JPH09257528A - 最小流量検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水道管等を流れる水量の最小流量の積算値を
適切に算出することのできる最小流量検出方法を提案す
ること。 【解決手段】 時間幅ΔＴの区間においてΔｔの間隔で
周期的に水量を計測し、その値が設定水量Ａ０を上回っ
たままの場合には、測定水量の最小値Ａ（ｍｉｎ）に基
づき最小流量の積算値Ｑｉを算出する。前回の測定区間
における測定水量が設定水量Ａ０を上回ったままである
場合において、今回の測定区間の途中の時点ｔｋで測定
流量が設定流量Ａ０以下になった場合には、前回の測定
区間における最小値Ａ（ｍｉｎ）を用いて、今回の区間
の時点ｔｋまでの最小流量の積算値を求める。このよう
にして、最小流量の積算値を常に適切に算出することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道管等の流体通
路を流れる流体の流量等を流体通路に配置した流量計を
用いて計測し、当該計測値に基づき当該流体通路を流れ
る流体の最小流量を検出する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流量計、例えば、電子式水道メータは、
水道管の途中に介挿して使用される。一般的な水道メー
タでは、水道水の流れる通路内に通路方向に向けて軸流
式の羽根車を配置し、この羽根車の回転を磁気抵抗素子
等を利用した非接触型のセンサで検出し、このセンサ検
出値に基づき、流水量、流水速度、流水方向等の情報を
計測、表示するようになっている。

【０００３】このような流量計は、液晶等から構成され
る表示部を備えており、計測した流量積算値等がここに
表示されるようになっている。また、測定値に基づき、
水道管に漏れが発生しているか否かの異常も検出可能と
なっている。漏れ検出方法としては、一定の時間幅の区
間毎に、予め設定されている設定流量よりも測定された
最小流量値が大きいか否かを判別し、１区間内において
最小流量が設定流量を越えたままの場合には、水道管に
漏れが発生しているものと判断する方法が一般的であ
る。設定流量は、水道管の管径、流量計の測定誤差等に
基づき設定される微小流量値である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般的に採用されてい
る漏れ検出方法では、或る時点において水道管等に漏れ
が発生しているか否かの表示は行なわれるが、漏れが発
生し始めた時点からの漏れ量の累計（積算値）を正確に
算出することができない。このために、実際のところど
の位の量の水等の流体が漏れ出てしまったのかを知るこ
とができないので不便である。

【０００５】本発明の課題は、この点に鑑みてなされて
ものであり、流体の漏れ量を従来の方法に比べてより正
確に算出することのできる最小流量検出方法を提案する
ことにある。

【０００６】

【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、本発明は、水道管等の流体通路を流れる流体の流
量を計測し、計測値に基づき当該流体通路を流れる流体
の最小流量を検出する最小流量検出方法において、次の
ようにして、最小流量の積算値（累計値）を算出するよ
うにしている。

【０００７】まず、予め定めた時間幅の第１の区間にお
いて、定期的に流体流量を計測し、計測した流体流量の
最小値が予め設定されている設定流量と同一あるいはそ
れ未満の値である時には前記流体通路が正常状態である
と判別すると共に当該第１の区間における最小流量の積
算値を零に設定する。逆に、計測した流体流量の最小値
が前記設定流量を越える値である時には、測定された流
体流量の最小値を最小流量として採用すると共に、当該
最小流量に基づき当該第１の区間内における最小流量の
積算値を算出する。

【０００８】次に、前記第１の区間に連続する予め定め
た時間幅の第２の区間において、同様に、定期的に流体
流量を計測する。この場合には、まず、前記第１の区間
において正常状態であると判別されている場合には、計
測した流体流量の最小値が前記設定流量と同一あるいは
それ未満の値である時には正常状態が継続しているもの
と判別すると共に当該第２の区間における最小流量の積
算値を零に設定する。逆に、測定した流体流量の最小値
が前記設定流量を越える値である時には、測定された流
体流量の最小値を最小流量として採用すると共に、当該
最小流量に基づき当該第２の区間内における最小流量の
積算値を算出し、当該積算値を総積算値として採用す
る。

【０００９】これに対して、前記第１の区間において正
常では無いと判別されている場合には、計測した流体流
量の最小値が前記設定流量と同一あるいはそれ未満の値
になった時には正常状態に復帰したものと判別すると共
に、前記第１の区間での前記最小流量に基づき当該時点
までの最小流量の積算値を算出し、当該積算値と前記第
１の区間で算出した前記積載値を加算した値を総積算値
として採用する。また、測定した流体流量の最小値が前
記設定値を越えたままである時には、当該第２の区間で
測定された流体流量の最小値を前記最小流量として採用
すると共に、当該最小流量に基づき当該第２の区間内に
おける最小流量の積算値を算出し、当該積算値と前記第
１の区間で算出した前記積算値を加算した値を総加算値
として採用する。

【００１０】この後は、上記の第２の区間にける動作を
後続する区間において繰り返し実行する。

【００１１】本発明の最小流量検出方法においては、水
道管などが正常状態にあると判別されている間は、最小
流量の総積算値は零である。

【００１２】しかるに、計測された流体流量が設定流量
を越えた場合には、水道管等の流体管に異常、例えば、
漏れが発生したものと判断して、測定された流体流量の
最小値に基づき、当該区間における最小流量の積算値が
算出される。すなわち、漏れ量の総計が算出される。こ
の積算値は、各区間毎に合計されて総積算値、即ち、漏
れ量の合計値が算出される。

【００１３】さらに、或る区間の途中において、水道管
等の管が正常状態に復帰した場合、即ち、漏れ状態から
正常状態に戻った場合には、当該区間におけるその時点
までの最小流量の積算値が算出され、これが、それまで
の最小流量の積算値に加算される。したがって、このよ
うな場合においても、それまでの最小流量の総積算値が
算出される。

【００１４】このように、本発明の方法によれば、常
に、水道管等の管を流れる流体の最小流量の積算値を正
確に算出することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。

【００１６】図１には、本発明を適用可能な電子式水道
メータを示してある。水道メータ１は水道管に介挿入さ
れて使用され、水道水の通路を区画形成しているメータ
ケース２と、このメータケース２の内部に区画形成した
円筒状の計量室３と、この計量室３の内において水道水
の流れる方向に向けて回転自在に取付けれらた羽根車４
を備えている。羽根車４の先端には一対の磁石５が取付
けられている。これらの磁石５の上方には、制御部６が
配置されている。この制御部６は、メータケースカバー
２ａとカバー２ｃによって区画形成された区画室内に配
置されている。制御部６は、磁石５の回転を非接触状態
で検出する磁気抵抗素子からなるセンサ７と、このセン
サ７の出力に基づき各種の演算処理を行う制御回路１０
（図２参照）と、演算結果を出力表示する液晶表示器８
（図２参照）を備えている。さらには、駆動電源である
リチウム電池９を備えている。

【００１７】図２に示すように、制御部６において計測
された情報は、信号線群２１を介して、離れた位置に配
置されている遠隔表示器２２の側に伝送される。遠隔表
示器２２も液晶表示部等の表示部分を備えており、この
表示部分には、例えば、８桁の積算値表示領域と、複数
に区画された楕円形のパイロット表示領域を備えてい
る。後述する漏れ検出時には、このパイロット表示領域
を利用してその旨の警告表示を行なうことができる。ま
た、漏れ量の積算値は積算値表示領域に表示することが
できる。

【００１８】本例の制御回路１０は、例えば１チップマ
イクロコンピュータを中心に構成されており、各種の演
算処理を行なうＣＰＵ１１と、制御プログラム等が格納
されているＲＯＭ１２と、演算処理のためのデータ等を
一時的に保持するためのレジスタ群を備えたＲＡＭ１３
を備えている。前述したセンサ７からの検出信号は、入
力ポート１４を介して制御回路１０に供給される。ま
た、制御回路１０は、表示制御回路１５を介して液晶表
示器８を駆動して、流量積算値等の表示を行なわせる。
さらに、出力ポート１６および信号線群２２を介して、
計測データ、演算データを、遠隔表示器２２の側に送出
する。

【００１９】次に、図３には、本例の水道メータ１によ
る漏れ検出動作の概略フローチャートを示してある。こ
の動作を実現するための制御プログラムは上記のＲＯＭ
１２に予め格納されている。

【００２０】本例の水道メータ１においても、一般的に
使用されている水道メータと同様に、流量がΔｔの時間
間隔で周期的に測定される。例えば、６分間隔で測定さ
れる。また、漏れの判別は、予め定めた時間幅ΔＴ、例
えば１時間毎に行なわれる。さらには、水道メータ１が
設置される水道管の管径、平均使用量、水道メータ自体
の測定誤差等に基づき、水漏れが発生しているとは認定
できない微小流量が、設定流量Ａ０として予め設定され
ている。

【００２１】水道メータ１は、ステップＳＴ１、ＳＴ２
に示すように、Δｔ（６分間）毎に周期的に流量の計測
を行なう。

【００２２】ステップＳＴ３においては各時点ｔｉで計
測した水量Ａ（ｔｉ）をＲＡＭ１３の予め設定されてい
る記憶領域内に記憶保持する。これと共に、ステップＳ
Ｔ４において、計測した水量Ａ（ｔｉ）が、予め設定さ
れている設定水量Ａ０を越えたか否かを判別する。

【００２３】越えていない場合にはステップＳＴ２１に
移行して、「０」の値に初期設定されているフラグＦｉ
（ｉ＝１、２、３・・・）に「１」を立てる。次に、ス
テップＳＴ２２において、前回の区間におけるフラグＦ
（ｉ−１）が「１」であるか否かを判別し、「１」であ
る場合にはステップＳＴ７に移行し、「０」である場合
には、ステップＳＴ２３においてフラグＦｉに「１」が
立った時点ｔｋ（ｋ＝１、２、３・・・）を記憶する。
この後に、ステップＳＴ７に移行する。

【００２４】これに対して、計測水量Ａ（ｔｉ）が設定
水量Ａ０を越えている場合には、ステップＳＴ５におい
て当該計測水量が、それまでに計測した水量の最小水量
であるか否かを判別する。当該計測水量が最小水量であ
る場合には、ステップＳＴ６においてこの値を最小水量
Ａ（ｍｉｎ）として記憶保持する。

【００２５】次に、ステップＳＴ７において、漏れ判別
のための１区間であるΔＴの時間が経過したことが判別
されると、例えば、１時間が経過したことが判別される
と、ステップＳＴ８において、水漏れが発生しているか
否かの判別を行なう。すなわち、フラグＦｉに「１」が
立っていれば水漏れは発生していない状態（正常状態）
であると判別し、そうでない場合には水漏れが発生して
いると判別する。

【００２６】水漏れが発生していると判別した場合に
は、ステップＳＴ９に移行して、１区間の間で計測され
た水量の最小値Ａ（ｍｉｎ）と時間幅ΔＴを乗算するこ
とにより、１区間の間における水漏れ量の積算値Ｑｉ
（ｉ＝１、２・・・）を算出すると共に、それを記憶す
る。次に、ステップＳＴ１０において、それまでの各区
間において算出した水漏れ量の積算値の総計ΣＱｉを求
めると共にこれを記憶する。

【００２７】上記のステップＳＴ８において水漏れが発
生していないと判別された場合には、ステップＳＴ３１
に移行して、前回の区間におけるフラグＦ（ｉ−１）の
状態を判別し、それが「０」である場合には、すなわ
ち、前回の区間においても水漏れが発生していた場合に
は、ステップＳＴ３２に進み、当該区間において、水漏
れの発生が無くなった時点ｔｋまでの間の水漏れ量をＱ
ｉとして算出して記憶する。ここで、この水漏れ量Ｑｉ
の算出に当たっては、当該区間における最小流量Ａ（ｍ
ｉｎ）は設定されていないので、前回の区画において設
定された最小流量値を用いて水漏れ量の算出を行なう。
この後は、ステップＳＴ１０に進み、それまでの各区間
において算出した水漏れ量の積算値の総計ΣＱｉを求め
ると共にこれを記憶する。

【００２８】しかるに、前記の区間におけるフラグＦ
（ｉ−１）の状態が「１」である場合には、前回の区間
から今回の区間に渡って継続して水漏れの発生は無いも
のと判断して、ステップＳＴ３１からステップＳＴ３３
に進み、今回の区間での水漏れ量Ｑｉを零に設定して、
これを記憶保持する。次に、ステップＳＴ１０に進み、
それまでの各区間において算出した水漏れ量の積算値の
総計ΣＱｉを求めると共にこれを記憶する。

【００２９】次に、図４には測定水量の推移の例を示し
てある。このグラフにおいては、流量測定の時点をｔｉ
（ｉ＝１ないし１０）として示してある。時点ｔ１０
は、漏れが発生しているか否かを判別するための一区間
ΔＴ（１時間）の時間経過の時点Ｔｉ（ｉ＝１、２・・
・）に一致する時点となっている。このグラフに示す場
合には、区間１において、計測水量が設定流量Ａを越え
た値のままであるので、フラグＦ１は「０」のままに保
持され、最小流量Ａ（ｍｉｎ）は値Ａ１に設定される
（図３のステップＳＴ６）。したがって、この区間１で
は、水漏れが発生している旨の判別が出される。また、
この区間１での水漏れ量Ｑ１は、値Ａ１に区間幅である
１時間を乗算した値となる（図３のステップＳＴ９）。

【００３０】次に、区間２においては、最小流量が値Ａ
２に切り換わる。この区間２においても水漏れが発生し
ている旨の判別が出される。また、水漏れ量は、値Ａ２
の区間幅である１時間を乗算した値として算出される。

【００３１】一方、次の区間３では、途中の時点ｔｋで
水量が設定水量Ａを下回る。この結果、フラグＦ３には
「１」が立つ（図３のステップＳＴ２１）。この場合、
前回の区間２では、フラグＦ２が「０」であるので、当
該時点ｔｋが記憶される（図３のステップＳＴ２３）。
この区間３では、水漏れの発生が止み、正常な状態とな
った旨の判別がなされる（図３のステップＳＴ８）。ま
た、水漏れ量Ｑ３としては、時点ｔｋまでの水漏れ量
が、前回の区間２における最小流量値Ａ２と、区間３に
おける時点ｔｋまでの時間幅とを乗算することにより算
出される（図３のステップＳＴ３２）。この算出された
値が前回までの各算出値の総和（Ｑ１＋Ｑ２）に加算さ
れる（図３のステップＳＴ１０）。図４の斜線部分は各
区間での水漏れ量の算出値を示すものである。

【００３２】以上のように、本例の水道メータの水漏れ
検出方法によれば、水道管の水漏れの有無の検出を適切
に行なうことができる。また、各区間毎の水漏れ量の合
計を正確に算出することができる。これに合わせて、区
間の途中で水漏れが止んだ場合おいても、その途中まで
の水漏れ量の算出も行なうことができる。したがって、
水漏れ量を実情に則して適切に算出することができる。

【００３３】なお、上記の水漏れの判別、水漏れ量の算
出動作は、一例を示すものであり、本発明を当該動作に
限定するものではない。また、上記の例は、本発明を水
道メータによる水漏れ検出に適用したものである。この
代わりに、他の液体、あるいは気体の流体通路における
液漏れ、あるいはガス漏れの検出のために、本発明を適
用することもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の最小流量
検出方法によれば、水道管等の管を流れる流体の最小流
量の積算値を常に正確に算出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能な電子式水道メータの機械的
構成の一例を示す概略構成図である。

【図２】図１の水道メータの制御系を示す概略ブロック
図である。

【図３】図１の水道メータによる水漏れ検出動作を示す
概略フローチャートである。

【図４】図１の水道メータによる水漏れ検出動作を説明
するための水量の推移の例を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 電子式水道メータ ３ 計量室 ６ 制御部 ７ センサ ８ 表示部 １０ 制御回路 １１ ＣＰＵ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ Ａ０ 設定流量 Ａ（ｍｉｎ） 最小流量 Ｑｉ 区間ｉでの最小流量の積算値 ΣＱｉ 区間ｉの終了時点での最小流量の積算値の総和 ｔｉ 流量計測時点 Δｔ 流量計測時点 ΔＴ 漏れ判別間隔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水道管等の流体通路を流れる流体の流量
   を計測し、計測値に基づき当該流体通路を流れる流体の
   最小流量を検出する最小流量検出方法において、 予め定めた時間幅の第１の区間において、定期的に流体
   流量を計測し、計測した流体流量の最小値が予め設定さ
   れている設定流量（Ａ０）と同一あるいはそれ未満の値
   である時には前記流体通路が正常状態であると判別する
   と共に当該第１の区間における最小流量の積算値（Ｑ
   １）を零に設定し、計測した流体流量の最小値が前記設
   定流量（Ａ０）を越える値の時には、測定された流体流
   量の最小値を最小流量（Ａ（ｍｉｎ）として採用すると
   共に、当該最小流量（Ａ（ｍｉｎ））に基づき当該第１
   の区間内における最小流量の積算値（Ｑ１）を算出し、 前記第１の区間に連続する予め定めた時間幅の第２の区
   間において、定期的に流体流量を計測し、前記第１の区
   間において正常状態であると判別されている場合には、
   計測した流体流量の最小値が前記設定流量（Ａ０）と同
   一あるいはそれ未満の値である時には正常状態が継続し
   ているものと判別すると共に当該第２の区間における最
   小流量の積算値（Ｑ２）を零に設定し、逆に、測定した
   流体流量の最小値が前記設定流量（Ａ０）を越える値で
   ある時には、測定された流体流量の最小値を最小流量
   （Ａ（ｍｉｎ））として採用すると共に、当該最小流量
   （Ａ（ｍｉｎ））に基づき当該第２の区間内における最
   小流量の積算値（Ｑ２）を算出し、当該積算値を総積算
   値（ΣＱ）として採用し、 前記第１の区間において正常では無いと判別されている
   場合には、計測した流体流量の最小値が前記設定流量と
   同一あるいはそれ未満の値になった時には正常状態に復
   帰したものと判別すると共に、前記第１の区間での前記
   最小流量（Ａ（ｍｉｎ））に基づき当該時点までの最小
   流量の積算値（Ｑ２）を算出し、当該積算値（Ｑ２）と
   前記第１の区間で算出した前記積載値（Ｑ１）を加算し
   た値を総積算値（ΣＱ）として採用し、測定した流体流
   量の最小値が前記設定値を越えたままである時には、当
   該第２の区間で測定された流体流量の最小値を前記最小
   流量（Ａ（ｍｉｎ））として採用すると共に、当該最小
   流量（Ａ（ｍｉｎ））に基づき当該第２の区間内におけ
   る最小流量の積算値（Ｑ２）を算出し、当該積算値（Ｑ
   ２）と前記第１の区間で算出した前記積算値（Ｑ１）を
   加算した値を総加算値（ΣＱ）として採用し、 以後、前記第２の区間における動作を、後続する各区間
   において繰り返し実行することを特徴とする最小流量検
   出方法。