JP5269440B2 - ガスメータ及びガス保安システム - Google Patents

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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。
このため、使用者ごとに保安機能を選択できるようにしたいという要求がある。
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容易に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、前記機能設定部は、前記監視センタから前記通信部を介して送信されてくる保安機能情報を受領し、前記保安機能情報に基づき、所定の保安機能を設定し、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するものである。
この構成により、外部から通信回線を用いて保安機能情報をインストールすることができ、監視センタから通信部を介して送信されてくるこの保安機能情報に基づき、所定の保安機能を設定することができるため、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。なおこの通信回線は、ガス使用量を電話回線を用いた通信機能により自動的に検針するシステムを用いて容易に実現することができる。
また、本発明は、上記のガスメータにおいて、前記通信部を介して受領する保安機能情報を格納する保安機能情報格納部を具備し、前記機能設定部は、前記保安機能情報格納部に格納された複数の保安機能情報から所望の保安機能情報を選択するものを含む。
この構成により、送信されてくる保安機能情報を格納しておき、使用機器の状況に応じて使用する保安機能を選択することができ、保安機能の向上を図ることが可能となる。
また、本発明は、上記のガスメータにおいて、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。
この構成により、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、通信回線を用いて、使用環境などに対応した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、本発明の実施の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。本実施の形態に係るガス保安システムは、監視センタから通信回線を介して送信されてくる保安機能プログラム(以下保安機能情報とする)に基づき、適用する保安機能を使用環境に応じて選択できるようにしたことを特徴とするものである。すなわち、この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、機能選択部1116、保安機能情報受信部1122、保安機能情報格納部1120、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、機能選択部1116、保安機能情報格納部1120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。なお本実施の形態では、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、後述する機能選択部1116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。ここで流量演算部110からの流量データは、データ記憶部1000に記憶され、所定のタイミングで制御部114に出力される。監視部112における保安機能は、後述する保安機能情報格納部1120及び機能選択部1116によって選択的に設定可能である。この監視部112は、機能選択部1116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、機能選択部1116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。
保安機能情報格納部1120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、保安機能情報受信部1122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選択部1116に出力する。
機能選択部1116は、保安機能情報受信部1122から保安機能情報格納部1120を経て出力される選択情報に基づき、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、機能選択部1116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、保安機能情報格納部1118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選択部1116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、監視センタ200から通信回線300を介して通信部124を経て保安機能情報受信部1122に入力される。そして保安機能情報格納部1120を経て、機能選択部1116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、保安機能情報格納部1120に一旦格納しておき、選択された保安機能のプログラムを読み出して機能選択部1116から監視部112へ入力して動作させる構成としてもよい。
保安機能情報受信部1122は、保安機能情報格納部1120に対して、計測機能、保安機能のそれぞれの入力を行うインタフェース機能を有する。この保安機能情報受信部1122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保安機能情報を保安機能情報格納部1120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できるようにすることも可能である。また、保安機能情報受信部1122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、保安機能情報受信部1122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、機能選択部1116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、機能選択部1116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ようにしてもよい。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する。
次に、本実施の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、本発明の実施の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、機能選択部1116は、保安機能情報受信部1122の受信情報を確認し、保安機能設定の要求があるかどうかを判定する(ステップS111)。ステップS111において、保安機能設定の要求がある場合は、監視センタから保安機能情報が送信され(ステップS113)、保安機能情報格納部1120に保安機能情報を格納する(ステップS114)。そして、通信回線を介して、監視センタから保安機能情報を配信したというタイミング信号が受信されているか否かを判断し(ステップS115)、前記保安機能情報格納部1120から所定の保安機能情報を設定する(ステップS116)。一方保安機能設定の要求があるか否かを判断するステップS111において保安機能設定の要求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S112)、判断ステップ115に進む。これらの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S116)。なお、ここでタイミング信号は、検針をしたというタイミング信号でもよいし、料金を引き落としたというタイミング信号でもよい。
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S117)。そして、流量が検出されたかどうかを判定し(ステップS118)、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S119)。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S118で流量が検出されない場合は、ステップS117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S120)。ステップS120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S117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S121)。ステップS121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S117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。ここで、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S122)。ステップS122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(遮断弁閉動作:ステップS123)。
一方、ステップS122において、未設定の保安機能である場合は、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S124)。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。
一方、流量値算出ステップS119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い、この積算値をデータ記憶部1000に格納する(ステップS125)。そして監視部112は、積算された流量値の送信を要求する信号の有無を判定する(ステップS126)。そして要求する信号がある場合は監視部112から制センタ4に指示信号が出力され、制御部114はデータ記憶部1000から所定の流量積算値を読み出し、通信部124を介して監視センタ200に送信する(ステップS127)。そして監視センタ200では、料金引き落とし信号などを発信する。
また、ステップS126で送信を要求する信号が検出されない場合は、ステップS126の判定ステップに戻って同様の処理を繰り返す。
上述した本実施の形態によれば、使用環境などによって通信回線を介して適宜保安機能情報をインストールし、インストールされた保安機能情報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。なお、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ようにすることも可能である。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、通信回線を介し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通信回線を通じて容易に実行可能である。
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、通信回線を通じてインストールすることができ、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、上記のガスメータにおいて、前記制御部は、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ようにしてもよい。この構成により、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、ガスメータ側でその保安機能を持たない場合には、通信回線を介してインストールし、保安機能を向上させることが容易に可能となる。
また、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ようにしてもよい。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。
なお、本発明は上記の実施の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、通信回線を介して適宜保安機能情報を供給し使用環境などによって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。
本発明の実施の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 本発明の実施の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 機能選択部
1120 保安機能情報格納部
1122 保安機能情報受信部
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
1000 データ格納部

Claims (3)

  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、
    前記機能設定部は、前記監視センタから前記通信部を介して送信されてくる保安機能情報を受領し、前記保安機能情報に基づき、所定の保安機能を設定し、
    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、
    更に、前記通信部を介して受領する保安機能情報を格納する保安機能情報格納部を具備し、
    前記機能設定部は、前記保安機能情報格納部に格納された複数の保安機能情報から所望の保安機能情報を設定し、
    前記監視部は、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、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、
    前記制御部は、前記第1の監視動作により、設定された保安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い、前記第2の監視動作により、設定されていない保安機能の作動条件を満足する事象を検知した場合に、前記監視センタへの警報の通知を行うガスメータ。
  2. 請求項1に記載のガスメータであって、
    前記機能設定部は、前記保安機能情報として、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。
  3. 請求項1又は2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。
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