JP5684175B2 - 遮断判定補完システム - Google Patents

Description

本発明はガスメータに係り、特に、３軸方向加速度センサを搭載したガスメータに関する。

従来、地震発生時のガスメータ遮断装置として鉄球接触型震度スイッチが用いられている（例えば特許文献１）。同文献による鉄球接触型震度スイッチ１００は、図８に示すように函体１０１内の凹円錐状内底面１０２に球１０３を転動自在に収納している。通常時は、球１０３は中蓋１０４中央部に上下方向摺動自在に保持された円盤１０５が、自重により球１０３を下方に押し付けており、円盤１０５と一体のプランジャ１０８は下降して、スイッチ機構１０６と接点１０７とをＯＦＦ状態としている。地震等による函体１０１の震動があると、球１０３は中央から端へと転動し、これに伴いプランジャ１０８が上方に押し上げられて接点１０７をオンにし、遮断弁（図示せず）を作動させる。

鉄球接触型震度スイッチの方式では、遮断装置自体の故障を判別する手段がなく、また地震動と衝撃動との判別が不明確という問題もある。
これらの問題解決のため、本願出願人らは、例えばマンションや集合住宅などの同一建屋内等、比較的限られた狭い地域に属する個々の使用者が有するガスメータに搭載される振動検出手段を用いて、検出した振動データを互いに交換して、個々のガスメータの遮断要否判定を行うことにより、信頼性の高いガスメータを提供する技術を提供している（特許文献２）。同文献では、振動検出手段として加速度センサを用いた例も開示している。

実開昭６１−４８６３４号公報 特開２００８−１３９２６９号公報

本願発明者らは上記技術をさらに進展させて、ガスメータに搭載される加速度センサの自己診断機能を利用することにより、加速度センサが正常に動作しない場合の対応技術を提供するものである。

本発明は、以下の内容を要旨とする。すなわち、本発明に係る遮断判定補完システムは、
（１）それぞれ遮断要否判定のための加速度センサを備えた複数のガスメータにより構成されるグループ内において、互いに加速度センサの作動不良を補完可能とする遮断判定補完システムであって、
各ガスメータは、該加速度センサの作動不良の有無を判定する自己診断手段と、
該加速度センサが作動不良と判定した場合に、他のガスメータから感震遮断情報を取得する手段と、
取得した該感震遮断情報に基づき、自己のガスメータの遮断要否を判定する手段と、
該加速度センサが作動正常と判定した場合に、他のガスメータに対して自己の感震遮断情報を送信する手段と、を備えたことを特徴とする。

（２）前記各ガスメータは、
前記加速度センサが作動不良と判定した場合に、他のガスメータに対して感震遮断情報を送信指令する手段と、
前記加速度センサが作動正常と判定した場合に、他のガスメータから感震遮断情報の送信指令を受けている場合に限り、当該他のガスメータに対して自己の感震遮断情報を送信する手段と、を、さらに備えて成ることを特徴とする。

（３）少なくとも１以上の前記ガスメータは、親ガスメータとして本システムを管理する管理センターと通信可能に構成され、かつ、
該親ガスメータは、いずれかのガスメータの作動不良情報を該管理センターに送信する手段を、さらに備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ガスメータの感震装置として搭載される加速度センサが作動不良であったとしても、近隣需要家に設置されているガスメータ（グループ内の他のガスメータ）の遮断情報に基づいて遮断要否を判定できるため、緊急時の安全確保向上を図ることができるという効果がある。

また、自己の感震検知機能が作動不良と判定したときに、他のガスメータに対して作動不良情報を送信する手段、又は、他ガスメータの感震遮断情報を送信指令する手段を備えた発明にあっては、必要な場合に限り情報送信されるため、ガスメータに搭載されている電池の消耗を極力減少できるという効果がある。

また、ガスメータの作動不良情報を管理センターに送信する手段を備えた発明にあっては、ガスメータの作動不良情報を速やかに把握できるため、迅速な交換・修理等が可能になるという効果がある。

また、自己の感震検知機能が作動不良と判定したときに、管理センターに当該情報を送信する手段を備えた発明にあっても、故障情報を速やかに把握できるため、修理・交換作業を速やかにでき、安全性のさらなる向上を図ることができるという効果がある。

第一の実施形態に係るガスメータ遮断判定補完システム１の全体構成を示す図である。 メータＭｉの制御ブロック構成を示す図である。 第一の実施形態におけるガスメータ遮断判定補完フローを示す図である。 第二の実施形態におけるガスメータ遮断判定補完フローを示す図である。 第三の実施形態におけるガスメータ遮断判定補完フローを示す図である。 第四の実施形態に係るガスメータ遮断判定補完システム４０の全体構成を示す図である。 第四の実施形態におけるガスメータ遮断判定補完フローを示す図である。 従来の鉄球接触型震度スイッチ１００を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図１乃至４を参照してさらに詳細に説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
＜第一の実施形態＞
本実施形態は、自己診断の結果、加速度センサが作動不良と判定した場合に、メータ遮断要否の判定をグループ内の他メータの遮断情報に基づいて行う態様に関する。
図１を参照して、本実施形態に係る遮断判定補完システム１は、同一の判定補完グループ２に属する複数のガスメータＭｉ（ｉ＝１−ｎ）により構成される。判定補完グループ２は、例えば集合住宅の需要家に設置されているガスメータを、同一建屋、同一階層等の基準により適宜分割した１単位とすることができる。

図２を参照して、ガスメータＭｉは地震検知を行う加速度センサ３と、緊急時にガス配管８内を流れるガスの供給を遮断するための遮断弁４と、加速度センサ３の作動不良の場合にアラーム発報を行うアラーム表示部５と、他のガスメータとの間で感震遮断情報を相互に特定の周波数チャネルで通信して情報交換可能とする送受信装置６と、これら各装置と情報の授受を行って必要な指令を発する制御部７と、を主要構成として備えている。

制御部７は、定期的にセンサに等価的な加速度印加状態を作り、その時のセンサ出力をモニターして加速度センサ３の作動状態の診断を行う自己診断回路部７ａと、自己診断結果に基づいて後述する遮断判定を自己判定モード又は受信判定モードの切り替えを行う判定回路部７ｂと、後述する自己判定モード又は受信判定モードにおけるそれぞれの遮断判定閾値等を格納したメモリ部７ｃと、送受信装置６とのインターフェイスを行う通信Ｉ／Ｆｂ部７ｄと、を備えている。なお、制御部７はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、クロック回路、補助メモリ部等を主要構成とするマイコンにより実装可能である。

加速度センサ３は、互いに直交するＸ，Ｙ,Ｚ軸の加速度を検出するセンサであり、例えばセンサ素子可動部と固定部の間の静電容量変化を検出するデバイスを用いることができる。加速度センサ３の検出した加速度信号は、所定の周波成分を抽出するフィルター（図示せず）、検出信号をＡ／Ｄ変換して出力する信号変換部（図示せず）等を経由して、制御部７に取り込まれる。

次に、図３を参照してメータＭｉを例に、本実施形態におけるグループ内の遮断判定補完フローについて説明する。初期状態においてメータＭｉは自己判定モード（自身の加速度センサ３検出値に基づくセンサ自己診断）状態にある（Ｓ１０１）。この状態で、自己診断回路部７ａは定期的に加速度センサ３に対して擬似的動作指令を信号送信し、正常に作動するか否かの自己診断を行う（Ｓ１０２）。

動作正常の場合は（Ｓ１０３においてＹＥＳ）、引き続き自身の加速度センサ３検出値に基づくメータ遮断判定が行われる（Ｓ１０８）。その後、地震発生があり遮断要と判定した場合には（Ｓ１０９においてＹＥＳ）、遮断弁閉、アラーム点灯を行う（Ｓ１１０）。続いて、グループ内の他メータに対して自己の感震遮断情報を送信する（Ｓ１１１）。この情報は、受信判定モードにある他メータの遮断判定の対象となる（cf．Ｓ１０６）。

Ｓ１０３においてＮＯ、すなわち動作不良と判定される場合には、遮断判定が受信判定モード、すなわちグループ内の他メータの加速度センサ３検出値に基づくメータ遮断判定、に切り替えられる（Ｓ１０４）。同時にアラーム点灯を行い、検針者等への警告により修理対象の発見容易化を図る。
その後、グループ内の他のガスメータから感震遮断情報を受信したときは（Ｓ１０５）、メモリ部に格納されている遮断判定基準に基づき、遮断の要否を判定する（Ｓ１０６）。具体的には、例えばグループ内メータのうち５０％以上が遮断実行したとの情報を受信している場合には遮断要、それ未満の場合には遮断不要と判定するものである。
遮断要と判定した場合には（Ｓ１０６においてＹＥＳ）、自己のメータ遮断を行う（Ｓ１０７）。

なお、本実施形態ではメータ間の通信を無線方式により行う例を示したが、有線方式により行う態様であってもよい。

＜第二の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、自己診断によりセンサ動作不良と判定した場合に、グループ内の他のメータに対して自己が動作不良となった旨の情報を送信する態様に関する。本実施形態の構成は、上述の実施形態の構成と同様であるので重複説明を省略する。

図４を参照して、初期状態においてメータＭｉは自己判定モード状態にある（Ｓ２０１）。この状態で、自己診断部は定期的に加速度センサ３に対して擬似的動作指令を信号送信し、正常に作動するか否かの自己診断を行う（Ｓ２０２）。
動作不良と判定される場合には（Ｓ２０３においてＮＯ）、遮断判定が受信判定モードに切り替えられ、アラーム点灯が行われる（Ｓ２０４）。さらに、グループ内の他メータに対して動作不良状態にあるとの情報を送信する（Ｓ２０４ａ）。

その後、グループ内の他のガスメータから感震遮断情報を受信したときは（Ｓ２０５）、メモリ部に格納されている遮断判定基準に基づき、遮断の要否を判定する（Ｓ２０６）。
遮断要と判定した場合には（Ｓ２０６においてＹＥＳ）、自己のメータ遮断を行う（Ｓ２０７）。

一方、Ｓ２０３においてＹＥＳ、すなわち動作正常の場合は、引き続き自己判定モード状態が継続される（Ｓ２０８）。その後、地震発生があり遮断要と判定した場合には（Ｓ２０９においてＹＥＳ）、遮断弁閉、アラーム点灯を行う（Ｓ２１０）。続いて、グループ内の他メータから動作不良情報（Ｓ２０４ａに該当）を受信しているか否かの判定を行う（Ｓ２１１）。受信している場合は（Ｓ２１１においてＹＥＳ）、当該他のメータに対して感震遮断情報を送信する（Ｓ２１２）。

＜第三の実施形態＞
さらに、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、加速度センサ３動作不良判定した場合に、他のメータに対して感震遮断情報を送信指令する態様に関する。本実施形態の構成についても、第一の各実施形態の構成と同様であるので重複説明を省略する。

図５を参照して、初期状態においてメータＭｉは自己判定モード状態にある（Ｓ３０１）。この状態で、自己診断部は定期的に加速度センサ３に対して擬似的動作指令を信号送信し、正常に作動するか否かの自己診断を行う（Ｓ３０２）。
動作不良と判定される場合には（Ｓ３０３においてＮＯ）、遮断判定が受信判定モードに切り替えられる（Ｓ３０４）。さらに、グループ内の他メータに対して感震遮断情報を送信するよう指令する（Ｓ３０４ａ）。

その後、グループ内の他のガスメータから感震遮断情報を受信したときは（Ｓ３０５）、遮断判定基準に基づき遮断要否を判定する（Ｓ３０６）。
遮断要と判定した場合には（Ｓ３０６においてＹＥＳ）、自己のメータ遮断を行い、同時にアラーム点灯を行う（Ｓ３０７）。

一方、Ｓ３０３においてＹＥＳ、すなわち動作正常の場合は、引き続き自己判定モード状態が継続される（Ｓ３０８）。その後、地震発生があり遮断要と判定した場合には（Ｓ３０９においてＹＥＳ）、遮断弁閉、アラーム点灯を行う（Ｓ３１０）。続いて、グループ内の他メータから感震遮断情報送信指令（Ｓ３０４ａに該当）を受けているか否かの判定を行う（Ｓ３１１）。受信している場合は（Ｓ３１１においてＹＥＳ）、当該他のメータに対して感震遮断情報を送信する（Ｓ３１２）。

＜第四の実施形態＞
さらに、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、自己診断により加速度センサ３動作不良判定した場合に、メータ情報を一元管理する中央管理センターに対して動作不良判定情報を送信する態様に関する。

図６を参照して、本実施形態の構成が上述の各実施形態と異なる点は、ガスメータＭ１が親メータとして機能することである。すなわち、各ガスメータＭｉと親メータＭ１間で無線通信可能に構成され、さらに、親メータＭ１には通信回線４２を介して中央管理センター４１と通信可能とする通信手段４３（例えばＴ−ＮＣＵ）が付設されている。かかる構成により、各ガスメータＭｉの地震遮断等は中央管理センター４１に集約されるように構成されていることである。その他の構成は上述の実施形態の構成と同様であるので、重複説明を省略する。

次に、図７を参照して本実施形態におけるグループ内の遮断判定補完フローについて説明する。初期状態においてメータＭｉは自己判定モード状態にある（Ｓ４０１）。この状態で、自己診断部は定期的に加速度センサ３に対して擬似的動作指令を信号送信し、正常に作動するか否かの自己診断を行う（Ｓ４０２）。
動作不良と判定される場合には（Ｓ４０３においてＮＯ）、遮断判定が受信判定モードに切り替えられ、同時にアラーム点灯が行われる（Ｓ４０４）。さらに、親メータＭ１に対して自己の動作不良情報を送信する（Ｓ４０５）。

その後、グループ内の他のガスメータから感震遮断情報を受信したときは（Ｓ４０６）、遮断判定基準に基づき遮断要否を判定する（Ｓ４０７）。
遮断要と判定した場合には（Ｓ４０７においてＹＥＳ）、メータ遮断を行う（Ｓ４０８）。
一方、Ｓ４０３においてＹＥＳ、すなわち動作正常の場合は、第一の実施形態のＳ１０８以下と同様のフローが実行される（Ｓ４０９）。

Ｓ４０５において、メータＭｊから加速度センサ３動作不良情報を受けた親メータＭ１は、その情報を中央管理センターに送信する（Ｓ４１０）。さらに、メータＭｊ以外のグループ内の各メータ（健全メータ）に対して、地震遮断時にメータＭｊに当該情報を送信するよう指令する（Ｓ４１１）。
指令を受けた健全メータは、その後、地震発生があり遮断要と判定した場合には、遮断弁閉後に当該動作不良メータＭｊに対して感震遮断情報を送信する（Ｓ４０９）。

なお、本実施形態では親メータＭ１と中央管理センター間の通信をＴ−ＮＣＵ等の有線通信方式により行う例を示したが、例えばＰＨＳ網を利用したＮＣＵ（Ｐ−ＮＣＵ）等の無線通信方式により行う態様であってもよい。

本発明は、ガスメータのみならず、集合住宅等においてメータ間の通信可能な計量器群に広く適用可能である。

１、４０・・・・遮断判定補完システム
２・・・・判定補完グループ
３・・・・加速度センサ
４・・・・遮断弁
５・・・・アラーム表示部
６・・・・送受信装置
７・・・・制御部
４１・・・中央管理センター
Ｍ１、Ｍｉ・・・ガスメータ

Claims (3)

1. それぞれ遮断要否判定のための加速度センサを備えた複数のガスメータにより構成されるグループ内において、互いに加速度センサの作動不良を補完可能とする遮断判定補完システムであって、
   各ガスメータは、該加速度センサの作動不良の有無を判定する自己診断手段と、
   該加速度センサが作動不良と判定した場合に、他のガスメータから感震遮断情報を取得する手段と、
   取得した該感震遮断情報に基づき、自己のガスメータの遮断要否を判定する手段と、
   該加速度センサが作動正常と判定した場合に、他のガスメータに対して自己の感震遮断情報を送信する手段と、
   を備えたことを特徴とする遮断判定補完システム。
2. 前記各ガスメータは、
   前記加速度センサが作動不良と判定した場合に、他のガスメータに対して感震遮断情報を送信指令する手段と、
   前記加速度センサが作動正常と判定した場合に、他のガスメータから感震遮断情報の送信指令を受けている場合に限り、当該他のガスメータに対して自己の感震遮断情報を送信する手段と、を、
   さらに備えて成ることを特徴とする請求項１に記載の遮断判定補完システム。
3. 少なくとも１以上の前記ガスメータは、親ガスメータとして本システムを管理する管理センターと通信可能に構成され、かつ、
   該親ガスメータは、
   他の前記ガスメータからの作動不良情報を受信する手段と、
   いずれかのガスメータの作動不良情報を該管理センターに送信する手段と、
   を、さらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の遮断判定補完システム。
   

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