JP5541571B2 - ガス器具判別装置 - Google Patents

Description

この発明は、ガス供給先に配置された複数のガス器具群のうち、今回点火されたガス器具がガス器具群のうちの何れのガス器具であるか、また新ガス器具であるか等の判別を行うガス器具判別装置に関するものである。

近年、都市ガスやＬＰガスの供給システムにおいて、ガス供給先（各家屋）ではマイコンを中心として構成されたマイコンメータが使用され、検知したガス流量やガス圧力等に基づいて、使用開始されたガス器具を特定したり、新ガス器具であるかを判別したり、使用状態を監視するようになっている（例えば下記の特許文献１，２参照）。

特開２００３−１４８７２８号公報 特開２００８−１８０４８８号公報

上記の新ガス器具か否かの判別は、マイコンメータで検出された、今回点火されたガス器具のガス流量の変化を求め、そのガス流量変化と、予め登録されている登録流量パターンとを比較し、今回のガス流量変化に一致する登録流量パターンを持つ登録ガス器具が、今回使用開始されたとして、ガス器具群の中から特定するようになっている。

ところで、ガス供給先では、２台のガス器具をほぼ同時に点火する場合もあり、このような場合のガス流量変化は、登録流量パターンと一致しないため、従来の新ガス器具判別手法では、今回点火されたガス器具は、新ガス器具であると誤った判別がなされていた。

しかし、２台のガス器具同時使用を新ガス器具であるとするこのような誤判別がなされると、使用されているガス器具を特定することでその使用状態を把握し安全性を確保しようとしているマイコンメータそのものの信頼性が損なわれてしまうという問題点を有していた。

また、ガス供給先の家庭で新ガス器具が使用されたとの判別がなされると、その情報はマイコンメータから集中監視センタへ通知され、ガス販売事業者は、通知がなされた家庭を訪問し、その新ガス器具を確認するというシステムとなっており、誤った情報のために無駄な労力がなされてしまうという問題点もあった。

この発明は上記に鑑み提案されたもので、２台のガス器具同時使用の場合でもそのことを的確に判別してマイコンメータの信頼性を向上させることができ、また誤った情報によるガス販売事業者の無駄な労力も防止することができるガス器具判別装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ガス供給先に配置された複数のガス器具群のうち、今回点火されたガス器具がガス器具群のうちの何れのガス器具であるか、新ガス器具であるかの判別を行う制御部を有するガス器具判別装置において、前記制御部が、上記ガス器具の各々に固有の流量パターンを当該ガス器具に対応させて登録している流量テーブルと、上記ガス器具に供給されるガス流量を検出するガス流量検出手段と、上記ガス流量の今回の流量変化態様を求める流量変化態様演算手段と、上記今回の流量変化態様と、流量テーブルに登録されている登録流量パターンとを比較する流量比較手段と、上記流量比較手段による比較の結果、今回の流量変化態様が登録流量パターンと一致する場合、その一致する登録流量パターンを持つ登録ガス器具が、今回使用開始されたとして、ガス器具群の中から特定する器具特定手段と、上記流量比較手段による比較の結果、今回の流量変化態様が登録流量パターンの何れとも一致せず、かつ今回の流量変化態様における流量立ち上がりから安定流量となった後の最終部分が、複数台のガス器具が時間間隔をもって消火された場合に相当すると見なされた場合、今回の流量変化態様に対する新ガス器具判別を保留する判別保留手段と、を備える。

さらに、上記流量比較手段による比較の結果、今回の流量変化態様が登録流量パターンの何れとも一致せず、かつ今回の流量変化態様の最終部分が、１台のガス器具が消火された場合に相当すると見なされた場合、今回使用開始されたガス器具は新ガス器具であると判別する新ガス器具判別手段を備える。

また、前記制御部は、一定期間中に再度、上記判別が保留された流量変化態様に一致する流量変化態様が得られた場合に上記判別保留手段によって保留が解除されると、今回使用開始されたガス器具が新ガス器具であると判別する、ことを特徴とするガス器具判別装置である。

この発明では、今回の流量変化態様が登録流量パターンの何れとも一致せず、かつ今回の流量変化態様における流量立ち上がりから安定流量となった後の最終部分が、複数台のガス器具が時間間隔をもって消火された場合に相当すると見なされた場合、今回の流量変化態様に対する新ガス器具判別を保留するようにした。さらに制御部が、一定期間中に再度、上記判別が保留された流量変化態様に一致する流量変化態様が得られた場合に上記判別保留手段によって保留が解除されると、今回使用開始されたガス器具が新ガス器具であると判別するようにした。これにより、例えば２台のガス器具が同時使用された場合、そのときのガス流量変化に基づいて新ガス器具であるとの判別は直ちには行わず、一旦保留するようにしたので、新ガス器具判別をより的確に行うことができ、したがって、マイコンメータの信頼性を向上させることができる。また誤った情報によるガス販売事業者の無駄な労力も防止することができる。

この発明が適用されるガス供給システムの構成例を概略的に示す図である。 本発明のガス器具判別装置の構成を示すブロック図である。 新ガス器具判別保留の説明図であり、（ａ）は同時に点火された２台のガス器具の各流量変化態様を示し、（ｂ）は２台のガス器具が同時に点火された場合の制御部で求められた流量変化態様を示している。 新ガス器具であるとの判別を行う場合の説明図である。 流量変化態様に緩点火が見られるガス器具における新ガス器具判別保留の説明図であり、（ａ）は同時に点火された２台のガス器具の各流量変化態様を示し、（ｂ）は２台のガス器具が同時に点火された場合の制御部で求められた流量変化態様を示している。 流量変化態様に緩点火が見られるガス器具を新ガス器具であると判別する場合の説明図である。

以下にこの発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１はこの発明が適用されるガス供給システムの構成例を概略的に示す図である。図１において、この発明が適用されるガス供給システムは、ガス配管２０と、そのガス配管２０によってガスが供給されるガス供給先３０と、ガス供給先３０の手前でガス配管２０の途中に設けられたマイコンメータ１とを備えている。ガス供給先３０は、例えば一般家屋や集合住宅である。

ガス配管２０は分岐してガス供給先３０で使用する種々のガス器具まで配管されている。例えば、ガス配管２０は分岐して、屋外に設置されたガス給湯器３１に接続され、また屋内に配置されたガスコンロ３４やガスファンヒータ３５に接続されている。なお、ガス給湯器３１で生成された湯は、水配管を介して、屋内の浴槽給湯口３２に供給され湯張りに使用される。また台所給湯栓３３に供給される。

マイコンメータ１は、検知したガス流量等に基づいてガス供給先３０でのガス使用状態を管理する装置であり、制御部１０、流量センサ２、遮断弁３、およびＬＣＤ表示部４を有している。

このマイコンメータ１は、ガス供給先３０毎に設けられ、その各個のマイコンメータ１は、集中監視センタ５に電話回線等で接続されており、制御部１０で異常発生等の判定や、新ガス器具が使用されたとの判定がなされると、その情報が集中監視センタ５に伝達され、集中監視センタ５ではその情報に基づいてガス供給先３０に対して適切な対応を行う。

上記の制御部１０はマイクロコンピュータ（マイコン）を中心に構成され、流量センサ２で検知したガス流量、また圧力センサ（図示省略）で検知したガス圧力等に基づいて、ガス供給先３０でのガス使用状態を推定し、ガス供給先３０において適正にガスが使用されているか否かの判定を行う。

例えば制御部１０は、流量センサ２を用いて、マイコンメータ１内のガス配管２０を通過する都市ガス或いはＬＰＧ等のガスの流量を検出する。ここで、流量センサ２は、例えばマイコンメータ１を貫通するガス配管２０内に設置された超音波センサからなり、超音波を送信または受信する第１送受信器と、受信または送信する第２送受信器とが流れ方向に対抗して配置され、予め定めた周期毎に上流から下流へ、又下流から上流に向かって超音波信号を送信し、制御部１０は、その信号を受けて伝搬時間を計測し、第１送受信器と第２送受信器との超音波の伝搬時間差から流路の断面積や流体の流れ状態を考慮して、瞬時流量値を求め、また積算流量値を求める。

また、制御部１０は、ガス供給先３０でのガス使用状態を推定し、ガス供給先３０においてガス漏れ等の異常が発生していると判定した場合、遮断弁３に制御信号を出力して遮断弁３を閉じガス供給を遮断する。

ＬＣＤ表示部４は、制御部１０で求められたガス流量の積算値を表示したり、制御部１０でなされた各種判定結果を表示し、ガスユーザに通知する。

本発明のガス器具判別装置は、制御部１０のマイコンを中心に構成され、ＲＯＭに記憶された本発明に係るプログラムに従ってＣＰＵが動作するソフトウェアの機能を含むものとなっている。

図２は本発明のガス器具判別装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本発明のガス器具判別装置１００は、ガス供給先に配置された複数のガス器具群のうち、今回点火されたガス器具がガス器具群のうちの何れのガス器具であるか、また新ガス器具であるか等の判別を行うものであり、ガス流量検出手段１１、流量変化態様演算手段１２、流量比較手段１３、器具特定手段１４、判別保留手段１５、および流量テーブルＴから構成されている。

流量テーブルＴには、複数のガス器具（３１，３４，３５等）の各々に固有の流量パターンＰｔが、当該ガス器具に対応させて予め登録されている。

ガス供給先３０のガス器具が点火され使用が開始されると、ガス流量検出手段１１は、流量センサ２からの信号に基づいて、そのガス器具に供給されるガスの流量を検出する。

流量変化態様演算手段１２は、今回使用開始されたガス器具に供給され、ガス流量検出手段１１によって検出されたガス流量から、供給されたガスの流量変化態様を求める。

流量比較手段１３は、今回の流量変化態様と、流量テーブルＴに登録されている登録流量パターンＰｔとを比較する。

器具特定手段１４は、流量比較手段１３による比較の結果、今回の流量変化態様が登録流量パターンＰｔと一致する場合、その一致する登録流量パターンＰｔを持つ登録ガス器具が、今回使用開始されたとして、ガス器具群の中から特定する。今回の流量変化態様と登録流量パターンＰｔとの一致、不一致は、任意のパターンマッチング方法に従って判定することができる。

そして、判別保留手段１５は、流量比較手段１３による比較の結果、今回の流量変化態様が登録流量パターンＰｔの何れとも一致せず、かつ今回の流量変化態様の最終部分が、複数台のガス器具が時間間隔をもって消火された場合に相当すると見なされた場合、今回の流量変化態様に対する新ガス器具判別を保留する。

また、新ガス器具判別手段１６は、流量比較手段１３による比較の結果、今回の流量変化態様が登録流量パターンＰｔの何れとも一致せず、かつ今回の流量変化態様の最終部分が、１台のガス器具が消火された場合に相当すると見なされた場合、今回使用開始されたガス器具は新ガス器具であると判別する。以下に、上記の判別保留および新ガス器具判別について、図３〜図６を用いてより具体的に説明する。

図３は新ガス器具判別保留の説明図であり、（ａ）は同時に点火された２台のガス器具の各流量変化態様を示し、（ｂ）は２台のガス器具が同時に点火された場合の制御部で求められた流量変化態様を示している。図３（ａ）（ｂ）において、横軸は点火されてからの経過時間、縦軸はガス流量である。

図３（ａ）において、複数台（ここでは２台）のガス器具Ａ，Ｂがほぼ同時に点火され、ガス流量が、ガス器具Ａについては流量変化態様Ａ１に沿って変化し、時刻ｔａで消火され、ガス器具Ｂについては流量変化態様Ｂ１に沿って変化し、時刻ｔｂで消火されたとする。

このとき、マイコンメータ１では、Ａ１とＢ１との合計のガス流量が検出され、制御部１０では、図３（ｂ）に示すような流量変化態様Ｃ１が得られる。

制御部１０は、通常流量変化態様Ａ１が得られると、流量テーブルＴに登録されている登録流量パターンＰｔと照合してこのガス器具はＡであると特定し、同様に、流量変化態様Ｂ１が得られると、流量テーブルＴに登録されている登録流量パターンＰｔと照合してこのガス器具はＢであると特定する。しかし、今回の実際に得られる流量変化態様Ｃ１は、２台がほぼ同時に点火されたため、ガス流量が増大し、登録流量パターンＰｔの何れとも一致せず、このような場合従来は、今回使用されたガス器具は新ガス器具であるとの判別を行っていたが、本発明では、この段階ではこの判別を行わない。

そして、制御部１０はこの流量変化態様Ｃ１の最終部分Ｒ１を監視し、２台のガス器具が時間間隔をもって消火された場合に相当すると見なされた場合、今回の流量変化態様Ｃ１に対する新ガス器具判別を保留する。ここでは、流量変化態様Ｃ１の最終部分Ｒ１において、時刻ｔａでガス流量が急減し、続いて時刻ｔｂでガス流量が零となり、２台のガス器具Ａ，Ｂが時間間隔をもって消火された場合に相当しており、このような場合は、今回の流量変化態様Ｃ１に対する新ガス器具判別を保留し、新ガス器具の登録も行わない。

すなわち、今回の流量変化態様が登録流量パターンＰｔと一致しない場合、複数台が同時に使用された可能性があるため、その最終部分まで監視を続け、最終部分での消火パターンで複数台が順に消火された場合に相当していると判定した場合は、今回の流量変化態様は複数台の同時点火によるものだとして、新ガス器具判別を一旦保留にしておく。なお、この保留判定は、マイコンメータ１のＬＣＤ表示部４に表示され、または集中監視センタ５に通知される。

その後、一定期間中、例えば１ヶ月の間に、再度、流量変化態様Ｃ１に一致する流量変化態様が得られた場合、本発明では、保留を解除し、新ガス器具であるとの判別を行うようにしている。これは、ガス器具において複数台がほぼ同時に点火され、また以前と同様の消火パターンで消火されることは、滅多に発生することではないが、１ヶ月の間にそれが再度発生したとしたら、それは複数台の同時使用によるものではなく、１台の新ガス器具使用によるものと判別するようにしたためである。

図４は新ガス器具であるとの判別を行う場合の説明図である。図４において、制御部１０が今回認識した流量変化態様Ｄ１は、流量立ち上がりから安定流量となるまでの範囲は、図３（ｂ）の流量変化態様Ｃ１と同一であり、最終部分Ｒ２のみが異なっている。

制御部１０は、登録流量パターンＰｔの何れとも一致しない今回の流量変化態様Ｄ１に対して、上記したように、今回使用されたガス器具は新ガス器具であるとの従来なされていた判定を直ちには行わず、この流量変化態様Ｄ１の最終部分Ｒ２を監視する。

そして、今回の流量変化態様Ｄ１の最終部分Ｒ２が、１台のガス器具が消火された場合に相当すると見なされた場合、今回使用開始されたガス器具は新ガス器具であると判別する。

ここでは、流量変化態様Ｄ１の最終部分Ｒ２において、時刻ｔｄでガス流量が急減してガス流量が一気に零となっており、１台のガス器具が消火された場合に相当しており、このような場合は、今回使用開始されたガス器具Ｄは新ガス器具であるとの判別を行い、流量テーブルＴへの新ガス器具の登録も行い、またその旨を集中監視センタ５に通知する。

すなわち、今回の流量変化態様が登録流量パターンＰｔと一致しない場合、複数台が同時に使用された可能性もあるため、その最終部分まで監視を続け、最終部分での消火パターンが１台のみの消火パターンに相当していると判定した場合は、今回の流量変化態様は新ガス器具の点火によるものだとの判定を行う。

次に、流量変化態様に緩点火が見られるガス器具の場合について、図５、図６を用いて説明する。

図５は流量変化態様に緩点火が見られるガス器具における新ガス器具判別保留の説明図であり、（ａ）は同時に点火された２台のガス器具の各流量変化態様を示し、（ｂ）は２台のガス器具が同時に点火された場合の制御部で求められた流量変化態様を示している。図５（ａ）（ｂ）において、横軸は点火されてからの経過時間、縦軸はガス流量である。

図５（ａ）において、複数台（ここでは２台）のガス器具Ｅ，Ｆがほぼ同時に点火され、ガス流量が、ガス器具Ｅについては流量変化態様Ｅ１に沿って変化し、時刻ｔｅで消火され、ガス器具Ｆについては流量変化態様Ｆ１に沿って変化し、時刻ｔｆで消火されたとする。ガス器具Ｆは例えば給湯器であり、その点火時に緩点火が行われ、流量変化態様Ｆ１中に緩点火領域Ｒｆが存在する。ここで緩点火とは、ガス器具の爆発的な点火を防止するため、ガス流量を定格ガス流量の約４０〜９０％の範囲で約０．３〜１０秒程度保持しながら点火を行うガス流量制御方式である。

マイコンメータ１では、Ｅ１とＦ１との合計のガス流量が検出され、制御部１０では、図５（ｂ）に示すような流量変化態様Ｇ１が得られる。

制御部１０は、通常流量変化態様Ｅ１が得られると、流量テーブルＴに登録されている登録流量パターンＰｔと照合してこのガス器具はＥであると特定し、同様に、流量変化態様Ｆ１が得られると、流量テーブルＴに登録されている登録流量パターンＰｔと照合してこのガス器具はＦであると特定する。しかし、今回の実際に得られた流量変化態様Ｇ１は、２台Ｅ，Ｆがほぼ同時に点火されたため、ガス流量が増大し、また緩点火領域Ｒｆも変形してＲｆ１となっている。したがって、流量変化態様Ｇ１は、登録流量パターンＰｔの何れとも一致せず、このような場合従来は、今回使用されたガス器具は新ガス器具であるとの判別を行っていたが、本発明では、この段階ではこの判別を行わない。

そして、制御部１０はこの流量変化態様Ｇ１の最終部分Ｒ３を監視し、その最終部分Ｒ３において、時刻ｔｅでガス流量が急減し、続いて時刻ｔｆでガス流量が零となり、２台のガス器具Ｅ，Ｆが時間間隔をもって消火された場合に相当しており、このような場合は、今回の流量変化態様Ｇ１に対する新ガス器具判別を保留し、新ガス器具の登録も行わない。なお、この保留判定は、マイコンメータ１のＬＣＤ表示部４に表示され、または集中監視センタ５に通知される。

その後、一定期間中、例えば１ヶ月の間に、再度、流量変化態様Ｇ１に一致する流量変化態様が得られた場合、本発明では、保留を解除し、新ガス器具であるとの判別を行うようにしている。

図６は流量変化態様に緩点火が見られるガス器具を新ガス器具であると判別する場合の説明図である。図６において、制御部１０が今回認識した流量変化態様Ｈ１は、流量立ち上がりから、緩点火領域を経て安定流量となるまでの範囲は、図５（ｂ）の流量変化態様Ｇ１と同一であり、最終部分Ｒ４のみが異なっている。

制御部１０は、登録流量パターンＰｔの何れとも一致しない今回の流量変化態様Ｈ１に対して、上記したように、今回使用されたガス器具は新ガス器具であるとの従来なされていた判定を直ちには行わず、この流量変化態様Ｈ１の最終部分Ｒ４を監視する。

そして、今回の流量変化態様Ｈ１の最終部分Ｒ４において、時刻ｔｇでガス流量が急減してガス流量が一気に零となっており、１台のガス器具が消火された場合に相当しており、このような場合は、今回使用開始されたガス器具Ｈは新ガス器具であるとの判別を行い、流量テーブルＴへの新ガス器具の登録も行い、またその旨を集中監視センタ５に通知する。

以上述べたように、この発明では、今回の流量変化態様が登録流量パターンの何れとも一致せず、かつ今回の流量変化態様の最終部分が、複数台のガス器具が時間間隔をもって消火された場合に相当すると見なされた場合、今回の流量変化態様に対する新ガス器具判別を保留するようにした。例えば２台のガス器具が同時使用された場合、そのときのガス流量変化に基づいて新ガス器具であるとの判別は直ちには行わず、一旦保留するようにしたので、新ガス器具判別をより的確に行うことができ、したがって、マイコンメータの信頼性を向上させることができる。また誤った情報によるガス販売事業者の無駄な労力も防止することができる。

また、保留判定になった場合は、ガスメータ等の表示部に保留した旨を記号等で表示したり、また集中監視センタへ通報することにより、利便性を高めることができる。

また、今回の流量変化態様の最終部分が、１台のガス器具が消火された場合に相当すると見なされた場合は、今回使用開始されたガス器具は新ガス器具であると判別するようにしたので、この点からも新ガス器具判別を的確に行うことができ、マイコンメータの信頼性を向上させることができる。

また、一定期間中に再度、判別が保留された流量変化態様に一致する流量変化態様が得られた場合、保留を解除するようにしたので、新ガス器具であると判別すべきときに的確に判別することができ、マイコンメータの信頼性を向上させることができる。

１ マイコンメータ
２ 流量センサ
３ 遮断弁
４ ＬＣＤ表示部
５ 集中監視センタ
１０ 制御部
１１ ガス流量検出手段
１２ 流量変化態様演算手段
１３ 流量比較手段
１４ 器具特定手段
１５ 判別保留手段
１６ 新ガス器具判別手段
２０ ガス配管
３０ ガス供給先
３１ ガス給湯器
３２ 浴槽給湯口
３３ 台所給湯栓
３４ ガスコンロ
３５ ガスファンヒータ
１００ ガス器具判別装置
Ｐｔ 登録流量パターン
Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｈ ガス器具
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１，Ｈ１ 流量変化態様

Claims (1)

1. ガス供給先に配置された複数のガス器具群のうち、今回点火されたガス器具がガス器具群のうちの何れのガス器具であるか、新ガス器具であるかの判別を行う制御部を有するガス器具判別装置において、
   前記制御部が、
   上記ガス器具の各々に固有の流量パターンを当該ガス器具に対応させて登録している流量テーブルと、
   上記ガス器具に供給されるガス流量を検出するガス流量検出手段と、
   上記ガス流量の今回の流量変化態様を求める流量変化態様演算手段と、
   上記今回の流量変化態様と、流量テーブルに登録されている登録流量パターンとを比較する流量比較手段と、
   上記流量比較手段による比較の結果、今回の流量変化態様が登録流量パターンと一致する場合、その一致する登録流量パターンを持つ登録ガス器具が、今回使用開始されたとして、ガス器具群の中から特定する器具特定手段と、
   上記流量比較手段による比較の結果、今回の流量変化態様が登録流量パターンの何れとも一致せず、かつ今回の流量変化態様における流量立ち上がりから安定流量となった後の最終部分が、複数台のガス器具が時間間隔をもって消火された場合に相当すると見なされた場合、今回の流量変化態様に対する新ガス器具判別を保留する判別保留手段と、
   上記流量比較手段による比較の結果、今回の流量変化態様が登録流量パターンの何れとも一致せず、かつ今回の流量変化態様の前記最終部分が、１台のガス器具が消火された場合に相当すると見なされた場合、今回使用開始されたガス器具は新ガス器具であると判別する新ガス器具判別手段とを備え、
   前記制御部は、一定期間中に再度、上記判別が保留された流量変化態様に一致する流量変化態様が得られた場合に上記判別保留手段によって保留が解除されると、今回使用開始されたガス器具が新ガス器具であると判別する、ことを特徴とするガス器具判別装置。

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