JP2009216409A - ガスメータ及びガスメータシステム - Google Patents

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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】ICカード118は、使用可能ガス量と少なくとも1つの保安機能を選択する保安選択情報を記憶する。保安機能選択部136は、読み取られた情報から保安選択情報を検出し、該情報に対応する保安機能プログラムを保安機能記憶部138から選択して機能設定部116に出力する。機能設定部116は、ICカード判定部126の判定でICカード118が正常なものである場合に保安機能プログラムを監視部112に与える。使用残量計数部124は、読み取られた使用可能ガス量と流量演算部110で求められる流量からガスの使用残量を求める。制御部114は、保安機能の作動条件を満足する事象が発生したときと、使用残量が所定残量になったときにガスの供給を遮断する。
【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含むガスメータシステムに関する。
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したり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メータ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手段と、前記流量計測手段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手段と、使用者が支払った料金に対応する使用可能ガス量を記憶すると共に、ガス使用に関する保安機能として、複数の保安機能のうち、前記使用者が選択し且つ料金を支払った少なくとも1つの保安機能を選択する情報を記憶する持ち運び可能な記憶手段が挿入される挿入手段と、前記挿入手段に挿入された前記記憶手段に記憶された情報を読み取る情報読取手段と、前記情報読取手段で読み取られた前記使用可能ガス量から前記流量演算手段で求められる流量の減算処理を実行し使用残量を求める使用残量計数手段と、前記複数の保安機能の夫々を実行する保安機能プログラムを記憶した保安機能記憶手段と、前記保安機能記憶手段に記憶されている複数の保安機能プログラムの中から前記情報読取手段で読み取られた前記情報に対応するものを選択する保安機能選択手段と、前記使用残量計数手段で求められた使用残量が所定残量になったとき及び前記保安機能選択手段で選択された前記保安機能プログラムの作動条件を満足する事象が発生したときに所定の処理動作を実行する制御手段と、を備えた。
これにより、持ち運び可能な記憶手段に使用可能ガス量を記憶できると共に、複数の保安機能のうち、使用環境などによって最適なものを選択する情報を記憶でき、ガスメータ本体は、記憶手段が記憶している使用可能ガス量と保安機能を選択する情報を読み込み、使用可能ガス量を設定すると共に、該情報に基づきガスメータ本体で記憶している複数の保安機能プログラムの中から対応するものを選択して設定する。これにより、所定残量になるまでガスの使用が可能となり、設定された保安機能の作動条件を満足する事象が発生したときにガスの供給を遮断する等の保安処理を実行することができる。
また、本発明は、上記のガスメータであって、前記情報読取手段で読み取られた情報を元に前記記憶手段が正常なものであるか否かを判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果から前記記憶手段が正常なものであれば、前記保安機能選択手段で選択された前記保安機能プログラムを有効として作動状態とする。
これにより、記憶手段の不正使用を防止することができる。
また、本発明は、上記のガスメータであって、前記記憶手段は、データの書き替えが自在なICカードである。
これにより、記憶手段の繰り返し使用が可能となり、省資源化に寄与できる。
また、本発明に係るガスメータシステムは、上記いずれかに記載のガスメータと、前記記憶手段とを備えた。
これにより、持ち運び可能な記憶手段に使用可能ガス量を記憶できると共に、複数の保安機能のうち、使用環境などによって最適なものを選択する情報を記憶でき、ガスメータ本体は、記憶手段が記憶している使用可能ガス量と保安機能を選択する情報を読み込み、使用可能ガス量を設定すると共に、該情報に基づきガスメータ本体で記憶している複数の保安機能プログラムの中から対応するものを選択して設定する。これにより、所定残量になるまでガスの使用が可能となり、設定された保安機能の作動条件を満足する事象が発生したときにガスの供給を遮断する等の保安処理を実行することができる。
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メータ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メータ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メータシステムは、流量計測装置としてのガスメータ100と、このガスメータ100で使用するICカード118とを備えて構成される。ICカード118には、前払い料金に対応した使用可能ガス量及びガス使用に関する保安機能を選択する情報(以下、“保安選択情報”と呼ぶ)がカード販売機140により書き込まれる。ガスメータ100は、ガス器具が設けられる建物の外部又は内部に配置される。カード販売機140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や、コンビニエンスストアなどに設置される。
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、記憶媒体118、ICカード挿入部120、ICカード読取部122、使用残量計数部124、保安機能選択部136、保安機能記憶部138、感震器132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、使用残量計数部124、ICカード判定部126、保安機能選択部136、保安機能記憶部138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、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134が配置され、ガスメータ100と無線又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、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、内部又は外部に設けた記憶部(図示略)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及び使用残量計数部124に出力する。
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132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134は、流路102又はガス器具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。
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132からの感震信号、警報器134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、後述する機能設定部116によって設定される。監視部112は、当該機能設定部116で設定された保安機能プログラムに基づいて監視動作を行う。
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
上記(1)〜(9)のそれぞれの保安機能を実現するための保安機能プログラムが保安機能記憶部138に記憶されている。保安機能を選択することで、選択した保安機能が設定される。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、選択された保安機能で異常を検知した場合は遮断動作とし、選択されていない保安機能で異常を検知した場合は警報動作とする。
ICカード118は、図示せぬ記憶部と、該記憶部に対するデータの書き込み/読み出しを行う制御部とを備えたものであり、プリペイドカードとも呼ばれる。このICカード118の記憶部は、使用可能ガス量情報を書き込むための第1エリアと、保安機能を選択する保安選択情報を含む各種情報を書き込むための第2エリアを有する。ICカード118に対する使用可能ガス量の書き込み及び各種情報の書込みは上述したカード販売機140で行われる。すなわち、使用者がカード販売機140にて希望するガス量を指定する操作と保安機能を選択する操作を行うことで、ICカード118の第1エリアに使用可能ガス量が書き込まれ、第2エリアに保安機能を選択する保安選択情報が書き込まれる。この場合、保安機能には複数の種類があるので、使用者は自己の使用環境などによって最適なものを選択することで、選択した保安機能を選択する保安選択情報がICカード118の第2エリアに書き込まれる。
なお、ガスと保安機能の購入に際し、ガス代と保安機能代を別々に支払う場合、選択された保安機能の数に関わらず、使用可能ガス量は変わらないが、ガス代と保安機能代を一緒にする場合は、選択された保安機能の数により使用可能ガス量が変わる。すなわち、選択された保安機能の数が多くなるほど使用可能ガス量が減り、逆に少なくなるほど使用可能ガス量が増加する。保安機能はオプション的な機能であり、保安機能を購入するか否かは使用者の自由であり、購入しない場合でもデフォルト保安モードとして例えば合計最大流量超過の保安機能が選択され、その保安機能を選択する保安選択情報がICカード118に書き込まれる。本実施形態では、デフォルト保安モードとして例えば合計最大流量超過の保安機能が選択されるものとする。
ICカード挿入部120は、ガスメータ100でICカード118を受け付ける部分であり、使用者はガスを使用する際に、購入したICカード118をICカード挿入部120に挿入する。ICカード読取部122は、ICカード挿入部120にICカード118が挿入されると、挿入されたICカード118から情報の読み取りを行う。このとき、ICカード118に記憶されている全ての情報を一括して読み取る。ICカード読取部122がICカード118に記憶されている全ての情報を読み取ることでICカード118の記憶が空になる。
ICカード読取部122は、読み取った情報が使用可能ガス量情報であれば、その使用可能ガス量情報を一旦ICカード読取部122に保持しておく。次に、後述するICカード判定部126が、ICカード118が正常なものと判定すると、使用可能ガス量情報はICカード判定部126を経由して制御部114へ送られる。そして、制御部114は、使用残量計数部124からの残量情報に使用可能ガス量情報を加算して、使用残量計数部124へ格納する。一方、ICカード読取部122が読み取った情報が使用可能ガス量以外の情報であれば、保安機能選択部136及びICカード判定部126に出力する。使用残量計数部124は、現在の使用残量から流量演算部110で算出された流量を減算し、使用残量のカウントダウンを実行すると共に使用残量を制御部114に出力する。制御部114は、使用残量計数部124からの使用残量を判定し、所定残量になった時点で遮断弁104を制御してガス供給を遮断する。
保安機能選択部136は、ICカード読取部122で読み取られた情報の中に保安選択情報が存在するか否かの検出を行い、保安選択情報があれば、保安機能記憶部138に記憶されている複数の保安機能プログラムの中から対応するものを選択する。そして、選択した保安機能プログラムを機能設定部116に出力する。この場合、保安選択情報が複数あれば、それぞれに対応する保安機能プログラムを選択し、それらを機能設定部116に出力する。
ICカード判定部126は、ICカード読取部122で読み取られた情報からICカード118が正常なものかどうか判定し、正常なものと判定すると、機能設定部116に有効信号を出力し、正常なものではないと判定すると、機能設定部116に無効信号を出力する。また、ICカード判定部126は、ICカード118の判定結果を制御部114に出力する。
機能設定部116は、ICカード判定部126から有効信号が出力された場合、保安機能選択部136で選択された保安機能プログラムを監視部112に出力する。監視部112は、機能設定部116からの保安機能プログラムに従い、流量演算部110の流量データ、各種センサからの異常検知信号を監視し、異常を判定したときは制御部114に保安信号を出力し、遮断弁104を動作させる。監視部112は、機能設定部116からの保安機能プログラムで管理できない異常を検知した場合は警報動作を行う。この警報動作は、図示せぬブザーの鳴動又は発光素子の点滅などである。
制御部114は、ICカード判定部126の判定結果から、ICカード118が正常なものであれば、保安機能プログラムが有効であるとして作動状態とし、保安機能の作動条件を満足する事象が発生したときに当該保安機能プログラムに基づく処理を実行し、ICカード118が正常なものでなければ、当該保安機能プログラムが無効であるとして作動状態とならない。制御部114は、ICカード118が正常なものであって作動状態にあるときに、監視部112から保安信号が出力された場合にはガス供給の遮断を行う。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。
次に、本実施形態におけるガスメータ及びガスメータ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メータ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。
まずカード販売機140において、ICカード118の購入時に、使用可能ガス量に加えて保安機能を設定する要求が有るか否か判定する(ステップS10)。この場合、使用者が保安機能を購入する操作を行うと、保安機能設定要求が発生する。保安機能設定要求が発生すると、カード販売機140は、使用者が購入した(選択した)保安機能に対応する保安選択情報をICカード118に書き込む(ステップS11)。保安機能設定要求が発生しない場合は、デフォルト保安モード(例えば合計最大流量超過のみ)を設定する(ステップS12)。すなわち、カード販売機140は、デフォルト保安モードに対応する保安選択情報をICカード118に書き込む。
ICカード118に、各種情報が書き込まれた後、使用者がICカード118をICカード挿入部120に挿入する(ステップS13)。ICカード読取部122は、ICカード挿入部120にICカード118が挿入されたことを検知すると、ICカード118に書き込まれた情報の全てを一括して読み取る。情報の全てが読み取られた後、保安機能記憶部138から、保安選択情報に対応する保安機能プログラムを選択すると共に、ICカード118にチャージされた料金分の使用可能ガス量を読み込む(ステップS14)。そして、選択した保安機能プログラムを機能設定部116に出力する。
ICカード判定部126は、ICカード118から読み取られた情報を元にICカード118が正常なものであるか否かを判定し(ステップS15)、ICカード118が正常なものであれば、機能設定部116に有効信号を出力し、正常なものではないと判定すると、機能設定部116に無効信号を出力する。また、ICカード判定部126は、ICカード118の判定結果を制御部114に出力する。ICカード118が正常なものでない場合は、その後の処理を中断する(ステップS16)。そして、ICカード118が使用できない(異常である)旨を図示せぬ表示部に表示する(ステップS17)。その後、ステップS19に進む。以上により機能設定完了となると共に、ICカード118にチャージされた料金分の使用可能ガス量を使用残量に加算する処理を行う(ステップS18)。
ICカード118が正常なものであるとして次の処理に進むと、流量計測部106により、ガスの流量計測を行う(ステップS19)。次いで、流量が有るかどうかを判定し(ステップS20)、流量が有る場合は、流量演算部110により流量値を算出する(ステップS21)。また、ステップS20で流量が無い場合は、ステップS19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有るかどうかを判定する(ステップS22)。ステップS22において、流量に異常が有る場合は次の処理に進み、異常が無い場合はステップS19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132からの感震信号、警報器134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S27)。ステップS27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このステップS19の処理を繰り返す。
次に、監視部112は、流量に異常が有る場合又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S23)。制御部114は、保安信号が出力された場合、遮断弁104を閉動作させて流路102を閉じ、ガスの供給を遮断する(ステップS24)。
一方、制御部114は、使用残量計数部124の計数値から使用残量が有るかどうか判定し(ステップS25)、使用残量があればガスの供給を継続し(ステップS26)、使用残量が無ければ、遮断弁104を閉動作させて流路102を閉じ、ガスの供給を遮断する(ステップS24)。
上述した本実施形態によれば、ICカード118に使用可能ガス量を記憶できると共に、複数の保安機能のうち、使用環境などによって最適なものを選択して保安選択情報を記憶でき、使用可能ガス量及び保安機能を選択する保安選択情報を記憶したICカード118をガスメータ100のICカード挿入部120に挿入することで、使用可能ガス量が設定されると共に、保安機能記憶部138から対応する保安機能プログラムが読み出されて保安機能が設定される。これにより、所定残量になるまでガスの使用が可能となると共に、ガスが使用可能になっている間、保安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する保安処理を実行することができる。
保安機能は、複数の保安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設定されて、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。
また、ICカード判定部126で、ICカード118が正常なものであるか否かを判定し、正常なものであれば保安機能を有効として作動状態とし、正常なものでなければ保安機能を無効として作動状態とならないので、ICカードの不正使用を防止できる。また、ICカードを使用することで、繰り返し使用することができ、省資源化に寄与できる。
なお、使用残量計数部124での使用残量の減り方を監視し、予め定めた速さ以上で使用残量が減少するときは配管等において大きなガス漏れが発生している、又はガス供給能力を超える異常使用であると判断して所定の処理動作を実行するようにしてもよい。この機能は保安機能プログラムに設定してもよく、ICカード118の付加機能として対応してもよいものとする。
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含むガスメータ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メータ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メータ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 ICカード
120 ICカード挿入部
122 ICカード読取部
124 使用残量計数部
126 ICカード判定部
132 感震器
134 警報器
136 保安機能選択部
138 保安機能記憶部
140 カード販売機
151、152、153 ガス器具

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手段と、
    前記流量計測手段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手段と、
    使用者が支払った料金に対応する使用可能ガス量を記憶すると共に、ガス使用に関する保安機能として、複数の保安機能のうち、前記使用者が選択し且つ料金を支払った少なくとも1つの保安機能を選択する情報を記憶する持ち運び可能な記憶手段が挿入される挿入手段と、
    前記挿入手段に挿入された前記記憶手段に記憶された情報を読み取る情報読取手段と、
    前記情報読取手段で読み取られた前記使用可能ガス量から前記流量演算手段で求められる流量の減算処理を実行し使用残量を求める使用残量計数手段と、
    前記複数の保安機能の夫々を実行する保安機能プログラムを記憶した保安機能記憶手段と、
    前記保安機能記憶手段に記憶されている複数の保安機能プログラムの中から前記情報読取手段で読み取られた前記情報に対応するものを選択する保安機能選択手段と、
    前記使用残量計数手段で求められた使用残量が所定残量になったとき及び前記保安機能選択手段で選択された前記保安機能プログラムの作動条件を満足する事象が発生したときに所定の処理動作を実行する制御手段と、
    を備えたガスメータ。
  2. 前記情報読取手段で読み取られた情報を元に前記記憶手段が正常なものであるか否かを判定する判定手段を備え、
    前記制御手段は、前記判定手段の判定結果から前記記憶手段が正常なものであれば、前記保安機能選択手段で選択された前記保安機能プログラムを有効として作動状態とする請求項1に記載のガスメータ。
  3. 前記記憶手段は、データの書き替えが自在なICカードである請求項1又は請求項2に記載のガスメータ。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のガスメータと、前記記憶手段とを備えたガスメータシステム。
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