイロードデータ作成部140において作成されるペイロードデータPD2の一例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram schematically showing the shaking performance
FIG. 13 is a diagram showing an example of payload data PD2 created by the payload
実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2におけるネットワークセンサー10の構成などは、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1の説明において用いた図2を用いることができる。また、ネットワークセンサー10の動作などは、図3及び図5を用いることができる。このため、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2のネットワークセンサー10の構成及び動作を説明する際には、必要に応じて図2、図3及び図5を用いるものとする。
For the configuration of the
なお、図5に示すフローチャートにおけるステップSP1~SP10までの処理は、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1において説明した処理と基本的には同様であるが、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においては、ペイロードデータ作成(ステップSP11)が実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1と異なる。
The processes from steps SP1 to SP10 in the flowchart shown in FIG. 5 are basically the same as the processes described in the shaking performance
すなわち、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1におけるステップSP11の処理は、揺れ情報として「振動波形の特徴を表す揺れ指標(震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など)」を含んだペイロードデータPD1(図4参照。)を作成する処理であったが、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においては、揺れ情報として「クロック信号ごとに16ビットで表される振動波形成分情報」を含んだペイロードデータPD2を作成する処理である。
That is, the processing of step SP11 in the shaking performance
そして、クロック信号ごとに16ビットで表される振動波形成分情報が含まれているペイロードデータPD2を送信部150から送信し(ステップSP12)、ペイロードデータ作成部140の電源をOFF状態(スリープ状態)とする(ステップSP13)。
Then, the payload data PD2 including the vibration waveform component information represented by 16 bits for each clock signal is transmitted from the transmission unit 150 (step SP12), and the power supply of the payload
実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2のネットワークセンサー10(図2参照。)におけるペイロードデータ作成部140において作成されるペイロードデータPD2は、図13に示すように、識別符号(ID)が24ビット、ステータス情報(Status)が8ビット、緯度情報及び経度情報がそれぞれ24ビット、地震発生時刻t0に関する情報が48ビット、カウンター244のカウント値(CNT=N1)が16ビット、揺れ情報(振動波形成分情報(Ax,Ay,Az))が16ビット×3×N1の合計(18+N1×2×3)バイトのデータ量を有するものとなっている。
As shown in FIG. 13, the payload data PD2 created by the payload
なお、ステータス情報はOption(4ビット)、バッテリー残量を16段階で表すBAT情報(4ビット)で構成される。また、地震発生時刻t0に関する情報は、年(Year)、月(Month)、日(Day),時(Hour)、分(Min)、ミリ秒(msec)を有し、合計48ビットの情報で表されている。 The status information is composed of Quantity (4 bits) and BAT information (4 bits) indicating the remaining battery level in 16 stages. In addition, the information regarding the earthquake occurrence time t0 has year (Year), month (Month), day (Day), hour (Hour), minute (Min), and millisecond (msec), and is a total of 48 bits of information. It is represented.
このように、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においては、ネットワークセンサー10(図2参照。)のペイロードデータ作成部140(図2参照。)において作成されるペイロードデータPD2は、データ量が128ビットを超えるため、送信部150と受信部30との間の通信手段としては、電話回線又はインターネットを用いる。ここで、電話回線には、有線の電話回線だけではなく、LTE(Long Term Evolution)、5G,6Gなどの携帯電話回線も含まれる。なお、携帯電話回線を用いる場合には、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においては、受信部30は、図12に示すように、各建物(建物BL1,BL2、・・)に近い位置に存在する携帯電話通信用の通信基地を用いることができる。
As described above, in the shaking performance
一方、揺れ性能相対評価装置20の解析部としてのサーバー210は、ネットワークセンサー10から送信されてきたペイロードデータPD2に含まれる振動波形成分情報を取得して、取得した振動波形成分情報から揺れ指標(震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など)を作成するための処理を行う。
On the other hand, the
このように、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においては、揺れ性能相対評価装置20のサーバー210側において、ネットワークセンサー10から送信されてきたペイロードデータPD2(図13参照。)に含まれている振動波形成分情報(Ax,Ay,Az)から揺れ指標(震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など)を作成する処理を行う。
As described above, in the shaking performance
このようにして、揺れ性能相対評価装置20のサーバー210側で揺れ指標(震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など)を算出すれば、当該揺れ指標に基づいた揺れ性能相対評価(「土地+建物の総合評価」、「土地の評価」及び「建物の評価」)は、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1において、図7~図11を参照して説明した揺れ性能相対評価と同様に実施できる。従って、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においては、揺れ指標に基づいた揺れ性能相対評価についての説明は省略する。
In this way, if the shaking index (seismic intensity, maximum acceleration, maximum speed, maximum displacement, shaking duration, etc.) is calculated on the
実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においても、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1と同様に、揺れ性能相対評価対象となる全建物を管理する管理者は、データベース230に蓄積されている揺れ性能相対評価に関するデータに基づいて、揺れ性能相対評価対象となる全建物の揺れ性能を把握することができるとともに、各建物の揺れ性能を相対的に評価することができる。
In the shaking performance
また、実施形態2に係る揺れ性能相対評価システム2においても、実施形態1に係る揺れ性能相対評価システム1と同様に、各ネットワークセンサー10からは、例えば図6に示すようなアライブペイロードデータAPD(図6参照。)を所定時間ごと(例えば6時間ごと)に送信する機能を有している。これにより、全建物を管理する管理者は、表示端末に表示されている各ネットワークセンサーのNSの現在の状態(各ネットワークセンサー10の現時点におけるバッテリー残量、当該ネットワークセンサー10の姿勢など)を知ることができる。
Further, also in the shaking performance
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the following modifications can be performed.
(1)上記各実施形態においては、各ネットワークセンサー10は、電力供給源としての電源は、バッテリー160を用いた場合を例示したが、バッテリーであることに限られるものではなく、例えば、100ボルトのAC電源であってもよい。また、外部のAC電源からのAC電流をネットワークセンサーの各部に適した電圧のDC電流に変換する変換回路からなる電源であってもよい。
(1) In each of the above embodiments, each
(2)上記各実施形態においては、各ネットワークセンサー10にはGNSS受信機120を設けた場合を例示したが、各ネットワークセンサー10にGNSS受信機120を設けることは必須ではない。
(2) In each of the above embodiments, the case where the
(3)上記各実施形態においては、図2に示すような構成の初期微動検出部130により、地震の初期微動を検出してネットワークセンサー10を動作させる場合を例示したが、必ずしも初期微動検出部を設ける必要はなく、例えば、加速度センサー110から出力される振動波形を各ネットワークセンサー10に継続的に入力させて、ネットワークセンサー10に入力された振動波形をA/D変換器141で継続的にA/D変換するようにしてもよく、また、A/D変換器141において、振動波形が所定レベルTH以上となったことを判定して、所定レベルTH以上となった後の振動波形をA/D変換するようにしてもよい。
(3) In each of the above embodiments, the case where the initial
(4)上記各実施形態においては、各ネットワークセンサー10から送信するアライブペイロードデータAPD(図6参照。)には、当該ネットワークセンサー10の位置情報(緯度情報及び経度情報)が含まれている場合を例示したが、ネットワークセンサー10の位置情報(緯度情報及び経度情報)は、揺れ性能相対評価装置20側に予め登録しておけば、当該ネットワークセンサーの設置位置に変更がない限り、その都度、送信する必要はないともいえる。
(4) In each of the above embodiments, the alive payload data APD (see FIG. 6) transmitted from each
(5)上記各実施形態においては、揺れ指標としては、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間のうちの最大速度を採用した場合を例示したが、最大速度以外の揺れ指標(震度、最大加速度、最大変位、揺れの継続時間など)を採用してもよい。また、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間などのうちの複数の揺れ指標を採用することもできる。この場合は、採用した複数の揺れ指標において、各揺れ指標が「平均的な揺れの傾向線」に対する乖離の度合いを求め、求められた各指標における乖離の度合いを偏差値として算出し、算出した偏差値を重み付け平均して、偏差値を重み付け平均した結果に基づいて揺れ性能相対性評価を行うということも可能である。さらに、揺れ指標としては、上述の最大速度、震度、最大加速度、最大変位、揺れの継続時間などの指標だけでなく、例えば、SI(Spectral Intensity)値、減衰定数、振動周期、スペクトル情報などを用いることもできる。 (5) In each of the above embodiments, the case where the maximum speed among the seismic intensity, the maximum acceleration, the maximum speed, the maximum displacement, and the duration of the shaking is adopted as the shaking index is exemplified, but the shaking index other than the maximum speed is used. (Seismic intensity, maximum acceleration, maximum displacement, duration of shaking, etc.) may be adopted. It is also possible to employ multiple sway indicators such as seismic intensity, maximum acceleration, maximum velocity, maximum displacement, and sway duration. In this case, the degree of deviation of each of the adopted shaking indexes with respect to the "average shaking tendency line" was calculated, and the degree of deviation of each obtained index was calculated and calculated as the deviation value. It is also possible to weight and average the deviation values and perform the shaking performance relativity evaluation based on the result of weighting and averaging the deviation values. Further, as the shaking index, not only the above-mentioned indexes such as maximum velocity, seismic intensity, maximum acceleration, maximum displacement, and shaking duration, but also, for example, SI (Spectral Intensity) value, damping constant, vibration cycle, and spectral information are used. It can also be used.
(6)上記各実施形態においては、ネットワークセンサーは、各建物において、建物の頂部、建物の基部及び建物の周辺の土地(地表面)の3箇所に設置する場合を例示したが、必ずしも3箇所であることに限られるものではなく、これら3箇所のうちの1箇所であってもよい。 (6) In each of the above embodiments, the network sensors are installed at three locations in each building: the top of the building, the base of the building, and the land (ground surface) around the building, but the network sensors are not necessarily installed at three locations. It is not limited to this, and may be one of these three locations.
(7)上記実施形態においては、受信部30は図1に示すように、屋外に設置されている通信基地局などを例示したが、受信部30はサーバー210が設置されている建物内に存在していてもよい。また、屋外に設置されている場合であっても、揺れ性能相対評価対象となる建物が、広範囲に渡って存在する場合などにおいては、それぞれの地域ごとに設置されている複数の受信部(通信基地局)であってもよい。
(7) In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the receiving
(8)上記実施形態において、データベース230に蓄積するデータは、揺れ性能相対評価結果だけではなく、各建物において得られた建物ごとの揺れ指標として、例えば、震度、最大加速度(gal)、最大速度(cm/sec)、最大変位(cm)、揺れの継続時間(sec)などを、日時情報(年月日分秒)及び各建物の識別情報(例えば建物名)に対応付けて蓄積することもできる。また、これらの揺れ指標は、表示端末120に随時表示させることもできる。これにより、揺れ性能相対評価対象となる全建物を管理する管理者は、データベース230に蓄積されている揺れ指標に基づいて、各建物及び各建物の周辺の土地の揺れ性能を個々の建物ごとに把握することができる。
(8) In the above embodiment, the data accumulated in the
(9)上記実施形態において、ネットワークセンサー10は、実施形態1,2の揺れ性能相対評価システム1,2のネットワークセンサーとして用いるものであったが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明のネットワークセンサーは、種々の使用目的に用いることができる。例えば、個別の建物の揺れ性能の評価や、地震の解析(地震の震度の解析、地震の発生頻度の解析、地震の振動波形の解析)など、本発明の揺れ性能相対評価システムとは違った使用目的に用いることもできる。
(9) In the above embodiment, the
1,2・・・揺れ性能相対評価システム、10(NS1,NS2,・・・)・・・ネットワークセンサー、20・・・揺れ性能相対評価装置、30・・受信部、40・・・GNSS衛星、110・・・加速度センサー、120・・・GNSS受信機、130・・・初期微動検出部、140・・・ペイロードデータ作成部、150・・・送信部、160・・・バッテリー、170・・・割込み信号発生部、210・・・サーバー(解析部)、220・・・表示端末、230・・・データベース(蓄積部)、BL1,BL2、・・・建物(各建物)、L1,L2,L3・・・平均的な揺れの傾向線、NS1a、NS2a,・・・頂部ネットワークセンサー、NS1b、NS2b,・・・基部ネットワークセンサー、NS1c、NS2c,・・・地表面ネットワークセンサー、PD1,PD2・・・ペイロードデータ、APD・・・アライブペイロードデータ 1,2 ... Shake performance relative evaluation system, 10 (NS1, NS2, ...) ... Network sensor, 20 ... Shake performance relative evaluation device, 30 ... Receiver, 40 ... GNSS satellite , 110 ... acceleration sensor, 120 ... GNSS receiver, 130 ... initial fine movement detection unit, 140 ... payload data creation unit, 150 ... transmitter unit, 160 ... battery, 170 ... -Interrupt signal generation unit, 210 ... server (analysis unit), 220 ... display terminal, 230 ... database (storage unit), BL1, BL2, ... buildings (each building), L1, L2 L3 ... Average shaking trend line, NS1a, NS2a, ... Top network sensor, NS1b, NS2b, ... Base network sensor, NS1c, NS2c, ... Ground surface network sensor, PD1, PD2 ...・ ・ Pavel data, APD ・ ・ ・ Alive payload data
Claims (32)
前記各ネットワークセンサーから送信された前記ペイロードデータを、受信部を介して受信し、前記ペイロードデータに含まれる前記揺れ情報を解析して、前記各建物の揺れ性能相対評価を行う解析部を有する揺れ性能相対評価装置と、
を備えることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 An acceleration sensor, a payload data creation unit that creates payload data including vibration information based on the vibration waveform output by the acceleration sensor, a transmission unit that transmits the payload data created by the payload data creation unit, and the payload. Each network sensor installed at a predetermined position of each building in a plurality of buildings to be evaluated relative to the shaking performance, which has a power supply as a power supply source to the data creation unit and the transmission unit, and
A shake having an analysis unit that receives the payload data transmitted from each of the network sensors via a receiving unit, analyzes the shake information included in the payload data, and performs a relative evaluation of the shake performance of each building. Performance relative evaluation device and
A sway performance relative evaluation system characterized by being equipped with.
前記各ネットワークセンサーは、前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 1,
Each network sensor further has an preliminary tremors detection unit that detects preliminary tremors when an earthquake occurs from the vibration waveform output by the acceleration sensor.
The payload data creation unit is a vibration performance relative evaluation system, characterized in that the initial tremor detection unit creates payload data including vibration information based on the vibration waveform after the initial tremor detection unit detects the initial tremor.
前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 2,
When the preliminary tremors detection unit detects the preliminary tremors when the earthquake occurs, it supplies electric power from the power source to the payload data creation unit to activate the payload data creation unit. Relative evaluation system.
前記各ネットワークセンサーは、GNSS衛星からのGNSS信号を受信するGNSS受信機をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記GNSS受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to any one of claims 1 to 3,
Each network sensor further comprises a GNSS receiver that receives GNSS signals from GNSS satellites.
The payload data creation unit is a shake performance relative evaluation system characterized in that it creates payload data including time information obtained from the GNSS receiver in addition to the shake information.
前記受信部は、各ネットワークセンサーと前記揺れ性能相対評価装置との間、又は、前記揺れ性能相対評価装置内に設置されていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to any one of claims 1 to 4.
A shaking performance relative evaluation system, wherein the receiving unit is installed between each network sensor and the shaking performance relative evaluation device, or in the shaking performance relative evaluation device.
前記各ネットワークセンサーは、前記各建物について、建物の頂部、建物の基部、及び、建物の周辺の土地のうち少なくとも1箇所に設置されていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to any one of claims 1 to 5,
Each of the network sensors is a shaking performance relative evaluation system, characterized in that each of the buildings is installed at at least one of the top of the building, the base of the building, and the land around the building.
前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、LPWA(Low Power Wide Area-network)を用い、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、
前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してA/D変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、
前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the building shaking performance evaluation system according to claim 6,
LPWA (Low Power Wide Area-network) is used as a communication means between the transmitting unit and the receiving unit.
The payload data creation unit can be used as the shaking information.
The vibration waveform is A / D converted in synchronization with a clock signal having a predetermined sampling period to obtain vibration waveform component information represented by a predetermined number of bits for each clock signal, and the vibration is obtained from the vibration waveform component information. It has a function to extract the characteristics of the waveform, obtain the vibration index representing the characteristics of the vibration waveform, and create the payload data including the vibration index.
The analysis unit is a shaking performance relative evaluation system characterized by having a function of analyzing the shaking index included in the payload data and performing a shaking performance relative evaluation of each building.
前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、電話回線又はインターネットを用い、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、
前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してA/D変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、
前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めて、当該揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance evaluation system according to claim 6,
A telephone line or the Internet is used as a means of communication between the transmitting unit and the receiving unit.
The payload data creation unit can be used as the shaking information.
The vibration waveform is A / D converted in synchronization with a clock signal having a predetermined sampling period to obtain vibration waveform component information represented by a predetermined number of bits for each clock signal, and the vibration waveform component information is included. It has a function to create payload data and has a function.
The analysis unit extracts the characteristics of the vibration waveform from the vibration waveform component information included in the payload data, obtains a vibration index representing the characteristics of the vibration waveform, analyzes the vibration index, and analyzes each of the above. A shaking performance relative evaluation system characterized by having a function to perform a building shaking performance relative evaluation.
前記揺れ指標は、震度、最大加速度、最大速度、最大変位及び揺れの継続時間の少なくとも1つを含むことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 7 or 8.
The shaking performance relative evaluation system, characterized in that the shaking index includes at least one of seismic intensity, maximum acceleration, maximum velocity, maximum displacement and shaking duration.
前記揺れ性能相対評価装置は、気象庁からの地震に関する情報を取得する地震情報取得部をさらに有し、前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、気象庁から発せられる震源を含む地震に関する情報を用いることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to any one of claims 7 to 9,
The shaking performance relative evaluation device further has an earthquake information acquisition unit that acquires information about an earthquake from the Japan Meteorological Agency, and when the analysis unit performs the shaking performance relative evaluation, it relates to an earthquake including an earthquake source emitted from the Japan Meteorological Agency. Shake performance relative evaluation system characterized by using information.
前記解析部は、気象庁からの地震に関する情報を受信していない期間は、前記揺れ性能相対評価を行わないことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 10,
The analysis unit is a sway performance relative evaluation system characterized in that the sway performance relative evaluation is not performed during the period when the information regarding the earthquake from the Japan Meteorological Agency is not received.
前記解析部は、前記揺れ指標と、前記地震に関する情報に基づいて、前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応して得られた前記揺れ指標とから前記揺れ性能相対評価を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 10 or 11.
Based on the shaking index and the information about the earthquake, the analysis unit obtains the "average shaking tendency line" in the plurality of buildings, and the "average shaking tendency line" and each of the buildings. A shaking performance relative evaluation system, characterized in that the shaking performance relative evaluation is performed from the shaking index obtained in response to the above.
前記揺れ性能相対評価には、
「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」、「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」及び「建物の揺れ性能相対評価」のうちの少なくとも1つが含まれていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 12,
For the relative evaluation of shaking performance,
Includes at least one of "Comprehensive Relative Evaluation of Land and Building Around Building", "Relative Evaluation of Land Around Building" and "Relative Evaluation of Building Shake Performance". Shake performance relative evaluation system featuring.
前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行う際には、
前記各建物の頂部に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」としたとき、
当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応した「頂部揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 13,
When performing the above-mentioned "Comprehensive evaluation of the shaking performance of the land around the building and the building",
When the shaking index corresponding to each building included in the payload data transmitted from each network sensor installed at the top of each building is defined as the "top shaking index" corresponding to each building.
Based on the "top sway index" corresponding to each building, the "average sway tendency line" in the plurality of buildings according to the distance from the epicenter included in the information about the earthquake is obtained, and the "average" is obtained. Relative sway performance evaluation, which is characterized by performing the "comprehensive sway performance relative evaluation of the land around the building and the building" from the "sway tendency line" and the "top sway index" corresponding to each building. system.
前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行う際には、
前記各建物の周辺の土地に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータ含まれている各建物の周辺の土地に対応した揺れ指標を、各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」としたとき、
当該各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 13,
When performing the above-mentioned "relative evaluation of the shaking performance of the land around the building",
The sway index corresponding to the land around each building, which includes the payload data transmitted from each network sensor installed on the land around each building, is the "land" corresponding to the land around each building. When it is set as "shaking index"
Based on the "land sway index" corresponding to the land around each building, the "average sway tendency line" in the plurality of buildings according to the distance from the epicenter included in the information on the earthquake is obtained. , The sway characterized by performing the "relative evaluation of the sway performance of the land around the building" from the "average sway tendency line" and the "land sway index" corresponding to the land around the building. Performance relative evaluation system.
前記「建物の揺れ性能相対評価」を行う際には、
前記各建物の頂部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」とし、前記各建物の基部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「基部揺れ指標」としたとき、
当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」と、前記各建物に対応した「基部揺れ指標」との比を各建物における「揺れ指標比」として求め、当該各建物における「揺れ指標比」に基づいて前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物における前記「揺れ指標比」とから前記「建物の揺れ性能相対評価」を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 13,
When performing the above-mentioned "relative evaluation of shaking performance of a building",
The shaking index corresponding to each building included in the payload data transmitted from the network sensor installed at the top of each building is referred to as the "top shaking index" corresponding to each building, and the base of each building. When the shaking index corresponding to each building included in the payload data transmitted from the network sensor installed in is used as the "base shaking index" corresponding to each building,
The ratio of the "top sway index" corresponding to each building and the "base sway index" corresponding to each building is calculated as the "sway index ratio" in each building, and is based on the "sway index ratio" in each building. The "average shaking tendency line" of the plurality of buildings is obtained, and the "relative evaluation of the shaking performance of the building" is obtained from the "average shaking tendency line" and the "shaking index ratio" of each building. A sway performance relative evaluation system characterized by performing.
前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、前記「平均的な揺れの傾向線」からの乖離の度合いに基づいた偏差値を前記各建物に対応して求め、当該偏差値によって前記揺れ性能相対評価を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to any one of claims 12 to 16.
When the analysis unit performs the sway performance relative evaluation, a deviation value based on the degree of deviation from the "average sway tendency line" is obtained for each building, and the deviation value is used to obtain the deviation value. A relative evaluation system for shaking performance, which is characterized by performing relative evaluation of shaking performance.
前記解析部が行う前記揺れ性能相対評価には、前記各建物に対応して行われた揺れ性能相対評価に基づいて、前記複数の建物の中での前記各建物の揺れ性能相対評価の順位付けを行う処理が含まれていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to any one of claims 12 to 17,
In the shaking performance relative evaluation performed by the analysis unit, the shaking performance relative evaluation of each building among the plurality of buildings is ranked based on the shaking performance relative evaluation performed corresponding to each building. Shake performance relative evaluation system characterized by including processing to perform.
揺れ性能相対評価装置は、前記解析部によって解析された前記揺れ性能相対評価を蓄積する蓄積部をさらに有し、
前記解析部は、前記蓄積部に蓄積された前記揺れ性能相対評価を用いて、前記各建物の経年変化を求めることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to any one of claims 1 to 18.
The shaking performance relative evaluation device further has a storage unit for accumulating the shaking performance relative evaluation analyzed by the analysis unit.
The analysis unit is a vibration performance relative evaluation system characterized in that the secular variation of each building is obtained by using the vibration performance relative evaluation accumulated in the storage unit.
前記各ネットワークセンサーは、当該各ネットワークセンサーの現在の状態を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、
当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to any one of claims 1 to 19.
Each network sensor further has an interrupt signal generation unit that generates an interrupt signal for creating alive information indicating the current state of each network sensor.
The interrupt signal generation unit is a vibration performance relative evaluation system characterized in that the interrupt signal is given to the payload data creation unit at predetermined time intervals.
前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、前記ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 20,
The payload data creation unit is a vibration performance relative evaluation system characterized in that each time an interrupt signal is given, alive information including information representing the state of the network sensor is created.
前記アライブ情報は、128ビット以内のペイロードデータとして構成されていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。 In the shaking performance relative evaluation system according to claim 20 or 21,
The alive information is a vibration performance relative evaluation system characterized in that it is configured as payload data within 128 bits.
前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、
前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記ペイロードデータ作成部及び前記送信部への電力供給源となる電源と、
を有することを特徴とするネットワークセンサー。 Accelerometer and
A payload data creation unit that creates payload data including vibration information based on the vibration waveform output by the accelerometer, and a payload data creation unit.
A transmission unit that transmits the payload data created by the payload data creation unit, and a power source that serves as a power supply source to the payload data creation unit and the transmission unit.
A network sensor characterized by having.
前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することを特徴とするネットワークセンサー。 In the network sensor according to claim 23,
It further has an preliminary tremors detection unit that detects the preliminary tremors when an earthquake occurs from the vibration waveform output by the acceleration sensor.
The payload data creating unit is a network sensor characterized in that the preliminary tremors detecting unit creates payload data including vibration information based on the vibration waveform after the preliminary tremors are detected.
前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることを特徴とするネットワークセンサー。 In the network sensor according to claim 24,
When the preliminary tremors detection unit detects the preliminary tremors when the earthquake occurs, the network sensor is characterized by supplying electric power from the power source to the payload data creation unit and activating the payload data creation unit. ..
GNSS衛星からのGNSS信号を受信するGNSS受信機をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記GNSS受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することを特徴とするネットワークセンサー。 In the network sensor according to any one of claims 23 to 25,
It also has a GNSS receiver that receives GNSS signals from GNSS satellites.
The payload data creating unit is a network sensor characterized in that it creates payload data including time information obtained from the GNSS receiver in addition to the shaking information.
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、
前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してA/D変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有することを特徴とするネットワークセンサー。 In the network sensor according to any one of claims 23 to 26.
The payload data creation unit can be used as the shaking information.
The vibration waveform is A / D converted in synchronization with a clock signal having a predetermined sampling period to obtain vibration waveform component information represented by a predetermined number of bits for each clock signal, and the vibration is obtained from the vibration waveform component information. A network sensor characterized in that it has a function of extracting the characteristics of a waveform, obtaining a vibration index representing the characteristics of the vibration waveform, and creating payload data including the vibration index.
前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、
当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることを特徴とするネットワークセンサー。 In the network sensor according to any one of claims 23 to 27.
It further has an interrupt signal generator that generates an interrupt signal for creating alive information indicating the current status of the network sensor.
The interrupt signal generation unit is a network sensor characterized in that the interrupt signal is given to the payload data creation unit at predetermined time intervals.
前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、当該ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することを特徴とするネットワークセンサー。 In the network sensor according to claim 28.
The payload data creating unit is a network sensor characterized in that each time an interrupt signal is given, it creates alive information including information indicating the state of the network sensor.
前記アライブ情報は、128ビット以内のペイロードデータとして構成されていることを特徴とするネットワークセンサー。 In the network sensor according to claim 28 or 29.
The network sensor is characterized in that the alive information is configured as payload data of 128 bits or less.
前記ネットワークセンサーは、請求項1~22のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムに用いるネットワークセンサーであることを特徴とするネットワークセンサー。 In the network sensor according to any one of claims 23 to 30,
The network sensor is a network sensor used in the shaking performance relative evaluation system according to any one of claims 1 to 22.
前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、
前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、
前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部と、
前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を所定時間ごとに発生する割込み信号発生部とを有し、
前記ペイロードデータ作成部は、
前記初期微動検出部が前記初期微動を検出したとき、前記揺れ情報を含むペイロードデータを作成し、
前記割込み信号発生部が割込み信号を発生したとき、前記アライブ情報をアライブペイロードデータとして作成することを特徴とするネットワークセンサー。 Accelerometer and
A payload data creation unit that creates payload data including vibration information based on the vibration waveform output by the accelerometer, and a payload data creation unit.
A transmission unit that transmits the payload data created by the payload data creation unit, and a transmission unit.
The preliminary tremors detection unit that detects the preliminary tremors when an earthquake occurs from the vibration waveform output by the accelerometer,
It has an interrupt signal generator that generates an interrupt signal at predetermined time intervals for creating alive information indicating the current status of the network sensor.
The payload data creation unit
When the preliminary tremors detection unit detects the preliminary tremors, the payload data including the preliminary tremors information is created.
A network sensor characterized in that when the interrupt signal generation unit generates an interrupt signal, the alive information is created as alive payload data.
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