JP3428118B2 - ガス遮断制御装置 - Google Patents

ガス遮断制御装置

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JP3428118B2 JP02791094A JP2791094A JP3428118B2 JP 3428118 B2 JP3428118 B2 JP 3428118B2 JP 02791094 A JP02791094 A JP 02791094A JP 2791094 A JP2791094 A JP 2791094A JP 3428118 B2 JP3428118 B2 JP 3428118B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】ガス使用状態において、地震か人
為的な衝撃かを判別し、地震を検知した場合のみ異常と
判定し遮断するガス遮断制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のガス遮断制御装置は、例
えば特開平3−291535号公報に示されるように図
5の構成になっていた。
【0003】即ち、図5の従来のガス遮断制御装置にお
いて、21は感震器を示す。感震器21において、2は
センサ部で、サイスモ系とトランスデューサとの組み合
わせにより構成され、感震器21に振動が与えられる
と、電気信号を出力する。3は前置増幅器で、センサ部
2の電気信号を増幅する。4は信号処理判定部で、増幅
された電気信号が入力されファジイ推論部5を用いて地
震判定を行う。
【0004】この時、ファジイ推論により地震と判定で
きるようにチューニング機能部6と、学習機能部7とが
ある。8は出力部で、信号処理判定部4からの判定結果
の出力信号をブザー9や遮断弁10に出力する。
【0005】次に、上記構成の動作を説明する。信号処
理判定部4は、前置増幅器3よりの電気信号、即ち判定
対象の信号波を与えられて、これより信号波の振動数と
持続時間を検出する。そして振動数と持続時間との2つ
の条件よりファジイ推論を行い、振動が地震によるもの
か或いはその他の原因によるものかを判定する。
【0006】ファジイ推論部5では振動数、振幅、振動
の持続時間と及び所定の閾値以上の加速度を持つ所定時
間内の振幅のピーク数の4つのメンバーシップ関数が使
用されている(図6に示す)。センサ部2からの信号を
増幅し、振動数、振幅、持続時間、ピーク数を検出し、
各々のメンバーシップ関数とから適合度μ1(x1)、
μ2(x2)、μ3(x3)、μ4(x4)を求め、更
に重み係数w1、w2、w3、w4を掛け、それぞれ地
震らしさα1、α2、α3、α4を求める。
【0007】 α1=w1*μ1(x1)、α2=w2*μ2(x2) α3=w3*μ3(x3)、α4=w4*μ4(x4) このようにして得た4つの地震らしさより和集合を行
い、地震度αを求める。
【0008】 α=α1Vα2Vα3Vα4 この地震度αが閾値以上である場合に地震であると判定
し、そうでない場合には地震ではなく、外乱であると判
定する。
【0009】チューニング機能部6は前述の重み係数の
初期設定を行うと共に、正しく判定が行われたか否かに
関してユーザの判断で行えるスイッチを有する。ユーザ
が判定した信号に基づき、学習機能部7は地震度に影響
を与えた地震らしさを求め、その地震らしさに関連した
重み係数を増大し、反対に判定結果が間違いであった
時、重み係数を低減する学習制御を行う。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、下記のような課題がある。感震器21がト
ラック等の通過による振動を検知した時、或いはボール
等の衝撃振動を検知した場合、感震器21の出力信号は
振動数が高く、振幅が大きく、また持続時間が長く、且
つ振動ピーク数が多いという場合が多い。従って上記構
成では、メンバーシップ関数より適合度を求めその和集
合で地震度を決定しているので、各々の地震らしさがそ
れほど大きくなくとも和集合を行うと結果大きくなり、
衝撃振動であっても地震と誤判定する。その結果シャワ
ーもしくは調理等でガスを使用中に遮断弁が誤作動し、
ガスが使えなくなるという不具合、不便さが生ずる。
【0011】本発明は上記課題を解決するもので、正確
に地震信号と地震以外の衝撃信号との判別を行えるガス
遮断制御装置を提供することを目的としたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の第1手段は、上
記目的を達成するために、ガスの使用を遮断する遮断手
段と、地震もしくは衝撃信号を検出する感震検出手段
と、前記感震検出手段の出力より起動される計時手段
と、前記感震検出手段の出力信号のオン信号時間を計測
するオン時間計測手段と、前記感震検出手段の出力信号
のオフ時間を計測するオフ時間計測手段と、前記感震検
出手段からの出力パルス数をカウントする計数手段と、
計時手段のタイマ値と前記計数手段からの出力パルス数
から周波数を求める周波数演算手段とを備え、前記演算
手段からの周波数が所定値に達すれば衝撃と判定して遮
断手段に遮断信号を出力しないようにし、所定時間以上
のオン、オフ時間を有するパルスを一定時間内に所定数
以上計数しかつ前記周波数が所定値以下であるならば地
震と判定して遮断手段を作動させるものである。
【0013】更に上記目的を達成するために、本発明の
第2手段は、ガスの使用を遮断する遮断手段と、地震も
しくは衝撃信号を検出する感震検出手段と、前記感震検
出手段の出力より起動される計時手段と、前記感震検出
手段の出力信号のオン信号時間を計測するオン時間計測
手段と、前記感震検出手段の出力信号のオフ時間を計測
するオフ時間計測手段と、前記感震検出手段からの出力
パルス数のうち所定のオン、オフ時間以上を持つ低周波
のパルスをカウントする第1の計数手段と、それ以外の
パルスをカウントする第2の計数手段とを備え、前記計
時手段の起動開始からの第1のタイマ時間内において、
第2の計数手段による出力パルス数が所定値以上あれ
ば、衝撃と判定して遮断手段に遮断信号を出力しないよ
うにし、その判定がなされない場合は、第1のタイマ時
間より長い第2のタイマ時間内で、第2の計数手段によ
る出力パルス数が第1のタイマ時間内の所定値より大き
い第2の所定値に達すると衝撃と判定して遮断手段に遮
断信号を出力しないようにし、第1の計数手段によるパ
ルス数が所定値以上あれば地震と判定して遮断手段を作
動させるものである。
【0014】
【作用】本発明の第1手段によって、感震検出手段によ
って振動信号(振動パルス)が検出されると計時手段が
スタートすると共に、振動信号のオン時間、オフ時間を
計測開始し且つその信号数(パルス数)計数手段でカウ
ント開始する。次に振動信号が入力開始されてから振動
信号の周波数を求め衝撃判定手段でその周波数が高い場
合、感震器に入力された振動信号は地震以外の振動と判
定し、遮断手段が作動しないように遮断判定手段に遮断
解除信号を出力する。よって衝撃などの信号によって誤
遮断することなく、地震或いは衝撃振動を正確に判別で
きている。
【0015】また、本発明の第2手段は感震検出手段に
よって振動信号(振動パルス)が検出されると計時手段
がスタートすると共に、振動信号のオン時間、オフ時間
を計測開始し且つその信号数(パルス数)を計数手段で
カウント開始する。次に振動信号が入力開始されてから
第1の判定手段で第1の計時時間とそれまでに入力され
カウントした振動の計数値とを比較する。
【0016】この時点で所定の計数値以上の場合、感震
器に入力された振動信号は地震以外の振動と判定し、遮
断手段が作動しないように遮断判定手段に遮断解除信号
を出力する。しかし所定の計数値以下の場合、第2の判
定手段で第2の計時時間内の計数値を判定し、所定の計
数値以上の場合感震器に入力された振動信号は地震以外
の振動と判定し、遮断手段が作動しないように遮断判定
手段に遮断解除信号を出力する。
【0017】よって衝撃などの信号によって誤遮断する
ことなく、地震或いは衝撃振動を正確に判別できてい
る。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1、図2を参照
して説明する。
【0019】図1において図5と同相当の構成要素には
同一番号を付した。図1で、1は感震検出手段、11は
計時手段で、感震検出手段1より地震信号或いは衝撃信
号等が検出されるとスタートし、タイマカウントする。
12はオン時間計測手段で、感震検出手段1より出力さ
れる振動信号(振動パルス)のオン時間を計測する。
【0020】13はオフ時間計測手段で、感震検出手段
1より出力される振動信号(振動パルス)のオン信号と
オン信号との間のオフ時間を計測する。14は計数手段
で、感震検出手段1より出力される振動信号のパルス数
をカウントする。15は周波数演算手段で、計時手段1
1でのタイマー値と計数手段14の振動パルス数とから
感震検出手段1が検出した振動パルスの周波数を求め
る。
【0021】16は衝撃判定手段で、周波数演算手段1
5で求めた振動周波数が所定値以上かどうかを判定す
る。17は遮断判定手段で、オン時間計測手段12、オ
フ時間計測手段13、計数手段14で振動パルスのオ
ン、オフ時間を計測し所定時間以上(例えば40ms)
のパルス数を計数したならば地震信号と判定し、遮断手
段10(遮断弁など)への遮断作動信号を記憶する。
【0022】次に上記構成の動作を図2のフローチャー
トを用いて説明する。
【0023】地震が発生した場合、或いはボール等の衝
撃力が印加されたり、或いはトラック等の振動が伝搬さ
れたりすると、また人間がガス遮断装置(ガスメータ)
に寄りかかり振動が発生すると、感震検出手段1よりパ
ルス信号が出力される(図2のP1)。そのパルス信号
が出力されると、計時手段11(例えばタイマ等)がタ
イマスタートする。同時にオン時間計測手段12、オフ
時間計測手段13がスタートし、パルス信号の<U>オ
ン</U>時間、オフ時間を計測する(図2のP2、P
3)。
【0024】80GAL以上の地震波が入力された場
合、オン時間、オフ時間共に40ms以上になる。計数
手段14はこのような比較的低周波数のパルス数を計数
する第1の計数手段と、前述の条件以外のパルス数をカ
ウントする第2の計数手段とがある。第1の計数手段で
カウントしたパルス数と計時手段11でカウントしてい
るタイマ値とが遮断判定手段17に入力され、遮断判定
手段17は所定のタイマ時間内に所定パルス数以上有れ
ば地震と判定し、遮断手段10にガスの使用停止のため
の作動信号として記憶し、衝撃判定手段16からの信号
入力を待つ。
【0025】そして、衝撃、他の振動などを感震検出手
段1で検出すると比較的高い周波数のパルスが出力され
る。これを計数手段14(特に第2の計数手段)でカウ
ントし、計時手段11で計時しているタイマ値とで周波
数演算手段15で周波数を求める。その周波数を衝撃判
定手段16で判定し、ある周波数以上に達すると衝撃信
号として判定し、遮断判定手段17に作動停止信号を出
力する。そこで、遮断判定手段17は記憶していた遮断
手段1の作動信号が衝撃判定手段16からの作動停止信
号により消去し、遮断手段10に対し遮断信号を出力し
ないようにする。
【0026】通常、衝撃信号は比較的高い周波数で且つ
エネルギが大きいので次第に減衰してくると計数手段1
4で地震信号と判別しにくいパルス状態になる場合があ
る。しかし最初の段階の周波数が高い状態で衝撃信号と
判定し、遮断手段10が作動しないように停止信号を出
力するので誤遮断することがない。以上が図2のP5、
P6、P7、P8、P9である。
【0027】本実施例により、感震検出手段が信号を検
出すると同時に計時手段を始動し、かつ振動パルスを計
数し、入力された振動パルスの周波数を求めて所定周波
数以上ならば地震以外の原因で人為的に生ずる振動伝搬
等の振動と判定し、遮断判定手段に遮断動作の作動停止
信号を出力し、その後エネルギーが減衰して地震波と区
別しにくくなっても遮断判定手段は2つの信号を総合判
定して正確に地震波と衝撃波との判別を行い、かつ誤っ
て遮断するのを防止するので安全性と、使い勝手が向上
するという効果がある。
【0028】次に本発明の他の実施例を図3、図4を参
照しつつ説明する。図3で図1、図5と同相当の構成要
素に同一番号を付した。
【0029】図3で、18は第1の判定手段で、計時手
段11でカウントした第1のタイマ時間内に感震検出手
段1より計数したパルス数、即ち計数手段14の計数値
とから所定数以上かどうかを判定する。その結果、所定
数以上の場合遮断判定手段27に遮断停止信号を出力す
る。19は第2の判定手段で、第1の判定手段18で衝
撃判定が成立しなかった場合、計時手段11でカウント
した第2のタイマ時間内に感震検出手段1より計数した
パルス数、即ち計数手段14の計数値とから所定数以上
かどうかを判定する。その結果、所定数以上の場合遮断
判定手段27に遮断停止信号を出力する。
【0030】次に上記構成の動作を図4のフローチャー
トを用いて説明する。
【0031】地震が発生した場合、或いはボール等の衝
撃力が印加されたり、或いはトラック等の振動が伝搬さ
れたりすると、また人間がガス遮断装置(ガスメータ)
に寄りかかり振動が発生すると、感震検出手段1よりパ
ルス信号が出力される(図4のP1)。そのパルス信号
が出力されると、計時手段11(例えばタイマ等)がタ
イマスタートする。同時にオン時間計測手段12、オフ
時間計測手段13がスタートし、パルス信号のオン時
間、オフ時間を計測する(以上は図4のP2、P3)。
【0032】計数手段14は地震波が入力された場合、
比較的低周波数のパルスが検出され、そのパルス数N1
を計数する第1の計数手段と、前述の条件以外のパルス
数N2をカウントする第2の計数手段とがある。第1の
計数手段でカウントしたパルス数N1と計時手段11で
カウントしているタイマ値とが遮断判定手段27に入力
され、遮断判定手段27は所定のタイマ時間内に所定パ
ルス数以上有れば地震と判定し、遮断手段10にガスの
使用停止のための作動信号として記憶し、第1および第
2の判定手段18、19からの信号入力を待つ(P1
4)。
【0033】そして、衝撃、他の振動などを感震検出手
段1で検出すると比較的高い周波数のパルスN2が出力
される。これを計数手段14(特に第2の計数手段)で
カウントし、計時手段11で計時しているタイマ値とで
まず第1の判定手段18に入力される。第1の判定手段
18では第1のタイマ時間内に計数手段14(特に第2
の計数遮断でのカウント値)の計数値が所定値以上かど
うかを判定する。所定の計数値以上ならば衝撃信号とし
て判定し、遮断判定手段27に作動停止信号を出力す
る。即ち遮断手段10に対し遮断信号が出力されないよ
うにする(P16)。
【0034】しかし第1の判定手段18で衝撃信号と判
定できなかった場合、第2の判定手段で第2のタイマ時
間内(第1のタイマ時間より長い)に所定の計数値以上
(第1の判定での所定計数値より大きい)かどうかを判
定する。パルス数N2が所定の計数値以上ならば衝撃信
号として判定し、遮断判定手段27に作動停止信号を出
力する。即ち遮断手段10に対し遮断信号が出力されな
いようにする(P20)。つまり、遮断判定手段27は
P14、P16、P20からの3つの信号を総合判定し
て遮断弁10を制御する(P21)。
【0035】通常、衝撃信号は比較的高い周波数で且つ
エネルギが大きいので次第に減衰してくると計数手段1
4で地震信号と判別しにくいパルス状態になる場合があ
る。しかし最初の段階の周波数が高い状態で衝撃信号と
判定し、遮断手段10が作動しないように停止信号を出
力しているので誤遮断することがない。以上が図4のP
1〜P21である。
【0036】以上、本実施例によれば、感震検出手段が
信号を検出すると同時に計時手段を始動し、かつ振動パ
ルスを計数し、まず第1の判定手段で入力された振動パ
ルスが第1の判定時間内に所定パルス数以上かどうかを
判定し、もし所定パルス数以下の場合、第2の判定手段
で第1の判定時間より長い第2の判定時間内に所定パル
ス数以上かどうかを判定し所定数以上ならば地震以外の
原因で人為的に生ずる振動伝搬等の振動と判定し、遮断
判定手段に遮断動作の作動停止信号を出力し、その後エ
ネルギーが減衰して地震波と区別しにくくなっても遮断
判定手段は3つの信号を総合的に判定して正確に地震波
と衝撃波との判別を行い、かつ誤って遮断するものを防
止するので安全性と使い勝手が向上するという効果があ
る。
【0037】
【発明の効果】以上より、本発明によれば、地震判定を
確実に行うことができ、ガス遮断の誤動作を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるガス遮断制御装置の
制御ブロック図
【図2】同装置の動作を示すフローチャート
【図3】本発明の他の実施例におけるガス遮断制御装置
の制御ブロック図
【図4】同装置の動作を示すフローチャート
【図5】従来のガス遮断制御装置の制御ブロック図
【図6】(a)振動数と適合度μ1との関係を示した図 (b)振幅と適合度μ2との関係を示した図 (c)振動の持続時間と適合度μ3との関係を示した図 (d)振幅のピーフ数と適合度μ4との関係を示した図
【符号の説明】
1 感震検出手段 10 遮断手段 11 計時手段 12 オン時間計測手段 13 オフ時間計測手段 14 計数手段 15 周波数演算手段 16 衝撃判定手段 17、27 遮断判定手段 18 第1の判定手段 19 第2の判定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 潤一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−291535(JP,A) 実開 平5−71655(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23N 5/24 111

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスの使用を遮断する遮断手段と、地震
    もしくは衝撃信号を検出する感震検出手段と、前記感震
    検出手段の出力より起動される計時手段と、前記感震検
    出手段の出力信号のオン信号時間を計測するオン時間計
    測手段と、前記感震検出手段の出力信号のオフ時間を計
    測するオフ時間計測手段と、前記感震検出手段からの出
    力パルス数をカウントする計数手段と、計時手段のタイ
    マ値と前記計数手段からの出力パルス数から周波数を求
    める周波数演算手段とを備え、前記演算手段からの周波
    数が所定値に達すれば衝撃と判定して遮断手段に遮断信
    号を出力しないようにし、所定時間以上のオン、オフ時
    間を有するパルスを一定時間内に所定数以上計数しかつ
    前記周波数が所定値以下であるならば地震と判定して遮
    断手段を作動させるガス遮断制御装置。
  2. 【請求項2】 ガスの使用を遮断する遮断手段と、地震
    もしくは衝撃信号を検出する感震検出手段と、前記感震
    検出手段の出力より起動される計時手段と、前記感震検
    出手段の出力信号のオン信号時間を計測するオン時間計
    測手段と、前記感震検出手段の出力信号のオフ時間を計
    測するオフ時間計測手段と、前記感震検出手段からの出
    力パルス数のうち所定のオン、オフ時間以上を持つ低周
    波のパルスをカウントする第1の計数手段と、それ以外
    のパルスをカウントする第2の計数手段とを備え、前記
    計時手段の起動開始からの第1のタイマ時間内におい
    て、第2の計数手段による出力パルス数が所定値以上あ
    れば、衝撃と判定して遮断手段に遮断信号を出力しない
    ようにし、その判定がなされない場合は、第1のタイマ
    時間より長い第2のタイマ時間内で、第2の計数手段に
    よる出力パルス数が第1のタイマ時間内の所定値より大
    きい第2の所定値に達すると衝撃と判定して遮断手段に
    遮断信号を出力しないようにし、第1の計数手段による
    パルス数が所定値以上あれば地震と判定して遮断手段を
    作動させるガス遮断制御装置。
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