JPH10176940A - ガスメータ及びそれを利用した定期検針方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスメータ内の電池電圧監視回路により検出さ
れた電圧値が低下した時に突然ガスメータ側でガスを遮
断してしまう状況をなるべく少なくしたガスメータ及び
ガス検針方法を提供する。 【解決手段】ガス流路内に遮断弁２２が設けられガス流
量を計測するガスメータにおいて、電源用電池２１と、
電源用電池に接続され遮断指令信号２１４を与えられて
遮断弁２２を駆動する遮断弁駆動手段２３と、電源電池
の電圧値を監視する電池電圧監視手段３０，３２と、電
池電圧監視手段が検出した電圧値データを記憶し、電池
電圧が所定の閾値電圧Ｖｔｈ７まで低下した時に遮断弁
駆動手段に遮断指令信号を与え、更に、定期的に前記ガ
ス流量データを該電圧値データと共に遠隔地のセンタ４
０に送信する制御手段２０を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ガスやプロパ
ンガス等による事故を未然に防ぐことができる電池電圧
の監視装置付きのガスメータに関し、センタ側で電池電
圧の低下の履歴をチェックすることで電池電圧低下によ
る突然のガス遮断を極力防止する様にしたガスメータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ガスやプロパンガス等を配管により
需要者に供給する場合、需要者毎にガスメータが設けら
れる。このガスメータは、使用したガスの流量を計測し
て表示すると共に、内蔵する電装基板上にマイクロコン
ピュータからなる制御装置を搭載し、各種センサーを利
用してガス漏れや地震が起きた時にガス流路に挿入した
遮断用の電磁弁でガス流路を遮断する等の機能を有して
いる。

【０００３】かかるガスメータの制御を行なう制御装置
は、停電時にも正常に動作することができる様に同じ電
装基板に搭載した電池から電源を供給されている。ま
た、この電池は上記遮断弁を駆動するための電源として
も利用される。従って、電池の出力電圧が低下すること
は、遮断弁を閉じることができない或いは制御装置であ
るマイクロコンピュータを正常に動作させることができ
ない事態を招くことになる。

【０００４】一方、マイクロコンピュータ・チップはそ
れ自体のインピーダンスが非常に高く、消費電力が少な
い。また、その動作が保証される電源電圧も、１．２−
１．３ボルト程度と比較的低く、例えば３ボルトの電池
から供給される電源電圧が経年変化等により多少低下し
ても、正常に動作することができる。

【０００５】これに対して、遮断弁を駆動するために
は、遮断弁内のソレノイドコイルに電流を供給して所定
の動力を発生させる必要がある。通常、遮断弁としての
電磁弁は、電力消費を避けるために１００ｍｓｅｃ、７
００ｍＡ程度の瞬時電流で閉弁し、開弁保持及び閉弁保
持に電力を消費しない自己保持型遮断弁が用いられる。
それでも、閉弁時には駆動電流を流す必要があり、所定
の磁力を発生させるためにはある程度の電圧が電池から
供給される必要がある。

【０００６】従って、従来のガスメータでは、マイクロ
コンピュータ・チップとは別に電池の出力電圧値をチェ
ックする回路が設けられている。この電池電圧監視回路
は、例えば２５時間に１回の頻度で遮断弁と同程度の抵
抗を電池に接続して、電池の電圧の低下を検出するもの
である。

【０００７】このような電池電圧監視回路で、経年変化
等による電池の電圧が上記の遮断弁を遮断する為に必要
最小限の電圧値までの低下が検出されると、電池電圧が
低下する前にマイクロコンピュータにより強制的に遮断
弁を閉じる指令信号を発する。そして、遮断弁を閉じた
後にマイクロコンピュータは遠隔地にあるセンタに対し
て電池電圧低下の為に遮断弁を閉じた旨の情報を送信す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のガスメータでは、まず電池電圧の低下を検出し
て遮断弁を閉じてから、遠隔地にあるセンタに通報す
る。従って、需用者にとってガス器具使用中に突然ガス
が遮断されてしまい、厳寒期においてかかる事態が発生
することは需用者に多大なる不便を与えることになる。
しかも、電池電圧が低下した後では、遮断弁駆動により
大きな駆動電流が消費されもはやマイクロコンピュータ
内のデータが残っていない場合があり、そのようは場合
は電池電圧が低下した原因を解明することができない。

【０００９】そこで、本発明の目的は、電池電圧の低下
に伴う突然のガス遮断の事態をできるだけ避けることが
できるガスメータ及びガス量検針方法を提供することに
ある。

【００１０】また、本発明の目的は、電池電圧の低下の
履歴を監視することができ、電池電圧の低下の原因の解
明を容易にするガスメータ及びガス量検針方法を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、ガス流路内に遮断弁が設けられガス流量を計測
するガスメータにおいて、電源用電池と、該電源用電池
に接続され遮断指令信号を与えられて該遮断弁を駆動す
る遮断弁駆動手段と、該電源電池の電圧値を監視する電
池電圧監視手段と、前記電池電圧監視手段が検出した電
圧値データを記憶し、該電池電圧が所定の第一の閾値電
圧まで低下した時に前記遮断弁駆動手段に遮断指令信号
を与え、更に、定期的に前記ガス流量データを該電圧値
データと共に遠隔地のセンタに送信する制御手段を有す
ることを特徴とするガスメータを提供することにより達
成される。

【００１２】更に、上記の発明において、前記電池電圧
監視手段は、前記定期的な頻度よりも高い頻度で、前記
遮断弁のインピーダンスと同等のインピーダンスを有す
る抵抗手段を前記電源電池に接続し、該抵抗手段に電流
を流した時の電池電圧を検出することを特徴とする。

【００１３】更に、上記の発明において、前記電池電圧
監視手段は、前記第一の閾値電圧とそれよりも高い複数
の第二の閾値電圧と前記抵抗手段に電流を流した時の電
池電圧とを比較し、比較結果が前記電圧値データとして
前記制御手段に与えられることを特徴とする。

【００１４】また、上記の目的は、本発明によれば、需
用者毎に設けられたガスメータから遠隔にあるセンタに
通信媒体を介して定期的にガス量を検針する方法におい
て、前記ガスメータは、遮断弁駆動用の電池の電圧値を
検出し、該検出した電池電圧値が第一の閾値電圧まで低
下した時に遮断弁を閉じ、前記定期検針時に該センタに
対して前記ガス量のデータと共に前記検出した電池電圧
値のデータを送信し、前記センタは、受信したガスメー
タの電池電圧値のデータに従って該電池電圧の低下が通
常と異なるが否かの判断をし、異なる場合に該ガスメー
タが取り替えられることを特徴とするガス量検針方法を
提供することにより達成される。

【００１５】上記の如く、本発明によれば、例えば毎月
の通信媒体を利用した自動定期検針の時にガス量データ
に加えて、電池電圧データもセンタに送信するので、セ
ンタ側ではその電池電圧の履歴を見ながら、通常か異常
かを予測し、電池電圧が遮断弁駆動可能電圧値に近づい
てガスメータが自ら遮断する前にガスメータの取り替え
を可能にする。その結果、急激に電圧低下が発生する場
合を除いて、突然ガスメータが遮断されて需用者に不便
を与えることを避けることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲
はその実施の形態に限定されるものではない。

【００１７】図１は、ガスメータのシステムの概略図で
ある。ガスメータ本体１内には、ガスの供給管がコック
５を介して接続される。ガスメータ内の計量部４に流れ
るガス流は、例えば永久磁石等の往復運動に変換され、
流量測定装置１２内のリードスイッチ等で検出され、往
復運動に対応したパルス信号がマイクロコンピュータか
らなる制御装置２０に伝えられる。そこで、制御装置２
０では、単位時間当たりのパルス数から現在のガス流量
値を知ることができる。

【００１８】制御装置２０には、正常使用条件が予め設
定されている。例えば、瞬間最大流量や、ガス流量の時
間的変化なしの最大継続時間などである。このような瞬
間最大流量や最大継続時間を越えるようなガス流が検出
されると、制御装置２０は遮断指令信号を遮断弁２２の
弁駆動回路２３に与えることでガス流路を遮断する。そ
して、その履歴を制御装置２０内のメモリに記憶し、発
光ダイオード等よりなる表示部１１に遮断の原因を表示
する。また、制御装置２０は例えば地震を検知する等の
ガス流以外の異常を検知するセンサ１４からの異常信号
を受けて、同様に遮断指令信号を遮断弁２０に与えてガ
ス遮断し、メモリに記憶し表示する。更に、上記の表示
に加えて、遠隔地にあるセンタに対して通信を実行して
遮断情報を送信する。また、自動検針の為に例えば毎月
ガス流量値データをセンタに通信により送信する。

【００１９】これらのマイクロコンピュータ２０や遮断
弁の駆動回路２３等は、それらに電源電圧を供給する電
池２１と共にガスメータ本体内の電装基板に共通に搭載
されているのが通常である。

【００２０】図２は、その電装基板内の回路図である。
電池２１内には内部抵抗ｒ１が寄生的に存在する。電池
２１には、制御装置であるマイクロコンピュータ２０、
センサ回路１４、遮断弁駆動回路２３及び遮断弁２２が
接続されて、それらに電源電圧が供給される。また、上
記した通り、電池２１の電圧値を監視する電圧監視回路
３０及び３２が、電池２１に接続される。マイクロコン
ピュータ２０は、電圧監視指令信号２１２を例えばＬレ
ベルにすることで、トランジスタ３１を導通させ遮断弁
２２と同等の低いインピーダンスをもつ抵抗ｒ２を電池
２１に接続させる。この接続時間は、遮断弁２２の駆動
時と同等に例えば１００ｍｓｅｃ程度である。そして、
電池２１から駆動電流と同等の大きな電流を流してその
時の電池電圧値を電圧チェック回路３２により検出す
る。この電圧チェック回路３２は、例えばレファレンス
電圧Ｖｔｈと電池電圧値とを比較する回路で構成され
る。電圧比較回路は通常利用される回路である。

【００２１】上記の電圧監視回路は、擬似的に遮断弁を
駆動した状態を再現してその駆動電流に伴う電圧値の低
下も含めてチェクすることができる。しかし、この方法
では、電圧値チェックの為に電池から大電流を流す必要
があり頻繁に行うことは電池の消耗を招き好ましくな
い。そこで、例えば２５時間に１回程度の頻度でこの電
圧チェックが行われる。

【００２２】図中、４５はセンタ４０との通信制御を行
う端末制御ユニットであり、３５は例えば公衆電話回線
である。また、センサ回路１４内には、前述した通り地
震センサ、ガス圧センサ等が含まれる。更に、ＬＥＤ等
の表示部１１も電池２１に接続される。

【００２３】図３は、図２の制御装置であるマイクロコ
ンピュータ２０内の一般的な構成図である。制御装置２
０は一般的な汎用マイクロコンピュータでも良いし、ま
たカスタマイズされたマイクロコンピュータでもよい。
内部構造は、演算部２０１と、制御プログラムが記憶さ
れているＲＯＭ２０３、プログラム実行時にワーク領域
として利用されたり、ガスメータが設置される環境を記
憶しておくＲＡＭ２０２と、外部との信号の送受を行な
うインターフェース部２０４等が共通のバス２０５を通
じて接続されている。インターフェース部２０４にはア
ナログ・デジタル変換回路等を有している。

【００２４】ＲＡＭ２０２には、例えばガスメータの号
数、最大瞬間流量、最大継続時間、計測されるガス流量
の積算値、ガス漏れ検知閾値、弁遮断情報、通信用電話
番号、ガスメータのＩＤ番号等が記憶される。最大瞬間
流量や最大継続時間、ガス漏れ検知閾値等はガス流の異
常を検出するために利用される。また弁遮断情報は、種
々の異常を検知して遮断弁を閉じた場合にその原因とし
ての履歴と弁遮断の情報である。従って、電池電圧が低
下したことを検知した場合に加えて、地震を感知した場
合や最大瞬間流量を越えたことを検知した場合等で遮断
した時は、その後遮断弁が復帰させられても、その履歴
を確認することで遮断弁の復帰を許してよいかどうかの
判断を行なうことができる。

【００２５】更に，ＲＡＭ２０２内には、本発明のおけ
る電圧監視回路により検出された電池電圧値のデータも
記録される。上記の通り電池電圧のチェックは２５時間
に１回の頻度で行われその都度最新の検出電圧値が記録
される。この電圧値のデータは電圧値そのものを記録す
ることでもよいが、メモリ領域を節約する為に複数の閾
値電圧値を記録しておき、その閾値電圧値との比較結果
を最新の検出電圧値として記録してもよい。その場合
は、閾値電圧値の種類分のビットがあれば記録すること
ができる。

【００２６】図４は、電池電圧監視回路による電圧監視
時の電池電圧の放電カーブを示す図である。時刻ｔ１に
て抵抗ｒ２を電池２１に接続すると、遮断弁駆動電流と
同等の大きな電流が流れる。したがって、電池電圧は一
時的に低下してから再度元の電位まで回復する。図中、
５０は通常時の電池電圧の放電カーブであり、５２は電
池電圧低下時の放電カーブである。電圧チェック回路３
２は遮断弁の最低駆動可能電圧よりわずかに高い閾値Ｖ
ｔｈとの比較を行う。従来のガスメータでは、単一の閾
値Ｖｔｈとの比較を行い、それより低いことが検出され
ると、マイクロコンピュータ２０により即座に遮断指令
信号２１４が出力されていた。

【００２７】図５は、本発明の実施の形態例を説明する
ための電池電圧の放電カーブを示す図である。この図に
示される通り本発明では電池電圧低下の検出用の閾値を
複数設ける。例えば、電圧チェック回路３２として、複
数の異なる閾値電圧Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ７と電池電圧とを
比較する比較回路を複数個設ける。そして、それぞれの
比較回路の出力をマイクロコンピュータ２０に供給す
る。

【００２８】図５中、５０は例えば正常な電池電圧値の
放電カーブを示す。従来の遮断弁駆動を可能にする閾値
をここでは閾値電圧Ｖｔｈ７とし、それに至る複数の閾
値電圧値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ６を更に設定する。そして、
例えば図中５１の如く電池電圧が低下した場合は、電池
電圧値はＶｔｈ３まで低下したことが検出される。そし
て、更に電圧値が閾値電圧Ｖｔｈ７に達した場合には、
マイクロコンピュータ２０は、遮断指令信号２１４を遮
断弁駆動回路２３に単独で与えてガス流を遮断する。

【００２９】一般に電池電圧の低下は、経年変化により
徐々に進行する。通常は例えば１０年程度のオーダで電
池の寿命が維持される様に設計されている。従って、こ
の経年変化による電圧の低下は極めて遅い。別の原因と
して、表示装置１１のＬＥＤの長時間点滅や電池そのも
のが不良品である場合にはそれより早いスピードで低下
する。それでも１ヶ月以内に急激に低下するものでもな
い。更に、特殊な場合として結露等により電池がショー
トして２５時間以内に急激に低下する場合等がある。

【００３０】従って、２５時間に１回程度の頻度でこの
電圧監視回路を駆動させて電圧値をチェックし、その電
圧値あるいは対応する閾値データの記録しておけば、急
激に低下する場合を除いて電池電圧の低下の状況を把握
することができる。

【００３１】そこで、この実施の形態例では、２５時間
毎の電圧監視工程で検出した電圧低下のデータをマイク
ロコンピュータ２０内のＲＡＭ２０２内に記録する。そ
して、例えば毎月の自動検針の時に、検診データと共に
電池電圧の低下データも遠隔にあるセンタに送信する。
センタでは、各ガスメータの電池電圧の低下の履歴を管
理し、通常より早く低下する場合には、電池電圧が図５
のＶｔｈ７まで低下する前にガスメータの交換を指示す
る。その結果、ガスメータの遮断を未然に防ぐことがで
きる。そして、その交換の時点では未だ電池電圧の低下
は深刻でなく、マイクロコンピュータ内のメモリに記録
されている各種の管理データを分析することで、ガスメ
ータの電池電圧低下の原因分析をすることができる。

【００３２】図６は、本発明の実施の形態例のフローチ
ャート図である。毎月の検針になるまでの間は、２５時
間毎に電圧監視回路３０，３２により抵抗ｒ２を電池２
１に接続して疑似駆動電流を流しその時の電池電圧をチ
ェックする（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）。そして、検出された
電池電圧に対応する閾値電圧値がマイクロコンピュータ
内のメモリ２０２に記録される。

【００３３】その時点で、電圧値が遮断弁の最低駆動可
能電圧Ｖｔｈ７より低下していることが検出されると
（Ｓ５）、マイクロコンピュータ２０は直ちに遮断指令
信号２１４を発して、トランジスタ２３を導通し遮断弁
２２を駆動して遮断する（Ｓ６）。

【００３４】１ヶ月間が経過すると（Ｓ１）、マイクロ
コンピュータ２０はガスメータ値と直前に検出した電池
電圧の値あるいはその対応する閾値データを、通信プロ
グラムを実行して遠隔にあるセンタに送信する。センタ
では、自動検針の時に送られてくるガスメータ値のデー
タと電池電圧値のデータを受信する。この送信データ
は、例えばガスメータのＩＤ番号とガスメータ値デー
タ、電池電圧値データとを含む。そして、センタではそ
のＩＤ番号に対応するガスメータの電池電圧の低下の履
歴を、正常動作時の電池電圧の低下と比較し、単なる経
年変化による低下か、あるいはそれとは異なる何らかの
異常動作や、不良電池による低下かの判断を行う。

【００３５】そして、異常または不良と判断されると、
電池電圧が閾値Ｖｔｈ７に低下する前に、センタ側は、
当該ガスメータの取り替えを指示し、需用者の都合を確
認のうえ事前に取り替えが行われる。そして、センタ側
ではガスメータのマイクロコンピュータ内のメモリのデ
ータを分析して電池電圧低下の原因を解析することがで
きる。電池が低下する前に取り替えられるので、マイク
ロコンピュータ内のメモリのデータは失われない。

【００３６】なお、マイクロコンピュータ２０が遮断弁
駆動回路に遮断指令信号２１４を与えると、そのことを
センタに通報し（Ｓ７）、確かに遮断されたかどうかの
チェックを行う（Ｓ８）。このチェックは、例えばガス
圧センサからの検出ガス圧を監視することにより行うこ
とができる。そして、ガス流がある場合は遮断が行われ
なかったと判断して、マイクロコンピュータ２０は再度
遮断指令信号２１４を発する。そして、遮断が確認され
るまでセンタへの通報と遮断指令とが繰り返される。

【００３７】上記したガスメータの異常動作の例として
は、地震センサにより地震や衝撃が検出されて自動的に
マイクロコンピュータの動作で遮断弁が閉じられ同時に
表示部１１のＬＥＤの点滅が継続的に行われている場合
がある。需用者不在の為ガスの遮断自体を検出すること
ができずに、長時間にわたるＬＥＤの点滅で電池電圧が
大きく低下することがある。従って、センタでは毎月の
自動検針の時に送られてくる電圧値のデータとガスメー
タの使用期間との関係から、何らかの異常動作が行われ
たり電池そのものに不良がある等を検出することができ
る。

【００３８】尚、２５時間のインターバルの間に急激に
電圧が低下する場合に備えて、例えば特願平７ー２８８
４２５号に記載される通り、常時高い抵抗を電池に接続
してその電圧低下を検出する電圧監視回路が設けられ
る。しかし、かかる電圧監視回路により電圧低下が検出
された時は、即座に遮断弁が閉じられてその後センタへ
の通報が行われる。急激に電池電圧が低下する場合に
は、センタに通報して指示を受ける前に、マイクロコン
ピュータの動作可能電圧が供給されている間に遮断指令
とセンタへの通信を行うことが安全上必要だからであ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、毎
月の自動検針の為にセンタにメータ値を送信する時に、
その間にチェックした電池電圧の最新の値もセンタに送
信する。センタでは、送られてくる電圧値のデータとガ
スメータの使用年数とからガスメータの異常動作或いは
電池の不良を検出し、通信回線を通じて対応するガスメ
ータに遮断指令信号を送信する。そうすることにより、
結露による急激な低下などを除いて、数ヶ月のオーダで
電池電圧が低下する場合にガスメータが突然遮断されて
需用者に不便を与えることを未然に防ぐことができる。
また、電池電圧が低下する前にガスメータの交換を行う
ことで、ガスメータの異常動作の分析をマイクロコンピ
ュータ内のメモリに記録されたデータを利用して行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガスメータのシステムの概略図である。

【図２】電装基板内の回路図である。

【図３】制御装置であるマイクロコンピュータ２０内の
一般的な構成図である。

【図４】電圧監視時の電池電圧の放電カーブを示す図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態例を説明するための電池電
圧の放電カーブを示す図である。

【図６】本発明の実施の形態例のフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

２０ 制御手段 ２１ 電池 ２２ 遮断弁 ２３ 遮断弁駆動回路 ３０，３２ 電池電圧監視回路 ４０ センタ ４５ 通信制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス流路内に遮断弁が設けられガス流量を
   計測するガスメータにおいて、 電源用電池と、 該電源用電池に接続され遮断指令信号を与えられて該遮
   断弁を駆動する遮断弁駆動手段と、 該電源電池の電圧値を監視する電池電圧監視手段と、 前記電池電圧監視手段が検出した電圧値データを記憶
   し、該電池電圧が所定の第一の閾値電圧まで低下した時
   に前記遮断弁駆動手段に遮断指令信号を与え、更に、定
   期的に前記ガス流量データを該電圧値データと共に遠隔
   地のセンタに送信する制御手段を有することを特徴とす
   るガスメータ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のガスメータにおいて、 前記電池電圧監視手段は、前記定期的な頻度よりも高い
   頻度で、前記遮断弁のインピーダンスと同等のインピー
   ダンスを有する抵抗手段を前記電源電池に接続し、該抵
   抗手段に電流を流した時の電池電圧を検出することを特
   徴とする。
3. 【請求項３】請求項２に記載のガスメータにおいて、 前記電池電圧監視手段は、前記第一の閾値電圧とそれよ
   りも高い複数の第二の閾値電圧と前記抵抗手段に電流を
   流した時の電池電圧とを比較し、比較結果が前記電圧値
   データとして前記制御手段に与えられることを特徴とす
   る。
4. 【請求項４】需用者毎に設けられたガスメータから遠隔
   にあるセンタに通信媒体を介して定期的にガス量を検針
   する方法において、 前記ガスメータは、遮断弁駆動用の電池の電圧値を検出
   し、該検出した電池電圧値が第一の閾値電圧まで低下し
   た時に遮断弁を閉じ、前記定期検針時に該センタに対し
   て前記ガス量のデータと共に前記検出した電池電圧値の
   データを送信し、 前記センタは、受信したガスメータの電池電圧値のデー
   タに従って該電池電圧の低下が通常と異なるが否かの判
   断をし、異なる場合に該ガスメータが取り替えられるこ
   とを特徴とするガス量検針方法。