JP5081347B2 - Water control system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道制御システムに関するものである。さらに詳しくは、水道管に介挿された流量制御弁の開閉動作に対する制御技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
水道管には、流量制御弁が介挿されているとともに、その下流側には水道メータが介挿されている。水道メータとしては電子式のものが知られており、水道管に接続した計量部において流量に応じて回転する羽根車の回転状態を非接触状態で検出し、これに基きマイクロコンピュータ内蔵の電子ユニットにおいて使用流量、使用時間等を算出し、算出結果を液晶表示器に表示するように構成されている。
【0003】
また、一般に、電子式水道メータでの検出結果は、離れた位置に設置されている電子カウンタに電文形式で送信され、当該電子カウンタにおいて水道メータから供給される検出結果に基き各種の積算値の算出や表示が行われるようになっている。さらに、電子カウンタおよび伝送装置を介して、水道メータの検出結果や電子カウンタでの積算値等が、通信回線を介して、管理センタ端末に送信され、当該管理センタ端末が配置されている管理センタにおいて、各水道水使用場所での水道水使用状態の監視や、水道料金の算出等が行われるようになっている。
【0004】
さらに、節水を行う必要になったとき、あるいは漏水が発生したとき、その旨の信号が制御弁駆動装置に送られることにより、流量制御弁を絞る動作、流量制御弁を閉じる動作が自動的に行われるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、流量制御弁を駆動する制御弁駆動装置として、バッテリでモータ駆動するタイプのものを採用した場合、小さな力で弁を駆動でき、かつ、弁を駆動する際の消費電力を低く抑える必要がある。
【0006】
しかしながら、従来は、弁を駆動するときの力や消費電力を考慮することなく、流量制御弁を開閉する動作を行っているため、大きな力を出力できる比較的、大型のモータが必要であり、その結果、消費電力が大きいという問題点がある。
【0007】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、小さな力で流量制御弁を駆動でき、かつ、流量制御弁を駆動する際の消費電力を低く抑えることのできる水道制御システムを提案することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、水道水使用場所に水道水を供給する水道管に取り付けられた流量制御弁と、該流量制御弁の開閉動作を行う制御弁駆動装置と、前記制御弁駆動装置を制御する弁制御手段とを有する水道制御システムにおいて、
前記水道管において前記流量制御弁を挟む両側の水圧差を直接、あるいは間接的に監視する監視手段を有し、
前記弁制御手段は、
前記流量制御弁を開閉する必要が生じた場合には、
前記監視手段での監視結果に基づき、前記水圧差が小さい時、あるいは前記水圧差がない時に前記流量制御弁を駆動するように前記制御弁駆動装置を制御し、前記水圧差が大きい時には、当該水圧差が小さくなるか当該水圧差が無くなるまで前記流量制御弁を駆動しないように前記制御弁駆動装置を制御することを特徴としている。
【0009】
本願明細書において、流量制御弁を開くとは、流量制御弁を全開状態に駆動する意味に加えて、その開度を高めるように駆動する意味も含んでおり、流量制御弁を閉じるとは、流量制御弁を全閉状態に駆動する意味に加えて、その開度を低くするように駆動する意味も含むものである。
【0010】
流量制御弁を開閉するのに必要な力は、この流量制御弁を挟む両側での水圧差に左右される。すなわち、流量制御弁を挟む両側での水圧差が大きければ、流量制御弁を開閉するのに大きな力が必要であるが、流量制御弁を挟む両側での水圧差が小さいか、あるいは水圧差がない時には小さな力で流量制御弁を駆動することができる。このような知見に基づいて、本発明では、流量制御弁を開閉する必要が生じた場合に、監視手段での監視結果に基づき、水圧差が大きいときには、このような動作を行わず、水圧差が小さい時あるいは水圧差がない時に流量制御弁を駆動する。このため、制御弁を駆動する制御弁駆動装置として、小さな力で弁を駆動する小型のバッテリ駆動型モータを用いることができ、このような小型のバッテリ駆動型のモータを用いた場合でも、流量制御弁を駆動するときの消費電力が少ないので、流量制御弁を頻繁に駆動しても支障がない。
【0011】
本発明では、水道水使用場所に水道水を供給する水道管に取り付けられた流量制御弁と、該流量制御弁の開閉動作を行う制御弁駆動装置と、前記制御弁駆動装置を制御する弁制御手段とを有する水道制御システムにおいて、
前記流量制御弁を通る水道水の流速を直接、あるいは間接的に監視する監視手段を有し、
前記弁制御手段は、前記流量制御弁を開閉する必要が生じた場合には、
前記監視手段での監視結果に基づき、前記水道水の流速が低い時に前記流量制御弁を駆動するように前記制御弁駆動装置を制御し、前記水道水の流速が速い時には、当該流速が低くなるまで前記流量制御弁を駆動しないように前記制御弁駆動装置を制御することを特徴としている。
【0012】
流量制御弁を開閉するのに必要な力は、この流量制御弁を挟む両側での水圧差に左右され、この水圧差は、流量制御弁を通過する水道水の流速に左右される。すなわち、流量制御弁を通過する水道水の流速が高ければ、流量制御弁を挟む両側での水圧差が大きいので、流量制御弁を開閉するのに大きな力が必要であるが、流量制御弁を通過する水道水の流速が低ければ、流量制御弁を挟む両側での水圧差が小さいので、小さな力で流量制御弁を駆動することができる。このような知見に基づいて、本発明では、流量制御弁を開閉する必要が生じた場合に、監視手段での監視結果に基づき、流速が高いときには、このような動作を行わず、流速が低い時に流量制御弁を駆動する。このため、制御弁を駆動する制御弁駆動装置として、小さな力で弁を駆動でき、かつ、弁を駆動する際の消費電力が低い小型のバッテリ駆動型モータを用いることができる。
【0013】
本発明において、水道水使用場所に水道水を供給する水道管に取り付けられた流量制御弁と、該流量制御弁の開閉動作を行う制御弁駆動装置と、前記制御弁駆動装置を制御する弁制御手段とを有する水道制御システムにおいて、
前記水道水使用場所で使用されている水道水の流量を監視する監視手段を有し、
前記弁制御手段は、前記流量制御弁を開閉する必要が生じた場合には、
前記監視手段での監視結果に基づき、水道水の流量が少ない時、あるいは水道水が使用されていない時に前記流量制御弁を駆動するように前記制御弁駆動装置を制御し、前記流量が多い時には、当該流量が少なくなるか、前記水道水が使用されなくなるまで、前記流量制御弁を駆動しないように前記制御弁駆動装置を制御することを特徴としている。
【0014】
流量制御弁を開閉するのに必要な力は、この流量制御弁を挟む両側での水圧差に左右され、この水圧差は、流量制御弁を通過する水道水の流速、言い換えれば、水道水の使用流量に左右される。すなわち、水道水の使用流量が多くて流量制御弁を通過する水道水の流速が高ければ、流量制御弁を挟む両側での水圧差が大きいので、流量制御弁を開閉するのに大きな力が必要であるが、水道水の使用流量が少なくて流量制御弁を通過する水道水の流速が低ければ、流量制御弁を挟む両側での水圧差が小さいので、小さな力で流量制御弁を駆動することができる。このような知見に基づいて、本発明では、流量制御弁を開閉する必要が生じた場合に、監視手段での監視結果に基づき、使用流量が多いときには、このような動作を行わず、水道水の流量が少ない時、あるいは水道水が使用されていない時に流量制御弁を駆動するように制御弁駆動装置に制御する。このため、制御弁を駆動する制御弁駆動装置として、小さな力で弁を駆動でき、かつ、弁を駆動する際の消費電力が低い小型のバッテリ駆動型モータを用いることができる。
【0015】
本発明において、前記監視手段は、例えば、前記水道管に取り付けられた電子式の水道メータである。この水道メータは、水道水の使用流量を監視し、その監視結果によれば、流量制御弁を通過する水道水の流速、すなわち、流量制御弁を挟む両側での水圧差を間接的に監視することができる。
【0016】
本発明において、前記流量制御弁を絞る必要が生じた時とは、例えば、水道水供給側が渇水状態になって節水する必要がある時である。
【0017】
本発明において、前記流量制御弁を閉じる必要が生じた時とは、例えば、漏水が発生したため、止水する必要がある時である。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を適用した電子式水道メータシステム(水道制御システム)の実施例を説明する。
【0019】
本例の電子式水道メータシステムは、一般的な水道水使用流量および使用時間の算出、その積算機能に加えて、水道水使用場所における水道水使用器具の識別(推察)機能と、多様な水道料金算出機能と、渇水時における節水機能と、水道水使用場所における人間の異常を検出する健康管理機能とを備えている。
【0020】
図1は、かかる電子式水道メータシステムの全体構成図であり、当該電子式水道メータシステム1は、複数の水道水使用場所2(2(1)、2(2)、2(3)・・・)、例えば、一般住宅、会社、工場等のそれぞれに設けた水道水使用側システム3と、各水道水使用側システム3をインターネット4などの通信回線を介して集中管理している管理センタ側システム5とを有している。
【0021】
水道水使用側システム3は、水道水使用場所2に敷設した水道管6と、この水道管6に取り付けた電子式水道メータ7と、これよりも上流側の水道管部分に取り付けた流量制御弁8を備えている。
【0022】
また、流量制御弁8に対しては、バッテリ駆動型のモータを用いた制御弁駆動装置88が構成されている。ここで、制御弁駆動装置88は、流量制御弁8と一体になったもの、あるいは別体になったもののいずれにおいても、本発明を適用できる。
【0023】
さらに、水道メータ7から離れた位置には、電子カウンタ9が設置され、この電子カウンタ9と水道メータ7は通信回線10を介して接続されている。ここで通信回線10は、無線、あるいは有線のいずれであってもよい。
【0024】
電子カウンタ9は、制御弁駆動装置88を介して流量制御弁8を制御すると共に、通信回線11を介して伝送装置12に接続され、当該伝送装置12がインターネット4を介して管理センタ側システム5に接続されている。水道水使用場所2(1)には、例えば、水道水使用機器として、風呂A、水洗トイレB、および通常の水道蛇口C等が接続されている。
【0025】
一方、管理センタ側システム5は、パーソナルコンピュータ、入出力装置等の各種周辺機器から構成される管理センタ端末15と、各水道水使用場所2での水道水使用状態等が記憶保持されているデータベース16と、インターネット上に各種情報の閲覧サイトを運営しているインターネットサーバ17とを備えている。
【0026】
なお、閲覧サイトには、インターネット通信機能を備えたパーソナルコンピュータ等のインターネット端末19からアクセス可能となっている。
【0027】
次に、図2は、水道水使用場所2に設置されている水道水使用側システム3における水道メータ7および電子カウンタ9の機能ブロック図である。この図を参照して説明すると、電子式水道メータ7は、水道管6内に形成した計量室に配置した羽根車21を備え、この羽根車21が水道管6の水量に応じて回転する。羽根車21が回転すると、そこに取り付けられている永久磁石22によって回転磁界が発生し、これが磁気抵抗素子等の磁気検出素子23によって検出され、ここからの検出信号に基き、回転検出回路24において回転状態が検出され、これに基き、積算回路25において水道水使用流量、使用時間等が演算される。算出された水道水使用流量情報および水道水使用時間情報は、データ出力回路26から通信回線10を介して電子カウンタ9に供給される。
【0028】
本例の電子式水道メータシステム1では、電子カウンタ9が、水道水使用場所における水道水使用器具の識別(推察)機能、多様な水道料金算出機能、渇水時における節水機能、水道水使用場所における人間の異常を検出する健康管理機能等を備えている。
【0029】
(水道使用機器の識別機能)
まず、水道水使用器具の識別機能について説明する。本例の電子カウンタ9は、使用流量パターン記憶部31と、水道水使用場所2に設置されている使用器具A、B、Cに関する情報を記憶した使用器具情報記憶部32と、使用器具識別部33とを備えている。使用器具識別部33における使用器具識別方法としては次の解析パターンが考えられる。
【0030】
(1)使用流量、使用時間が判明している場合
風呂、水洗トイレ、自動洗濯機等の水道水使用器具は、一回に使用する使用流量、使用時間が明確である。従って、これらの器具が単独で使用された場合は勿論のこと、複数同時に使用された場合においても、いずれの器具が使用されているのかを識別することは可能である。すなわち、使用流量パターン記憶部31に、各器具の使用流量および使用時間を含む使用流量パターンを各器具毎に記憶保持しておけば、水道メータ7からの水道水使用情報に基き、使用器具を特定できる。
【0031】
例えば、図4に示すように、水洗トイレを使用する場合における使用流量パターンは毎回ほぼ同一のパターンになる。同様に、図5に示すように、風呂使用時の場合も、一定時間の間は一定流量が使用されるので、毎回ほぼ同一のパターンになる。よって、これらの流量パターンを器具と対応付けした形態で記憶保持しておけば、検出された使用流量に基き、使用器具を識別可能である。
【0032】
(2)手動の蛇口等のように、使用流量、使用時間が明確でない場合
手動の蛇口(炊事用、洗車用等)の場合は、使用流量と使用時間が任意となる。この場合の解析方法の一つとしては、グラフ理論を用いた方法、例えばニューラルネットを用いた方法がある。
【0033】
この場合、様々な水道水使用器具(蛇口、風呂、水洗トイレ等)について、主要な入力因子である水の使用量と使用時間を測定し、これを使用器具を出力因子としたデータファイル(教師データ)を作成する。作成した教師データについて、ニューラルネットを作成し、ニューラルネットのパラメータを変化(学習)させながら誤差を計算し、もっとも誤差の少ないパラメータを学習結果としてニューラルネットワークに適用する。学習結果を適用したニューラルネットワークに、実際の水道水使用量と使用時間を入力因子として適用することにより、使用中の器具が出力因子として出力され、これにより、使用機器を推測(識別)できる。
【0034】
なお、ニューラルネットを用いれば、上記の(1)の場合も含めて包括的に使用器具を特定できる。
【0035】
(3)流量変化、使用時間帯に特徴のある器具の場合
各水道水使用器具には、各々の使用流量パターンに特性がある。すなわち、使用開始時の流量の立ち上がり特性、使用停止時の流量の立ち下がり特性、立ち上がりから立ち下がりまでの間の中間部分の特性が、使用器具毎に異なっている。従って、各器具を同時に使用していても、これらの特性要因に基き使用器具を特定可能である。
【0036】
例えば、人間が手で蛇口を回す場合には、図3の実線で示すように、蛇口を回す速度に限界があり、流量が急激に立ち上がることはなく、また、立ち上がり曲線が段状になる。これに対して洗濯機等のような自動開栓の場合には、図3において点線で示すように、立ち上がりが急峻となる。
【0037】
また、水洗トイレの場合には、図4に示すように、流量の増加は急激であるが、それに比べて流量の減少は緩やかとなる。さらに、風呂の場合には、図5に示すように、立ち上がり、および立ち下がりが共に急峻であり、その中間においては流量変化が殆どなく一定となる。
【0038】
本例では、水道メータ7で算出された使用流量および使用時間に基き、水道水使用場所2における使用流量パターンを求め、これを、使用流量パターン記憶部31に保持されている各器具毎の使用流量パターンと比較する等の操作を行なって、使用器具情報記憶部32に保持されている水道水使用場所2に設置されている水道水使用器具の中から、実際に使用されている水道水使用器具を識別している。
【0039】
(水道料金算出機能)
次に、本例の電子カウンタ9における水道料金算出機能を説明する。本例の電子カウンタ9は流量積算部34を備えており、この流量積算部34は、使用されている水道水使用器具の識別結果に基き水道水使用器具毎の水道水使用量を積算する使用器具別積算部35と、時間帯別の水道水使用量、例えば夜間使用量を積算する時間帯別使用量積算部36と、流量帯別の水道水使用量、例えば、一定流量を超えた場合における超過流量を積算する流量帯別使用量積算部37を備えている。
【0040】
また、水道水使用料金を記憶した料金記憶部40を備えており、この料金記憶部40には、各水道水使用器具毎の水道水使用料単価を記憶した使用器具別料金記憶部41と、時間帯別の水道水使用料単価を記憶した時間帯別使用料金記憶部42と、流量帯別の水道水使用料単価を記憶した流量帯別使用料金記憶部43が含まれている。
【0041】
さらに、料金算出部50を備えており、この料金算出部50では、積算部34における積算値と、料金記憶部40に記憶されている水道水使用量単価とに基き、使用器具別料金、時間帯別料金、および流量帯別料金を算出し、これらを合計して、各水道水使用場所2における水道水使用料を算出する。
【0042】
使用器具別料金を算出する場合には、例えば、新製品である対象の水道水使用機器による水道水使用料を安く設定しておけば、当該器具の販売が促進されることを期待できる。また、水道水使用量が少ない深夜における水道水使用料金を安くしておけば、一日当りの水道水使用量の変動を抑制する効果を期待できる。さらに、超過流量について高額な水道水使用料を設定しておけば、例えば、夏場の渇水時等には節水効果を期待できる。
【0043】
図6には節水効果を期待できる水道水使用料の課金方法を示してある。図においては横軸に時間をとり、縦軸に流速をとってある。大流量の水を使用する場合としては、風呂使用時、洗車時、散水時が考えられる。これらのうち、風呂は他に比べて必需であるので、水道水使用料を安くし、他の散水、洗車の場合の使用料を高くしておく。
【0044】
図において流速aで時間bだけ洗車のための水が使用され、流速dで時間eだけ風呂用の水が使用され、流速gで時間hだけ散水が行われた場合、洗車用の使用量c(=a×b)、および散水用の使用料i(=g×h)については単価を高くしておき、風呂用の使用料c(=d×e)については単価を安くしておく。さらには、1日1回分だけの風呂水使用料いついてのみ単価を安くしておいてもよい。なお、風呂が使用されているか否かは、前述のように、流速および時間、または使用量で判別でき、また、流速の立ち上がり、立ち下がりのパターンによっても判別できる。このような料金体系にすれば、節水効果を期待できる。
【0045】
(健康管理機能)
次に、電子カンウタ9には、水道水使用場所2における人間が使用する特定の水道水使用器具の水道水使用パータンを記憶保持している水道水使用パータン記憶部80と、この記憶部の内容と実際の水道水の使用パターンとに基き、水道水使用場所における人間の異常を検出する異常判別部81とが備わっている。
【0046】
例えば、水洗トイレの水道水使用パターンが記憶保持されており、1日の間において1回も水洗トイレの使用が検出されない場合等には、当該水道水使用場所にいる人間に異常が発生したものとして、異常判別部81では緊急通報信号を発生する。この緊急通報信号は、通信部70、および伝送装置12を介して、管理センタ端末15に送信される。
【0047】
このように水道水使用場所、例えば、一人暮らしの老人宅等において水道水使用状態に基き、老人の健康状態を把握でき、また、異常発生時には、迅速に対応することが可能になる。
【0048】
(渇水・漏水時等における節水・止水機能および弁駆動動作)
次に、本例の電子カウンタ9は、漏水判別部60を備えており、使用されている器具と、検出された水道水の使用時間および使用流量とに基き、漏水の有無を判別している。漏水の有無については、検出される水道水の最小流量が一定の場合、または、その増加率が一定の場合に、漏水が発生しているものと判断することができる。また、漏水量は、使用器具の判別結果に基づき、一定期間の間における水の総使用量から、使用器具による使用量を引いた値として求めることができる。あるいは、漏水であると判断される最小流量に時間を掛けた値として求めることができる。
【0049】
漏水状態が検出された場合には、漏水判別部60はその旨を弁制御部61に通報する。弁制御部61は、当該通報を受け取ると、弁駆動装置88に制御信号を出力して、当該流量制御弁8を遮断する。これと同時に、通信部70を介して、漏水が検出された旨および弁を遮断した旨の緊急通報を、伝送装置12に送出する。伝送装置12は当該緊急通報をインターネット4を介して管理センタ端末15に送信する。
【0050】
また、夏場等、水道水供給源側が渇水状態等に陥っている場合や、水不足で節水の必要のある場合に、その旨の信号が管理センタシステム5から電子カウンタ9の弁制御部61に送られてくる。この信号が送られてくると、弁制御部61は、弁駆動装置88に制御信号を出力して、当該流量制御弁8を絞る。これと同時に、通信部70を介して、節水のため弁を絞った旨の通報を、伝送装置12に送出する。伝送装置12は当該緊急通報をインターネット4を介して管理センタ端末15に送信する。
【0051】
このような止水動作および節水動作を行うにあたって、本例では、小さな力、かつ、消費電力を低く抑えることのできる条件下で流量制御弁8を駆動する。すなわち、弁制御部61は、流量制御弁8を開閉する必要がある時でも、流量制御弁8を挟む両側での水圧差が小さいか、あるいは水圧差がない時に流量制御弁8を駆動するように弁駆動装置88を制御する。
【0052】
ここで、流量制御弁8を通過する水道水の流速、すなわち、水道水使用場所での水道水の使用流量と、流量制御弁8を挟む両側での水圧差とは、図7(A)に示す関係がある。この図に示すグラフによれば、水道水の使用流量が多くて流量制御弁8を通過する水道水の流速が高ければ、流量制御弁8を挟む両側での水圧差が大きいのに対して、水道水の使用流量が少なくて流量制御弁8を通過する水道水の流速が低ければ、流量制御弁8を挟む両側での水圧差が小さい。
【0053】
また、流量制御弁8を挟む両側での水圧差と、流量制御弁8を開閉するのに必要な力の大きさとは、図7(B)に示す関係を有し、流量制御弁8を挟む両側での水圧差と、流量制御弁8を開閉するのに必要な電力とは、図7(C)に関係を有している。この図に示すグラフによれば、流量制御弁8を挟む両側での水圧差が大きければ、流量制御弁8を開閉するのに大きな力、多くの電力を必要とし、流量制御弁8を挟む両側での水圧差が小さければ、流量制御弁8を開閉するのに小さな力、少ない電力で済む。
【0054】
ここで、電子式水道メータ7は、水道水使用流量情報をデータ出力回路26から通信回線10を介して電子カウンタ9に供給するので、電子式水道メータ7は、水道水使用場所で使用されている水道水の流量を監視する監視手段として機能する。また、水道水の流量情報は、そのまま、流量制御弁8を通る水道水の流速を表すので、電子式水道メータ7は、流量制御弁8を通る水道水の流速を間接的に監視する監視手段として機能する。さらに、流量制御弁8を通る水道水の流速は、そのまま、流量制御弁8を挟む両側の水圧差を表すので、電子式水道メータ7は、流量制御弁8を挟む両側の水圧差を間接的に監視する監視手段として機能する。
【0055】
それ故、本例において、弁制御部61は、流量制御弁8を絞る必要が生じた場合、あるいは流量制御弁8を閉じる必要が生じた場合に、電子式水道メータ7での監視結果に基づき、水道水の流量が少ない時、あるいは水道水が使用されていない時に流量制御弁8を駆動するように制御弁駆動装置88を制御し、水道水の流量が多い時には、水道水の流量が少なくなるか、水道水が使用されなくなるまで、流流量制御弁8を駆動しないように制御弁駆動装置88を制御する。その結果、弁制御部61は、電子式水道メータ7での監視結果に基づき、流量制御弁8を通る水道水の流速が低くて、流量制御弁8を挟む両側の水圧差が小さい時、あるいは水圧差がない時に流量制御弁8を駆動するように制御弁駆動装置88を制御することになる。よって、本例によれば、流量制御弁8を駆動する制御弁駆動装置88として、小さな力で弁を駆動でき、かつ、弁を駆動する際の消費電力が低い小型のバッテリ駆動型モータを用いることができ、このような小型のバッテリ駆動型モータを用いた場合でも、流量制御弁8を駆動するときの消費電力が少ないので、流量制御弁8を頻繁に駆動しても支障がない。
【0056】
なお、節水を解除する時、漏水が修復された時には、流量制御弁8を開くことになるが、このような時でも、弁制御部61は、電子式水道メータ7での監視結果に基づき、水道水の流量が少ない時、あるいは水道水が使用されていない時に流量制御弁8を駆動するように制御弁駆動装置88を制御し、水道水の流量が多い時には、水道水の流量が少なくなるか、水道水が使用されなくなるまで、流流量制御弁8を駆動しないように制御弁駆動装置88を制御する。それ故、流量制御弁8を挟む両側の水圧差が小さい時、あるいは水圧差がない時に流量制御弁8を駆動するので、小さな力で弁を駆動できる。
【0057】
(管理センタ側システム)
なお、本例の水道メータシステム1の管理センタ側システム5では、前述のように、インターネットサーバ17が備わっており、インターネット上において閲覧サイトを運営している。この閲覧サイトに対しては、予めアクセス権が付与されたもののみがアクセス可能となっている。例えば、水道水使用場所2に住んでいる人に対して予めアクセス権が付与されている。水道水使用場所2に住んでいる人が当該閲覧サイトにアクセスして、予め付与されているバスワードを入力すると、当該水道水使用場所における水道水使用料金、水道水使用状況等を閲覧することができる。従って、インターネット端末19から時間および場所に制約されることなく、これらを確認できるので便利である。
【0058】
また、本例では、電子カウンタ9に取り付けた入力部90から料金およびパターンの設定、変更を行なうことができる。すなわち、使用流量パターン記憶部31、使用パターン記憶部80、使用器具情報記憶部32、および料金記憶部40の内容の設定、変更、更新が可能となっている。さらには、管理センタ端末15の側からも、インターネット経由で、これらを設定、変更、更新可能となっている。
【0059】
また、本例では、流量制御弁8を通る水道水の流速、あるいは流量制御弁8を挟む両側の水圧差を間接的に監視する監視手段として、電子式水道メータ7を用いため、これらを検出する専用のセンサが不要である。それ故、従来からある水道メータシステムに本発明を容易に適用することができる。
【0060】
[その他の実施の形態]
上記の例では、電子カウンタ9に使用器具の識別部、料金の記憶部等を配置しているが、これらの各部分を、電子式水道メータ7の側に配置、あるいは伝送装置12に内蔵することも可能である。
【0061】
さらに、上記の例では、流量制御弁8を通る水道水の流速、あるいは流量制御弁8を挟む両側の水圧差を間接的に監視する監視手段として、電子式水道メータ7を用いたが、これらを検出するセンサなどを用いてもよい。さらにまた、弁制御部61としての機能は、流量制御弁8、電子式水道メータ7、あるいは制御弁駆動装置88などに搭載されていてもよい。
【0062】
例えば、上記形態では、図8にブロック図で示すように、電子式水道メータ7で流量を監視し、その監視結果に基づいて、所定の条件下で、流量制御弁8とは別体の電子カウンタ9に構成されている弁制御部61から弁駆動装置88への電文あるいはパルス信号からなる指令によって流量制御弁8の開閉を行う構成であったが、図9に示すように、電子水道メータ7に弁制御部61を内蔵させた構成であってもよい。
【0063】
これらいずれの場合にも、センターとの信号の授受は、インターネットなどを介して行われ、各水道メータの設置箇所では、信号に含まれる事業体コードやメータIDによって、自身宛ての信号であるか否かを識別する。
【0064】
このように構成した場合、電子式水道メータ7あるいは電子カウンタ9は、流量制御弁8が閉状態にあるとき、例えば、1時間毎に流量確認を行い、一定値以上の流量があるときには異常と判断する。このような流量確認は、流量制御弁が開状態になるまで行われる。また、流量制御弁8が閉状態にあるとき、瞬時の流量、一定時間の積算値、時間単位での漏水監視などを目的に流量確認が行われる。また、流量制御弁8が開状態にあるとき、一定時間の積算値、日単位での不使用監視などを目的に流量確認が行われる。この監視結果において、過大流量、超過流量があったとき、漏水などの異常が発生しているものとして流量制御弁8を閉状態とする。
【0065】
また、弁制御部61から流量制御弁8を開状態に切り換えるようにとの指令があったとき、その旨の報知を行う。また、流量制御弁8の下流側に水抜き装置が構成されている場合には、流量制御弁8を開状態にした際、この水抜き装置を利用して水抜きを行い、この水抜きによって、羽根車21を数回転させて信号検出を行い、流量制御弁8が正常に開状態になったか否かを確認する。
【0066】
なお、パルス制御を行った場合には、電文による監視などと比較して流量確認を容易に行うことができる。
【0067】
また、節水時には流量制御弁8を絞るが、そのときの開度が同じでも、給水圧が異なれば流量が異なる。従って、流量制御弁8を絞った状態で各使用箇所での流量を計測し、流量が等しくなるように、流量制御弁7の開度を調節すれば各使用箇所間での公平性を確保できる。
【0068】
また、図10に示すように、流量制御弁8、弁駆動装置88、流量や弁前後の水圧を監視するセンサなどの監視手段7′、およびこの監視手段7′による監視結果に基づいて所定の条件下で弁駆動装置88を制御する弁制御部61を備えた流量制御弁ユニット8′を用いてもよい。このように構成した場合、電子式水道メータ7との信号の授受がないので、有線系の接続が不要となる。
【0069】
なお、流量制御弁8の開閉を電池駆動で行う場合、この電池電圧の低下などの異常検出機能を行う自己診断機能を設け、異常が発生したときには、その旨をLEDなどで表示してもよい。
【0070】
また、電子式水道メータ7が発電機能を有してる場合には、その電力を利用して流量制御弁8を開閉駆動すれば、流量制御弁8の側に設けられた電池の寿命を延ばすことができる。
【0071】
さらに、流量制御弁8の下流側に水抜き弁を設けた場合、流量制御弁8を閉状態に切り換えたとき一定時間をおいて水抜き弁を開状態にし、流量制御弁8を開状態に切り換えたとき水抜き弁を自動的に閉状態にするように構成してもよい。
【0072】
また、図11に示すように、流量制御弁8、弁駆動装置88、および流量や弁前後の水圧を監視するセンサなどの監視手段7′を備えた流量制御弁ユニット8′を用い、監視手段7′の監視結果を伝送装置12を介してセンターの弁制御部61に送ることにより、センターの弁制御部61から弁を開閉するようにとのコントロール電文が伝送装置12を介して弁駆動装置88に届くように構成してもよい。この際、弁駆動装置88は、電文を正しく受信したか否かの確認電文を伝送装置12を介してセンターの弁制御部61に送る。
【0073】
また、図12に示すように、流量制御弁8、弁駆動装置88、および流量や弁前後の水圧を監視するセンサなどの監視手段7′を備えた流量制御弁ユニット8′を用い、監視手段7′の監視結果を屋内に設けた弁制御部61に送ることにより、屋内の弁制御部61から弁を開閉するようにとの指令が弁駆動装置88に届くように構成してもよい。この場合、流量制御弁7の開閉状態については、監視手段7′の監視結果として伝送装置12を介してセンターなどに送信されるにしてもよい。
【0074】
さらに、図13に示すように、流量制御弁8、弁駆動装置88、および所定の条件下で弁駆動装置88を制御する弁制御部61を備えた流量制御弁ユニット8′を用い、電子式水道メータ7での監視結果に基づいて、弁制御部61が弁駆動装置88に対して電文あるいはパルスからなる指令を送ることにより、弁駆動装置88を制御するように構成してもよい。この場合、図14に示すように、弁制御部61は、流量制御弁7の開閉状況を伝送装置12などを介してセンターに出力するように構成してもよい。
【0075】
さらにまた、図15に示すように、流量制御弁7から離れた位置に配置された遠隔式の電子式水道メータ7を配置したときにも、流量制御弁8、弁駆動装置88、および所定の条件下で弁駆動装置88を制御する弁制御部61を備えた流量制御弁ユニット8′を用い、電子式水道メータ7での監視結果に基づいて、弁制御部61が弁駆動装置88を制御するように構成してもよい。この場合、弁制御部61は、流量制御弁7での開閉状況を伝送装置12などを介してセンターに出力するように構成してもよい。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように、水道水の使用流量が多くて流量制御弁を通過する水道水の流速が高ければ、流量制御弁を挟む両側での水圧差が大きいので、流量制御弁を開閉するのに大きな力が必要であるが、水道水の使用流量が少なくて流量制御弁を通過する水道水の流速が低ければ、流量制御弁を挟む両側での水圧差が小さいので、小さな力で流量制御弁を駆動することができる。このような知見に基づいて、本発明では、流量制御弁を開閉する必要が生じた場合に、監視手段での監視結果に基づき、水圧差を直接、あるいは間接的に監視して、水圧差が大きいときには、このような動作を行わず、水圧差が小さい時、あるいは水圧差がない時に流量制御弁を駆動するように制御弁駆動装置に制御する。このため、制御弁を駆動する制御弁駆動装置として、小さな力で弁を駆動でき、かつ、弁を駆動する際の消費電力が低いバッテリ駆動型のモータを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した水道メータシステムの概略システム構成図である。
【図2】図1における水道メータおよび電子カウンタの概略機能ブロック図である。
【図3】蛇口使用時の流量パターン例を示すグラフである。
【図4】水洗トイレ使用時の流量パターン例を示すグラフである。
【図5】風呂使用時の流量パターン例を示すグラフである。
【図6】使用器具に応じた水道料金設定例を説明するためのグラフである。
【図7】(A)、(B)、(C)はそれぞれ、水道水使用場所での水道水の使用流量と流量制御弁を挟む両側での水圧差との関係を示すグラフ、流量制御弁を挟む両側での水圧差と流量制御弁を開閉するのに必要な力の大きさとの関係を示すグラフ、および流量制御弁を挟む両側での水圧差と流量制御弁を開閉するのに必要な電力との関係を示すグラフである。
【図8】図1および図2に示す水道メータシステムの要部を示すブロック図である。
【図9】本発明を適用した別の水道メータシステムの要部を示すブロック図である。
【図10】本発明を適用した別の水道メータシステムの要部を示すブロック図である。
【図11】本発明を適用した別の水道メータシステムの要部を示すブロック図である。
【図12】本発明を適用した別の水道メータシステムの要部を示すブロック図である。
【図13】本発明を適用した別の水道メータシステムの要部を示すブロック図である。
【図14】本発明を適用した別の水道メータシステムの要部を示すブロック図である。
【図15】本発明を適用した別の水道メータシステムの要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 水道メータシステム(水道制御システム)
2 水道水使用場所
3 水道水使用側システム
4 インターネット
5 管理センタ側システム
6 水道管
7 電子式水道メータ(監視手段)
7′ 監視手段
8 流量制御弁
8′ 流量制御弁ユニット
9 電子カウンタ
10、11 通信回線
12 伝送装置
15 管理センタ端末
16 データベース
17 インターネットサーバ
19 インターネット端末
31 使用流量パターン記憶部
32 使用器具情報記憶部
33 使用器具識別部
34 積算部
35 使用器具別積算部
36 時間帯別積算部
37 流量帯別積算部
40 料金記憶部
41 使用器具別料金記憶部
42 時間帯別料金記憶部
43 流量帯別料金記憶部
50 料金算出部
60 漏水判別部
61 弁制御部(弁制御手段)
70 通信部
80 特定器具の使用パターン記憶部
88 制御弁駆動装置
90 入力部
100 表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water supply control system. More specifically, the present invention relates to a control technique for an opening / closing operation of a flow control valve inserted in a water pipe.
[0002]
[Prior art]
A flow control valve is inserted in the water pipe, and a water meter is inserted downstream thereof. An electronic type is known as a water meter, and the rotating state of an impeller that rotates according to the flow rate is detected in a non-contact state in a measuring unit connected to a water pipe, and an electronic unit with a built-in microcomputer is based on this. Is used to calculate the use flow rate, use time, etc., and display the calculation results on the liquid crystal display.
[0003]
In general, the detection result of the electronic water meter is transmitted in an electronic form to an electronic counter installed at a remote location, and various integrated values based on the detection result supplied from the water meter at the electronic counter are displayed. Calculation and display are performed. Furthermore, the detection result of the water meter, the integrated value at the electronic counter, etc. are transmitted to the management center terminal via the communication line via the electronic counter and the transmission device, and the management center where the management center terminal is arranged. , The use of tap water in each tap water use place, the calculation of water charges, etc. are performed.
[0004]
In addition, when it becomes necessary to save water or when water leakage occurs, a signal to that effect is sent to the control valve drive device, so that the flow control valve is automatically throttled and the flow control valve closed. To be done.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, when a control valve drive device that drives a flow rate control valve is a battery-driven motor drive type, it is necessary to drive the valve with a small force and to keep power consumption low when driving the valve. There is.
[0006]
However, conventionally, since the operation of opening and closing the flow control valve is performed without considering the force and power consumption when driving the valve, a relatively large motor that can output a large force is required. As a result, there is a problem that power consumption is large.
[0007]
In view of the above problems, an object of the present invention is to propose a water supply control system that can drive a flow control valve with a small force and that can suppress power consumption when driving the flow control valve. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, a flow control valve attached to a water pipe for supplying tap water to a place where tap water is used, a control valve driving device for opening and closing the flow control valve, In a water supply control system having a valve control means for controlling a control valve drive device,
Monitoring means for directly or indirectly monitoring the water pressure difference between both sides sandwiching the flow control valve in the water pipe,
The valve control means includes
When it becomes necessary to open and close the flow control valve,
When the water pressure difference is small based on the monitoring result of the monitoring means , Alternatively, the control valve driving device drives the flow control valve when there is no water pressure difference. The control When the water pressure difference is large, the control valve driving device is controlled so that the flow control valve is not driven until the water pressure difference becomes small or the water pressure difference disappears. .
[0009]
In the specification of the present application, opening the flow control valve includes the meaning of driving the flow control valve to increase its opening in addition to the meaning of driving the flow control valve to a fully open state. In addition to the meaning of driving the flow rate control valve to the fully closed state, the meaning of driving the flow rate control valve so as to reduce the opening degree is also included.
[0010]
The force required to open and close the flow control valve depends on the water pressure difference between both sides sandwiching the flow control valve. That is, if the water pressure difference on both sides of the flow control valve is large, a large force is required to open and close the flow control valve, but the water pressure difference on both sides of the flow control valve is small or the water pressure difference is small. When not, the flow control valve can be driven with a small force. Based on such knowledge, in the present invention, when it is necessary to open and close the flow control valve, if the water pressure difference is large based on the monitoring result of the monitoring means, such an operation is not performed and the water pressure difference is not performed. When the pressure is small or there is no water pressure difference, the flow control valve is driven. Therefore, a small battery-driven motor that drives the valve with a small force can be used as a control valve driving device that drives the control valve. Even when such a small battery-driven motor is used, the flow rate Since the power consumption when driving the control valve is small, there is no problem even if the flow control valve is driven frequently.
[0011]
In the present invention, a flow control valve attached to a water pipe for supplying tap water to a place where tap water is used, a control valve driving device for opening and closing the flow control valve, and a valve control for controlling the control valve driving device A water supply control system having means,
Monitoring means for directly or indirectly monitoring the flow rate of tap water passing through the flow control valve;
When the valve control means needs to open and close the flow control valve,
Based on the monitoring result of the monitoring means, the control valve driving device drives the flow control valve when the flow rate of the tap water is low. The control And when the flow rate of the tap water is high, the control valve drive device is controlled so as not to drive the flow rate control valve until the flow rate becomes low. .
[0012]
The force required to open and close the flow control valve depends on the water pressure difference between the two sides sandwiching the flow control valve, and this water pressure difference depends on the flow rate of tap water passing through the flow control valve. That is, if the flow rate of tap water passing through the flow control valve is high, the water pressure difference between both sides sandwiching the flow control valve is large, so a large force is required to open and close the flow control valve. If the flow rate of the tap water passing through is low, the water pressure difference between both sides sandwiching the flow control valve is small, so that the flow control valve can be driven with a small force. Based on such knowledge, in the present invention, when it is necessary to open and close the flow control valve, based on the monitoring result of the monitoring means, when the flow rate is high, such an operation is not performed and the flow rate is low. Sometimes the flow control valve is driven. For this reason, as a control valve drive device that drives the control valve, a small battery-driven motor that can drive the valve with a small force and has low power consumption when driving the valve can be used.
[0013]
In the present invention, a flow control valve attached to a water pipe for supplying tap water to a place where tap water is used, a control valve driving device for opening and closing the flow control valve, and a valve control for controlling the control valve driving device A water supply control system having means,
Having monitoring means for monitoring the flow rate of tap water used at the place where the tap water is used;
When the valve control means needs to open and close the flow control valve,
The control valve drive device drives the flow control valve when the flow rate of tap water is low or when tap water is not used based on the monitoring result of the monitoring means. The control When the flow rate is high, the control valve driving device is controlled not to drive the flow rate control valve until the flow rate decreases or the tap water is not used. .
[0014]
The force required to open and close the flow control valve depends on the water pressure difference on both sides of the flow control valve, and this water pressure difference is the flow rate of tap water passing through the flow control valve, in other words, tap water. It depends on the flow rate used. In other words, if tap water is used at a high flow rate and the flow rate of tap water passing through the flow control valve is high, the water pressure difference between both sides of the flow control valve is large, so a large force is required to open and close the flow control valve. However, if the flow rate of tap water is low and the flow rate of tap water passing through the flow control valve is low, the difference in water pressure on both sides of the flow control valve is small, so the flow control valve must be driven with a small force. Can do. Based on such knowledge, in the present invention, when it is necessary to open and close the flow rate control valve, based on the monitoring result of the monitoring means, when the usage flow rate is large, such an operation is not performed, and the tap water The control valve drive device controls the flow control valve to drive the flow control valve when the flow rate is small or when tap water is not used. For this reason, as a control valve drive device that drives the control valve, a small battery-driven motor that can drive the valve with a small force and has low power consumption when driving the valve can be used.
[0015]
In the present invention, the monitoring means is, for example, an electronic water meter attached to the water pipe. This water meter monitors the flow rate of tap water, and according to the monitoring result, indirectly monitors the flow rate of tap water passing through the flow control valve, that is, the water pressure difference between both sides sandwiching the flow control valve. be able to.
[0016]
In the present invention, the time when the flow control valve needs to be throttled is when, for example, the tap water supply side is in a drought state and needs to save water.
[0017]
In the present invention, the time when the flow control valve needs to be closed is, for example, the time when the water needs to be stopped because water leakage has occurred.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an electronic water meter system (water supply control system) to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[0019]
The electronic water meter system in this example has a general tap water usage flow rate and usage time calculation and integration function, as well as a tap water use appliance identification (inference) function at the tap water use location, and various water supplies. It has a charge calculation function, a water-saving function during drought, and a health management function that detects human anomalies at locations where tap water is used.
[0020]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of such an electronic water meter system, and the electronic
[0021]
The tap water
[0022]
For the
[0023]
Further, an
[0024]
The
[0025]
On the other hand, the management
[0026]
The browsing site can be accessed from an
[0027]
Next, FIG. 2 is a functional block diagram of the
[0028]
In the electronic
[0029]
(Identification function of water supply equipment)
First, the identification function of a tap water use apparatus is demonstrated. The
[0030]
(1) When the flow rate and time are known
Tap water use appliances such as baths, flush toilets, and automatic washing machines have a clear usage flow rate and usage time. Therefore, it is possible to identify which instrument is being used, not only when these instruments are used alone, but also when a plurality of these instruments are used simultaneously. That is, if the usage flow pattern including the usage flow and usage time of each appliance is stored and retained in the usage flow pattern storage unit 31 for each appliance, the appliance used is determined based on the tap water usage information from the
[0031]
For example, as shown in FIG. 4, the usage flow rate pattern in the case of using a flush toilet becomes almost the same pattern every time. Similarly, as shown in FIG. 5, when using a bath, a constant flow rate is used for a fixed time, so that the pattern is almost the same every time. Therefore, if these flow patterns are stored and held in a form associated with the appliance, the appliance used can be identified based on the detected usage flow rate.
[0032]
(2) When the flow rate and time are not clear, such as a manual faucet
In the case of manual faucets (for cooking, car washing, etc.), the flow rate and time used are arbitrary. As an analysis method in this case, there is a method using graph theory, for example, a method using a neural network.
[0033]
In this case, for various appliances that use tap water (faucets, baths, flush toilets, etc.), the amount of water used and the duration of use, which are the main input factors, are measured, and this is used as an output factor for the data file (teacher Data). For the created teacher data, a neural network is created, an error is calculated while changing (learning) the parameters of the neural network, and the parameter with the smallest error is applied to the neural network as a learning result. By applying the actual tap water usage and usage time as input factors to the neural network to which the learning result is applied, the appliance in use is output as an output factor, and thus the used device can be estimated (identified).
[0034]
If a neural network is used, it is possible to comprehensively specify the appliances used, including the case of (1) above.
[0035]
(3) In the case of equipment characterized by changes in flow rate and usage time
Each tap water use appliance has a characteristic in each use flow rate pattern. That is, the rising characteristics of the flow rate at the start of use, the falling characteristics of the flow rate when the use is stopped, and the characteristics of the intermediate portion between the rising edge and the falling edge are different for each device used. Therefore, even if each instrument is used simultaneously, the instrument to be used can be specified based on these characteristic factors.
[0036]
For example, when a person turns the faucet by hand, as shown by the solid line in FIG. 3, the speed at which the faucet is turned is limited, the flow rate does not rise rapidly, and the rising curve becomes stepped. On the other hand, in the case of automatic opening such as a washing machine or the like, as shown by a dotted line in FIG.
[0037]
In the case of a flush toilet, as shown in FIG. 4, the flow rate increases rapidly, but the flow rate decreases more slowly than that. Furthermore, in the case of a bath, as shown in FIG. 5, the rise and fall are both steep, and there is almost no change in the flow rate in the middle and is constant.
[0038]
In this example, based on the use flow rate and use time calculated by the
[0039]
(Water charge calculation function)
Next, a water charge calculation function in the
[0040]
In addition, a charge storage unit 40 that stores a tap water usage charge is provided, and the charge storage unit 40 includes a charge storage unit 41 for each use appliance that stores a unit price of a tap water use for each tap water use instrument, A usage fee storage unit 42 for each time zone that stores the unit price of tap water usage fee for each time zone and a usage fee storage unit 43 for each flow rate that stores the unit price of tap water usage fee for each flow rate zone are included.
[0041]
In addition, a
[0042]
When calculating the fee for each appliance to be used, for example, if the tap water usage fee for the target tap water using device as a new product is set at a low price, sales of the appliance can be expected to be promoted. In addition, if the tap water usage fee is reduced at midnight when the amount of tap water used is low, the effect of suppressing fluctuations in the amount of tap water used per day can be expected. Furthermore, if an expensive tap water usage fee is set for the excess flow rate, a water saving effect can be expected, for example, in the case of drought in summer.
[0043]
FIG. 6 shows a billing method for a tap water usage fee that can be expected to save water. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the flow velocity. When using a large amount of water, it is possible to use a bath, car wash or watering. Of these, baths are essential compared to others, so tap water usage fees are reduced, and other watering and car washing fees are increased.
[0044]
In the figure, when water for car washing is used at flow rate a for time b, water for bath is used at flow rate d for time e, and water spraying is performed at flow rate g for time h, the amount used for car washing c The unit price is set high for (= a × b) and the usage fee i (= g × h) for watering, and the unit price is set low for the usage fee c (= d × e) for bath. Furthermore, the unit price may be reduced only when the bath water usage fee is once a day. As described above, whether or not the bath is used can be determined by the flow rate and time or the amount used, and can also be determined by the rising and falling patterns of the flow rate. If such a fee structure is used, a water-saving effect can be expected.
[0045]
(Health management function)
Next, in the
[0046]
For example, if the tap water usage pattern of the flush toilet is stored and the use of the flush toilet is not detected once in a day, an abnormality has occurred in a person at the location where the tap water is used As a result, the abnormality determination unit 81 generates an emergency call signal. This emergency call signal is transmitted to the management center terminal 15 via the
[0047]
In this way, the health condition of the elderly can be grasped based on the state of use of the tap water at a place where the tap water is used, for example, an elderly living alone, and it is possible to respond quickly when an abnormality occurs.
[0048]
(Water-saving / water-stop function and valve operation during drought / leakage)
Next, the
[0049]
When the water leakage state is detected, the water leakage determination unit 60 notifies the
[0050]
Further, when the tap water supply source side is in a drought state or the like in summer, or when water saving is necessary due to water shortage, a signal to that effect is sent from the
[0051]
In performing this kind of water stop operation and water saving operation, in this example, the
[0052]
Here, the flow rate of tap water passing through the
[0053]
Further, the water pressure difference between both sides of the
[0054]
Here, since the
[0055]
Therefore, in this example, the
[0056]
When the water saving is canceled, when the water leakage is repaired, the
[0057]
(Management center side system)
In addition, in the management
[0058]
In this example, the charge and pattern can be set and changed from the
[0059]
Moreover, in this example, since the
[0060]
[Other embodiments]
In the above example, the
[0061]
Further, in the above example, the
[0062]
For example, in the above embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 8, the
[0063]
In any of these cases, transmission / reception of signals to / from the center is performed via the Internet or the like, and at each water meter installation location, is the signal addressed to itself by the business unit code or meter ID included in the signal? Identify whether or not.
[0064]
When configured in this way, the
[0065]
Further, when the
[0066]
In addition, when pulse control is performed, the flow rate can be easily confirmed as compared with monitoring by telegram.
[0067]
Moreover, although the
[0068]
Further, as shown in FIG. 10, a flow
[0069]
In addition, when the
[0070]
Further, when the
[0071]
Further, when a drain valve is provided on the downstream side of the
[0072]
Further, as shown in FIG. 11, a flow rate control valve unit 8 'having a flow
[0073]
Further, as shown in FIG. 12, the flow
[0074]
Further, as shown in FIG. 13, a flow control valve unit 8 'having a
[0075]
Furthermore, as shown in FIG. 15, when the remote
[0076]
【Effect of the invention】
As explained above, if tap water is used at a high flow rate and the flow rate of tap water passing through the flow control valve is high, the difference in water pressure between both sides of the flow control valve is large. A large force is required, but if the tap water flow rate is low and the flow rate of tap water passing through the flow control valve is low, the difference in water pressure on both sides of the flow control valve is small, so the flow control valve with a small force. Can be driven. Based on such knowledge, in the present invention, when the flow control valve needs to be opened and closed, the water pressure difference is monitored directly or indirectly based on the monitoring result of the monitoring means. When the pressure is large, such an operation is not performed, and the control valve drive device is controlled to drive the flow rate control valve when the water pressure difference is small or when there is no water pressure difference. For this reason, a battery-driven motor that can drive the valve with a small force and has low power consumption when driving the valve can be used as the control valve driving device that drives the control valve.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a water meter system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic functional block diagram of a water meter and an electronic counter in FIG.
FIG. 3 is a graph showing an example of a flow pattern when using a faucet.
FIG. 4 is a graph showing an example of a flow pattern when using a flush toilet.
FIG. 5 is a graph showing an example of a flow rate pattern when using a bath.
FIG. 6 is a graph for explaining an example of water charge setting according to the appliance used.
7 (A), (B), and (C) are graphs showing the relationship between the tap water usage flow rate at the location where tap water is used and the water pressure difference between the two sides across the flow control valve, respectively. A graph showing the relationship between the difference in water pressure on both sides of the flow and the amount of force required to open and close the flow control valve, and the difference in water pressure on both sides of the flow control valve and the flow required for opening and closing the flow control valve It is a graph which shows the relationship with electric power.
FIG. 8 is a block diagram showing a main part of the water meter system shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 9 is a block diagram showing a main part of another water meter system to which the present invention is applied.
FIG. 10 is a block diagram showing a main part of another water meter system to which the present invention is applied.
FIG. 11 is a block diagram showing a main part of another water meter system to which the present invention is applied.
FIG. 12 is a block diagram showing a main part of another water meter system to which the present invention is applied.
FIG. 13 is a block diagram showing a main part of another water meter system to which the present invention is applied.
FIG. 14 is a block diagram showing a main part of another water meter system to which the present invention is applied.
FIG. 15 is a block diagram showing a main part of another water meter system to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Water meter system (Water control system)
2 tap water use place
3 Tap water use side system
4 Internet
5 Management center system
6 water pipes
7 Electronic water meter (monitoring means)
7 'Monitoring means
8 Flow control valve
8 'Flow control valve unit
9 Electronic counter
10, 11 Communication line
12 Transmission equipment
15 Management center terminal
16 database
17 Internet server
19 Internet terminal
31 Used flow pattern storage
32 Appliance information storage unit
33 Device identification part
34 Integration unit
35 Accumulation Division by Equipment Used
36 Time zone accumulator
37 Integration unit by flow rate zone
40 Fee storage
41 Charge storage unit for each appliance
42 hourly charge storage
43 Charge storage by flow rate zone
50 Charge calculation section
60 Water leakage detection part
61 Valve control unit (valve control means)
70 Communication Department
80 Use pattern storage unit of specific equipment
88 Control valve drive
90 Input section
100 display section
Claims (6)
前記水道管において前記流量制御弁を挟む両側の水圧差を直接、あるいは間接的に監視する監視手段を有し、
前記弁制御手段は、
前記流量制御弁を開閉する必要が生じた場合には、
前記監視手段での監視結果に基づき、前記水圧差が小さい時、あるいは前記水圧差がない時に前記流量制御弁を駆動するように前記制御弁駆動装置を制御し、前記水圧差が大きい時には、当該水圧差が小さくなるか当該水圧差が無くなるまで前記流量制御弁を駆動しないように前記制御弁駆動装置を制御することを特徴とする水道制御システム。A flow control valve attached to a water pipe for supplying tap water to a place where tap water is used, a control valve driving device for opening and closing the flow control valve, and a valve control means for controlling the control valve driving device. In the water supply control system,
Monitoring means for directly or indirectly monitoring the water pressure difference between both sides sandwiching the flow control valve in the water pipe,
The valve control means includes
When it becomes necessary to open and close the flow control valve,
Based on the monitoring result of the monitoring means, when the water pressure difference is small or when there is no water pressure difference, the control valve drive device is controlled to drive the flow control valve, and when the water pressure difference is large, A water supply control system for controlling the control valve drive device so as not to drive the flow rate control valve until the water pressure difference becomes smaller or disappears .
前記流量制御弁を通る水道水の流速を直接、あるいは間接的に監視する監視手段を有し、
前記弁制御手段は、前記流量制御弁を開閉する必要が生じた場合には、
前記監視手段での監視結果に基づき、前記水道水の流速が低い時に前記流量制御弁を駆動するように前記制御弁駆動装置を制御し、前記水道水の流速が速い時には、当該流速が低くなるまで前記流量制御弁を駆動しないように前記制御弁駆動装置を制御することを特徴とする水道制御システム。A flow control valve attached to a water pipe for supplying tap water to a place where tap water is used, a control valve driving device for opening and closing the flow control valve, and a valve control means for controlling the control valve driving device. In the water supply control system,
Monitoring means for directly or indirectly monitoring the flow rate of tap water passing through the flow control valve;
When the valve control means needs to open and close the flow control valve,
Based on the monitoring result of the monitoring means, the control valve drive device is controlled to drive the flow rate control valve when the tap water flow rate is low, and the flow rate is low when the tap water flow rate is high. The water supply control system characterized by controlling the said control valve drive device so that the said flow control valve may not be driven .
前記水道水使用場所で使用されている水道水の流量を監視する監視手段を有し、
前記弁制御手段は、前記流量制御弁を開閉する必要が生じた場合には、
前記監視手段での監視結果に基づき、水道水の流量が少ない時、あるいは水道水が使用されていない時に前記流量制御弁を駆動するように前記制御弁駆動装置を制御し、前記流量が多い時には、当該流量が少なくなるか、前記水道水が使用されなくなるまで、前記流量制御弁を駆動しないように前記制御弁駆動装置を制御することを特徴とする水道制御システム。A flow control valve attached to a water pipe for supplying tap water to a place where tap water is used, a control valve driving device for opening and closing the flow control valve, and a valve control means for controlling the control valve driving device. In the water supply control system,
Having monitoring means for monitoring the flow rate of tap water used at the place where the tap water is used;
When the valve control means needs to open and close the flow control valve,
Based on the monitoring result of the monitoring means, when the flow rate of tap water is low, or when the tap water is not used, the control valve drive device is controlled to drive the flow rate control valve, and when the flow rate is high. The water supply control system controls the control valve driving device so as not to drive the flow control valve until the flow rate is reduced or the tap water is not used .
前記監視手段は、前記水道管に取り付けられた電子式の水道メータであることを特徴とする水道制御システム。In any of claims 1 to 3,
The water monitoring system according to claim 1, wherein the monitoring means is an electronic water meter attached to the water pipe.
前記流量制御弁を閉じる必要が生じた時とは、水道水供給側が渇水状態になって節水する必要がある時であることを特徴とする水道制御システム。In any of claims 1 to 4,
The time when the flow control valve needs to be closed is when the tap water supply side is in a drought state and needs to save water.
前記流量制御弁を閉じる必要が生じた時とは、漏水が発生して止水する必要がある時であることを特徴とする水道制御システム。In any of claims 1 to 4,
The time when the flow control valve needs to be closed is when the water leakage occurs and the water needs to be stopped.
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