TW200921057A - Gas leak detection apparatus and method - Google Patents

Description

200921057 九、發明說明 【發明所屬之技術 本發明係關於 氣體流量計之氣體 測方法，特別是關 之有無，使得高度 術。 【先前技術】 於對各家庭之 量計之氣體儀表。 流量，所檢測的氣 計算。此種氣體儀 ，具有在異常狀態 安全功能，係因應 閉等之異常的使用 體流路內之關閉閥 第7圖係表元 超過時之切斷功能 。此功能，係於檢 續被使用之情形時 等之某種的異常之 如第7圖所示 只被持續使用3 0 領域】 設置於對各家庭的氣體供給線中，具有 儀表等所使用的氣體洩漏檢測裝置及檢 於，於流量產生中，藉由檢測氣體洩漏 之安全功能或服務之提供成爲可能之技 氣體供給線的入口，安裝有內藏氣體流 氣體儀表係檢測通過氣體供給線之氣體 體流量被利用於定期之氣體費用申請的 表，係在氣體流量之檢測的基本功能外 產生時，切斷氣體供給之安全功能。此 地震之檢測或氣體洩漏或器具之忘記關 狀態之檢測，藉由設置於氣體儀表的氣 門來切斷氣體的功能。 前述安全功能之一的安全持續使用時間 所使用的安全持續使用時間設定値之圖 測到氣體流量的產生後，該氣體流量持 ，持續時間過度變長時，視爲氣體洩漏 使用狀態產生，來將氣體切斷之功能。 般，氣體流量大的大型之熱水器，頂多 分鐘之程度，另一方面，氣體流量小的 -5- 200921057 瓦斯爐，係在長時間持續使用之前提下 之安全持續使用時間設定爲短時間，將 全持續使用時間設定爲長之時間。 而且，氣體儀表，在氣體流量產生 時間點，判斷爲某種氣器具之使用被開 續之時間，在超過第7圖所示之安全持 量持續之情形時，基於安全上之理由， 此，不界定使用中之氣體器具，依據使 進行安全持續使用時間超過切斷。 [專利文獻1 ]日本專利特開2 0 0 5 - 3 3 【發明內容】 [發明欲解決之課題] 但是，如第7圖所示般，在檢測使 持續使用時間的手法中，即使是在氣體 到氣體被切斷爲止，需要長的時間，並: 對於此，以往係因應壓力降低時中 或過去所被檢測之流量値的比較，來判 等也被提出（例如，參照專利文獻1 ) 用此種手法之情形時，於氣體洩漏之情 力調節器）之火爐等之氣體器具的連續 圍或形式之變化等之狀態會持續著，兩 。特別是’在需要住家所新設置的器具 於該器具之比較用的資料，有錯誤檢測 ，將氣體流量大時 氣體流量小時之安 ，於增加側變化之 始，檢測該流量持 續使用時間而該流 進行氣體切斷。因 用之氣體流量，來 1 3 7 3號公報 用時間來比較安全 洩漏之情形時，直 不恰當。 之流量變化的形式 定氣體拽漏之手法 。但是，即使再使 形及無調整機（壓 使用上，無流量範 者之區別有其困難 之使用時，並無關 氣體洩漏的可能性 -6- 200921057 本發明係爲了解決如前述之先前技術的問題點所提出 者，其目的在於提供：即使是需要住家所新設置的器具之 使用時，也可以防止氣體洩漏之錯誤檢測，能在短時間內 有效率、高精度地檢測氣體洩漏之氣體洩漏檢測裝置及其 方法。 [解決課題之手段] 爲了達成前述目的，本發明之氣體洩漏檢測裝置，其 特徵爲具備：量測流通於氣體流路內的氣體的瞬間流量之 流量量測手段；及運算藉由前述流量量測手段所量測的瞬 間流量的時間微分値之瞬間流量時間微分運算手段；及依 據藉由前述流量量測手段所量測的瞬間流量、及藉由前述 瞬間流量時間微分運算手段所運算的瞬間流量的時間微分 値，抽出包含瞬間流量與瞬間流量時間微分値的組合之氣 流的特徵之特徵抽出手段；及將表示每一氣體器具種類而 不同的氣流的特徵之特徵資料予以登錄之記憶手段；及藉 由前述流量量測手段，量測到流量的發生後，於流量已成 爲零之流量形式中，將表示藉由前述特徵抽出手段所被抽 出的特徵的特徵資料登錄於前述記憶手段之特徵資料登錄 手段；及比較被登錄於前述記憶手段的特徵資料、及藉由 前述特徵抽出手段所被抽出的氣流的特徵，來進行檢測氣 體洩漏之有無的洩漏檢測，並將判定結果予以輸出之洩漏 檢測手段，前述特徵資料登錄手段，係於藉由前述洩漏檢 200921057 測手段，被判定無氣體洩漏之情形時，將成爲該判定的根 據之氣流的特徵當成新的特徵資料來登錄於前述記憶手段 〇 另外，於本發明之一種形態中，氣體洩漏檢測裝置係 具備量測流通於前述氣體流路內之氣體的壓力的壓力量測 手段，前述特徵抽出手段，係依據；藉由前述流量量測手 段所量測的瞬間流量、及藉由前述瞬間流量時間微分運算 手段所運算的瞬間流量之時間微分値、及藉由前述壓力量 測手段所量測之壓力，將包含流量與壓力的關係之氣流的 特徵予以抽出。 另外，本發明之氣體洩漏檢測方法，係從方法之觀點 來掌握前述氣體洩漏檢測裝置的功能者。 如以上之本發明，係著眼於：流量產生，且恢復流量 零之流量形式，並非氣體洩漏而是器具使用中所提案者， 在新抽出此種流量形式之情形時，將其當成特徵資料予以 登錄，提供以後之氣體洩漏檢測，使得可以防止氣體洩漏 之錯誤檢測。 本發明中，新被抽出之流量形式的特徵，如與所登錄 的特徵資料之流量形式一致，則是對應該特徵資料之器具 的使用中，如不一致，可以判定爲氣體洩漏或新的器具之 使用中。另外，在不一致之情形時，依據瞬間流量與瞬間 流量時間微分値的組合、或流量與壓力的平方根之比，來 判別是否有流量變化或噴嘴變化，可以在短時間內，高精 度地檢測是否爲氣體洩漏，或是否爲未被登錄之器具的使 200921057 用中。 而且’如有流量變化或噴嘴變化，由於是進行某種的 流量控制之器具，藉由將該流量形式之特徵當成新的器具 的特徵資f斗予以登錄，可以利用於以後的氣體洩漏檢測判 定。另外’在沒有流量變化或噴嘴變化之情形時，氣體洩 漏之可能性高’藉由發出警報，可以迅速對氣體洩漏採取 對策。 [發明效果] 如依據本發明，可以提供：即使是在需要住家中新設 置的器具之使用時，也可以防止氣體洩漏的錯誤檢測，能 在短時間內、有效率且高精度地檢測氣體洩漏之氣體洩漏 檢測裝置及其方法。 【實施方式】 [實施形態之構成] 第1圖係表示關於使用本發明之一個實施形態之氣體 洩漏檢測裝置的構成之功能區塊圖。如此第1圖所示般， 本實施形態之氣體洩漏檢測裝置’係由：流量量測手段1 、壓力量測手段2、瞬間流量時間微分運算手段3、壓力 時間微分運算手段4、特徵抽出手段5、記憶手段6、洩漏 檢測手段7、特徵資料登錄手段8、警報手段9、不使用資 料刪除手段1 〇、通訊手段1 1所構成。各手段1〜1 1之詳 細如下。 -9- 200921057 流量量測手段1係量測流通於氣體供給流路（氣體配 管）內的氣體之瞬間流量Q的手段。作爲此流量量測手段 1，雖可以使用各種的量測手段’但是，在本實施形態中 ，爲使用超音波流量計。 此超音波流量計之一例，係具有氣體流入口、氣體流 路、氣體流出口、切斷閥、顯示部、及控制部。於氣體流 路內部之氣體流路的上游部及下游部，分別設置有超音波 振動件。於上游部的超音波振動件及下游部的超音波振動 件之間，係重複進行對流體的流向之順方向及反方向相互 發送、接收超音波之動作，來求得各方向中之超音波的傳 播累積時間。而且，依據所獲得之傳播時間差，來算出瞬 間流量。 壓力量測手段2係量測流通於氣體供給流路（氣體配 管）內之氣體的壓力P的手段。作爲此壓力量測手段2, 可以使用各種的壓力計或壓力感測器。 瞬間流量時間微分運算手段3係被連接於流量量測手 段1，且運算藉由流量量測手段1所量測的瞬間流量資料 之時間微分値的手段。壓力時間微分運算手段4係被連接 於壓力量測手段2，且運算藉由壓力量測手段2而被量測 之壓力資料的時間微分値的手段。此等之時間微分運算手 段3、4’係可以藉由時間微分運算用之電子電路或電腦與 程式之組合等來實現。 另外’流量量測手段1、壓力量測手段2、瞬間流量 時間微分運算手段3、壓力時間微分運算手段4，都被連 -10- 200921057 接於特徵抽出手段5，由此等之手段1〜4所獲得的資料， 即瞬間流量資料與瞬間流量時間微分値資料、以及壓力資 料與壓力時間微分値資料，都是被輸入特徵抽出手段5。 特徵抽出手段5係依據所輸入的瞬間流量資料與瞬間 流量時間微分値資料、及壓力資料與壓力時間微分値資料 ，來抽出成爲判定對象之流通於氣體流路的氣流之特徵的 手段。 此處，藉由流量量測手段1所量測的瞬間流量資料、 及由其所獲得之瞬間流量時間微分値資料、及於同一時間 點所量測之壓力資料、及由此所獲得之壓力時間微分値資 料，係依每一器具種類（或氣體洩漏的形態）而具有不同 的特徵。但是，關於只是此等當中之一種類的資料（例如 ，只是瞬間流量資料），於複數種的氣體器具種類間有共 通的情形，要做正確的器具判定，有其困難。因此，於本 實施形態之特徵抽出手段5中，在抽出每一資料種類的特 徵之同時，藉由抽出複數種的資料種類的組合之特徵，可 以高精度地抽出每一氣體種類而不同的特徵。 另外，此特徵抽出手段5、及後述的洩漏檢測手段7 、特徵資料登錄手段8、不使用資料刪除手段1 0，一般是 可以藉由各種的電子電路或電腦與爲了實現此等手段之功 能而被特化之程式的組合來實現。 作爲顯示該種每一氣體器具種類而不同之特徵的特徵 資料，由對應以特徵抽出手段5所抽出的特徵之各項目之 複數項目所形成的資料，係於氣體洩漏檢測裝置之運用開 -11 - 200921057 始則的初期階段被事先登錄於記憶手段6，並且，新的特 徵資料可被追加登錄。此記憶手段6係可以藉由各種的記 憶體或記億裝置來實現。 洩漏檢測手段7係將登錄於記憶手段6之每一氣體器 具種類或氣體洩漏的特徵資料、及以特徵抽出手段5所抽 出的氣流之特徵予以比較，來檢測氣體洩漏之有無的手段 〇 特徵資料登錄手段8，係在藉由洩漏檢測手段7而被 判定無氣體洩漏或器具使用中時，將成爲該判定的根據之 氣流的特徵當成新的特徵資料予以登錄於記憶手段6之手 段。 警報手段9，係在藉由洩漏檢測手段7而被判定爲氣 體洩漏時，將該判定結果對於人類以提示、警報之形式予 以輸出的手段。此警報手段9，具體而言，係可以藉由設 置於氣體儀表之LCD等之顯示裝置、設置於外部的警報 裝置、其他之顯示器、列表機或氣體洩漏警報裝置等之各 種的輸出手段來實現。 不使用資料刪除手段1 0係從登錄於記億手段6之特 徵資料中，將使用頻度在一定水準以下之特徵資料當成不 使用資要予以刪除之手段。爲了判定此使用頻度，於本實 施形態中，係藉由特徵資料登錄手段8，將顯示此使用頻 度之指標値附加地登錄於登錄在記憶手段6之特徵資料。 通訊手段1 1係將登錄於記憶手段6之特徵資料予以 下載或上載之手段。此通訊手段11係可以藉由內藏於電 -12- 200921057 腦之通訊控制裝置或各種的通訊控制手段來實現。 [氣體洩漏檢測步驟槪要] 第2圖係表示藉由本實施形態之氣體洩漏檢測裝置的 氣體洩漏檢測步驟之一例的流程圖。以下’ 一面參照此第 2圖，一面說明藉由本實施形態之氣體洩漏檢測裝置之拽 漏檢測步驟。 如第2圖所示般，於本實施形態之氣體拽漏檢測裝置 中，於流量量測手段1與壓力量測手段2中，流通於氣體 供給流路（氣體配管）內的氣體之瞬間流量與壓力，係個 別以一定的取樣週期（例如都是每2秒鐘）而經常被量測 ，所量測的瞬間流量資料Q與壓力資料P，係個別被送至 瞬間流量時間微分運算手段3與壓力時間微分運算手段4 (S 1 1 0 :量測處理）。 於瞬間流量時間微分運算手段3與壓力時間微分運算 手段4中’從所量測的瞬間流量資料Q與壓力資料p，分 別運算出瞬間流量時間微分値（d/dt ) Q與壓力時間微分 値（d/dt ) P ( S 1 2 0 :時間微分運算處理）。於此等量測手段 1、2及時間微分運算手段3、4所獲得的各資料，即瞬間 流量資料與瞬間流量時間微分値資料、及壓力資料與壓力 時間微分値資料，係被送至特徵抽出手段5。 於特徵抽出手段5中，於事先設定之每一特徵抽出之 處理時序’依據取得的瞬間流量資料與瞬間流量時間微分 値資料、及壓力資料與壓力時間微分値資料，將成爲判定 -13- 200921057 對象之流通於氣體流路的氣流之特徵予以抽出（s 1 3 0 :特 徵抽出處理）。 於藉由特徵抽出手段5之此特徵抽出處理中，首先， 瞬間流量資料的雜訊被去除，從雜訊去除後之瞬間流量資 料取得成爲特徵抽出對象的流量資料。然後，依據所取得 的流量資料與對應其之瞬間流量時間微分値或壓力値等， 將氣體流量的特徵予以抽出。 於此情形所被抽出的特徵，爲長度（持續時間）、初 期流量、平均値、傾斜、標準偏差等之每一資料種類的特 徵被抽出’並且’複數個之資料種類的組合之特徵被抽出 。作爲此情形之複數個資料種類之組合，雖可考慮多樣的 組合’但是，在本實施形態中，至少將瞬間流量資料與瞬 間流量時間微分値的組合之特徵予以抽出。具體而言，作 爲瞬間流量資料與瞬間流量時間微分値之組合的特徵，將 「轉換區域之排列」予以抽出。此「轉換區域之排列」， 係指表不將瞬間流量與瞬間流量時間微分値表示爲平面狀 ，予以區域分割之情形的時間性轉換之區域的排列。 表示藉由特徵抽出手段5之特徵抽出處理所獲得之長 度（持續時間）、初期流量、平均値、傾斜、標準偏差、 轉換區域之排列等複數個項目之特徵之特徵資料，係被送 至洩漏檢測手段7。 於洩漏檢測手段7中’將登錄於記憶手段6之每一氣 體器具種類或氣體洩漏之特徵資料、及藉由特徵抽出手段 5所抽出之新抽出的特徵資料予以比較，來檢測氣體洩漏 -14- 200921057 之有無（S 1 4 0 :洩漏檢測處理）。另外’關於洩漏檢測處 理之詳細，於之後敘述。於藉由洩漏檢測手段7之此浅漏 檢測處理中，在被判定爲氣體洩漏之情形時（S 1 4 1之 YES )，該判定結果被輸出至警報手段9。 另外，在藉由洩漏檢測手段7而被判定爲沒有氣體浪 漏之情形時（S 1 4 1之NO )，如於登錄在記憶手段6之既 存的特徵資料中，並無與新抽出的特徵資料一致的資料曰寺 (S142之NO)，則使用中的器具係屬不是對應既存的特 徵資料之器具的新的氣體器具。在此情形時（S 1 42之NO )’成爲該判疋的根據之新抽出的特徵資料，則被送至特 徵資料登錄手段8。 另一方面’藉由洩漏檢測手段7被判定爲不是氣體拽 漏之情形時（S 1 4 1之NO )，於登錄在記憶手段6之既存 的特徵資料中，如有與新抽出之特徵資料一致的資料時（ S 142之YES) ’則使用中的器具係屬對應既存的特徵資 料之器具。在此情形（S142之YES )，表示該既存的特 徵資料一致之判定結果，被送至特徵資料登錄手段8。 藉由洩漏檢測手段7被判定爲氣體洩漏之情形（S i 4 i 之Y E S ) ’於警報手段9中，表示氣體洩漏之該判定結果 ’係以警報訊息的顯示器顯示或列印或警報聲音等之可對 於人提示、通報之形式被輸出（S150:警報處理）。 於特徵資料登錄手段8中，從洩漏檢測手段7取得表 不長度（持續時間）、初期流量、平均値、傾斜、標準偏 差、轉換區域之排列等複數個項目之特徵的新抽出的特徵 -15- 200921057 資料時（S 1 42之NO )，此新抽出的特徵資料， 應爲登錄的新的氣體器具種類之新的特徵資料而 記憶手段6 ( S160 :登錄處理）。 另外，於特徵資料登錄手段8中，於取得表 的特徵資料一致之判定結果時（S 1 42之 YES ) 用頻度之指標値係附加地被登錄於該既存的特徵 登錄完畢之附加的指標値被更新（s 1 6 1 :使用頻 理）。 於不使用資料刪除手段1 〇中，在記憶手段 資料被更新的情形時，或每一定週期等之預先被 使用資料判定時序，或被給予不使用資料判定指 等，進行登錄於記憶手段6之特徵資料的使用頻 如有使用頻度在一定水準以下之特徵資料，則被 用資料予以刪除（s 1 70 :不使用資料刪除處理） 於通訊手段1 1中，在記憶手段6之特徵資 的情形時，或每一定週期等之預先被設定的通訊 資料之下載指令或上載指令被給予之情形等，進 記憶手段6之特徵資料的下載或上載（S 1 80 :通 。藉由進行此種通訊處理，本實施形態之氣體洩 置與外部的別的裝置或別的系統之間，可以相互 資料等，得以提高實用性。 [氣體洩漏檢測步驟之詳細] 以下，依序說明於第2圖所示之氣體洩漏 係當成對 被登錄於 示與既存 ，表示使 資料，或 度登錄處 6之特徵 設定的不 令之情形 度判定， 當成不使 〇 料被更新 時序、或 行登錄於 訊處理） 漏檢測裝 利用特徵 測步驟中 -16- 200921057 所使用的特徵資料構成之具體例、或對應該特徵資料構成 之特徵抽出處理（S 1 3 0 )與洩漏檢測處理（s 1 40 )、及不 使用資料刪除處理（S 1 70 )之詳細。 [特徵資料構成之一例] 第3圖係表示在本實施形態所使用的特徵資料之資料 構成的一例圖。於此例子中，各個特徵資料係當成一個之 規則被處理，而被依序分配連續之規則號碼。而且，對於 各規則號碼，作爲表示其特徵之項目，被相應賦予長度區 分、初期流量、轉換區域、平均値等之項目。 此處，所謂「長度區分」，係表示持續時間之長度的 想像範圍予以區分爲複數個之情形的各區分之區分號碼。 「轉換區域」係表示將第4圖所示之瞬間流量Q與瞬間流 量時間微分値（d/dt ) Q之X-Y平面予以區域分割，賦予 分別界定所分割之各區域之固有的區域號碼的情形中之瞬 間流量Q與瞬間流量時間微分値（d/dt ) Q的轉換之區域 號碼。「初期流量」係持續時間之開始點的流量，「平均 値」係持續時間之長度中之瞬間流量的流量平均。 進而’在此等特徵項目之外，作爲表示使用頻度之指 標値’設置有最終一致及頻度的項目。例如，作爲「最終 一致」’會被給予於洩漏檢測處理和新抽出的特徵資料比 較’於從一致之情形的最後之時間起之經過日數，「頻度 」係被給予與過去一致的次數。 -17- 200921057 [特徵抽出處理之一例] 於藉由特徵抽出手段5之特徵抽出處理（第2圖之 S 1 3 0 )中，如前述般，作爲瞬間流量資料與瞬間流量時間 微分値之組合的特徵，「轉換區域之排列」被抽出。作爲 此「轉換區域之排列」的抽出手法，例如如第4圖所示般 ，將瞬間流量Q與瞬間流量時間微分値（£1/(11)(5( = (^[1]-Q[t-1])分配於X軸與Y軸，來捕捉時間性之變化，將兩 資料所佔有的區域予以抽出、將表示X - Y平面上之兩資料 的時間性轉換的區域之排列予以抽出。 於此第4圖所示例子中，係表示：將X-Y平面予以區 域分割，並賦予個別界定所被分割之各區域的固有區域號 碼之情形時，藉由求得瞬間流量Q與瞬間流量時間微分値 (d/dt ) Q之轉換，來將表示「轉換區域之排列」的區域 號碼予以抽出的手法。 如第4圖所示般，於區域分割時，特別是藉由瞬間流 量Q之値來將瞬間流量時間微分値（d / d t ) Q靠近零之部 分的區域予以微細分割，可以詳細地掌握初期流量或穩定 燃燒時之流量。即初期流量或穩定燃燒時的平均流量，係 具有因應氣體器具種類之特徵，只有（d/dt ) Q靠近零之 部分，可以藉由Q之値予以微細分割，能夠高精度地將個 別的特徵予以抽出。 另外，在風扇式加熱器等之比例控制機器的情形時， 從最大燃燒至穩定燃燒爲止，燃燒量爲階段狀地被控制， 關於該種比例控制機器，也如第4圖所示般，只有（d/dt -18- 200921057 )Q靠近零之部分，藉由Q之値來微細地予以分蔚 高精度地將該燃燒量的轉換之特徵予以抽出。 於第4圖之例子中，對於瞬間流量時間微分fj )Q靠近零之複數個區域賦予「46」〜「54」之2 連續區域號碼，於夾住此等區域，且瞬間流量時間 (d/dt ) Q成爲負側及正側之區域，賦予「149」. 」、「151」〜「153」之3位數的連續區域號碼。 4圖之例子中，作爲以粗線所表示的「轉換區域之 ，於抽出區域號碼列的情形時，則成爲「5 0、1 5 1 1 5 1、54」° [洩漏檢測處理之一例] 於藉由洩漏檢測手段7之洩漏檢測處理（第 S1 40 )中，如前述般，登錄於記憶手段6之每一氣 種類或氣體洩漏之特徵資料與藉由特徵抽出手段5 出的氣流之特徵被比較，氣體洩漏之有無可被檢測 5圖係表示藉由洩漏檢測手段7之洩漏檢測處理（ 之一例的流程圖。 如此第5圖所示般，於洩漏檢測手段7中，於 表示藉由特徵抽出手段5所被抽出的新特徵之特徵 情形時（S1401之YES )，首先，從登錄於記憶手 既存的特徵資料中，檢索有無與該新抽出的特徵資 的特徵資料（S 1402 )。 於既存的特徵資料中，在沒有與新抽出的特徵 丨，可以 I ( d/dt 位數的 微分値 〜Γ 147 於此第 排列」 、152、 2圖之 體器具 所被抽 出。第 S 1 40 ) 接受了 資料的 段6之 料一致 資料一 -19- 200921057 致的特徵資料之情形時（S 1402之NO )，至少爲沒有對 應既存的特徵資料之氣體器具之使用中’但是在此情形時 ，進一步判定該新抽出的特徵資料中之瞬間流量時間微分 値是否爲一定値以上或一定比例以上，即流量變化是否在 一定水準以上（S1403)。另外，在本說明書中，「一定 値」、「臨界値」、「一定比例」係指範圍限定或比較判 定用所事先設定的各種邊界値或基準値。 新抽出的特徵資料中之瞬間流量時間微分値不是一定 値以上或一定比例以上的情形時’即瞬間流量時間微分値 爲一定値以下且一定比例以下，且流量變化爲一定水準以 下之情形時（S 1 403之NO ) ’進而判定該新抽出的特徵 資料中之瞬間流量的標準偏差是否爲一定値以上或一定比 例以上，即流量的差異是否爲一定水準以上會（S1404) 〇 在新抽出的特徵資料中之瞬間流量的標準偏差不是一 定値以上或一定比例以上的情形時，即瞬間流量的標準偏 差爲一定値以下且一定比例以下’且流量的差異爲一定水 準以下之情形時（S 1 4 0 4之N 0 )，進而判定其新抽出的 特徵資料中之瞬間流量與壓力的平方根之比的標準偏差是 否爲—定値以上或一定比例以上（S 1 405 )。即如求得流 里與壓力的平方根之比時，此値係相當於氣體器具之氣體 噴出噴嘴部份的開口量，藉由求得流量與壓力的平方根之 比的標準偏差，可以判定噴嘴的差異是否爲一定水準以上 -20- 200921057 然後’在新抽出的特徵資料中之瞬間流量與壓力的平 方根之比的標準偏差不是一定値以上或一定比例以上的情 形時’即瞬間流量與壓力的平方根之比的標準偏差爲一定 値以下且一定比例以下，且偏差的差異爲一定水準以下之 情形時（S 1 405之N0 )，判定爲氣體洩漏，此判定結果 被輸出至警報手段9(S1406)。 另外’於既存的特徵資料中，有與新抽出的特徵資料 一致之特徵資料的情形時（S 1 4 2之Y E S )，由於是對應 該特徵貝料之氣體益具之使用中’並非氣體浅漏，因此， 判定爲不是氣體洩漏，或器具使用中（S14〇7)。 另一方面’於新抽出的特徵資料中之瞬間流量時間微 分値爲一定値以上或一定比例以上（S 1 4 0 3之Y E S )、瞬 間流量的標準偏差爲一定値以上或一定比例以上（S1404 之YES)、或瞬間流量與壓力的平方根之比的標準偏差爲 一定値以上或一定比例以上（S1405之YES)之其中一種 時’係屬不是氣體洩漏，且是非對應既存的特徵資要之新 的氣體器具之使用中，所以，判定爲非氣體洩漏，或器具 使用中（S1408)。在此情形時，新抽出的特徵資料被送 至特徵資料登錄手段8，當成新器具的特徵資料被登錄（ S 1 409 ) ° 依據如前述之洩漏檢測處理，於新抽出的特徵資料不 與登錄在記憶手段6之既存的特徵資料一致的情形時，只 在流量變化、流量的差異、噴嘴的差異都在一定水準以下 之情形時，才被判定爲氣體洩漏，因此，可以高精度地判 -21 - 200921057 定氣體洩漏之有無。 [不使用資料刪除處理之一例] 於依據不使用資料刪除手段1 〇之不使用資料刪除處 理（第2圖之S170)中，如前述般，從登錄於記憶手段6 之特徵資料中，將使用頻度爲一定水準以下之特徵資料當 成不使用資料予以刪除。 於使用第3圖所示之特徵資料構成的情形時，在作爲 特徵資料之「最終一致」而被給予之「從最後一致之曰期 起之經過日數」成爲一定値以上的情形時，或作爲「頻度 」所被給予之「與過去一致的次數」成爲一定値以上之情 形時，該特徵資料被當成不使用資料而被刪除。作爲變形 例’也可以在兩方之指標値成爲一定値以上之情形時，將 特徵資要當成不使用資料予以刪除。 藉由進行此種不使用資料刪除處理，可以機械性地將 使用頻度爲一定水準以下的特徵資料予以刪除，得以防止 不需要的特徵資料被登錄、儲存，可以防止基於不需要特 徵資料之儲存所導致之記憶手段的容量不足，或因特徵資 料的增加所引起的洩漏檢測處理之特徵資料的檢索速度的 降低。進而’作爲應用例’關於在氣體浅漏檢測裝置之運 用開始前的初期階段所事先準備的特徵資料，將其當成基 本資料不刪除’只將於運用開始後所新登錄的特徵資料當 成刪除對象等之運用亦可。 -22- 200921057 [實施形態之效果] 如依據如以上之本實施形態，可以獲得如下的效果。 首先，如前述般，本發明係以流量發生而恢復流量零 之流量形式，並非氣體洩漏而是器具之使用中爲前提，將 此種流量形式予以重新抽出的情形時，將其當成特徵資料 予以登錄，來利用於以後之氣體洩漏檢測者，例如，如第 6圖所示之流量形式被登錄、利用。因此，於拽漏檢測處 理中，很重要的是，可以高精度地檢測所抽出的流量形式 是否爲氣體洩漏，或是未被登錄之氣體的使用中。 相對於此，於本實施形態中，首先，新抽出的流量形 式之特徵如與所登錄的特徵資料的流量形式一致時，則爲 對應該特徵資料之器具的使用中，如不一致，可以判定爲 氣體洩漏或新器具之使用中。另外，在不一致時，依據瞬 間流量與瞬間流量時間微分値之組合，或流量與壓力的平 方根之比，藉由判斷是否有流量變化或噴嘴變化，可以短 時間、高精度地檢測是否爲氣體洩漏或未被登錄之器具的 使用中。 而且，如有流量變化或噴嘴變化，係屬進行某種的流 量控制之器具中，藉由將該流量形式的特徵當成新器具的 特徵資料予以登錄，可以利用於以後之氣體洩漏檢測判定 。另外，在沒有流量變化或噴嘴變化之情形時，爲氣體洩 漏的可能性很高，藉由發出警報，可以迅速地對氣體洩漏 採取對策。 特別是’於本實施形態中，係求得流量與平方根之比 -23- 200921057 ’來進行洩漏檢測，可以高精度地判定調整機之有無。如 前述般’流量與壓力的平方根之比，係相當於氣體器具之 氣體噴出噴嘴部分的開口量，對於壓力變動，在流量成爲 一定來使氣體噴出噴嘴開口量變化的情形時，可以判定爲 有調整機，在氣體噴出噴嘴開口量爲一定，且流量變化之 情形時’可以判定爲沒有調整機。 在無調整機之情形時，係屬瓦斯爐等之無調整機之氣 體器具或氣體洩漏，在有調整機之情形時，爲風扇加熱器 等之含有調整機的氣體器具，可以明確地將基於保安功能 特別要求切斷之氣體洩漏或瓦斯爐與要求防止不當之切斷 的風扇加熱器等之器具予以判別。藉此，得以防止風扇加 熱器等之含有調整機之氣體器具中之長時間使用時之錯誤 切斷。 另外，從流量與壓力的平方根之比或其代用値，可以 判定氣體器具之啓動時間點及結束時間點，針對氣體洩漏 之情形與無調整機之氣體器具的連續使用之判別，也可以 有效率、高精度地進行。與此相關，也可以進行氣體器具 之連續使用時間的量測，可以進行對於氣體器具之長時間 使用之適當的警告等之運用。 另外，在氣體的壓力變化比較小的情形時，作爲壓力 的平方根之代用値，使用無平方根之壓力，只是求得流量 與壓力之比，也可以進行誤差少之調整機有無判定。如此 ，於求得流量與壓力之比來進行調整機有無判定的情形時 ，和求得流量與壓力的平方根之比的情形比較’可以降低 -24- 200921057 計算量，能夠提高效率。另一方面’在氣體的壓力變化比 較大的情形時，以求得流量與壓力的平方根之比者’可以 提高精度。 因此，如依據本實施形態’可以提供：即使是在需要 住家中新設置的器具之使用時’也可以防止氣體洩漏的錯 誤檢測，能在短時間內、有效率且高精度地檢測氣體洩漏 及其方法。另外，可以有效率、高精度地實施使用中之調 整機有無的判別，且針對氣體洩漏之情形與無調整機之氣 體器具的連續使用之判別’也可以有效率、高精度地實施 [其他實施形態] 另外，本發明並不限定於前述實施形態，在本發明之 範圍內，也可已有其他各種各樣的變形例。首先，實施形 態所示之裝置的構成，不過是其中一例，具體之裝置構成 或各手段的構成，係可以自由地選擇，因應此，具體之處 理步驟或各處理之詳細，也是可以自由地選擇。 例如，於前述之實施形態中，係藉由量測壓力來求得 流量與壓力的平方根之比，以便能夠判定噴嘴變化之有無 ，作爲變形例，可以不量測，求得瞬間流量與瞬間流量時 間微分値之組合的特徵，只判定流量變化之有無，也可以 獲得本發明的效果。在此情形時，關於洩漏檢測處理上， 壓力相關連的資料比較、判定可被省略。 與此相關，於洩漏檢測處理中，新抽出之特徵資料與 -25- 200921057 所登錄之特徵資料的比較以外之具體的處理，可以適當地 變更。例如，於洩漏檢測處理中，所抽出的氣流的特徵與 所登錄的特徵資料之任何一種都不一致之情形時，於一定 時間後，也可以判定爲氣體洩漏，在此情形下，也可以獲 得本發明之效果。 另外，於前述實施形態中，雖針對在氣體洩漏檢測裝 置之運用開始前的初期階段所事先準備的特徵資料爲被登 錄於記憶手段的情形做說明，但是，本發明也可以適用於 初期階段並沒有準備特徵資料的情形。在此情形下，例如 ，於初期階段，設定一定的資料蓄積期間（例如，1 0天） ，於此一定期間中，於蓄積進行特徵抽出、特徵資料登錄 之程度的特徵資料後，才考慮開始氣體洩漏檢測判定等之 運用。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示關於適用本發明之一個實施形態的氣體 洩漏檢測裝置之構成功能區塊圖。 第2圖係表示關於實施形態之氣體洩漏檢測裝置的氣 體洩漏檢測步驟之一例的流程圖。 第3圖係表示在實施形態所使用的特徵資料之資料構 成的一例圖。 第4圖係表示在實施形態的特徵抽出處理中，將流量 的變化部分之「轉換區域的排列」予以抽出之手法的一例 圖。 -26- 200921057 第5圖係表示實施形態之洩漏檢測處理之一例的流程 圖。 第6圖係表示藉由實施形態之氣體洩漏檢測步驟之流 量形式的抽出、登錄之一例圖。 第7圖係表不超過以往的安全持續使用時間時之判定 所使用的限制時間設定値之圖。 【主要元件符號說明】 1 :流量量測手段 2 :壓力量測手段 3 :瞬間流量時間微分運算手段 4 :壓力時間微分運算手段 5 :特徵抽出手段 6 :記憶手段 7 :洩漏檢測手段 8 :特徵資料登錄手段 9 :警報手段 I 〇 :不使用資料刪除手段 II :通訊手段 -27-

Claims (1)

1. 200921057 十、申請專利範圍 1. 一種氣體洩漏檢測裝置，其特徵爲： 具備：量測流通於氣體流路內的氣體的瞬間流量之流 量量測手段；及 運算藉由前述流量量測手段所量測的瞬間流量的時間 微分値之瞬間流量時間微分運算手段；及 依據藉由前述流量量測手段所量測的瞬間流量、及藉 由前述瞬間流量時間微分運算手段所運算的瞬間流量的時 間微分値，抽出包含瞬間流量與瞬間流量時間微分値的組 合之氣流的特徵之特徵抽出手段；及 將表示氣體器具種類或每一氣體洩漏而不同的氣流的 特徵之特徵資料予以登錄之記憶手段；及 藉由前述流量量測手段，量測到流量的發生後，於流 量已成爲零之流量形式中，將表示藉由前述特徵抽出手段 所被抽出的特徵的特徵資料登錄於前述記憶手段之特徵資 料登錄手段；及 比較被登錄於前述記億手段的特徵資料、及藉由前述 特徵抽出手段所被抽出的氣流的特徵，來進行檢測氣體洩 漏之有無的洩漏檢測，並將判定結果予以輸出之洩漏檢測 手段， 前述特徵資料登錄手段，係於藉由前述洩漏檢測手段 ，被判定無氣體洩漏之情形時，將成爲該判定的根據之氣 流的特徵當成新的特徵資料來登錄於前述記憶手段。 2. 如申請專利範圍第1項所記載之氣體洩漏檢測裝置 -28- 200921057 ，其中前述特徵抽出手段，係以將藉由前述流量量測手段 所被量測的瞬間流量、及藉由前述瞬間流量時間微分運算 手段所運算的瞬間流量的時間微分値表示爲平面狀並予以 區域分割，將依時間序列而於此被分割的區域內移動的瞬 間流量與瞬間流量時間微分値的轉變予以抽出之方式構成 前述特徵資料登錄手段，係以將包含每一氣體器具種 類的瞬間流量與瞬間流量時間微分値的時間序列的轉換之 特徵資料登錄於前述記憶手段之方式構成， 前述洩漏檢測手段，係以比較藉由前述特徵抽出手段 所被抽出的瞬間流量與瞬間流量時間微分値之時間序列的 轉換、及被登錄於前述記憶手段之每一氣體器具種類的特 徵資料中的時間序列的轉換，來判定氣體器具種類之方式 構成。 3 .如申請專利範圍第1項所記載之氣體洩漏檢測裝置 ，其中，前述特徵抽出手段，係以藉由前述瞬間流量時間 微分運算手段所運算的瞬間流量的時間微分値爲一定値以 下，且一定比例以下的情形時，抽出瞬間流量的平均流量 與標準偏差之方式構成， 前述特徵資料登錄手段，係以將包含每一氣體器具種 類的瞬間流量的平均値與標準偏差之特徵資料登錄於前述 記憶手段之方式構成， 前述洩漏檢測手段，係以比較藉由前述特徵抽出手段 所被抽出的瞬間流量的平均流量及標準偏差、及被登錄於 前述記憶手段的每一氣體器具種類的特徵資料中的瞬間流 -29- 200921057 量之平均流量及標準偏差，來判定氣體器具種類之方式構 成。 4.如申請專利範圍第1項所記載之氣體洩漏檢測裝置 ，其中，前述洩漏檢測手段’係以藉由前述瞬間流量時間 微分運算手段所運算的瞬間流量的時間微分値爲一定値以 上或一定比例以上之情形時’判定爲無氣體洩漏或器具使 用中，並予以輸出之方式構成。 5 .如申請專利範圍第1項所記載之氣體洩漏檢測裝置 ，其中，前述洩漏檢測手段，係以藉由前述流量量測手段 所量測的瞬間流量的標準偏差爲一定値以上或一定比例以 上的情形時，判定爲無氣體洩漏或器具使用中，並予以輸 出之方式構成。 6. 如申請專利範圍第1項所記載之氣體洩漏檢測裝置 ，其中，前述洩漏檢測手段，係以藉由前述特徵抽出手段 所被抽出的氣流之特徵爲不與登錄於前述記憶手段之特徵 資料的任何一者一致的情形時，於一定時間後，判定爲氣 體洩漏，並予以輸出之方式構成。 7. 如申請專利範圍第1項所記載之氣體洩漏檢測裝置 ，其中’前述洩漏檢測手段，係以藉由前述瞬間流量時間 微分運算手段所運算的瞬間流量的時間微分値爲一定値以 下且一定比例以下，藉由前述流量量測手段所量測的瞬間 流量的標準偏差爲一定値以下且一定比例以下，藉由前述 特徵抽出手段所被抽出的氣流的特徵不與登錄於前述記憶 手段之特徵資料的任何一者一致的情形時’判定爲氣體洩 -30- 200921057 漏，並予以輸出之方式構成。 8 .如申請專利範圍第1項所記載之氣體洩漏檢測裝置 ，其中具備：量測流通於前述氣體流路內的氣體的壓力之 壓力量測手段， 前述特徵抽出手段，係以依據藉由前述流量量測手段 所量測的瞬間流量、及藉由前述瞬間流量時間微分運算手 段所運算的瞬間流量的時間微分値、及藉由前述壓力量測 手段所量測的壓力，來抽出包含流量與壓力的關係之氣流 的特徵之方式構成。 9.如申請專利範圍第8項所記載之氣體洩漏檢測裝置 ，其中具備：運算藉由前述壓力量測手段所量測的壓力之 時間微分値的壓力時間微分運算手段， 前述特徵抽出手段，係以依據藉由前述流量量測手段 所量測的瞬間流量、及藉由前述瞬間流量時間微分運算手 段所運算的瞬間流量的時間微分値、及藉由前述壓力時間 微分運算手段所量測的壓力的時間微分値，來抽出包含流 量與壓力的關係之氣流的特徵之方式構成。 1 0 .如申請專利範圍第8項所記載之氣體洩漏檢測裝 置’其中’則述浅漏檢測手段’係以藉由則述瞬間流量時 間微分運算手段所運算的瞬間流量的時間微分値爲一定値 以下且一定比例以下、藉由前述流量量測手段所量測的瞬 間流量的標準偏差爲一定値以下且一定比例以下、藉由前 述流量量測手段所量測的瞬間流量與藉由前述壓力量測手 段所量測的壓力的平方根之比的標準偏差或瞬間流量與壓 -31 - 200921057 力之比的標準偏差爲一定値以下且〜定比例以下、藉由前 述特徵抽出手段所抽出的氣流的特徵不與登錄於前述記憶 手段之特徵資料的任何一者一致的情形時，判定爲氣體洩 漏，並予以輸出之方式構成。 11 ·如申請專利範圍第1項所記載之氣體洩漏檢測裝 置，其中具備：由登錄於前述記憶手段之特徵資料中，將 使用頻度在一定水準以下的特徵資料當成不使用資料予以 刪除之不使用資料刪除手段， 前述特徵資料登錄手段係以作爲表示使用頻度之指標 ，於藉由前述洩漏檢測手段對藉由前述特徵抽出手段所抽 出的氣流的特徵之比較時，將一致的次數或一致的最後的 時曰附加於每一氣體器具種類的特徵資料，並登錄於前述 記憶手段之方式構成， 前述不使用資料刪除手段’係以於登錄於前述記憶手 段的特徵資料中，依據附加於特徵資料的一致次數或—致 的最後的時日，在從一致的最後的時曰起經過的期間爲— 定期間以上的情形時，或一致的次數爲一定値以下的情形 時，將該特徵資料當成不使用資料予以刪除之方式構成。 12.如申請專利範圍第1項所記載之氣體洩漏檢測裝 置，其中具備：將登錄於前述記憶手段的特徵資料予以下 載或上載之通訊手段。 1 3 . —種氣體洩漏檢測方法，其特徵爲： 具有··量測流通於氣體流路內的瞬間流量之流量量測 步驟；及 -32- 200921057 運算藉由前述流量量測步驟所量測的瞬間流量的時間 微分値之瞬間流量時間微分運算步驟；及 依據藉由前述流量量測步驟所量測的瞬間流量、及藉 由前述瞬間流量時間微分運算步驟所運算的瞬間流量的時 間微分値，抽出包含瞬間流量與瞬間流量時間微分値的組 合之氣流的特徵之特徵抽出步驟；及 藉由前述流量量測步驟，於量測到流量的發生後，於 流量已成爲零之流量形式中，將表示藉由前述特徵抽出步 驟所被抽出的特徵的特徵資料登錄於記憶手段之特徵資料 登錄步驟；及 比較被登錄於前述記憶手段的特徵資料、及藉由前述 特徵抽出步驟所被抽出的氣流的特徵，來進行檢測氣體洩 漏之有無的洩漏檢測，並將判定結果予以輸出之洩漏檢測 步驟， 前述特徵資料登錄步驟中，係於藉由前述洩漏檢測步 驟，被判定無氣體洩漏之情形時，將成爲該判定的根據之 氣流的特徵當成新的特徵資料來登錄於前述記憶手段。 -33-