WO2010079758A1 - ガス遮断装置 - Google Patents

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WO2010079758A1
WO2010079758A1 PCT/JP2010/000073 JP2010000073W WO2010079758A1 WO 2010079758 A1 WO2010079758 A1 WO 2010079758A1 JP 2010000073 W JP2010000073 W JP 2010000073W WO 2010079758 A1 WO2010079758 A1 WO 2010079758A1
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WO
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pulsation
flow rate
pattern
unit
correction
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PCT/JP2010/000073
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English (en)
French (fr)
Inventor
大谷卓久
木場康雄
中村廣純
藤井裕史
岩本龍志
横畑光男
重岡武彦
浅野一高
植木浩一
宮田肇
伊藤陽一
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/72—Devices for measuring pulsing fluid flows

Definitions

  • the present invention cancels the influence of pulsation with the logic on the side of the gas shut-off device at the user's home that uses gas, even in the situation where pulsation originating from nearby gas appliances is transmitted through the gas pipe.
  • the flow rate monitoring function is improved.
  • this type of gas shut-off device includes a measurement control unit 18 that implements a plurality of measurement sets by measuring a plurality of times of sound wave propagation times by the repeating unit 11 as one measurement set, and each sound wave propagation.
  • a flow rate calculation means 17 for integrating the time values and calculating the flow rate is provided.
  • the measurement control means 18 adjusts and measures the number of measurement sets so that the flow rate is good even when the flow is pulsating, and the average flow rate can be accurately measured even in the case of a stable steady flow. It has become.
  • it is configured so that measurement is performed by allocating almost evenly within a predetermined time according to the number of measurement sets, changing the number of repetitions according to the required flow rate resolution, or providing a delay time (for example, Patent Documents) 1).
  • the number of measurement sets is assigned within a predetermined time and the number of times is changed, but it is related to correcting the obtained flow rate itself by obtaining the average of the obtained flow rates.
  • the background art is illustrated because it describes the handling of pulsations.
  • An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to correct a pulsation without changing the number of measurement sets by correcting an acquired flow rate and calculate a flow rate value without a pulsation component.
  • the pulsation correction unit extracts the pulsation pattern F from the flow rate B of the flow rate calculation unit, and adds a value that is an opposite phase of the pulsation pattern F to the flow rate B By doing so, the corrected flow rate E in which the pulsation component is canceled is calculated. Accordingly, the gas cutoff device can compare the corrected flow rate E obtained by canceling the pulsation component with the abnormal flow rate determination unit 23 with the abnormal determination flow rate.
  • the gas cutoff device of the present invention can eliminate the pulsation component without depending on the number of measurement sets, the one that has changed the number of measurement sets in order to obtain flow rate resolution when there is a conventional pulsation, It is possible to compare with the abnormality determination flow rate held in advance by the abnormal flow rate determination unit while minimizing the consumption of the battery serving as the power supply for the gas shut-off device, thereby achieving both power saving and safety.
  • a flow rate detection unit that outputs a flow rate signal corresponding to a gas flow rate passing through the gas passage
  • a flow rate calculation unit that calculates a flow rate when receiving the flow rate signal of the flow rate detection unit, and the flow rate
  • the flow rate of the calculation unit is acquired, the presence or absence of pulsation is determined, and when there is no pulsation, the output of the correction flow rate is stopped, when there is pulsation, the pulsation pattern is extracted, and the extracted anti-phase phase of the pulsation pattern is
  • the pulsation correction unit that outputs the corrected flow rate that is added to the flow rate to cancel the pulsation component, and the corrected flow rate and the previously determined abnormality determination flow rate are compared if there is an output of the corrected flow rate of the pulsation correction unit.
  • the flow rate of the flow rate calculation unit is compared with the abnormality determination flow rate, the presence or absence of abnormality is determined, and if abnormal, an abnormal flow rate determination unit that outputs a valve drive signal;
  • the abnormal flow rate determination unit A valve driving unit that outputs a closing signal when receiving the valve driving signal; and a valve that closes a gas passage when receiving the closing signal of the valve driving unit. It is possible to make a comparison between the corrected flow rate corrected by the pattern and canceling the pulsation component and the abnormality determination flow rate.
  • the second invention determines the presence or absence of pulsation when acquiring the flow rate of the flow rate calculation unit, stops output of the corrected flow rate when there is no pulsation, and pulsation pattern held by the pulsation holding unit when there is pulsation
  • the correction flow rate is obtained by performing a matching determination as to whether or not the pulsation component of the flow rate has been canceled based on the acquired pulsation pattern.
  • the pulsation correction unit When the pulsation component cannot be canceled, a new pulsation pattern is extracted and output, and a pulsation correction unit that outputs the corrected flow rate by canceling the pulsation component by adding the reverse phase to the flow rate And the pulsation holding unit that holds the pulsation pattern of the pulsation correction unit, and when detecting pulsation, the pulsation correction unit firstly includes the pulsation pattern held by the pulsation holding unit and the flow rate. It can be a new pulsation is the pulsation pattern extraction as appeared when pulsating performs matching can not be corrected.
  • the third invention determines the presence or absence of pulsation when the flow rate of the flow rate calculation unit is acquired, stops output of the corrected flow rate when there is no pulsation, and outputs a candidate request signal when there is pulsation and outputs a pulsation holding unit Obtains the pulsation pattern having a high priority from the pulsation patterns held by the plurality of pulsation patterns, and performs matching determination as to whether or not the pulsation component of the flow rate has been canceled based on the acquired pulsation pattern, In the case where the pulsation pattern is added to the flow rate, the corrected flow rate is output, and when the pulsation component cannot be canceled, the candidate request signal is output and the pulsation holding unit holds a plurality of The pulsation pattern of the next candidate is acquired from the above and the matching determination is repeated, and when there is no match with all the pulsation patterns held by the pulsation holding unit, a new pulsation pattern is obtained.
  • a pulsation correction unit that outputs the corrected flow rate that cancels out the pulsation component by adding an opposite phase to the flow rate, and holds the pulsation pattern output from the pulsation correction unit, A plurality of the pulsation patterns along the time series in which the priority of the retained pulsation pattern is increased and the priority of the oldest pulsation pattern is decreased are retained.
  • the pulsation holding unit that outputs the pulsation in descending order, and when detecting pulsation, the pulsation correction unit first holds a plurality of pulsation patterns in time series and matches the flow rate according to priority order. If the pulsation cannot be corrected, the pulsation pattern can be extracted assuming that a new pulsation has appeared.
  • the frequency of the pulsation pattern that has been successfully matched with the flow rate of the flow rate calculation unit is monitored by the pulsation correction unit, and the pulsation pattern having the high frequency of the pulsation pattern that has been successfully matched is used as the pulsation pattern having a high priority.
  • a pulsation holding unit that holds a plurality of pulsation patterns as low-priority pulsation patterns, and outputs the pulsation patterns in descending order of priority when a candidate request signal is received.
  • the pulsation correction unit When detected, the pulsation correction unit first matches the pulsation pattern held by the pulsation holding unit with the flow rate according to the priority of the occurrence frequency, and if the pulsation cannot be corrected, the pulsation is assumed to appear. A pattern can be extracted.
  • the fifth aspect of the invention monitors the frequency of the pulsation pattern successfully matched with the flow rate of the flow rate calculation unit by the pulsation correction unit, and sets the pulsation pattern having a high frequency of matching as the high priority pulsation pattern.
  • a candidate request signal is received by holding a plurality of the pulsation patterns with the pulsation pattern having a low priority as the pulsation pattern having a low priority and the pulsation pattern that has been successfully matched with the flow rate as the highest priority at the end.
  • a pulsation holding unit that sequentially outputs the pulsation patterns in descending order of priority, and when detecting pulsation, the pulsation correction unit first calculates the pulsation pattern between the most recent pulsation pattern held by the pulsation holding unit and the flow rate. If a pulsation cannot be corrected by performing matching and then matching the pulsation pattern with the flow rate according to the priority of occurrence frequency, a new pulsation There may be the pulsating pattern extracted as emerged.
  • the 6th invention is equipped with the external input part which acquires and outputs a pulsation pattern from the outside, and the pulsation holding part which added the function which acquires the said pulsation pattern of the said external input part, and hold
  • the pulsation pattern can be held in advance according to the generation source.
  • FIG. 1 shows a functional block diagram of a gas cutoff device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the flow rate detection unit 21 outputs a flow rate signal A corresponding to the gas flow rate passing through the gas passage.
  • an ultrasonic sensor facing the inside of the gas passage may be attached to detect the gas flow rate from the difference in the propagation time of the ultrasonic wave, or when a gas flows in the gas passage and the gas flows through the passage The gas flow rate may be detected from the vibration that occurs. The same effect can be obtained by measuring the gas passage amount and detecting the gas flow rate every time the gas passage amount is reached. In the following description, a method for calculating the flow rate signal A from the difference in propagation time every second will be described.
  • the flow rate calculation unit 22 calculates the flow rate B when receiving the flow rate signal A of the flow rate detection unit 21.
  • the flow rate B may be calculated by multiplying the flow rate signal A by a coefficient giving a weight to the flow rate signal A held in advance.
  • the pulsation correction unit 26 determines the presence or absence of pulsation when the flow rate B of the flow rate calculation unit 22 is acquired, stops the output of the correction flow rate E when there is no pulsation, and extracts the pulsation pattern when there is pulsation. For example, an increase / decrease in the flow rate B that has changed by a predetermined value or more (for example, 15 L / h) during a predetermined period (for example, 20 seconds) may be alternately detected. The same effect can be obtained by counting and judging the number of changes of the changed flow rate B.
  • Fig. 2 to Fig. 7 describe a pulsation pattern extraction method (gas pulsation correction method) as a schematic diagram. It is assumed that a pulsation pattern such as “(1) A. Acquired value” shown in FIG.
  • the generation source of the pulsation pattern is assumed to be a case where a gas engine such as GHP which is a nearby heat pump air conditioner is operated as described in Patent Document 1, and until a change such as a temperature control change occurs. It is a well-known fact that it is operating at a constant rotational speed. Therefore, if the gas shutoff device monitors the gas flow rate at regular intervals (for example, at intervals of 1 second), as described in “(1) A. Acquired value” shown in FIG. 2 according to the engine speed and measurement timing. Then, a measurement result (flow rate B) having a certain periodicity such as “0 ⁇ 1 ⁇ ⁇ 1.9 ⁇ 1.9 ⁇ ... ⁇ 0” is obtained.
  • this measurement result has periodicity, when the measurement result (flow rate B) and a result obtained by shifting the measurement result are sequentially compared, as shown in “(6) A. 5th shift” shown in FIG. A portion that continuously coincides when shifted by one period appears. 2 to 7, the periodicity is determined by performing the shifting operation based on the measurement results of 11 times. However, the same effect can be obtained by increasing or decreasing the number of measurement results for determining the periodicity to an arbitrary number. can get. In FIGS. 2 to 7, in the case of a one-time shift, the eleventh measurement result (flow rate B) is determined by bringing it to the head of the first shift, but the same result can be obtained by substituting a fixed value of 0. An effect is obtained.
  • the nth to eleventh measurement results are moved to the beginning of the nth shift.
  • the calculated “difference” value is within a certain amount (for example, 5 L / h) or within a certain ratio with respect to the flow rate B (for example, (Within 10%) in the drawing may be determined as being within the “allowable range”.
  • the reverse phase refers to a result obtained by reversing the sign of the difference between the average value for one period and the pulsation pattern for one period used to determine periodicity.
  • FIGS. 5 to 7 show cases where the number of measurement results for determining periodicity is inappropriate (for example, 8).
  • “(1) B. Acquired value” shown in FIG. 5 is acquired in the same period as “(1) A. Acquired value” shown in FIG. Continuity (3 times in each example) can be extracted by “(4) B. 3 times shift” shown in FIG. 6 and “(6) B. 5 times shift” shown in FIG.
  • “(7) B. After correction” shown in FIG. 7 it can be seen that the pulsation component has not been canceled because it has not continued for more than one period. In this case, it is necessary to increase or decrease the measurement results for determining the periodicity.
  • it is possible to find periodicity by acquiring measurement results for two cycles or more and performing a shift determination.
  • the abnormal flow rate determination unit 23 compares the corrected flow rate E with the previously determined abnormal determination flow rate if there is an output of the corrected flow rate E of the pulsation correction unit 26, and if there is no corrected flow rate E, the flow rate of the flow rate calculation unit 22.
  • B is compared with the abnormality determination flow rate to determine the presence or absence of abnormality, and when it is abnormal, a valve drive signal C is output. For example, when the flow rate B exceeds the maximum gas usage allowed by the gas shut-off device, or when the usable time determined for each arbitrary gas usage derived from the flow rate B is exceeded, it is determined as abnormal. To do.
  • valve drive unit 24 When the valve drive unit 24 receives the valve drive signal C from the abnormal flow rate determination unit 23, the valve drive unit 24 outputs a closing signal D.
  • the valve 25 receives the closing signal D from the valve driving unit 24, the valve 25 closes the gas passage.
  • the pulsation correction unit 26 corrects the flow rate B with the pulsation pattern F having the opposite phase, the corrected flow rate E that cancels the pulsation component, and the abnormality determination flow rate that is held in advance. It is possible to make a comparison judgment.
  • the second acquired when the determination of the current periodicity is started.
  • the determination may be made while starting as a new periodicity determination starting from the flow rate B, and sequentially shifting to the starting point of the nth flow rate B until the pulsation pattern F can be extracted.
  • Embodiment 2 Although the functional block of the gas cutoff device in Embodiment 2 of this invention is demonstrated using FIG. 1, the external input part 28 is not contained in Embodiment 2.
  • FIG. Also, components having the same symbols as those of the first embodiment have the same functions, and thus description thereof is omitted.
  • FIG. 9A shows a schematic diagram illustrating delivery of a pulsation pattern from the pulsation holding unit 27 to the pulsation correction unit 26.
  • the pulsation correction unit 26 performs matching determination as to whether or not the pulsation component has been canceled by taking a difference from the flow rate B based on the pulsation pattern F. For example, as described in “(7) A.
  • the matching determination is performed by repeatedly applying “difference” by setting one cycle of the pulsation pattern F as “repetitive correction”. When it takes, it means checking whether or not the number that matches continues for one period or more.
  • the above-described determination method is referred to as matching determination or matching.
  • the pulsation correction unit 26 outputs a corrected flow rate E obtained by adding the reverse phase of the pulsation pattern F to the flow rate B when the pulsation component can be canceled, and extracts a new pulsation pattern F when the pulsation component cannot be canceled.
  • a corrected flow rate E in which the pulsation component is canceled is output by adding the opposite phase to the flow rate B.
  • the extraction of the new pulsation pattern F is, for example, extracting one cycle of the pulsation pattern F as described in “(7) A. After correction” shown in FIG.
  • the pulsation holding unit 27 holds the pulsation pattern F of the pulsation correction unit 26.
  • FIG. 8 are schematic diagrams showing the measurement starting point and flow rate change during pulsation, illustrate the relationship between pulsation and measurement timing.
  • the cycle starts from “I” and goes through “VIII”, and “IX” has the same value as “I”. However, even if the cycle is the same, A “I” is caused by a deviation from the measurement timing every second. And B “I” have different measurement result values.
  • the period of pulsation generated by the operation of a neighboring GHP is constant and has not changed, but the amount of gas appliances used has changed at the gas user's home where the gas shut-off device is installed. The case is illustrated.
  • the correct correction flow rate E can be output within the allowable range by applying “repetitive correction” to the C1 section.
  • Section C2 represents the rising process of the gas appliance, and there are various rising patterns for each appliance. For this reason, even if correction is performed by “repetitive correction” of the currently used pulsation pattern F, the allowable range may be exceeded.
  • “repetitive correction” of the pulsation pattern F currently being used again in the C3 section the correct correction flow rate E can be output within the allowable range. Therefore, if the pulsation pattern F is held in advance, it is highly likely that the pulsation itself will continue even if the pulsation pattern F that is currently used is corrected by “repetitive correction” and is outside the allowable range. It can be expected that correction can be performed by reading out and applying the pulsation pattern F held in advance, and there is no need to newly determine the pulsation pattern F.
  • the extraction of the pulsation pattern F and the matching determination are illustrated starting from the time when the pulsation pattern F is outside the allowable range. However, if there is a margin in the degree of consumption of the battery that is the power source of the gas cutoff device, the extraction of the pulsation pattern F is performed. In addition, it is expected that followability is improved by always performing the matching determination.
  • the pulsation correction unit 26 when the pulsation is detected once the allowable range is exceeded, the pulsation correction unit 26 first performs matching determination between the pulsation pattern F held by the pulsation holding unit 27 and the flow rate B.
  • the pulsation pattern F can be extracted assuming that a new pulsation has appeared. For example, matching with the pulsation pattern F held immediately without performing the determination for detecting the pulsation may be performed.
  • Embodiment 3 The functional block of the gas cutoff device in Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 1, but the external input unit 28 is not included in Embodiment 3. Also, components having the same symbols as those of the first embodiment have the same functions, and thus description thereof is omitted.
  • the pulsation correction unit 26 obtains the flow rate B of the flow rate calculation unit 22, the pulsation is determined by the method described in the first embodiment, and when there is no pulsation, the output of the correction flow rate E is stopped and there is pulsation.
  • a candidate request signal G is output to obtain a high-priority pulsation pattern F from pulsation patterns F held by the pulsation holding unit 27 (for example, as shown in FIG. 9B). Based on the pulsation pattern F, a matching determination is made as to whether the pulsation component has been canceled by taking a difference from the flow rate B.
  • a corrected flow rate E obtained by adding the reverse phase of the pulsation pattern F to the flow rate B is output. If the pulsation component cannot be canceled, the candidate request signal G is output, and the next candidate pulsation pattern F is acquired from the plurality of pulsation holding units 27 held, and the matching determination is repeated, and the pulsation holding unit 27 holds All If there is no match the dynamic pattern F and extracting and outputting a new pulsation pattern F, and outputs a correction rate E that cancels the ripple component by further adding the anti-phase to the flow rate B.
  • the pulsation holding unit 27 holds the pulsation pattern F output from the pulsation correction unit 26, increases the priority of the most recently held pulsation pattern F, and lowers the priority of the oldest pulsation pattern F in time series.
  • the pulsation patterns F are output in descending order of priority.
  • the pulsation correction unit 26 when pulsation is detected, the pulsation correction unit 26 first selects the ones in which the pulsation holding unit 27 holds a plurality of pulsation patterns F in time series in the order of priority (for example, neighboring When GHP or the like is repeatedly operated at a specific rotation speed (3000 rotations, 3500 rotations, 4000 rotations) by temperature control operation, it can be easily imagined that the pulsation pattern F changes in an arbitrary order. It is effective to make a matching judgment at an early stage by holding the current pulsation pattern F and performing matching from the latest pulsation pattern F. If the change from 3000 rotations to 3500 rotations to 3000 rotations to.
  • the second pulsation pattern F Since the current pulsation pattern F is at the current rotation speed (eg, 3000 rotations), the second pulsation pattern F that is originally desired to be acquired is used. Therefore, if the difference between the flow rate B before and after the outside of the allowable range is less than 100 L / h, which is an increase / decrease of the instrument, for example, the neighboring GHP is warm. Since only the pulsation period may have changed due to the adjustment operation, the same effect can be obtained even if matching is started from the second new pulsation pattern F instead of the latest pulsation pattern F). If the pulsation cannot be corrected by matching, a pulsation pattern F can be extracted assuming that a new pulsation has appeared.
  • the difference between the flow rate B before and after the outside of the allowable range is less than 100 L / h, which is an increase / decrease of the instrument, for example, the neighboring GHP is warm. Since only the pulsation period may have changed due to the
  • the priority may be rearranged with the pulsation pattern F output last as the latest pulsation pattern F.
  • the pulsation holding unit 27 monitors the frequency of the pulsation pattern F that has been successfully matched with the flow rate B of the flow rate calculation unit 22 by the pulsation correction unit 26. For example, by counting the pulsation pattern F that has received and output the candidate request signal G at the end, the number of uses of the plurality of pulsation patterns F that are held can be counted.
  • the pulsation holding unit 27 holds a plurality of pulsation patterns F with a high-priority pulsation pattern F as a high-priority pulsation pattern F and a low-priority pulsation pattern F as a low-priority pulsation pattern F.
  • the plurality of pulsation patterns F that are held are rearranged in order from the highest count of the number of times of use.
  • the pulsation holding unit 27 When receiving the candidate request signal G, the pulsation holding unit 27 outputs the pulsation pattern F in descending order of priority as shown in FIG. 9C, for example.
  • the pulsation correction unit 26 when pulsation is detected, the pulsation correction unit 26 first matches the pulsation pattern F held by the pulsation holding unit 27 with the flow rate B in accordance with the priority order of occurrence frequency. If it is not possible to correct the pulsation pattern F, the pulsation pattern F can be extracted.
  • 3000 rotation is n times ⁇ 1 3500 rotations are n times x 2
  • 4000 rotations are n times x 1
  • 5000 rotations are generated once
  • 5000 rotations are only once
  • 3500 rotations are twice as many as 3000 or 4000 rotations. It becomes. Therefore, it is expected that matching between the pulsation pattern F and the flow rate B is established at an early stage by performing the matching determination from 3500 rotations having a high occurrence probability.
  • the pulsation holding unit 27 assumes that there is no gas appliance nearby that has held the pulsation pattern F.
  • the pulsation pattern F may be deleted.
  • Embodiment 5 Although the functional block of the gas cutoff device in Embodiment 5 of this invention is demonstrated using FIG. 1, the external input part 28 is not contained in Embodiment 5. FIG. Also, components having the same symbols as those of the first embodiment have the same functions, and thus description thereof is omitted.
  • the pulsation holding unit 27 monitors the frequency of the pulsation pattern F that has been successfully matched with the flow rate B of the flow rate calculation unit 22 by the pulsation correction unit 26. For example, by counting the pulsation pattern F that has received and output the candidate request signal G at the end, the number of uses of the plurality of pulsation patterns F that are held can be counted.
  • the pulsation holding unit 27 sets a high-priority pulsation pattern F as a high-priority pulsation pattern F that has been successfully matched, a low-priority pulsation pattern F as a low-priority, and finally matches the flow rate B.
  • the pulsation pattern F that has succeeded in the process has the highest priority and the pulsation pattern F is held in a plurality and the candidate request signal G is received, the pulsation pattern F has a high priority (for example, as shown in FIG. 9D). Output in order. For example, the pulsation pattern F having a high frequency and a low frequency are arranged and held in order from the pulsation pattern F having a high count of the number of times of use.
  • the pulsation holding unit 27 when pulsation is detected, first, the most recent pulsation pattern F held by the pulsation holding unit 27 is matched with the flow rate B, and then pulsation is performed in accordance with the priority of occurrence frequency. If the pulsation cannot be corrected by matching the pattern F with the flow rate B, the pulsation pattern F can be extracted assuming that a new pulsation has appeared. For example, assuming that a nearby GHP or the like uses a gas appliance at the gas user's home as shown in FIG.
  • the pulsation correction unit 26 first determines the latest pulsation pattern F, and then the frequency By matching from a high pulsation pattern F, it can be expected that matching between the pulsation pattern F and the flow rate B will be established early.
  • the pulsation holding unit 27 assumes that there is no gas appliance nearby due to holding the pulsation pattern F.
  • the pulsation pattern F may be deleted.
  • Embodiment 6 Although the functional block of the gas cutoff device in Embodiment 6 of this invention is demonstrated using FIG. 1, the external input part 28 acquires and outputs the pulsation pattern F from the outside.
  • the data is input from the outside by wired communication or wireless communication from a center monitoring the gas shut-off device via a setting device used on site, a public communication line such as a telephone or the Internet, or a dedicated communication line.
  • components having the same symbols as those of the first embodiment have the same functions, and thus description thereof is omitted.
  • the pulsation holding unit 27 is provided with a function of acquiring and holding a plurality of pulsation patterns F of the external input unit 28.
  • the optimum pulsation pattern F can be held in advance in the gas shut-off device at the gas user's house according to the nearby pulsation generation source.
  • the pulsation holding unit 27 may hold the same pulsation pattern F, or the same You may make it hold
  • the newly acquired flow rate B is corrected by the “repetitive correction” which is the currently used pulsation pattern F. It will exceed the allowable range. Since there is no pulsation at this time, it does not coincide with all pulsation patterns F held by the pulsation holding unit 27 as a matter of course. Further, since pulsation cannot be detected by the method described in the first embodiment, a new correction pattern F is not extracted. Therefore, the pulsation correction process is stopped.
  • the gas shut-off device increases the number of measurement sets in order to obtain the flow rate resolution required when the conventional pulsation occurs.
  • By extracting a pattern and then adding a value that is the reverse phase of the pulsation pattern to the flow rate it is possible to calculate a corrected flow rate that cancels the pulsation component and to compare it with the abnormal determination flow rate, reducing battery consumption and safety Therefore, if the gas is replaced with electricity or water, it can be applied to uses such as an electric meter and a water meter.

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Abstract

　脈動成分を排除した補正流量を算出することで異常流量判定を正確に実施する。ガス遮断装置は、流量検出部２１、流量算出部２２、異常流量判定部２３、弁駆動部２４、弁２５、脈動補正部２６、脈動保持部２７、及び外部入力部２８を備え、脈動補正部２６が流量算出部２２の流量Ｂから脈動パターンＦを抽出し、流量Ｂに脈動パターンＦの逆位相となる値を加算することで脈動成分を打ち消した補正流量Ｅを算出することにより、ガス遮断装置は異常流量判定部２３にて異常判定流量と比較することができる。

Description

ガス遮断装置
　本発明は近隣のガス器具が発生源となっている脈動がガス配管を伝わって来る状況下であっても、ガスを使用するユーザ宅のガス遮断装置側のロジックで脈動の影響を打ち消すことにより流量監視機能を向上させるものである。
　従来この種のガス遮断装置は、図１０に示すように、繰返し手段１１による複数回の音波伝搬時間の計測を１計測セットとして複数の計測セットを実施する計測制御手段１８と、それぞれの音波伝搬時間の値を積算し流量を算出する流量演算手段１７を備える。計測制御手段１８は計測セットの回数を調整して計測することにより、流れが脈動している場合にも追従性がよく、かつ安定した定常時の流れの場合も平均流量を正しく計量できるようになっている。また計測セット回数に応じて所定時間内にほぼ均等に割りつけて計測したり、繰返し回数を必要な流量分解能に応じて変更したり、遅延時間を設けるように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開２００３－２８６８５号公報
　前記従来のガス遮断装置には、計測セット回数の所定時間内への割付や回数を変更することについて記載されているが、取得した流量の平均を求めるもので取得した流量そのものを補正することに関する記述はない。しかし背景技術としては脈動の取扱いを記述しているため例示している。
　しかしながら、前記従来の構成では脈動の影響を取り除くために計測セット回数を可変することで必要な流量分解能を得る必要があり、高い流量分解能を得るためには計測セット回数を多くする必要があった。そのためガス遮断装置の電源である電池を消耗するという課題を有していた。
　本発明は、前記従来の課題を解決するもので、取得した流量を補正することで計測セット回数を可変せずに脈動を補正し脈動成分のない流量値を算出することを目的とする。
　前記従来の課題を解決するために、本発明のガス遮断装置は、脈動補正部が流量算出部の流量Ｂから脈動パターンＦを抽出し、流量Ｂに脈動パターンＦの逆位相となる値を加算することで脈動成分を打ち消した補正流量Ｅを算出するものである。これによって、ガス遮断装置は異常流量判定部２３にて脈動成分を打ち消した補正流量Ｅと異常判定流量と比較することができるようになる。
　本発明のガス遮断装置は従来の脈動がある場合に流量分解能を得るために計測セット回数を変えていたものを、計測セット数に左右されずに脈動成分を排除することが可能になるため、ガス遮断装置の電源である電池の消耗を最小限にしながら異常流量判定部で予め保持している異常判定流量と比較することができ、省電力と安全性の両立を図ることができる。
本発明のガス遮断装置の機能ブロック図 ガスの脈動補正方法を記載した概略図 ガスの脈動補正方法を記載した概略図 ガスの脈動補正方法を記載した概略図 ガスの脈動補正方法を記載した概略図 ガスの脈動補正方法を記載した概略図 ガスの脈動補正方法を記載した概略図 脈動時の計測起点および流量変化時を示す概略図 脈動保持部からの脈動補正部への脈動パターン受け渡し示す概略図 従来のガス遮断装置の機能ブロック図
　第１の発明は、ガス通路内を通過するガス流量に対応して流量信号を出力する流量検出部と、前記流量検出部の前記流量信号を受け取ると流量を算出する流量算出部と、前記流量算出部の前記流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には脈動パターンを抽出し、抽出した前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算して脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、前記脈動補正部の前記補正流量の出力があれば前記補正流量と予め保持している異常判定流量とを比較して、前記補正流量がなければ前記流量算出部の前記流量と前記異常判定流量とを比較して、異常の有無を判定し異常である場合には弁駆動信号を出力する異常流量判定部と、前記異常流量判定部の前記弁駆動信号を受け取ると閉栓信号を出力する弁駆動部と、前記弁駆動部の前記閉栓信号を受け取るとガス通路を閉栓する弁とを備えることにより、前記脈動補正部が逆位相の前記脈動パターンで補正して脈動成分を打ち消した前記補正流量と前記異常判定流量との比較判定を可能とすることができる。
　第２の発明は、流量算出部の流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には脈動保持部が保持している脈動パターンを取得して、取得した前記脈動パターンに基づき前記流量の脈動成分が打ち消せたか否かのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算した前記補正流量を出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は新たな前記脈動パターンを抽出して出力して、さらに逆位相を前記流量に加算して脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、前記脈動補正部の前記脈動パターンを保持する前記脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が保持している前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターン抽出することができる。
　第３の発明は、流量算出部の流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には候補要求信号を出力して脈動保持部が複数保持している脈動パターンの中から優先度の高い前記脈動パターンを取得して、取得した前記脈動パターンに基づき前記流量の脈動成分が打ち消せたか否かのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算した前記補正流量を出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は前記候補要求信号を出力して前記脈動保持部が複数保持している中から次候補の前記脈動パターンを取得して前記マッチング判定を繰返し、前記脈動保持部が保持している全ての前記脈動パターンに合致するものがない場合に新たな前記脈動パターンを抽出して出力して、さらに逆位相を前記流量に加算することで脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、前記脈動補正部から出力された前記脈動パターンを保持し、直近に保持した前記脈動パターンの優先度を高くし、最古の前記脈動パターンの優先度を低くした時系列に沿った前記脈動パターンを複数保持し前記候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高い順に出力する前記脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が時系列に沿った前記脈動パターンを複数保持し優先度の順番に従い前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターン抽出することができる。
　第４の発明は、脈動補正部で流量算出部の流量とのマッチングに成功した脈動パターンの頻度を監視し、マッチングに成功した前記脈動パターンの頻度の高いものを優先度の高い前記脈動パターンとし、頻度の低いものを優先度の低い前記脈動パターンとして前記脈動パターンを複数保持し、候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高いものから順に出力する脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が複数保持している前記脈動パターンを発生頻度の優先順位に従い前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターンを抽出することができる。
　第５の発明は、脈動補正部で流量算出部の流量とのマッチングに成功した脈動パターンの頻度を監視し、マッチングに成功した前記脈動パターンの頻度の高いものを優先度の高い前記脈動パターンとし、頻度の低いものを優先度の低い前記脈動パターンとし、かつ最後に前記流量とのマッチングに成功した前記脈動パターンを一番高い優先度として、前記脈動パターンを複数保持し候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高いものから順に出力する脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が複数保持している直近の前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い、次に発生頻度の優先順位に従い前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターン抽出することができる。
　第６の発明は、外部から脈動パターンを取得して出力する外部入力部と、前記外部入力部の前記脈動パターンを取得して複数保持する機能を付加した脈動保持部とを備え、近隣の脈動発生源に合わせて事前に前記脈動パターンを保持することができる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の機能ブロック図を示すものである。
　図１において、流量検出部２１は、ガス通路内を通過するガス流量に対応して流量信号Ａを出力する。例えば、ガス通路内に対向した超音波センサを取り付け超音波の伝搬時間の違いからガス流量を検知しても良いし、ガス通路内にガスが流れる経路を作成しガスが経路を流れるときに発生する振動からガス流量を検知しても良い。ガスの通過量を計量し一定の通過量に達する毎にガス流量として検出するようにしても同様の効果が得られる。以下の説明では、１秒毎の伝搬時間の違いから流量信号Ａを算出する方式に関して記載する。
　流量算出部２２は、流量検出部２１の流量信号Ａを受け取ると流量Ｂを算出する。例えば、予め保持している流量信号Ａに対する重み付けを持たせた係数を流量信号Ａに掛けて流量Ｂを算出しても良い。
　脈動補正部２６は、流量算出部２２の流量Ｂを取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量Ｅの出力を停止し、脈動がある場合には脈動パターンを抽出する。例えば所定期間の間（例えば、２０秒間）に所定値以上（例えば、１５Ｌ／ｈ）変化した流量Ｂの増加減少を交互に検出するようにしても良いし、所定期間の間に所定値以上に変化した流量Ｂの増加減少の各個数をカウントして判断しても同様の効果が得られる。
　図２～図７に脈動パターンの抽出方法（ガスの脈動補正方法）を概略図として記載する。今、図２に示す「（１）Ａ．取得値」のような脈動パターンがガス配管を伝わって来る状況であるものとする。脈動パターンの発生源は前記特許文献１にも記載されているように近隣のヒートポンプエアコンであるＧＨＰ等のガスエンジンが運転されている場合が想定され、温調変化等の変化が発生するまでは一定の回転数で運転されていることは周知の事実である。そのため、一定間隔（例えば１秒間隔）でガス遮断装置がガス流量を監視していればエンジンの回転数と計測タイミングとにより、図２に示す「（１）Ａ．取得値」に記載したように「０→１→－１．９→１．９→・・・→０」のようにある周期性を持った計測結果（流量Ｂ）が得られる。
　この計測結果は周期性があることより計測結果（流量Ｂ）と当該計測結果をずらしたものを順次比較していくと、図４に示す「（６）Ａ．５回ズラシ」に示すように１周期分ずれた時に連続的に符合）する箇所が出現する。図２～図７では、１１回の計測結果を元にズラシ操作を行い周期性を判定しているが、周期性を判定する計測結果の個数を任意の個数に増減させても同様の効果が得られる。また図２～図７では、１回ズラシの場合は１１番目の計測結果（流量Ｂ）を１回ズラシの先頭に持ってきて判定しているが、固定値の０を代入しても同様の効果が得られる。また、ｎ回ズラシ以降は同様にｎ～１１番目の計測結果を、ｎ回ズラシの先頭に移動させている。例えば、ガス遮断装置の計測誤差や微妙なエンジン回転数の調整を考慮して、算出した「差分」値がある一定量以内（例えば、５Ｌ／ｈ）や流量Ｂに対して一定比率以内（例えば１０％以内）のものを「許容範囲」内として符合する（図面では○印）と判定しても良い。
　例えば図２に示す「（２）Ａ．１回ズラシ」では１番目の計測結果のみが符合しているが流量Ｂが増加減少している脈動時に判定しているのであるから複数回連続していることが条件となるため、脈動パターンから除外してもよい。
　以上より図４に示す「（６）Ａ．５回ズラシ」が連続して符合していることにより、脈動により発生した周期は５回計測毎に一巡していると判定できる。例えば、２．５周期分の計測結果を用いて周期判定する場合、１周期分を除いた１．５周期分が符合することが期待できることより、継続判定成立をｎ回ズラシの回数以上としても良い。
　次に、図５に示す「（７）Ａ．補正後」に示すように抽出した脈動パターンの１周期分（０→１→－１．９→１．９→－１）を「繰返補正」として繰返し当てはめ「差分」をとると符合する数が１周期分以上継続することとなる。図２～図７では、周期性を判定するのに使用した１１個の計測結果の全てが継続する。このことにより脈動パターンの逆位相を流量Ｂに加算することで脈動成分を打ち消すことが可能となり、この脈動成分を打ち消した補正流量Ｅを出力することが可能となる。例えば逆位相とは、周期性を判定するのに使用した計測結果の１周期分の平均値と１周期分の脈動パターンとの差の符号を逆にしたものを指す。すなわち図５に示す「（７）Ａ．補正後」の例では、脈動パターンＦは０→１→－１．９→１．９→－１なのでその平均値は０であり、差の逆符号は最初の０は０－０＝０で符号を変えても０となり、次の１は１－０＝１で符号を変えると－１となる。順次計算すると逆位相の値は０→－１→１．９→－１．９→１となる。よって補正流量Ｅは全て０（０＋０→１＋（－１）→－１．９＋１．９→１．９＋（－１．９）→－１＋１）となる。同様に、例えば脈動パターンＦが１００→１１０→９０と繰り返す場合、平均値は１００で逆位相は０→－１０→１０となり、補正流量Ｅは全て１００（（１００－０）→（１１０＋（－１０））→（９０＋１０））となる。以降の実施の形態における説明においても、前述の変換手順を逆位相と呼称するものとする。
　なお、図５～７は周期性を判定する計測結果の個数が不適切な場合（例えば８個）を記載している。図５に示す「（１）Ｂ．取得値」は、図２に示す「（１）Ａ．取得値」と同じ周期を短期間にして取得したものである。図６に示す「（４）Ｂ．３回ズラシ」と図７に示す「（６）Ｂ．５回ズラシ」で連続性（例では各々３回）を抽出することができているが、図７に示す「（７）Ｂ．補正後」を見ると１周期分を超えて継続していないことより脈動成分が打ち消されていないことが伺える。この場合、周期性を判定する計測結果を増減させることが必要となる。一般的に２周期分以上の計測結果を取得してズラシ判定を実施すれば周期性を見つけることが可能である。
　異常流量判定部２３は、脈動補正部２６の補正流量Ｅの出力があれば補正流量Ｅと予め保持している異常判定流量とを比較して、補正流量Ｅがなければ流量算出部２２の流量Ｂと異常判定流量とを比較して、異常の有無を判定し異常である場合には弁駆動信号Ｃを出力する。例えば、流量Ｂがガス遮断装置の許容している最大ガス使用量をオーバーした場合や、流量Ｂから導き出された任意のガス使用量毎に定められた使用可能時間をオーバーする場合に異常と判定する。
　弁駆動部２４は異常流量判定部２３の弁駆動信号Ｃを受け取ると閉栓信号Ｄを出力する。弁２５は弁駆動部２４の閉栓信号Ｄを受け取るとガス通路を閉栓する。
　以上のように、本実施の形態においては脈動補正部２６が逆位相の脈動パターンＦで流量Ｂを補正することで得た脈動成分を打ち消した補正流量Ｅと予め保持している異常判定流量との比較判定を可能とすることができる。
　なお、周期性を判定する計測結果が所定値以上（例えば、１００回）を超えても周期性を抽出できなかった場合には、現在の周期性の判定を開始したときに取得した２番目の流量Ｂを起点として新たな周期性の判定として開始し、脈動パターンＦの抽出ができるまでｎ番目の流量Ｂの起点とするように順次ずらしながら判定を行っても良い。
　（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は実施の形態２には含まれない。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。
　脈動補正部２６は流量算出部２２の流量Ｂを取得すると実施の形態１に記載された方法で脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量Ｅの出力を停止し、脈動がある場合には脈動保持部が保持している脈動パターンＦを取得する。例えば、脈動保持部２７からの脈動補正部２６への脈動パターンの受け渡しを示す概略図を図９の（ａ）に示す。この取得の後、脈動補正部２６は、脈動パターンＦに基づき流量Ｂとの差分を取ることで脈動成分を打ち消せたか否かのマッチング判定を実施する。例えば、マッチング判定とは実施の形態１の図９に示す「（７）Ａ．補正後」に記載したように、脈動パターンＦの１周期分を「繰返補正」として繰返し当てはめ「差分」を取ると符合する数が１周期分以上継続するか否かを確認することを指す。以降の実施の形態における説明においても、前述の判定方法をマッチング判定またはマッチングと呼称するものとする。脈動補正部２６は、脈動成分を打ち消せた場合は脈動パターンＦの逆位相を流量Ｂに加算した補正流量Ｅを出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は新たな脈動パターンＦを抽出して出力して、さらに逆位相を流量Ｂに加算することで脈動成分を打ち消した補正流量Ｅを出力する。この新たな脈動パターンＦの抽出とは、例えば、実施の形態１の図９に示す「（７）Ａ．補正後」に記載したように、脈動パターンＦの１周期分を抽出する。
　脈動保持部２７は脈動補正部２６の脈動パターンＦを保持する。
　脈動時の計測起点および流量変化時を示す概略図である図８の（ａ）（ｂ）に脈動と計測タイミングとの関係を図示している。周期は「Ｉ」から始まり「ＶＩＩＩ」で一巡して「ＩＸ」は「Ｉ」と同じ値になっているが、同じ周期であっても１秒毎の計測タイミングとのズレによりＡ「Ｉ」とＢ「Ｉ」の計測結果の値は異なる。
　そのため脈動パターンＦの保持の際には、ガス遮断装置を制御しているマイコンのメモリを大量に消費するがＡ「Ｉ」～「ＩＸ」、Ｂ「Ｉ」～「ＩＸ」の各計測結果の数値を保持しても良いし、脈動パターンＦを各計測結果の数値を保持するよりもメモリの消費量が少なくて済む周波数や周期性の計測回数に置き換えて保持しても同等の効果が得られる。
　また図８の（ｃ）は近隣のＧＨＰが運転することにより発生する脈動の周期は一定で変化していないが、ガス遮断装置が設置されているガスユーザ宅においてガス器具の使用量が変化した場合を図示している。
　Ｃ１区間は「繰返補正」を当てはめることで許容範囲内に収まり正しい補正流量Ｅを出力できるものとする。Ｃ２区間はガス器具の立ち上がり過程を表したもので、器具毎に様々な立ち上がりパターンがある。そのため現在使用している脈動パターンＦの「繰返補正」で補正しても許容範囲を超える可能性がある。Ｃ３区間は再び現在使用している脈動パターンＦの「繰返補正」を当てはめることで許容範囲内に収まり正しい補正流量Ｅを出力できる。よって予め脈動パターンＦを保持しおけば、一旦現在使用している脈動パターンＦである「繰返補正」で補正して許容範囲外となっても脈動そのものは継続している可能性が高いため、予め保持している脈動パターンＦを読み出して当てはめることで補正が可能であり新たに脈動パターンＦを求める必要がない旨が期待できる。
　なお、脈動パターンＦの抽出やマッチング判定は許容範囲外となった時を起点として例示しているが、ガス遮断装置の電源である電池の消耗度合いに余裕がある場合は、脈動パターンＦの抽出やマッチング判定を常時行うようにすることで追従性が向上させることが期待できる。
　以上のように、本実施の形態においては許容範囲を一旦超えた場合に脈動を検出すると脈動補正部２６はまず脈動保持部２７が保持している脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチング判定を行い脈動が補正できない場合（許容範囲を超えた場合や連続性がない場合）に新たな脈動が出現したとして脈動パターンＦを抽出することができる。例えば、脈動を検出する判定を実施せず直ちに保持している脈動パターンＦとマッチングを実施しても良い。
　（実施の形態３）
　本発明の実施の形態３におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は実施の形態３には含まれない。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。
　脈動補正部２６は流量算出部２２の流量Ｂを取得すると実施の形態１に記載された方法で脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量Ｅの出力を停止し、脈動がある場合には候補要求信号Ｇを出力して脈動保持部２７が複数保持している脈動パターンＦの中から優先度の高い脈動パターンＦを取得（例えば、図９（ｂ）に示すように）して脈動パターンＦに基づき流量Ｂとの差分を取ることで脈動成分を打ち消せたかのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は脈動パターンＦの逆位相を流量Ｂに加算した補正流量Ｅを出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は候補要求信号Ｇを出力して脈動保持部２７が複数保持している中から次候補の脈動パターンＦを取得してマッチング判定を繰返し、脈動保持部２７が保持している全ての脈動パターンＦと合致するものがない場合に新たな脈動パターンＦを抽出して出力して、さらに逆位相を流量Ｂに加算することで脈動成分を打ち消した補正流量Ｅを出力する。
　脈動保持部２７は、脈動補正部２６から出力された脈動パターンＦを保持し、直近に保持した脈動パターンＦの優先度を高くし、最古の脈動パターンＦの優先度を低くした時系列に沿った脈動パターンＦを複数保持し候補要求信号Ｇを受け取ると脈動パターンＦを優先度の高い順に出力する。
　以上のように、本実施の形態においては脈動を検出すると脈動補正部２６はまず脈動保持部２７が時系列に沿った脈動パターンＦを複数保持したものを優先度の高い順番（例えば、近隣のＧＨＰ等が温調運転により特定の回転数（３０００回転、３５００回転、４０００回転）で繰り返して運転している場合においては、任意の順番で脈動パターンＦが変化することが容易に想像でき、複数の脈動パターンＦを保持し最新の脈動パターンＦからマッチングを行うことは早期にマッチング判定を成立させる上で有効である。なお３０００回転→３５００回転→３０００回転→・・・と変化した場合、最新の脈動パターンＦは現在の回転数（例えば、３０００回転）のときのものであるため、本来取得したい２番目に新しい脈動パターンＦとして保持されている回転数（例えば、３５００回転）とは異なる。よって許容範囲外となった前後の流量Ｂの差が例えば器具の増減である１００Ｌ／ｈ未満であれば、近隣のＧＨＰ等が温調運転したために脈動周期だけが変化した可能性があるため、最新の脈動パターンＦからではなく２番目に新しい脈動パターンＦからマッチングを開始しても同様の効果が得られる）に従い流量Ｂとのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして脈動パターンＦを抽出することができる。
　なお候補要求信号Ｇに基づき出力した脈動パターンＦでマッチング判定が成立した場合は、最後に出力した脈動パターンＦを直近の脈動パターンＦとして優先順位を並びかえてもよい。
　（実施の形態４）
　本発明の実施の形態４におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は実施の形態４には含まれない。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。
　脈動保持部２７は、脈動補正部２６で流量算出部２２の流量Ｂとのマッチングに成功した脈動パターンＦの頻度を監視する。例えば、最後に候補要求信号Ｇを受け取り出力した脈動パターンＦをカウントすることで複数保持している脈動パターンＦの各使用回数がカウント可能となる。脈動保持部２７は、マッチングに成功した脈動パターンＦの頻度の高いものを優先度の高い脈動パターンＦとし、頻度の低いものを優先度の低い脈動パターンＦとして脈動パターンＦを複数保持する。例えば、複数保持している脈動パターンＦの各使用回数のカウントが高いものから順番に並べかえて保持する。脈動保持部２７は、候補要求信号Ｇを受け取ると脈動パターンＦを例えば、図９（ｃ）に示すように優先度の高いものから順に出力する。
　以上のように、本実施の形態においては、脈動を検出すると脈動補正部２６はまず脈動保持部２７が複数保持している脈動パターンＦを発生頻度の優先順位に従い流量Ｂとのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして脈動パターンＦを抽出することができる。例えば、近隣のＧＨＰ等が温調運転により５０００回転→３０００回転→３５００回転→４０００回転→３５００回転で次に２番目の３０００回転戻る運転をｎ回繰り返している場合、３０００回転はｎ回×１、３５００回転はｎ回×２、４０００回転はｎ回×１、５０００回転は１回の発生数となり、５０００回転は１回限りで、３５００回転は３０００回転や４０００回転に比べ２倍の発生数となる。よって発生確率の高い３５００回転からマッチング判定を行うとで、早期に脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチングが成立することが期待できる。なお現在の脈動パターンＦが一番頻度の高いもので補正している場合で、新たに取得した流量Ｂが現在の脈動パターンＦで補正しても許容範囲外等になり、新たな脈動パターンＦとマッチングしなければならなくなった場合は、脈動補正部２６は脈動保持部２７が保持している２番目に頻度の高い脈動パターンＦからマッチング判定を開始しても同様の効果が得られる。
　なお、所定の期間（例えば１年間）が経過しても発生数が変化しない脈動パターンＦに関して、当該脈動パターンＦを保持するのに至った近隣のガス器具がなくなったものとして、脈動保持部２７から当該脈動パターンＦを削除してもよい。
　（実施の形態５）
　本発明の実施の形態５におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は実施の形態５には含まれない。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。
　脈動保持部２７は、脈動補正部２６で流量算出部２２の流量Ｂとのマッチングに成功した脈動パターンＦの頻度を監視する。例えば、最後に候補要求信号Ｇを受け取り出力した脈動パターンＦをカウントすることで複数保持している脈動パターンＦの各使用回数がカウント可能となる。脈動保持部２７は、マッチングに成功した脈動パターンＦの頻度の高いものを優先度の高い脈動パターンＦとし、頻度の低いものを優先度の低い脈動パターンＦとし、かつ最後に流量Ｂとのマッチングに成功した脈動パターンＦを一番高い優先度として、脈動パターンＦを複数保持し候補要求信号Ｇを受け取ると脈動パターンＦを（例えば、図９（ｄ）に示すように）優先度の高いものから順に出力する。例えば、脈動パターンＦの頻度の高いもの及び頻度の低いものに関しては、複数保持している脈動パターンＦの各使用回数のカウントが高いものから順番に並べかえて保持する。
　以上のように、本実施の形態においては、脈動を検出するとまず脈動保持部２７が複数保持している直近の脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチングを行い、次に発生頻度の優先順位に従い脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして脈動パターンＦを抽出することができる。例えば、近隣のＧＨＰ等が運転中に図８の（ｃ）の様にガスユーザ宅でガス器具を使用した場合を想定し、脈動補正部２６はまず最新の脈動パターンＦで判定し、その後頻度の高い脈動パターンＦからマッチングを行うことで、早期に脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチングが成立することが期待できる。
　なお、所定の期間（例えば１年間）が経過しても発生数が変化しない脈動パターンＦに関して、当該脈動パターンＦを保持するのに由来した近隣のガス器具がなくなったものとして、脈動保持部２７から当該脈動パターンＦを削除してもよい。
　（実施の形態６）
　本発明の実施の形態６におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は、外部から脈動パターンＦを取得して出力する。例えば、現場で使用する設定器や電話やインターネット等の公共の通信回線や専用の通信回線を介してガス遮断装置を監視しているセンタから有線通信や無線通信により外部から入力する。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。
　脈動保持部２７は外部入力部２８の脈動パターンＦを取得して複数保持する機能を付加したものである。
　以上のように、本実施の形態においては、近隣の脈動発生源に合わせてガスユーザ宅のガス遮断装置に事前に最適な脈動パターンＦを予め保持することができる。
　なお、既に保持している脈動パターンＦと同一の脈動パターンＦが外部入力部２８より出力された場合、脈動保持部２７は同一の脈動パターンＦを複数保持するようにしてもよいし、同一の脈動パターンＦを１つにまとめて保持するようにしてもよい。
　また、近隣のＧＨＰ等の運転が停止し脈動がある状態から脈動がない状態になった場合新たに取得した流量Ｂは現在使用している脈動パターンＦである「繰返し補正」で補正すると逆に許容範囲を超えることとなる。このとき脈動がないので当然脈動保持部２７で保持している全ての脈動パターンＦとも一致することはない。また実施の形態１に記載された方法で脈動を検出するができないので、新たな補正パターンＦを抽出することもない。従って脈動補正処理は停止することになる。
 本出願は、２００９年１月８日出願の日本特許出願（特願２００９－００２２８９）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は従来の脈動発生時に必要な流量分解能を得るために計測セット回数を多くしていたため電源である電池の消耗を招いていたものを、流量から脈動パターンを抽出し、その後流量に脈動パターンの逆位相となる値を加算することで脈動成分を打ち消した補正流量を算出して異常判定流量と比較することが可能となり、電池の消耗を抑え安全性を確保することができるのでガスを電気や水等に置き換えれば、電気メータや水道メータ等の用途にも適用できる。
　２１　流量検出部
　２２　流量算出部
　２３　異常流量判定部
　２４　弁駆動部
　２５　弁
　２６　脈動補正部
　２７　脈動保持部
　２８　外部入力部

Claims (6)

  1. 　ガス通路内を通過するガス流量に対応して流量信号を出力する流量検出部と、前記流量検出部の前記流量信号を受け取ると流量を算出する流量算出部と、前記流量算出部の前記流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には脈動パターンを抽出し、抽出した前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算して脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、前記脈動補正部の前記補正流量の出力があれば前記補正流量と予め保持している異常判定流量とを比較して、前記補正流量がなければ前記流量算出部の前記流量と前記異常判定流量とを比較して、異常の有無を判定し異常である場合には弁駆動信号を出力する異常流量判定部と、前記異常流量判定部の前記弁駆動信号を受け取ると閉栓信号を出力する弁駆動部と、前記弁駆動部の前記閉栓信号を受け取るとガス通路を閉栓する弁とを備え、前記脈動補正部が逆位相の前記脈動パターンで補正して脈動成分を打ち消した前記補正流量と予め保持している前記異常判定流量との比較判定を可能とし、かつ電池を電源としたガス遮断装置。
  2. 　流量算出部の流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には脈動保持部が保持している脈動パターンを取得して、取得した前記脈動パターンに基づき前記流量の脈動成分が打ち消せたか否かのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算した前記補正流量を出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は新たな前記脈動パターンを抽出して出力して、さらに逆位相を前記流量に加算して脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、前記脈動補正部の前記脈動パターンを保持する前記脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が保持している前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターン抽出することを特徴とした請求項１記載のガス遮断装置。
  3. 　流量算出部の流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には候補要求信号を出力して脈動保持部が複数保持している脈動パターンの中から優先度の高い前記脈動パターンを取得して、取得した前記脈動パターンに基づき前記流量の脈動成分が打ち消せたか否かのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算した前記補正流量を出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は前記候補要求信号を出力して前記脈動保持部が複数保持している中から次候補の前記脈動パターンを取得して前記マッチング判定を繰返し、前記脈動保持部が保持している全ての前記脈動パターンに合致するものがない場合に新たな前記脈動パターンを抽出して出力して、さらに逆位相を前記流量に加算することで脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、前記脈動補正部から出力された前記脈動パターンを保持し、直近に保持した前記脈動パターンの優先度を高くし、最古の前記脈動パターンの優先度を低くした時系列に沿った前記脈動パターンを複数保持し前記候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高い順に出力する前記脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が時系列に沿った前記脈動パターンを複数保持したものを優先度の高い順番に従い前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターン抽出することを特徴とした請求項１記載のガス遮断装置。
  4. 　脈動補正部で流量算出部の流量とのマッチングに成功した脈動パターンの頻度を監視し、マッチングに成功した前記脈動パターンの頻度の高いものを優先度の高い前記脈動パターンとし、頻度の低いものを優先度の低い前記脈動パターンとして前記脈動パターンを複数保持し、候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高いものから順に出力する脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が複数保持している前記脈動パターンを発生頻度の優先順位に従い前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターンを抽出することを特徴とした請求項３記載のガス遮断装置。
  5. 　脈動補正部で流量算出部の流量とのマッチングに成功した脈動パターンの頻度を監視し、マッチングに成功した前記脈動パターンの頻度の高いものを優先度の高い前記脈動パターンとし、頻度の低いものを優先度の低い前記脈動パターンとし、かつ最後に前記流量とのマッチングに成功した前記脈動パターンを一番高い優先度として、前記脈動パターンを複数保持し候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高いものから順に出力する脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が複数保持している直近の前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い、次に発生頻度の優先順位に従い前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターン抽出することを特徴とした請求項３記載のガス遮断装置。
  6. 　外部から脈動パターンを取得して出力する外部入力部と、前記外部入力部の前記脈動パターンを取得して複数保持する機能を付加した脈動保持部とを備え、近隣の脈動発生源に合わせて事前に前記脈動パターンを保持できることを特徴とした請求項２～５のいずれか１項記載のガス遮断装置。
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