KR101267932B1 - 유량계측 장치 및 그 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 가스 미터에 흐르는 가스의 유량을 계측하여 그 하류에 접속되는 가스 기구가 사용하는 시간마다의 기구마다의 가스 사용량 계산을 파형 패턴 없이 좋은 정밀도로 행하는 것이다. 유량을 일정시간 간격으로 계측하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단의 하류측에 접속된 기구의 사용을 계측한 유량에 대해서 2개의 임의 시각의 유량차를 구하여 동작하고 있는 기구를 판별하는 기구판별 수단과, 상기 기구판별 수단의 판별 결과인 현재 동작중의 가스 기구의 대수, 종별, 조합, 우선도에 의해 계산 방법을 절환하여 상기 기구마다의 사용 유량을 구하는 기구유량 계측수단을 유량계측 장치(10)를 구비한다.

Description

유량계측 장치 및 그 프로그램{FLOWMETER AND ITS PROGRAM}

본 발명은, 각 가정에서의 가스 공급관의 입구 부분에 설치되어, 가스 유량을 계측하는 가스 미터에 있어서, 가스 기구별 요금 등의 사용 기구나 그 사용법에 맞춘 새로운 요금이나 서비스를 제공하기 위해서 사용중인 가스 기구를 판별하는 기술에 관한 것이다.

종래, 이 종류의 유량계측 장치 및 그 프로그램은, 가스의 유량 범위가 가스 기구에 의해 한정되는 것을 이용하여, 가스 기구별, 및 시간대별 요금체계를 설정하는 것을 가능하면 줄이는 가스 미터(유량계측 장치)가 제시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 기재된 종래의 유량계측 장치는, 하기와 같이 해서 가스 기구(군)별, 및 시간대별 요금체계 설정을 가능하게 하고 있다. 일반적인 가정에서의 가스 기구에 있어서, 예를 들면 급탕에 사용하는 탕비기·욕조 보일러 등은 시간당의 가스 사용량(소비량)이 크고, 부엌 가스 테이블, 밥솥, 가스 스토브 및 가스 냉난방(GHP) 등은 그 가스 사용량(소비량)이 작다. 상기의 가스 사용량(소비량)에 대하여 중간적인 소비량의 가스 기구는 특수한 기구에 한정되기 때문에, 어떤 범위의 유량구분마다 요금을 설정해서 정산함으로써, 단위유량 구분에 해당하는 가스 기 구(군)별 요금의 설정을 가능하게 할 수 있다. 이 때에, 예를 들면, 욕조 보일러 등의 특정한 기구가 포함되는 단위 유량 구분에 대하여, 시간대별의 요금체계를 적용함으로써, 더욱 사용자에 대한 서비스를 다양화할 수 있고, 가스 회사 등은 가스의 사용량을 높이기 위한 판매 전략을 취할 수 있다.

또한, 동작한 기구의 종류까지 판별하는 기구로서 다음과 같은 것도 제시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

도 26은, 특허문헌 2에 기재된 종래의 가스 미터(유량계측 장치)를 나타낸 것이다. 도 26에 도시한 바와 같이 종래의 유량계측 장치는, 가스 유로에 흐르는 가스 유량을 계측하는 유량계측 수단(1)과, 유량계측 수단(1)이 계측하는 가스 유량을 기억하는 유량기억 수단(2)과, 유량계측 수단(1)이 계측하는 가스 유량으로부터 현재 가스를 사용하고 있는 기구를 판별하는 기구판별 수단(3)과, 유량계측 수단(1)이 계측한 가스 유량을 적산하는 유량적산 수단(4)과, 유량적산 수단(4)이 계산한 값을 표시하는 유량보고 수단(5)과, 각 가정에서 사용되고 있는 가스 기구의 총 대수분에 대해서 연소 제어에 따라 발생하는 일련의 가스 유량 패턴을 분할한 부분 유량 패턴을 제어 단계(점화시, 초기 과도기, 안정기의 3단계)마다 분류한 유량 패턴 테이블(6)과, 복수 종류의 가스 기구와 그것에 대응하는 부분 유량 패턴의 조합을 대응으로 결정하는 기구 테이블(7)로 구성되어 있다.

여기서, 기구판별 수단(3)은, 검출한 가스 유량 패턴(시간에 대한 유량파형)으로부터 각 제어 단계를 판정하는 제어 단계 판정 모듈(3a)과, 제어 단계마다 분할된 가스 유량파형으로부터 부분 유량 패턴을 추출하는 부분 유량 패턴 추출모 듈(3b)과, 그 부분 유량 패턴을 이용하여, 유량 패턴 테이블(6)과 기구 테이블(7)로부터 일치하는 가스 기구를 추출하는 매칭 모듈(3c)을 갖는다.

상기 구성에 의해, 새롭게 가스 연소 기구를 사용하기 시작했을 때, 시간에 대한 가스 유량의 파형이 특정 가능하게 하기 위해서 사용 개시 시간과 그 후의 유량계측 수단(1)이 계측하는 계측 결과를 유량기억 수단(2)에 기억한다. 그리고, 제어 단계 모듈(3a)이 기억된 가스 유량의 파형(가스 유량의 시간변화)을 해석하고, 이 가스 유량 파형의 어디에서 어디까지가 연소 제어의 어느 제어 단계에 대응하는 지를 판정한다. 더욱이, 부분 유량추출 모듈(3b)이 각 이 가스 유량의 파형을 제어 단계 마다 분할하고, 분할된 부분 유량 패턴의 특징 데이터를 추출한다.

최후에, 매칭 모듈(3c)이 추출된 특징 데이터와, 유량 패턴 테이블(6)에 기억되는 각 제어 단계의 유량 패턴을 비교해서 매칭하는 패턴을 검색하고, 그 3개의 제어 단계의 특징 데이터가 유량 패턴 테이블(6)과 어떻게 일치하는가에 의하여 가스 기구의 사용을 판별한다. 여기에서 어떻게 일치하는 지의 판별은, 기구 테이블(7)을 사용해서 판단하고 있다.

이것에 의해, 현재 사용하고 있는 기구를 판별할 수 있기 때문에, 이 판별 결과를 이용해서 기구마다 최적인 운전 감시를 행할 수 있다고 하는 것이다.

또한, 특허문헌 3에 기재된 유량계측 장치도 종래기술의 유량 계측장치로서 이용가능하다. 특허문헌 3에 기재한 유량계측 장치는, 도 27에 도시한 바와 같이, 가스 유로에 흐르는 가스 유량을 계측하는 가스 유량계측 수단(1001)과, 이 측량 결과에서 유량의 증가를 검출하는 유량증가 검출 수단(1002)과, 이 유량증가에 따 르는 가스 유량의 순시 증감 변화를 검출하는 유량증감 검출 수단(1003)과, 상기 순시 증감 변화 검출시에 새로운 가스 연소 기구의 사용 개시를 판정하는 기구판정 수단(1004)과, 상기 유량증가 검출 수단(1002)에서 검출된 가스 유량의 증가분을, 상기 새로운 가스 기구의 사용 개시에 따르는 가스 유량의 증가분으로서 등록하는 유량등록 수단(1005)을 구비하고 있었다(예를 들면, 특허문헌 3참조).

상기 구성에 의해, 새롭게 가스 기구의 사용을 개시했을 경우에 가스 유량은 순시에 증감 변화해서 안정된 가스 유량이 되는 것에 착안하여 증감 변화를 판정시에 새로운 가스 기구의 사용 개시를 판정하는 것으로, 간이한 방법으로 새로운 가스 기구의 사용 개시를 판정하는 동시에, 유량의 감소 변화에게 근거해서 사용 정지를 판정할 수 있는 것이다.

특허문헌1: 특개2002-71421호 공보

특허문헌2: 특개2003-179027호 공보

특허문헌3: 특개2002-174542호 공보

상기 종래의 특허문헌 1에서의 유량계측 장치에서는, 기구의 특정 판단이 애매해서, 특정 기구에 대하여 요금을 과금하는 등의 보다 소비자에게 이해하기 쉽고 편리성이 있는 요금설정을 행하는 것은 곤란하다. 예를 들면, 가스 스토브가 사용한 가스 유량을 적산해서 그 요금만을 할인 사용으로 했을 경우에, 종래의 기술에서는 기구의 특정 판단이 애매해서, 가스 테이블, 밥솥 등 다른 기구를 포함한 저소비량 기구군의 가스 사용량으로밖에 구할 수 없다.

또한, 종래의 특허문헌 2에서의 유량계측 장치에서는, 사용된 기구를 판별할 수 있지만, 미리 유량 패턴을 등록해 둘 필요가 있는데, 가스 기구는 단독보다도 복수로 사용되는 기회 쪽이 많기 때문에 패턴이 항상 단순한 변화(비례 제어, 일정, 단계 제어)로 되어 있는 것은 아니다. 그 때문에, 종래의 구성으로 복수의 기구가 동시에 사용되고 있을 때의 각 기구 가스 유량을 구하려고 했을 경우에는, 기구의 조합을 상정해서 가스 유량 패턴을 준비할 필요가 있다. 그러므로, 종래의 유량계측 장치에서는, 그 조합의 수가 방대해지기 때문에 복수 기구의 판별에 드는 시간은 길고, 동시에, 대단히 곤란하다고 하는 과제를 가지고 있었다. 또한, 판별(처리)에 시간이 걸린다고 하는 것은, 그 만큼 처리를 행하게 되므로, 전력을 필요로 하는 것을 의미한다.

또한, 가스 기구는, 동작 개시, 정지, 제어를 행하는 시간은 임의여서, 방대한 조합의 유량 패턴을 준비하는 것은 불가능하므로, 한정된 패턴으로 판별하면 그 만큼 오차를 생기게 해버린다.

또한, 특허문헌 3에 기재한 종래 구성에서는, 사용 개시에 따르는 가스 유량의 증가분에 상당하는 가스 유량의 감소 변화에 근거하고, 새로운 가스 기구의 사용 정지를 판정하고 있으므로, 가스 기구의 사용 유량이 도중에 변경되었을 때에는 정지 기구를 판정할 수 없다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 기구판별 수단에 의해 동작 개시가 판별된 기구에 있어서, 모든 파형의 패턴을 가지지 않아도, 기구별의 가스 사용 유량계산을 좋은 정밀도로 행할 수 있는 유량계측 장치를 제공한다.

상기 종래의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 유량계측 장치 및 그 프로그램은, 유로내를 흐르는 가스 유량을 일정시간 간격으로 계측하고 유량값 데이터로서 출력하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단으로부터 출력되는 유량값 데이터의 차분값을 구하는 연산 수단과, 상기 연산 수단에서 구해진 차분값에 근거해서 기구의 사용을 판별하는 기구판별 수단과, 상기 기구판별 수단의 판별 결과에 의해 계산 방법을 절환하여 상기 기구마다의 사용 유량을 구하는 기구유량계산 수단을 구비한 것이다.

상기 발명에 따르면, 기구판별 수단의 판별 결과에 근거하여 현재 동작하고 있는 기구의 대수, 종류가 해석되고, 복수의 기구가 동작하고 있는 경우는 그 기구의 조합이 해석된다. 해석 결과에 근거한 기구별 사용 유량의 계산 방법으로서 가장 좋은 정밀도의 계산 방법을 사용하므로, 기구판별 수단의 판별 결과(동작하고 있는 기구)에 관계없이 유량 패턴의 비교만으로 기구의 사용 유량을 구하는 것 보다도, 기구별의 가스 사용 유량 계산을 좋은 정밀도로 행할 수 있다

또한, 본 발명의 유량계측 장치는, 유로에 흐르는 유체의 유량을 계측하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단이 계측한 유량값으로부터 구하는 차분 유량을 산출하는 차분 유량검출 수단과, 상기 유로에 접속되어 사용 개시되는 기구를 상기 차분 유량에 의해 판별하는 개시기구 판별수단과, 상기 차분 유량을 사용해서 개시 기구의 순시 유량을 구하는 순시유량 추정수단과, 상기 순시유량 추정수단의 순시 유량값을 근거로 사용 정지한 기구를 판별하는 정지기구 판별수단을 구비한 것이다.

이것에 의해, 차분 유량을 근거로 순시 유량을 추정함으로써 순차적으로 사용 개시 기구의 순시 유량을 알고 있으므로, 기구가 사용 정지했을 때의 차분 유량을 검출함으로써, 동작중의 어느 기구가 사용 정지했는지를 좋은 정밀도로 판별할 수 있다.

또한, 본 발명의 유량계측 장치는, 유로에 흐르는 유체의 유량을 계측하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단이 소정시간 간격마다 계측한 유량값으로부터 구하는 임의의 특정 간격 차분 유량을 근거로, 유로에 접속되어 사용되는 기구를 판별하는 개시기구 판별수단과, 상기 특정 간격 차분 유량을 근거로 사용 정지한 기구를 판별하는 정지 기구판별 수단을 구비하고, 상기 정지기구 판별수단은 사용 개시 기구로 판별된 기구 중에서 정지 판별 조건을 근거로 선택해서 정지 기구를 판별하는 동시에, 개시 기구와 정지 기구의 대응을 행하는 기구대응 수단을 구비한 것이다.

이것에 의해, 사용 개시 기구정보와 유량정보의 2개의 정보에 근거하여 정지된 기구를 판별할 수 있으므로, 선택하는 기구범위가 좁다. 따라서, 정지한 기구를 우수한 정밀도로 판별하는 것이 가능하다.

본 발명의 유량계측 장치 및 그 프로그램은, 기구판별수단의 판별 결과에 근거하여 현재 동작하고 있는 기구의 대수, 종류를 해석하고, 복수의 기구가 동작하고 있는 경우는 그 기구의 조합이 해석된다. 판별 결과에 근거한 기구별 사용 유량의 계산 방법을 적시에 변경하므로, 기구판별 수단의 판별 결과(동작하고 있는 기구)에 관계없이 유량 패턴의 비교만으로 기구의 사용 유량을 구하는 것 보다도 기구별의 가스 사용 유량계산을 좋은 정밀도로 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 유량계측 장치는, 차분 유량을 사용하여 개시 기구의 순시 유량을 구하는 순시유량 추정수단과, 상기 순시유량 추정수단의 순시 유량값을 근거로 사용 정지한 기구를 판별하는 정지 기구판별 수단을 구비하고 있다. 그 결과, 차분 유량을 근거로 순시 유량을 추정함으로써 순차적으로 사용 개시 기구의 순시 유량을 알고 있으므로, 기구가 사용 정지했을 때의 차분 유량을 검출함으로써, 동작중의 어느 기구가 사용 정지했는지를 좋은 정밀도로 판별할 수 있다.

또한, 본 발명의 유량계측 장치는, 사용 개시 기구 중에서 정지 판별 조건을 근거로 선택해서 판별하고, 개시 기구와 정지 기구의 대응을 행하는 기구대응 수단을 구비함으로써, 사용 개시 기구정보와 유량정보의 2개의 정보를 근거로 정지된 기구를 판별할 수 있으므로, 선택하는 기구범위가 한정되어, 정지한 기구를 좋은 정밀도로 판별하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에서의 유량계측 장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예 1에서의 유량계산 우선도 기억수단의 데이터 구성 도이다.

도 3은 본 발명의 실시예 1에서의 유량계측수단의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 실시예 1에서의 유량계측수단이 계측하는 유량의 구조도이다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에서의 연산 수단이 계산하는 변화량의 구조도이 다.

도 6은 본 발명의 실시예 1에서의 유량계측 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 1에서의 유량계측 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 1에서의 유량계측 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 9는 본 발명의 실시예 1에서의 유량계측 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 10은 본 발명의 실시예 1에서의 유량계측 수단이 계측하는 유량의 구조도이다.

도 11은 본 발명의 실시예 2에서의 유량계측 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 12는 본 발명의 실시예 3에서의 유량계측 장치의 블록도이다.

도 13은 동 유량계측 장치로 계측되는 유량특성도이다.

도 14는 동 유량계측 장치로 계측되는 차분 유량특성도이다.

도 15는 동 유량 계측 장치로 계측되는 차분 유량특성의 확대도이다.

도 16은 동 유량 계측 장치로 계측되는 유량특성도이다.

도 17은 본 발명의 실시예 4에서의 유량계측 장치의 블록도이다.

도 18은 동 유량 계측 장치로 계측되는 유량 패턴도이다.

도 19는 동 유량 계측 장치로 계측되는 차분 유량 패턴도이다.

도 20은 동 유량 계측 장치로 계측되는 다른 차분 유량 패턴도이다.

도 21은 동 유량 계측 장치로 계측되는 다른 차분 유량 패턴도이다.

도 22는 동 유량 계측 장치로 계측되는 다른 유량 패턴도이다.

도 23은 동 유량 계측 장치로 측량되는 다른 차분 유량 패턴도이다.

도 24는 동 유량 계측 장치로 측량되는 다른 유량 패턴도이다.

도 25는 동 유량 계측 장치로 계측되는 차분 유량 패턴도이다.

도 26은 종래의 유량계측 장치의 구성도이다.

도 27은 종래의 유량계측 장치의 블록도이다.

[부호의 설명]

1 유량계측수단

2 유량기억수단

3 기구판별수단

4 유량적산수단

5 유량보고수단

6 유량 패턴 테이블

7 기구 테이블

10 유량계측 장치

11 가스 기구

15 연산 수단

16 기구유량계산수단

17 유량계산 우선도 기억수단

18 기구유량적산수단

19 제어 회로

1006 유로

1007 초음파 유량계(유량계측수단)

1008 차분 유량검출 수단

1009 개시 기구판별 수단

1010 순시 유량 추정 수단

1011 정지 기구판별 수단

1012 기구대응수단

1013 가스 관로

1014 가스 미터(유량계측 장치)

1015 유로차단밸브

1020 가스 곤로(기구)

1021 팬 히터(기구)

2006 유로

2007 초음파 유량계

2008 개시 기구판별 수단

2009 정지 기구판별 수단

2010 기구대응 수단

2011 기구별 유량산출 수단

2012 기억 메모리

2013 가스 관로

2014 가스 미터

2015 유로차단밸브

제1 발명은, 유로내를 흐르는 가스 유량을 일정시간 간격으로 계측하여 유량값 데이터로서 출력하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단으로부터 출력되는 유량값 데이터의 차분값을 구하는 연산 수단과, 상기 연산수단으로 구한 차분값에 근거해서 기구의 사용을 판별하는 기구판별 수단과, 상기 기구판별 수단의 판별 결과에 의해 계산 방법을 절환하여 상기 기구마다 사용 유량을 구하는 기구유량 계산 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 기구판별 수단의 판별 결과로부터 현재 동작하고 있는 기구의 대수, 종류를 해석하고, 복수의 기구가 동작하고 있는 경우는 그 조합을 해석하고, 그 해석 결과에 근거해서 기구별 사용 유량의 계산 방법으로서 가장 좋은 정밀도의 계산 방법을 사용함으로써, 기구판별 수단의 판별 결과(동작하고 있는 기구)에 관계없이 유량 패턴의 비교만으로 사용 유량을 구하는 것 보다도, 사용 유량계산을 좋은 정밀도로 행할 수 있다.

제2 발명은, 기구유량 계산수단은, 미리 정한 단계로 유량계산을 실행하는 계산 처리 수단을 복수개 가지고, 기구판별 수단이 연산 수단으로 구한 차분값을 검출했을 때, 혹은 기구판별 상태로 천이하고나서 동 상태를 빠져나갈 때까지 유량계측 수단이 유량계측을 행한 회수, 더욱이 사용 가스 기구의 대수에 의해, 상기 계산 처리 수단을 절환하여 기구마다의 사용 유량을 구하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 2대 이상의 기구가 동작한 경우에 있어서, 종래 예와 같이 기구마다의 파형을 구하는 것은, 반드시 상기 유량계측 수단이 계측하는 유량의 변화(여기서 말하는 유량차)를 사용해서 구할 필요가 있어, 본 발명은, 이 파형을 구하는 작업을 행하지 않는 만큼, 쓸데 없는 처리를 줄일 수 있어 전력소모를 저감할 수 있다.

제3 발명은, 기구유량 계산수단은, 복수의 기구가 기동중에 어느 기구에서 순번으로 유량계산을 실행할 지를, 소정의 조건하에서 미리 설정한 유량계산 우선도기억 수단에 근거해서 결정하고, 우선도가 높은 기구부터 사용 유량을 계산하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다

그리고, 예를 들면, 사용자의 사용하고 있는 가스 테이블과 팬 히터로, 가스 테이블이 팬 히터 보다도 우선도가 높은 것으로 한 경우에, 가스 테이블은 한번 동작하면 사용 유량의 변화는 없고, 반대로 팬 히터는 사용 유량의 변화가 있기 때문에, 먼저 가스 테이블의 사용 유량을 계산하여 상기 유량계측 수단이 계측하는 계측값으로부터 그 값을 감산하면 유량 패턴을 보지 않아도 팬 히터의 사용 유량을 계산할 수 있기 때문에, 좋은 정밀도로 사용 유량계산을 행할 수 있다.

제4 발명은, 유량사용이 작은 만큼 우선도를 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 대유량 기구와 소유량 기구가 동작하고 있는 경우, 변화의 레인지(비율)는 대유량 기구쪽이 크기 때문에, 양자가 동작하고 있는 사이의 소유량 기구의 유량변화(제어)는, 대유량의 유량변화(제어)에 의해 파형에는 드러나지 않게 되고, 기구판별 수단은 소유량의 그것을 판별할 수 없다. 즉, 잘못하여 대유량 기구에의 제어를 소유량 기구의 제어로서 인식하지 않도록 우선도를 사용하지 않도록 할 수 있다.

제5 발명은, 동작후에 사용 유량의 변경이 행하여지는 빈도가 낮은 기구 정도 우선도를 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 예를 들면 사용자의 사용하고 있는 가스 테이블과 팬 히터로, 동작 후에 사용 유량의 변경이 행하여지는 빈도가 팬 히터보다도 낮은 가스 테이블이 팬 히터 보다도 우선도가 높은 것으로 한 경우에, 가스 테이블은 한번 동작하면 사용 유량의 변화는 없고, 반대로 팬 히터는 사용 유량의 변화가 있기 때문에, 먼저 가스 테이블의 사용 유량을 계산하여, 상기 유량측량 수단이 계측하는 계측값으로부터 그 값을 감산하면 유량 패턴을 보지 않아도 팬 히터의 사용 유량을 계산할 수 있으므로, 좋은 정밀도로 사용 유량계산을 행할 수 있다.

제6 발명은, 기구유량계산 수단은, 소유량 사용 기구가 동작중에 대유량 사용 기구가 동작하기 시작한 경우에, 상기 대유량 사용 기구가 동작하기 직전, 직후의 유량계측 수단이 계측하는 유량의 양자를 비교하여, 상기 대유량 사용 기구가 동작하고 있는 사이의 상기 소유량 사용 기구의 사용 유량을 계산하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 대유량 기구와 소유량 기구가 동작하고 있는 경우, 변화의 레인지(비율)는 대유량 기구 쪽이 크므로, 양자가 동작하고 있는 사이의 소유량 기구의 유량변화(제어)는, 대유량의 유량변화(제어)에 의해 파형에는 드러나지 않게 되고, 기구판별 수단은 소유량의 그것을 판별할 수 없다. 그러므로, 상기 대유량 사용 기구가 동작하기 직전, 직후의 상기 유량계측 수단이 계측하는 유량의 양자를 근거로 상기 대유량 사용 기구가 동작하고 있는 사이의 상기 소유량 사용 기구의 사용 유량을 구함으로써, 기구판별 수단의 판별 결과(동작하고 있는 기구)에 관계없이 유량 패턴의 비교만으로 사용 유량을 요구하는 것 보다도 사용 유량계산을 좋은 정밀도로 행할 수 있다.

제7 발명은, 특히, 제1 내지 제6 중 어느 하나의 발명의 유량계측의 기능의 적어도 일부를 컴퓨터로 실현하는 프로그램이다. 그리고, 프로그램이므로 CPU(마이컴), RAM, ROM, 기억장치, I/0 등을 구비한 전기정보기기, 컴퓨터, 서버 등의 하드 리소스를 협동시켜서 본 발명의 유량측정기의 적어도 일부를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 기록 매체에 기록하거나 통신회선을 이용해서 프로그램을 송신하거나 함으로써 프로그램의 배포나 인스톨 작업을 간단히 할 수 있다.

제8 발명은, 유로에 흐르는 유체의 유량을 계측하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단이 계측한 유량값에서 구한 차분 유량을 산출하는 차분 유량검출 수단과, 상기 유로에 접속되어 사용 개시되는 기구를 상기 차분 유량에 의해 판별하 는 개시 기구판별 수단과, 상기 차분 유량을 사용하여 개시 기구의 순시 유량을 구하는 순시 유량추정 수단과, 상기 순시 유량추정 수단의 순시 유량값을 근거로 사용 정지한 기구를 판별하는 정지 기구 판별수단을 구비한 구성으로 함으로써, 차분 유량을 근거로 순시 유량을 추정하는 것으로 순차적으로 사용 개시 기구의 순시 유량을 알고 있으므로, 기구가 사용 정지했을 때의 차분 유량의 검출로부터, 동작중의 어느 기구가 사용 정지했는지를 좋은 정밀도로 판별할 수 있다.

제9 발명은, 특히, 제8 발명의 유량계측 장치의 순시 유량추정 수단은, 차분 유량의 크기에 의해 판별한 개시 기구의 순시 유량을 구하는 구성으로 함으로써, 동작 개시 후의 차분 유량이 큰 기구와, 차분 유량이 작은 기구로 양분하여 순시 유량을 구할 수 있고, 기구의 유량제어의 특징을 사용하여 기구를 특정할 수 있으므로 좋은 정밀도로 순시 유량을 구할 수 있다.

제10 발명은, 특히, 제8과 제9 발명의 유량계측 장치의 순시 유량추정 수단은, 개시 기구판별 수단이 사용 개시로 판별한 때의 차분 유량에 그 후의 차분 유량을 가감산해 가는 것으로 순시 유량을 추정함으로써, 초기의 시동 유량에, 그 후의 차분 유량을 가감산해 가는 것으로, 순차적으로 순시 유량을 산출할 수 있다.

제11 발명은, 특히, 제8과 제9 발명의 유량계측 장치의 정지 기구 판별수단은, 순시 유량추정 수단에서 의해 구한 순시 유량값과 정지시의 차분 유량값을 비교하여 정지 기구를 판별함으로써, 순차적으로 구한 순시 유량이 정지시의 차분 유량이 되어 정지하므로, 정지 기구를 좋은 정밀도로 특정할 수 있다.

제12 발명은, 특히 제8과 제9 발명의 유량계측 장치의 순시 유량추정 수단 은, 유량계측 수단이 계측하는 총 유량과, 순시 유량추정 수단이 추정한 유량의 합을 비교해서 유량 보정을 행하면서 순시 유량값을 검출함으로써, 항상 정밀도가 높은 추정 순시 유량을 산출할 수 있다.

제13 발명은, 특히, 제8 발명 내지 제12 발명의 유량계측 장치는, 유량계측 수단으로서의 순시 유량계측 수단인 초음파 유량계를 사용한 구성함으로써, 짧은 시간간격으로, 또한 소정 시간간격마다 유량을 계측할 수 있으므로, 정밀도가 높은 기구판별과 기구별 유량산출을 가능하게 할 수 있다.

제14 발명은, 유로에 흐르는 유체의 유량을 계측하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단이 소정시간 간격마다 계측한 유량값으로부터 구하는 임의의 특정 간격차분 유량을 근거로, 유로에 접속되어 사용되는 기구를 판별하는 개시 기구판별 수단과, 상기 특정 간격차분 유량을 근거로 사용 정지한 기구를 판별하는 정지 기구판별 수단을 구비하고, 상기 정지 기구판별 수단은 사용 개시 기구로 판별된 기구 중에서 정지 판별 조건을 근거로 선택해서 정지 기구를 판별하는 동시에, 개시 기구와 정지 기구의 대응을 행하는 기구대응 수단을 구비한 구성으로 함으로써, 사용 개시 기구정보와 유량 정보의 2개의 정보를 근거로 정지된 기구를 판별할 수 있으므로 선택하는 기구범위가 좁게 된다. 따라서, 정지한 기구를 좋은 정밀도로 판별하는 것이 가능하다.

제15 발명은, 유로에 흐르는 유체의 유량을 계측하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단이 소정시간 간격마다에 계측한 유량값에서 구하는 임의의 특정 간격차분 유량을 근거로, 유로에 접속되어 사용되는 기구를 판별하는 개시 기구판별 수 단과, 상기 특정 간격 차분 유량을 근거로 사용 정지한 기구를 판별하는 정지 기구판별 수단을 구비하고, 상기 정지 기구판별 수단은 정지 판별 조건을 근거로 정지 기구를 판별하는 동시에, 상기 정지 기구에 대응하는 개시 기구를 소정 조건에 의해 판별해서 기구의 대응을 행하는 기구대응 수단을 구비한 구성으로 함으로써, 개시 기구판별 수단에 의해 기구의 개시만을 검출해 두고, 정지 기구가 판정하고 나서 개시 기구를 판별함으로써, 보다 기구 판별을 좋은 정밀도로 행할 수 있다.

제16 발명은, 특히, 제14와 제15 발명의 유량계측 장치의 정지 판별 조건은, 차분 유량의 절대값에 의해 기구를 특정하는 정지 판별 조건으로서 판별하는 것으로, 가스 급탕기와 같이 다른 기구와 사용 가스 유량이 크게 다른 기구는, 차분 유량의 절대값에서 빠르게 판별할 수 있고, 다른 저유량 기구의 판별과 분리하는 것이 가능해져 저유량 기구의 판별 정밀도를 향상시킬 수 있다.

제17 발명은, 특히, 제14와 제15 발명의 유량계측 장치의 정지 기구 판별 수단은, 정지후의 계측 유량값에 의해 기구를 특정하는 정지 판별 조건으로서 판별하는 것으로, 차분 유량만으로는 판별이 곤란한 경우라도, 기구가 정지한 후에 남은 계측 유량값으로부터 동작중의 기구를 판별하여, 먼저 정지한 기구를 추정함으로써, 차분 유량으로 몰랐던 경우라도 기구를 특정할 수 있다.

제18 발명은, 특히, 제14와 제16과 제17 발명의 유량계측 장치의 정지 기구판별 수단은, 기구정지를 판별했는데도 개시 기구가 없었던 경우, 불명 기구로서 판별하는 것으로, 복수대가 동시에 사용 개시된 경우의 기구판별도 가능하게 할 수 있다.

제19 발명은, 특히 제14와 제15 발명의 유량계측 장치의 정지 기구판별 수단은, 계측 유량값이 제로가 되었는데도 사용 개시 기구가 남아있는 경우, 제로가 된 시점에 개시 기구가 정지한 것으로 판별하는 것으로, 동시에 복수대가 정지한 경우의 정지 기구판별을 가능하게 할 수 있다.

제20 발명은, 특히, 제14 발명 내지 제19 발명의 유량계측 장치의 개시 기구판별 수단에 의해 판별된 사용 개시 기구에 의해 정지 판별 조건을 변경함으로써, 대유량의 기구가 동작중과, 저유량의 기구가 동작중에, 판별 조건을 나눌 수 있고, 저유량 기구가 동작중의 판별 정밀도를 향상시킬 수 있다.

제21 발명은, 특히, 제14 발명 내지 제20 발명의 유량계측 장치는, 유량계측 수단으로서의 순시 유량 계측수단인 초음파 유량계를 사용한 구성으로 함으로써, 짧은 시간간격에서, 또한 소정 시간 간격마다 유량을 계측할 수 있으므로, 정밀도가 높은 기구 판별과 기구별 유량산출을 가능하게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

도 1은, 본 발명의 실시예 1에서의 유량계측 장치로서의 가스 미터의 구성도이다.

도 1에서, (10)은 유량계측 장치이며, 가스 공급관의 도중에 마련되어져, 그 하류측의 배관에는 각 사용자 택내에 설치된 1대 이상의 가스 기구(11)가 접속되어 있다.

유량계측 장치(10) 내부는, 가스관에 접속된 유로(12)내에 가스 차단밸브(13)와 가스 유량계측 수단(1)이 마련되어져, 유량 계측 수단(1)으로 검출되는 유량신호를 연산 처리해서 사용 가스 유량을 구하도록 하고 있다.

또한, 지진 등의 진동을 검출하는 감진기(14)가 내장되어 있어, 소정값 이상의 진동을 검지하면 가스 차단밸브(13)를 작동시켜 가스 유로(12)를 차단하게 되어 있다.

더욱이, 유량계측 수단(1)으로 검출되는 유량신호를 사용하여 가스 유로(12)에 접속된 가스 기구(11) 중, 어느 가스 기구가 사용되었는지를 특정하는 가스 기구판별 수단(3)과, 유량계측 수단(1)이 계측한 가스 유량을 적산하는 유량적산 수단(4)과, 유량계측 수단(1)이 일정시간 간격으로 계측해 출력하는 유량값 데이터의 유량차를 계산하는 연산 수단(15)과, 기구(11)가 사용하는 가스 유량을 산출하는 기구유량계산 수단(16)과, 유량계산 우선도 기억수단(17)과, 기구유량계산 수단(16)으로 계산되는 가스 기구(11)의 가스 유량을 기구별로 적산하는 기구유량 적산 수단(18)과, 유량적산 수단(4)과 기구유량적산 수단(18)으로 구해지는 전체와 기구(11)별의 가스 사용량을 보고하는 유량보고부(5)와, 감진기(14)의 작동이나 기구 판별, 보안기능 그 외의 통괄 제어 처리를 행하는 제어 회로(19)와, 그리고 그들 수단의 동력원이 되는 전지(도시하지 않음)를 내장하고 있다.

여기에서, 유량계산 우선도 기억수단(17)에는, 도 2와 같이 기구의 명칭과, 수치로 표현된 기구유량계산 우선도와, 대상기구를 사용하기 시작했을 때의 가스 사용량[L/시간]의 표준이 테이블화되어 기억되어 있다. 덧붙이자면, 본 실시예에 서는, 가스 테이블은 우선도 10, 팬 히터는 20, 바닥 난방은 30, 급탕기는 40으로 우선도가 미리 정해져 있어 수가 작은 기구쪽이 우선도가 높은 가스 기구로 한다. 또한, 우선도는 가스 기구의 제어의 빈도에도 관계되어 있다. 예를 들면, 가스 테이블은, 사용자에 의해 불꽃의 크기를 조절하기 때문만으로 가스 유량의 제어가 행하여지는 빈도가 낮기(기본적으로 동작 개시 직후에 행하여지면 제어가 행하여지는 확률이 낮기)때문에, 팬 히터 보다도 우선도가 높은 것으로 정하고 있다.

더욱이, 가스 기구는 상기에 한정하는 것이 아니고, 가스 스토브나 가스 밥솥 등 상기 이외의 가스 기구를 다룰 경우에는, 이 유량계산 우선도 기억수단(17)의 이 테이블에 가스 기구명과 수치로 표현되는 우선도를 추가하는 것으로 한다.

또한, 본 발명의 유량계측 수단(1)에 관해서는, 초음파 방식의 계측 수단을 사용하고 있지만, 계측 방식으로서는, 다른 유량 계측방식이라도 플루이딕(fluidic) 방식 등의 단시간에 일정 사이클로 연속 계측 가능하면 사용가능하다.

이하, 본 실시예 1에서의 유량계측 장치의 동작에 대해서 설명한다.

우선, 유량계측 수단(1)이 행하는 초음파 방식의 유속 계측에 관해서 도 3을 이용해서 설명한다. 가스 유로(12)내에 마련되어진 계측 유로(30)는 구형 단면을 가지고 있어, 계측 유로(30)의 가스가 흐르는 방향과 직각 방향에 있는 벽면에는 계측 유로(30)를 끼워서 한 쌍의 초음파 송수신기(31,32)가 유로의 상류측과 하류측에서 각도 φ를 가져 비스듬히 대향해서 장착되어 있다. 그리고, 유량계측 수단(1)의 계측 제어 수단(도시하지 않음)에 의해 초음파 송수신기(31,32) 사이에서 교대로 초음파를 송수신시켜, 유체의 흐름에 대하여 순방향과 역방향의 초음파의 전파 시간의 차를 일정 간격을 제외해서 계측하고, 전파 시간차 신호로서 출력한다. 이 전파 시간차 신호를 받아 계산 수단(도시하지 않음)에 의해 피계측체의 유속 및 유량을 산출하는 것이다. 연산식을 하기에 나타낸다.

도 3에서, L은 측정 거리이며, tl을 상류에서의 전달 시간, t2를 하류에서의 전달 시간, C를 음속이라고 하면, 유속 V는 아래식에서 구할 수 있다.

식(1) V = (L/2cosφ)·((1/t1)-(1/t2))

계측의 시간간격은 초음파의 송수신이 가능한 범위에서 설정할 수 있지만, 본 실시예에서는 2초 간격의 계측을 행하고 있다. 더욱이 시간간격을 작게 하는 것은 측정 원리상 가능해서, 가스 기구에 따라서는 2초 보다 짧은 시간으로 기동하는 기구도 있기 때문에, 측정시간 간격을 작게 하는 것은 기구판별을 순시로 행하는 점에서는 유리하지만, 계측 간격을 짧게 하면 전지의 소모가 커지는 등의 과제가 있다. 또한 계측 시간을 종래의 가스 미터로 사용하고 있는 막식 방식과 동등한 계측 간격이 2 자리수 오더의 초수 간격이 되면, 본 발명에서의 기구판별 수단(3)이 가스 기구(11)의 판별(기구판별)을 행하는 것이 곤란해져, 가격이나 기구판별의 성능면에서 밸런스가 좋은 시간으로서 본 발명에서는 2초 간격 계측으로 행하고 있다.

다음에, 기구판별 수단(3)이 행하는 가스 기구(11)의 사용 판별에 대해서 도 4, 도 5을 이용해서 설명한다.

우선, 유량계측 수단(1)은, 2초 간격으로 계측 유로(30)에 흐르는 가스 유량을 계측한다. 도 4는, 본 실시예에서의 유량계측 수단(1)이 계측한 유량의 시간변 화를 구조화한 도면이다. 시각 t2로부터 가스 테이블이 사용되고, 시각 t5로부터 팬 히터가 사용되고, 시각 t9로부터 시각 t16까지 팬 히터에 대하여 가스 유량의 제어가 행하여져, 시각 t19에 가스 테이블이 정지했다고 하는 것이다.

기구판별 수단(3)은, 연산 수단(15)이 계산하는 유량계측 수단(1)이 계측한 현재와 2초 전과의 가스 유량의 차(변화량: Δ2)와, 이 변화량이 0에서 변화되었을 때부터 다시 0이 될 때까지의 유량의 증가(감소)량을 바탕으로 해서 동작을 개시한 가스 기구를 판별한다. 도 5는 이 변화량의 시간변화이다.

구체적으로 말하면 상기 변화량이 0 이외가 되는 것으로(시각 t2에) 판별 상태가 되어, 상기 변화량이 다시 0이 되기(시각 t3)까지 상기 변화량을 해석하고, 또한, 상기 변화량의 최대값과 시각 t2에서 t3까지 변화된 유량(Qa)과 도 2의 표준유량을 비교하여, 사용된 가스 기구(11)를 판별한다.

또한, 기구판별 수단(3)은, Δ2가, 0[L/hour] 부근 → 100[L/hour]부근 → 0 [L/hour] 부근이라고 하는 특성을 나타내었을 때, 가스 테이블이 사용되었다고 인식하도록 설정되어 있다. 또한, Δ2가, 0[L/hour] 부근 → 60[L/hour]부근 → 60 [L/hour] 부근 → 0[L/hour] 부근이라고 하는 특성을 나타내었을 때, 팬히터가 사용되었다고 인식하도록 설정되어 있다. 그 외의 기구에 대해서도, 가스 기구(11)별의 Δ2의 특성이 미리 갖추어져 있는 것으로 한다. 여기서 말하는 부근이란, 예를 들면 오차가 10% 이내에 있는 경우를 말한다.

이 기준 시각과 임의 시간전과의 가스 유량차의 가스 기구별의 특성이 기구판별 수단(3)에 미리 갖추어져 있어서, 동작 기구를 판별하는 것은, 본 발명과 직 접 관계가 없으므로, 더 이상의 설명은 생략한다. 더욱이, 기구판별 수단(3)은, 사용 개시로 판별한 가스 기구(11)에 대해서 시각 t2에 유량 Qa로 사용 개시한 것으로도 판별하고, 판별 상태로부터 빠져 나간다

또한, 기구판별 수단(3)은, 변화량을 구하는 시간의 간격은, 2초로 한정하지 않아도 무방하고, 4초전, 6초전, …(유량계측 시간간격) × (임의의 정수)초 전이여도 무방하다. 또한, 기구판별 수단(3)이 판별 상태가 되어 기구를 판별할 때까지는, 상기 변화량의 시간간격의 값이나, 상기 변화량 자체가 다시 0으로 돌아올때 까지 걸리는 시간의 관계에서 수 초 걸린다. 그러므로, 사용 개시 판별에 걸리는 시간(Tl이라고 함)이 가스 기구(11)마다 다르다.

다음에, 가스 기구(11)가, 사용자에 의해 사용되었을 때에, 기구유량 계산수단(16)이 행하는 기구별 가스 사용 유량의 계산 방법에 대해서 설명을 행한다. 도6 내지 10은, 본 실시예에서의 유량계측 장치(10)의 동작을 나타낸 흐름도이다.

설명을 행하기 전에 우선 이하의 것을 전제조건으로 한다. 1번째는, 가스 기구(11)의 동작 개시·정지가 동시에 발생하지 않는 것이다. 2번째는, 기구판별 수단(3)은, 유량계측 수단(1)이 계측하는 유량을 해석함으로써, 반드시 기구의 사용 개시, 사용 정지를 정확하게 판별하는 것으로 하고, 상기 모두에 해당하지 않는 유량변화에 대해서는 사용중의 기구를 제어하여 판별한다.

또한, 정지의 판별에 대해서는, 다음과 같이 취급하고 있다. 기구판별 수단(3)은, 감소한 유량 Qa가, 예컨데 가스 기구(11)의 현재 사용하고 있는 유량과 오차의 절대값이 5[L/hour] 이내에 있는 경우에, 그 가스 기구(11)가 정지했다고 판별한다.

그러면, 이하에 기구유량계산 수단(16)의 동작을 설명한다.

시각 tl(동작하고 있는 기구가 없는 상태)에 있어서, 유량계측 수단(1)에 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2가 0이므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(SlO4).

여기에서, 변수 Tcnt는, 기구판별 상태로 천이하고 나서 동 상태를 빠져나갈 때까지, 유량계측 수단(1)이, 유량계측을 행한 회수(천이했을 때의 계측도 카운트함)이다. 초기값은 0에서, 시각 tl에서는 초기값이라고 한다. Tcnt는 0이므로 유량계산 X의 처리를 행하고(SlO5), 그리고, 기구유량적산수단(18)이 SlO5에서 구한 사용중의 가스 기구(11)의 사용 유량을 적산하고(SlO5a), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

여기에서, 유량계산 X은 도 7의 흐름도이며, 현재 동작중인 가스 기구가 없으므로(S200), 아무것도 처리를 행하지 않고 종료한다. SlO5a의 사용 유량 적산에 대해서도 동작하고 있는 가스 기구가 없으므로 적산하지 않는다.

시각 t2(가스 테이블 동작개시)에 있어서, 유량계측 수단(1)에 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산하여(S102), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2가 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13).

Tcnt는 0이므로 판별 상태로 천이하여(Sl14), Tcnt를 카운트 업해서(Sl15), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

시각 t3(가스 테이블 동작 중)에 있어서, 유량계측 수단(1)에 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산하여(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2가 0이므로, 변수 Tcnt를 확인한다(SlO4).

Tcnt는, 1이므로 판별 처리를 행하고(SlO6), Δ2의 시간변화와 판별 상태로 천이하기 직전과 직후(=현재)의 유량계측부(1)가 계측하는 유량 Qall의 변화량(Qall)으로, 기구판별 수단(3)은, 가스 테이블이 사용되기 시작한 것으로 판별한다(동작중의 대수를 1로 한다). 그리고, 판별 상태에서 빠져나간다(SlO7). 그리고, 개시 판별을 했으므로(SlO8), 유량계산 Y를 행하고(SlO9), Tcnt의 카운트 값을 다음 판별을 행하도록 클리어하고(SllO), 그리고, 기구유량적산 수단(18)이 SlO9에서 구한 동작중의 가스 기구의 사용 유량을 적산하고(SllOa), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

여기에서, 유량계산 Y는, 도 8의 흐름도이며, 현재의 동작중의 가스 기구수를 확인해서(S300), 동작중의 가스 기구수는 1대이므로, Tcnt+1회 루프를 돌리고, 또한, 오랜 시간쪽으로부터(여기에서는, t2, t3라고 하는 순으로), 대상 시각에서의 대상기구(여기서는, 가스 테이블만)의 기구별의 유량을 구한다(S301). 이 때, 동작중의 대수는 1대밖에 없으므로, t2, t3 각각에서의 유량계측 수단(1)의 계측값Qall을 대상 기구(가스 테이블)의 t2, t3에서의 유량으로 한다.

시각 t4(가스 테이블 의연 동작 중)에 있어서, 유량계측 수단(1)에 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2가 0이므로, 변수 Tcnt를 확인한다(SlO4). Tcnt는, 0이므로 유량계산 처리 X의 처리를 행하고(SlO5), 그리고, 기구유량적산수단(18)이 SlO5에서 구한 동작중의 가 스 기구의 사용 유량을 적산하고(SlO5a), 다음 2초(유량계측의 시간)이 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

여기에서, 유량계산 X는, 도 7의 흐름도이며, 현재 동작중의 가스 기구수를 확인해서(S200), 동작중의 대수는 1대이므로, t4에서의 유량계측 수단(1)의 계측값Qall을 대상 기구(가스 테이블)의 t4에서의 유량으로 한다.

시각 t5(가스 테이블 의연 동작중에 팬히터가 동작 개시)에 있어서, 유량계측 수단(1)에 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2가 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13).

Tcnt는 0이므로 판별 상태로 천이해서(Sl14), Tcnt를 카운트 업해서(Sl15), 다음 2초(유량계측의 시간)이 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

시각 t6(가스 테이블, 팬 히터 함께 동작중)에 있어서, 유량계측 수단(1)에 유량 Qall를 측량하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고 (SlO3), Δ2이 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13).

Tcnt은 1이므로, 더욱이 Tlmax와 비교를 행한다(Sl16). Tlmax와는, 가스 기구(11)마다 다른 기구판별 수단(3)이 기구판별을 행하기 위해서 필요한 시간(Tl) 중에서 가장 긴 시간을 가리킨다. 본 실시예에 있어서는, 가스 테이블의 Tl은 4 [s]이며, 팬 히터에서는 6[s]인 것부터 Tlmax는 6[s]로 한다. 또한, 이것에 의해 다음 것이 성립된다. 기구판별 상태로 천이하고 나서 Tlmax 거쳐도 기구판별 수단(3)이 가스 기구(11)의 동작 개시·정지를 판별하지 않으면, 그 동안의 가스 유량변화는, 현재 동작하고 있는 기구에 대하여 유량제어가 행하여진 것을 나타내고 있다.

현시점에서 Sl16의 판별로, 동작 개시·정지 판별을 행하기 위한 최대의 시간이 경과하지 않고 있으므로, 이 유량변화가 동작 기구에 대한 유량제어라고 단정할 수 없다. 따라서, Tcnt를 더욱 카운트 업해서(S120), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

t7(가스 테이블, 팬 히터 함께 동작중)에 있어서, 계측 수단(1)이 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이므로, 변수 Tcnt를 확인한다(SlO4).

Tcnt는, 2이므로 판별 처리를 행하고(SlO6), Δ2의 시간변화와 판별 상태로 천이하기 직전과 직후(=현재)의 유량계측부(1)가 계측하는 유량 Qall의 변화량 (Qa)으로써, 기구판별 수단(3)은, 팬 히터가 사용되기 시작했다고 판별한다(동작중의 대수를 2로 한다). 그리고, 판별 상태에서 빠져나간다(SlO7). 그리고, 개시 판별을 했으므로(SlO8), 유량계산 Y를 행하고(SlO9), Tcnt의 카운트 값을 다음 판별을 행하도록 클리어하고(SllO), 그리고, 기구유량적산 수단(18)이 SlO9에서 구한 동작중의 가스 기구의 사용 유량을 적산하고(SllOa), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

여기에서, 유량계산 Y는, 도 8의 흐름도이며, 현재의 동작중의 가스 기구수를 확인하고(S300), 동작중의 가스 기구수는 2대이므로, 동작중의 기구를 기구판별 수단(3)에 문의하고, 현재 가스 테이블과 팬 히터가 1대씩 동작하고 있는 것과, 더욱이 방금 판별을 행한 기구가 2대의 내에서 팬 히터라고 하는 것을 파악하 고(S302), 2중의 루프(Tcnt+1회 루프와 동작중 기구의 대수회의 루프)를 통하여, 대상 시각에서의 대상기구(가스 테이블과 팬히터)의 기구별 유량을 구한다(S304, S305).

Tcnt+1회 루프는, 오랜 시간쪽으로부터(여기에서는, t5, t6, t7이라고 하는 순으로) 유량의 계산을 행하는 루프로 하고, 기구의 대수회의 루프는, 방금 동작 개시의 판별을 행한 기구(팬 히터)가 최후가 되는 루프로 한다.

또한, 이미 동작하고 있었던 가스 테이블로부터 먼저 유량을 계산하고, 또한, 항상 2[s]전의 유량을 계승시킨 이유(유량에 변화가 없다고 하는 근사식을 이용)는 우선 가스 기구의 동작개시·정지의 판별을 우선하기 위해서이다. 그리고, 사용 유량적산은, 예를 들면 1개월의 긴 시간으로 계산하기 때문에, 동작 개시·정지의 판별에 드는 시간은, 1개월과 비교하면 지극히 단시간으로 정밀도에 그다지 영향을 주지 않는다고 생각했기 때문이다. 그리고, 종래예와 같이, 파형의 패턴으로 사용 유량을 계산하려고 하면, 가스 기구 모두에 대해서, 모든 조합의 동작 패턴을 가지고 있어야 하기 때문에, 현실적이지 않다.

t8(가스 테이블, 팬 히터 함께 동작중)에 있어서, 측량 수단(1)에 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이므로, 변수 Tcnt를 확인한다(SlO4). Tcnt는, 0이므로 유량계산 처리 X의 처리를 행하고(SlO5), 그리고, 기구유량적산 수단(18)이 SlO5에서 구한 동작중의 가스 기구의 사용 유량을 적산하고(SlO5a), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

여기에서, 유량계산 X는, 도 7의 흐름도이며, 현재 동작중의 가스 기구수를 확인해서(S200), 동작중의 대수는 2대이므로, 동작중의 기구를 기구판별 수단(3)에 문의하고, 현재 가스 테이블과 팬 히터가 1대씩 동작하고 있다고 하는 것을 파악하고(S202), 더욱이 유량계산 우선도 기억수단(17)을 참조하고, 어느 가스 기구(11)의 유량계산을 우선해서 행할지 확인해서(S203), 대수회의 루프의 가운데에서, 가스 기구마다 부여되어 있는 우선도를 비교하면서(S204), 시각 t8에서의 대상기구(가스 테이블과 팬 히터)의 기구별의 유량을 구한다(S205,S206).

또한, 우선도가 높은 유량으로부터 계산한 이유는, 2대의 가스기구에 동시에 제어가 행하여졌을 경우, Δ2로부터 2대에 대하여 정확하게 제어에 의한 변화량을 분배하는 것은 곤란하기 때문이다. 그 때문에, 우선적으로 제어되는 빈도가 많은 가스 기구에 Δ2을 반영시키는 쪽이, 기구별의 유량이 맞고 있는 확률도 높기 때문에, 사용 유량의 계산을 좋은 정밀도로 행할 수 있다.

t9(가스 테이블, 팬 히터가 함께 동작, 팬 히터의 제어 개시)에 있어서, 유량계측 수단(1)이 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13).

Tcnt는 0이므로 판별 상태로 천이해서(Sl14), Tcnt를 카운트 업해서(Sl15), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

시각 tlO(가스 테이블, 팬 히터가 함께 동작, 팬 히터는 제어중)에 있어서, 계측 수단(1)이 유량 Qall을 측량하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13).

Tcnt는 1이므로, 더욱 Tlmax와 비교를 행한다(Sl16). 현시점에 Sl16의 판별로, 동작 개시·정지 판별을 행하기 위한 최대의 시간이 경과하지 않고 있으므로, 이 유량변화가 동작 기구에 대하여 유량제어라고 단정할 수 없다. 따라서, Tcnt를 더욱 카운트 업해서(S120), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

시각 tll(가스 테이블, 팬 히터가 함께 동작, 팬 히터는 제어중)에 있어서, 계측 수단(1)이 유량 Qall을 측량하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13).

Tcnt는 2이므로, 더욱 Tlmax와 비교를 행한다(Sl16). 현시점에서 Sl16의 판별로, 동작 개시·정지 판별을 행하기 위한 최대의 시간이 경과하고 있으므로, 이 유량변화가 동작 기구에 대하여 유량제어라고 단정할 수 없다. 그 때문에, 유량계산 Z의 처리를 행하고(Sl18), Tcnt의 카운트 값을 다음 판별을 행하도록 클리어하고(Sl19), 기구유량적산 수단(18)이 Sl18에서 구한 동작중의 가스 기구의 사용 유량을 적산하고(Sl19a), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

여기에서, 유량계산 Z는, 도 9의 흐름도이며, 현재 동작중의 가스 기구수를 확인해서(S400), 동작중의 대수는 2대이므로, 판별 상태로 되고 나서 Δ2의 특징을 해석해서 이 유량의 변화가 어느 기구 것인가 해석해서(S402), 동작중의 기구를 기구판별 수단(3)에 문의하고, 현재 가스 테이블과 팬 히터가 1대씩 동작하고 있다고 하는 것을 파악하고(S403), 더욱 유량계산 우선도기억 수단(17)을 참조하고, 어느 가스 기구(11)의 유량계산을 우선해서 행할지 확인한다(S404).

그리고, 2중의 루프(Tcnt+1회 루프와 동작중 기구의 대수회의 루프)를 통해서, 가스 기구마다 부여되어 있는 우선도를 비교하고(S405), 더욱이 S402에서의 해석 결과를 반영시켜(S406), 대상 시각에서의 대상기구(가스 테이블과 팬 히터)의 기구별의 유량을 구한다(S407,S408,S409).

Tcnt+1회 루프는, 오랜 시간쪽으로부터(여기에서는, t9, tlO, tll의 순서로) 유량의 계산을 행하는 루프로 하고, 기구의 대수회의 루프는 우선도가 높은 순으로 유량의 계산을 행하는 루프로 한다.

또한, S402에서 Δ2의 특징으로부터 그 변화가 어느 기구의 유량제어인가 판별하는 방법은, 예를 들면, |Δ2|가 10[L/hour] 이내에 있는 상태를 Tlmax 이상 계속하고 있는 경우는, 팬 히터에 대하여 유량제어라고 하도록 가스 기구마다 미리 정하여지고, 기구유량계산 수단에 설정된다.

t12로부터 t14에 대해서는, t9로부터 tll까지의 처리와 같으므로 설명은 생략한다.

t15(가스 테이블, 팬 히터가 함께 동작, 팬 히터는 제어중)에 있어서, 유량계측 수단(1)이 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13)

Tcnt는 0이므로 판별 상태로 천이해서(Sl14), Tcnt를 카운트 업해서(Sl15), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

시각 t16(가스 테이블, 팬 히터가 함께 동작, 팬 히터는 제어중)에 있어서, 계측 수단(1)이 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13).

Tcnt는 1이므로, 더욱 Tlmax와 비교를 행한다(Sl16). 현시점에 Sl16의 판별로, 동작 개시·정지 판별을 행하기 위한 최대의 시간이 경과하지 않고 있으므로, 이 유량변화가 동작 기구에 대하여 유량제어라고 단정할 수 없다. 따라서, Tcnt를 더욱 카운트 업해서(S120), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

시각 t17(가스 테이블, 팬 히터가 함께 동작, 팬 히터는 제어 종료)에 있어서, 계측 수단(1)이 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서 (SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이므로, 변수 Tcnt를 확인한다(SlO4).

Tcnt는 2이므로 판별 처리를 행한다(SlO6). 그러나, 이 경우는, 기구판별 수단(3)은, 미리 등록되어 있는 Δ2의 시간변화가 아니므로, 기구의 동작 개시라고 판별하지 않는다. 또한, 이 사이의 유량의 변화는, 현재 동작하고 있는 기구의 유량과도 다르므로, 동작 정지라고도 판단하지 않는다. 그리고, 그것까지의 유량변화가 유량제어에 의한 것이라고 밝혀졌으므로 판별 상태에서 빠져나간다(SlO7).

다음에, 동작 개시·정지 판별을 실행하지 않았으므로(SlO8), 유량계산 Z의 처리를 행하고(Slll), Tcnt의 카운트 값을 다음 판별을 행하도록 클리어하고(Sl12), 그리고, 기구유량적산 수단(18)이 Slll에서 구한 동작중의 가스 기구의 사용 유량을 적산하고(Sl12a), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO). 시각 t18에 대해서는, t8과 같으므로 설명을 생략한다.

시각 t19(팬 히터는 동작, 가스 테이블은 정지)에 있어서, 유량계측 수단(1)이 유량 Qall를 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13).

Tcnt는 0이므로 판별 상태로 천이해서(Sl14), Tcnt를 카운트 업해서(Sl15), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

시각 t19(팬 히터는 동작중)에 있어서, 유량계측 수단(1)이 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이므로, 변수 Tcnt를 확인한다(SlO4).

Tcnt는, 1이므로 판별 처리를 행하고(SlO6), Δ2의 시간변화와 판별 상태로 천이하기 직전과 직후(=현재)의 유량계측부(1)가 계측하는 유량 Qall의 변화량 (Qa)으로써, 기구판별 수단(3)은, 가스 테이블이 정지했다고 판별한다(동작중의 대수를 1로 한다). 정지했다고 판별하는 것은, 예를 들면, Δ2이 부로 Qa와 동작하고 있는 기구의 2[s] 전의 유량과 오차 10% 이내에 있는 경우에 행하는 것으로 한다.

그리고, 판별 상태에서 빠져나가고(SlO7), 정지 판별을 했으므로(SlO8), 유량계산 Y를 행하고(SlO9), Tcnt의 카운트 값을 다음 판별을 행하도록 클리어하고(SllO), 그리고, 기구유량적산 수단(18)이 SlO9에서 구한 동작중의 가스 기구의 사용 유량을 적산하고(SllOa), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다 (SlOO).

시각 t20에 대해서는, 동작하고 있는 가스 기구(11)는 다르지만 처리에 대해서는 t3과 같으므로 생략한다.

시각 t21(팬 히터는 동작하여 제어 개시)에 있어서, 유량계측 수단(1)이 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2이 0이 아니므로, 변수 Tcnt의 값을 확인한다(Sl13).

Tcnt는 0이므로 판별 상태로 천이해서(Sl14), Tcnt를 카운트 업해서(Sl15), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

시각 t22(팬 히터는 동작하여 제어 종료)에 있어서, 유량계측 수단(1)이 유량 Qall을 계측하고(SlOl), 변화량(Δ2)을 계산해서(SlO2), 그 값을 분석하고(SlO3), Δ2가 0이므로, 변수 Tcnt를 확인한다(SlO4).

Tcnt는, 1이므로 판별 처리를 행하고(SlO6), Δ2의 시간변화와 판별 상태로 천이하기 직전과 직후(=현재)의 유량계측부(1)가 계측하는 유량 Qall의 변화량 (Qa)으로써, 기구판별 수단(3)은, 이하의 판별을 내린다. 즉, Qa가 현재의 팬 히터의 유량과 다르므로 팬 히터가 정지한 것이 아니고, 제어가 행하여졌다고 판별한다. 동작 개시·정지의 판별을 행하지 않았으므로(SlO8), 유량계산 Z의 처리를 행하고(Slll), Tcnt의 카운트 값을 다음 판별을 행하도록 클리어하고(Sl12), 그리고, 기구유량적산 수단(18)이 Slll에서 구한 동작중의 가스 기구의 사용 유량을 적산하고(Sl12a), 다음 2초(유량계측의 시간)가 올 때까지 대기 상태가 된다(SlOO).

이상과 같이, 기구판별 수단(3)의 판별 내용에 의해, 가스 기구마다의 유량계산을 좋은 정밀도로 행하기 위해서, 그 계산 방법을 바꾼다. 또한, SlO3에서 행하고 있는 Δ2이 0부근이라고 하는 판별은, |Δ2|가 2[L/hour] 이하인 경우에 0 부근이라고 판별한다. 그리고, 동작하고 있는 가스 기구(11)가 1대인 때는 무조건 유 량계측 수단(1)의 계측값을 동작중의 가스 기구(11)의 유량이라고 하는 이유는, 유량 패턴으로 기구별 사용 유량을 구하는 것 보다도 단시간에 높은 정밀도로 기구별 사용 유량을 구할 수 있기 때문이다.

(실시예 2)

도 10은 본 발명의 실시예 2에서의 유량계측 수단(1)이 계측한 유량의 시간변화를 구조화한 도면이다. 또한, 유량계측 장치의 구성도는 실시예 1의 것과 같다.

도 10은 팬 히터가 동작중에, 급탕기가 시각 t4의 때에 동작을 개시하여, t18에 정지한 것을 나타낸다. 여기에서, 급탕기는 일반적으로 팬 히터와 비교해서 사용하는 가스의 유량도 크고, 사용하는 유량도 크므로, 제어에 의해 변동하는 값도 크다. 그 때문에, 일단 급탕기가 동작해버리면, 다른 동작하고 있는 가스 기구(11)의 제어는, 유량계측 수단(1)이 계측하는 계측값의 파형상에서 보이지 않게 되어서 제어가 행하여진 시각과 그 변화량을 특정할 수도 없다. 더욱이, 규칙성이 있을 리도 없다.

그러므로, 도 2의 기구유량계산 우선도 기억수단(17)에 있어서, 급탕기의 우선도를 낮게 하고, 급탕기 동작중의 기구의 유량은, 기본적으로 일정한 값을 유지한다. 그 이유는, 급탕기의 유량제어를 타 가스기구의 제어라고 판별해버리면, 타가스 기구의 사용 유량의 오차는 커져버려, 반대로 급탕기 이외의 가스 기구의 유량제어를 급탕기의 유량제어로 하여도 오차는 작다고 하는 생각을 근거로 하고 있 다.

그러나, 급탕기의 동작 기간전후(t4,t17)에서, 유량계측 수단(1)이 계측하는 유량 Qall에 차이가 있었을 경우에는, 급탕기가 동작중에 타 가스기구에 대하여 유량제어가 행하여진 것은 명백하므로, 다음과 같이 동작중의 다른 가스 기구(여기서는, 팬 히터)의 유량을 계산한다. 또한, 이 기간의 급탕기의 유량은, 정지 판별된 기구이므로, 유량계측 수단(1)의 계측값 Qall로부터 타 가스 기구의 사용 유량의 합계를 감산해서 구한다.

도 11은, 본 실시예에 있어서의 기구유량계산 수단(16)의 동작을 나타낸 흐름도이며, 실시예 1의 유량계산 Y의 처리의 S302 이후의 처리(처리군 X)를 치환한 것이다.

시각 t17에서 급탕기가 정지하면(S500), dQ(급탕기 동작 전후의 유량계측 수단(1)이 계측하는 계측값의 차이)를 계산해서(S501), dQ가 0이 아닌 경우에는(S502), 2중의 루프(급탕기의 동작 시간분의 루프와 동작중 기구의 대수회의 루프)에 의하여, 팬 히터의 유량계산은 대상 시각 2초전의 유량에 φ 더한 것(S504)을, 급탕기의 유량계산은 유량계측 수단(1)의 계측값 Qall으로부터 타 가스 기구의 사용 유량의 합계를 감산해서 구한다(S505). 또한, φ란 dQ를 급탕기가 동작중의 시간으로 감산한 값으로 한다.

또한, S500에서 정지 판별이 아닌 경우는, 실시예 1과 같이 처리군 X의 처리를 행한다.

이렇게, 가스 기구가 동작한 모든 패턴에서의 유량 Qall의 파형도 갖지 않아 도, 기구판별 수단(3)의 판별 결과를 바탕으로 동작 가스 기구의 사용 유량계산 방법을 변경함으로써, 사용 유량계산을 좋은 정밀도로 행할 수 있다. 그리고, 사용 가스 기구의 판별을 초음파 유량계의 계측 유량을 근거로 해서 행함으로써, 각각의 가스 기구의 기구별 유량을 산출할 수 있고, 기구별 요금 등의 고객 서비스를 실현할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 수단은, CPU(또는 마이컴), RAM, ROM, 기억·기록 장치, I/0 등을 구비한 전기·정보기기, 컴퓨터, 서버 등의 하드 리소스가 협동하는 프로그램의 형태로 실시해도 무방하다. 프로그램의 형태이면, 자기 미디어나 광 미디어 등의 기록 매체에 기록하거나 인터넷 등의 통신회선을 이용해서 송신하는 방식으로 새로운 기능의 배포·갱신이나 그 인스톨 작업을 간단히 할 수 있다.

(실시예 3)

도 12는, 본 발명의 제3 실시예에서의 유량계측 장치로서의 가스 미터의 블록도를 나타낸 것이다.

도12에서 가스 미터는, 유로(1006)에 흐르는 유량을 계측하는 유량계측 수단으로서의 초음파 유량계(1007)와, 상기 초음파 유량계(1007)가 소정시간 간격마다 계측한 유량값으로부터 차분 유량을 산출하는 차분유량 검출수단(1008)과, 유로(1006)에 접속되어 사용 개시된 가스 기구(기구)를 판별하는 개시 기구판별 수단(1009)과, 상기 차분 유량을 사용하여 개시 기구의 순시 유량을 구하는 순시 유량추정 수단(1010)과, 상기 순시 유량추정 수단(1010)의 순시 유량값을 근거로 사 용 정지한 기구를 판별하는 정지 기구판별 수단(1011)을 구비한 것이다.

여기에서, (1012)는, 개시 기구와 정지 기구의 대응을 행하는 기구대응 수단, (1013)은 가스 관로, (1014)는 유량계측 장치로서의 가스 미터, (1015)는 가스를 정지시키고 싶을 때 유로(1006)를 차단하는 유로차단밸브, (1016)은 조작부, (1017)은 유량값 등을 표시하는 표시부, (1018)은 각각의 동작 제어나 연산을 행하는 마이컴, (1019)는 전지, (1020)~(1022)는 가스 관로(1013)에 접속된 가스 기구, (1023)은 기구대응 수단(1012)에 의해서 연계된 가스 기구의 개별 사용유량을 산출하는 기구별 유량 산출수단이다.

이상과 같이 구성된 가스 미터에 대해서, 이하 도 12 내지 도 16을 이용해서 그 동작, 작용을 설명한다.

우선, 기본적인 동작은, 차분 유량이 소정값보다 크게 플러스 값의 경우, 얼마간의 기구가 동작 개시했다고 판별하고, 또한 차분 유량이 소정값보다 크게 마이너스값인 경우, 무엇인가의 기구가 동작 정지했다고 판정하는 것이다. 이것을 제1 판별이라고 하고, 개시 기구판별 수단(1009)과 정지 기구판별수단(1011)으로 행하는 것이다.

여기에서, 차분 유량이란, 소정시간 간격으로서의 예를 들면 2초 간격으로 계측된 순시 유량값을 사용하여, 특정 시간간격(예를 들면 4초간)마다의 유량차를 구하는 것으로 산출한다. 이 차분 유량을 4초 차분유량이라고 부른다. 또한, 2초 간격의 계측이나, 4초 차분 유량을 사용하는 것은, 일실시예이며, 경우에 따라서는 다른 시간간격을 사용해서 행하는 것도 있다.

단지, 본 실시예와 같이, 전지로 구동시켜 초음파를 이용한 가스 미터에서는, 저소비 전력과 측량 정밀도의 관점에서, 가스 기구의 동작을 볼 기회를 놓치지 않게, 가스 기구의 동작 유량을 검출할 수 있는 2초간격 계측과 4초 차분유량을 사용하는 것이 적합하다. 또한, 1초 이하의 단시간 간격으로 계측함으로써 보다 좋은 정밀도로 유량계측과 기구판별을 행할 수 있는 것은 명백하다. 또한, 이하의 설명에서는, 4초 차분 유량을 차분 유량으로서 설명하고 있는 경우도 있음을 부기해둔다.

다음에, 도 13과 같은 유량변화의 경우에 대해서 설명한다. 우선, 시계열 마다 실제의 상황을 설명하면, 시간 Tl에 있어서, 가스 기구로서의 가스 곤로(1020)가 사용 개시되고, 그 후 T2에서, 가스 기구로서의 팬 히터(1021)가 사용 개시된다. 이것 때문에 계측 유량은 2 단계로 변화된다. 그리고, 시간 T3에 있어서 팬 히터(1021)의 화력조절의 제어가 이루어지므로, 유량이 조금 감소하고 있다.

이러한 현상이 T3, T4, T5에 있어서 3회 발생한 후, T6에 있어서 유량값이 크게 감소해서 팬 히터(1021)가 정지한다. 더욱이, 시각 T7에서, 작은 유량감소가 있은 후, 최후의 T8에서 큰 유량감소가 있어, 계측 유량이 제로가 되고, 가스 곤로(1020)가 정지한다.

이러한 상황의 4초 차분 유량의 값을 산출하면, 도 14와 같다. 여기에서는, 시각 Tl과 T2에서 큰 차분 유량이 검출되고, 시각 T6과 T8에서 마이너스의 큰 차분 유량이 검출되어, 가스 기구의 사용이 개시한 것과 사용이 정지한 것을 제1 판별로써 알 수 있다. 그러나, 사용 개시한 가스 기구중, 어느 가스 기구가 사용 정지한 것인지를 판별하는 것은, T6과 T8의 차분에서는 판별하는 것이 곤란하다.

그래서, 큰 차분 유량 뿐만 아니라, 도 14에 도시한 것과 같이 가스 기구에 제어가 걸렸을 때의 작은 차분 유량을 사용하여, 시시각각 변화되는 순시 유량을 추정함으로써, 어느 가스 기구가 정지한 것인지를 다음과 같이 해서 판별할 수 있다. 이것을 제2 판별이라고 하고 순시 유량추정 수단(1010)이 행하는 것이다. 그리고, 시시각각 변화되는 순시 유량은, 순간 유량 추정 수단(1010)에 의해 구하는 것이다.

여기에서, 순시 유량추정 수단(1010)의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 순시 유량추정 수단(1010)은, 차분 유량값의 크기에 의해, 그 차분 유량이 어느 개시 기구인지를 판별하는 것이다. 예를 들면, 도 15에 나타낸 제어 판별값을 경계로 해서, 차분 유량이 작은 경우는(예를 들면, 차분 유량이 8L 이상으로부터 25L 미만의 경우), 팬 히터(1021)의 차분 유량이라고 판단한다. 또한, 차분 유량이 큰 경우는(예를 들면, 차분 유량이 25L 이상부터 75L 미만의 경우), 가스 곤로(1020)의 차분 유량이라고 판별한다(제어 판별값이 ±8L과 ±25L, 개시 판별값이 75L, 정지 판별값이 -75L이라고 하는 설정하는 경우다).

이렇게 정한 이유는, 팬 히터(1021)가 전자회로에 의해 자동 제어 되기 위해서 미세한 유량변화, 즉 차분 유량이 발생하기 때문이다. 따라서 작은 차분 유량은 팬 히터(1021)의 움직임이라고 판단하기 때문이다. 또한, 가스 곤로(1020)는 주로 수동으로 화력 조정되므로, 큰 유량변화가 발생한다. 이것을 이용해서 큰 차분 유량은 가스 곤로(1020)의 차분 유량으로 정하고 있는 것이다.

또한, 차분 유량값의 크기에 의해, 어느 가스 기구의 차분 유량인가를 정해 두면, 가스 기구가 동작 개시한 개시 유량 Qs에, 차분 유량 ΔQi를 가감산함으로써, 그 가스 기구의 순시유량을 추정할 수 있다. 그 추정 순시 유량 Q는, Q = Qs + ∑ΔQi가 된다. 이 순시 유량 Q는 가스 기구마다 순차적으로 구하는 것이다. 차분 유량이 제어 판별값을 초과하지 않는 경우는, 그 때의 추정 순시 유량이 유지된다.

그리고, 그 때마다의 순시 유량을 추측하고, 가스 기구가 지금 어느 유량으로 동작하고 있는지를 시시각각 순차적으로 파악함으로써, 정지했을 때의 직전의 순시 유량을 알 수 있다. 그리고, 가스 기구가 정지했을 때의 차분 유량은, 정지 직전의 순시 유량이 되므로, 추정 순시 유량과 정지 기구판정 수단이 판정한 정지시의 차분 유량을 비교함으로써, 어느 가스 기구가 정지했는지를 판별할 수 있는 것이다.

이렇게 순시 유량추정 수단(1010)에 의해, 복수의 가스 기구가 동시에 사용되어도, 어느 가스 기구가 어느 만큼의 순시 유량으로 사용되어 있는지가 시시각각 순차적으로 파악할 수 있으므로, 정지기구 판별수단(1011)은 가스 기구가 정지한 정지시의 차분 유량을 계측함으로써, 순시 유량추정 수단(1010)에 의해 구한 순시 유량값과, 정지시의 차분 유량값을 비교해서 정지 기구를 좋은 정밀도로 판별할 수 있다. 또한, 가스 기구의 개시와 정지를 판별하는 제1 판별과, 개개의 가스 기구의 순시 유량을 추정하는 제2 판별을 이용함으로써, 각각의 가스 기구가 사용한 가스의 총 사용 유량은, 추정 순시 유량을 적산하여, 개별 가스 기구마다 산출할 수 있는 것이다.

또한, 가스 기구의 사용 정지를 판별하기 위해서는, 제1 판별인 기구정지 판별 수단이 행하는 것이지만, 가스 기구의 유량 변화가 몇 번이나 발생해서 정지 직전의 유량이 정지 판별값 보다도 작아져 있는 경우가 있다. 이 때는, 추정 순시 유량과 차분 유량이 거의 같을 때, 그 가스 기구가 정지했다고 판별하는 방법도 겸비해 둠으로써, 가스 기구의 사용 유량이 미소가 되어도 기구 정지를 판별할 수 있다.

또한, 1대 가스 기구밖에 동작하지 않고 있는 경우는, 이러한 판별을 행하지 않아도 가스 기구의 개시와 정지는 용이하게 판별할 수 있으므로, 사용 가스 기구의 동작 대수에 따라, 판별 방법을 변경해 가는 것도 고려해 행하는 것이다.

더욱이, 도 16에 도시한 바와 같이, 차분 유량의 크기에 의해 가산하는 가스 기구를 판별하고 있기 때문에, 제어 판별 값보다도 작은 차분 유량으로 변화되었을 경우, 오차를 따라 순시 유량이 추정되기도 한다. 이러한 오차를 정정하기 위해서, 순시유량추정 수단(1010)은, 초음파 유량계(1007)가 계측하는 총유량과, 순시 유량추정 수단(1010)이 추정해서 요구한 각 가스 기구의 유량의 합계를 비교해서 유량보정을 행하면서 순시 유량값을 검출한다.

예를 들면, 순시 유량추정 수단(1010)은, 각각의 가스 기구의 순시 유량을 추정으로 구하고 있지만, 그 추정 순시 유량의 총합유량 ∑Q는, 초음파 유량계의 계측 유량Qusm과 일치하지 않으면 안된다. 이 성질을 이용하여, 어느쪽인가의 가스 기구의 유량을 보정한다. 그 방법은, 차분 유량이 작은 팬 히터(1021)의 추정 유량 Qf가 옳다고 판단하여, 가스 곤로(1020)의 추정 유량 Qg을 보정하는 것이다.

왜냐하면, 팬 히터(1021)는 전자회로에서 제어되므로 결정할 수 있었던 차분 유량밖에 발생하지 않고, 또한, 장시간 동작이 되는 것이 많으므로, 오차가 적다고 생각되기 때문이다. 만약에 Qusm=Qf+Qg이 아니라면, 그 차 유량 ΔQO=Qusm - ∑Q를 보정값으로서, 가스 곤로(1020)의 유량을 보정한다. 가스 곤로(1020)의 보정 유량은, Qg' = Qg+ΔQO가 된다. 이렇게 오차가 생긴 기구의 유량도, 보정할 수 있다.

이렇게, 추정 유량을 보정함으로써 보다 정밀도가 높은 기구판별을 실현할 수 있다. 그리고, 사용 기구의 판별을 초음파 유량계의 계측 유량을 근거로 해서 행함으로써, 각각의 가스 기구의 기구별 유량을 산출할 수 있고, 기구별 요금 등의 고객 서비스를 실현할 수 있다.

또한, 이상의 설명은 초음파 유량계를 이용했을 경우에 대해서 설명했지만, 다른 순간식의 유량계측 수단이라도, 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 명백하다. 그리고, 초음파 유량계를 이용함으로써, 유량에 관계없이 등시간 간격으로 계측 타이밍을 설정할 수 있으므로, 어떤 유량의 가스 기구라도 타이밍 좋게 사용되어 있는 가스 기구를 판별할 수 있다.

또한, 조작부(1016)에서는 접속되어 있는 가스 기구를 등록하거나, 표시부(1017)에서는, 그 등록 내용이나 가스 기구마다의 가스 사용량의 데이터를 표시하거나 할 수 있다. 그리고, 가스 기구마다의 순시 유량을 추정하면서 파악하고 있으므로, 순간적으로 가스 사용량으로부터 이상을 검지할 수 있고, 유로차단밸브(1015)에서의 가스 차단을 빠른 시기에 행할 수 있다.

또한, 추가 하드웨어 없이 마이컴 소프트로서 기구판별 기능을 부가할 수 있 으므로, 전지로 사용되는 가스 미터(1014)에도 용이하게 탑재할 수 있다. 특히 기구판별하는 가스 기구를 특정한 가스 기구에 제한한 경우는, 보다 유효하게 효과를 발휘할 수 있다.

(실시예 4)

도 17은, 본 발명의 제4 실시에서의 유량계측 장치로서의 가스 미터의 블록도를 나타낸 것이다.

도17에서 가스 미터는, 유로(2006)에 흐르는 유량을 계측하는 유량계측 수단으로서의 초음파 유량계(2007)와, 상기 초음파 유량계(2007)가 소정시간 간격으로 계측한 유량값의 특정 간격차분 유량을 근거로 유로에 접속되어 사용되는 기구를 판별하는 개시 기구판별 수단(2008)과, 상기 특정 간격차분 유량을 근거로 사용 정지한 기구를 판별하는 정지 기구판별 수단(2009)을 구비하고, 상기 정지 기구판별 수단(2009)은 사용 개시 기구중에서 정지 판별 조건을 근거로 선택해서 판별하는 동시에, 개시 기구와 정지 기구의 대응을 행하는 기구대응 수단(2010)을 구비한 것이다. 그리고, 상기 기구대응 수단(2010)에 의해 대응된 기구의 유량값을 산출하는 기구별 유량산출 수단(2011)을 구비한 구성이다. 여기에서, (2012)는 상기 초음파 유량계(2007)의 순시 유량이나 차분 유량 등의 유량정보와 그 발생 시각(개시 시각과 정지 시각) 또는 계속 시간 등의 시간정보와, 기구의 개시 판별 조건이나 정지 판별 조건 등의 판별 조건정보를 기억하는 기억 메모리, (2013)은 가스 관로, (2014)은 유량계측 장치로서의 가스미터, (2015)는 가스를 정지시키고 싶을 때에 유로(2006)를 차단하는 유로차단밸브, (2016)은 조작부, (2017)은 유량값 등을 표시하는 표시부, (2018)은 각각의 동작 제어나 연산을 행하는 마이컴, (2019)는 전지, (2020)~(2023)은 가스 관로에 접속된 가스 기구다.

이상과 같이 구성된 가스 미터에 대해서, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.

우선, 도 18 내지 도25을 이용해서 개시 기구판별과 정지 기구판별의 동작, 방법에 대해서 설명한다.

개시 기구판별 수단(2008)이나 정지 기구판별 수단(2009)의 판정은, 소정 시간간격으로서의 2초 간격으로 계측된 순간 유량값의 차분 유량을 사용하여 행한다. 여기에서, 차분 유량은, 소정 시간간격의 2배를 특정 간격으로서 사용하고, 4초 간의 유량차를 특정 간격차분 유량으로서 사용한다. 이 차분 유량을 4초 차분유량이라고 부르기로 한다.

거기에서, 4초 차분유량이 소정 유량값보다 크게 플러스 값의 경우, 무언가의 기구가 동작 개시했다고 판별하고, 또한 4초 차분 유량이 소정 유량값보다 크게 마이너스값인 경우, 무언가의 기구가 동작 정지했다고 판정한다.

또한, 2초 간격의 계측이나, 4초 차분 유량을 쓰는 것은, 1 실시예이며, 케이스에 따라서는 다른 시간을 써서 행하는 것도 있다. 단지, 본 실시예와 같이 전지로 구동시키는 음파를 이용한 가스 미터에서는, 저 소비 전력과 계측 정밀도의 관점에서, 2초 간격 계측에 의한 4초차분 유량을 사용하는 것이 적합하다. 즉, 4초차분에서는, 기구의 동작을 눈감아 줄 일 없이, 기구의 동작 유량을 검출할 수 있는 것이다.

그리고, 4초 차분 유량이, 판별 조건으로서 등록되어 있는 유량값과 같거나, 또는 그 유량범위에 해당하는 경우는, 그 차분 유량값으로부터 소정 기구로 판별해서 개시 기구판별 또는 정지 기구 판별을 행하는 것이다.

예를 들면, 사용되는 유량이 저유량 영역의 경우, 가스 기구는 많이 존재한다. 그래서, 차분 유량만으로는 판별이 곤란해서, 차분 유량의 거동을 보아서 판별한다. 도 18의 유량변화 특성도와 같은 경우는, 시각 Tl에서 가스 기구(2020)로서의 가스 팬 히터가 사용 개시되어, 그 후, 시각 T2에서 가스 기구(2021)로서의 가스 곤로가 사용 개시된다. 그리고, 시각 T3에서는 가스 곤로의 화력 조절이 저유량측에 행하여져, 시각 T4에서 가스 팬 히터가 정지하고, 시각 T5에서 가스 곤로가 정지한다.

이러한 특성의 경우, 도 19에 나타낸 4초 차분 유량의 유량변화 특성으로부터, 시각 Tl에서는, 차분 유량이 개시 기구판별 조건의 유량값 Qs 보다 크고 그 차분 유량의 입상(立上)이 완만한 것을 이용하여, 개시 기구 판별수단(2008)은 그 기구가 가스 팬 히터라고 판별한다.

또한, 시각 T2에서는 차분 유량이 개시 기구판별 조건의 유량값 Qs 보다 크고, 그 차분 유량의 입상이 급격하므로, 가스 곤로의 개시 판별 조건과 적합하고 따라서 개시 기구판별 수단(2008)은 그 기구가 가스곤로라고 판별한다. 한편, 이들 조건은, 사전에 기억 메모리에 기억된 조건이며, 입상의 완만함 가감은 수치적으로 설정되어 있는 것이다. 그리고, 이들의 제조건은 각각의 가정에 있어서 적절한 조건으로 바꿔 쓸 수 있어서 변경되어 있는 것이다.

또한, 시각 T3에서는 차분 유량이 입하되어 있는 것이 검출되어 있지만, 차분 유량의 절대값이 기구정지 판별 조건의 유량값 Qe 보다 작으므로 기구정지라고는 판별하지 않는다.

그리고, 시각 T4에서는, 차분 유량의 절대값이 소정의 임계값 Qe를 초과하고 있으므로 무엇인지의 기구가 정지했다고 판별한다. 여기에서, 먼저 사용 개시로 판별한 사용 개시 기구인 가스 팬 히터와 가스 곤로 중에서, 어느쪽의 기구가 정지했는지를 판별한다.

여기에서는, 가스 곤로의 화력이 도중에 조정되었기 때문에, 입하의 차분 유량만으로는 어느 기구인가는 대단히 판별하게 어려워진다. 그래서, 다음 계측시에 계측된 유량값을 판별하면, 절대 유량이 Q4라고 하는 대단히 적은 유량으로 흐르는 것을 알 수 있다.

이 유량은 가스 곤로의 화력이 감소되었을 때에만 발생하는 소유량(이 값도 판별조건으로서 설정)이므로, 가스 곤로가 시각 T4로부터 T5의 사이에서 사용됨을 알 수 있다.

따라서, 시각 T4의 때에 정지한 기구는, 개시 판별한 기구 중에서 최후까지 움직이고 있었던 가스 곤로를 제외함으로써, 도중에 정지한 기구는 가스 팬 히터인 것을 알 수 있다.

또한, 시각 T5에서는 차분 유량이 작게 입하되어 있지만, 임계값 Qb을 초월하지 않으므로 정지 기구로는 판별되지 않는다. 그러나, 이 후의 계측 유량이 제로로 되어 있는 것으로부터, 정지 기구판별 수단(2009)은 동작 개시한 기구가 모두 정지했다고 판별한다. 그리고, 남은 개시 기구중에서 시각 T5에서 가스 곤로가 정지했다고 판별한다.

이렇게, 정지 기구 판별 수단은, 정지후의 측량 유량값에 의해 기구를 특정함과 동시에, 사용 개시 기구중에서 선택해서 정지 기구를 판별할 수 있는 것이다.

또한, 기구대응 수단(2010)에 의해, 개시 기구 판별 수단의 판정 결과와 정지 기구 판별 수단의 판별 결과를 조합함으로써, 각각의 기구가 어떻게 사용되었는지를 특정할 수 있다. 이 예에서는, 시각 Tl에서 시각 T4까지 가스 팬 히터의 사용 시간대이며, 시각 T2에서 시각 T5까지 가스 곤로의 사용 시간대이면 기구대응 수단(2010)에 의해 대응된다.

그리고, 기구별 유량산출 수단(2011)은, 대응된 기구의 사용한 유량을, 개시시의 차분 유량 Ql과, 정지시의 차분 유량(Q3-Q4)의 평균 유량값과, 기구가 사용된 시간, 즉 T4-Tl의 시간을 곱함으로써, 가스 팬 히터의 사용 유량을 근사값으로 구할 수 있다. 다시 말해, 가스 팬 히터의 사용 유량 Q는, Q = (Ql+Q3-Q4)/2*(T4-T1)*3600로부터 구한다.

또한, 가스 곤로의 경우는, 도중에 유량 변화하고 있는 것과, 2대의 가스 기구가 동작하고 있었다고 하는 조건으로부터, 전 적산유량으로부터 가스 팬 히터의 유량값을 뺀 값으로부터 사용유량을 구할 수 있다.

이렇게 기구대응 수단(2010)에 의해, 각각의 기구의 사용시간을 명확히 함으로써, 각각의 기구가 사용한 가스 유량을 개별로 산출할 수 있다.

다음에, 도 20에 나타낸 차분 유량의 변화와 같이, 대유량을 사용하는 가스 기구(2022)로서의 가스 급탕기가 사용된 경우에 대하여 설명한다. 여기에서는, 개시 기구판별 조건의 차분 유량 Qs와 Qs'을 각각 100L 이상과 400L 이상으로 설정한다. 마찬가지로, 마이너스측도 Qe와 Qe'를 각각 -100L 이하와 -400L 이하로서 설정한다.

그리고, 가스 급탕기가 사용된 경우, 대유량의 4초 차분 유량이 검출되어, 가스 급탕기의 개시 기구판별 조건인 4초 차분 유량의 조건 400L 이상과 적합하다. 따라서, 개시 기구판별 수단(2008)은 사용 개시된 기구가 가스 급탕기라고 특정할 수 있다. 또한, 그 반대의 정지 기구판별에 있어서도 마찬가지로 대유량의 차분 유량이 검출되므로, 가스 급탕기가 정지했다고 판별한다.

이렇게, 차분 유량의 절대값에 의해 기구를 특정하는 것이, 가스 급탕기와 같은 대유량 기구의 경우는 가능하다.

또한, 도 21에 도시한 것과 같이, ΔQl과 ΔQ2에 있어서 개시 기구판별수단(2008)이 기구의 사용 개시를 판별했지만, 정지 기구 판별 수단(2009)에서는, ΔQ3과 ΔQ4에서 기구가 정지한 것을 판별했다. 그리고, 그 후 더욱 ΔQ5에서, 이미 1대의 기구가 정지했다고 판별하는 것 같은 결과가 되어 있다. 이것은, ΔQ2에 있어서 2대의 기구가 동시에 사용된 것 같은 경우에 발생하는 패턴이다. 이렇게 2대의 기구가 동시에 사용된 경우는, 차분 유량만으로는 판별이 곤란하다.

그래서, ΔQ5에서 정지 기구가 판별된 경우, 이 시점에서는 이미 2대의 정지 기구가 판별되어 있어, 남은 개시 기구가 없으므로 불명 기구라고 판별한다. 그러나, 이 시점에서는 불명 기구이지만, 전 유량이 제로가 된 시점에서, 과거의 유량 차분 데이터를 재검색한다. 그리고, ΔQ2의 시점의 차분 데이터가 큰 것을 검출하고, 이 시점에서 2대 기구가 동시에 동작이 동작 개시했다고 판별함으로써, 불명 기구로 판별한 결과를 수정해서 개시 기구와 연계할 수 있는 것이다. 그리고, 예를 들면, 그 기구는 차분 유량에 근거하여 가스 곤로라고 판별한다.

더욱이, 도 22와 도 23에 나타낸 특성의 경우는, 개시 기구판별이 2대 기구를 판별하는 것에 비하여, 정지 기구 판별은 1대의 정지 기구(차분 유량이 1개의 피크를 검출하므로 1대로 판별)를 판별한다. 그리고, 계측 유량도 제로로 되어 동작하고 있는 기구가 없는 것으로 검출된다.

이러한 경우, 전 기구가 정지했다고 판별하여 T3의 시각에 개시한 2대 기구가 정지했다고 판별한다. 이렇게 판별함으로써, 동시에 복수대가 정지한 경우의 정지 기구판별이 가능하다.

또한, 도 24와 도 25에 도시한 바와 같이, 기구가 사용되고 있는 상태로 계측되는 유량값에 큰 변동이 발생하기도 한다. 이러한 경우는, 도 25에 도시한 바와 같이 차분 유량도 많은 피크를 검출하여, 대단히 판별이 곤란하게 된다. 따라서, 유량변동이 많은 기구가 사용된 경우에는, 기구판별 조건을 변경함으로써, 유량변동의 영향을 적게 해서 판별 정밀도를 확보한다. 구체적으로는, 종래의 판별 조건의 임계값 Qs나 Qe 보다 Qs'나 Qe'와 같이 절대값을 크게 함으로써, 유량변동에 의한 오판별을 저감할 수 있다.

유량변동이 큰 기구란 가스 급탕기와 같은 기구이다. 이러한 기구가 동작하는 경우는, 정지 판별 조건을 상기한 바와 같이 변경함으로써, 대유량의 기구가 동 작중과, 저유량의 기구가 동작중으로, 판별 조건을 나눌 수 있고, 저유량 기구가 동작중의 판별 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 개시 기구 중에서 정지 기구를 판별하는 것에 중점을 두어서 설명해 왔지만, 정지 기구 판별 수단이 정지 판별 조건을 근거로 정지 기구를 판별한 후, 개시 기구와 정지 기구를 연계시킬 경우, 기구대응 수단(2010)에 의해 정지 기구의 정보를 중심으로 개시 기구를 판별해서 기구의 대응을 행할 수도 있다.

다시 말해, 기구의 사용 개시 직후의 유량은 불안정해서 기구를 특정하는 정보로서는 불확실한 경우가 보여진다. 이러한 경우, 정지 기구판별 수단의 결과를 이용하여 개시 기구를 특정함으로써, 정밀도가 높은 기구판별이 가능해진다.

또한, 유량변동의 상태에 따라, 개시 기구판별 수단의 결과를 중심으로 연계를 행하는 경우와, 정지 기구의 결과를 중심으로 기구의 연계를 행할 경우를 병용해서 가려 사용함으로써, 보다 정밀도가 높은 기구판별이 가능해진다.

이렇게, 사용 개시 기구와 사용 정지 기구의 사용 상태, 또는 그 전후의 유량값 차분의 사용 상태로부터 기구를 판별할 수 있고, 각각의 유량값이나 사용 상태의 시간으로부터 기구별 유량을 산출할 수 있다. 그 결과, 기구별 요금의 설정이나, 프리페이드 카드·가스 요금지불 시스템에서의 사용 가스 기구마다의 사용요금의 설정 등의 고객 서비스를 실현할 수 있는 것이다.

또한, 이상의 설명은 초음파 유량계를 이용한 경우에 대해서 설명했지만, 다른 순간식의 유량계측 수단이라도, 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 명백하다. 그리고, 순시 유량계를 이용함으로써, 유량에 관계없이 등시간 간격으로 계측 타이밍을 설정할 수 있으므로, 어떤 유량의 기구라도 타이밍 좋게 기구를 판별할 수 있다. 또한, 가스 미터로 설명했지만, 공업용 유량계나 수도 미터에 있어서도 마찬가지로, 유량계측 장치의 하류측에 접속된 사용 기구의 판별이나 기구별 사용 유량의 계측, 기구의 보안에 사용할 수 있다.

본 발명을 상세하게 특정 실시예를 참조해서 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 명확하다. 본 출원은, 2005년 7월 21일 출원한 일본특허출원·출원번호2005-210915, 2006년 10월 25일 출원한 일본특허출원·출원번호2006-289807 및 2006년 12월 14일 출원한 일본특허출원·출원번호2006-336813에 근거한 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 유량계측 장치 및 그 프로그램은, 가스 미터의 하류에 접속된 가스 기구가 각 시각에서의 가스 사용량(유량)의 계산을 좋은 정밀도로 행할 수 있으므로, 가스 기구가 적정하게 사용되어 있는지 감시하는 보안 등의 용도나, 가스 기구별의 가스 이용 요금의 설정을 가능하게 할 수 있고, 프리페이드카드에서도 사용 가스 기구마다 사용 요금을 설정하는 것에도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유량계측 장치는, 차분 유량을 근거로 순시 유량을 추정함으로써 순차적으로 사용 개시 기구의 순시 유량을 알고 있으므로, 가스 기구가 사용 정지했을 때의 차분 유량을 검출하고, 동작중의 어느 가스 기구가 사용 정지했는지를 좋은 정밀도로 판별할 수 있으므로, 가스 이외의 기체나 물 등의 액체의 기구별 사용 유량 계측이나 기구별 보안처리를 행하는 유량계측 장치에 적용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유량계측 장치는, 유로에 흐르는 유체의 유량을 계측하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단이 소정시간 간격마다 계측한 유량값으로부터 구하는 임의의 특정 간격 차분 유량을 근거로, 유로에 접속되어 사용되는 기구를 판별하는 개시 기구판별 수단과, 상기 특정 간격 차분 유량을 근거로 사용 정지한 기구를 판별하는 정지 기구판별 수단을 구비하고, 상기 정지 기구판별 수단은 사용 개시 기구로 판별된 기구 중에서 정지 판별 조건을 근거로 선택해서 정지 기구를 판별하는 동시에, 개시 기구와 정지 기구의 대응을 행하는 기구 대응 수단을 구비함으로써, 사용 개시 기구정보와 유량 정보의 2개의 정보를 근거로 정지된 기구를 판별할 수 있으므로, 선택하는 기구 범위가 좁다. 따라서, 정지한 기구를 좋은 정밀도로 판별하는 것이 가능하다.

Claims (21)

1. 유로내를 흐르는 가스유량을 일정시간 간격으로 계측하여 유량값 데이터로서 출력하는 유량계측 수단과, 상기 유량계측 수단으로부터 출력되는 유량값 데이터의 차분값을 구하는 연산 수단과, 상기 연산 수단으로 구한 차분값에 근거해서 기구의 사용을 판별하는 기구판별수단과, 상기 기구판별 수단의 판별결과에 근거하여 상기 기구마다의 사용 유량을 구하는 기구유량계산 수단을 구비하고,

   상기 기구유량계산 수단은, 복수의 기구가 기동중에 어느 기구로부터 순번으로 유량계산을 실행하는 지를, 소정의 조건하에서 미리 설정한 유량계산 우선도 기억수단에 근거해서 결정하고, 우선도가 높은 기구로부터 사용 유량을 계산하도록 한 유량계측 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기구유량계산 수단은, 미리 정한 단계에서 유량계산을 실행하는 계산 처리 수단을 복수개 가지고, 상기 기구 판별수단이 연산 수단에서 구한 차분값을 검출했을 때, 혹은 기구판별 상태로 천이하고 나서 동 상태에서 빠져나올 때까지 유량계측 수단이 유량계측을 행한 회수, 더욱이 사용 가스 기구의 대수에 의해, 상기 계산 처리 수단을 절환하여 기구마다의 사용 유량을 구하도록 한 유량계측 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   유량사용이 작은 만큼 우선도를 높게 설정하는 유량계측 장치.
5. 제1항에 있어서,

   동작후에 상기 사용 유량의 변경이 행해지는 빈도가 낮은 기구일수록 우선도를 높게 설정하는 유량계측 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 기구유량계산 수단은, 소유량 사용 기구가 동작 중에 대유량 사용 기구가 동작하기 시작한 경우에, 상기 대유량 사용 기구가 동작하기 직전, 직후의 유량계측 수단이 계측하는 유량의 양자를 비교하여, 상기 대유량 사용 기구가 동작하고 있는 사이의 상기 소유량 사용 기구의 사용 유량을 계산하는 유량계측 장치.
7. 제1항에 기재된 상기 유량계측 장치의 적어도 일부를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록한 저장매체.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
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