CN103534556A - 流量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的燃气表(1)具备:流量测量部(12),其每隔固定时间间隔测量在与燃气器具(4a~4c)相连接的流路(2)中流动的燃气的流量值;测量流量存储装置(13),其存储所测量出的流量值;以及燃料电池判断部(14),其以所存储的流量值中的第一规定值以上且最接近第一规定值的流量值为基准,将在其前后测量出的规定数量的流量值设为判断对象流量值,在满足这些判断对象流量值中的最大值为第二规定值以下的条件A、以及针对所有的判断对象流量值从判断对象流量值减去基于该判断对象流量值和在其之前测量出的规定数量的流量值求出的平均值所得到的差值为第三规定值以下的条件B的情况下,将正在使用燃气的燃气器具(4a~4c)判断为是燃料电池。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于根据流体的流量变化来正确地辨别正在使用该流体的器具的技术。
背景技术
以往,开发出了一种在具有燃气表装置的流体配管系统中能够确定使用燃气的器具的燃气表装置。作为这样的燃气表装置,例如存在专利文献1所公开的燃气表装置100。参照图21说明该燃气表装置100的结构。图21是表示现有技术所涉及的燃气表装置100的概要结构的框图。
如图21所示,燃气表装置100具备与家庭用燃气供给管(燃气管路119)连通的流路106。并且,燃气表装置100具备存储装置105、燃气切断阀102、流量测量部103、运算部104、比较判断部107以及控制电路116。
即,在燃气表装置100中,存储装置105保持有作为用于判断各燃气器具113~115引起的燃气使用状态变化的基准的信息、即变化判断值。
然后,流量测量部103以固定时间间隔测量在流路106中流动的燃气流量,运算部104计算测量出的该流量值的差值。并且,比较判断部107是将由运算部104计算出的差值与保持在存储装置105内的变化判断值进行比较来判断燃气器具113~115的使用状态的结构。此外,这些运算部104、比较判断部107、燃气切断阀102被控制电路116进行控制。
如上述那样,燃气表装置100通过运算部104逐次运算从流量测量部103输出的瞬时流量的差值,用该差值的变化量判断燃气器具113~115的使用状态。然后,燃气表装置100将保持在存储装置105中的变化判断值与所测量出的燃气流量的差值的变化进行比较,能够辨别正在使用燃气的燃气器具113~115。
另外,作为进行使用燃气的燃气器具的辨别的燃气表装置,还存在专利文献2所公开的燃气表装置200。参照图22说明专利文献2所公开的燃气表装置200的结构。图22是表示现有技术所涉及的燃气表装置200的概要结构的框图。
如图22所示,燃气表装置200具备与燃气管路216连通的流路202。并且,燃气表装置200是具备切断阀222、流量测量部204、运算部208、流量分区表保持部210、差值变换部212、代码列生成部214、器具辨别部216、器具固有代码列信息保持部218以及各器具流量计算部220而构成的结构。而且,在燃气表装置200中,运算部208运算由流量测量部204测量出的燃气的流量的每隔固定时间的差值,将运算结果发送到差值变换部212。差值变换部212当接收到运算部208的运算结果时,使用保存在流量分区表保持部210中的流量分区表210a将每隔固定时间的差值划分到规定的分区并变换为表示分区的代码。然后,代码列生成部214生成由差值变换部212获得的代码列、即测量代码列。该测量代码列是模拟表现流体(燃气)的流量的变动模式的变动模式信息。因此,器具辨别部216将由代码列生成部214生成的代码列与存储在器具固有代码列信息保持部218中的器具固有的器具固有代码列进行比较,来辨别使用燃气的燃气器具213~215。
这样,专利文献2所公开的燃气表装置200是能够使用对测量出的流量值的差值进行变换得到的编码值(代码)执行对使用燃气的燃气器具的辨别的结构。因此,能够减少在辨别使用燃气的燃气器具时进行的运算所需要的存储量,并实现运算速度、器具辨别精度的提高。
专利文献1:日本特开2006-313114号公报
专利文献2:日本特开2008-309498号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在上述以往的燃气表装置的结构中存在如下问题:无法确定燃料电池开始工作时流体的流量值缓慢上升这样的变动模式,从而导致错误判断。
本发明是鉴于上述的问题点而完成的,其目的在于提供一种能够高准确度地区分正在使用流体的设备的种类是否为燃料电池的流量测量装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述以往的问题,本发明的流量测量装置对在设备中使用的流体的流量值进行测量,该流量测量装置具备:流量测量部,其每隔固定时间间隔测量在与上述设备相连接的流路中流动的流体的流量值;流量存储装置,其存储由上述流量测量部测量出的流体的流量值;以及燃料电池判断单元,其以存储在上述流量存储装置中的流量值中的第一规定值以上且最接近该第一规定值的流量值为基准,将在其前后测量出的规定数量的流量值设为判断对象流量值,在满足条件A和条件B的情况下,将正在使用流体的设备判断为是燃料电池,该条件A是这些判断对象流量值中的最大值为第二规定值以下,该条件B是针对所有的判断对象流量值从各判断对象流量值减去基于该判断对象流量值和在其之前测量出的规定数量的流量值求出的平均值所得到的差值为第三规定值以下,其中,上述第一规定值是为了去除以下的流量值而决定的值,该流量值是在设备开始工作时在包含不同于依照与该设备的种类相应的流量值的变动模式所供给的流体的、由于其它原因而在流路中流动的流体的期间所测量出的流量值,上述条件A中的第二规定值是根据燃料电池所使用的每单位时间的流量值的最大值而决定的值,上述条件B中的第三规定值是根据燃料电池所使用的流体的流量值的每隔上述固定时间间隔的变动幅度而决定的值。
由此,流量测量装置能够确定燃料电池开始工作时流体的流量值缓慢地上升这样的变动模式。因此,流量测量装置起到能够高准确度地区分正在使用流体的设备的种类是否为燃料电池这样的效果。
发明的效果
本发明通过具有以上所说明的结构,起到能够高准确度地区分正在使用流体的设备的种类是否为燃料电池这样的效果。
附图说明
图1是表示用于说明本发明的想法的、燃料电池开始工作时的每隔规定时间间隔的燃气流量(测量燃气流量值)、前后的测量燃气流量值的差值以及基于差值变换得到的测量代码之间的对应关系的一例的表。
图2是表示用于说明本发明的想法的、燃气炉具开始工作时的每隔规定时间间隔的燃气流量即测量燃气流量值、前后的测量燃气流量值的差值以及基于差值变换得到的测量代码之间的对应关系的一例的表。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表的主要部分结构的一例的框图。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表所获取到的燃料电池的测量流量值的按时间序列的变化的一例的曲线图。
图5是表示记录在本发明的实施方式1所涉及的燃气表所具备的代码信息保持部中的变换代码信息的一例的表。
图6是表示保存在本发明的实施方式1所涉及的燃气表所具备的流量分区表保持部中的流量分区表的一例的表。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表所实施的器具辨别处理的一例的流程图。
图8是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表所实施的燃料电池判断处理的一例的流程图。
图9是表示在本发明的实施方式1所涉及的燃气表中在燃料电池判断处理中利用的各种数据的对应关系的一例的表。
图10是表示在本发明的实施方式1所涉及的燃气表中在燃料电池判断处理中利用的各种数据的对应关系的一例的表。
图11是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表所测量出的测量流量值的按时间序列的变化的一例的曲线图。
图12是说明本发明的实施方式1所涉及的燃气表中从测量代码变换为抽出代码的变换过程的一例的图。
图13是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表中图5所示的变换代码信息所包含的测量代码列的按时间序列的变化的一例的曲线图。
图14是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表中将图13所示的测量代码变换为抽出代码得到的结果的一例的曲线图。
图15是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表所实施的器具个体辨别处理的一例的流程图。
图16是表示记录在本发明的实施方式1所涉及的燃气表所具备的代码信息保持部中的变换代码信息的一例的表。
图17是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表所获得的测量流量值的按时间序列的变化的一例的曲线图。
图18是表示图16所示的包含在变换代码信息中的测量代码列的按时间序列的变化的一例的曲线图。
图19是表示将图18所示的测量代码变换为抽出代码得到的结果的曲线图。
图20是表示本发明的实施方式2所涉及的燃气表所实施的燃料电池辨别处理的一例的流程图。
图21是表示现有技术所涉及的燃气表装置的概要结构的框图。
图22是表示现有技术所涉及的燃气表装置的概要结构的框图。
具体实施方式
(成为本发明的基础的想法)
首先,在说明实施方式所涉及的燃气表之前,说明在有可能使用燃气的燃气器具中包含燃料电池的情况下的器具辨别精度。
与专利文献2所涉及的燃气表装置200同样地,发明者将燃气器具分为燃料电池的情况和燃气炉具的情况,求出每隔固定的时间间隔获取到的燃气流量值的前后的差值。而且,尝试在燃料电池和燃气炉具中比较对该差值进行编码得到的编码值(代码)。
更具体地说,如图1和图2所示,在燃料电池和燃气炉具中,选择规定区间的规定个数的测量流量值(流量值)的集合作为采样数据。然后,在所选择的测量流量值的集合中,求出各测量流量值与前后的其它测量流量值的差值,例如依照后述的实施方式1所说明的流量分区表33将差值变换为测量代码。
图1是表示用于说明本发明的想法的、燃料电池开始工作时每隔规定时间间隔的燃气流量(测量燃气流量值)、前后的测量燃气流量值的差值以及基于差值变换得到的测量代码之间的对应关系的一例的表。图2是表示用于说明本发明的想法的、燃气炉具开始工作时每隔规定时间间隔的燃气流量即测量燃气流量值、前后的测量燃气流量值的差值以及基于差值变换得到的测量代码之间的对应关系的一例的表。
如图1和图2所示,燃料电池的测量流量值以每次上升少许的方式发生变动,另一方面,燃气炉具的测量流量值时而上升时而下降且各测量流量值之间的变动幅度比燃料电池的大。这样,在燃料电池和燃气炉具中,测量流量值的按时间序列的变动模式是不同的,但是编码成测量代码的结果如图1和图2所示那样成为相同的代码列。即,无论是燃料电池还是燃气炉具,变换为测量代码的结果都变成相同的测量代码列([4、1、1、1…])。
因此,发现存在根据测量代码无法高准确度地辨别正在使用燃气的燃气器具是燃料电池还是燃气炉具的情况。而且,注意到在编码为测量代码之前需要单独地辨别作为辨别对象的设备是否为燃料电池。
基于上述的想法,本发明提供下面所示的方式。
根据本发明所涉及的第一方式,流量测量装置对在设备中使用的流体的流量值进行测量,该流量测量装置具备:流量测量部,其每隔固定时间间隔测量在与上述设备相连接的流路中流动的流体的流量值;流量存储装置,其存储由上述流量测量部测量出的流体的流量值;以及燃料电池判断单元,其以存储在上述流量存储装置中的流量值中的第一规定值以上且最接近该第一规定值的流量值为基准,将在其前后测量出的规定数量的流量值设为判断对象流量值,在满足条件A和条件B的情况下,将正在使用流体的设备判断为是燃料电池,该条件A是这些判断对象流量值中的最大值为第二规定值以下,该条件B是针对所有的判断对象流量值从各判断对象流量值减去基于该判断对象流量值和在其之前测量出的规定数量的流量值求出的平均值所得到的差值为第三规定值以下,其中,上述第一规定值是为了从开始工作时依照与设备的种类相应的变动模式在流路中流动的流体的流量值中去除由于其它原因而在该流路中流动的流体的流量值而决定的值,上述条件A中的第二规定值是根据燃料电池所使用的每单位时间的流量值的最大值而决定的值,上述条件A中的第二规定值是根据燃料电池所使用的每单位时间的流量值的最大值而决定的值,上述条件B中的第三规定值是根据燃料电池所使用的流体的流量值的每隔上述固定时间间隔的变动幅度而决定的值。
根据上述的结构,在判断对象流量值满足条件A和条件B的情况下,燃料判断单元将使用流体的设备判断为是燃料电池。在此,以在第一规定值以上且最接近第一规定值的流量值为基准,将在其前后测量出的流量值设为判断对象流量值。即,能够将在作为基准的流量值的前后测量出的流量值设为用于判断使用流体的器具是否为燃料电池的对象。
在此,为了从在开始工作时依照与设备的种类相应的变动模式在流路中流动的流体的流量值中去除由于其它原因而在该流路中流动的流体的流量值而决定第一规定值。因此,能够以去除如妨碍与设备的种类相应的流量值的变动模式那样的要素后的流量值为对象进行是否为燃料电池的判断。此外,由于其它的原因而在流路中流动的流体例如在流体是燃气的情况下可列举为了在引火管中利用而流动的流体等。
另外,第二规定值是根据燃料电池所使用的每单位时间的流量值的最大值而决定的值,因此根据条件A,能够排除每单位时间使用的流体流量比燃料电池的大那样的设备。
另外,第三规定值是根据燃料电池所使用的流体流量的每隔固定时间间隔的变动幅度而决定的值,因此,根据条件B,能够排除所测量出的流量的变动幅度比燃料电池的大那样的设备。
即,利用条件A、B,能够确定燃料电池开始工作时的流体的流量值缓慢上升这样的变动模式。因此,流量测量装置起到能够高准确度地区分正在使用流体的设备的种类是否为燃料电池这样的效果。
另外,根据本发明所涉及的第二方式,流量测量装置的上述燃料电池判断单元在除了上述条件A和上述条件B之外还满足条件C时,将正在使用流体的设备判断为是燃料电池,该条件C是用该条件B求出的上述差值的总和为第四规定值以下,上述第四规定值是根据在测量上述判断对象流量值的期间燃料电池所使用的流体的流量值的变动幅度而决定的值。
根据上述结构,燃料电池判断单元在判断对象流量值除了条件A、条件B之外还满足条件C的情况下将使用流体的设备判断为是燃料电池。
在此,第四规定值是根据测量判断对象流量值的期间燃料电池所使用的流体的流量值的变动幅度所决定的值,因此根据条件C,能够排除就判断对象流量值的测量期间来看时流量的变动幅度比燃料电池的大那样的设备。也就是说,能够排除虽然所测量出的各流量间的变动幅度小但就判断对象流量的测量期间整体来看时流体的流量的变动幅度大那样的设备。因此,通过针对条件A、B添加条件C,能够更严密地确定所使用的流体的流量以缓慢地上升的方式发生变动这样的燃料电池固有的变动模式。
另外,根据本发明所涉及的第三方式,流量测量装置还具备:设备固有信息存储装置,其存储设备固有信息,该设备固有信息是表示设备开始工作时使用的流体的流量值的、与设备的种类相应的变动模式的信息;变动模式信息生成单元,其在由上述燃料电池判断单元判断为正在使用流体的设备不是燃料电池的情况下,根据存储在上述流量存储装置中的流量值,生成表示该流量值的变动模式的变动模式信息;以及设备辨别单元,其将存储在上述设备固有信息存储装置中的设备固有信息与由上述变动模式信息生成单元生成的变动模式信息进行比较,来辨别正在使用流体的设备的种类。
根据上述的结构,具备变动模式信息生成单元和设备辨别单元。因此,在判断为正在使用流体的设备的种类不是燃料电池的情况下,将由测量流量值表示的变动模式与存储在设备固有信息存储装置中的设备固有信息进行比较,能够辨别正在使用流体的设备的种类。
即,首先判断正在使用流体的设备的种类是否为燃料电池,仅在判断为不是燃料电池时,利用设备固有信息进行设备的种类的辨别。因此,由于能够事先在不包含燃料电池的状态下进行设备的种类的辨别,因此能够高效地进行设备的种类的辨别。
另外,根据本发明所涉及的第四方式,流量测量装置的控制方法是对在设备中使用的流体的流量值进行测量的流量测量装置的控制方法,上述流量测量装置具备用于存储所测量出的流量值的流量存储装置,该流量测量装置的控制方法包括以下步骤:第一步骤,每隔固定时间间隔测量在与上述设备连接的流路中流动的流体的流量值;第二步骤,将在上述第一步骤中测量出的流量值存储到上述流量存储装置中;以及判断步骤,以上述第二步骤中存储在流量存储装置中的流量值中的第一规定值以上且最接近该第一规定值的流量值为基准,将在其前后测量出的规定数量的流量值设为判断对象流量值,在满足条件A和条件B的情况下,将正在使用流体的设备判断为是燃料电池,该条件A是这些判断对象流量值中的最大值为第二规定值以下,该条件B是针对所有的判断对象流量值从各判断对象流量值减去基于该判断对象流量值和在其之前测量出的规定数量的流量值求出的平均值所得到的差值为第三规定值以下,其中,上述第一规定值是为了去除以下的流量值而决定的值,该流量值是在设备开始工作时在包含不同于依照与该设备的种类相应的流量值的变动模式所供给的流体的、由于其它原因而在流路中流动的流体的期间所测量出的流量值,上述条件A中的第二规定值是根据燃料电池所使用的每单位时间的流量值的最大值而决定的值,上述条件B中的第三规定值是根据燃料电池所使用的流体的流量值的每隔上述固定时间间隔的变动幅度而决定的值。
在上述的方法中,利用条件A、B,能够确定燃料电池开始工作时的流体的流量值缓慢地上升这样的变动模式。因此,流量测量装置起到能够高准确度地区分正在使用流体的设备的种类是否为燃料电池这样的效果。
参照附图详细说明实施方式,设为用于实施本发明的方式的说明。此外,本发明并不限定于本实施方式。另外,在各实施方式的说明中,在同一结构以及起到同一作用效果时附加相同的附图标记,不进行重复的说明。
(实施方式1)
参照图3说明本实施方式1所涉及的燃气表(流量测量装置)1。图3是表示本发明的实施方式1中的燃气表1的主要部分结构的一例的框图。在图3中,特别示出了与在燃气表1中实施的器具辨别处理有关的主要部分结构。
如图3所示,燃气表1是具备流路2、流量测量部12、测量流量存储装置(流量存储装置)13、燃料电池判断部(燃料电池判断单元)14、器具辨别部(设备辨别单元)15、器具特征抽出部(变动模式信息生成单元)16、器具固有特征代码列信息保持部(设备固有信息存储装置)17、差值变换部(变动模式信息生成单元)18、流量分区表保持部19、差值运算部(变动模式信息生成单元)20以及代码信息保持部23而成的结构。并且,燃气表1还具备配置在流路2内并在紧急情况时切断流通于流路2的燃气的切断机构3。
另外,燃气表1在流路2的上游侧与燃气管路7连接,并且在下游侧与燃气灶、暖风机、地暖、燃料电池等各种燃气器具(设备)4a~4c连接。此外,在不需要将燃气器具4a~4c特别地区分进行说明的情况下,仅称为燃气器具4。另外,在图3中,与流路2的下游侧相连接的燃气器具4是三个,但是不限定于此,能够具备任意数量的燃气器具4。
流量测量部12针对在流路2中流动的流体(燃气),以固定时间间隔发射超声波来测量其流量,例如能够使用超声波流量计等一般的测量部件。即,流量测量部12在流路2的上游和下游设置超声波传感器,以超声波的到达时间差测量在流路2中流动的燃气的流速,根据燃气的流速测量燃气流量。而且,流量测量部12将测量得到的燃气的流量值、即测量流量值发送到测量流量存储装置13。
测量流量存储装置13存储将从流量测量部12发送的测量流量值与为了获得该测量流量值而测量燃气的流速得到的测量时间(测量顺序)对应而得到的表信息、即流量数据信息31。例如,当将任意的测量流量值设为Q(n)(n为1以上的自然数)时,在流量数据信息31中使测量流量值Q(1)、Q(2)、Q(3)、…Q(22)与按所获得的22个测量流量值的顺序(n=1、2、3…22)相对应。
燃料电池判断部14根据存储在测量流量存储装置13中的流量数据信息31,判断正在使用燃气的燃气器具4是否为燃料电池。在此,在正在使用燃气的燃气器具4是燃料电池的情况下,燃气的使用量的变动、即在流路2中流动的燃气流量的变动如图4所示那样具有缓慢地上升这样的特征。图4是表示由本发明的实施方式1所涉及的燃气表1获取到的、燃料电池的测量流量值Q(n)的按时间序列的变化的一例的曲线图。在图4中,纵轴表示测量流量值Q(n),横轴表示测量流量值的测量顺序(n)。例如假设以0.5秒为间隔进行测量流量值的测量,则n=1、2、3、4…表示0.5秒、1.0秒、1.5秒、2秒…这样的经过时间。
在实施方式1所涉及的燃气表1中,为了使燃料电池判断部14进行有无该特征性的缓慢上升曲线的判断,而设定被预测为包含该缓慢上升曲线的规定的流量测量区间。而且,燃料电池判断部14能够在所设定的流量测量区间将每个测量时间(获得测量流量值的顺序n)的燃气的测量流量值Q(n)分别作为燃料电池判断对象流量值(以下为判断对象流量值)抽出。并且,燃料电池判断部14对所抽出的各判断对象流量值,根据是否满足下面的两个条件、即条件A和条件B来判断正在使用燃气的燃气器具4是否为燃料电池。
条件A:判断对象流量值中的最大值为第二规定值(例如55L/h)以下。此外,第二规定值是根据燃料电池所使用的每单位时间的流量值的最大值而决定的值。
条件B:针对所有的判断对象流量值,从判断对象流量值减去基于该判断对象流量值和在其之前测量出的规定数量的测量流量值求出的平均值(例如两次移动平均值)所得到的差值为第三规定值(例如5L/h)以下。此外,第三规定值是根据燃料电池所使用的流体的流量值的每隔上述固定时间间隔的变动幅度而决定的值。
而且,在满足上述的两个条件A、B的情况下,燃料电池判断部14判断为正在使用燃气的燃气器具4是燃料电池。另一方面,在上述的两个条件A、B中的任一个不满足的情况下,燃料电池判断部14判断为正在使用燃气的燃气器具4是燃料电池以外的器具。然后,燃料电池判断部14向器具辨别部15通知该判断的结果。
差值运算部20参照存储在测量流量存储装置13中的流量数据信息31,运算任意的测量流量值Q(n)与在该测量流量值Q(n)之前测量出的测量流量值的差值。更具体地说,差值运算部20求出任意的测量流量值Q(n)与在该测量流量值Q(n)的前一个测量出的测量流量值Q(n-1)的差值(ΔQ(n))。
差值运算部20当求差值(ΔQ(n))时,将该差值输出到差值变换部18。
差值变换部18参照流量分区表保持部19所存储的流量分区表33对由差值运算部20运算出的差值ΔQ(n)进行变换,生成测量代码列。测量代码列是指利用编码(代码)模拟表现实际获得的测量流量值的变动模式。
差值变换部18将所制作的测量代码列以与测量流量值Q(n)和差值ΔQ(n)分别对应的表信息即变换代码信息34的方式存储到代码信息保持部23中。存储到代码信息保持部23中的变换代码信息34为例如图5所示那样的表信息。即,变换代码信息34是将各测量流量值Q(n)所对应的差值ΔQ(n)和测量代码与作为测量流量值Q(n)的时序数据的流量数据信息31分别对应的表信息。图5是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的燃气表1所具备的代码信息保持部23中的变换代码信息34的一例的表。
此外,在此由流量分区表保持部19保持的流量分区表33例如图6所示那样是差值ΔQ(n)的绝对值所能够取到的范围与对应该范围的编码(代码)之间的对应关系的表信息。如图6所示,将差值ΔQ(n)的绝对值所能够取到的范围划分为多个分区,针对各分区分配了0~F的测量代码。图6是表示保存在本发明的实施方式1所涉及的燃气表1所具备的流量分区表保持部19中的流量分区表33的一例的表。
器具特征抽出部16根据由差值变换部18制作的测量代码列生成抽出代码列。器具特征抽出部16将所生成的该抽出代码列输出到器具辨别部15。此外,抽出代码列是由基于规定的条件(后述的条件α)从测量代码列中抽出的多个测量代码构成的代码列,是将与燃气器具4的种类相应的变动模式中的变动特征编码(代码化)后表示的变动模式信息。稍后详细记述该抽出代码列。
器具辨别部15根据由器具特征抽出部16制作的抽出代码列,辨别正在使用燃气的燃气器具4(燃料电池以外的燃气器具)的种类。
即,器具辨别部15在从燃料电池判断部14接收到正在使用燃气的燃气器具4是燃料电池的通知的情况下,依照该通知,将正在使用燃气的燃气器具4辨别为燃料电池。另一方面,在从燃料电池判断部14接收到正在使用燃气的燃气器具4不是燃料电池的通知的情况下,指示差值运算部20、差值变换部18以及器具特征抽出部16来生成抽出代码列。然后,从器具特征抽出部16接收所生成的抽出代码列,根据该抽出代码列辨别正在使用燃气的燃气器具4的种类。
更具体地说,器具辨别部15将所接收到的抽出代码列与预先针对各燃气器具4a~4c存储在器具固有特征代码列信息保持部17中的器具固有特征代码列信息(设备固有信息)32进行比较,根据其类似关系等辨别使用燃气的燃气器具4。此外,器具固有特征代码列信息32是指针对各燃气器具4a~4c的种类记录有表示各自使用的燃气流量的典型的变动模式的代码列的信息。稍后详细记述。
(器具辨别处理)
在具有上述结构的燃气表1中,如下面那样实施对连接在流路2的下游侧的燃气器具4a~4c(例如燃气灶、暖风机、地暖、燃料电池等)中的正在使用燃气的燃气器具4进行辨别的器具辨别处理。参照图7说明器具辨别处理。图7是表示在本发明的实施方式1所涉及的燃气表1中实施的器具辨别处理的一例的流程图。
首先,在燃气表1中,燃料电池判断部14实施正在使用燃气的燃气器具4是否为燃料电池的燃料电池判断处理(步骤S11)。在燃料电池判断处理中,在燃料电池判断部14将作为辨别对象的燃气器具4判断为是燃料电池的情况下,器具辨别部15视为正在使用燃气的燃气器具4是燃料电池(在步骤S12中为“是”),结束器具辨别处理。
另一方面,在燃料电池判断处理中,在燃料电池判断部14将作为辨别对象的燃气器具4判断为不是燃料电池的情况下,器具辨别部15视为正在使用燃气的燃气器具4不是燃料电池(在步骤S12中为“否”),实施器具个体判断处理(步骤S13)。然后,器具辨别部15实施器具个体判断处理,当确定出正在使用燃气的燃气器具4的种类时结束器具辨别处理。
(燃料电池判断处理)
接着,参照图8说明燃料电池判断处理。图8是表示在本发明的实施方式1所涉及的燃气表1中实施的燃料电池判断处理的一例的流程图。
首先,流量测量部12以固定时间间隔(例如0.5秒等)测量在流路2中流通的燃气的测量流量值(绝对流量值),并作为流量数据信息31存储到测量流量存储装置13。在实施方式1中,例如将22个测量流量值作为流量数据信息31进行存储。
燃料电池判断部14从流量数据信息31中抽出规定个数(例如19个)的满足规定条件的测量流量值作为判断对象流量(步骤S21)。
即,将以存储在测量流量存储装置13中的测量流量值中的第一规定值以上且最接近该第一规定值的测量流量值为基准、在其前后获取到的规定个数的流量值这样的条件设为规定条件。而且,将满足该规定条件的测量流量值设为判断对象流量值。
在实施方式1中,将该规定条件中的第一规定值设为36L/h以上。而且,以该第一规定值以上且最接近的测量流量值(超过第一规定值的首个测量流量值)为基准,抽出在该作为基准的测量流量值以后依次测量出的14个测量流量值和在该作为基准的测量流量值之前测量出的4个测量流量值来作为判断对象流量。即,将包含作为基准的测量流量值之前的四个测量流量值和之后的14个测量流量值的合计19个测量流量值设为判断对象流量值。
例如,当假设作为测量流量值将图9所示的n=1~22的测量流量值保存到流量数据信息31中时,第一规定值(36L/h)以上且接近第一规定值的作为基准的测量流量值为第7个测量流量值(测量流量值Q(7)=38.611L/h)。另外,在该作为基准的测量流量值以后依次测量出的14个测量流量值为第8个~第21个的测量流量值(Q(8)=42.812L/h~Q(21)=53.583L/h)。
另一方面,在作为基准的测量流量值之前测量出的4个测量流量值为第3个~第6个的测量流量值(Q(3)=20.115L/h~Q(6)=34.369L/h)。
此外,图9是表示在本发明的实施方式1所涉及的燃气表1中在燃料电池判断处理中利用的各种数据的对应关系的一例的表。在图9中,使燃料电池使用时的测量流量值、该测量流量值与在其之前获得的测量流量值的差值、将该差值编码所生成的测量代码、测量流量值与在其之前获得的测量流量值的平均值(移动平均值)、从移动平均值减去测量流量值得到的差值分别进行对应。
在此,针对将第一规定值设为36L/h以上的理由进行说明。
燃气器具4按其每个种类,与使用相应地发生变动的燃气流量、尤其是从燃气器具4开始工作时的燃气流量的变动模式具有特征。而且,在本实施方式中,弄清该特征的前提在于辨别正在使用燃气的燃气器具4的种类这样的逻辑。
可是,在燃气器具4开始工作时的初期阶段,存在与该燃气器具4所固有的燃气流量的变动模式无关地在流路2中流动的例如下面那样的燃气。即,存在伴随燃气的打开而流动的规定量(大约10L/h)的燃气、或者为了点燃燃气设备4而消耗的规定量(大约21L/h)的燃气(在引火管中利用的燃气)。在包含有这些燃气的流量的状态下,无法高准确度地辨别正在使用燃气的燃气器具4的种类。
因此,为了消除与上述那样的燃气器具4所固有的燃气流量的变动模式无关地流动的流体的流量的影响,换言之,为了从在开始工作时依照与燃气器具4的种类相应的变动模式而在流路中流动的流体的流量值中去除由于其它的原因而在该流路中流动的流体的流量值,而设置了36L/h这样的阈值。
此外,该第一规定值被设定为与在引火管中利用的流量值(大约21L/h)相比有余裕的值。
另外,还为了确认第一规定值(本实施方式中为36L/h)前后的测量流量值的变动,在实施方式1所涉及的燃气表1中,将作为基准的测量流量值(Q(7))之前的四个测量流量值也设为燃料电池判断对象流量。
当通过如以上那样抽出判断对象流量值时,燃料电池判断部14针对所有的判断对象流量值判断是否满足条件A、B。
在此,条件A是判断对象流量值中的最大值为第二规定值(例如55L/h)以下。
即,燃料电池判断部14判断判断对象流量值中的最大值是否为55L/h以下(步骤S22)。在图9的例子中,判断对象流量值的最大值是Q(21)时的53.583L/h,在55L/h以内,因此满足该条件A。在像这样满足条件A的情况下(在步骤S22中为“是”时),燃料电池判断部14进一步判断是否满足条件B。
在此,条件B是针对所有的判断对象流量值从任意(第n个)判断对象流量值Q(n)中减去该判断对象流量值Q(n)与在其之前测量出的规定数量的测量流量值的平均值(例如两次移动平均值)所得到的差值为第三规定值(例如5L/h)以下。
在实施方式1中,将在判断对象流量值Q(n)之前测量出的测量流量值设为前一个测量流量值Q(n-1),燃料电池判断部14判断是否满足Q(n)-(Q(n)+Q(n-1))/2≤规定值(5L/h)(步骤S23)。
例如,在图9的例子中,将判断对象流量中最早的数据即第三个测量流量值Q(3)设为起点。然后,运算Q(3)(=20.115L)与在其前一个得到的Q(2)(=16.226L)的平均值((20.115+16.226)/2≈18.171)。同样地,从设为起点的Q(3)开始按顺序每次偏移一个为Q(4)、Q(5)、…的同时分别计算与在其前一个获得的测量流量值的平均值。像这样关于所有的判断对象流量依次求出移动平均值Q(n)′。在图9的例子中,移动平均值Q(3)′~Q(21)′为18.171、22.715、27.949、…53.402。
另外,关于作为起点的测量流量值Q(3),减去与该Q(3)对应的移动平均值Q(3)′得到的差值为1.945。当关于起点为Q(4)~Q(21)时依次进行与其同样的运算时,如图9所示那样为2.600、2.635、…0.181。然后,燃料电池判断部14确认是否针对n=3至n=21求出它们的值(Q(n)-Q(n)′)并其值为第三规定值(例如5L/h)以下。在图9的例子中,在判断对象流量值(n=3~21)中Q(n)-Q(n)′的值始终为5(L/h)以下,因此满足条件B(在步骤S23中为“是”)。
此外,在上述的条件B中,是从设为起点的任意的测量流量值即Q(n)中减去该Q(n)与在时间上在其前一个获得的测量流量值即Q(n-1)的移动平均Q(n)′,但是并不限定于该运算。例如可以求出从任意的测量流量值Q(n)开始在时间上向前追溯多个的多个测量流量值的移动平均Q(n)′。而且,也可以如从Q(n)减去该移动平均Q(n)′那样进行运算。
在像这样条件A和条件B都满足的情况下,燃料电池判断部14将正在使用燃气的燃气器具4判断为是燃料电池(步骤S24)。另一方面,在不满足条件A和条件B中的至少一个条件的情况下,燃料电池判断部14判断为正在使用燃气的燃气器具4不是燃料电池(步骤S25)。
另外,在燃料电池判断部14判断为本次使用燃气的不是燃料电池的情况下(步骤S25),将该意思通知给器具辨别部15。与该通知相应地,如上述那样由器具辨别部15进行器具个体判断处理。
例如在获得了如图10所示那样的数据的情况下,燃料电池判断部14判断为正在使用燃气的燃气器具4不是燃料电池。图10是表示在本发明的实施方式1所涉及的燃气表中在燃料电池判断处理中利用的各种数据的对应关系的一例的表。在图10中,使用在燃气炉具使用时所获得的测量流量值,将在燃料电池判断处理中利用的各种数据的对应关系形成为表。当参照图10所示的表时,在Q(7)时,Q(7)与移动平均值Q(7)′之差为19.641(L/h),不满足条件B。因此,在获得了如图10所示那样的测量流量值的情况下,判断为正在使用燃气的燃气器具4不是燃料电池。
此外,以条件A设定的第二规定值即55L/h以及以条件B设定的第三规定值即5L/h是观察燃料电池的实际工作过程中的燃气使用量而适当设定的值。
即,在燃料电池中,在其工作时,所使用的燃气的流量、即流通于流路2的燃气的流量不会超过例如55L/h。因此,通过将55L/h设为规定值,能够利用条件A区分每个测量时间间隔的燃气的使用量超过55L/h的其它的燃气器具4和燃料电池。
另外,即使在测量时间的期间燃气使用量不超过55L的情况下、即满足条件A的情况下,也存在如图10所示的燃气炉具那样不是燃料电池的情况。因此,求出Q(n)与Q(n-1)的移动平均Q(n)′以及从Q(n)减去Q(n)′得到的差值,确认测量燃气流量值是否从Q(n-1)突然变为Q(n)。也就是说,如上述的图4所示那样,燃料电池具有从开始工作时起的燃气流量的变动模式非常平缓这样的特征。也就是说,燃料电池具有每个测量时间的燃气流量的变动幅度始终较小这样的特征。为了捕捉该特征,构成为进一步设定条件B,能够高准确度地判断作为判断对象的燃气器具4是否为燃料电池。
(器具个体辨别处理)
接着,参照图15说明在本实施方式所涉及的燃气表1中在燃料电池判断部14判断为正在使用燃气的燃气器具4不是燃料电池的情况下实施的器具个体辨别处理。图15是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表1所实施的器具个体辨别处理的一例的流程图。
在燃料电池判断部14判断为正在使用燃气的燃气器具4不是燃料电池的情况下,器具辨别部15指示差值运算部20、差值变换部18以及器具特征抽出部16生成抽出代码列。
首先,与来自器具辨别部15的指示相应地,差值运算部20运算任意的测量流量值与在该测量流量值之前获得的测量流量值的差值(步骤S31)。
更具体地说,差值运算部20参照存储在测量流量存储装置13中的流量数据信息31,运算任意的测量流量值(绝对流量值)Q(n)与在该测量流量值之前获得的测量流量值Q(n-1)之差、即差值ΔQ(n)(ΔQ(n)=Q(n)-Q(n-1))。
此外,在此将ΔQ(n)设为任意的测量流量值与在该测量流量值之前获得的测量流量值的差。然而,并不限定于此。例如也可以将差值ΔQ(n)设为任意的测量流量值与相比于该测量流量值向前追溯规定数量的测量流量值的差。
差值运算部20当求出差值ΔQ(n)时,将差值ΔQ(n)输出到差值变换部18。
差值变换部18将由差值运算部20求出的差值参照流量分区表33编码成测量代码(步骤S32)。
即,差值变换部18求出由差值运算部20运算出的差值ΔQ(n)的绝对值。然后,差值变换部18参照图6所示的流量分区表33将差值ΔQ(n)的绝对值变换为测量代码。然后,差值变换部18将表示每隔规定间隔求出的测量流量值Q(n)、与该Q(n)同例如前一个获得的测量流量值Q(n-1)之间的差值ΔQ(n)以及将差值ΔQ(n)的绝对值编码得到的测量代码的对应关系的表信息、即变换代码信息34存储到代码信息保持部23中。变换代码信息34例如为图5所示那样的表信息。
更具体地说,例如当相当于燃气器具4a~4c中的任一个的燃气器具A(例如燃气暖风机)起动时,通过流路2向该燃气器具A供给燃气。此时,设为流通于流路2的燃气流量的测量流量值如图5的表所示那样发生变动。当将该燃气流量的变动模式表示成曲线图时成为图11那样。图11是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表1所获得的测量流量值的按时间序列的变化的一例的曲线图。
即,如图11的曲线图所示那样,从测量流量值Q(1)=0L/h变为测量流量值Q(2)=90L/h,之后测量流量值也随着时间的经过而发生变动。
如上述那样,当流量测量部12每隔规定时间间隔对测量流量值进行测量并作为流量数据信息31依次记录到测量流量存储装置13中时,参照该流量数据信息31,由差值运算部20运算差值ΔQ(n)。然后,差值变换部18将该差值ΔQ(n)变换为测量代码。在图5的表所示的例子中,差值变换部18与n=1、2、3…所对应的差值ΔQ(1)=0、ΔQ(2)=90、ΔQ(3)=55…相应地,变换为0、7、6…这样的代码列。另外,差值变换部18将差值ΔQ(n)的绝对值变换为测量代码所得到的测量代码列添加在变换代码信息34中,对变换代码信息34进行更新。然后,当差值ΔQ(n)向测量代码的变换完成时,差值变换部18将该意思通知给器具特征抽出部16。
这样,由差值变换部18生成测量代码列,当变换代码信息34被更新时,器具特征抽出部16将测量代码列进一步变换为抽出代码列(步骤S33)。
在此,按燃气器具4的种类,在从燃气开始使用转变为稳定状态之前,流路2中的燃气流量的变动模式具有燃气器具固有的特征。例如,在某燃气器具4中,示出在从燃气开始使用时起的规定的期间燃气的使用量大、之后达到燃气的使用量变为固定的稳定状态那样的燃气流量的变动模式。或者,在某燃气器具4中,示出在从燃气开始使用时起的固定期间燃气的使用量大、之后呈现以固定的使用量在固定期间为稳定状态、进一步燃气的使用量再次示出大的变化后达到燃气的使用量变为固定的稳定状态那样的燃气流量的变动模式。像这样的在燃气器具4的燃气使用开始的上升期间特征性地示出在转变为稳定状态之前的期间燃气流量的变动模式的代码列就是抽出代码。
具体地说,器具特征抽出部16依照以下的条件α更新测量代码列,并变换为抽出代码列。
条件α:关于测量代码列中的任意的代码(本次代码),在与该本次代码的前一个所获取的测量流量值对应的代码(上次代码)大于上上次代码且上次代码大于本次代码的情况下、或者在上次代码小于上上次代码且上次代码小于本次代码的情况下,将本次代码设为抽出代码。另外,在本次代码不满足该条件α的情况下,器具特征抽出部16在变换代码信息34的抽出代码列中利用本次代码覆盖上次记录的抽出代码。
此外,本次代码是指本次作为向抽出代码列变换的变换对象的测量代码,本次代码从测量代码列的开头开始按顺序每次变更一个。另外,在条件α中用于进行比较的上上次代码、上次代码是作为变换中途的抽出代码列暂时记录到未图示的存储器中的代码。
更具体地说,设为如图5所示那样记录在变换代码信息34中的测量代码列是[0761151111111111]。器具特征抽出部16如图12所示那样将作为测量代码列的开头的0、接下来的7、其后的6为止作为抽出代码列暂时保存到未图示的存储器中。
图12是说明在本发明的实施方式1所涉及的燃气表1中从测量代码变换为抽出代码的变换过程的一例的图。在图12中示出了变换过程(过程a~过程g)中的抽出代码的数据结构的变化。图12中被框包围的部分是作为抽出代码暂时存储的部分。另一方面,在框中空心表示的代码表示本次代码。
即,测量代码列中的开头的[0]、接下来的[7]因不存在上上次代码而无条件地直接作为抽出代码保存到未图示的存储器中。关于接下来的[6],上次代码[7]大于上上次代码[0]且上次代码[7]大于本次代码[6],满足条件α,因此添加在代码列的最末尾。
在接下来的本次代码[1]中,前次代码[6]小于上上次代码[7],但大于本次代码[1],不满足条件α,因此覆盖在抽出代码列中的位于最末尾的[6]上(从图12的过程a变为b)。
并且,接下来的本次代码[1]也不满足条件α,因此覆盖在现阶段中出现在抽出代码列的最末尾的[1]上(从图12的过程b变为c)。接下来的本次代码[5]因上次代码[1]小于上上次代码[7]且小于本次代码[5],满足条件α,因此添加在抽出代码列的最末尾(从图12的过程c变为d)。
接下来的本次代码[1]也满足条件α,因此添加在抽出代码列的最末尾(从图12的过程d变为e)。如果依次进行如以上那样的处理,则结果如图12的过程g所示那样能够获得[0、7、1、5、1]的代码列作为抽出代码列。
即,通过将测量流量值的按时间序列的变化变换为测量代码列,能够变换为表示每单位时间的测量流量值的变动模式的信息(参照图13的曲线图)。图13是表示在本发明的实施方式1所涉及的燃气表1中图5所示的变换代码信息34所包含的测量代码列的按时间序列的变化的一例的曲线图。在图13中,纵轴表示测量代码,横轴表示获得与测量代码对应的测量流量值的时间(顺序)。
并且,通过进行将测量代码列变换为抽出代码列的处理,能够将表示每单位时间的测量流量值的变动模式的图13的曲线图如图14所示的曲线图那样变换为对信息量进行压缩后的曲线图。图14是表示在本发明的实施方式1所涉及的燃气表1中将图13所示的测量代码变换为抽出代码的结果的一例的曲线图。纵轴表示抽出代码,横轴表示作为抽出代码列保存的代码列的顺序(代码的排列顺序)。
也就是说,通过变换为抽出代码列,能够得到抽出图11所示的测量流量值的各个变化点(图11的曲线图中的变化点i、变化点ii以及变化点iii)的峰值所形成的曲线图(图14)。将该抽出代码列表现为曲线图所得到的就是图14,虽然信息量被压缩,但是与图13所示的测量代码列的曲线图相比可知充分地抽出了器具的特征。
如以上那样,当器具特征抽出部16生成抽出代码列时,向器具辨别部15输出该抽出代码。
器具辨别部15将从器具特征抽出部16接收到的抽出代码列与预先存储在器具固有特征代码列信息保持部17中的器具固有特征代码列信息32进行比较。然后,器具辨别部15辨别出正在使用燃气的燃气器具4的种类(步骤S34)。
在此,具体说明器具固有特征代码列信息32。在说明器具固有特征代码列信息32时,首先,示出从除燃料电池以外的燃气器具4获得的测量流量值、基于该测量流量值生成的测量代码、基于该测量代码生成的抽出代码各自的关系。
例如相当于燃气器具4a~4c中的任一个的燃气器具B(例如推杆方式的燃气灶)起动,此时将流通于流路2的燃气流量设为测量流量值如图16的表所示那样发生变动。而且,当将该燃气流量的变动模式表现为曲线图时为图17那样。图16是表示记录在本发明的实施方式1所涉及的燃气表1所具备的代码信息保持部23中的变换代码信息34的一例的表。另外,图17是表示本发明的实施方式1所涉及的燃气表1所获得的测量流量值的按时间序列的变化的一例的曲线图。
即,如图17的曲线图所示的那样,从测量流量值Q(1)=0L/h变为测量流量值Q(2)=30L/h,测量流量值之后也随着时间的经过而发生变动。
另外,作为图16所示的基于测量流量值生成的测量代码列,能够获得[0361111111111111]。并且,器具特征抽出部16在将该测量代码列变换为抽出代码时能够获得[061]的抽出代码。
此时,测量代码的按时间序列的变化(测量代码列)形成为如图18所示那样的曲线图。另外,从该测量代码列抽出的抽出代码列为图19所示那样。图18是表示图16所示的包含在变换代码信息34中的测量代码列的按时间序列的变化的一例的曲线图。在图18中,纵轴表示测量代码,横轴表示获得与各测量代码对应的测量流量值的时间(顺序)。另外,图19是表示将图18所示的测量代码变换为抽出代码的结果的曲线图。纵轴表示抽出代码,横轴表示作为抽出代码列保存的代码的顺序。
在此,尝试在上述的燃气器具A和燃气器具B中比较抽出代码列。在燃气器具A的抽出代码列、即图14的曲线图中出现了两个山,但是在燃气器具B的抽出代码列、即图19的曲线图中只出现了一个山。即,燃气器具A(燃气暖风机)的点火通过暖点火进行,在燃气器具A开始工作时的上升且转变为稳定状态之前,在中途燃气流量固定。在该中途燃气流量固定的状态并非出现在所有的燃气器具4中,而是出现在燃气暖风机等有限的燃气器具4中的特征。因此,从燃气流量的按时间序列的变化中捕捉该特征性的燃气流量的变动模式,由此能够与燃气器具B(推杆方式的燃气灶)相区分。
因此,本实施方式所涉及的燃气表1将表示这样的与燃气器具4的种类相应的特征性的燃气流量的变动模式、即燃气器具固有的上升特性的器具固有特征代码列与燃气器具4的种类相对应地作为器具固有特征代码列信息32预先存储到器具固有特征代码列信息保持部17中。而且,如果存在与基于实际得到的测量流量值生成的抽出代码相同或类似的器具固有特征代码列,则辨别出与该器具固有特征代码列对应的种类的燃气器具4正在使用燃气。
也就是说,如果在燃气表1中获得的抽出代码列是[07151],则器具辨别部15辨别为开始使用燃气的燃气器具4是燃气器具A(燃气暖风机),并且如果所获得的器具特征代码列是[061],则能够辨别为开始使用燃气的燃气器具4是燃气器具B(推杆方式的燃气灶)。
如以上那样,构成为在实施方式1所涉及的燃气表1中,在实施器具个体辨别处理之前实施燃料电池判断处理。因此,在燃气表1中,在燃料电池判断部14判断为开始使用燃气的燃气器具4是燃料电池的情况下,能够省略器具个体辨别处理,能够实现与正在使用燃气的燃气器具4的辨别有关的处理的简化。并且,还能够高准确度地判断正在使用燃气的燃气器具4是否为燃料电池。
在上述内容中,作为实施方式1说明了根据是否满足条件A、B来判断正在使用燃气的燃气器具4是否为燃料电池的结构。并且,下面说明设置严格的判断基准从而更高准确度地辨别是否为燃料电池的实施方式(实施方式2)。
(实施方式2)
另外,针对各燃气器具4自动地调整向燃气器具4供给的燃气流量。然而,也存在通过人手调整向该燃气器具4供给的燃气的供给量来进行的情况。在像这样通过人手调整燃气的供给量的情况下,仅通过条件A、B有可能无法辨别正在使用燃气的燃气器具4是否为燃料电池。因此,为了排除该人手调整所产生的影响而能够更高准确度地辨别正在使用燃气的燃气器具4是否为燃料电池,在实施方式2所涉及的燃气表1中进一步追加下面的条件C。然后,燃料电池判断部14根据是否满足所有条件A~C来辨别正在使用燃气的燃气器具4是否为燃料电池。
此外,实施方式2所涉及的燃气表1除了燃料电池判断部14根据是否满足条件A~C来辨别正在使用燃气的燃气器具4是否为燃料电池的点以外,与实施方式1所涉及的燃气表1相同。因此省略燃气表1所具备的各部分的说明。
条件C:以条件B求出的差的总和为第四规定值(例如20L/h)以下。此外,第四规定值是根据测量判断对象流量值的期间在燃料电池中使用的燃气的流量值的变动幅度所决定的值。
接着,参照图20说明实施方式2所涉及的燃气表1中的燃料电池辨别处理。图20是表示本发明的实施方式2所涉及的燃气表1所实施的燃料电池辨别处理的一例的流程图。
与实施方式1所涉及的燃气表1同样地,首先,流量测量部12以固定时间间隔(例如0.5秒等)测量流通于流路2的燃气的测量流量值(绝对流量值)Q(n),并作为流量数据信息31依次存储到测量流量存储装置13中。
另外,步骤S41至步骤S43与实施方式1所涉及的步骤S21至步骤S23的处理相同,因此省略其说明。
在步骤S43中,燃料电池判断部14判断是否满足条件B,在满足条件B的情况下,进一步判断是否满足条件C。即,燃料电池判断部14判断在所有的判断对象流量值中从任意(第n个)获得的判断对象流量值Q(n)减去该判断对象流量值Q(n)与在其之前获得的规定数量的测量流量值的移动平均值(例如两次移动平均值)所得到的差值的总和是否为第四规定值(例如20L/h)以下。
也就是说,燃料电池判断部14判断是否满足Q(n)-(Q(n)+Q(n-1))/2的总和≤规定值(20L/h)(步骤S44)。
例如,在图9的例子中,对于从任意(第n个)获得的测量流量值Q(n)减去该测量流量值Q(n)与在其之前获得的规定数量的测量流量值的移动平均值得到的差值,从n=3时起依次为1.945、2.600、2.635…。而且,n=3~n=21的总和为18.679。因而,该总和为20L/h以下,因此满足条件C(在步骤S44中为“是”)。
在步骤S44中为“是”的情况下,燃料电池判断部14将正在使用燃气的燃气器具4判断为是燃料电池(步骤S45)。另一方面,在不满足条件A、条件B以及条件C中的任一个的情况下,燃料电池判断部14判断为正在使用燃气的燃气器具4不是燃料电池(步骤S46)。
如以上那样,实施方式2所涉及的燃气表1是仅在满足三个条件的情况下判断为正在使用燃气的燃气器具4是燃料电池的结构。即,通过进一步添加条件C,能够以更严格的基准辨别在燃料电池开始工作时出现的特征性的燃气流量的变动模式、即缓慢地上升的燃气流量的变动模式。因此,即使在虽然满足条件A、B但不是燃料电池那样的燃气器具4包含在有可能使用燃气的燃气器具4中的情况下也能够与燃料电池相区分。
另外,实施方式1、2所涉及的燃气表1所具备的燃料电池判断部14、器具辨别部15、器具特征抽出部16、差值变换部18以及差值运算部20的具体结构没有特别的限定,也可以构成为公知的开关元件、减法器、比较器等所构成的逻辑电路等。或者,也可以是通过CPU等读出保存在未图示的存储器中的程序并执行而实现的结构。
另外,实施方式1、2所涉及的燃气表1所具备的测量流量存储装置13、器具固有特征代码列信息保持部17、流量分区表保持部19以及代码信息保持部23只要是例如通过CPU等控制部被读出所存储的各种信息的部件即可。这些各部分例如可以是经由存储路径与CPU相连接的主存储器、也可以是使用输入输出信道访问的例如硬盘等二次存储装置。
此外,在上述的实施方式1、2所涉及的燃气表1中,说明了作为流量测量部12使用超声波流量计的结构。然而,流量测量部12即使是使用采样信号的其它瞬间式的流量测量装置也能够获得同样的效果,这是显而易见的。另外,关于在实施方式1、2所涉及的燃气表1中的器具辨别处理之后实施的处理,省略说明,但是也可以利用通过该器具辨别处理辨别出的结果来进行例如下面的处理。
即,燃气表1也可以使用通过器具辨别处理辨别出的结果,进行各燃气器具4a~4c或将燃气器具4a~4c进行分类所得到的规定的各组的累计流量的测量、或者进行基于该测量结果的各燃气器具4a~4c或规定的各组的费用计算。并且,还能够与各燃气器具4a~4c或规定的各组相应地进行设定以使各器具安保机构实施安全管理(安保功能)处理,这是显而易见的。
并且,通过构成为使燃气表1和燃气器具4装配例如无线机等收发部以能够在两者之间确认有无燃气的使用,由此能够进一步提高辨别正在使用燃气的燃气器具4的精度,这是显而易见的。
此外,在实施方式1、2所涉及的燃气表1中,设为燃料电池判断部14利用作为流量数据信息31记录在测量流量存储装置13中的22个测量流量值来实施燃料电池判断处理进行了说明。然而,在流量测量部12每次对测量流量值进行测量时,燃料电池判断部14都针对所测量出的测量流量值实施燃料电池判断处理。而且,也可以构成为在判断对象流量值中,仅在连最后测量出的测量流量值都满足条件A、B、C的情况下,燃料电池判断部14才判断为正在使用燃气的燃气器具4是燃料电池。
另外,本实施方式1、2所涉及的燃气表1是如下结构:在实施器具个体辨别处理时,将基于所测量出的流量值的差值变换得到的测量代码进一步变换为抽出代码。然后,在燃气表1中,器具辨别部15将抽出代码与事先存储在器具固有特征代码列信息保持部17中的器具固有特征代码列信息32进行比较,辨别正在使用燃气的燃气器具4。
然而,燃气表1的器具个体辨别处理并不限定于此。例如在器具固有特征代码列信息保持部17中事先按燃气器具4的种类存储有表示燃气器具4开始工作时的燃气流量值的典型的变动模式的差值。而且,也可以是器具辨别部15将测量出的流量值的差值与表示该变动模式的差值进行比较并基于其类似关系等辨别使用燃气的燃气器具4的结构。
以上说明了本发明的实施方式1、2,但是本发明不限定于各实施方式所示的事项,本领域技术人员根据说明书的记载以及公知的技术对其进行变更以及应用的情形也是本发明的设计,包含在要求保护的范围内。
即,根据上述说明,对于本领域技术人员来说,将清楚本发明的很多改进、其它的实施方式。因而,上述说明应该解释为仅是例示,是以将执行本发明的优选方式教给本领域技术人员为目的而提供的。在不脱离本发明的精神的情形下能够实质地变更其结构和/或功能的详细内容。
产业上的可利用性
如上所述,本发明所涉及的流量测量装置能够抽出器具的特征,因此在工业用流量计、水表中也同样地能够应用于连接在流量测量装置的下游侧的使用器具的确定、对其分组。
附图标记说明
1:燃气表;2:流路;4:燃气器具;4a:燃气器具;4b:燃气器具;4c:燃气器具;7:燃气管路;12:流量测量部;13:测量流量存储装置;14:燃料电池判断部;15:器具辨别部;16:器具特征抽出部;17:器具固有特征代码列信息保持部;18:差值变换部;19:流量分区表保持部;20:差值运算部;23:代码信息保持部;31:流量数据信息;32:器具固有特征代码列信息;33:流量分区表;34:变换代码信息。
Claims (4)
1.一种流量测量装置,对在设备中使用的流体的流量值进行测量,该流量测量装置具备:
流量测量部,其每隔固定时间间隔测量在与上述设备相连接的流路中流动的流体的流量值;
流量存储装置,其存储由上述流量测量部测量出的流体的流量值;以及
燃料电池判断单元,其以存储在上述流量存储装置中的流量值中的第一规定值以上且最接近该第一规定值的流量值为基准,将在其前后测量出的规定数量的流量值设为判断对象流量值,在满足条件A和条件B的情况下,将正在使用流体的设备判断为是燃料电池,该条件A是这些判断对象流量值中的最大值为第二规定值以下,该条件B是针对所有的判断对象流量值从各判断对象流量值减去基于该判断对象流量值和在其之前测量出的规定数量的流量值求出的平均值所得到的差值为第三规定值以下,
其中,上述第一规定值是为了从开始工作时依照与设备的种类相应的变动模式在流路中流动的流体的流量值中去除由于其它原因而在该流路中流动的流体的流量值而决定的值,
上述条件A中的第二规定值是根据燃料电池所使用的每单位时间的流量值的最大值而决定的值,
上述条件B中的第三规定值是根据燃料电池所使用的流体的流量值的每隔上述固定时间间隔的变动幅度而决定的值。
2.根据权利要求1所述的流量测量装置,其特征在于,
上述燃料电池判断单元在除了上述条件A和上述条件B之外还满足条件C时,将正在使用流体的设备判断为是燃料电池,该条件C是用该条件B求出的上述差值的总和为第四规定值以下,
上述第四规定值是根据在测量上述判断对象流量值的期间燃料电池所使用的流体的流量值的变动幅度而决定的值。
3.根据权利要求1或2所述的流量测量装置,其特征在于,还具备:
设备固有信息存储装置,其存储设备固有信息,该设备固有信息是表示设备开始工作时使用的流体的流量值的、与设备的种类相应的变动模式的信息;
变动模式信息生成单元,其在由上述燃料电池判断单元判断为正在使用流体的设备不是燃料电池的情况下,根据存储在上述流量存储装置中的流量值,生成表示该流量值的变动模式的变动模式信息;以及
设备辨别单元,其将存储在上述设备固有信息存储装置中的设备固有信息与由上述变动模式信息生成单元生成的变动模式信息进行比较,来辨别正在使用流体的设备的种类。
4.一种对在设备中使用的流体的流量值进行测量的流量测量装置的控制方法,
上述流量测量装置具备用于存储所测量出的流量值的流量存储装置,
该流量测量装置的控制方法包括以下步骤:
第一步骤,每隔固定时间间隔测量在与上述设备连接的流路中流动的流体的流量值;
第二步骤,将在上述第一步骤中测量出的流量值存储到上述流量存储装置中;以及
判断步骤,以上述第二步骤中存储在流量存储装置中的流量值中的第一规定值以上且最接近该第一规定值的流量值为基准,将在其前后测量出的规定数量的流量值设为判断对象流量值,在满足条件A和条件B的情况下,将正在使用流体的设备判断为是燃料电池,该条件A是这些判断对象流量值中的最大值为第二规定值以下,该条件B是针对所有的判断对象流量值从各判断对象流量值减去基于该判断对象流量值和在其之前测量出的规定数量的流量值求出的平均值所得到的差值为第三规定值以下,
其中,上述第一规定值是为了去除以下的流量值而决定的值,该流量值是在设备开始工作时在包含不同于依照与该设备的种类相应的流量值的变动模式所供给的流体的、由于其它原因而在流路中流动的流体的期间所测量出的流量值,
上述条件A中的第二规定值是根据燃料电池所使用的每单位时间的流量值的最大值而决定的值,
上述条件B中的第三规定值是根据燃料电池所使用的流体的流量值的每隔上述固定时间间隔的变动幅度而决定的值。
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