CN101743440A - 燃气截断装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于防止由于燃气使用量变化的器具的错误登记而导致的错误截断。个体流量登记保持单元保持由于流量的增加/减小而删除的登记的流量，此外，当新的流量被登记或者流量增加保持的流量时，对保持的流量执行判定，并且在认为其相同的情况下，重新登记保持的流量。

Description

燃气截断装置

技术领域

本发明涉及燃气截断装置，并且更加具体地，涉及流量登记功能。

背景技术

在过去，作为该种类型的燃气截断装置，公开了如下的燃气截断装置(例如，参考专利文献1)，该燃气截断装置包括：流量测量单元，其用于输出与通过的燃气量相应的流量信号；个体器具估计单元，其用于在流量信号增加/减小时估计个体器具的使用的增加/减少，并且输出增加/减少的器具的估计个体计算流量和使用时间；个体流量登记单元，其用于事先登记正在被使用的个体器具的流量，并且输出登记的个体流量和使用时间；个体流量存储单元，其用于存储登记的个体流量；异常流量判定单元，其用于在增加/减少的器具的估计个体计算流量没有被包括在个体流量存储单元的登记的个体流量中，并且增加/减少的器具的连续使用时间等于或者大于第一预定时间时，输出个体异常信号；通知单元，其用于考虑到燃气流量中的异常而产生警告通知，或者截断单元，其用于根据接收到个体异常信号来截断燃气通路；以及常时个体流量登记单元，其用于在个体器具估计单元的器具的估计个体计算流量没有被包括在个体流量存储单元的登记的个体流量中，并且个体器具估计单元的器具的使用时间比第二预定时间更长并比第一预定时间更短的情况下，在个体流量存储单元中登记个体流量估计单元的估计个体计算流量。

当大致地参考图5来描述专利文献1的燃气截断装置时，附图标记101表示作为安装在燃气表中的流量传感器的流量测量单元。附图标记102表示个体器具估计单元，其用于计算作为预定测量时段(30秒)的平均流量的流量传感器1的流量信号，根据在平均流量中的增加/减小来估计使用的个体流量的增加/减少，并且输出增加/减少的器具的估计个体计算流量Q和使用时间。当平均流量增加时，该个体器具估计单元102根据增加判定燃气器具被使用，并且在平均流量减小的情况中，根据减小来判定燃气器具被停用，从而估计个体器具的使用。附图标记103表示作为设置单元的个体流量登记单元，用于事先输入家庭中的个体器具的流量(Qi)。附图标记104表示个体流量存储单元，用于将个体流量登记单元103的个体器具的流量(Qi)和常时个体流量登记单元107的流量顺次存储为Q1、Q2、Q3、...、Qn。附图标记105表示异常流量判定单元，用于当从个体器具估计单元102中输出的估计个体流量Q没有包括在个体流量存储单元104的{Q1、Q2、Q3、...、Qn}中，并且估计个体流量Q延续比第一预定时间(10分钟)更长的时间时，输出个体异常信号E。附图标记106表示通知单元或者截断单元，通知单元包括LCD或者LED，用于根据接收到个体异常信号E来给出警告通知，截断单元包括截断阀门，用于根据接收到个体异常信号E来截断燃气通道。附图标记107表示常时个体流量登记单元，用于在从个体流量估计单元102中输出的估计个体流量Q大于等于第二预定时间(3分钟)并且小于等于第一预定时间(10分钟)的情况下，将估计个体流量Q输出到个体流量存储单元104中。

接下来，将描述现有示例的构造的操作。基于流量测量单元101的流量信号来计算平均流量。在该平均流量和上次测量之前的平均流量之间的流量变化被获取，以判定变化是增加的或者是减小的，并且通过相应的处理来获取估计个体计算流量Q。判定由于增加/减小处理而最新出现的估计个体计算流量Q是否被包括在个体流量存储单元104中，或持续第一预定时间(10分钟)。当其没有被包括，并且其在10分钟或者更长时间里被使用时，操作通知单元或者截断单元106。当其没有被包括，或没有在10分钟或者更长时间内被使用时，判定其是否是未登记的流量，是否使用了大于等于3分钟，是否使用时间小于等于10分钟，并且当所有都符合时，常时个体流量登记单元107执行关于个体流量存储单元104的登记处理。

现在，在由于多个器具的同时使用而导致平均流量中存在增加Qt(例如，Q2+Q3)，并且使用时间为7分钟，即，在7分钟之后平均流量减小的情况下，估计个体流量Qt被从个体器具估计单元102中输出。通过常时个体流量登记单元107，该估计个体流量Qt被登记在个体流量存储单元104中，使得使用时间等于或者大于3分钟并且等于或者小于10分钟。此后，其被登记在个体流量存储单元104中，使得即使流量出现10分钟或者更长的时间也不会截断。即，在很多情况下，通过同时开始操作燃气器具而导致的错误截断的可能性得以减小。此外，在由于器具更换而导致存在新的个体流量Qk(3分钟或者更长并且10分钟或者更短)的情况下，从个体器具估计单元102中输出估计个体流量Qk。通过常时个体流量登记单元107，该估计个体流量Qk被登记在个体流量存储单元104中，使得使用时间为3分钟或者更长并且为10分钟或者更短。

在下文中，因为其被登记在个体流量存储单元104中，所以即使流量出现了10或者更多的分钟，但是也不存在截断。每个家庭中使用的个体器具被事先存储，并且可以实现防止由于除了个体器具之外的流量产生的燃气泄露所导致的事故，并且可以防止由同时开始器具或者由器具更换而导致的错误截断。

此外，如图6中所示，设置了流量测量单元1，用于输出根据通过的燃气量的流量信号；个体器具计算单元2，用于在接收从流量测量单元1发送的流量信号之后计算预定时段内的平均流量，通过以预定的次数计算平均流量的增加/减小来计算使用器具的增加/减少，并且用于输出增加/减少的器具的计算流量；个体器具登记单元6，用于登记增加/减少的器具的计算流量，并且输出最大的个体计算流量；以及截断单元，用于接收最大的个体计算流量，用于在器具的连续使用时间延续了预定时间或者更长时间的情况下，接收来自于用于输出个体异常信号的异常流量判定单元的个体异常信号，以及用于向燃气通道输出截断信号。在图7中示出了个体器具登记单元6的流量登记和流量删除程序的流程(例如，参考专利文献2)。[专利文献1]JP-A-7-44239[专利文献2]JP-A-5-134762

发明内容

本发明待解决的问题

近年来，在燃气器具之中，存在使用和控制流量的器具。在诸如热水器这样的使用大量燃气的器具控制流量的情况下，当诸如燃气暖风机这样的使用小量燃气的器具被同时使用时，存在如下的情况，其中，燃气截断装置认为由控制导致的流量变化与具有小燃气流量的器具相关，并且作为个体器具登记功能，将具有小燃气流量的器具的流量删除。在该种情况下，当所述使用大量燃气的器具的使用被停止时，其被重新登记为新的流量，然而，在两个或者更多个小器具被同时使用等等时，将其估计为单个的器具，使得大于实际流量的流量被登记，由此导致了错误截断。

根据本发明，在将由于流量变化而导致的流量变化量登记在燃气截断装置中或者从燃气截断装置中将其删除的个体流量登记功能中，对由于流量变化而导致的从个体器具登记单元中删除的流量进行保持，并且在保持的流量或者保持的流量的总和被认为与再次发生流量变化时的新流量相等的情况下，虽然仍出现删除的流量，但是其不是新的流量而是被登记在个体器具登记单元中的保持的流量，使得可以防止将同时使用的两个或者更多个器具估计为单个器具，由此，防止在比实际连续时间更短的时间中执行安全操作。

此外，传统的构造具有如下的问题。在器具使用期间，例如，在淋浴器使用期间，存在如下的情况，其中，因为热水器控制燃气流量，以根据温度偏差来保持设置的热水温度，或者暖风机等控制燃气流量，以维持预定的室温，在开始使用时通过个体器具估计单元获得的并且登记在个体流量登记单元中的估计个体计算流量在控制下逐渐地减小，并且另一方面，在多个器具的使用期间停止使用器具或者流量出现大变化时，估计个体计算流量被重新登记在个体流量登记单元中。然而，在实际流量和登记的流量的总和不同的情况下，存在的问题是，执行对不同的使用流量的监视，并且不能防止错误截断。此外，应付该种情况的个体流量登记方法没有被公开。

为了解决该问题，本发明的目的在于通过监视在器具的流量中的微小的变化，并且通过获得实际流量来登记器具流量，从而提供一种能够基于实际流量来监视燃气器具的使用状态的燃气截断装置，以确保安全，并且不导致错误截断。执行本发明的方式

根据本发明的第一方面，提供一种燃气截断装置，包括：流量测量单元，用于测量通过的燃气量；个体器具计算单元，用于当流量信号增加/减小时计算个体器具的增加/减少，并且输出增加/减少的个体器具的个体计算流量；个体器具登记保持单元，用于登记个体计算流量和输出最大的个体计算流量，保持减小的个体计算流量，当计算流量被增加/减小，并且没有被登记的流量将被登记时，判定其是否是保持的流量或者是保持的流量的总流量，并且作为判定的结果，当认为其是相同的结果时，重新登记保持的流量，使其没有被减小；异常流量判定单元，用于在器具的连续使用时间为预定时间或者更长的情况下，接收最大个体计算流量和输出个体异常信号；以及通知单元，用于根据接收到个体异常信号来给出认为燃气流量异常的警告通知，或者用于截断燃气通道的截断单元，其中，由于流量的减小而一度删除的登记流量被保持，并且但认为其相同时，对其重新登记，从而防止将同时使用的两个或者更多个器具被估计为单个器具，由此，防止在比实际连续时间更短的时间内执行安全操作。

此外，为了完成目标，根据本发明，当使用燃气器具时，通过流量检测单元来检测流量，并且只要平均时间计时单元在计时，则通过平均流量计算单元来获取平均流量，使得通过流量检测单元根据使用流量的变化来判定新的使用，并且该流量的变化通过流量登记单元来登记，于在器具本身的控制下流量中的小变化通过流量变化检测单元没有被认为是流量变化的情况下，按照通过平均时间计时单元测量的每个平均时间，通过流量差校正估计单元对流量总和与全部登记流量的和进行定期的比较，并且登记的流量值被重新校正和登记，并且在通过流量登记单元对最大流量的登记进行校正的情况下，不允许使用时间异常判定单元通过监视校正单元对使用时间重新计时，从而连续地执行使用时间监视。

因此，即使实际使用的流量发生变化，在器具本身的控制下可以精确地检测流量，以判定是否存在异常，使得安全裕度变得非常高，应用性可以得到增强，而燃气公司不会由于在其中实际器具流量被监视为不同的流量的异常而导致的错误截断而不必要地出动，由此改善了保安性。

为了解决该问题，根据本发明，当使用燃气器具时，流量检测单元检测流量，平均流量计算单元获取平均流量，流量变化检测单元从用于允许流量登记单元登记流量中的变化的流量变化中判定新的使用，通过比较最大登记流量与监视值存储单元的监视值，异常判定单元监视和判定是否其实正常使用状态。在如下的情况中，其中，存在流量的小量变化，由于器具本身的控制，通过流量变化检测单元，所述流量的小量变化没有被判定为流量的变化，当通过对在流量估计单元的流量变化之后登记时存储的平均流量和当前平均流量进行比较而检测到流量的小量变化时，在检测到流量的后续变化之后的流量登记时存储的平均流量被输出到流量登记单元，以允许流量登记单元从存储的平均流量和获取的流量中获取流量中的变化，并且登记登记的流量值，并且另外地，异常判定单元监视和判定监视存储值以及登记的流量，以允许截断单元当异常发生时截断通道。

因此，即使存在如下的情况，其中，存在流量的小量变化，由于器具本身的控制，通过流量变化检测单元，所述流量的小量变化没有被判定为流量的变化，因为流量估计单元存储在登记时的平均流量，所以登记流量，使得在随后流量的登记时实际出现的流量和流量登记单元的全部登记流量的和总是相互相等，使得实际使用的流量可以被精确地感知和监视。本发明的优点

从上述的描述中可知的是，本发明的燃气截断装置在通过改变流量而对所述燃气进行控制的使用大量燃气的器具和使用小量燃气的器具的组合使用期间，防止将同时使用的两个或者更多个器具估计为单个器具，由此防止在比实际连续时间更短的时间内执行安全操作。

此外，如上所述，根据本发明，即使实际使用的流量通过器具本身的控制而变化，也可以精确地检测流量，以监视是否存在异常，使得安全裕度变得非常高，应用性可以得到增强，而燃气公司不会由于在其中实际器具流量被监视为不同的流量的异常而导致的错误截断而不必要地出动，由此改善了保安性。

如上所述，根据本发明，当使用燃气器具并且流量检测单元检测流量时，平均流量计算单元获取平均流量，并且从通过流量变化检测单元检测的流量变化中判定新的使用，并且流量的变化被登记在流量登记单元中，存在如下的情况，其中，在器具本身的控制下，通过流量变化检测单元，流量中的小变化没有被认为是流量变化，使得在流量变化检测之后通过流量估计单元存储在流量登记时的平均流量，并且在其后每次通过平均流量计算单元获取的平均流量和在流量估计单元中存储的平均流量之间的流量差没有在预定范围内的情况下，在流量登记单元中的前次登记时存储在流量登记单元中的平均流量被从流量估计单元中输出，并且被计算作为从登记开始的流量变化，并且登记流量值的总和变为等于(通过平均流量获取的)实际流量。即，在小量变化之前的流量值被登记为登记流量值，从该时间点获取流量的变化，并且与流量变化相对应的流量或者最接近的流量被从登记的流量值中减去或者删除。因此，即使实际使用的流量发生了变化，但是在器具本身的控制下，可以精确地检测流量，以判定是否出现异常，使得安全裕度变得非常高，应用性可以得到增强，而燃气公司不会由于在其中实际器具流量被监视为不同的流量的异常而导致的错误截断而不必要地出动，由此改善了保安性。

附图说明

[图1]图1是根据本发明第一实施例的燃气截断装置的框图。[图2]图2是根据本发明第一实施例的燃气截断装置的个体器具登记保持单元的流程图。[图3]图3是根据本发明第二实施例的燃气截断装置的控制框图。[图4]图4是根据本发明第三实施例的燃气截断装置的控制框图。[图5]图5是传统燃气截断装置的控制框图。[图6]图6是传统燃气截断装置的框图。[图7]图7是传统燃气截断装置的个体器具登记单元的流程图。附图标记和符号的说明

(图1和图2)1流量测量单元2个体流量计算单元3个体流量登记保持单元4异常流量判定单元5通知或者截断单元6个体流量登记单元(图3)8流量检测单元9流量计算单元10平均流量计算单元11流量存储单元12流量变化检测单元13流量登记单元14流量差校正估计单元15监视校正单元16时间监视值存储单元17使用时间异常判定单元18截断单元19通知单元20平均时间计时单元(图4)8流量检测单元9流量计算单元10平均流量计算单元11流量存储单元12流量变化检测单元13流量登记单元14流量估计单元15监视值存储单元16异常判定单元17截断单元19登记流量存储单元

具体实施方式

根据本发明的第一方面，用于监视连接到通过燃气表而设置的管道的多个燃气器具的使用状态，并且用于当异常出现时截断燃气供应的燃气截断装置包括：流量测量单元，用于测量通过的燃气量；个体器具计算单元，用于从流量测量单元的流量信号来计算个体流量中的增加/减小，并且用于输出器具的增加/减小的个体计算流量；个体器具登记保持单元，用于输出从个体器具计算单元中输出的最大个体流量信号；异常流量判定单元，用于从个体器具登记保持单元中判定异常流量；以及通知单元，用于在从异常流量判定单元接收到异常信号之后给出异常的警告通知，或者截断单元，用于截断燃气通道，其中，当个体计算流量减小时，被认为相同的流量被从个体器具计算单元的登记单元中删除，并且同时，通过保持单元来执行流量登记。

此外，由于流量减小而导致一度被删除的登记流量被保持，并且当认为其相等时，进行重新登记，从而防止同时使用的两个或者多个器具被估计为单个器具，由此防止了在比实际连续时间更短的时间内执行安全操作。

(第一实施例)在下文中，将参考所附附图对本发明的燃气截断装置的实施例进行描述。

将参考图1来描述根据第一实施例的燃气截断装置。在图1中，附图标记1表示安装到燃气表上的诸如流量传感器或者超声波传感器这样的流量测量单元。附图标记2表示个体器具计算单元，其用于在预定测量时段内将流量测量单元1的流量信号计算为平均流量，用于根据平均流量的增加/减小而计算使用的个体流量的增加/减小，并且用于输出器具的增加/减小的个体计算流量。通过在平均流量增加的情况下根据该增加而判定使用了燃气器具，并且通过在平均流量减小的情况下根据该减小而判定停用了燃气器具，由此个体计算单元2计算使用的个体器具。在从个体器具计算单元2中输出的个体计算流量Q是增加的流量的情况下，个体器具登记保持单元3在登记单元31中登记流量Q1、Q2和Q3，并且在减小的流量的情况下，在对来自于登记单元31的登记流量Q1、Q2、Q3进行比较之后，删除认为是相同的Q，并且同时，在保持单元32中登记Qh1、Qh2和Qh3，由此输出最大的个体流量信号。个体器具登记保持单元3在当减小的流量被接收为个体器具计算流量时没有相对应的待被删除的登记流量的情况下，从最接近的登记流量中删除，并且保持Qh1、Qh2和Qh3；并且其在保持的流量Qh1、Qh2和Qh3在将删除的登记流量和减小的流量之间的差重新登记为增加的流量之前存在的情况下，将它们与流量Qh1、Qh2、Qh3、Qh1+Qh2、Qh2+Qh3、以及Qh1+Qh2+Qh3进行比较，并且当认为流量等于其中之一时(例如，以一定百分比匹配时)，登记Q1、Q2和Q3，并且删除Qh1、Qh2、以及Qh3(例如，当其与Qh2+Qh3匹配时，将Qh2和Qh3登记为Q2和Q3，并且删除Qh2和Qh3)。附图标记4表示异常流量判定单元，用于从个体器具登记保持单元3中接收最大个体流量信号，并且在器具使用时间比预定时间长的情况下输出个体异常信号。附图标记5表示用于给出燃气流量异常的警告通知的通知单元，或者用于根据接收到个体异常信号而截断燃气通道的截断单元。此外，仅仅当登记的流量Q1、Q2和Q3的最大流量发生变化时，最大个体流量信号可以从个体器具登记保持单元3中输出。对删除的流量Qh1、Qh2和Qh3进行保持的时间段可以直到登记流量消失(流量消失)为止，或者可以仅仅是预定的时间。此外，可以登记和保持的流量的数目没有限制于3个。

通过微计算机等，使用编程操作的计算或者判定功能可以容易地实现上述单元。

图2是第一实施例的个体器具登记保持单元3的流量登记、删除和保持程序的流程图。

当存在个体计算流量时，判定其是否是增加的流量，并且当其是增加的流量时，登记Q1、Q2和Q3。当个体计算流量是减小的流量时，与Q1、Q2和Q3进行比较，并且当存在登记流量时，删除相对应的登记流量，并且删除的登记流量被保持为Qh1、Qh2和Qh3。此外，当不存在相对应的登记流量时，删除最接近的登记流量Qn，并且删除的登记流量被保持为Qh1、Qh2和Qh3。在删除的登记流量Qn小于减小的流量Q的情况下(在Q-Qn为负的情况下)，重新与登记流量Q1、Q2和Q3比较，并且当存在登记流量时，删除相对应的流量，并且保持Qh1、Qh2和Qh3。在删除的流量Qn大于减小的流量Q的情况下(在Q-Qn为正的情况下)，将其与Qh1、Qh2、Qh3、Qh1+Qh2、Qh2+Qh3、以及Qh1+Qh2+Qh3进行比较，并且当其等于它们中的一个(例如，以一定百分比匹配)时，登记流量Q1、Q2和Q3，并且删除Qh1、Qh2和Qh3(例如，当与Qh2+Qh3匹配时，将Qh2和Qh3登记为Q2和Q3，并且删除Qh2和Qh3)。在不等于保持的Qh1、Qh2和Qh3的任何总和之一的情况下，将Q1、Q2和Q3登记为增加的流量。

因为如上所述地保持删除的登记流量Qh1、Qh2和Qh3，虽然当对使用大燃气流量的器具执行流量控制时删除了使用小燃气流量的多个器具的登记，但是当使用大燃气流量的器具的流量停止时，多个登记流量可以被重新登记而不只被认为是单个器具，从而将合适的最大个体流量信号输出到异常流量判定单元，以允许异常流量判定单元在合适的使用时间中连续地执行安全计算。

此外，为了实现本发明的目标，所包括的是：流量检测单元，用于测量通道中的流量；流量计算单元，用于将流量检测单元的检测值转换为流量；平均时间计时单元，用于对平均时间进行计时，以从瞬时流量中获取平均流量；平均流量计算单元，用于对通过流量计算单元在每预定时间段内获取的瞬时流量进行平均；流量存储单元，用于对通过平均流量计算单元获取的值进行存储；流量变化检测单元，用于根据平均流量计算单元和流量存储单元的存储值，判定是否存在流量变化；流量登记单元，用于当从流量变化检测单元中检测到变化时获取流量变化并且对流量进行登记；流量差校正估计单元，用于计算每平均时间获取的平均流量和登记流量的总和之间的流量差，并且在存在流量差的情况下，使用流量差重新校正登记流量值，从而将其重新登记；监视校正单元，用于在流量登记单元的最大登记流量值通过流量差校正估计单元来进行校正的情况下，执行使用时间监视校正；时间监视值存储单元，用于存储对通过流量差校正估计单元重新登记的流量进行监视的判定值；使用时间异常判定单元，用于通过将监视值与流量校正估计单元的登记流量值进行比较来判定异常，并且在存在从监视校正单元输出的信号的情况下，不判定使用时间监视的更新；以及截断单元，用于当通过异常判定单元形成异常时，截断通道。

此外，当使用燃气器具时，通过流量检测单元来检测流量，并且只要平均时间计时单元在计时，通过平均流量计算单元来获取平均流量，使得虽然通过流量变化检测单元，从使用流量的变化中判定新的使用，并且通过流量登记单元对流量变化进行登记，在其中在器具本身的控制下流量中的小变化通过流量变化检测单元没有被认为是流量变化的情况下，通过流量差校正估计单元按照由平均时间计时单元测量的每个平均时间，对流量总和与全部登记流量的总和进行定期的比较，并且登记的流量值被重新校正和登记，并且在通过流量登记单元对最大流量的登记进行校正的情况下，不允许使用时间异常判定单元通过监视校正单元对使用时间重新计时，从而连续地执行使用时间监视。因此，即使实际使用的流量发生了变化，但是在器具本身的控制下，可以精确地检测流量，以判定是否存在异常，使得安全裕度变得非常高，应用性可以得到增强，而燃气公司不会由于其中实际器具流量被监视为不同的流量的异常而导致的错误截断而不必要地出动，由此改善了保安效果。

在下文中，将参考图3来描述本发明的第二实施例。此外，本发明不受限于实施例。

(第二实施例)图3示出了本发明第二实施例的燃气截断装置。

在图中，附图标记8表示流量检测单元，用于检测在诸如城市燃气或者LPG这样的燃气媒介的通道中的燃气流量。例如，作为流量检测单元8的示例，其中包括：根据通过将在通道内部设置的超声波传感器的超声波信号从一侧传送到另一侧所获得的传播时间，检测使用的燃气的流量；流量传感器，其包括在通道中的热线式传感器，用于从由于流动而导致发生变化的阻抗中获取流量，并且通过计量膜来测量使用的燃气量以及通过磁体、簧片开关、或者磁阻元件从计量膜的机械操作中检测作为电子脉冲信号的流量。

附图标记9表示流量计算单元，用于将通过流量检测单元8获取的信号转换为瞬时流量。例如，在超声波传感器的示例中，传播时间被转换为流量。附图标记10表示平均流量计算单元，用于通过在其的预定时间中或者以预定次数收集由流量计算单元9获取的瞬时流量来获取平均流量。附图标记11表示流量存储单元，用于以时间顺序来存储所获得的平均流量。附图标记12表示流量变化检测单元，用于从获取的平均流量和流量存储单元11的过去流量值中检测是否存在流量的变化。例如，当消费者使用热水器时，根据流量值是否是从零开始的任一流量，或者当热水器被使用同时另一器具也被使用时，根据在所获得的平均流量或者过去的流量存储值中的流量变化是否等于或者大于预定的(比率或者流量值)，判定器具的使用。附图标记13表示流量登记单元，用于判定器具的使用，并且当由流量变化检测单元12检测到流量的变化时，登记流量中的变化。

附图标记14表示流量差校正估计单元，用于从在检测流量变化时获得的平均流量和流量登记单元13的全部登记流量的总和中，获取流量差。当流量差不为0或者在预定范围之外时，判定流量差的存在，并且执行登记流量的校正。即，流量登记单元13根据在检测流量中的变化时的流量变化重新登记登记的流量值，并且当由于检测流量变化时获得的流量中的差而导致在全部登记流量值和实际流量值之间存在偏差时，通过使用流量中的差，该重新登记的流量值被重新校正和重新登记。

附图标记15表示监视校正单元，用于在通过流量差校正估计单元14来校正流量登记单元13的最大登记流量值的情况下，输出用于使用时间监视校正的信号。

附图标记16表示时间监视值存储单元，用于存储器具的流量的使用时间截断的限制值，或者使用最大流量的监视判定值，例如，总的截断流量值、增加流量截断值等，并且存储使用时间截断的限制时间的判定值，用于监视在流量差校正估计单元14中重新登记的流量的使用时间。

附图标记17表示使用时间异常判定单元，用于通过将在流量登记单元13中登记的使用的燃气量和时间监视值存储单元15的判定值进行比较，判定在流量登记单元13中登记的使用的燃气量是否在异常使用状态中。此外，在存在从监视校正单元15中输出的信号的情况下，控制使用时间监视，同时计时以不被更新。

例如，当用于向诸如炉子这样的使用中的器具提供燃气的管子因为某些原因而断开连接时，通过查看用于监视异常的大流量的总的流量截断值，或者通过查看用于对与在比通常使用的最大使用时间长很多的时间内使用器具的情况相对应的使用时间的限制进行指定的使用时间截断限制时间，由使用时间异常判定单元17进行监视。附图标记18是截断单元，用于当通过使用时间异常判定单元17判定异常，并且截断信号被输出时，截断通道。附图标记19是通知单元，用于在使用时间异常检测单元17判定燃气使用状态为异常并且截断单元18被操作的情况下，在液晶显示元件等上显示截断状态或者截断内容，并且通过电话线等通知负责燃气安全监视的中心。

此外，附图标记20表示平均时间计时单元，并且当其对预定时间计时时，平均流量计算单元10根据预定时间内的瞬时流量获取平均流量，或者流量校正计算单元14根据平均值和流量登记单元13的登记流量的总和之间的流量差来校正登记的流量值。

接下来，将描述结构的操作。当消费者使用器具时，通过流量检测单元8来检测例如燃气炉或者热水器这样的在消费燃气的家庭中设置的器具的流量。通过定期地执行采样而获得的检测值通过流量计算单元9转换为瞬时流量。此外，平均时间计时单元20对时间计时，以对瞬时流量进行平均，并且当经过预定时间时，平均流量计算单元10根据平均时间内获取的多个瞬时流量来获取平均流量。定期地或者以时间顺序，在流量存储单元11中存储多个平均流量，并且流量变化检测单元12根据在流量存储单元中存储的过去流量(例如，上次、上上次、以及n次前的流量存储值)，检测流量变化的存在。例如，当用户使用热水器时，在过去流量为0的情况下，其变为任意的流量，并且根据平均流量和过去的流量，获取该变化来作为流量中的变化，以在变化率或者变化量等于或者大于预定值的情况下，将其作为变化的存在即作为器具使用登记在流量登记单元13中。另外，当在使用燃气灶期间使用热水器时，燃气灶流量被存储作为流量存储单元10的过去的流量，并且流量变化检测单元12从此时的平均流量和过去流量存储值获取流量中的变化，并且在流量变化或者从当前流量的变化率等于或者大于预定值的情况下，相似地将流量的变化登记在流量登记单元13中，作为变化的存在。除了器具的使用增加的情况，当在多个器具的使用期间停止使用器具时，流量变化检测单元11从过去流量存储值和平均流量来判定变化是否是减小的，并且将减小的流量输出，并且流量登记单元13从登记流量中删除最接近的登记流量值作为减小的流量。

在流量登记单元13根据流量变化检测单元12的流量变化执行流量登记之前，事先执行以下的处理。只要平均时间计时单元20对平均时间进行计时，流量校正估计单元14根据流量检测单元12的输出执行以下的处理。首先，在流量变化没有被检测到的情况下，在流量登记单元13中登记的全部登记流量的多个总和被以时间顺序来进行存储，只要平均流量计算单元10获取了平均流量。从平均流量和全部登记流量的总和中获取流量差。当流量差为0或在预定范围内时，在流量登记单元13中登记的流量值被判定为所使用的全部器具的实际流量。在流量差不为0或者不在预定范围(变化率或者流量范围)中的情况下，即，在流量差存在的情况下，因为使用的全部器具的流量发生稍微的变化，所以判定不准确的流量被登记为全部登记流量值，并且执行流量登记校正处理。

同时地，校正输出被输出到监视校正单元15。当平均流量和全部登记流量的总和之间的流量差为正时，判定小量的增加，并且该差值被输出并且被登记在流量登记单元13中。相反，在流量差为负的情况下，判定由器具比例控制所导致的小量减小，并且将流量差输出到流量登记单元13作为减小的流量，以允许流量登记单元13对登记流量执行减小校正。因此，可以减小或者删除如下的流量，即，所述流量由于没有被认为是流量变化的小量减小而被错误地登记为流量，使得实际出现的流量和登记的流量的总和变得相互相等。即，变为与通过器具使用的实际流量相对应的登记值。

当流量登记单元13重新登记最大登记流量时，向监视校正单元15输出使用时间计时继续信号。当在流量变化检测单元12中更新最大登记流量时，不输出使用时间继续信号。

通过使用时间异常判定单元17将后续的登记流量值与时间监视值存储单元16的存储值相比较从而被监视。用于使用时间截断的时间限制被存储在时间监视值存储单元16中。使用时间异常判定单元17对登记流量的使用时间进行计时，将其与登记流量的流量范围对应的时间限制相比较/对其进行监视，并且当其更大时，判定其为异常流量，并且向截断单元18输出截断信号。在此，当使用时间继续信号被从监视校正单元15中输出时，使用时间被连续地计时。如果仅仅对在其中流量变化不是由器具的控制而导致的小量的流量变化进行校正，则继续对使用时间的计时。当使用时间的计时完成之后，操作截断单元18，以关闭通道，并且停止燃气的供应。此外，当输出截断信号时，通过通知单元19来显示截断内容。

通常地，在热水器的热水温度控制期间，当其达到预定温度时，在由于后续的比例控制等而导致使用量逐渐减小的情况下，存在因为流量中的小量变化小于预定的变化率或者小于预定的流量，所以流量变化检测单元12不能将其检测为流量的变化的情况。因此，在流量登记单元13中登记的登记流量值不能够被修改，使得实际总和流量与登记流量值的总和持续处于非匹配状态。此后，当任何器具停用或者在流量中存在大变化时，搜索到如下的器具流量，即，所述器具流量的变化的流量被减小为小于流量登记值，并且然后搜索到接近的器具流量，由此，将器具判定为“停用”并且删除流量。在此，存在大于减小的流量的登记流量被删除的情况，并且存在登记流量和减小的流量之间的流量差被过度删除的情况，使得流量被重新登记。因此，存在流量被错误登记的问题，通过异常判定单元17来监视使用时间，并且错误地将其认为是在原先没有存在的流量分类中的流量，并且截断使用时间。然而，只要平均流量计算单元10按照每个平均时间来获取平均流量，则流量差校正估计单元14从登记在流量登记单元13中的全部流量的总和获取流量差，并且登记的流量被校正，并且重新登记在流量登记单元13中作为减小的流量。在检测流量变化时，不存在在前一时间点处的流量差为0或者处于预定范围内，并且基本不存在的流量被登记作为登记流量值的情况。在最大登记流量通过流量检测估计单元14来进行校正的情况下，监视的使用时间被继续计时。因为由于器具的控制导致流量的小量减小，所以继续对使用时间的计时。

由此，其中即使实际流量逐渐减小和变为更小，在登记时的流量也没有被修改的问题得到改善，并且在不需要在本来准确的流量处进行重新计时的情况下，可以继续使用时间的监视，使得可以防止在短时间内的错误截断，以及诸如为本来没有使用的器具给出使用时间警告通知这样的异常的警告，由此，极大地改善了安全型和安全可靠性。

为了完成本发明的目标，所包括的有：流量检测单元，用于测量通道中的流量；流量计算单元，用于将流量检测单元的检测值转换为流量；平均流量计算单元，用于对通过流量计算单元而获得的瞬时流量进行平均；流量存储单元，用于对通过平均流量计算单元获得的平均流量值进行存储；流量变化检测单元，用于从平均流量计算单元和流量存储单元的存储值来判定是否存在流量变化；流量登记单元，用于当流量变化检测单元判定“流量变化存在”时，获取和登记流量中的变化；登记流量存储单元，用于存储在流量登记时的平均流量；流量估计单元，用于当通过流量变化检测单元再次判定“流量变化存在”时，计算在判定时的平均流量和登记流量存储单元的平均流量之间的流量差，并且当存在流量差时，输出登记流量存储单元的平均流量，用于计算流量登记值；监视值存储单元，用于存储判定值，该判定值用于监视在流量登记单元中登记的流量；异常判定单元，用于通过将监视值与登记的流量值进行比较来判定异常；以及截断单元，用于当通过异常判定单元来形成异常判定时，截断通道。

当使用燃气器具时，通过流量检测单元检测流量，并且通过平均流量计算单元来获取平均流量，并且虽然通过流量变化检测单元，从可变流量中的变化来判定新的使用，并且流量中的变化被登记在流量登记单元中，存在如下的情况，其中，在器具本身的控制下，存在流量的小量变化，通过流量变化检测单元，所述流量的小量变化没有被判定为流量的变化，使得在当流量登记时通过流量估计单元存储的平均流量总是与流量变化未检测时段内的获得的平均流量进行比较，并且存在大于预定范围的流量差的情况下，在检测到流量变化之后存储的平均流量被输出到流量登记单元，用于重新登记计算，以重新固定登记流量值。因此，即使当通过器具本身的控制而改变了实际使用量时，通过精确地检测流量可以监视是否存在异常，使得安全性变得非常高，应用性可以得到增强，而燃气公司不会由于其中实际器具流量被监视为不同的流量的异常而导致的错误截断而不必要地出动，由此改善了保安效果。

将参考图4来描述本发明的第三实施例。此外，本发明不限于该实施例。

(第三实施例)图4示出了本发明第三实施例的燃气截断装置。

在附图中，附图标记8表示流量检测单元，用于检测在诸如城市燃气或者LPG这样的燃气媒介的通道中的燃气流量。例如，作为流量检测单元17的示例，其中包括：从通过将在通道内部设置的超声波传感器的超声波信号从一侧传送到另一侧所获得的传播时间，检测使用的燃气的流量；流量传感器，其包括在通道中的热线式传感器，用于从由于流动而导致发生变化的阻抗中获取流量，并且通过计量膜来测量使用的燃气量和通过磁体、簧片开关、或者磁阻元件从计量膜的机械操作中检测作为电子脉冲信号的流量。

附图标记9表示流量计算单元，用于将通过流量检测单元8获取的信号转换为瞬时流量。例如，在超声波传感器的示例中，传播时间被转换为流量。附图标记10表示平均流量计算单元，用于通过收集预定数量的由流量计算单元9获取的瞬时流量来获取平均流量。

附图标记11表示流量存储单元，用于以时间顺序来存储所获得的平均流量。附图标记12表示流量变化检测单元，用于从获取的平均流量和流量存储单元11的过去流量值检测是否存在流量的变化。例如，当消费者使用热水器时，根据流量值是否是从零的任一流量，或者当热水器被使用同时另一器具也被使用时，根据从所获得的平均流量或者过去流量存储值的流量变化是否等于或者大于预定的(比率或者流量值)，判定器具的使用。附图标记13表示流量登记单元，用于在通过流量变化单元12检测流量中的变化之后，从所获取的平均流量和在流量存储单元11中存储的平均流量，获取流量变化(差)，并且将流量变化登记为新使用的器具的流量。

附图标记19表示登记流量存储单元，用于当流量变化检测单元12判定“变化存在”时，存储平均流量，以获取待登记到流量登记单元13中的流量变化。

附图标记14表示流量估计单元，用于在将平均流量存储在登记流量存储单元19中之后，对存储的平均流量和在下次流量变化被检测时获取的平均流量进行比较，并且判定流量差是在预定范围之内还是在预定范围之外。当判定直到流量变化检测其都在预定范围之外时，将存储的平均流量输出到流量登记单元13。流量登记单元13通常从在流量变化检测单元12检测到变化之后在流量存储单元11中存储的过去平均流量和此时通过平均流量计算单元10获取的平均流量获取和登记流量中的变化。该登记包括新登记的情况，或者由于停用了器具而减小或者删除事先登记的流量值的情况。

另一方面，当流量估计单元14判定流量差在预定范围之外，则在检测到上次流量变化之后的登记时存储的平均流量被输出到流量登记单元13。流量登记单元13从存储的平均流量和此时获取的平均流量获取流量变化，并且重新登记登记的流量值。在此，流量登记单元13对在检测到上次流量变化之后登记的流量进行登记，并且将其计算和登记为从登记流量总和的流量变化。

附图标记15表示监视值存储单元，用于存储器具的流量的使用时间截断的限制值，或者使用最大流量的监视判定值，例如，总的截断流量或者增加流量截断值。附图标记16表示异常判定单元，用于根据监视值存储单元15的判定值，判定在流量登记单元13中登记的使用的燃气量是否在异常使用状态中。例如，当用于向诸如炉子这样的使用中的器具提供燃气的管子因为某些原因而断开连接时，通过查看用于监视异常的大流量的总的流量截断值，或者通过查看用于对与在比通常使用的最大使用时间长很多的时间内使用器具的情况相对应的使用时间的限制进行指定的使用时间截断限制时间，由异常判定单元16进行监视。

附图标记17表示截断单元，用于当通过异常判定单元16判定异常，并且截断信号被输出时，截断通道。附图标记18是通知单元，用于在异常判定单元16判定燃气使用状态为异常并且截断单元17被操作的情况下，在液晶显示元件等上显示截断状态或者截断内容，并且通过电话线等通知负责燃气安全监视的中心。

接下来，将描述构造的操作。当消费者使用器具时，通过流量检测单元8来检测例如燃气炉或者热水器这样的在消费燃气的家庭中设置的器具的流量。通过定期地执行采样而获得的检测值被通过流量计算单元9转换为瞬时流量。平均流量计算单元10从多个瞬时流量获取平均流量。定期地或者以时间顺序，在流量存储单元11中存储多个平均流量，并且流量变化检测单元12根据在流量存储单元中存储的过去流量(例如，上次、上上次、以及n次前的流量存储值)，获取流量变化的存在。

例如，当用户使用热水器时，在过去流量为0的情况下，其变为任意的流量值，并且从平均流量和过去流量获取该变化来作为流量中的变化，以在变化率或者变化量等于或者大于预定值的情况下，将其作为变化的存在即作为器具的使用登记在流量登记单元13中。另外，当在使用燃气灶期间使用热水器时，燃气灶流量被存储作为流量存储单元10的过去流量，并且流量变化检测单元12从此时的平均流量和过去流量存储值获取流量中的变化，并且在变化率或者流量变化等于或者大于预定值的情况下，相似地将流量的变化登记在流量登记单元13中，作为变化的存在。

除了器具的使用增加的情况，当在多个器具的使用期间停止使用器具或者流量变化时，流量变化检测单元11从过去流量存储值和平均流量来判定变化是否是减小的，并且将减小的流量输出，并且流量登记单元13从登记流量中删除或者减去最接近的登记流量作为减小的流量。通常地，从在流量变化检测单元12检测到变化之后在流量存储单元11中存储的过去平均流量和此时由平均流量计算单元10获取的平均流量，获取和登记流量变化。该登记处理包括在流量中的新的变化(增加)的流量登记的情况，或者因为停用器具而导致事先登记的流量值被减小或者删除的情况。

当将登记的流量值被设置在流量登记单元13中时，此时的平均流量被存储在登记流量存储单元19中，并且在将平均流量存储在登记流量存储单元19中之后，流量估计单元14将存储的平均流量和在检测到流量的下一次变化时获得的流量进行比较，并且判定流量差是在预定范围内或者在预定范围外。通过器具本身的控制，存在没有被检测为流量变化的减小，并且在该种情况下，判定为在范围之外。

此外，当判定直到检测到下一次流量变化其都在预定范围外时，存储的平均流量被输出到流量登记单元13。从在流量变化检测单元12检测到变化之后登记的平均流量和此时由平均流量计算单元10获取的平均流量，流量登记单元13获取流量变化，并且执行登记处理。

在平均流量和全部登记流量的总和之间的流量差为正的情况下，判定小量的增加，并且将该差输出和登记在流量登记单元13中。相反，在流量差为负的情况下，由器具的比例控制导致的小量减小被判定，将流量的变化输出到流量登记单元13中，作为减小的流量，以允许流量登记单元13对登记的流量执行减小校正。因此，可以减小或者删除如下的流量，即，所述流量基于没有被认为是流量变化的小量减小而被错误地登记为流量，使得实际发生的流量和登记流量的总和变得相互相等。即，其变为与由器具使用的实际流量相对应的登记值。

接下来，通过异常判定单元16，利用监视值存储单元15的存储值对登记流量值进行比较和监视。监视值存储单元15存储总的流量截断值，增加流量截断值，或者使用时间截断的时间限制。异常判定单元16将登记的流量与监视值存储单元15的监视判定值的总和或者增加的流量截断值进行比较。在其不与之匹配的情况下，异常判定单元16对登记流量的使用时间进行计时，比较和监视与登记流量的流量范围相对应的时间限制，并且当其超过时，判定异常流量，并且向截断单元17输出截断信号。因此，操作截断单元17，以关闭通道并且停止燃气的供应。此外，当截断信号被输出时，截断内容被显示在通知单元18上。

通常地，在热水器的热水温度控制期间，当其达到预定温度时，在由于后续的比例控制等而导致使用量逐渐减小的情况下，存在因为流量中的小量变化小于预定的变化率或者小于预定的流量，所以流量变化检测单元11不能将其检测为流量的变化的情况。因此，在流量登记单元13中登记的登记流量值不能够被修改，使得实际和流量与登记流量值的总和持续处于非匹配状态。

此后，当任何器具停用或者在流量中存在大变化时，搜索到如下的器具流量，所述器具流量的变化的流量被减小为小于流量登记值，并且然后搜索到接近的器具流量，由此，将器具判定为“停用”并且删除流量。在此，存在大于减小的流量的登记流量被删除的情况，并且存在登记流量和减小的流量之间的流量差被过度删除的情况，使得流量被重新登记。因此，存在流量被错误登记的问题，通过异常判定单元16来监视使用时间，并且错误地将其认为是在本来没有存在的流量分类中的流量，并且截断使用时间。

然而，在检测到流量变化之后的流量登记时的平均流量被存储在登记流量存储单元19中，并且此后，在通过平均流量计算单元10每次获得的平均流量和存储在登记流量存储单元19中的平均流量之间的差的变化不在预定范围内的情况下，在上次登记时存储在流量登记单元13中的平均流量被从流量估计单元14输出，并且被计算作为从登记开始的流量变化，使得登记流量值的总和变为等于(通过平均流量获得的)实际流量。即，在小量变化之前的流量值被登记为登记的流量值，从该时间点获取流量变化，并且从流量登记值中减小或者删除与流量变化相对应的流量、最接近的流量。

在其中即使实际流量逐渐减小，在登记时的流量也没有被修改的问题得到改善，并且可以根据原始的精确流量来执行使用时间监视，使得可以防止短时间内的错误截断，以及诸如为本来没有使用的器具给出使用时间警告通知这样的异常的警告，由此，极大地改善了安全型和保安可靠性。

本发明要求于2007年7月12日提交的日本专利申请No.2007-182929的优先权，通过引用将其内容合并于此。工业应用性

如上所述，与本发明相关的燃气截断装置保持由于流量的减小而一度删除的登记流量，并且当认为其相等时，将其重新登记，由此防止将同时使用的两个或者更多个器具估计为单个的器具。因此，可以防止在比实际连续时间更短的时间内执行安全操作，使得可以将其应用到全部的器具监视装置中。

此外，如上所述，与本发明相关的燃气截断装置可以被应用到如下的目的中，例如，应用到使用膜类型、超声波传感器、热线式传感器、流体传感器等的对流过管道中的各种燃气介质、LP燃气、城市燃气、或者氢气的燃气测量中，或者可以应用到使用超声波传感器等的用于测量诸如水这样的液体的水表中。

Claims (4)

1.一种燃气截断装置，所述燃气截断装置用于监视连接到通过燃气表而设置的管道的多个燃气器具的使用状态，并且用于当异常出现时截断燃气供应，所述燃气截断装置包括：

流量测量单元，用于测量通过的燃气量；

个体器具计算单元，用于从所述流量测量单元的流量信号来计算个体流量中的增加/减小，并且用于输出器具的增加/减小的个体计算流量；

个体器具登记保持单元，用于输出从所述个体器具计算单元中输出的最大个体流量信号；

异常流量判定单元，用于从所述个体器具登记保持单元判定异常流量；以及

通知单元，用于在从所述异常流量判定单元接收到异常信号之后给出异常的警告通知，或者截断单元，用于截断燃气通道，

其中，当所述个体计算流量减小时，被认为相同的流量被从所述个体器具计算单元的登记单元中删除，并且同时，通过保持单元执行流量登记。

2.一种程序，所述程序用于使计算机执行根据权利要求1所述的截断装置的单元的所有或者部分功能。

3.一种燃气截断装置，包括：

流量检测单元，用于测量通道中的流量；

流量计算单元，用于将所述流量检测单元的检测值转换为流量；

平均时间计时单元，用于对平均时间进行计时，以从瞬时流量获取平均流量；

平均流量计算单元，用于对通过所述流量计算单元在每预定时间段内获取的所述瞬时流量进行平均；

流量存储单元，用于对通过所述平均流量计算单元获取的值进行存储；

流量变化检测单元，用于从所述平均流量计算单元和所述流量存储单元的存储值来判定是否存在流量变化；

流量登记单元，用于获取从所述流量变化检测单元检测到变化时的流量变化，并且对流量进行登记；

流量差校正估计单元，用于计算每平均时间获取的所述平均流量和登记流量的总和之间的流量差，并且在存在流量差的情况下，使用所述流量差来重新校正登记流量值，从而重新登记；

监视校正单元，用于在所述流量登记单元的最大登记流量值通过所述流量差校正估计单元来进行校正的情况下，执行使用时间监视校正；

时间监视值存储单元，用于存储对通过所述流量差校正估计单元重新登记的流量进行监视的判定值；

使用时间异常判定单元，用于通过将所述监视值与所述流量校正估计单元的登记流量值进行比较来判定异常，并且在存在从所述监视校正单元输出的信号的情况下，不判定使用时间监视的更新；以及

截断单元，用于当通过所述异常判定单元确认异常时，截断通道。

4.一种燃气截断装置，包括：

流量检测单元，用于测量通道中的流量；

流量计算单元，用于将所述流量检测单元的检测值转换为流量；

平均流量计算单元，用于对通过所述流量计算单元而获取的瞬时流量进行平均；

流量存储单元，用于对通过所述平均流量计算单元获得的平均流量值进行存储；

流量变化检测单元，用于从所述平均流量计算单元和所述流量存储单元的存储值来判定是否存在流量变化；

流量登记单元，用于获取和登记当所述流量变化检测单元判定“流量变化存在”时的流量变化；

登记流量存储单元，用于存储在流量登记时的平均流量；

流量估计单元，用于当通过所述流量变化检测单元再次判定“流量变化存在”时，计算在判定时的平均流量和所述登记流量存储单元的平均流量之间的流量差，并且当存在流量差时，输出所述登记流量存储单元的平均流量，用于计算登记流量值；

监视值存储单元，用于存储判定值，以监视在所述流量登记单元中登记的流量；

异常判定单元，用于通过将所述监视值与所述登记流量值进行比较来判定异常；以及

截断单元，用于当通过所述异常判定单元确认异常时，截断通道。

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