JP2009168739A - 自己診断機能付きガスメータ - Google Patents

Abstract

【課題】遮断弁を閉じていない状態でも通過ガス流量を測定する流量センサの故障や異常を判定する自己診断機能付きガスメータを提供する。
【解決手段】この自己診断機能付きガスメータは、ガス流路中に設けられ、該ガス流路を通過するガス流量を測定して、流量値として出力する流量センサと、ガス流路中に設けられ、該ガス流路内の圧力を測定して、圧力値として出力する圧力センサと、前記圧力センサにより測定した圧力値が変化しているか否かを判定する圧力値変化判定手段と、前記圧力値変化判定手段で判定した結果が圧力値変化有りと判定されたときに、前記流量センサより測定した流量値が変化していない場合、前記流量センサが故障または異常と判定する流量センサ判定手段と、前記流量センサ判定手段で前記流量センサが故障または異常と判定された場合、その旨を通知する制御手段と、を備えたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、自己診断機能付きガスメータに関し、より詳細には、通過ガス流量を測定する流量センサの故障や異常を判定する自己診断機能付きガスメータに関する。

一般家庭における燃料用ガス（以下、単に「ガス」という。）の消費量を測定するために、各家庭にガスメータが設置されている。このガスメータとしては、ガス流量を測定する測定機能に加えて、ガス流路のガス圧力を監視する機能、外部と通信する機能、ガス利用に係る消費者の安全を確保する保安機能を有するものも知られている。
これらのガスメータの各種機能は、例えば、ガスメータに搭載されたマイクロコンピュータにより実行される。

ガスメータの測定機能は、ＭＲ（磁気）センサやリードスイッチなどの流量センサを用い、ガス流路にガスが流れると流量値を測定する。この流量値は、消費者から料金を徴収する消費量を計算するのに用いる。

また、保安機能は、測定した流量値等を用いて消費者の安全を脅かす事象があった場合などに、ガス流路を遮断したり、警告を行う機能である。
また、ガス流路のガス圧力を監視して圧力に異常があった場合なども、ガス流路を遮断したり、警告を行ったりする。このガス圧力は、ガス流量に変化が有った場合やガス温度が変化した場合に変化する。

ところで、この流量センサに故障や経年変化などで異常が発生した場合、上記の保安機能が働かなくなる恐れがある。また、消費者からの料金徴収時にトラブルが発生する可能性がある。

上記の問題点を解決するために、特許文献１では、流量センサと圧力センサとをガス流路の途中に設けるとともに、ガス流路を遮断する遮断弁をこれらのセンサの上流側に設けておき、流量センサからの流量信号が所定の判定値より大きく且つそれが所定時間以上連続している場合に内管漏洩があると判定し、遮断弁を駆動してガス流路を遮断し、圧力センサからの圧力信号が圧力の低下を示していない場合には、流量センサからの流量信号がゼロ流量値を示しているかどうかを判定して、流量センサの異常の有無を検査している。
これにより、短時間の流量停止による誤判定を防止しつつ流量センサの経年変化に基づく誤判定を改善できるガスメータを提供している。
特開２００４−２１９２５９号公報

上記の特許文献１の技術では、流量センサの異常の有無を検査するためには、内管漏洩があり、しかも、一旦遮断弁を閉じなければならなかった。また、既に異常になっている流量センサであれば、その流量センサを使って内管漏洩の有無や遮断後の流量値には何の意味を持つものではない。

本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであって、遮断弁を閉じていない状態でも通過ガス流量を測定する流量センサの故障や異常を判定する自己診断機能付きガスメータを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、請求項１の本発明は、ガス流路中に設けられ、該ガス流路を通過するガス流量を測定して、流量値として出力する流量センサと、ガス流路中に設けられ、該ガス流路内の圧力を測定して、圧力値として出力する圧力センサと、を備えた自己診断機能付きガスメータにおいて、前記圧力センサにより測定した圧力値が変化しているか否かを判定する圧力値変化判定手段と、前記圧力値変化判定手段で判定した結果が圧力値変化有りと判定されたときに、前記流量センサより測定した流量値が変化していない場合、前記流量センサが故障または異常と判定する流量センサ判定手段と、前記流量センサ判定手段で前記流量センサが故障または異常と判定された場合、その旨を通知する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧力値変化判定手段は、測定された圧力値が予め定められた範囲外の値となった場合に、圧力値変化有りと判定することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧力センサによる測定は、予め定められた所定回数行われることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧力センサによる測定は、予め定められた所定時間（周期）毎に行われることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記圧力値変化判定手段は、測定された複数の圧力値の少なくとも１つ以上に対して判定することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記ガス流路中にガスを遮断する遮断弁を備え、前記制御手段は、前記流量センサ判定手段で流量センサが故障または異常と判定した場合に、前記遮断弁を駆動してガス流路を遮断することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、メッセージを表示する表示手段を備え、前記制御手段は、前記流量センサ判定手段で流量センサが故障または異常と判定した場合に、その旨のメッセージを前記表示手段に表示することを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、外部通信機器と通信を行う通信手段を備え、前記制御手段は、前記流量センサ判定手段で流量センサが故障または異常と判定した場合に、その旨のメッセージを前記通信手段により前記外部通信機器に通知することを特徴とする。

本発明によれば、遮断弁を閉じていない状態でも流量センサの故障や異常を判定することができる。

以下、図面を参照して本発明の自己診断機能付きガスメータに係る好適な実施形態について説明する。

図１は、本発明の自己診断機能付きガスメータ（以下、単にガスメータと称す）に係る実施形態の構造を示すブロック図である。
このガスメータ１０は、外部から供給されるガスをガス流入口１から内部に導き、内部に形成されたガス流路３を経由してガス流出口２から消費者のガス機器（図示しない）に送り出すように構成されている。

ガス流路３には、その上流側から遮断弁１２、流量センサ１３、圧力センサ１４が順次設けられている。
また、ガスメータ１０の内部には制御部１１が設けられており、この制御部１１には、遮断弁１２、流量センサ１３および圧力センサ１４が接続されている。
さらに、制御部１１には、ガスの使用量を表示する表示部１５および外部通信機器２０との通信を行なうための通信部１６が接続されている。

制御部１１は、ガスメータ１０の全体を制御する制御プログラムを記憶するメモリと、この制御プログラムを実行するマイクロコンピュータから構成されている。
制御部１１は、詳細に後述するが、流量センサ１３からの流量信号、圧力センサ１４からの圧力信号を監視し、これらに基づいて異常が発生したことを判断した場合には、遮断弁１２に制御信号を送ってガス流路３を遮断する。
また、通信部１６に制御信号を送ることにより、その旨を予め設定していた通知先に通知する。この通知先としては、ガスメータの管理センタや消費者があり、集合住宅のような場合には管理人等がある。

遮断弁１２は、制御部１１からの制御信号に応じて開閉され、ガス流路３内のガスの遮断および通過を制御するために使用される。

流量センサ１３は、ガス流路３を流れるガスの流量を検出し、流量信号として制御部１１に送る。流量センサ１３は、ガス使用量を積算するためと、ガス漏れ等によりガスの流量が異常になった場合にガスの供給を停止するために設けられている。

圧力センサ１４は、ガス流路３内のガスの圧力を検出し、圧力信号として制御部１１に送る。圧力センサ１４は、遮断弁１２が開放されている通常の状態では、外部から消費者のガス機器に至るガス流路３のガスの圧力を検出し、遮断弁１２が閉じられている状態では、ガスメータ１０から消費者のガス機器に至るガス流路３のガスの圧力を検出する。

表示部１５は、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＣＤ（液晶表示素子）といった表示部材から構成され、制御部１１からの制御信号に応じて、流量センサの故障やガス漏れ等の異常が生じた場合に、その旨を表すメッセージを表示する。

通信部１６は、図示しない有線または無線の回線を介してガスメータの管理センタに設置された外部通信機器２０に接続されており、制御部１１からの制御信号に応じて、通常は、消費者によるガスの積算使用量を管理センタに送り、流量センサの故障やガス漏れ等の異常が生じた場合に、その旨を表すメッセージを予め設定しておいた通知先に送る。

図２は、本実施形態に係るガスメータ１０の制御部１１の制御構造を示すブロック図であり、同図において、制御部１１は、圧力値変化判定手段１１１、流量センサ判定手段１１２を含んで構成される。

圧力値変化判定手段１１１は、圧力センサ１４より測定された、ガス流路３におけるガスの圧力値が変化しているか否かを判定する。この判定は、圧力値が予め定められた範囲外の値になった場合に、圧力変化有りと判定する。圧力値が予め定められた範囲内の値であれば、圧力変化なしと判定する。

あるいは、予め定められた所定回数または所定時間（周期）毎に測定を行い、複数の圧力値が連続して、予め定められた範囲外の値になった場合に、圧力変化有りと判定するようにしてもよい。この場合、ガス温度変化による圧力値変化の影響を大きく受けずに圧力値の変化が判定できる。

流量センサ判定手段１１２は、圧力値変化判定手段１１１で圧力値変化有りと判定された場合に、流量センサ１３より測定された、ガス流路３中の通過ガス流量値に変化がなかったか、あるいは、流量センサ１３の応答がなかった場合、流量センサ１３が故障または異常と判断する。それ以外は、流量センサ１３が正常であると判断する。

そして、制御部１１は、流量センサ判定手段１１２により流量センサ１３が故障または異常と判定された場合に、次のいずれかあるいはそれらの組み合わせで実行する。

（１）流路に設けられた遮断弁１２を駆動してガス流路３を遮断する。これにより、消費者のガス機器が使用できなくなり安全性が図られる。
（２）流量センサに故障または異常が発生した旨のメッセージを表示部１５に表示する。これにより、消費者がガスメータの異常を確認できる。
（３）通信部１６を介して、流量センサに故障または異常が発生した旨のメッセージを予め設定されている通知先の外部通信機器２０に通知する。これにより、遠隔地からガスメータの異常を確認することができる。

以上の構成により、圧力値の変化に同期して流量値の変化が確認できるので、流量センサが異常か否かを判断することができる。

次に、制御部１１の処理手順について説明する。
図３は、本実施形態に係るガスメータ１０の制御部１１の処理手順を示すフローチャートである。
圧力センサ１４を用いて圧力値の測定を行い（ステップＳ１）、圧力値に変化が有ったか否かの判定を行う（ステップＳ２）。
この判定は、測定された圧力値が予め定められた範囲外の値になった場合に、圧力変化有りと判定する。

測定された圧力値に変化がないと判断された場合（ステップＳ２／ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、ガスの圧力の測定を再度行う。
一方、測定された圧力値に変化があった場合（ステップＳ２／ＹＥＳ）、流量センサ１３を用いて流量値の測定を行う（ステップＳ３）。

次に、測定した流量値と前回の流量値を比較して変化があった場合（ステップＳ４／ＮＯ）、ステップＳ１へ戻ってガスの圧力の測定を再度行う。
一方、流量値に変化が無かった場合（ステップＳ４／ＹＥＳ）、遮断弁１２を駆動してガス流路３を遮断する（ステップＳ５）。
次に、流量センサ１３の故障あるいは異常が発生した旨のメッセージを表示部１５に表示する（ステップＳ６）。
次に、通信部１６を介して、流量センサ１３の故障あるいは異常が発生した旨のメッセージを、予め設定されていた通知先の外部通信機器２０に通知する（ステップＳ７）。

また、ステップＳ２における圧力値の判定は、予め定められた所定回数または所定時間（周期）毎に測定を行い、複数の圧力値が連続して、予め定められた範囲外の値になった場合に、圧力変化有りと判定するようにしてもよい。

また、ステップＳ５、ステップＳ６、ステップＳ７の順序は、特に規定は無く、また同時に処理を行ってもよい。

本発明のガスメータに係る実施形態の構造を示すブロック図である。 実施形態に係るガスメータの制御部の制御構造を示すブロック図である。 実施形態に係るガスメータの制御部の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…ガス流入口、２…ガス流出口、３…ガス流路、１０…ガスメータ、１１…制御部、１１１…圧力値変化判定手段、１１２…流量センサ判定手段、１２…遮断弁、１３…流量センサ、１４…圧力センサ、１５…表示部、１６…通信部、２０…外部通信機器。

Claims (8)

1. ガス流路中に設けられ、該ガス流路を通過するガス流量を測定して、流量値として出力する流量センサと、ガス流路中に設けられ、該ガス流路内の圧力を測定して、圧力値として出力する圧力センサと、を備えた自己診断機能付きガスメータにおいて、前記圧力センサにより測定した圧力値が変化しているか否かを判定する圧力値変化判定手段と、前記圧力値変化判定手段で判定した結果が圧力値変化有りと判定されたときに、前記流量センサより測定した流量値が変化していない場合、前記流量センサが故障または異常と判定する流量センサ判定手段と、前記流量センサ判定手段で前記流量センサが故障または異常と判定された場合、その旨を通知する制御手段と、を備えたことを特徴とする自己診断機能付きガスメータ。
2. 請求項１に記載の自己診断機能付きガスメータにおいて、前記圧力値変化判定手段は、測定された圧力値が予め定められた範囲外の値となった場合に、圧力値変化有りと判定することを特徴とする自己診断機能付きガスメータ。
3. 請求項１に記載の自己診断機能付きガスメータにおいて、前記圧力センサによる測定は、予め定められた所定回数行われることを特徴とする自己診断機能付きガスメータ。
4. 請求項１に記載の自己診断機能付きガスメータにおいて、前記圧力センサによる測定は、予め定められた所定時間（周期）毎に行われることを特徴とする自己診断機能付きガスメータ。
5. 請求項３または４に記載の自己診断機能付きガスメータにおいて、前記圧力値変化判定手段は、測定された複数の圧力値の少なくとも１つ以上に対して判定することを特徴とする自己診断機能付きガスメータ。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の自己診断機能付きガスメータにおいて、前記ガス流路中にガスを遮断する遮断弁を備え、前記制御手段は、前記流量センサ判定手段で流量センサが故障または異常と判定した場合に、前記遮断弁を駆動してガス流路を遮断することを特徴とする自己診断機能付きガスメータ。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の自己診断機能付きガスメータにおいて、メッセージを表示する表示手段を備え、前記制御手段は、前記流量センサ判定手段で流量センサが故障または異常と判定した場合に、その旨のメッセージを前記表示手段に表示することを特徴とする自己診断機能付きガスメータ。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の自己診断機能付きガスメータにおいて、外部通信機器と通信を行う通信手段を備え、前記制御手段は、前記流量センサ判定手段で流量センサが故障または異常と判定した場合に、その旨のメッセージを前記通信手段により前記外部通信機器に通知することを特徴とする自己診断機能付きガスメータ。

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