JP2004133863A - ガス関連機器の広域情報通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】欧州で省配線化を実現したビットレベル信号を扱うオープンネットワークとして高シェアを占めるAS−i(Actuator Sensor−interface)を応用する。ここでAS−iマスタMSは共通伝送路であるAS−iケーブル200に接続されたAS−iスレーブSL2からガス漏れ警報信号S1を、同じくAS−iスレーブSL4からガス流量計322の出力を変換したガス使用量増分信号S3を定周期で受信する。インターネット通信端末機110はマスタMSが受信したガス漏れ警報信号S1とガス使用量増分信号S3を所定の複数期間分ずつ加算したガス使用量信号を電子メールにし電話回線網2経由で各々の送信先に送る。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス漏れ警報器やガスの使用量を監視するガスメータなどの燃料用ガスの関連機器と組み合わされ、インターネットを介してガス漏れ警報信号を警備会社などに通報したり、ガスの使用量信号を収集して検針処理を行うガス会社の管理コンピュータに伝えたりする複数のガス関連機器端末システムからなるガス関連機器の広域情報通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の、ガス関連機器における広域情報通信システムとしては、例えば、本出願人等の先願に開示された技術がある(特許文献1参照。)。
【0003】
図3はこの広域情報通信システムの概略の構成を示す。このシステムは、無線で各家庭に設置されたガスメータやガス漏れ警報器から得られる情報をガス会社に伝送して集計処理を行う。
【0004】
即ち、この広域情報通信システムは、燃料用ガスの使用量を測定するガスメータ4と、このガスメータ4と電気的に接続される無線機6と、この無線機6と無線通信を行う無線機7と、自律的に中継先を選択する中継機能を有し無線機7と電気的に接続される無線機8と、この無線機8と同機能を有する無線機8zと電気的に接続される管理コンピュータ5を有している。
【0005】
ここで、無線機8のいずれも直接または他の1つ以上の無線機8の中継機能によって中継されることにより他の全ての無線機8と通信可能である。管理コンピュータ5は任意のガスメータ4の検針値(ガス使用量)を収集するため、任意のガスメータ4に対し上記の通信路を介して検針値の問い合わせを行い、ガスメータ4はこの問い合わせに対し測定された検針値を上記の通信路を介して応答する。
【0006】
このように、各家庭に設置されたガスメータのデータを収集することにより、検針者が各家庭を巡回する必要がなくなり、検針の時間や費用を低減することができる。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−283367号公報(第10頁、第1図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図3の方式では、中継機能を有する無線機8を多数設置しないと広域情報通信システムが構築できず、このシステムが網羅するエリアが広ければ広いほど上記無線機の設置に要するイニシャルコストがかかるという問題がある。
【0009】
本発明の目的は、この問題を解消しAS−i(Actuator Sensor−interface)オープンネットワークを利用することにより比較的少ない費用で多数のガス関連機器の情報を収集することができるガス関連機器の広域情報通信システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項1のガス関連機器の広域情報通信システムは、
電話回線網(2)に接続され、燃料用ガスの使用料金の課金の対象者別のガスの使用量を収集管理するガス使用量収集管理手段(ガス会社の管理コンピュータ3など)と、
前記課金の対象者のガスの使用場所に応じて前記電話回線網に接続された複数のガス関連機器端末システム(1)とを有し、
前記ガス関連機器端末システムが、
使用するガスの流量を計測する1または複数のガス流量計測手段(ガス流量計322)のそれぞれに対応して設けられ、該ガス流量計測手段から出力されるガス流量信号(322a)を入力し、所定期間ごとに該期間内におけるガス使用量を示すデジタル信号としてのガス使用量増分信号(S3)を生成する手段(マイコン321)と、
前記ガス流量計測手段それぞれに対応して、共通のデジタル伝送路であるAS−iケーブル(200)上に設けられ、対応する前記ガス使用量増分信号生成手段が生成した前記所定期間ごとのガス使用量増分信号を入力するAS−iスレーブ(SL4など)と、
前記AS−iケーブルを介し前記の各AS−iスレーブのアドレスを順次指定しつつ、各当該AS−iスレーブから該AS−iスレーブが入力した前記所定期間ごとのガス使用量増分信号を受信収集することを繰り返すAS−iマスタ(MS)と、
該AS−iマスタが収集した前記ガス流量計測手段別の前記所定期間ごとのガス使用量増分信号をさらに(AS−iマスタMSを介し)順次、該所定期間の1または所定の複数期間分ずつ加算してなるガス使用量信号を逐次、前記電話回線網を介しインターネットの電子メールによって前記ガス使用量収集管理手段に送信する手段(インターネット通信端末機110)とを備えてなるようにする。
【0011】
また、請求項2のガス関連機器の広域情報通信システムは、
予め燃料用ガスの使用の異常情報の受付先として登録されて電話回線網(2)に接続された1または複数の異常受付端末手段(警備会社端末機4など)と、
ガスの使用場所に応じて前記電話回線網に接続された複数のガス関連機器端末システム(1)とを有し、
前記ガス関連機器端末システムが、
自身の設置場所におけるガスの濃度が所定値を超えたことを検出してそれぞれガス漏れ警報信号(S1)を出力する1または複数のガス漏れ検知手段(ガス漏れ検知部311)に対応し、共通のデジタル伝送路であるAS−iケーブル(200)上に設けられた1または複数のAS−iスレーブ(SL2など)と、
前記AS−iケーブルを介し前記の各AS−iスレーブのアドレスを順次指定しつつ、各当該AS−iスレーブから該AS−iスレーブが入力した前記ガス漏れ警報信号を受信することを繰り返すAS−iマスタ(MS)と、
該AS−iマスタが受信した前記ガス漏れ警報信号を逐次、該ガス漏れ警報信号を出力した前記ガス漏れ検知手段ごとに予め設定されている前記異常受付端末手段に宛て前記電話回線網を介しインターネットの電子メールによって送信する手段(インターネット通信端末機110)とを備えてなるようにする。
【0012】
また、請求項3のガス関連機器の広域情報通信システムでは、請求項2に記載のガス関連機器の広域情報通信システムにおいて、
前記異常受付端末手段が、携帯電話(6)を含むことようにする。
【0013】
また、請求項4のガス関連機器の広域情報通信システムでは、請求項2または3に記載のガス関連機器の広域情報通信システムにおいて、
前記AS−iマスタが、前記ガス漏れ警報信号を受信した相手のAS−iスレーブを介して(ガス遮断弁駆動信号S2を出力させて)当該のガス漏れの対象とみなされるガスの使用先へのガス管路を開閉するガス遮断弁(325)を閉鎖させるようにする。
【0014】
本発明の作用は、最近、ヨーロッパで省配線化を実現したビットレベルの信号を取り扱うオープンネットワークとしてデファクトスタンダードとなっているAS−i(Actuator Sensor−interface)を応用し、ガス漏れ警報器が出力するガス漏れ警報信号や、ガスメータの出力信号を変換して得られるガス使用量増分信号等の燃料用ガス関連機器の出力信号を入力する、共通伝送路としてのAS−iケーブルにマルチドロップ状に接続されたAS−iスレーブ、
AS−iケーブルを介してAS−iスレーブが入力した信号を定周期で収集するAS−iマスタ、
AS−iマスタの収集データを逐次、電話回線網に送出するインターネット通信端末機等からなるガス関連機器端末システムを各ガス使用先に構築し、
インターネットの電子メールによりガスの使用量信号(上記ガス使用量増分信号を1または所定の複数期間分ずつ順次加算した信号)を検針処理を行うガス会社の管理コンピュータに伝えたり、ガス漏れ警報信号を予め設定された通報相手としての警備会社の端末機や携帯電話などに通報したりするするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施例としてのガス関連機器の広域情報通信システムの構成図であるが、図1の説明に入る前にAS−iネットワークの概要を簡単に説明する。
【0016】
このAS−iは、FA (Factory Automation) ネットワークにおいて、センサやアクチュエータを接続するためのビットレベルの信号を取り扱う、EN規格(EN50295)で規定された、フィールドネットワークの中では最下位層に位置する省配線化オープンネットワーク、またはこれに関連して用いられる機器をいう。
【0017】
この機器としては次に述べるAS−i通信用電源装置PS1、DC24V補助電源装置PS2、マスタモジュール(単にマスタまたはAS−iマスタともいう)MS、スレーブモジュール(単にスレーブまたはAS−iスレーブともいう)SL1〜SL4などがある。
【0018】
図2はAS−iネットワークの構成例を示す。上位にマスタMSがあり、マスタMSからデジタル伝送路と電源線を兼用した2本の電線(AS−i+,AS−i−)が延びている。この電線AS−i+とAS−i−には、通信信号を減衰させないためのデカップリング回路を内蔵したAS−i専用電源PS1とDC24Vの電源PS2とが接続される。
【0019】
スレーブSL1〜SL4はここでは4台を示すが、最大で31台接続可能である。このスレーブSL1〜SL4としては、負荷を制御するための出力のみを持ったもの(スレーブSL1)、センサまたはアクチュエータの信号を取り入れる入力のみを持ったもの(スレーブSL4)、または出力および入力の両方を持ったもの(スレーブSL2,SL3)等の種類がある。
【0020】
また、出力を持ったスレーブに対しては、負荷を動作させるためDC電源PS2を接続するようにしたもの(スレーブSL1,SL2)と、負荷を動作させるための電源もAS−i電源PS1からとるようにしたもの(スレーブSL3)とがある。
【0021】
マスタMSはプログラマブルコントローラ(PLC)と組み合わせ可能になっており、例えばセンサ等からの入力に対して要求される負荷の動作をさせるため、予めマスタMSで必要なプログラムを組み、動作の制御をするようにしている。
【0022】
次に図1を説明する。なお、図1において図2と同じ符号は同一もしくは相当部分を示す。この図1において、1はガス燃料の個々の使用先としての各家庭や事業所等に設置されるガス関連機器端末システム、2はこの端末システム1が接続されている電話回路網、3は電話回路網2に接続された当該のガスを供給するガス会社における料金管理用のコンピュータ(管理コンピュータと略記する)、4はガスの使用先におけるガス漏れ等の異常時に点検,復旧等の処置を行う、予め定められた処置部門(本例では警備会社)における電話回路網2に接続された端末機、6は同じくガス使用先におけるガス漏れ等の異常時に、電話回路網2上の基地局5を介してその異常情報を受信するように予め指定されている人が持つ携帯電話である。
【0023】
次にガス関連機器端末システム1において、上位のマスタ制御部100は、この端末システム1を統括制御する前記AS−iマスタMSと、本例では後述のガス漏れ警報信号S1およびガス使用量信号(つまり、ガス使用量増分信号S3を順次、1または所定の複数期間分ずつ加算してなる信号)を電話回線網2へイッターネットの電子メールによって送出するイッターネット通信端末器110とで構成されている。
【0024】
なお、このイッターネット通信端末器110には、マイクロプロセッサやOS(オペレーションシステム)の違いを超えて動作し、ネットワーク上の利用に適したプログラミング言語であるJava(登録商標)を用いたソフトが搭載されている。
【0025】
AS−iマスタMSからは、図外の前記AS−i電源PS1が接続された2本の電線(AS−i+,AS−i−)からなるAS−iケーブル200が延びており、このAS−iケーブル200にマルチドロップ状に、ガス漏れ警報信号(本例では1ビット)S1の入力とガス遮断弁駆動信号(本例では1ビット)S2の出力を行う前記AS−iスレーブSL2、およびガス使用量増分信号(4ビット)S3を入力する前記AS−iスレーブSL4が接続され、また、上記のAS−iスレーブSL2には、負荷を動作させるためのDC電源PS2が接続されている。
【0026】
なお、AS−iケーブル200に接続されるAS−iスレーブの台数として本例では2台のみを示しているが、前述のようにスレーブは最大31台接続可能である。また、本例ではスレーブSL2の本体部分とスレーブSL4はLSiチップからなり、各LSiチップのその外部への配線接続は圧接によって行われ、配線工数の削減が計られている。
【0027】
ここで、AS−iスレーブSL2は、その設置箇所のガス濃度が所定値を超えた時、これを検出してガス漏れ警報信号S1をスレーブSL2へ送出するガス漏れ検知器311と、このガス漏れ検知器311の直流電源を商用電源AC100Vから作る整流回路312と共にスレーブ制御部301を構成している。
【0028】
なお、図1ではAS−iスレーブSL2が1ビットごとの入出力を行うのみであるが、本来AS−iスレーブSL2は4ビットごとの入出力が可能であり、例えば1台のAS−iスレーブSL2に対して4台までのガス漏れ検知部311を設けたり、同様に1台のAS−iスレーブSL2から4台までのガス遮断弁325(後述)に向けてそれぞれガス遮断弁駆動信号S2を出力することも可能である。
【0029】
次に、AS−iスレーブSL4は、マイコン321と、ガス流量計322と、商用電源AC100Vからガス流量計322の直流電源を作る整流回路323と共にスレーブ制御部302を構成している。
【0030】
このスレーブ制御部302において、ガス流量計322は、ガス管GPから図外の起動スイッチの操作によって開かれるガス遮断弁325を介してこのガス使用先に供給されるガスの流量を計測し、電気信号322aとして出力する。なお、ガス遮断弁325はガス漏れ等の異常時には後述するガス遮断弁駆動信号S2によって閉鎖される。
【0031】
ガス流量計322のガス流量の計測方法としては、例えば膜の移動体積(つまり、膜の1回毎の往復変位によって膜が占める空間に生ずる体積の変化分)が一定であるような膜を介してガスを移動通過させ、膜の往復変位ごとに発生する電気パルスを計数してガスの通過体積(従ってガスの使用量)を計量する、いわゆる膜式と呼ばれる方法や、ガスが通過する測定管路の上流側と下流側に設けた超音波振動子間で授受される超音波についての、上流側振動子を送信側とし下流側振動子を受信側とする場合と、下流側超音波振動子を送信側とし上流側振動子を受信側とする場合との2つの伝播時間からガスの流速を求めてガス流量を得る超音波式等の各種の方法がある。
【0032】
マイコン321はガス流量計322から出力されるガス流量の電気信号322aを入力し、所定期間ごとにその間のガスの使用量を4ビットのガス使用量増分信号S3に変換してAS−iスレーブSL4に送出する。
【0033】
この図1の構成において、AS−iマスタMSは、所定周期でAS−iスレーブSL2とSL4のアドレスを順次指定して各スレーブに対し、その入力データをマスタMSが受信する旨の受信コマンドを送り、そのつどスレーブSL2とSL4が入力している信号を受信することをサイクリックに繰り返す。
【0034】
従って、AS−iマスタMSは、この受信コマンドの各送出時点でスレーブSL2がガス漏れ検知器311よりガス漏れ警報信号S1を入力していれば、そのガス漏れ警報信号S1を受信し、同様にスレーブSL4からは、その時点でスレーブSL4がマイコン321から入力しているガス使用量増分信号S3を受信する。
【0035】
このようにしてAS−iマスタMSは順次入力したガス使用量増分信号S3を1または所定の複数期間分ずつ加算し(なお、この加算した信号を便宜上、ガス使用量信号という)、逐次インターネット通信端末機110を介し電子メールにして電話回線網2を経てガス会社の管理コンピュータ3に送信する。管理コンピュータ3に送信されたガス使用量信号はガス料金の課金対象となるガス使用者別のガス料金の算出に利用される。
【0036】
また、AS−iマスタMSがガス漏れ警報信号S1を受信したときは、マスタMSは先ず、AS−iスレーブSL2に対し、マスタMSがスレーブSL2へ指令を送信する旨の送信コマンドを送り、スレーブSL2がガス遮断弁駆動信号S2を出力するように指令する。これにより、スレーブSL2はガス遮断弁325にガス遮断弁駆動信号S2を送出しガス遮断弁325を遮断閉鎖させる。
【0037】
次いで、AS−iマスタMSは、ガス漏れ警報信号S1をインターネット通信端末機110を介し電子メールにし電話回線網2を経て、予め定められた送信先である警備会社の端末機4または携帯電話6へ送信する。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、ガス漏れ警報器が出力するガス漏れ警報信号やガスメータの出力信号を変換して得られるガス使用量増分信号等の、燃料用ガス関連機器の出力信号を入力する、共通伝送路としてのAS−iケーブルにマルチドロップ状に接続されたAS−iスレーブ、
AS−iケーブルを介してAS−iスレーブが入力した信号を定周期で収集するAS−iマスタ、
AS−iマスタの収集データを逐次、電話回線網に送出するインターネット通信端末機等からなるAS−iオープンネットワークを利用したガス関連機器端末システムを各ガス使用先に構築し、
インターネットの電子メールによりガスの使用量信号(上記ガス使用量増分信号を1または所定の複数期間分ずつ順次加算した信号)を検針処理を行うガス会社の管理コンピュータに伝えたり、ガス漏れ警報信号を予め設定された通報相手としての警備会社の端末機や携帯電話などに通報したりするようにしたので、
特に、AS−iマスタとAS−iスレーブを結ぶ伝送路の配線工事が容易になり、電気配線の工数を削減するとともに、安価なガス関連機器端末システム、従ってガス関連機器の広域情報通信システムを実現することができる。
【0039】
また、AS−i規格によって作られるAS−iスレーブ等の機器はIP67の防水構造を基本としているので、雨漏り等の保護を別途処理する必要がない。
【0040】
また、AS−iチップをガス漏れ警報器やガスメータに組み込めばガス関連機器端末システムのさらにコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としてシステム構成図
【図2】AS−iネットワークの構成例を示す図
【図3】従来のガス関連機器の広域情報通信システムの構成例を示す図
【符号の説明】
1 ガス関連機器端末システム
2 電話回線網
3 ガス会社の管理コンピュータ
4 警備会社の端末機
5 基地局
6 携帯電話
100 マスタ制御部
110 インターネット通信端末機
200 AS−iケーブル
301,302 スレーブ制御部
311 ガス漏れ検知部
312 整流回路
321 マイコン
322 ガス流量計
323 整流回路
325 ガス遮断弁
MS AS−iマスタ
SL2,SL4 AS−iスレーブ
AS−i+,AS−i− AS−iケーブル200を構成する電線
PS2 DC電源
S1 ガス漏れ警報信号
S2 ガス遮断弁駆動信号
S3 ガス使用量増分信号
Claims (4)
- 電話回線網に接続され、燃料用ガスの使用料金の課金の対象者別のガスの使用量を収集管理するガス使用量収集管理手段と、
前記課金の対象者のガスの使用場所に応じて前記電話回線網に接続された複数のガス関連機器端末システムとを有し、
前記ガス関連機器端末システムが、
使用するガスの流量を計測する1または複数のガス流量計測手段のそれぞれに対応して設けられ、該ガス流量計測手段から出力されるガス流量信号を入力し、所定期間ごとに該期間内におけるガス使用量を示すデジタル信号としてのガス使用量増分信号を生成する手段と、
前記ガス流量計測手段それぞれに対応して、共通のデジタル伝送路であるAS−iケーブル上に設けられ、対応する前記ガス使用量増分信号生成手段が生成した前記所定期間ごとのガス使用量増分信号を入力するAS−iスレーブと、
前記AS−iケーブルを介し前記の各AS−iスレーブのアドレスを順次指定しつつ、各当該AS−iスレーブから該AS−iスレーブが入力した前記所定期間ごとのガス使用量増分信号を受信収集することを繰り返すAS−iマスタと、該AS−iマスタが収集した前記ガス流量計測手段別の前記所定期間ごとのガス使用量増分信号をさらに順次、該所定期間の1または所定の複数期間分ずつ加算してなるガス使用量信号を逐次、前記電話回線網を介しインターネットの電子メールによって前記ガス使用量収集管理手段に送信する手段とを備えてなることを特徴とするガス関連機器の広域情報通信システム。 - 予め燃料用ガスの使用の異常情報の受付先として登録されて電話回線網に接続された1または複数の異常受付端末手段と、
ガスの使用場所に応じて前記電話回線網に接続された複数のガス関連機器端末システムとを有し、
前記ガス関連機器端末システムが、
自身の設置場所におけるガスの濃度が所定値を超えたことを検出してそれぞれガス漏れ警報信号を出力する1または複数のガス漏れ検知手段に対応し、共通のデジタル伝送路であるAS−iケーブル上に設けられた1または複数のAS−iスレーブと、
前記AS−iケーブルを介し前記の各AS−iスレーブのアドレスを順次指定しつつ、各当該AS−iスレーブから該AS−iスレーブが入力した前記ガス漏れ警報信号を受信することを繰り返すAS−iマスタと、
該AS−iマスタが受信した前記ガス漏れ警報信号を逐次、該ガス漏れ警報信号を出力した前記ガス漏れ検知手段ごとに予め設定されている前記異常受付端末手段に宛て前記電話回線網を介しインターネットの電子メールによって送信する手段とを備えてなることを特徴とするガス関連機器の広域情報通信システム。 - 請求項2に記載のガス関連機器の広域情報通信システムにおいて、
前記異常受付端末手段が、携帯電話を含むことを特徴とするガス関連機器の広域情報通信システム。 - 請求項2または3に記載のガス関連機器の広域情報通信システムにおいて、
前記AS−iマスタが、前記ガス漏れ警報信号を受信した相手のAS−iスレーブを介して当該のガス漏れの対象とみなされるガスの使用先へのガス管路を開閉するガス遮断弁を閉鎖させるようにしたことを特徴とするガス関連機器の広域情報通信システム。
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