CN101779105B - 流量测量装置和流体供应系统 - Google Patents

Abstract

在提供器具识别技术的情况下，可增强计算速度和器具的识别精度，同时，减小用于装置所需的存储量。在燃气表(100)中，超声波流量计(104)以给定时间间隔来测量流过流动路径(102)的燃气的流量，并且计算部(108)计算每一给定时间间隔的测量流量之间的差分值。差分值转换部(112)参照流量分类表(110a)，将计算的差分值转换为代码，通过所述流量分类表(110a)，基于差分值的大小的多个差分值的组和表示各个组的代码相互关联。此外，代码序列生成部(114)进一步根据每一给定时间的代码的集合生成测量代码序列。并且器具识别部(116)将测量代码序列与每个燃气器具特有的代码序列的器具特征代码序列相比较，由此识别使用燃气的燃气器具。

Description

流量测量装置和流体供应系统

技术领域

本发明涉及一种用于通过捕获流体的流量变化来正确地识别使用流体的装置的技术。

背景技术

迄今为止，结合专利文献1描述的燃气表已经被用作在具有燃气表的流体管道系统中识别工作器具的燃气表。如图11中所示，通过：流量测量单元3，其被布置在与家用燃气供应管道连接的流动路径6中，并且以给定时间间隔来测量燃气流量；计算单元4，其确定从流量测量单元3中输出的流量值的差分值；以及比较确定单元7，其将由计算单元4计算的差分值与在存储单元5中注册的变化确定值相比较，由此确定在燃气器具的工作状态中的变化，制成了结合文献描述的燃气表1。计算单元4、比较确定单元7、以及燃气切断阀门2通过控制电路8来控制。

在燃气表1中，从流量测量单元3中输出的瞬时流量的差分值的变化被连续地计算，并且通过变化量来确定燃气器具的工作状态的变化。将注册的数据与测量的燃气流量的变化(差分值)相比较，由此使得能够识别工作的燃气器具13、14、以及15。

专利文献1：JP-A-2006-313114

发明内容

本发明要解决的问题

在上面描述的构造中，由于直接使用差分值来识别，基本上识别仅能在有限的时间段中执行，因而很难说器具识别精度是足够的；另一方面，如果试图基于在长时间期间测量的流量值的全体来识别，燃气器具的识别会消耗时间，并且所需要的存储量等变得巨大。。

本发明被构思用于解决所述问题，并且目的在于增强计算速度和器具识别的精度，同时，通过简化计算，用于计算所需的存储量得以减小。

用于解决问题的方式

本发明的流量测量装置具有：流量测量部，其以给定的时间间隔来测量流过流动路径的流体的流量；计算部，其计算通过流量测量部以给定时间间隔测量的流量的差分值；流量分类表，通过该流量分类表，与差分值的大小相对应的多个差分值分类与表示各个分类的代码相互关联；差分值转换部，其参照流量分类表，将由计算部计算的差分值转换为代码；代码序列生成部，其基于由差分值转换部以给定时间间隔获取的代码的集合来生成测量代码序列；以及器具识别部，其将测量代码序列与示出了每一器具的特征代码序列的器具特征代码序列相比较，由此识别使用流体的器具。

根据本发明，通过对流量的差分值进行编码(转换)而获得的代码值在识别使用流体的器具时被使用。因此，被执行来用于识别器具的计算操作得以简化，并且计算速度和器具的识别精度得到增强，同时用于计算所需的存储量得以减小。

本发明的流量测量装置具有：流量测量部，其以给定的时间间隔对流过流动路径的流体的流量进行测量；计算部，其计算由流量测量部以给定时间间隔测量的流量的差分值；流量分类表，通过该流量分类表，与差分值的大小相对应的多个差分值分类与表示各个分类的代码相互关联；差分值转换部，其参照流量分类表，将由计算部计算的差分值转换为代码；代码序列生成部，其基于由差分值转换部以给定时间间隔获取的代码的集合来生成测量代码序列；以及器具识别部，其基于测量代码序列和与测量的流量相关的特征值来识别使用流体的器具。

根据本发明，通过对流量的差分值进行编码(转换)而获得的代码值在识别使用流体的器具时被使用。此外，基于计算的测量代码序列和与测量的流量相关的特征值，可以以更高的精度来识别器具。因此，被执行来用于识别器具的计算操作得以简化，并且计算速度和器具的识别精度得到增强，同时用于计算所需的存储量得以减小。

本发明的流量测量装置具有：测量流量部，其以给定的时间间隔对流过流动路径的流体的流量进行测量；计算部，其计算由流量测量部以给定时间间隔测量的流量的差分值；流量分类表，通过该流量分类表，与差分值的大小相对应的多个差分值分类与表示各个分类的代码相互关联；差分值转换部，其参照流量分类表，将由计算部计算的差分值转换为代码；代码序列生成部，其基于由差分值转换部以给定时间间隔获取的代码的集合来生成测量代码序列；以及器具识别部，其基于在测量代码序列中重复出现的模式，识别使用流体的器具。

根据本发明，通过对流量的差分值进行编码(转换)而获得的代码值在识别使用流体的器具时被使用。此外，基于在计算的测量代码中重复出现的模式，可以以更高的精度来识别器具。因此，被执行来用于识别器具的计算操作得以简化，并且计算速度和器具的识别精度得到增强，同时用于计算所需的存储量得以减小。

在本发明的流量测量装置中，测量代码序列或者测量代码序列和器具特征代码序列示出了：在器具的操作期间例如，包括通过器具使用流体的开始时间的器具的流量上升特征；包括通过器具使用流体的结束时间的器具的流量下降特征；或者当流体被稳定使用时实现的流量控制特征。通过将每个器具的特征属性作为代码序列，可以精确地识别器具。

测量代码序列或者测量码序列和器具特征代码序列优选地具有从器具开始使用流体直到特定的代码序列模式出现的持续时间。通过该种构造可以精确地识别器具。

在本发明的流量测量装置中，特征值包括：示出了当测量的流量稳定时实现的绝对流量的值；示出了当测量的流量为其峰值时实现的绝对流量的值；在与器具的操作控制相对应的特定状态中实现的流量特征；示出了，例如，上升特征和下降特征的控制特征值；或者其中至少两个的组合。通过使用对于每一器具而言独特的特征值和从测量的流量中获取的测量代码序列，可以精确地识别器具。

在本发明的流量测量装置中，在测量代码序列中的模式是周期地、重复出现的模式。此外，器具识别部包括识别部，其基于在测量代码序列中重复出现的模式和模式出现的间隔来识别器具；或者器具识别部包括识别部，其基于周期地、重复出现在测量代码序列中的模式和模式的周期来识别器具。此外，当器具重复开始使用流体和结束使用流体时，模式的周期包括从开始使用流体到开始下次使用流体的持续时间、从结束使用流体到结束下次使用流体的持续时间、从开始使用流体到结束下次使用流体的持续时间、以及从结束使用流体到开始下次使用流体的持续时间。通过在测量代码序列中的任何模式，能够以更高的精度来识别器具。

此外，根据本发明，提供有流量测量装置执行的流量测量方法，和用于控制流量测量装置的计算机的程序。此外，提供使用流量测量装置、流量测量方法、以及所述程序的流体供应系统。

本发明的优点

根据本发明，变得可以增强在识别期间实现的计算速度和器具的识别精度，同时所需的存储量得以减小。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的燃气表的框图。

图2是示出流量分类表的示例的图。

图3是示出了根据流量分类表，对由燃气器具A的使用而导致的流量的差分值进行分类的概念的图。

图4是示出了根据流量分类表，对由燃气器具B的使用而导致的流量的差分值进行分类的概念的图。

图5(a)和图5(b)是示出了根据流量分类表，对由燃气器具C的使用而导致的流量的差分值进行分类的概念的图；并且图5(c)和图5(d)是示出了根据流量分类表，对由燃气器具D的使用而导致的流量的差分值进行分类的概念的图。

图6(a)和图6(b)是示出了根据流量分类表，对由燃气器具E的使用而导致的流量的差分值进行分类的概念的图；并且图6(c)和图6(d)是示出了根据流量分类表，对由燃气器具F的使用而导致的流量的差分值进行分类的概念的图。

图7(a)和图7(b)是示出了燃气器具G的测量流量的曲线图，并且图7(c)是示出了测量流量值、差分值、以及根据流量分类表来进行分类的代码序列。

图8是示出了流量分类表的另一示例的视图。

图9是本发明的第二实施例的燃气表的框图。

图10是本发明的第三实施例的燃气表的框图。

图11是现有技术的燃气表的框图。

附图标记和符号的说明

13、14、15燃气器具

19燃气管道

100燃气表(流量测量装置)

102流动路径

104超声波流量计

106测量流量信息存储部

108计算部

110流量分类表保持部

112差分值转换部

114代码序列生成部

116、216、316器具识别部

118器具特征代码序列信息保持部

120器具特有的流量计算部

122流动路径切断阀门

具体实施方式

在下文中，将通过参考附图来对本发明的实施例进行描述。

(第一实施例)

图1示出了用作本发明的第一实施例的流量测量装置的燃气表的框图。

在图1中，燃气表100包括：流动路径102；超声波流量计104，其用作流量测量部；测量流量信息存储部106；计算部108；流量分类表保持部110；差分值转换部112；代码序列生成部114；器具识别部116；以及器具特征代码序列信息保持部118。燃气表100进一步包括流动路径切断阀门122，其被布置在流动路径102中，并且在紧急情况等事件中切断燃气。

超声波流量计104以给定时间间隔(例如，两秒等)，将超声波发射到用作流过流动路径102的流体的燃气中，由此，测量燃气的流量，并且可以使用一般的超声波流量计。测量流量信息存储部106存储如下的目标数据，其通过超声波流量计104中测量的流量值和已经测量了流量值的测量时间彼此关联而被描述。

计算部108计算由超声波流量计104测量的燃气流量的与超声波发射的间隔相等的给定时段的差分值。在随后描述的图3中，当以预定时序获得的流量(绝对流量)是60L/h(每小时升)时，并且当在下一时序处获得的流量是120L/h时，在此时实现的差分值被计算为60(L/h)＝120-60。还可以从在再下个时序处实现的流量(即，在120L/h的流量之后实现的下一个流量)计算差分值。

流量分类表保持部110保持流量分类表110a，如图2中所示，在其中，与差分值相对应的多个差分值分类和表示各个分类的代码相互关联。流量分类表110a用作转换表，其将测量的差分值分类为预定的分类，由此将差分值转换为表示所述分类的预定代码。虽然对流量分类表110a的分类的数量没有强加具体的限制，但是在图2中准备了两个类型的分类表；即，16(代码N1)和4(代码N2)。特别地，燃气表100可以根据需要，通过在两个分类表之间进行切换，来使用包括16个分类的流量分类表，和包括4个分类的另一流量分类表。

如图2中所示，通过代码N1和代码N2表示的两个分类被准备用于对应的流量分类表。在代码N1中，流量分类表被分类为四个分区(quadrant)，即，流量被确定为0的区域；流量被确定为稳定的区域(稳定区域)；流量被确定为增加的区域(增加区域)；以及流量被确定为减小的区域(减小区域)。如表中所示，该四个区域被分配给四个标号；即，0、1、2、3，并且每个标号可以通过2位代码来表示。具体地，标号0可以表示为“00”；标号1可以表示为“01”；标号2可以表示为“10”；标号3可以表示为“11”。如上所述，分类可以通过使用代码来表示，而不是现有技术的差分值，由此，确保与微计算机的更好的亲和性，并且可以通过小的存储大小和计算量来提供确定指标。

虽然结合本实施例，提到其中流量被确定为0的区域，但是，通过实际装置实际测量的流量包括一定量的变化，并且因此几乎不会完全为0。因此，0流量还可以指流量几乎或者基本上为0的情况。

通过进一步细分化每个区域来生成代码N2；即，根据流量稳定度，进一步将稳定区域细分化为七个分类；根据增加程度将流量增加区域细分化为四个分类；以及进一步根据减小程度将流量减小区域细分化为四个分类。流量被确定为0的区域不再被细分化。因此，代码N2可以由4位代码来表示(0至9、以及A至F)。

在代码N1中，每个区域被进一步细分化，以具有不同的流量宽度。例如，在增加区域中，具有较小的差分流量值的分类被细分化到具有较小的流量宽度。例如，在代码“6”的区域中，差分流量的宽度为150-100＝50L/h。在代码“4”的区域中，差分流量的宽度为50-10＝40L/h。在代码“3”的区域中，差分流量的宽度为10-1＝9L/h。提供这样的构造是考虑到为了增加识别的精度而窄化小流量中的流量宽度的必要，因为很多类型的器具是在差分流量小的区域中操作。

差分值转换部112参照流量分类表110a将由计算部108计算的差分值转换为如下的代码，所述代码表示以给定时段(超声波发射的时段)获得的差分值被分类成到其中的分类。从由差分值转换部112以给定间隔获得的代码的集合中，代码序列生成部114生成测量代码序列，其是通过实际测量而获得的代码序列。测量代码序列近似地表示流体流量中的变化。根据需要，代码生成部114将如此生成的测量代码序列记录到未示出的存储器中。

从由代码序列生成部114生成的测量代码序列中，器具识别部116识别使用燃气来作为流体的燃气器具。器具识别部116将测量代码序列与表示对于燃气器具而言独特的代码序列的器具特征代码序列相比较，由此从代码序列之间的相似度识别当前正使用燃气的燃气器具，其中，在器具特征代码序列信息保持部118中，预先为每一燃气器具存储所述器具特征代码序列。

器具特有的流量计算部120还可以为由器具识别部116识别的每一燃气器具计算流量。燃气表100在上游位置处连接到燃气管道19上，并且还可以在下游位置处连接到诸如燃气灶、暖风机、地板加热器等这样的各种燃气器具13、14、和15上。

在下文中，将描述一种通过使用本实施例的燃气表100来记录流量变化历史的方法。首先，通过超声波流量计104以给定时间间隔(例如，两秒等)测量的流量(绝对流量)Q(n)，以及通过超声波流量计104前一次测量的流量Q(n-1)被暂时存储在测量流量信息存储部106中。随后，计算部108计算差分值ΔQ(n)＝Q(n)-Q(n-1)，其是Q(n)和前一次测量的流量Q(n-1)之间的差。给定间隔还可以是4秒或者6秒。

通过参考图2中所示的流量分类表110a，差分值转换部112将由计算部108计算的差分值ΔQ(n)转换为如下的分类代码(4位代码N1或者2位代码N2)，其是表示以给定时间间隔获得的差分值被分类到其中的分类的代码。使用分类代码N1或者N2是随意的。

图3示出了使用该种流量分类表的转换示例。当燃气流量因为启动与图1中所示的燃气器具13、14和15中的任何一个相对应的燃气器具A(例如，暖风机)而导致上升时，如由图3(a)中的“流量值”和图3(b)中的曲线所表示的，待测的流量从流量Q(n)＝0变为流量Q(n)≠0，使得流量根据使用的燃气量而发生变化。与通过超声波流量计104来测量流量同时地，计算部108计算差分值，并且差分值转换部112将差分值转换为分类代码N1或分类代码N2。

代码序列生成部114从作为转换结果而获得的代码中生成测量代码序列，其与图3(a)中所示的2位代码的“分类代码N1”或者4位代码的“分类代码N2”等价。作为以给定时段获取的代码的集合的并且作为通过实际测量来获取的测量代码序列近似地表示燃气流量中的变化。根据需要，代码序列生成部114将所获取的测量代码序列记录到未示出的存储器中。

具体地，图3(a)中所示的“分类代码N1”和“分类代码N2”本身不像图3(a)的“流量值”或者图3(b)的曲线所表示的那样来表示流量。然而，该种代码序列通过四个分区来大致近似地表示燃气流量中的变化；即，流量被确定为0的区域、流量被确定为稳定的区域、流量被确定为增加的区域、以及流量被确定为减小的区域。因此，通过使用代码序列，可以确定流量活动中的大概变化。

对于信息量而言，上述的测量代码序列变得比现有技术的由差分值构成的历史更小。然而，由于代码序列的存储大小变得更小，因此它能够被非常容易地处理。因此，通过诸如燃气表这样的装置执行的各种处理操作变得简单，并且在装置中或者在其他位置处提供的所需存储器的量得以减小。此外，即使当测量代码序列是在与现有技术的由差分值构成的历史相同的测量时间期间获取的数据，本发明的测量代码序列在存储大小上也比现有技术的由差分值构成的历史更小；因此，在更长的测量时段内获取的数据变得容易被处理。

当该种测量代码序列对于每一燃气器具而言是独特的时候，变得可以识别使用燃气的燃气器具。

注意到从开始使用燃气的预定时段中，例如，到第三采样点(直到流逝了6秒时间)实现的流量变化。在图3中所示的燃气器具A的示例中，分类代码N1(测量代码序列)变为“0553”。同时，按照以相同方式实现的并且在启动图4中所示的燃气器具B(例如，热水器)之后获得的燃气流量，直到第三采样点获得的燃气流量的分类代码N1(测量代码序列)变为“0777”。

当燃气器具A的代码N1和燃气器具B的代码N1相互比较时，燃气器具A根据特征代码序列“0553”而上升，并且燃气器具B根据特征代码序列“0777”而上升。作为每个燃气器具的独立上升特征的该种特征代码序列被预先存储。当作为通过测量和转换而获得的测量代码序列的分类代码N1是“0553”时，被使用的燃气器具可以被识别为燃气器具A。此外，当作为获得的测量代码序列的分类代码N1是“0777”时，被使用的燃气器具可以被识别为燃气器具B。

根据上述方法，器具识别部116从由代码序列生成部114生成的测量代码序列识别使用燃气的燃气器具。燃气器具识别部116将测量代码序列与预先在器具特征代码序列信息保持部118中为每一燃气器具存储的燃气器具的特征代码序列相比较，并且从代码序列之间的相似度识别当前使用燃气的燃气器具。与图3和图4中所示的N1和N2相似的对燃气器具而言独特的代码序列被预先存储在器具特征代码序列信息保持部118中。考虑到与图2中所示的流量分类表110a的各个差分流量区间相对应的代码N1和N2，生成对于燃气器具而言独特的代码序列。

在以上示例中，测量代码序列和器具特征代码序列表示燃气器具A、燃气器具B……中的每一个的上升特征；即，在燃气器具开始使用燃气之后立即获取的流量上升特征。然而，对于代码序列没有具体限制，只要代码序列能够对燃气器具进行确定。表示在燃气器具的操作期间实现的控制特征(流量控制特征)的所有代码序列被用作测量代码序列和器具特征代码序列。在器具的操作期间实现的流量特征包括：例如，在器具开始使用流体之后立即实现的流量上升特征、在使用流体结束之后实现的流量下降特征、当流体稳定使用时实现的流量控制特征等等。存储在器具特征代码序列信息保持部118中的对于燃气器具而言独特的代码序列不用预先设置，而是也可以通过流量的实际测量来学习和修正。

此外，当注意到从流量上升(启动)开始的预定时间(例如，第七个代码)时所实现的代码N2时，燃气器具A的代码N2是“01131133”，并且燃气器具B的代码N2是“01111333”。通过0：流量为0的区域；1：增加区域；2：减小区域；3：稳定区域来对代码N2进行限定。从燃气器具A的代码N2中应该理解，通过暂时上升增加、暂时稳定、以及再次增加来对燃气器具A进行特征化。同时，从燃气器具B的代码N2中应该理解，通过暂时上升、连续增加、以及随后的稳定来对燃气器具B进行特征化。因此，当代码N2是“01131133”时，可以确定当前操作的燃气器具是燃气器具A的可能性。此外，当代码N2是“01111333”时，可以确定当前操作燃气器具是燃气器具B的可能性。通过将代码N1和代码N2组合可以容易地识别燃气器具A的特征和燃气器具B的特征。

在图3和图4中，在开始使用燃气之后立即实现的两个燃气器具的流量上升特征被相互比较，由此识别燃气器具。图5示出的是在其中通过相互比较在燃气器具的操作期间实现的流量变化特征而识别燃气器具的示例。图5(a)和图5(b)示出了与如下所述的流量变化相关的表和曲线图，所述流量变化包括在燃气器具C的操作过程期间由燃气器具C使用的流量增加的时序。图5(c)和图(d)示出了与在燃气器具D开始使用燃气之后，在操作期间出现的燃气器具D的流量变化相关的表和曲线图。

当由燃气器具C使用的燃气量增加时，在图5(a)和图5(b)示出的示例操作中，在第十一测量流量处出现增加，并且在第十三测量流量处和后续的测量流量中，流量再次变得稳定。在代码N2的代码序列中，由“3333333333113……”表示操作期间实现的增加特征，并且在代码N1的代码序列中，由“999111199991449……”表示操作期间实现的增加特征。在每个代码序列中，增加区域与代码N2的“11”部分和代码N1的“44”部分相对应。因此，当在操作的中间实现的流量增加特征的代码N2是“11”或者在操作的中间实现的流量增加特征的代码N1是“44”时，工作的燃气器具可以被识别为燃气器具C。

在图5(c)和5(d)中所示的燃气器具D的示例操作中，在第十测量流量处出现增加，并且在第十三测量流量处和后续的测量流量中，流量再次变得稳定。在代码N2的代码序列中，通过“0111333331113……”表示操作期间实现的增加特征，并且在代码N1的代码序列中，通过“05653AA234542……”表示增加特征。在每个代码序列中，增加区域与代码N2的后一“111”部分和代码N1的“454”部分相对应。因此，当在操作的中间实现的流量增加特征的代码N2是“111”或者在操作的中间实现的流量增加特征的代码N1是“454”时，工作的燃气器具可以被识别为燃气器具D。

通过2位的连续代码来表示燃气器具C的流量增加特征，而通过3位的连续代码来表示燃气器具D的流量增加特征。这意味着，燃气器具C显示出急速的增加特征，并且燃气器具D显示出平缓的增加特征。这样的增加特征的代码序列被预先存储在器具特征代码序列信息保持部118中作为用于每一燃气器具的器具特征代码序列。通过将如此存储的器具特征代码序列和在测量增加时实现的代码序列相比较，可以容易地彼此区分燃气器具C和燃气器具D。只要与测量代码序列结合，还采用在绝对差分值之间的比较和绝对流量值之间的比较，则可以进行高精度的器具识别。

图6示出了通过对在燃气器具停用时(燃气使用完成时)实现的流量下降特征之间进行比较，而进行燃气器具识别的示例。图6(a)和6(b)示出了与从燃气器具E开始使用到燃气器具E停止时所使用的流量的变化相关的表和曲线图。图6(c)和6(d)示出了表示从燃气器具F开始使用直到当燃气器具F停止时所使用的流量的变化的表和曲线图。

当就在图6(a)和图6(b)中的流量变为0之前实现的流量差分值被转换为代码时，通过“……9DDC0”来表示代码N1，并且通过“……32220”来表示代码N2。当注意代码N2的“2220”时，相应的代码N1是“DDC0”，并且燃气器具E的下降特征应理解为通过3位的连续代码来表示。如从N2代码序列“DDC0”中理解的，在停用燃气器具E时实现的流量剧烈地减小了两次，并且平缓地减小直到最后停止。

当就在图6(c)和6(d)中流量变为0之前实现的流量差分值被转换为代码时，通过“……9DD0”来表示代码N1，并且通过“……3220”来表示代码N2。当注意代码N2的“220”时，相应的代码N1是“DD0”，并且燃气器具F的下降特征应理解为通过2位的连续代码来表示。如从N2代码序列“DD0”中理解的，在停用燃气器具F时实现的流量剧烈地减小了两次，并且由此停止。

如此的下降特征被预先存储在器具特征代码序列信息保持部118中，作为关于每一燃气器具的器具特征代码序列。通过将如此存储的器具特征代码序列和在测量下降时实现的代码序列相比较，可以容易地彼此区分燃气器具E和燃气器具F。只要结合测量代码序列，还采用在绝对差分值之间的比较和绝对流量值之间的比较，则可以进行高精度的器具识别。

测量代码序列和器具特征代码序列还可以赋予由燃气器具开始使用燃气和特定代码序列模式(pattern)出现时之间的持续时间。

例如，某些燃气器具重复地燃烧和熄灭操作，以控制室温或者热水的温度。可以通过对燃烧时段、熄灭时段、燃烧/熄灭周期时间等的测量来确定器具的特征，从而对器具进行识别。在该情况下，不仅仅简单地通过测量与开始使用燃气器具(上升特征)到停止使用燃气器具(下降特征)的一个时段等价的流量，而且还通过反复多次地测量从开始使用燃气器具到停止使用燃气器具的流量，来按照特定的代码序列模式识别器具。例如，应该理解，图7(a)示出了燃气器具G的流量特征，并且燃烧和熄灭在操作的后半段中被重复。

图7(b)以放大的方式示出了在点A和点B之间出现的变化。如图7(c)中所示，代码N1被通过“……8888888CDB000000006633B33A92399AA99D88888DD0000000006623A……”来表示，并且代码N2被通过“……3333333223000000001133333333333332333332200000000011333……”来表示。从停止使用燃气器具到下一次开始启动器具实现的代码N2通过“……0001133”来表示，并且在后半段中该模式被再次测量到。在该情况下，如此重复的上升特征“……0001133……”和上升时段期间流逝的时间(33个数据组×测量周期时间(例如，2秒)＝66秒)可以被检测作为器具的特征。因此，连续地计算代码序列，直到完全停止使用流量为止。当与上升特征和周期时间有关地，相似模式的代码序列被再次测量到时，则可以将器具识别为燃气器具G。

如上所述，即使当测量代码序列是在与现有技术的由差分值构成的历史相同的测量时间期间获取的数据，本发明的测量代码序列在存储大小方面比现有技术的由差分值构成历史更小，因此，在更长的测量时间段内获取的数据变得容易被处理。因此，即使在识别器具时，与长时间段的测量时间相对应的流量变化历史也变得容易被处理。通过使用长时间流量变化历史，可以增强器具的识别精度。

图8使出了流量分类表110a的另一示例。图5中所示的流量分类表与图2中所示的对应部分的不同之处在于，对绝对值进行的分类。在图2所示的示例中，从0到150L/h的差分值的范围内，准备了16个分类(代码N1)和4个分类(代码N2)。相比之下，在图8所示的示例中，从0到30L/h的差分值的范围内，同样也准备了16个分类(代码N1)和4个分类(代码N2)。因此，当操作涉及小流量消耗的燃气器具(涉及小绝对流量和小范围变化的燃气器具)时，图8中所示的表被按照比图2中所示的表更加优选的方式来用于识别。例如，当使用涉及流量Q(n)≥200L/h的燃气器具时，使用图2中所示的表。当使用涉及流量Q(n)＜200L/h的燃气器具时，通过使用图8中所示的表，可以精确地确定燃气器具。

可以根据流量上升特征、流量控制特征、以及流量下降特征(停止特征)可切换地使用分类表。

(第二实施例)

图9示出了用作本发明第二实施例的流体测量装置的燃气表的框图。在第二实施例的燃气表200中，器具识别部216的操作与第一实施例的相应部分的操作部分地不同，并且在其他方面中，燃气表在结构和操作上彼此类似。现在仅描述第二实施例的特征操作，并且和与结合第一实施例而描述的结构和操作相似的结构和操作有关的说明被省略。

考虑到将诸如绝对差分值和绝对流量值之类的特征值与流量测量代码序列结合，第二实施例的器具识别部216从测量代码序列和特征值识别器具。

以下，将提供如下的实施例，在其中，通过将诸如绝对差分值和绝对流量值之类的特征值与测量代码序列结合，来识别器具。现在示例图3中所示的燃气器具A的情况。注意到在从流量上升(启动)开始的预定时段(例如，第七个时序)过去之后实现的代码N2，燃气器具A的代码N2表现为“01131133”。可以从代码N2看出，燃气器具A的流量特征通过流量开始、暂时稳定、流量的后续增加、以及再次稳定来特征化。在代码N1和代码N2中，示出了在其中流量保持稳定的区段(稳定区域“3”)的值使得可以确定实现稳定的预定时间点，即，稳定点。因此，在第一稳定点实现的流量值(稳定值)和在流量再次变为稳定的第二稳定点实现的流量值被测量，并且如此测量的流量值可以用作关于燃气器具A的特征值。

在属于稳定区域“3”的第一稳定点处实现的流量值为123L/h，并且在第二稳定点处实现的流量值为165L/h。例如，从如下所述的流量特征可以识别燃气器具是燃气器具A，即，在所述的流量特征中，从开始使用燃气器具开始的第三采样点(在过去6秒之后)处实现的代码N1是“0553”，并且在第一稳定点处实现的流量值是123L/h。如上所述，通过将测量代码序列与特征值(在此采用的是绝对流量值)相结合，可以更加精确地识别器具。与实际识别操作相关的，如果通过为作为特征值的流量值123L/h设置预定的有效范围(例如，±10L/h)来执行识别，则可以吸收变化。如果除了在第一稳定点处实现的流量值之外，在第二稳定点处实现的流量值是165L/h，则可以以更高的确定度来将燃气器具识别为燃气器具A。

当室温接近预设的温度时，在暖风机中的燃气流量也被减小，以降低燃烧量。因此，可能的是，在第一稳定点处实现的流量值(在123L/h附近)将在燃烧一旦开始时的时间点处获得，并且减小的流量值(例如，100L/h)将在第二稳定点处获得。因此，在第二稳定点处实现的流量值被预先注册，来作为关于燃气器具A的特征值，以使其落在从最小量(例如，90L/h)到最大量(例如，170L/h)的范围内。如果存在第二稳定点，并且如果在该稳定点处实现的流量值落入在从最小量到最大量的预定范围内，则可以将燃气器具识别为燃气器具A。

如上所述，在测量代码序列的代码N1中，发现当稳定区域“3”出现的时间点，即，稳定点。在该稳定点处实现的流量值被测量，并且通过将如此测量的流量值与代码N2的代码序列结合，来进行确定，由此，可以以更高的确定度来识别器具。除了如上所述的在流量稳定时实现的绝对流量值之外，在流量峰值处实现的流量绝对值等也可以被用作特征值。例如，与绝对流量值相关的，在从开始使用燃气器具直到预定的时间段过去的时段期间实现的最大流量值等被用作特征值，由此，使得能够确定器具的特征。还可以使用示出了如下所述的流量特征的值来作为特征值，所述流量特征诸如：在除了稳定时段、峰值时段之外的开始(上升)和停止(下降)处实现的流量梯度和独特的行为等，或者在与燃气器具的操作控制相对应的特定状态中实现的流量值和流量梯度。此外，还可以根据需要，通过将这些特征值中的至少两个进行结合来识别器具。

(第三实施例)

图10示出了本发明第三实施例的流量测量装置的燃气表的框图。在第三实施例的燃气表300中，器具识别部316的操作与第一实施例的相应部分的操作部分地不同，并且在其他方面中，燃气表在结构和操作上彼此类似。现在仅描述第三实施例的特征操作，并且和与结合第一实施例而描述的结构和操作相似的结构和操作有关的说明被省略。

第三实施例的器具识别部316基于在流量测量代码序列中重复出现的模式来识别器具。

以下将提供在其中通过测量代码序列的重复模式来识别器具的示例。现在将示例在图7中示出的燃气器具G的情况。在图7(c)中所示的实施例中，重复的上升特征“……0001133……”和在重复的上升特征的时段期间流逝的时间(33个数据组×测量周期时间(例如，2秒)＝66秒)可以被检测来作为器具的特征。当与上升特征和周期时间有关地，相似模式的代码序列再次被测量到时，可以将器具识别为燃烧器具G。

如上所述，通过使用在包括流量上升特征、流量下降特征、以及当流量稳定时实现的特征的测量代码序列中重复出现的模式，可以以更高的确定度来识别器具。关于重复出现的模式的基本要求是模式至少重复出现两次。只要能够进行识别，则对于重复的次数、重复的时序、以及周期性上没有限制。然而，如果模式周期性地重复出现，则识别的精度将被很大程度地增强。通过使用在测量代码序列中重复出现的模式，以及模式的出现的间隔(模式之间的时间)，则可以更加可靠地识别器具。当模式具有周期性时，通过使用周期地重复出现的模式和模式的周期，则可以进一步增强识别的精度。可以使用与周期相关的各种时间来作为模式的周期，即，所述各种时间可以是：从器具开始使用流体(打开时间)到下一次流体的使用开始(打开时间)的持续时间；从流体的使用的结束(关闭时间)到流体下一次使用的结束(关闭时间)的持续时间；从流体使用的开始(打开时间)到流体的下一次使用的结束(关闭时间)的持续时间；以及从流体的使用的结束(关闭时间)到流体的下一次使用的开始(打开时间)的持续时间等。

为了实现诸如上述方法的流体测量方法，用于执行与流体测量方法的各个步骤相关的处理的程序被存储在燃气表100的器具识别部116和未示出的计算机(算术单元)中。包括与本发明相关的流体测量装置、流体测量方法、以及使用由计算机执行的程序的流体(燃气)供应源的流体供应系统被包括在本发明中。

虽然以上描述中提供了使用超声波流量计的情况，但明显的是使用采样信号的另外的瞬时流量测量装置也可以产生相似的效果。虽然省略了与器具识别之后的处理有关的解释，但明显的是，燃气表还可以为每个注册的器具或者每个分类的组设置器具特有的收费，所述器具特有的收费通过测量积算的流量而确定，并且所述燃气表能够为根据注册的器具而分类的每个组设置安全管理(安全功能)的器具特有的安全功能。如果每个燃气表和燃气器具都能够装配有诸如无线电装备这样的收发单元，则器具识别精度的进一步增强是显而易见的。此外，虽然是结合燃气表和燃气器具而描述，但是同样可以将流体测量装置使用到工业流量计和水表中，用于对连接到相对于流体测量装置的下游位置处的工作器具进行确定，并且对所述工作器具进行分组。

与流体分类表的每个分类(图2和图8)的代码N1相关地，各个细分化的区域的差分流量在宽度上相互不同。然而，也可以将差分流量细分化为至少在增加区域和减小区域中基本相等。

作为实施例中的流体的燃气的差分流量值被作为编码的对象。然而，本发明的编码的对象不限于流量。流体的温度、压力、质量等也可以被广泛地确定为流体的物理量。

虽然到此已经描述了本发明的实施例，但是本发明不限于所提供的实施例。本发明还意图进行本领域技术人员基于本专利申请的描述和公知技术而做出的变化和应用，并且该变化和应用应落在本发明的保护范围内。

虽然通过参考具体的实施例来描述了本发明，应该清楚，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，易于对本发明进行各种的变化和修改。

本专利申请基于于2007年6月12日提交的日本专利申请(JP-A-2007-154763)；于2007年6月29日提交的日本专利申请(JP-A-2007-172545)；以及于2007年6月29日提交的日本专利申请(JP-A-2007-172546)，通过引用，将其内容合并于此。

工业应用性

如上所述，根据本发明，将差分值转换为更容易处理的代码。因此，在提供用于识别使用流体的器具的技术的情况下，进行了尝试，以增强计算速度和器具识别的精度，同时减小用于装置所需的存储量。

Claims (25)

1.一种流量测量装置，包括：

流量测量部，所述流量测量部以给定时间间隔测量流过流动路径的流体的流量；

计算部，所述计算部计算由所述流量测量部以所述给定时间间隔测量的所述流量的差分值；

流量分类表，通过所述流量分类表，与差分值的大小相对应的多个差分值分类和表示各个所述分类的代码相互关联；

差分值转换部，所述差分值转换部参照所述流量分类表将由所述计算部计算的所述差分值转换为所述代码；

代码序列生成部，所述代码序列生成部基于通过所述差分值转换部以所述给定时间间隔获取的所述代码的集合，生成测量代码序列；以及

器具识别部，所述器具识别部将所述测量代码序列与示出了每个器具的特征代码序列的器具特征代码序列进行比较，由此识别使用所述流体的器具。

2.一种流量测量装置，包括：

流量测量部，所述流量测量部以给定时间间隔测量流过流动路径的流体的流量；

计算部，所述计算部计算由所述流量测量部以所述给定时间间隔测量的所述流量的差分值；

流量分类表，通过所述流量分类表，与差分值的大小相对应的多个差分值分类和表示各个所述分类的代码相互关联；

差分值转换部，所述差分值转换部参照所述流量分类表将由所述计算部计算的所述差分值转换为所述代码；

代码序列生成部，所述代码序列生成部基于通过所述差分值转换部以所述给定时间间隔获取的所述代码的集合，生成测量代码序列；以及

器具识别部，所述器具识别部基于所述测量代码序列和与测量的流量相关的特征值，识别使用所述流体的器具。

3.一种流量测量装置，包括：

流量测量部，所述流量测量部以给定时间间隔测量流过流动路径的流体的流量；

计算部，所述计算部计算由所述流量测量部以所述给定时间间隔测量的所述流量的差分值；

流量分类表，通过所述流量分类表，与差分值的大小相对应的多个差分值分类和表示各个所述分类的代码相互关联；

差分值转换部，所述差分值转换部参照所述流量分类表将由所述计算部计算的所述差分值转换为所述代码；

代码序列生成部，所述代码序列生成部基于通过所述差分值转换部以所述给定时间间隔获取的所述代码的集合，生成测量代码序列；以及

器具识别部，所述器具识别部基于在所述测量代码序列中重复出现的模式，识别使用所述流体的器具。

4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的流量测量装置，其中，所述测量代码序列示出了在器具的操作期间实现的所述器具的流量控制特征。

5.根据权利要求1至3中的任何一项所述的流量测量装置，其中，所述测量代码序列示出了包括通过器具使用流体的开始时间的器具的流量上升特征。

6.根据权利要求1至3中的任何一项所述的流量测量装置，其中，所述测量代码序列示出了包括通过器具使用流体的结束时间的器具的流量下降特征。

7.根据权利要求1至3中的任何一项所述的流量测量装置，其中，所述测量代码序列具有从器具开始使用流体到特定的代码序列模式出现的持续时间。

8.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中，所述测量代码序列和所述器具特征代码序列示出了在器具的操作期间实现的所述器具的流量控制特征。

9.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中，所述测量代码序列和所述器具特征代码序列示出了包括通过器具使用流体的开始时间的流量上升特征。

10.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中，所述测量代码序列和所述器具特征代码序列示出了包括通过器具使用流体的结束时间的流量下降特征。

11.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中，所述测量代码序列和所述器具特征代码序列具有从器具开始使用流体到特定的代码序列模式出现的持续时间。

12.根据权利要求2所述的流量测量装置，其中，所述特征值示出了当测量的流量稳定时实现的绝对流量。

13.根据权利要求2所述的流量测量装置，其中，所述特征值示出了当测量的流量处于其峰值时实现的绝对流量。

14.根据权利要求2所述的流量测量装置，其中，所述特征值是示出了在与器具的操作控制相对应的特定状态中实现的流量特征的控制特征值。

15.根据权利要求2所述的流量测量装置，其中，所述特征值是当测量的流量稳定时实现的绝对流量、当测量的流量处于其峰值时实现的绝对流量、以及示出了在与器具的操作控制相对应的特定状态中实现的流量特征的控制特征值中的至少两个的组合。

16.根据权利要求3所述的流量测量装置，其中，在所述测量代码序列中的模式是周期性地、重复出现的模式。

17.根据权利要求3所述的流量测量装置，其中，所述器具识别部基于在所述测量代码序列中重复出现的模式和所述模式出现的间隔来识别器具。

18.根据权利要求3所述的流量测量装置，其中，所述器具识别部基于在所述测量代码序列中周期地、重复出现的模式和所述模式的周期来识别器具。

19.根据权利要求18所述的流量测量装置，其中，当所述器具重复开始使用流体和结束使用所述流体时，所述模式的所述周期与从开始使用所述流体到开始下一次使用所述流体的持续时间相对应。

20.根据权利要求18所述的流量测量装置，其中，当所述器具重复开始使用流体和结束使用所述流体时，所述模式的所述周期与从结束使用所述流体到结束下一次使用所述流体的持续时间相对应。

21.根据权利要求18所述的流量测量装置，其中，当所述器具重复开始使用流体和结束使用所述流体时，所述模式的所述周期与从开始使用所述流体到结束下一次使用所述流体的持续时间相对应。

22.根据权利要求18所述的流量测量装置，其中，当所述器具重复开始使用流体和结束使用所述流体时，所述模式的所述周期与从结束使用所述流体到开始下一次使用所述流体的持续时间相对应。

23.一种流量测量方法，包括：

以给定时间间隔来测量流过流动路径的流体的流量的步骤；

对以所述给定时间间隔测量的所述流量的差分值进行计算的步骤；

参照流量分类表将所计算的差分值转换为代码的步骤，通过所述流量分类表，与差分值的大小相对应的多个差分值分类和表示各个所述分类的所述代码相互关联；

基于所述给定时间间隔的所述代码的集合来生成测量代码序列的步骤；以及

将所述测量代码序列与示出了每一器具的特征代码序列的器具特征代码序列相比较，由此识别使用所述流体的器具的步骤。

24.一种流量测量方法，包括：

以给定时间间隔来测量流过流动路径的流体的流量的步骤；

对以所述给定时间间隔测量的所述流量的差分值进行计算的步骤；

参照流量分类表将所计算的差分值转换为代码的步骤，通过所述流量分类表，与差分值的大小相对应的多个差分值分类和表示各个分类的所述代码相互关联；

基于所述给定时间间隔的所述代码的集合来生成测量代码序列的步骤；以及

基于所述测量代码序列和与测量的流量相关的特征值来识别使用所述流体的器具的步骤。

25.一种流量测量方法，包括：

以给定时间间隔来测量流过流动路径的流体的流量的步骤；

对以所述给定时间间隔测量的所述流量的差分值进行计算的步骤；

参照流量分类表将所计算的差分值转换为代码的步骤，通过所述流量分类表，与差分值的大小相对应的多个差分值分类和表示各个所述分类的所述代码相互关联；

基于所述给定时间间隔的所述代码的集合来生成测量代码序列的步骤；以及

基于在所述测量代码序列中重复出现的模式来识别使用所述流体的器具的步骤。

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