JP2009216406A - ガスメータ及びガス保安システム - Google Patents

Abstract

【課題】使用環境などによって適宜保安機能を設定することを可能にし、保安機能を向上させる。
【解決手段】機能設定部１１６は、保安機能選択部１２０の選択情報に基づき、ガス使用に関する保安機能として、複数の機能のうちの任意の機能を設定する。監視部１１２は、設定された保安機能に従って、保安機能の作動条件を満足する場合に、ガス使用時の不具合を検知して保安信号を制御部１１４に出力する。制御部１１４は、監視部１１２からの保安信号に基づき、設定された設定機能の作動条件を満足する事象が発生した場合にガスの供給を遮断し、設定されていない未設定機能の作動条件を満足する事象が発生した場合に、通信部１２４により監視センタ２００へ未設定機能の不具合発生を通知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスの使用流量を計測するガスメータ及びこのガスメータを用いたガス保安システムに関する。

従来、ガスの使用流量を計測するガスメータにおいて、ガス使用時に不具合があった場合にガス供給路の遮断等を行う保安機能を備えたものがある。保安機能としては、例えば感震器によって所定以上の震度を検出した場合に遮断弁によってガス供給路を遮断したり、所定の流量や使用時間を超過した場合にガス供給路を遮断するなどの機能が設けられる。

また、特許文献１には、料金支払いに応じたガス量の供給を行うために、自動検針用の通信回線やプリペイドカードシステムを用いて、使用可能ガス量に到達した場合にガスの供給を停止するガスメータの制御システムが開示されている。また、特許文献２には、水道、電気、ガスなどの使用量を自動検針し、料金計算や請求、漏水のチェック、漏電、ガス漏れ検知情報の転送などを可能にしたネットワークシステムが開示されている。また、特許文献３には、プリペイドカードを用いて、ガス料金の残高情報がゼロになった時点でガスの供給を遮断し、メータの検針及び集金業務を合理化したガス管理システムが開示されている。
特開平８−５３９８号公報 特開２００５−１８７２０号公報 特開２００２−７４４９７号公報

ガスの保安機能は、ガスメータやガス器具が設置される国や地域などの設置場所の環境、各使用者の家屋等において接続されて使用されるガス器具の種類や使用状態などによって、必要とされる機能が異なる場合がある。例えば、地震発生の可能性がほとんど無い国や地域においては、感震時の遮断機能の必要性はあまり無い。また、所定の使用時間を超過した場合に遮断する機能においては、遮断の判断に用いる連続使用時間を使用流量によって異ならせるようにした方が好ましいが、固定の保安機能では使用者毎の使用されているガス器具や使用状態などによって適宜変更することは困難である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、使用環境などによって適宜保安機能を設定することができ、保安機能を向上させることが可能なガスメータ及びガス保安システムを提供することを目的とする。

本発明に係るガスメータは、ガス流路を流れるガスの流量を計測する流量計測部と、前記流量計測部による流量計測値に基づいて所定の流量データを算出する流量演算部と、ガス使用に関する保安機能として、複数の機能のうちの任意の機能を設定する機能設定部と、前記機能設定部により設定された設定機能を含む保安機能に従い、ガス使用時の不具合を監視する監視部と、前記監視部により不具合が検知された場合に、保安機能の処理を実行する制御部と、前記制御部の指示に基づき、ガスの供給を管理する監視センタとの間で通信を行う通信部とを備え、前記制御部は、前記機能設定部により設定された設定機能の作動条件を満足する事象が発生した場合にガスの供給を遮断し、前記機能設定部により設定されていない未設定機能の作動条件を満足する事象が発生した場合に、前記通信部により前記監視センタへ未設定機能の不具合発生を通知するものである。

これにより、使用環境などによって適宜保安機能を設定可能にでき、設定機能については該当する事象が発生した場合にガスの供給を遮断することができる。また、未設定機能については監視センタへ通知することで、監視センタにおいて未設定機能の不具合発生を認識させることができる。この場合、例えば使用者に該当する保安機能の設定を促し、保安機能を向上させることが可能となる。

また、本発明は、上記のガスメータであって、前記制御部は、前記未設定機能の不具合発生を通知する際、前記未設定機能の作動条件を満足する事象が所定回数発生した場合に通知を実行するものを含む。
これにより、ガス供給に伴う不具合発生状況の検出精度を高めることが可能となる。

また、本発明は、上記のガスメータであって、前記機能設定部は、前記保安機能として、流量超過、使用時間超過、漏洩検知、圧力異常、脈動検知、感震器作動、警報器作動の各事象による不具合を検知する機能のうち、少なくともいずれかの機能を設定可能であるものを含む。
これにより、複数の保安機能の中から選択し、複数の事象のうちの少なくともいずれかを含む不具合を検知して処理を実行する保安機能を設定可能となる。

また、本発明は、上記いずれかに記載のガスメータと、前記ガスメータと通信回線を介して接続され、前記ガスメータからの通知を受ける監視センタとを備えるガス保安システムを提供する。

本発明によれば、使用環境などによって適宜保安機能を設定することができ、保安機能を向上させることが可能なガスメータ及びガス保安システムを提供できる。

図１は、本発明の実施形態におけるガスメータ及びガス保安システムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係るガス保安システムは、流量計測装置としてのガスメータ１００と、ガスの供給に関する保安機能の監視、各使用者における使用状態の管理等を行う監視センタ２００とを備えて構成される。ガスメータ１００は、ガス器具が設けられる建物の外部または内部に配置される。監視センタ２００は、ガス会社、プロパン業者、もしくはこれらと関係のある会社などの管理部署に設置され、各建物に配置されたガスメータ１００を集中管理する装置である。ガスメータ１００と監視センタ２００とは、無線通信回線、電話回線、インターネットなどの通信回線３００を介して通信可能に接続され、両者の間で各種信号やデータのやり取りが可能となっている。

ガスメータ１００は、ガスが供給される流路１０２に接続され、この流路１０２中には、遮断弁１０４、流量計測部１０６、圧力センサ１０８が設けられる。また、ガスメータ１００は、流量演算部１１０、監視部１１２、制御部１１４、機能設定部１１６、計測機能選択部１１８、保安機能選択部１２０、入力部１２２、通信部１２４、感震器１２６を備えている。ここで、流量演算部１１０、監視部１１２、制御部１１４、機能設定部１１６、計測機能選択部１１８、保安機能選択部１２０は、マイコン等のプロセッサ及びメモリを有して構成される演算処理装置によって各部の機能が実現される。

ガスメータ１００の下流側の流路には、ガステーブル、ファンヒータ、給湯器、床暖房等、１台以上の種々のガス器具Ａ１５１，ガス器具Ｂ１５２，ガス器具Ｃ１５３が接続されている。また、ガス器具１５１〜１５３の設置場所の近傍には、ガス漏れや一酸化炭素（ＣＯ）等を検知して異常状態の警報を行う警報器１２８が配置され、ガスメータ１００と無線通信または有線通信によって互いに通信可能となっている。

流量計測部１０６は、流路１０２に流れるガスの流量を計測するもので、超音波流量計などによって構成される。なお本実施形態では、流量計測部１０６として超音波流量計を用いた場合の構成例を説明するが、ガスの流量を計測できるものであれば、フルイディック式流量計や膜式流量計など、他の種々の流量計測手段を用いてもよい。流量計測部１０６は、流路１０２中の上流側と下流側に設けた超音波送受信器間で一定時間間隔（例えば２秒など）で交互に超音波を送受信させ、流体の流れに対して順方向と逆方向の超音波の伝搬時間の差を求め、この伝搬時間差から被計測流体の流速及び流量を計測する。

流量演算部１１０は、流量計測部１０６から出力される計測流量値を用いて、使用されたガスの流量、その計測時間に対応する流量パターンなどを算出して、内部または外部に設けた記憶部に積算流量や流量パターンなどの流量及び時間に関する流量データを記憶する。また、算出した流量データは監視部１１２に出力する。流量演算部１１０における流量の計測機能は、後述する計測機能選択部１１８及び機能設定部１１６によって選択的に設定可能である。

圧力センサ１０８は、流路１０２におけるガスの圧力を検出し、圧力検出信号を監視部１１２に出力する。また、感震器１２６は、地震の揺れを検出し、所定以上の震度の揺れを検出した場合に感震信号を監視部１１２に出力する。また、警報器１２８は、流路１０２またはガス器具１５１〜１５３からのガス漏れ、ガス器具１５１〜１５３から発生したＣＯを検出し、これらのガス漏れやＣＯ漏れを検知した場合に異常検知信号を監視部１１２に出力する。通信部１２４は、有線または無線による通信機能を有し、通信回線３００を介して監視センタ２００との間で通信を行って信号やデータを送受信する。

監視部１１２は、設定された保安機能に従ってガス使用時の不具合を監視するものである。この監視部１１２は、流量演算部１１０からの流量データ、圧力センサ１０８からの圧力検出信号、感震器１２６からの感震信号、警報器１２８からの異常検知信号などに基づき、保安機能の作動条件を満足する場合に、ガス使用時の不具合を検知して保安信号を制御部１１４に出力する。監視部１１２における保安機能は、後述する保安機能選択部１２０及び機能設定部１１６によって選択的に設定可能である。この監視部１１２は、機能設定部１１６で設定された保安機能について監視する第１の監視動作と、機能設定部１１６で設定されていない保安機能について監視する第２の監視動作とを有している。

計測機能選択部１１８は、流量演算部１１０において実現する各種の計測機能に関する情報を格納しており、入力部１２２からの入力指示に基づいて該当する計測機能の選択情報を機能設定部１１６に出力する。保安機能選択部１２０は、監視部１１２において実現する各種の保安機能に関する情報を格納しており、入力部１２２からの入力指示に基づいて該当する保安機能の選択情報を機能設定部１１６に出力する。

機能設定部１１６は、計測機能選択部１１８及び保安機能選択部１２０から出力されるそれぞれの選択情報に基づき、当該ガスメータの計測機能と保安機能の機能設定を行い、機能設定信号を流量演算部１１０、監視部１１２に出力する。なお、各種の計測機能を実現するプログラムは、流量演算部１１０に格納しておき、機能設定部１１６からの機能設定信号によって該当する機能を動作させる構成であってもよいし、計測機能選択部１１８に格納しておいて選択された計測機能のプログラムを読み出して機能設定部１１６から流量演算部１１０へ入力して動作させる構成としてもよい。また、各種の保安機能を実現するプログラムは、監視部１１２に格納しておき、機能設定部１１６からの機能設定信号によって該当する機能を動作させる構成であってもよいし、保安機能選択部１２０に格納しておいて選択された保安機能のプログラムを読み出して機能設定部１１６から監視部１１２へ入力して動作させる構成としてもよい。

入力部１２２は、計測機能選択部１１８及び保安機能選択部１２０に対して、計測機能、保安機能のそれぞれの選択指示入力を行うインタフェース機能を有する。この入力部１２２は、監視センタ２００から通信回線３００、通信部１２４を介して送られてきた選択信号を計測機能選択部１１８や保安機能選択部１２０に入力可能となっている。なお、監視センタ２００からの遠隔指示の他に、無線通信、赤外線通信等の各種通信手段によって選択指示を入力することも可能である。また、入力部１２２は、操作ボタン、宅内表示器、パーソナルコンピュータ等の情報処理機器や端末などによる操作入力手段を有する構成とし、使用者や管理者などが直接入力指示して選択指示を入力するようにしてもよい。このように、入力部１２２は上記のものに限定されず、機能選択入力を各種方法で実現可能である。

制御部１１４は、監視部１１２からの保安信号に基づき、ガス供給の遮断、または監視センタ２００への通知を行う。ガス供給の遮断を行う場合は、遮断弁１０４を作動させて流路１０２を遮断する。通知を行う場合は、通信部１２４に指示して通信回線３００を介して監視センタ２００と通信を行い、監視センタ２００に未設定機能の不具合発生を通報する。通信部１２４は、通信回線３００として電話回線を用いて発呼する等の方法で通知を行う。この際、制御部１１４は、監視部１１２の第１の監視動作により、機能設定部１１６で設定された保安機能（設定機能）の作動条件を満足する事象を検知した場合に、ガス供給の遮断を行う。また、監視部１１２の第２の監視動作により、機能設定部１１６で設定されていない保安機能（未設定機能）の作動条件を満足する事象を検知した場合に、監視センタ２００への警報の通知を行う。なお、監視センタ２００への通知は、第２の監視動作による不具合判定が所定回数発生した場合に実行する。これにより、ガス供給に伴う不具合発生状況の検出精度を高め、保安機能の追加必要性を使用者に訴求するときのデータとする。

監視センタ２００は、ガスメータ１００からの第２の監視動作による不具合の通知を受けた場合に、使用者に対して、現在選択されていない保安機能による不具合検知がなされていることを通知し、使用者に該当する保安機能の設定を促す。使用者への通知は、通信回線３００を介した通知の他、各種通知手段を用いることができる。これにより、保安機能の向上を図るようにする。また、監視センタ２００は、通信回線３００を介してガスメータ１００に設定指示を送信し、該当事象が検知された未設定機能の保安機能を設定するようにしてもよい。

計測機能としては、流量の各種条件に応じた積算処理があり、例えば以下のような機能がある。これらの流量計測結果は、料金割引等に活用可能である。
（１）通常積算機能…計測される流量値を積算する
（２）時間帯別積算機能…流量値を所定の時間帯別に積算し、割引、割増に活用する
（３）季節別積算機能…流量値を所定の季節別（月別など）に積算し、割引、割増に活用する
（４）器具別積算機能…流量値を使用器具別に積算し、割引、割増に活用する
（５）機能別積算機能…流量値を使用形態別（暖房、給湯、調理など）に積算し、割引、割増に活用する
なお、時間帯別、季節別の積算を行う場合は、タイマ及びカレンダー機能が必要であり、器具別、機能別の積算を行う場合は、器具判別機能、使用形態判別機能を有したメータが前提となる。

ここで、使用者が特に機能選択しない場合は、例えばデフォルト計測モードとして通常積算機能がデフォルト機能に設定され、機能選択された場合は、通常積算機能に加えて、選択された計測機能が有効となる。

保安機能としては、流量超過、使用時間超過、漏洩検知、圧力異常、脈動検知、感震器作動、警報器作動などによる各種不具合の事象を検知し、保安のための処理を行う機能があり、例えば不具合検知について以下のような機能がある。
（１）合計最大流量超過…所定期間の合計流量が基準流量を超えた場合
（２）個別最大流量超過…流量が計測される度に前回の流量値との変化が所定値以上の場合
（３）安全継続時間超過…流量別に規定された連続使用許容時間を超えて使用継続した場合
（４）圧力上昇検知…圧力値が所定値以上に上昇したことを検知した場合
（５）圧力低下検知…圧力値が所定値以下に低下したことを検知した場合
（６）感震器作動検知…地震等の震動により感震器が作動したことを検知した場合
（７）微少漏洩検知…所定の微少漏洩流量を所定日数検知した場合
（８）脈動検知…所定値以上の流量変動あるいは圧力変動を検知した場合
（９）警報器作動検知…各種警報器が作動したことを検知した場合

ここで、使用者が特に機能選択しない場合は、例えばデフォルト保安モードとして合計最大流量超過の保安機能がデフォルト機能に設定され、機能選択された場合は、その選択された保安機能が有効となる。また、上述したように、保安機能により不具合を検知した場合の処理動作として、警報動作と遮断動作を有し、選択された設定機能で不具合を検知した場合は遮断動作とし、選択されていない未設定機能で不具合を検知した場合は警報動作とする。

次に、本実施形態におけるガスメータ及びガス保安システムの動作について詳細に説明する。図２は、本発明の実施形態におけるガスメータ及びガス保安システムの動作時の処理手順を示すフローチャートである。

まず機能設定処理として、機能設定部１１６は、計測機能の選択がなされているかどうかを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、計測機能の選択がなされている場合は、選択された計測機能を設定して次の処理に進み、計測機能の選択がなされていない場合は、デフォルト計測モード（例えば通常積算機能のみ）に設定して（ステップＳ１２）、次の処理に進む。続いて、機能設定部１１６は、保安機能の選択がなされているかどうかを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、保安機能の選択がなされている場合は、選択された保安機能を設定して次の処理に進み、保安機能の選択がなされていない場合は、デフォルト保安モード（例えば合計最大流量超過のみ）に設定して（ステップＳ１４）、次の処理に進む。これらの計測機能及び保安機能の設定を行うことで、機能設定完了となる（ステップＳ１５）。

次に、流量計測部１０６により、ガスの流量計測を行う（ステップＳ１６）。そして、流量が検出されたかどうかを判定し（ステップＳ１７）、流量が検出された場合は、流量演算部１１０により流量値を算出する（ステップＳ１８）。この流量値算出において、計測機能として設定された各種の流量値の積算を行う。また、ステップＳ１７で流量が検出されない場合は、ステップＳ１６の流量計測に戻って同様の処理を繰り返す。そして、流量値を算出した後、監視部１１２は、流量超過などの流量に異常があるかどうかを判定する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９において、流量に異常がある場合は次の処理に進み、異常が無い場合はステップＳ１６の流量計測に戻って同様の処理を繰り返す。また、監視部１１２は、圧力センサ１０８からの圧力検出信号、感震器１２６からの感震信号、警報器１２８からの異常検知信号などによる異常信号が出力されたかどうかを判定する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において、異常信号が出力された場合は次の処理に進み、異常信号が出力されない場合はステップＳ１６の流量計測に戻って同様の処理を繰り返す。

次に、監視部１１２は、流量に異常がある場合または異常信号が出力された場合に、不具合発生と判定して保安信号を制御部１１４に出力する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１において、監視部１１２は、不具合を検知して保安信号を出力する際に、上記選択された設定機能の保安機能だけでなく、選択されていない未設定機能の保安機能についても作動条件を判定し、作動条件を満足する場合に、該当する保安機能に関する保安信号と機能設定の有無の情報とを制御部１１４に受け渡す。そして、制御部１１４は、保安信号が出力された保安機能について、上記設定された保安機能かどうかを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において、設定された保安機能である場合は、遮断弁１０４を作動させて流路１０２を閉じ、ガスの供給を遮断する（ステップＳ２３）。

一方、ステップＳ２２において、未設定の保安機能である場合は、制御部１１４は、続いて当該保安機能による不具合の発生回数が規定回数に達したかどうかを判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４において、不具合発生回数が規定回数に達していない場合は、ステップＳ１６の流量計測に戻って同様の処理を繰り返す。また、ステップＳ２４において、不具合発生回数が規定回数に達した場合は、制御部１１４は通信部１２４を介して警報を送信し、通信回線３００経由で監視センタ２００に警報を通知する（ステップＳ２５）。これにより、使用者により選択されていない保安機能についても、作動条件を所定回数満足して不具合が検知された場合に、監視センタ２００において不具合発生を認識できる。監視センタ２００は、ガスメータ１００から不具合発生の通知を受けた場合に、使用者に対して選択されていない保安機能による不具合が発生していることを知らせて、該当する保安機能の設定の必要性を報告し、保安機能の向上を促す。

上述した本実施形態によれば、使用環境などによって適宜保安機能を選択して設定可能にでき、設定機能については該当する事象が発生した場合にガスの供給を遮断する保安処理を実行することができる。また、未設定機能については監視センタへ通知することで、監視センタにおいて未設定機能の不具合発生を認識させることができる。この場合、例えば使用者に該当する保安機能の設定を促し、保安機能を向上させることが可能となる。

保安機能は、複数の機能の中から使用地域や設置場所、使用状態、使用流量などに応じて、選択的に設定することが可能である。また、保安機能のバージョンアップなどによる更新や、新規の保安機能の追加も可能である。

また、ガスメータにほぼ全ての保安機能が内蔵され、ガス供給に伴う事故の発生は極めて低く安全性は確保されている状態であっても、稀に事故が発生する場合がある。このような場合、稀に発生する事故を防止するための高度な保安機能をオプション扱いとして、ガスメータのバージョンアップを可能にすることもできる。

また、使用地域によっては、保安機能が整備されていない所も想定される。このような地域の場合、今後のインフラ整備、安全性を重視する使用者の感情変化、国の施策等の変化に伴って、保安機能の充実に対する要望が出てくる可能性がある。その初期的対応として、ガス供給に伴う事故を未然に防止する保安機能を選択的に設定可能とし、保安機能に対して課金を行い、現行ガスメータの機能充実を図りつつ、ガス供給システムの安全性向上を図ることも可能である。

なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

本発明は、使用環境などによって適宜保安機能を設定することができ、保安機能を向上させることが可能となる効果を有し、ガスの使用流量を計測するガスメータ及びこのガスメータを用いたガス保安システム等において有用である。

本発明の実施形態におけるガスメータ及びガス保安システムの構成を示すブロック図 本発明の実施形態におけるガスメータ及びガス保安システムの動作時の処理手順を示すフローチャート

符号の説明

１００ ガスメータ
１０２ 流路
１０４ 遮断弁
１０６ 流量計測部
１０８ 圧力センサ
１１０ 流量演算部
１１２ 監視部
１１４ 制御部
１１６ 機能設定部
１１８ 計測機能選択部
１２０ 保安機能選択部
１２２ 入力部
１２４ 通信部
１２６ 感震器
１２８ 警報器
１５１、１５２、１５３ ガス器具
２００ 監視センタ
３００ 通信回線

Claims (4)

1. ガス流路を流れるガスの流量を計測する流量計測部と、
   前記流量計測部による流量計測値に基づいて所定の流量データを算出する流量演算部と、
   ガス使用に関する保安機能として、複数の機能のうちの任意の機能を設定する機能設定部と、
   前記機能設定部により設定された設定機能を含む保安機能に従い、ガス使用時の不具合を監視する監視部と、
   前記監視部により不具合が検知された場合に、保安機能の処理を実行する制御部と、
   前記制御部の指示に基づき、ガスの供給を管理する監視センタとの間で通信を行う通信部とを備え、
   前記制御部は、前記機能設定部により設定された設定機能の作動条件を満足する事象が発生した場合にガスの供給を遮断し、前記機能設定部により設定されていない未設定機能の作動条件を満足する事象が発生した場合に、前記通信部により前記監視センタへ未設定機能の不具合発生を通知するガスメータ。
2. 請求項１に記載のガスメータであって、
   前記制御部は、前記未設定機能の不具合発生を通知する際、前記未設定機能の作動条件を満足する事象が所定回数発生した場合に通知を実行するガスメータ。
3. 請求項１に記載のガスメータであって、
   前記機能設定部は、前記保安機能として、流量超過、使用時間超過、漏洩検知、圧力異常、脈動検知、感震器作動、警報器作動の各事象による不具合を検知する機能のうち、少なくともいずれかの機能を設定可能であるガスメータ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のガスメータと、前記ガスメータと通信回線を介して接続され、前記ガスメータからの通知を受ける監視センタとを備えるガス保安システム。

Images