JP2006011642A - トランシーバ及びこのトランシーバを用いたガス漏洩検知システム及びこのシステムに用いられる指針値変動検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 迅速に圧力保持検査を行なうことができるトランシーバ、このトランシーバを用いたガス漏洩検知システム及びこのシステムに用いられる指針値変動検出装置を提供すること。
【解決手段】 駆動用電池２４と、圧力計が接続可能な第１の接続端子１３と、圧力を表示する圧力表示器が接続可能な第２の接続端子１４と、アンテナ１５と、このアンテナ１５を介して各種データを特定小電力無線で送受信する親機及び子機として機能を有する通信制御手段２１とを具備した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、圧力保持検査に用いられるトランシーバ、このトランシーバを用いたガス漏洩検知システム及びこのシステムに用いられる指針値変動検出装置に関する。

道路に埋設されている導管からガス栓までのガス漏洩検査は、ガス事業法の規定に基づき、定期的に行われている。この検査は、ガス管が露出している露出部については発泡液またはガス検知器による方法により行なわれ、ガス管が露出していない埋設部についてはボーリング後にガス検知器又は臭気確認により漏洩の有無を検査する方法、或いは被検知部分へのガスの流入を遮断して規定の保持時間以上の圧力変動を調べる方法（以下、圧力保持検査という）により行われている。

この圧力保持検査の手順について説明する。被検知部分にガス遮断装置が設置されている場合には、まず被検知部分の宅内のガス栓をすべて閉止する。次に、被検知部分のあるガス栓を検圧口として使用し、或いはガスメータ付近の試験チー（圧力検査口）を使用し、この検圧口或いは試験チーに圧力計を取り付ける。そして、ガス遮断装置を閉止し、規定時間以上に亘って圧力計の圧力変動を監視する。この規定時間以上に亘って圧力計により検出される圧力が降下しなければガス漏洩は発生していないので合格とされ、ガス遮断装置が開放される。

一方、前述した規定時間内に圧力計で検出された圧力が降下した場合には、圧力監視員がガス遮断装置操作員にトランシーバによって連絡し、直ちにガス遮断装置を開放してガス漏洩の原因調査を行う。この原因調査は、圧力監視員と別の調査員がトランシーバを所持して互いに連絡をとりながら行っていた。

また、圧力保持検査中に発生する圧力降下の原因として、ガス遮断装置からガスメータまでの漏洩、ガスメータからガス栓までの漏洩または需要家によるガス使用が考えられる。

従って、圧力保持検査における圧力降下の原因調査においては、まず各需要家のガスメータの指針値の変化を目視により確認することにより需要家によるガス使用の有無を確認することが必要であった。

前述した圧力保持検査中に圧力降下がみられた場合には、ガス遮断装置を迅速に開放させる必要がある。なぜなら、ガス供給を遮断した状態で漏洩箇所からガスが放出し続けると、被検知部分のガス管内のガス圧が減少して滅火が発生する危険性があるからである。

しかし、通常ガス遮断装置の設置箇所と圧力計が設置されている圧力測定位置との距離が離れているため、トランシーバ等による連絡方法では、圧力降下が検出されたときに迅速にガス遮断装置を開放させることができない場合があった。

また、各需要家のガスメータの指針値の変化を検出する作業は、被検査建物内のすべてのメータの指針値を目視確認して一度記録し、その後目視確認によりガスメータの指針値の変化を調査することにより行われていた。

このとき、圧力降下の原因が、ガスメータからガス栓までのガス管からの微小な漏洩や、需要家による種火程度のガス使用による場合には、ガスメータの指針値の変化が微小であるため、その変化の有無の判断には手間と時間を必要とするという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされてもので、その目的は、迅速に圧力保持検査を行なうことができるトランシーバ、このトランシーバを用いたガス漏洩検知システム及びこのシステムに用いられる指針値変動検出装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、駆動用電池と、圧力計が接続可能な第１の接続端子と、圧力を表示する圧力表示器が接続可能な第２の接続端子と、アンテナと、このアンテナを介して各種データを特定小電力無線で送受信する親機及び子機として機能を有する通信制御手段とを具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の前記圧力表示器は携帯情報端末であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、前記駆動用電池が投入されると前記通信制御手段は子機として機能し、前記第２の接続端子に圧力表示器が接続されると前記通信制御手段は親機として機能することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載のトランシーバの第１の接続端子に圧力計を接続して子機として機能させ、請求項１記載の他のトランシーバの第２の接続端子に圧力表示器を接続して親機として機能させ、子機に接続される圧力計で検出される圧力データを特定小電力無線により親機に送信し、親機に接続される圧力表示器にその圧力データをリアルタイムに表示させるようにしたことを特徴とする。

請求項５記載のトランシーバを用いたガス漏洩検知システムは、請求項１記載のトランシーバの第１の接続端子に通信ケーブルを介して圧力計を接続すると共に第２の接続端子に圧力表示器を接続して親機として機能させ、圧力計で検出される圧力データを前記通信ケーブルを介して親機に送信し、この親機に接続される圧力表示器にその圧力データをリアルタイムに表示させるようにしたことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、警報手段と、ガスメータの指針値の変動を検出するＣＭＯＳイメージセンサと、このＣＭＯＳイメージセンサによりガスメータの指針値の変動が検出されると前記警報手段を作動させる手段とを具備したことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の前記ガスメータの指針値の前面と前記ＣＭＯＳイメージセンサの受光面との間には透光性樹脂部材が介装されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、第１の接続端子に接続される圧力計で測定された圧力データを特定小電力無線で送信できると共に、アンテナで受信された当該圧力データを第２の接続端子に接続される圧力表示器に表示させることができる。

請求項２記載の発明によれば、第２の接続端子に接続される情報携帯端末の表示部に圧力データを表示させることができる。

請求項３記載の発明によれば、親機と子機との切換えを自動的に行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、子機の第１の接続端子に接続される圧力計で検出された圧力データを特定小電力無線により親機に送信し、この親機の第２の接続端子に接続される圧力表示器にその圧力データをリアルタイムに表示させることができる。従って、圧力計が設置された場所から離れている場所でもリアルタイムに圧力計で検出された圧力データを表示させることができる。

請求項５記載の発明によれば、１つのトランシーバの第１の接続端子に通信ケーブルを介して圧力計を接続すると共に、第２の接続端子に圧力表示器を接続しておくことにより、圧力計で検出された圧力データを通信ケーブル、トランシーバを介して第２の接続端子に接続された圧力表示器にリアルタイムに圧力データを表示することができる。

請求項６記載の発明によれば、ＣＭＯＳイメージセンサによりガスメータの指針値の変動を検出するようにしたので、簡単でしかも安価にガスメータの指針値の変動を検出することができる。

請求項７記載の発明によれば、ガスメータの指針値の前面と前記ＣＭＯＳイメージセンサの受光面との間には透光性樹脂部材が介装したので、ガスメータの指針値のイメージを確実にＣＭＯＳイメージセンサに導くことができる。従って、ガスメータの指針値の変動を確実に検出することができる。

以下図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１は本発明に係るトランシーバ１０の斜視図、図２は同トランシーバ１０の電気回路を示すブロック図である。

図１において、１１はトランシーバ筐体である。この筐体１１の上面には、電源スイッチ１２が取り付けられている。また、この筐体１１の側面には第１の接続端子としての例えばRJ-45コネクタ１３、第２の接続端子としての例えばシリアルコネクタ１４が取り付けられている。

さらに、筐体１１の上面には、特定小電力無線が送受信されるアンテナ１５が取り付けられている。

次に、図２を参照して同トランシーバ１０の電気系統について説明する。図２において、２１は同トランシーバ１０を統括して制御するＣＰＵ（中央処理装置）である。このＣＰＵ２１には電源スイッチ１２、RJ-45コネクタ１３、アンテナ１５、Ａ／Ｄ変換器２２、シリアルドライバ２３が接続されている。また、電源スイッチ１２の一端はバッテリ２４を介して接地される。

ＣＰＵ２１は本トランシーバ１０を親機あるいは子機として機能させる機能手段を有すると共に、アンテナ１５を介して特定小電力無線で各種データを送受信する機能を有する。このトランシーバ１０の電源スイッチ１２がオンされると、トランシーバ１０は子機として機能を開始する。そして、ＣＰＵ２１はシリアルコネクタ１４にＰＤＡ３２が接続されたことを検知すると、自己を親機として機能させる。

また、RJ-45コネクタ１３を介して入力されるアナログの圧力データはＡ／Ｄ変換器２２においてデジタルデータに変換された後ＣＰＵ２１に出力される。

さらに、ＣＰＵ２１で処理された圧力データ等のデータはシリアルドライバ２３を介してシリアルコネクタ１４に出力される。また、シリアルコネクタ１４を介して入力されるデータはシリアルドライバ２３を介してＣＰＵ２１に取り込まれる。

次に、図１のトランシーバ１０、圧力計、携帯情報端末（以下、ＰＤＡと称する）を使用してガス漏洩を検知する検知システムの動作について説明する。まず、図３に示すように、トランシーバ１０のRJ-45コネクタ１３に接続された圧力計３１で検出されたガス管の圧力データを特定小電力無線により他方のトランシーバ１０に送信し、このトランシーバ１０の第２の接続端子に接続されたＰＤＡ３２に表示させる場合について説明する。

一方のトランシーバ１０のRJ-45コネクタ１３にはRJ-45ケーブル３１Ｃを介して圧力計３１を接続し、他方のトランシーバ１０のシリアルコネクタ１４にシリアルケーブル３２Ｃを介してＰＤＡ３２を接続する。

圧力計３１は圧力センサ（図示しない）を内蔵している。そして、ガス管４１の被検圧箇所からゴム管４２を介してこの圧力センサにガス管４１のガス圧が導入される。この圧力計３１は圧力センサで検出されるガス管４１のガス圧をアナログ電圧信号に変換してRJ-45コネクタ３３を介してトランシーバ（子機）１０に出力する。

ＰＤＡ３２は図４のブロック図に示すような構成を有する。図４において、５１はＰＤＡを統括して制御するＣＰＵ（中央処理装置）である。このＣＰＵ５１からのシステムバス５１ａには各種制御プログラムが記憶されているＲＯＭ５２、作業エリアが形成されるＲＡＭ５３、通信インタフェース５４、圧力データを表示する表示部５５、圧力データを記憶するメモリカード５６を備えている。例えば、ＲＯＭ５２には、検査ソフトウェアが搭載されている。この検査ソフトウェアが起動されると、表示部５５に「有線で使用するか無線で使用するかの問い合わせメッセージが表示される。この問い合わせメッセージに対して『無線で使用』と応答すると、図３で示したような無線で圧力データを送信する無線モードのシステムが構築され、同問い合わせメッセージに対して『有線で使用』と応答すると、図１３に示すような有線で圧力データを送信する有線モードのシステムが構築される。

まず、ＰＤＡ３２から『無線で使用』が設定されると、図３に示す無線システムが構築される。各トランシーバ１０の電源スイッチ１２がオンされると、図５のフローチャートに示す処理が開始される。

まず、トランシーバ１０の電源スイッチ１２がオンされると、子機として動作が開始される（ステップＳ１）。そして、親機からの信号を待つ処理が行なわれる（ステップＳ２）。この親機からの信号待ち処理中にリンクが成立すると、親機からのデータを受信する受信モード（ステップＳ３）に切り換わり、この受信モードによる受信が終了すると親機にデータを送信する送信モード（ステップＳ４）に切り換わる。この送信モードにおける送信処理が終了すると、受信モード（ステップＳ３）に戻る。受信モードにおいて一定時間受信がない場合には前述したステップＳ２の処理に戻る。

次に、ＰＤＡ３２により無線モードが設定された場合についてステップＳ５以降のステップを参照しながら説明する。まず、親機はチャンネルをスキャンするCHスキャンモードに設定される（ステップＳ５）。このCHスキャンモードにおけるチャンネルスキャンが終了するとリンク形成モード（ステップＳ６）に遷移する。このリンク形成モードにおいいてリンクが形成されると、親機は送信モードに設定される（ステップＳ７）。例えば、子機に対して圧力データを送信させるデータが送信される。

この送信モードが終了すると、親機は受信モード（ステップＳ８）になる。この受信モードにおいて、子機から無線で送信された圧力データを受信し、この圧力データはＰＤＡ転送モード（ステップＳ９）においてＰＤＡ３２に送信される。このＰＤＡ３２には、図１２に示すようにその表示部５５に圧力データが表示される。

そして、間欠通信タイムが経過するのを待ちタイムアウト待ち処理がなされる（ステップＳ１０）。この間欠通信タイムが経過すると送信モード（ステップＳ７）となる。

このように無線処理を間欠動作させることにより省電力化及び小型化を計ることができる。

このようにして、無線でトランシーバ（子機）に接続される圧力計３１で検出された圧力データはリアルタイムにトランシーバ（親機）に接続されるＰＤＡ３２に表示させることができる。

次に、図１３に示す有線システムが構築されていると、ＰＤＡ３２から『有線で使用』が設定される。すると、図５のフローチャートのステップＳ２の親機からの信号待ち（ステップＳ２）からステップＳ１１以降の有線モードに切り換わる。つまり、図１３に示すように、親機は圧力計３１から送信されるアナログの圧力データをRJ-45コネクタ１３を介して受信し、Ａ／Ｄ変換器２２を介してデジタルデータに変換した後、ＣＰＵ２１に取り込む。そして、デジタルの圧力データをＰＤＡ３２に転送するＰＤＡデータ転送モードが行われる（ステップＳ１１）。つまり、ＣＰＵ２１から送信されるデジタル圧力データはシリアルドライバ２３、シリアルコネクタ１４を介してＰＤＡ３２に送信される。そして、このＰＤＡ３２の表示部５５に圧力データが表示される。

ＰＤＡ３２に対して圧力データが送信されるとタイムアウト待ち処理がなされる（ステップＳ１２）。そして、このタイムアウト待ち処理によりタイムアウトすると、ＰＤＡデータ転送モードに戻る（ステップＳ１１）。

以上のようにして、圧力計３１から送信される圧力データを無線あるいは有線でトランシーバ（親機）１０に接続されるＰＤＡ３２の表示部５５に表示させることができる。

次に、図６〜図１０を参照して指針値変動検出装置について説明する。この指針値変動検出装置は、ガスメータの指針値に変動した場合には、ＬＥＤやスピーカで警報するよにした装置である。この指針値変動検出装置６１は、図１０に示すようにガスメータ６２の前面に装着される。

図６は指針値変動検出装置６１の斜視図、図７は指針値変動検出装置６１の底面図、図８はガスメータ６２のガス使用の累積値を表示する機械式の指針部（カウンタ）の正面図、図９は指針値変動検出装置６１のシステム構成を示すブロック図である。

図６に示すように、指針値変動検出装置６１は箱形状の筐体７１を有する。この筐体７１内には図９を参照して後述する電気部品が搭載されている。

この筐体７１の後面には、表示部７２が設けられていると共に、筐体７１の前面には本指針値変動検出装置７１をガスメータ６２に吊り下げるための吊り下げ部７３が設けられている。

さらに、図７に示すように、指針値変動検出装置６１の底面には、指針値が変動したことを報知するスピーカ８１、電池８２が埋設されている。なお、図７において、８３はガスメータ６２の指針値の前面と後述するＣＭＯＳイメージセンサの受光面との間に介装された透光性樹脂部材を示す。

ガスメータ６２のガス使用の累積値を表示する機械式の指針部は、図８に示すように例えば７桁の数値が機械式に回転するように構成されている。指針値変動検出装置６１は指針部で示されたガス使用の累積値が変動したかを検出しているので、機械式の指針部の最下位桁Ａが動いたかをＣＭＯＳイメージセンサで検出すれば良い。ここで、ガスメータ６２の指針部の位置は、製造時に個別の誤差が生じる。また、ガスメータ６２の筐体は製造メーカにより寸法が異なっている。このような固体差があっても確実に指針部の指針値変化を検知するために、ＣＭＯＳイメージセンサを指針部の面に対して垂直ではなく角度を付けて取り付けている。このことにより、ＣＭＯＳイメージセンサの読み取り範囲を広い範囲とすることができる。従って、ガスメータ製造時の誤差や製造メーカによるガスメータ６２の筐体の寸法の相違によりガスメータ６２の指針部の位置が異なっても、確実にＣＭＯＳイメージセンサでガスメータ６２の指針部を読み取ることができる。

つまり、図９に示すように、指針値変動検出装置６１はガスメータ６２の最下位桁Ａの前面と例えばＣＭＯＳイメージセンサである画像センサ９１との間に透光性樹脂部材８３を介在させている。画像センサ９１は、ガスメータ６２の最下位桁Ａが変動すると、その変動量に応じた座標移動量をＣＰＵ９２に出力する。ＣＰＵ９２は、入力される座標移動量に基づいて、ガスメータ６２の最下位桁Ａが変動したかを検出している。
そして、ＣＰＵ９２は、ガスメータ６２の最下位桁Ａが変動したことを検出すると、ＬＥＤ９３に対して点灯信号を出力すると共に、音量スイッチ９４を介してスピーカ９５に駆動信号が出力されて、ガスメータ６２の指針値が変動したことが報知される。

このように、ＣＭＯＳイメージセンサによりガスメータの指針値の変動を検出するようにしたので、簡単でしかも安価にガスメータの指針値の変動を検出することができる。

次に、図１１を参照してガス漏洩検知システムについて説明する。図１１において、１００はガス遮断装置である。このガス遮断装置と集合住宅１０１との間にはガス管１０２が接続されている。また、集合住宅１０１の各戸には、このガス管１０２からガスメータ６２を介してガス器具に配管が接続されている。

このガス漏洩検知システムは、ガス遮断装置１００と例えば集合住宅１０１の各戸との間にガスの漏洩があるか否かを検知するシステムである。つまり、図１１の矢印で示した範囲が圧力保持検査範囲である。

まず、ガス遮断装置１００が敷設されている位置に操作員を配属させ、この操作員にトランシーバ（親機）１０を携帯される。このトランシーバ１０にはＰＤＡ３２を接続しておく。そして、ＰＤＡ３２からトランシーバ（親機）１０から前述したように『無線で使用』を設定することにより、トランシーバ（子機）１０からトランシーバ（親機）１０に無線で圧力データを送信するように設定する。

そして、集合住宅１０１のある戸のガス栓に圧力計３１を接続すると共に、この圧力計３１をトランシーバ（子機）１０に接続し、各戸のガス栓をすべて閉止すると共にガス遮断装置を閉止する。

この結果、圧力計３１で測定された集合住宅１０１のある戸のガス圧は特定小電力無線でトランシーバ（親機）１０に送信される。そして、ＰＤＡ３２の表示部５５に現在のガス圧が５５ａに示すように表示されると共に、現在までのガス圧が５５ｂに示すようにグラフ表示される。

従って、バルブ遮断装置１００の位置に配属されている操作員は、ＰＤＡ３２の表示部５５を見て、ガスの漏洩が発生していると判断すると、即座にガス遮断装置１００を開放する。これにより、被検知部分のガス管内のガス圧が減少して滅火の発生を未然に防止することができる。

また、トランシーバ（親機）１０とトランシーバ（子機）１０との間は無線で圧力データを送信しているので、トランシーバ（子機）１０の設置場所を自由に行うことができる。
もし、ＰＤＡ３２の３２ａ部分に表示される現在のガス圧が変化しなければ、合格となる。

ところで、指針値変動検査装置６１を集合住宅１０１の全戸のガスメータ６２に設置しておく。これにより、その戸からガス漏れが発生している或いは種火程度のガスを使用している場合には、ガスメータ６２の指針値が変動するので、その変動を即座に検知してＬＥＤ９３を点灯させたり、スピーカ９５で報音させることができる。これにより、ガスメータ６２の指針値が変動した場合には迅速に操作員に知らせることができる。

なお、上記実施の形態で、ＰＤＡ３２の表示部５５の表示形態はこの実施の形態に限るものではない。

また、第２の接続端子としてのシリアルコネクタ１４に接続されるのはＰＤＡ３２に限るものではなく、他の電子機器であっても良い。

本発明の一実施の形態に係るトランシーバの斜視図。 同トランシーバのシステム構成図。 同トランシーバを用いたガス漏洩検知システムを示すシステム図。 同ガス漏洩検知システムに使用されるＰＤＡのシステム構成図。 同トランシーバの動作を説明するためのフローチャート。 同ガス漏洩検知システムに使用される指針値変動検出装置の斜視図。 同指針値変動検出装置の裏面図。 ガスメータのガス使用の累積値を表示する機械式の指針部（カウンタ）の正面図。 同指針値変動検出装置のシステム構成を示すブロック図。 同ガスメータに指針値変動検出装置を取り付けた状態を示す図。 同ガス漏洩検知システムの動作を説明するための図。 同ＰＤＡの表示部の表示状態を示す図。 同トランシーバを用いたガス漏洩検知システムを示すシステム図。

符号の説明

１０…トランシーバ、１１…トランシーバ筐体、１３…RJ-45コネクタ、１４…シリアルコネクタ、１５…アンテナ、２１…ＣＰＵ。

Claims (7)

1. 駆動用電池と、
   圧力計が接続可能な第１の接続端子と、
   圧力を表示する圧力表示器が接続可能な第２の接続端子と、
   アンテナと、
   このアンテナを介して各種データを特定小電力無線で送受信する親機及び子機として機能を有する通信制御手段とを具備したことを特徴とするトランシーバ。
2. 前記圧力表示器は携帯情報端末であることを特徴とする請求項１記載のトランシーバ。
3. 前記駆動用電池が投入されると前記通信制御手段は子機として機能し、前記第２の接続端子に圧力表示器が接続されると前記通信制御手段は親機として機能することを特徴とする請求項１記載のトランシーバ。
4. 請求項１記載のトランシーバの第１の接続端子に圧力計を接続して子機として機能させ、請求項１記載の他のトランシーバの第２の接続端子に圧力表示器を接続して親機として機能させ、
   子機に接続される圧力計で検出される圧力データを特定小電力無線により親機に送信し、親機に接続される圧力表示器にその圧力データをリアルタイムに表示させるようにしたことを特徴とするトランシーバを用いたガス漏洩検知システム。
5. 請求項１記載のトランシーバの第１の接続端子に通信ケーブルを介して圧力計を接続すると共に第２の接続端子に圧力表示器を接続して親機として機能させ、
   圧力計で検出される圧力データを前記通信ケーブルを介して親機に送信し、この親機に接続される圧力表示器にその圧力データをリアルタイムに表示させるようにしたことを特徴とするトランシーバを用いたガス漏洩検知システム。
6. 警報手段と、
   ガスメータの指針値の変動を検出するＣＭＯＳイメージセンサと、
   このＣＭＯＳイメージセンサによりガスメータの指針値の変動が検出されると前記警報手段を作動させる手段とを具備したことを特徴とする指針値変動検出装置。
7. 前記ガスメータの指針値の前面と前記ＣＭＯＳイメージセンサの受光面との間には透光性樹脂部材が介装されていることを特徴とする請求項６記載の指針値変動検出装置。

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