DE68915011T2

DE68915011T2 - Gasabschaltvorrichtung.

Info

Publication number: DE68915011T2
Application number: DE68915011T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Horii; Shinzo Kato; Shinichi Nakane; Mitsuo Namba; Reppei Uematsu; Takashi Uno
Original assignee: High Pressure Gas Safety Institute of Japan; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: High Pressure Gas Safety Institute Of Japa Jp; Panasonic Corp
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1989-02-06
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2009-02-07
Also published as: KR920007657B1; KR890013357A; AU2982489A; AU598966B2; CA1293690C; EP0328031A2; HK31895A; US4928728A; EP0328031B1; DE68915011D1; EP0328031A3

Description

ERFINDUNGSBEREICH UND STAND DER TECHNIK

1. ERFINDUNGSBEREICH

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Gasabschaltvorrichtung für ein Gasgerät, bei dem Stadtgas oder flüssiges Propangas verwendet wird, und im besonderen eine Gasabschaltvorrichtung zur Verhütung von Gasexplosionen oder Gasvergiftungen durch austretendes Gas aus einer Gaszufuhrleitung oder einem Gasgerät.

2. STAND DER TECHNIK

Der größere Teil von Gasunfällen wird verursacht durch den Austritt von unverbranntem Gas, wie z.B. Stadtgas oder flüssigem Propangas (im folgenden das Gas genannt). Das Gas tritt z.B. dann aus, wenn ein Haupthahn für die Gaszufuhr zu einem Gasgerät geöffnet ist, ohne daß das Gas verbrannt wird, wenn sich ein Gummirohr, welches das Gas dem Gasgerät zuführt, unerwartet löst oder das Gummirohr Risse aufweist. Zur Verhütung eines Gasaustritts wird in dem Stand der Technik ein automatisches Gasabschaltventil, ein verstärktes Rohr, eine Alarmvorrichtung zum Aufspüren des austretenden Gases und ein automatisches Gasabschaltsystem, das mit der Alarmvorrichtung verbunden ist, usw. verwendet.
Normalerweise aber kann das automatische Abschaltventil bei einem geringen Durchsatz des austretenden Gases nicht aktiviert und der Gasaustritt nicht unterbrochen werden. Andererseits wird im Falle eines Gasalarms nur ein Alarmsignal erzeugt. Ist also niemand anwesend, wird der Alarm nicht bemerkt. Also kann ein gefährlicher Gasaustritt nicht unterbrochen werden. Ferner ist bei den mit der Alarmvorrichtung verbundenen Gasabschaltsystem der nachträgliche Einbau solcher Systeme in Häuser aufgrund der hohen Kosten und der notwendigen Anschlüsse schwierig. Außerdem sind die obengenannten herkömmlichen Gegenmaßnahmen nicht wirksam im Falle eines Selbstmords durch Gas, der eine Gasexplosion zur Folge haben kann.
Zur Behebung dieser Mängel wurde vor kurzem eine Gasabschaltvorrichtung zur Verhütung von Gasexplosionen oder Selbstmorden durch Gas für den Haushalt entwickelt. Bei einer solchen Gasabschaltvorrichtung wird ein Gasdurchsatz ermittelt, und, wenn eine Gasgesamtmenge pro festgesetztem Zeitraum einen festgelegten Wert überschreitet, das Vorliegen eines anomalen Zustands festgestellt und die Gaszufuhr unterbrochen (Abschaltfunktion bei Überschreitung einer festgelegten Gasgesamtmenge). Steigt dann der Durchsatz beträchtlich und ist erheblich größer als ein festgelegter Durchsatz, wird ein anomaler Zustand festgestellt und die Gaszufuhr unterbrochen (Abschaltfunktion bei Überschreitung einer festgelegten Durchsatzgrenze). Außerdem wird, wenn das Gasgerät das Gas durchgehend ohne Durchsatzänderung verbraucht, und der ununterbrochene Zeitraum des Gasverbrauchs mit dem Durchsatz einen festgelegten Zeitraum überschreitet, der entsprechend eines durchschnittlichen normalen Verbrauchssatzes festgelegt wird, der obengenannte Zustand festgestellt und die Gaszufuhr unterbrochen (Gasabschaltfunktion bei Überschreitung einer festgelegten Dauerverbrauchszeit).
Die jeweils festgelegten Bezugswerte dieser "Gasgesamtmenge", "Durchsatzgrenze" und "Dauerverbrauchszeit" werden beispielsweise entsprechend einer Nennmeßkapazität in dem einzelnen Verbraucher festgelegt. Eine Gasabschaltvorrichtung mit dem obengenannten Verfahren ist z.B. in der japanischen veröffentlichten, ungeprüften Patentanmeldung Sho 63108118 und JP 63-101619 (EP-A-264856) offengelegt.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Gasabschaltvorrichtung aus Sho 63-108118. In Fig. 1 ermittelt eine Durchsatzmeßeinrichtung 3 einen Durchsatz des von einem Gaszufuhrrohr zu einem Gasgerät strömenden Gases und erzeugt ein dem Durchsatz entsprechendes Durchsatzsignal. Eine Einrichtung 6 zum Ermitteln des Verbrauchszustands ermittelt "einen Verbrauchszustand", der dargestellt wird durch eine Datengruppe bestehend aus einem maximalen Gasdurchsatz, einer Gesamtmenge des Gasverbrauchs und einer Gasverbrauchsdauer aufgrund des Durchsatzsignals.
Ein "Bezugsverbrauchszzustand" wird dargestellt durch eine Datengruppe bestehend aus einem Bezugsswert für den maximalen Gasdurchsatz, einem Bezugswert für die Gesamtmenge des Gasverbrauchs und einem Bezugswert für eine Gasverbrauchsdauer. Ein Ausgangsverbrauchszustand wird eingestellt durch eine Einrichtung 7 zum Einstellen des Ausgangszustands. Dann wird der Ausgangszustand in einer Änderungseinrichtung 12 für den Bezugsverbrauchszustand festgelegt, um den Betrieb der Gasabschaltvorrichtung zu starten.
Die Daten des Bezugsverbrauchszustands der Änderungseinrichtung 12 für den Bezugsverbrauchszustand werden an eine Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands übermittelt. Außerdem werden Daten der Einrichtung 6 zur Ermittlung des Verbrauchszustands ebenfalls an die Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands gegeben. Anschließend werden die Daten der Einrichtung 6 zur Ermittlung des Verbrauchszustands mit den Daten des Bezugsverbrauchszustands in der Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands verglichen. Übersteigt der Verbrauchszustand den Bezugsverbrauchszustand, wird ein Abschaltsignal zum Schließen eines Ventils ausgegeben.
Ein Zeitmesser 9 mißt eine festgelegte Zeitdauer durch ein Startsignal von einer Startsignalerzeugungseinrichtung 10. Ein Verbrauchszustandspeicher 11 speichert den Verbrauchszustand aufgrund des Durchsatzsignals von der Durchsatzmeßeinrichtung 3 während eines Betriebszeitraums des Zeitmessers 9. Der gewählte Zeitraum kann beispielsweise zwei Wochen oder einen Monat betragen. Dann werden eine Gasverbrauchsmenge, Maximaldurchsätze und eine Dauergasverbrauchszeit, die durch das Durchsatzsignal der Durchsatzmeßeinrichtung 3 gemessen werden, in dem Verbrauchszustandsspeicher 11 ab dem Start des Zeitmessers 9 gespeichert. Eine Datengruppe bestehend aus der Gasverbrauchsmenge, dem Maximaldurchsatz und der Dauerverbrauchszeit wird als "ein Gasverbrauchsmuster" bezeichnet. Das Gasverbrauchsmuster spiegelt die Eigenschaften eines Verbrauchers beim Gasverbrauch wider. Der Gasverbrauchszustand ist eine konkrete Darstellung des Gasverbrauchsmusters. Die in dem Verbrauchszustandsspeicher 11 gespeicherten Daten spiegeln den Verbrauchszustand wider. Die maximalen Verbrauchszustandsdaten werden an die Änderungseinrichtung 12 für den Bezugsverbrauchszustand übermittelt und mit den Daten des Ausgangsverbrauchszustands, die in der Einrichtung 7 zum Einstellen des Ausgangsverbrauchszustands eingestellt sind, verglichen, nachdem der Betrieb des Zeitmessers 7 festgestellt wurde. Anschließend werden, falls die maximalen Daten von den Daten des Ausgangsverbrauchszustands abweichen, die maximalen Daten in der Änderungseinrichtung 12 für den Verbrauchszustand als neuer Bezugsverbrauchszustand festgelegt. Nachdem der neue Bezugsverbrauchszustand einmal festgelegt ist, wird ein Verbrauchszustand mit dem neuen Bezugsverbrauchszustand verglichen.
Bei dem obengenannten Stand der Technik verändert sich, wenn z.B. ein neues Gasgerät in dem Verbraucher eingesetzt wird, nachdem der neue Bezugsverbrauchszustand eingestellt worden ist, das Gasverbrauchsmuster des Verbrauchers. Daher kann man nicht von einem normalen Betrieb des Gasabschaltventils ausgehen.
GB-A-1182786 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung die verhindern sollen, daß sich eine explosive Gasmenge in einem chemischen Reaktor ansammelt, in den das Gas als Reaktand eingeleitet wird. Der Gasdurchsatz wird gemessen und mit einem verzögerten Durchsatzsignal verglichen. Eine Reduzierung des Gasstroms oder ein Abschalten erfolgt dann, wenn der Unterschied einen festgelegten Wert annimmt.
In "Patent Abstracts of Japan", Band 7, Nr. 47 (M-196) (1192), 24. Februar 1983 und JP-A-57195978 wird eine Vorrichtung zur Steuerung des Ausströmens von unverbranntem Gas durch Messen des Durchsatzes, Bestimmung des Durchschnittsdurchsatzes in Intervallen und Vergleichen mit einem Standarddurchschnittswert oder einer Zeitdauer, um gegebenenfalls ein Abschaltsignal auszugeben, beschrieben.
US-A-4589435 offenbart ein Wasserabschaltventil, das ein Abschalten bewirkt, wenn Wasser länger als einen vorgegebenen Zeitraum fließt.

AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gasabschaltvorrichtung zu schaffen, bei der ein Gasverbrauchszustand in jedem Gasverbraucher während eines festgelegten Zeitraums gemessen und mit einem Bezugsverbrauchszustand verglichen wird. Hat sich der Verbrauchszustand geändert, wird der Bezugsverbrauchszustand entsprechend in den geänderten Verbrauchszustand umgewandelt.
Die Gasabschaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen 1, 2, 3 und 5 definiert.
In der vorliegenden Erfindung wird ein tatsächlicher Verbrauchszustand während eines von einem ersten Zeitmesser ermittelten Zeitraums gemessen und ein erster Bezugsverbrauchszustand aufgrund der Daten des tatsächlichen Verbrauchszustands festgelegt, nachdem der Betrieb des ersten Zeitmessers beendet ist. Anschließend wird ein Kontrollbereich festgelegt und ein zweiter Zeitmesser in Betrieb gesetzt. Während des Betriebs des zweiten Zeitmessers wird, wenn ein Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich vorliegt, der erste Bezugsverbrauchszustand vorübergehend durch einen anderen Bezugsverbrauchszustand ersetzt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Gasabschaltvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Gasabschaltvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung eines Bezugsverbrauchszustands im ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 ist eine weitere graphische Darstellung des Bezugsverbrauchszustands im ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 sind Flußdiagramme des Betriebs des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm der Gasabschaltvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung eines Bezugsverbrauchszustands in dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig.10 ist eine weitere graphische Darstellung des Bezugsverbrauchszustands in dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig.11 ist ein Blockdiagramm der Gasabschaltvorrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig.12 ist eine graphische Darstellung eines Bezugsverbrauchszustands in dem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig.13 ist ein Blockdiagramm der Gasabschaltvorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig.14 ist eine graphische Darstellung eines Bezugsverbrauchszustands im vierten Ausführungsbeispiel.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Gasabschaltvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 2 ermittelt eine Durchsatzmeßeinrichtung 3 einen Durchsatz des Gases, das von einem Gaszufuhrrohr zu einem Gasgerät fließt, und erzeugt ein dem Durchsatz entsprechendes Durchsatzsignal. Eine Einrichtung 6 zur Ermittlung des Verbrauchszustands ermittelt "einen Verbrauchszustand" des Gases, der als eine Datengruppe aus physikalischen Werten bezüglich des Gasverbrauchs oder Elementen, wie z.B. dem Maximaldurchsatz, der Gesamtmenge und der Verbrauchszeit des Gases in einem festgelegten Zeitraum, definiert ist. Alternativ kann der Verbrauchszustand als eine Datengruppe aus den Elementen eines Durchsatzes, dem Durchsatz eines Gasgeräts, das einen maximalen Gasverbrauch aufweist, und einer Gasgesamtmenge in einem festgelegten Zeitraum definiert sein.
Ein "Bezugsverbrauchszustand" wird definiert als eine Bedingung zur Überprüfung des Verbrauchszustands und wird dargestellt durch eine Gruppe von entsprechenden Bezugswerten, wie beispielsweise dem Maximaldurchsatz, der Gesamtmenge und der Verbrauchszeit des Gases. Ein Ausgangsverbrauchszustand wird durch eine Einrichtung 7 zum Einstellen des Ausgangsverbrauchszustands bestimmt. Anschließend wird der Ausgangsverbrauchszustand in einer Änderungseinrichtung 12 für den Bezugsverbrauchszustand eingestellt, um den Betrieb der Gasabschaltvorrichtung zu starten.
Daten des Bezugsverbrauchszustands der Änderungseinrichtung 12 für den Bezugsverbrauchszustand werden an eine Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands übermittelt. Ein von der Einrichtung 6 zur Ermittlung des Verbrauchszustands ermittelter Verbrauchszustand wird an die Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands übermittelt. In der Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands werden der Maximaldurchsatz, die Gesamtmenge und die Verbrauchszeit des Gases in dem Verbrauchszustand mit den Bezugswerten des Maximaldurchsatzes, der Gesamtmenge bzw. der Verbrauchszeit des Gases verglichen. Wenn dann mindestens ein Element des Verbrauchszustands den Bezugswert für das Element des Verbrauchszustands überschreitet, wird ein Abschaltsignal zum Schließen eines Ventils an eine Abschalteinrichtung 4 ausgegeben. Obwohl die Datenverarbeitung des Verbrauchszustands oder des Bezugsverbrauchszustands bezüglich der jeweiligen drei Elemente erfolgt, werden im folgenden die Bezeichnungen "Verbrauchszustand" oder "Bezugsverbrauchszustand" nur mit Bezug auf ein Element der obengenannten drei verwendet, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Ein erster Zeitmesser 9 mißt einen festgelegte Zeitraum durch ein Startsignal von einer Startsignalerzeugungseinrichtung 10. Ein Verbrauchszustandsspeicher 11 speichert den Verbrauchszustand aufgrund des Durchsatzsignals von der Durchsatzmeßeinrichtung 3 während des Zeitraum des ersten Zeitmessers 9. Als Zeitraum werden z.B. zwei Wochen oder ein Monat gewählt. Anschließend wird der durch eine Gasverbrauchsmenge, Maximaldurchsätze und einer Dauergasverbrauchszeit, die durch das Durchsatzsignal ermittelt werden, dargestellte Verbrauchszustand ermittelt und in dem Verbrauchszustandsspeicher 11 ab dem Start des ersten Zeitmessers 9 gemessen.
Eine Recheneinrichtung 16 zur Berechnung des "Kontrollbereichs" des Verbrauchszustands erzeugt einen Bezugsverbrauchszustand auf der Grundlage des in der Änderungseinrichtung 12 eingestellten Bezugsverbrauchszustands. Der erzeugte Bezugsverbrauchszustand ist niedriger als der in der Änderungseinrichtung 12 eingestellte Bezugsverbrauchszustand. Daher wird der Kontrollbereich zwischen diesen zwei Bezugsverbrauchszuständen gebildet. Die Daten des Kontrollbereiches werden in einem Speicher der Recheneinrichtung 16 gespeichert.
Die Daten des Kontrollbereiches werden an einen Verbrauchszustandsdetektor 15 übermittelt. Der Verbrauchszustandsdetektor 15 stellt das Vorliegen eines Verbrauchszustands in dem Kontrollbereich fest, und eine Anzahl von in dem Kontrollbereich vorliegenden Verbrauchszuständen wird während eines Betriebszeitraums des zweiten Zeitmessers 13 gezählt und in seinem Speicher gespeichert. Der zweite Zeitmesser 13 wird durch das erste Vorliegen eines Verbrauchszustands in dem Kontrollbereich gestartet. Der Verbrauchszustandsdetektor 15 erzeugt auch Daten eines neuen Bezugsverbrauchszustands auf der Grundlage des Verbrauchszustands, der in dem Kontrollbereich vorliegt.
Eine Recheneinrichtung für einen vorläufigen Bezugsverbrauchszustand 14 erzeugt Daten eines vorläufigen Bezugsverbrauchszustands, indem sie Daten von der Einrichtung 6 zum Ermitteln eines Verbrauchszustands mit einem festgelegten konstanten Wert multipliziert. Dann wird der vorläufige Bezugsverbrauchszustand in der Änderungseinrichtung 12 in Reaktion auf das Eingangssignal von dem Verbrauchszustandsdetektor 15 eingestellt. Bei dem obengenannten Betrieb wird der in der Änderungseinrichtung 12 festgelegte Bezugsverbrauchszustand vorübergehend in einem Bezugsverbrauchszustandsspeicher 5 gespeichert.
Fig. 3 und Fig. 4 sind graphische Darstellungen des Betriebs gemäß dem Ausführungsbeispiel. In beiden graphischen Darstellungen zeigt die Abszisse die Zeit und die Ordinate den Bezugsverbrauchszustand an, der ein Bezugswert des Verbrauchszustands ist. Quermarken geben die Höhe der gemessenen Verbrauchszustände an. Eine Maximalgrenze M&sub1; eines Verbrauchszustands ist durch eine gestrichelte Linie aus kurzen und langen Strichen dargestellt.
Ein Zeitraum T&sub1; von einem Zeitpunkt t&sub1; bis zu einem Zeitpunkt t&sub2; ist eine Betriebszeit des ersten Zeitmessers 9. Der maximale Verbrauchszustand P&sub1; von mehreren Verbrauchszuständen, die in dem Zeitraum T&sub1; gemessen werden, wird ausgewählt und ein Bezugsverbrauchszustand M&sub2; berechnet, indem man den maximalen Verbrauchszustand P&sub1; mit einem Sicherheitsfaktor k (z.B. k = 1,5) in dem Verbrauchszustandsspeicher 11 multipliziert. Der Bezugsverbrauchszustand in dem Zeitraum T&sub1; ist nämlich gleich dem maximalen Bezugsverbrauchszustand M&sub1; und wird verglichen mit dem Bezugsverbrauchszustand M&sub2; in der Änderungseinrichtung 12 zu dem Zeitpunkt t&sub2;. Dann wird der niedrigere Bezugsverbrauchszustand M&sub2; in der Änderungseinrichtung 12 als ein neuer Bezugsverbrauchszustand eingestellt. Außerdem wird ein Bezugsverbrauchszustand L&sub2;, der niedriger ist als der Bezugsverbrauchszustand M&sub2; durch die Recheneinrichtung 16 berechnet, und ein Kontrollbereich des Verbrauchszustands wird zwischen den Bezugsverbrauchszuständen L&sub2; und M&sub2; gebildet. In dem obengenannten Zustand ermittelt die Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands einen anomalen Zustand, wenn ein Verbrauchszustand den Bezugsverbrauchszustand M&sub2; überschreitet, und liefert ein Signal zur Aktivierung der Abschalteinrichtung 4.
Zu einem Zeitpunkt t&sub3; überschreitet ein Verbrauchszustand P&sub2; den Bezugsverbrauchszustand L&sub2; und liegt in dem Kontrollbereich vor. Dadurch wird der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 gestartet. Anschließend wird ein Bezugsverbrauchszustand M&sub3; berechnet, indem man den Verbrauchszustand p&sub2; mit dem Sicherheitsfaktor k multipliziert, und der Bezugsverbrauchszustand M&sub3; wird vorübergehend in der Änderungseinrichtung 12 eingestellt. Außerdem wird der Bezugsverbrauchszustand M&sub2; in dem Bezugsverbrauchszustandsspeicher 5 gespeichert, damit er nicht verlorengeht. Der Zeitraum T&sub2; zwischen dem Zeitpunkt t&sub3; und einem Zeitpunkt t&sub4; ist die Betriebszeit des zweiten Zeitmessers 13. Der Kontrollbereich wird zwischen dem Bezugsverbrauchszustand L&sub2; und dem Bezugsverbrauchszustand M&sub3; gebildet. In dem Zeitraum T&sub2; liegen die Verbrauchszustände P&sub3; und p&sub4; in dem Kontrollbereich. Also liegen die drei Verbrauchszustände p&sub2;, p&sub3; und p&sub4; während des Zeitraums T&sub2; innerhalb des Kontrollbereichs. In diesem Zustand wird ein Bezugsverbrauchszustand M&sub4; berechnet, indem man den maximalen Verbrauchszustand p&sub3; mit dem Sicherheitsfaktor k zu dem Zeitpunkt, in dem der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 beendet wird, multipliziert, und der Bezugsverbrauchszustand M&sub4; wird in der Änderungseinrichtung 12 eingestellt. Anschließend wird ein Bezugsverbrauchszustand L&sub4; berechnet, damit man einen neuen Kontrollbereich erhält. Ähnlich wird der obengenannte Betrieb der Gasabschaltvorrichtung nach dem Zeitpunkt t&sub4; fortgesetzt.
In dem obengenannten Verfahren wird, wenn drei oder mehr Verbrauchszustände in dem Kontrollbereich vorliegen, der Bezugsverbrauchszustand geändert. Die Anzahl der Verbrauchszustände in dem Kontrollbereich wird frei gewählt, in Abhängigkeit von der Abschaltbedingung der Gasabschaltvorrichtung. Ferner kann der Zeitraum T&sub2; in mehrere Zeiträume aufgeteilt werden und die Bedingung für die Änderung des Bezugsverbrauchszustands kann durch die Anzahl der Verbrauchszustände, die in jedem separaten Zeitraum in dem Kontrollbereich vorliegen, bestimmt werden. Zum Beispiel werden mehrere Verbrauchszustände, die in dem Kontrollbereich während eines separaten Zeitraums vorliegen, als ein Verbrauchszustand angesehen, und, wenn ein Verbrauchszustand in jedem separaten Zeitraum in dem Kontrollbereich vorliegt, der Bezugsverbrauchszustand in der Änderungseinrichtung 12 durch einen neuen Bezugsverbrauchszustand ersetzt. In dem anderen Verfahren kann der neue Bezugsverbrauchszustand eingestellt werden, wenn die Bedingung zum Ersetzen vor Ablauf des Zeitraums T&sub2; erfüllt wird.
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung eines anderen Betriebs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In dem Betrieb liegen nur zwei Verbrauchszustände p&sub2; und p&sub3; während des Zeitraums T&sub2; in dem Kontrollbereich vor, also wird die Bedingung zum Ersetzen des Bezugsverbrauchszustands nicht erfüllt. Anschließend wird, wenn der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 beendet ist, der vorläufige Bezugsverbrauchszustand M&sub3; durch den vorhergehenden Verbrauchszustand M&sub2; ersetzt, der in dem Bezugsverbrauchszustandsspeicher 5 gespeichert ist. Folglich ist der niedrigere Bezugsverbrauchszustand des Kontrollbereiches identisch mit dem Bezugsverbrauchszustand L&sub2;.
Obwohl der Bezugsverbrauchszustand, der auf der Grundlage eines gemessenen Verbrauchszustands berechnet wird, als der höhere Bezugsverbrauchszustand des Kontrollbereiches verwendet wird, kann in dem obengenannten Betrieb der höhere Bezugsverbrauchszustand aus mehreren festgelegten Bezugsverbrauchszuständen, die in der Nähe und oberhalb des errechneten Bezugsverbrauchszustands liegen, gewählt werden.
Der niedrigere Bezugsverbrauchszustand L kann berechnet werden, indem man den Bezugsverbrauchszustand M mit einem konstanten Wert (z.B. 80% des Bezugsverbrauchszustands M) multipliziert, während ein bestimmter festgelegter Wert, welcher dem Bezugsverbrauchszustand M entspricht, für den Bezugsverbrauchszustand L verwendet werden kann. Das obengenannte Berechnungsverfahren erfolgt z.B. durch einen Mikrocomputer.
Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 sind Flußdiagramme der Betriebsschritte der Gasabschaltvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 5 wird ein Ausgangsverbrauchszustand für einen Bezugsverbrauchszustand von der Einrichtung 7 zum Einstellen des Ausgangsverbrauchszustands eingestellt (Schritt 17). Ein Durchsatz wird gemessen (Schritt 18), und ein Verbrauchszustand wird aufgrund des Ausgangssignals der Durchsatzmeßeinrichtung 3 ermittelt (Schritt 19). In einem Schritt 20 wird der Betrieb des ersten Zeitmessers 9 überprüft, und, wenn der erste Zeitmesser 9 in Betrieb ist, der vorliegende Verbrauchszustand ermittelt und sein maximaler Verbrauchszustand gespeichert (Schritt 21). Wenn der erste Zeitmesser 9 nicht in Betrieb ist, wird der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 überprüft (Schritt 22). Wenn der zweite Zeitmesser 13 in Betrieb ist, wird ein in dem Kontrollbereich vorliegender Verbrauchszustand ermittelt und in dem Detektor 15 gespeichert (Schritt 23). Wenn der zweite Zeitmesser 13 nicht in Betrieb ist, wird nach den Schritten 21 und 23 der vorliegende Verbrauchszustand mit dem Bezugsverbrauchszustand in der Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands verglichen (Schritte 24 und 25).
Ist das Bewertungsergebnis der Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands anomal, wird ein Gasabschaltsignal ausgegeben (Schritt 28). Ist das Bewertungsergebnis normal, wird überprüft, ob der Bezugsverbrauchszustand in der Änderungseinrichtung 12 durch die Ausgabe von dem Verbrauchszustandsspeicher 11 ersetzt wurde (Schritt 27). Wenn der Bezugsverbrauchszustand ersetzt worden ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt 36 in Fig. 7. Wenn der Bezugsverbrauchszustand nicht ersetzt wurde, geht das Verfahren weiter zu Schritt 28 in Fig. 8.
In Fig. 6 wird der Betrieb des ersten Zeitmessers 9 überprüft (Schritt 28). Wenn der Betrieb des ersten Zeitmessers beendet ist, wird der Ausgangsverbrauchszustand mit einem Verbrauchszustand von dem Verbrauchszustandsspeicher 11 verglichen (Schritt 29) und ein niedrigerer Wert für einen Bezugsverbrauchszustand M&sub2; gewählt, und der Bezugsverbrauchszustand M&sub1; in der Änderungseinrichtung 12 wird durch den niedrigeren Bezugsverbrauchszustand M&sub2; ersetzt (Schritt 30). Dann wird ein Bezugsverbrauchszustand L berechnet, um einen Kontrollbereich eines Verbrauchszustands aufgrund des ersetzten Bezugsverbrauchszustands M&sub2; zu bilden (Schritt 31). Andererseits wird, wenn der Betrieb des ersten Zeitmessers 9 nicht beendet ist, der Betrieb des ersten Zeitmessers 9 überprüft (Schritt 32). Wenn der erste Zeitmesser 9 in Betrieb ist, wird der Zählbetrieb des ersten Zeitmessers 9 fortgesetzt (Schritt 33). Wenn der erste Zeitmesser 9 nicht in Betrieb ist, wird das Auftreten eines Startsignals von der Startsignalerzeugungseinrichtung 10 ermittelt (Schritt 34). Wurde das Startsignal eingegeben, startet der Betrieb des erste Zeitmessers (Schritt 35). Wird das Startsignal nicht ausgegeben, kehrt das Verfahren nach den Schritten 31, 33 und 35 zu Schritt 18 in Fig. 5 zurück, und ein Durchsatz wird gemessen.
In Fig. 7 wird das Ende des Betriebes des zweiten Zeitmessers 13 überprüft (Schritt 36). Wenn der Betrieb des zweiten Zeitmessers beendet ist, wird überprüft, ob drei Verbrauchszustände P in dem Kontrollbereich vorliegen (Schritt 37). Wenn drei Verbrauchszustände in dem Kontrollbereich vorliegen, wird der Bezugsverbrauchszustand in der Änderungseinrichtung 12 durch einen Verbrauchszustand von dem Verbrauchszustandsspeicher 11 ersetzt (Schritt 53). Andererseits wird, wenn die Bedingung in Schritt 37 nicht erfüllt ist, der Bezugsverbrauchszustand, der in dem Bezugsverbrauchszustandsspeicher 5 gespeichert ist, in der Änderungseinrichtung 12 neu eingestellt (Schritt 54). Dann wird ein niedrigerer Bezugsverbrauchszustand Ln (n= 1, 2, 3...) für einen Kontrollbereich aufgrund des in der Änderungseinrichtung 12 eingestellten Bezugsverbrauchszustands berechnet (Schritt 38). Anschließend wird der zweite Zeitmesser 13 neu eingestellt (Schritt 39). Ist der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 nicht beendet, wird der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 überprüft (Schritt 40). Wenn der zweite Zeitmesser 13 in Betrieb ist, wird der Zählbetrieb fortgesetzt (Schritt 41). Wenn der zweite Zeitmesser nicht in Betrieb ist, wird ein in dem Kontrollbereich vorliegender Verbrauchszustand ermittelt (Schritt 42). Liegt ein Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich vor (Verbrauchszustand P&sub2; in Fig. 3), wird der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 gestartet (Schritt 43) und der vorliegende Bezugsverbrauchszustand in der Änderungseinrichtung 12 vorübergehend in dem Bezugsverbrauchszustandsspeicher 5 gespeichert (Schritt 44). Anschließend wird der Bezugsverbrauchszustand durch einen Verbrauchszustand von der Recheneinrichtung 14 für den vorläufigen Verbrauchszustand ersetzt (Schritt 45). Außerdem kehrt, wenn kein Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich vorliegt oder nach den Schritten 39, 41 und 45, das Verfahren zu dem in Fig. 5 gezeigten Schritt 18 zurück.
In dem obengenannten Ausführungsbeispiel liegt der Kontrollbereich zwischen dem Bezugsverbrauchszustand Mn (n = 1, 2, 3...) und dem Bezugsverbrauchszustand Ln, der niedriger ist als der Bezugsverbrauchszustand M. Außerdem kann ein Bezugsverbrauchszustand Sn, der niedriger ist als der Bezugsverbrauchszustand Ln, für eine zusätzliche Funktion des in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels vorgesehen werden. Wird die Gasabschaltvorrichtung mit einer solchen Funktion betrieben, kehrt, wenn kein den Bezugsverbrauchszustand S überschreitender Verbrauchszustand während eines festgesetzten Zeitraums vorliegt, das Verfahren zu dem Anfang des Betriebs zurück. Also wird der höhere Bezugsverbrauchszustand Mn gesenkt und damit zwangsläufig der Kontrollbereich gesenkt. Dadurch wird ein geeigneter Kontrollbereich entsprechend einer Reduzierung des Gasverbrauchs, z.B. aufgrund einer Reduzierung um ein Gasgerät oder eines Jahreszeitenwechsels, vorgesehen.
Wie oben erwähnt, wird bei der Gasabschaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verbrauchszustand des Gases ständig kontrolliert und mit einem festgelegten Bezugsverbrauchszustand verglichen. Wenn daher der Verbrauchszustand den Bezugsverbrauchszustand aufgrund eines Gasaustritts oder eines beträchtlichen Anstiegs des Gasverbrauchs überschreitet, wird festgestellt, daß der Verbrauchszustand anomal ist, und die Abschalteinrichtung betätigt, um die Gaszufuhr abzuschalten. So können Gasexplosionen oder Gasvergiftungen verhütet werden.
Außerdem wird ein tatsächlicher Verbrauchszustand eines Verbrauchers während eines festgelegten Zeitraums des ersten Zeitmessers gemessen und ein Bezugsverbrauchszustand auf der Grundlage des gemessenen Verbrauchszustands eingestellt. Dadurch werden die Eigenschaften des Verbrauchers beim Gasverbrauch in den Bezugsverbrauchszustand aufgenommen, wodurch die Funktion der Verhütung von Gasunfällen beträchtlich verbessert wird. Außerdem wird, wenn sich der Verbrauchszustand des Verbrauchers durch Austausch eines Gasgerätes oder Kauf eines neuen Gasgerätes ändert, der Bezugsverbrauchszustand angepaßt, so daß er einen optimalen Bezugsverbrauchszustand darstellt.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer Gasabschaltvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiel, wobei den Elementen in Fig. 2 ähnliche Elemente durch dieselben Bezugsziffern gekennzeichnet sind. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird dem in Fig. 2 gezeigten Blockdiagramm ein Taktzähler 46 hinzugefügt, um die Anzahl der Betriebe des zweiten Zählers 13 zu zählen. Außerdem gibt der Verbrauchszustandsdetektor 15 ein Signal aus, um den zweiten Zeitmesser 13 neu zu starten, bis eine festgelegte Anzahl von Signalen von dem Taktzähler 46 ausgegeben wurde.
Der Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 verdeutlicht.
In Fig. 9 gehört der Zeitraum T&sub1; zu dem ersten Zeitmesser 9, und der maximale Verbrauchszustand P&sub1;, der in dem Zeitraum T&sub1; gemessen wird, wird mit einem Sicherheitsfaktor k (z.B. k = 1,5) multipliziert. So erhält man einen Bezugsverbrauchszustand M&sub2;. Ein Verbrauchszustand M&sub1; ist ein Bezugsverbrauchszustand während des Zeitraums T&sub1; und ist gleich dem maximalen Verbrauchszustand. Zu einem Zeitpunkt t&sub2; wird der Verbrauchszustand M&sub1; mit dem Bezugsverbrauchszustand M&sub2; verglichen und der Bezugsverbrauchszustand M&sub2; um ein niedrigeren Wert als ein neuer Bezugsverbrauchszustand festgelegt. Anschließend wird ein niedrigerer Bezugsverbrauchszustand L&sub2; zur Bildung eines Kontrollbereiches des Verbrauchszustands von der Recheneinrichtung 16 berechnet und ein tatsächlicher Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich überwacht.
In dem obengenannten Zustand ermittelt, wenn ein tatsächlicher Verbrauchszustand den Bezugsverbrauchszustand M&sub2; überschreitet, die Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands einen anomalen Verbrauchszustand und gibt ein Signal zur Betätigung der Abschalteinrichtung 4 aus.
Zu einem Zeitpunkt t&sub3;, zum Beispiel, überschreitet ein Verbrauchszustand P&sub2; den Bezugsverbrauchszustand L&sub2; und liegt in dem Kontrollbereich vor. Dann wird ein Bezugsverbrauchszustand M&sub3; durch Multiplikation des Verbrauchszustands P&sub2; mit dem Sicherheitsfaktor K berechnet und als ein vorläufiger Bezugsverbrauchszustand eingestellt. Gleichzeitig wird der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 gestartet und der Bezugsverbrauchszustand M&sub2; in dem Bezugsverbrauchszustandsspeicher 5 gespeichert. Ein Zeitraum T&sub2;&submin;&sub1; von dem Zeitpunkt t&sub3; bis zu einem Zeitpunkt t&sub4; ist der Betriebszeitraum des zweiten Zeitmessers 13. Ein Kontrollbereich während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub1; reicht von dem Bezugsverbrauchszustand L&sub2; bis zu dem Bezugsverbrauchszustand M&sub3;, und der niedrigere Bezugsverbrauchszustand ist gleich dem vorhergehenden Bezugsverbrauchszustand L&sub2;. In dem Zeitraum T&sub2;&submin;&sub1; liegt ein Verbrauchszustand P&sub2; in dem Kontrollbereich vor. Der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 endet rechtzeitig zum Zeitpunkt t&sub4;, und eine Betriebszahl des zweiten Zeitmessers 13 wird in dem Taktzähler 46 gezählt. Der zweite Zeitmesser 13 wird sofort nach Ende des Betriebs zum Zeitpunkt t&sub4; wieder gestartet und während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub2; bis zu einem Zeitpunkt t&sub5; betrieben. Ein Verbrauchszustand wird während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub2; kontrolliert. Wie in Fig 9 gezeigt, liegt ein Verbrauchszustand P&sub3; während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub2; vor.
Der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 endet zu einem Zeitpunkt t&sub5;, und eine Betriebszahl des zweiten Zeitmessers 13 wird ebenfalls in dem Taktzähler 46 gezählt. Dadurch erhöht sich die in dem Taktzähler 46 gezählte Betriebszahl auf zwei. Außerdem wird der zweite Zeitmesser 13 nach dem Ende des Betriebs zum Zeitpunkt t&sub5; wieder gestartet und sein Betrieb während eines Zeitraums T&sub2;&submin;&sub3; bis zu einem Zeitpunkt t&sub5; fortgesetzt. Ein Verbrauchszustand P&sub4; liegt während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub3; vor. Wenn der-Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 zum Zeitpunkt t&sub6; beendet ist, zählt der Taktzähler 47 eine Betriebszahl des zweiten Zeitmessers 13, und dadurch erhöht sich die Gesamtbetriebszahl des zweiten Zeitmessers 13 auf drei.
In dem Ausführungsbeispiel wird, wenn mindestens ein Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich während der jeweiligen Betriebszeiträume T&sub2;&submin;&sub1;, T&sub2;&submin;&sub2; und T&sub2;&submin;&sub3; des zweiten Zeitmessers 13 vorliegt, der Bezugsverbrauchszustand geändert. Für die Änderung des Bezugsverbrauchszustands wird ein neuer Bezugsverbrauchszustand M&sub4; berechnet, indem man den maximalen Verbrauchszustand P&sub4;, der während der drei Betriebszeiträume T&sub2;&submin;&sub1;, T&sub2;&submin;&sub2; und T&sub2;&submin;&sub3; gemessen wird, mit dem Sicherheitsfaktor K multipliziert. Anschließend wird zur Verfeinerung des Kontrollbereiches ein niedrigerer Bezugsverbrauchszustand L&sub4; berechnet. Auf ähnliche Weise wird die Kontrolle des Verbrauchszustands nach dem Zeitpunkt t&sub6; fortgesetzt.
In dem Ausführungsbeispiel ist eine Bedingung für die Änderung des Bezugsverbrauchszustands, daß zumindest ein Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich während der jeweiligen Zeiträume T&sub2;&submin;&sub1;, T&sub2;&submin;&sub2; und T&sub2;&submin;&sub3; vorliegt und daß dadurch, wenn die Betriebszeit des zweiten Zeitmessers 13 beispielsweise 24 Stunden beträgt, Veränderungen des Verbrauchszustands an jedem Tag kontrolliert werden können. Wenn nämlich ein erhöhter Verbrauchszustand über drei Tage hinweg anhält, läßt sich annehmen, daß ein neues Gasgerät in dem Verbraucher eingesetzt wurde. Ist aber der Anstieg des Verbrauchszustands nur vorübergehend, z.B. bei einer Party, sollte ein solcher gestiegener Verbrauchszustand nicht länger als drei Tage anhalten. Auf die obengenannte Art wird auch ein vorübergehender Anstieg des Gasverbrauchs von einem fortlaufenden Anstieg aufgrund des Einbaus eines neuen Gasgerätes unterschieden.
Daher wird der Bezugsverbrauchszustand bei einem solchen vorläufigen Anstieg nicht geändert. Die Betriebszahl des zweiten Zeitmessers 13 kann als beliebige Zahl entsprechend den Zuständen des Verbrauchers gewählt werden.
In Fig. 10 ist, obwohl ein Verbrauchszustand P&sub3; in dem Kontrollbereich während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub1; vorliegt, kein Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub2; vorhanden. In dem obengenannten Fall wird der Bezugsverbrauchszustand M&sub3; durch den Bezugsverbrauchszustand M&sub2; ersetzt, der gleich dem vorhergehenden ist. Nur der Verbrauchszustand P&sub3; ist nämlich in dem Kontrollbereich während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub1; vorhanden, und kein Verbrauchszustand liegt darin während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub2; vor. Deshalb ist die Bedingung zum Ändern des Bezugsverbrauchszustands in diesem Fall nicht erfüllt, und der Bezugsverbrauchszustand M&sub2;, der in dem Bezugsverbrauchszustandspeicher 5 gespeichert ist, wird in der Änderungseinrichtung 12 neu eingestellt. Dadurch ist der niedrigere Bezugsverbrauchszustand L&sub2; gleich dem vorhergehenden niedrigeren Bezugsverbrauchszustand. Auf ähnliche Weise wird, wenn kein Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich während des Zeitraums T&sub2;&submin;&sub3; vorliegt, der ursprüngliche Bezugsverbrauchszustand M&sub2; neu als Bezugsverbrauchszustand eingestellt.
In dem obengenannten Beispiel känn, obwohl der obere Bezugsverbrauchszustand Mn auf der Grundlage eines gemessenen Verbrauchszustands berechnet wird, der Bezugsverbrauchszustand aus mehreren festgelegten konstanten Werten gewählt werden.
Außerdem kann man den Bezugsverbrauchszustand L des Kontrollbereichs erhalten, indem man den Bezugsverbrauchszustand Mn mit einem festgelegten Faktor (z.B. 0,8) multipliziert. Andererseits kann ein festgelegter konstanter Wert entsprechend des Bezugsverbrauchszustands Mn für den Bezugsverbrauchszustand Ln verwendet werden.
In dem obengenannten Ausführungsbeispiel wird, wenn der Gasverbrauch vorübergehend angestiegen ist, der Bezugsverbrauchszustand durch einen vorläufigen Bezugsverbrauchszustand ersetzt und, wenn der Anstieg des Gasverbrauchs wieder seinen ursprünglichen Zustand erreicht hat, der Bezugsverbrauchszustand durch den ursprünglichen Bezugsverbrauchszustand ersetzt. Dadurch kann ein zu schnelles Ändern des Bezugsverbrauchszustands, das die Funktion der Gasabschaltvorrichtung beeinträchtigen würde, verhindert werden.
Außerdem kann auf ähnliche Weise, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, der Bezugsverbrauchszustand S, der niedriger ist als der Bezugsverbrauchszustand L, eingestellt werden, um der Reduzierung des Gasverbrauchs zu entsprechen.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels der Gasabschaltvorrichtung, wobei den Elementen aus Fig. 2 ähnliche Elemente durch gleiche Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung eines Bezugsverbrauchszustands, und eine Kombination mit dem Verfahren des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels ist für die Praxis empfehlenswert.
Fig. 12 ist eine graphische Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels. In Fig. 12 ist der Bezugsverbrauchszustand M&sub1; ein Ausgangsverbrauchszustand und eine Maximalgrenze des Verbrauchszustands. Der maximale Verbrauchszustand P&sub1;, der in dem Zeitraum T&sub1; des ersten Zeitmessers 9 gemessen wird, wird mit einem Sicherheitsfaktor K (z.B. K = 1,5) multipliziert, und man erhält einen Bezugsverbrauchszustand M&sub2;. Der Bezugsverbrauchszustand M&sub2; wird mit dem Ausgangsbezugsverbrauchszustand M&sub1; zum Zeitpunkt t&sub2; am Ende des Betriebs des ersten Zeitmessers 9 verglichen, und ein niedrigerer Bezugsverbrauchszustand M&sub2; in der Änderungseinrichtung 12 als neuer Bezugsverbrauchszustand eingestellt. Anschließend wird zur Bildung eines neuen Kontrollbereiches des Verbrauchszustands ein niedrigerer Bezugsverbrauchszustand S&sub2; berechnet. Also wird der Kontrollbereich zwischen den Bezugsverbrauchszuständen M&sub2; und S&sub2; gebildet. Wenn ein Gasverbrauchszustand den Bezugsverbrauchszustand M&sub2; überschreitet, wird in dem obengenannten Status ein anomaler Verbrauchszustand von der Einrichtung 8 zur Bewertung des Verbrauchszustands festgestellt und ein Abschaltsignal ausgegeben.
Der zweite Zeitmesser 14 nimmt zu dem Zeitpunkt t&sub2; den Betrieb auf. Wenn ein Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich vorliegt, wird der Betrieb des zweiten Zeitmessers 14 wieder aufgenommen. Der Zählbetrieb des zweiten Zeitmessers wird unterbrochen, und das Verfahren kehrt zum Anfang zurück. In diesem Beispiel weil ein Verbrauchszustand P&sub2; in dem Kontrollbereich zum Zeitpunkt t&sub3; vorliegt, zu dem der zweite Zeitmesser 14 neu eingestellt wird. Ein Zeitraum T2A ist ein Zeitraum zwischen dem Starten und der Neueinstellung des zweiten Zeitmessers 14. Anschließend nimmt der zweite Zeitmesser 14 zum Zeitpunkt t&sub3; den Betrieb auf. Zu einem Zeitpunkt t&sub4; liegt ein Verbrauchszustand P&sub3; in dem Kontrollbereich vor und der Betrieb des zweiten Zeitmessers wird unterbrochen. Folglich wird der zweite Zeitmesser erneut neu eingestellt und zu einem Zeitpunkt t&sub4; gestartet.
Während des Zeitraums von dem Zeitpunkt t&sub4; bis zu einem Zeitpunkt t&sub5; wird, da kein Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich vorliegt, der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 nicht fortgesetzt, und der zweite Zeitmesser 13 beendet somit den Betrieb zu dem Zeitpunkt t&sub5;. Dann wird zu dem Zeitpunkt t&sub5; ein neuer Bezugsverbrauchszustand M&sub3; berechnet, indem der vorhergehende Bezugsverbrauchszustand M&sub2; mit einem festgelegten Faktor d (z.B. d = 0,8) multipliziert wird. Anschließend wird ein niedrigerer Bezugsverbrauchszustand S&sub3; durch die Recheneinrichtung 16 des Kontrollbereiches des Verbrauchszustands berechnet.
Der zweite Zeitmesser 13 wird nach dem Zeitpunkt t&sub5; auf ähnliche Weise, wie oben beschrieben, betrieben. Wenn ein Verbrauchszustand, beispielsweise ein Verbrauchszustand P&sub4;, P&sub5; oder P&sub6;, innerhalb des Zeitraums T&sub2; des zweiten Zeitmessers 13 in dem Kontrollbereich vorliegt, wird der vorliegende Kontrollbereich zwischen den Bezugsverbrauchszuständen M&sub3; und S&sub3; beibehalten. Andererseits wird, wenn kein Verbrauchszustand während des Zeitraums T&sub2; in dem Kontrollbereich vorliegt, der vorliegende Kontrollbereich durch einen neuen, niedrigeren Kontrollbereich ersetzt. Daher bezieht sich das dritte Ausführungsbeispiel auf eine Funktion zur Herabsetzung eines Bezugsverbrauchszustands.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels der Gasabschaltvorrichtung, wobei den Elementen in Fig. 2 ähnliche Elemente durch gleiche Bezugsziffern gekennzeichnet sind. In dem Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Verbrauchszustandsspeicher 50 anstatt der Recheneinrichtung 14 aus Fig. 2 des ersten Ausführungsbeispiels vorgesehen. Das vierte Ausführungsbeispiel betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Herabsetzen eine Bezugsverbrauchszustands, und es ist empfehlenswert, das Verfahren mit dem Verfahren des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels zu kombinieren.
Der zweite Verbrauchsszustandsspeicher 50 speichert einen Verbrauchszustand während des Betriebs des zweiten Zeitmessers 13 und berechnet einen Bezugsverbrauchszustand aufgrund des in dem zweiten Verbrauchszustandsspeicher 50 gespeicherten Verbrauchszustands. Der Verbrauchszustandsdetektor 15 ermittelt das Vorliegen eines Verbrauchszustands in einem Kontrollbereich, der durch die Recheneinrichtung 16 gebildet wird, und, wenn der Verbrauchszustand in dem Kontrollbereich vorliegt, werden Daten des zweiten Verbrauchszustandsspeichers 50 initialisiert und der zweite Zeitmesser 13 neu eingestellt. Ein oberer Bezugsverbrauchszustand des Kontrollbereiches wird durch einen Verbrauchszustand von dem zweiten Verbrauchszustandsspeicher 50 ersetzt, wenn der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 beendet ist.
Der genaue Betrieb des vierten Ausführungsbeispiels wird anhand Fig. 14 verdeutlicht. Der Betrieb zwischen den Zeitpunkten t&sub1; und t&sub4; ist identisch mit dem des dritten Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Verbrauchszustand durch den zweiten Verbrauchszustandsspeicher 50 während des Zeitraums T&sub2; des zweiten Zeitmessers 13 gespeichert. Nach dem Ende des Betriebs des zweiten Zeitmessers 13 zum Zeitpunkt t&sub5;, wird ein Verbrauchszustand P&sub4;, der zwischen den Zeitpunkten t&sub4; und t&sub5; seinen Maximalwert erreicht, ausgewählt und mit dem Sicherheitsfaktor K multipliziert, wodurch man einen neuen Bezugsverbrauchszustand M&sub3; erhält. Nach dem Zeitpunkt t&sub5; wird der Betrieb des zweiten Zeitmessers 13 erneut gestartet. Da aber die Verbrauchszustände P&sub5;, P&sub6; und P&sub7; in dem Kontrollbereich vorliegen, wird der zweite Zeitmesser 13 zu den jeweiligen Zeitpunkten t&sub6;, t&sub7; und t&sub8; neu eingestellt. Die jeweiligen Betriebszeiträume T2C, T2D und T2E sind kürzer als die Gesamtbetriebszeit des zweiten Zeitmessers 13.
In dem vierten Ausführungsbeispiel, das sich von dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet, wird ein neuer oberer Bezugsverbrauchszustand auf der Grundlage des maximalen Verbrauchszustands, der in dem Kontrollbereich in dem vorhergehenden Zeitraum T&sub2; des zweiten Zeitmessers 13 vorliegt, berechnet.
Obwohl die Erfindung in ihrer bevorzugten Form mit einem gewissen Maß an Besonderheit beschrieben wurde, ist die vorliegende Beschreibung der bevorzugten Form natürlich bezüglich einiger Konstruktionseinzelheiten geändert, und Änderungen bezüglich der Kombination und Anordnung der Teil können vorgenommen werden, ohne daß man sich dadurch von dem Wesen und dem Umfang der Erfindung, wie im folgenden beansprucht, entfernt.

Claims

1. Gasabschaltvorrichtung, umfassend:

eine Durchsatzmeßeinrichtung (3) zur Erzeugung eines Durchsatzsignals, das dem Gasdurchsatz in einer Gaszufuhrleitung entspricht,

eine Einrichtung (6) zur Ermittlung eines Verbrauchszustands, um bestimmte Verbrauchsparameter, die den Durchsatz und die seit Beginn des Gasverbrauchs verstrichene Zeit umfassen, auf der Grundlage des Durchsatzsignals zu ermitteln,

eine Einrichtung (8) zur Bewertung des Verbrauchszustands, umfassend Einrichtungen zum Vergleichen der ermittelten Verbrauchsparameter mit Bezugsverbrauchsparameterwerten und zur Erzeugung eines Gasabschaltsignals, wenn der Verbrauchsparameterwert größer ist als ein Bezugsverbrauchsparameterwert,

eine Einrichtung (7) zum Einstellen eines Ausgangsverbrauchszustands, die einen Speicher zum Einstellen von Bezugsverbrauchsparameterwerten als einen Ausgangszustand in der Einrichtung zur Bewertung eines Verbrauchszustands umfaßt,

eine Abschalteinrichtung (4) zur Unterbrechung der Gaszufuhr beim Erhalt des Abschaltsignals,

einen ersten Zeitmesser (9) zum Messen eines ersten festgelegten Zeitraums, während dessen ein Verbrauchsmuster kontrolliert werden soll, wobei das Muster Daten bezüglich des in dem Zeitraum auftretenden Maximaldurchsatzes und der längsten Verbrauchszeit während des Zeitraums umfaßt,

eine Startsignalerzeugungseinrichtung (10), um den Betrieb des ersten Zeitmessers zu starten,

einen Verbrauchszustandsspeicher (11) zum Speichern des Verbrauchsmusters während des Betriebszeitraums des ersten Zeitmessers, wobei der Speicher vorgesehen ist, um einen Verbrauchszustand auf der Grundlage des gespeicherten Verbrauchsmusters zu berechnen,

eine Einrichtung (12) zum Ändern des Bezugsverbrauchszustands, der in der Einrichtung zur Bewertung des Verbrauchszustands gespeichert ist,

eine Einrichtung (16) zur Berechnung eines Kontrollbereiches, wobei das Vorliegen von Verbrauchsparameterwerten in diesem während eines zweiten Zeitraums ermittelt werden soll, wobei die Werte in dem Kontrollbereich niedriger sind als die Bezugverbrauchsparameterwerte,

ein zweiter Zeitmesser (13) zum Messen des zweiten festgelegten Zeitraums,

eine Einrichtung (14) zur Berechnung eines vorläufigen Bezugsverbrauchsparameterzustands, der in der Einrichtung (12) zur Änderung des Bezugsverbrauchszustands festgelegt wird, indem man Daten von der Einrichtung zur Ermittlung des Verbrauchszustands mit einer festgelegten Konstanten multipliziert,

ein Verbrauchszustandsdetektor (15) zum Ermitteln des Vorliegens eines Verbrauchsparameterwertes in dem Kontrollbereich, um die Ausgabe eines Signals zum Starten des Betriebs des zweiten Zeitmessers zu bewirken, zum Speichern der in dem Kontrollbereich während des Betriebs des zweiten Zeitmessers vorliegenden Verbrauchsparameterwerte und zur Berechnung eines Bezugsverbrauchszustands auf der Grundlage der gespeicherten Verbrauchsparameterwerte.

2. Gasabschaltvorrichtung umfassend:

eine Durchsatzmeßeinrichtung (3) zur Erzeugung eines Durchsatzsignals, das einem Gasdurchsatz in einer Gaszufuhrleitung entspricht,

eine Einrichtung (8) zur Bewertung des Verbrauchszustands, umfassend Einrichtungen, um die ermittelten Verbrauchsparameter mit Bezugsverbrauchsparameterwerten zu vergleichen und ein Gasabschaltssignal zu erzeugen, wenn ein Verbrauchsparameterwert einen Bezugsverbrauchsparameterwert übersteigt,

eine Einrichtung (7) zum Einstellen eines Ausgangsverbrauchszustands, die einen Speicher zum Einstellen der Bezugsverbrauchsparameterwerte als einen Ausgangszustand in der Einrichtung zur Bewertung eines Verbrauchszustands umfaßt,

einen ersten Zeitmesser (9) zum Messen eines ersten festgelegten Zeitraums, während dessen ein Verbrauchsmuster kontrolliert werden soll, wobei das Muster Daten bezüglich eines in dem Zeitraum auftretenden Maximaldurchsatzes und der längsten Verbrauchszeit während des Zeitraums umfaßt,

einen Verbrauchszustandsspeicher (11), um das Verbrauchsmuster während des Betriebszeitraums des ersten Zeitmessers zu speichern, wobei der Speicher vorgesehen ist, um einen Bezugsverbrauchszustand auf der Grundlage des gespeicherten Verbrauchsmusters zu berechnen,

eine Einrichtung (12) zum Ändern des in der Einrichtung zur Bewertung des Verbrauchszustands gespeicherten Bezugsverbrauchszustands,

eine Einrichtung (16) zum Berechnen eines Kontrollbereiches, wobei das Auftreten von Verbrauchsparameterwerten in diesem während eines zweiten Zeitraums ermittelt werden soll, wobei die Werte in dem Kontrollbereich niedriger sind als die Bezugsverbrauchsparameterwerte,

einen zweiter Zeitmesser (13) zum Messen des zweiten festgelegten Zeitraums,

einen Taktzähler (46), um die Anzahl der Takte zu zählen, die der zweite Zeitmesser in Betrieb ist,

eine Einrichtung (14) zum Erstellen eines vorläufigen Bezugsverbrauchsparameterzustands, der in der Einrichtung (12) zum Ändern des Bezugsverbrauchszustands eingestellt werden soll, indem Daten von der Einrichtung zur Ermittlung des Verbrauchszustands mit einer festgelegten Konstante multipliziert werden,

einen Verbrauchszustandsdetektor (15) zum Ermitteln des Vorliegens eines Verbrauchsparameterwertes in dem Kontrollbereich, um die Ausgabe eines Signals zum Starten des Betriebs des zweiten Zeitmessers zu bewirken, den man eine bestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Betriebstakten laufen läßt, zum Speichern der in dem Kontrollbereich vorliegenden Verbrauchsparameterwerte während jedes Betriebstaktes des zweiten Zeitmessers und zur Berechnung eines Bezugsverbrauchszustands auf der Grundlage der gespeicherten Verbrauchsparameterwerte.

3. Gasabschaltvorrichtung, umfassend:

eine Durchsatzmeßeinrichung (3) zur Erzeugung eines Durchsatzsignals, das einem Gasdurchsatz in einer Gaszufuhrleitung entspricht,

eine Einrichtung (6) zur Ermittlung eines Verbrauchszustands, um bestimmte Verbrauchsparameter, die den Durchsatz und die seit dem Beginn des Gasverbrauchs verstrichene Zeit umfassen, auf der Grundlage des Durchsatzsignals zu ermitteln,

eine Einrichtung (8) zur Bewertung des Verbrauchszustands, umfassend Einrichtungen zum Vergleichen der ermittelten Verbrauchsparameter mit Bezugsverbrauchsparameterwerten und zur Erzeugung eines Gasabschaltsignals, wenn ein Verbrauchsparameterwert größer als ein Bezugsverbrauchsparameterwert ist,

eine Einrichtung (7) zum Einstellen eines Ausgangsverbrauchszustands, die einen Speicher zum Einstellen der Bezugsverbrauchsparameterwerte als einen Ausgangszustand in der Einrichtung zum Bewerten des Verbrauchszustands umfaßt,

eine Abschalteinrichtung (4) zum Unterbrechen der Gaszufuhr beim Erhalt des Abschaltsignals,

einen ersten Zeitmesser (9) zum Messen eines ersten festgelegten Zeitraums, während dessen ein Verbrauchsmuster kontrolliert werden soll, wobei das Muster Daten bezüglich des während dieses Zeitraums auftretenden Maximaldurchsatzes und der längsten Verbrauchszeit während dieses Zeitraums umfaßt,

eine Einrichtung (12) zur Änderung des Bezugsverbrauchszustands, der in der Einrichtung zur Bewertung des Verbrauchszustands gespeichert ist,

eine Einrichtung (16) zur Berechnung eines Kontrollbereiches, wobei in diesem auftretende Verbrauchsparameterwerte während eines zweiten Zeitraums ermittelt werden sollen, wobei die Werte in dem Kontrollbereich niedriger sind als die Bezugsverbrauchsparameterwerte, einen zweiten Zeitmesser (13) zum Messen des zweiten festgelegten Zeitraums,

einen Verbrauchszustandsdetektor (15) zur Ermittlung des Vorliegens eines Verbrauchsparameterwertes in dem Kontrollbereich, um die Ausgabe eines Signals zum Starten des Betriebs des zweiten Zeitmessers zu bewirken, zum Speichern der Verbrauchsparameterwerte, die in dem Kontrollbereich während des Betriebs des zweiten Zeitmessers vorliegen, und zur Berechnung eines Bezugsverbrauchszustands, der in der Änderungseinrichtung nach dem Ende des Betriebs des zweiten Zeitmessers auf der Grundlage des gespeicherten Verbrauchsparameterwertes eingestellt werden soll.

4. Gasabschaltvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Bezugsverbrauchszustand durch einen Bezugsverbrauchszustand ersetzt wird, bei welchem der Bezugsverbrauchszustand mit einem festgelegten Faktor zu dem Zeitpunkt, zu dem der Betrieb des zweiten Zeitmessers beendet wird, multipliziert wird.

5. Gasabschaltvorrichtung, umfassend:

eine Einrichtung zur Ermittlung eines Verbrauchszustands (6), um bestimmten Verbrauchsparameter, die den Durchsatz und die seit dem Beginn des Gasverbrauchs verstrichene Zeit umfassen, auf der Grundlage des Durchsatzsignals zu ermitteln,

eine Einrichtung (8) zur Bewertung des Verbrauchszustands, umfassend Einrichtungen zum Vergleichen der ermittelten Verbrauchsparameter mit Bezugsverbrauchsparameterwerten und zur Erzeugung eines Gasabschaltsignals, wenn ein Verbrauchsparameterwert einen Bezugsverbrauchsparameterwert übersteigt,

eine Einrichtung (7) zum Einstellen des Ausgangsverbrauchszustands, die einen Speicher zum Einstellen der Bezugsverbrauchsparameterwerte als einen Ausgangszustand in der Einrichtung zur Bewertung des Verbrauchszustands umfaßt,

einen ersten Zeitmesser (9) zum Messen eines ersten festgelegten Zeitraums, während dessen ein Verbrauchsmuster kontrolliert werden soll, wobei das Muster Daten bezüglich eines während des Zeitraums auftretenden Maximaldurchsatzes und einer längsten Verbrauchszeit während des Zeitraums umfaßt,

einen Verbrauchszustandsspeicher (11), um das Verbrauchsmuster während des Betriebszeitraums des ersten Zeitmessers zu speichern, wobei der Speicher vorgesehen ist, um einen Verbrauchszustand auf der Grundlage des gespeicherten Verbrauchsmuster zu berechnen,

eine Einrichtung (16) zur Berechnung eines Kontrollbereiches, wobei das Auftreten von Verbrauchsparameterwerten in diesem während eines zweiten Zeitraums ermittelt werden soll, wobei die Werte in dem Kontrollbereich niedriger sind als die Bezugsverbrauchsparameterwerte,

einen zweiten Zeitmesser (13) zum Messen des zweiten festgelegten Zeitraums,

einen zweiten Verbrauchszustandsspeicher (50), um einen Verbrauchsparameterwert während des Betriebszeitraums des zweiten Zeitmessers zu speichern und einen Verbrauchszustand auf der Grundlage des gespeicherten Verbrauchsmusters zu berechnen, und zum Einstellen eines Bezugsverbrauchszustands in der Änderungseinrichtung nach dem Ende des Betriebs des zweiten Zeitmessers, einen Verbrauchszustandsdetektor (15) zum Ermitteln des Vorliegen eines Verbrauchsparameterwertes in dem Kontrollbereich, um beim Auftreten des Parameterwertes die Ausgabe eines Signals zur Wiederaufnahme des Betriebs des zweiten Zeitmessers zu bewirken, und zur Initialisierung des zweiten Verbrauchszustandsspeichers (50) beim Auftreten der Verbrauchsparameterwerte.