WO2023188954A1 - ガスメータおよびガスメータ消費電力管理システム - Google Patents

Abstract

ガスメータは、複数の需要家宅の各々に設置されるガスメータであって、加速度を検出する加速度センサと、制御装置と、加速度センサおよび制御装置に電力を供給するバッテリと、を備え、制御装置は、加速度センサにより検出された加速度に基づき通常モードからバッテリにおける消費電力が通常モードよりも大きい少なくとも１つ以上の演算モードに移行し、消費電力に関わる値の積算値が、予め定められた想定積算値を超えた際に警告信号を出力する。

Description

ガスメータおよびガスメータ消費電力管理システム

　本発明は、ガスメータおよびガスメータ消費電力管理システムに関する。

　従来、省電力モードおよび当該省電力モードよりも消費電力の大きい演算モードで動作する感震センサが知られている（特許文献１）。この感震センサにおいては、加速度測定部により測定された加速度に基づき地震が発生したと判定される場合に、省電力モードから上記加速度に基づき地震指標値を演算する演算モードに移行する。一方、地震が発生していないと判定される場合には省電力モードに維持される。これにより、動作モードが常に演算モードになることを避けることができ、消費電力の低減に寄与するとのことである。

特許第６６６６０２３号公報

　しかしながら、ガスメータは屋外に設置されるものであるがゆえ、例えば自動車や列車等の通過による振動、暴風雨による振動、更にはガス流路内をガスが通流する際の共振振動などに起因する多くのノイズの影響を受ける。そのため、これらの予期せぬ振動に基づく加速度の変化をきっかけにして、省電力モードから測定モードへの移行を繰り返すことがある。その結果、消費電力が大きくなってしまうことがあった。このため、ガスメータの電池切れが予期せず起こり動作不能が生じることがあった。

　そこで、本発明は、動作不能に至ることを未然に防ぐことが可能なガスメータおよびガスメータ消費電力管理システムを提供することを目的とする。

　本発明のガスメータは、複数の需要家宅の各々に設置されるガスメータであって、加速度を検出する加速度センサと、制御装置と、前記加速度センサおよび前記制御装置に電力を供給するバッテリと、を備え、前記制御装置は、前記加速度センサにより検出された加速度に基づき通常モードから前記バッテリにおける消費電力が前記通常モードよりも大きい少なくとも１つ以上の演算モードに移行し、前記消費電力に関わる値の積算値が、予め定められた想定積算値を超えた際に警告信号を出力するものである。

　本発明に従えば、加速度センサにより検出された加速度が所定値以上になったときに、通常モードから演算モードに移行し、当該演算モードにおいて上記加速度に基づき地震指標値が算出される。演算モードでは通常モードよりもバッテリの消費電力が大きくなる。例えば自動車や列車の通過による振動等に起因する多くのノイズを受けて加速度センサにより検出される加速度が所定値以上になることが多くなれば、これに伴い演算モードに移行する回数が多くなる。この場合、消費電力に関わる値の積算値が想定積算値を超えた際に警告信号が例えばセンターサーバに出力される。これにより、センターサーバは、消費電力が大きくなって、将来的な早い時期に電気切れが起こりそうなガスメータを早期発見することができる。これによって、ガスメータの電池切れ（バッテリ切れ）が予期せず起こることを防ぐことができ、ガスメータが動作不能に陥ることを未然に防ぐことが可能となる。

　上記発明において、前記制御装置は、前記積算値として少なくとも１つ以上の前記演算モードにおける前記制御装置の動作時間の積算値が、前記想定積算値として予め定められた想定積算動作時間を超えた際に警告信号を出力してもよい。

　上記構成に従えば、上記動作時間が増えることにより消費電力が大きくなってしまい、その結果ガスメータの電池切れが予期せず起こることを未然に防ぐことができる。

　上記発明において、ガスメータは、前記需要家宅に設置されたガス機器に供給されるガスが通流する流路に設けられて前記流路を通流するガスの流量を計測する計測部と、前記流路をガスが通流可能な開放状態から前記流路内のガスの流れを遮断する閉鎖状態へと切り替える遮断部と、前記制御装置の動作時間の前記積算値についての閾値を記憶する記憶部と、をさらに備え、前記制御装置は、前記演算モードにおける前記制御装置の動作時間の前記積算値が前記閾値に達した際に警告信号を出力又は前記遮断部により前記流路を前記開放状態から前記閉鎖状態に切り替えてもよい。

　上記構成に従えば、演算モードにおける制御装置の動作時間の積算値が閾値に達した際に、警告信号が出力又は遮断部によるガスの流路の遮断が行われる。この場合、ガスメータの電池切れが予期せず起きて当該ガスメータの保安機能が働かなくなる前にガスメータを安全な状態に移行させることができる。

　本発明のガスメータ消費電力管理システムは、需要家宅に対応するガスメータおよび前記ガスメータとの間で通信可能なセンターサーバを備えるガスメータ消費電力管理システムであって、前記ガスメータは、加速度を検出する加速度センサと、前記センターサーバとの通信を行う通信部と、ガスメータ制御部と、前記加速度センサ、前記通信部および前記ガスメータ制御部に電力を供給するバッテリと、を備え、前記ガスメータ制御部は、前記加速度センサにより検出された加速度に基づき通常モードから前記バッテリにおける消費電力が前記通常モードよりも大きい少なくとも１つ以上の演算モードに移行し、且つ、前記消費電力に関わる値の積算値を前記センターサーバに送信し、前記センターサーバは、前記ガスメータから取得した前記積算値が、予め定められた想定積算値を超えた際に警告信号を出力する警告部を備えるものである。

　本発明によれば、動作不能に至ることを未然に防ぐことが可能なガスメータおよびガスメータ消費電力管理システムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るガスメータを含むガスメータ消費電力管理システムを示すブロック図である。 図１のガスメータの構成要素を示すブロック図である。 制御装置の想定動作時間の経時変化線と実動作時間の経時変化線を示す図である。 本発明の一実施形態に係るガスメータ消費電力管理システムを示すブロック図である。

　以下、本発明の実施形態に係るガスメータおよびガスメータ消費電力管理システムについて図面を参照しながら説明する。以下に説明するガスメータおよびガスメータ消費電力管理システムは本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除および変更が可能である。

　（第１実施形態）
　図１は本実施形態に係るガスメータ１３を含むガスメータ消費電力管理システム１００を示すブロック図である。図２は図１のガスメータ１３の構成要素を示すブロック図である。

　図１に示すように、ガスメータ消費電力管理システム１００はセンターサーバ１０および複数の需要家宅２０を含む。なお、図１では４つの需要家宅２０を例示しているが、地震保安システム１００において需要家宅２０は複数であればよく、３つ以下であってもよく、５つ以上であってもよい。

　各需要家宅２０には、一例として、２つのガス容器１１と、切替器１２と、ガスメータ１３と、２つのガス機器１４とが設けられる。需要家宅２０の例としては、病院、学校、自治体施設、介護施設、一般家庭および商業施設等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ガスを使用し得る建物であれば需要家宅２０に包含される。

　ガス容器１１はガスボンベとも呼ばれ、当該ガス容器１１内にはＬＰガス（液化石油ガス）等のガスが充填されている。以下の説明では、ＬＰガスを単にガスと記載する。なお、ここでのガス供給は、ガス容器１１からガス機器１４へガスを供給する態様を例示しているが、地下に埋設された導管を通じて各需要家宅２０へガスを供給する態様としてもよい。切替器１２は２つのガス容器１１のうち一方のガス容器１１内のガスが需要家宅２０に供給されるようにガス供給路の切り替えを行う。これにより、２つのガス容器１１のうち一方のガス容器１１内でガス切れが生じても、他方のガス容器１１内のガスがガス機器１４に供給され得る。

　ガスメータ１３は通信部１３ａを有する。通信部１３ａはセンターサーバ１０に対して無線により通信を行う機能を有する。通信部１３ａとセンターサーバ１０との無線通信方式としては、例えばインターネットやＬＡＮ、又はＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）等の通信ネットワークを用いることができる。通信部１３ａは、需要家宅２０におけるガスの使用量の情報を、使用された日付情報、当該需要家宅２０を特定するＩＤおよび当該需要家宅２０の所在地域情報と併せてセンターサーバ１０に定期的に送信する。なお、通信部１３ａは、ガスメータ１３に内蔵せず、外付けの子機として構成し、ガスメータ１３と通信するようにしてもよい。

　ガス機器１４は、例えばガスコンロ、ガス給湯器、又はガスファンヒーター等であるが、これらに限定されるものではなく、ガスを消費する機器であればガス機器１４に包含される。

　センターサーバ１０は、制御装置１と、記憶部４と、通信部５とを有する。制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とプログラムを記憶したメモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory））とを含むマイクロコントローラ、又は、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等で構成される。記憶部４としては各種メモリ又はハードディスク等を用いることができる。

　図２に示すように、ガスメータ１３は上述の通信部１３ａの他に、制御装置１３ｂ、加速度センサ１３ｃ、各種情報を記憶する記憶部１３ｄ、遮断部１３ｅ、計測部１３ｆ、バッテリ１３ｈおよび筐体である本体部１５を備える。

　計測部１３ｆは需要家宅２０に設置されたガス機器１４に供給されるガスが通流する流路１３ｒに設けられる。計測部１３ｆはガス容器１１から流路１３ｒを介してガス機器１４に供給されるガスの流量を計測する。すなわち、計測部１３ｆは需要家宅２０におけるガスの使用量を計測する。一例として、計測部１３ｆはガスが流れる管路内での超音波の伝搬速度から流量を計測する超音波式流量計であってもよい。

　遮断部１３ｅは流路１３ｒをガスが通流可能な開放状態から流路１３ｒ内のガスの流れを遮断する閉鎖状態へと切り替える。バッテリ１３ｈは、通信部１３ａ、制御装置１３ｂ、加速度センサ１３ｃ、記憶部１３ｄ、遮断部１３ｅ、および計測部１３ｆにそれぞれ電力を供給する。

　加速度センサ１３ｃは例えば圧電素子等を用いた公知のセンサである。加速度センサ１３ｃは本体部１５内に設けられる。具体的には、加速度センサ１３ｃは例えば本体部１５内に設けられたプリント配線基板である制御基板に設けられる。加速度センサ１３ｃは、振動が生じた際に、例えば相互に直交する３軸の各加速度軸における加速度をそれぞれ検出する。

　記憶部１３ｄは、制御装置１３ｂの実動作時間と比較される想定積算動作時間と閾値を予め記憶する。なお、想定積算動作時間および上記閾値については後述する。

　制御装置１３ｂは加速度センサ１３ｃにより検出された加速度を受信する。制御装置１３ｂは加速度センサ１３ｃにより検出された加速度が閾値以上になる場合に通常モードから少なくとも１つ以上の演算モードに移行する。本実施形態において演算モードは複数あってもよい。制御装置１３ｂは演算モードにおいて加速度に基づき地震指標値を算出する。制御装置１３ｂは、地震指標値として例えば建物に対してどの程度の被害が生じるかを数値化したものとして一般に用いられるＳＩ（Spectral Intensity）値、震度、マグニチュード、振幅又は変位等、地震の規模を比較可能な各種値を算出することができる。バッテリ１３ｈにおいて上記のような演算モードにおける消費電力は通常モードにおける消費電力よりも大きい。

　制御装置１３ｂは、演算モードにおける当該制御装置１３ｂの動作時間の積算値が、記憶部１３ｄに記憶されている想定積算動作時間を超えた際に警告信号を出力する。以下、図面を参照しつつ詳しく説明する。

　図３は制御装置１３ｂの想定動作時間の経時変化線Ｋ１と実動作時間の経時変化線Ｋ２を示す図である。図３に示すように、想定動作時間の経時変化線Ｋ１は経過年数に対して制御装置１３ｂの想定動作時間を対応させたものである。

　想定動作時間の経時変化線Ｋ１は、ガスメータ１３の使用開始から例えば１０年の時間が経過したときに、制御装置１３ｂの想定動作時間が閾値Ｔｓに達するように定められる。

　制御装置１３ｂは演算モードにおける当該制御装置１３ｂの動作時間を計測する。制御装置１３ｂは、経時変化線Ｋ２において演算モードにおける当該制御装置１３ｂの動作時間の積算値が、記憶部１３ｄに記憶されている想定積算動作時間を超えた際に警告信号を出力する。図３では、制御装置１３ｂは時間Ｔ１に警告信号を出力する。この警告信号はセンターサーバ１０に送信されてもよいし、ガス事業者に送信されてもよい。

　制御装置１３ｂは演算モードにおける制御装置１３ｂの動作時間の積算値が、記憶部１３ｄに記憶されている閾値Ｔｓに達した時間Ｔ２において警告信号を出力する。この警告信号はセンターサーバ１０に送信されてもよいし、ガス事業者に送信されてもよい。或いは、制御装置１３ｂは上記の時間Ｔ２において遮断部１３ｅにより流路１３ｒを開放状態から閉鎖状態に切り替える。

　ここで、制御装置１３ｂは加速度センサ１３ｃにより検出された加速度が閾値以上になるときに通常モードから複数の演算モードに移行する場合には、以下の処理を実行する。即ち、制御装置１３ｂは、演算モードごとに、当該制御装置１３ｂの動作時間をそれぞれ積算する。そして、制御装置１３ｂは、演算モードごとに、一の演算モードにおける積算動作時間に重み付けを行って得た積算相当時間が想定積算値を超えた場合に警告等を実行する。上記の重み付けは、例えば、各演算モードにおける消費電力の比率であってもよい。

　記憶部１３ｄに記憶される上述の閾値Ｔｓは固定値であってもよいし、変動値であってもよい。閾値Ｔｓを変動値とする場合には、例えばセンターサーバ１０等の外部との通信の回数等に基づき閾値Ｔｓを変動させることができる。

　以上述べたように、本実施形態のガスメータ１３においては、加速度センサ１３ｃにより検出された加速度が所定値以上になったときに、通常モードから演算モードに移行し、当該演算モードにおいて上記加速度に基づき地震指標値が算出される。演算モードでは通常モードよりも消費電力が大きくなる。例えば自動車や列車の通過による振動等に起因する多くのノイズを受けて加速度センサ１３ｃにより検出される加速度が所定値以上になることが多くなれば、これに伴い演算モードに移行する回数が多くなる。これに対して、ガスメータ１３では演算モードにおける制御装置１３ｂの動作時間の積算値が想定積算動作時間を超えた際に警告信号がセンターサーバ１０に出力される。これにより、センターサーバ１０は、消費電力が大きくなって、将来的な早い時期に電池切れが起こりそうなガスメータ１３を早期発見することができる。これによって、ガスメータ１３の電池切れが予期せず起こることを防ぐことができ、ガスメータ１３が動作不能に陥ることを未然に防ぐことが可能となる。

　（第２実施形態）
　図４は本実施形態に係るガスメータ消費電力管理システム１００Ａを示すブロック図である。第２実施形態に係るガスメータ消費電力管理システム１００Ａは基本的に第１実施形態と同じであるが、センターサーバ１０が演算モードにおける制御装置１３ｂの動作時間の積算値と想定積算動作時間との比較を行う点で第１実施形態と異なる。なお、以下では、第２実施形態において第１実施形態の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付与し、特筆する場合を除き説明を省略する。

　図４に示すように、ガスメータ消費電力管理システム１００Ａはセンターサーバ１０Ａおよび複数の需要家宅２０を含む。需要家宅２０にはガスメータ１３Ａが設けられる。ガスメータ１３Ａはガスメータ制御部１３ｇを有する。

　ガスメータ制御部１３ｇは加速度センサ１３ｃにより検出された加速度を受信する。ガスメータ制御部１３ｇは加速度センサ１３ｃにより検出された加速度が閾値以上になる場合に通常モードから演算モードに移行する。ガスメータ制御部１３ｇは演算モードにおいて加速度に基づき地震指標値を算出する。

　ガスメータ制御部１３ｇは演算モードにおける当該ガスメータ制御部１３ｇの動作時間を計測する。ガスメータ制御部１３ｇは演算モードにおけるガスメータ制御部１３ｇの動作時間の積算値をセンターサーバ１０Ａに送信する。

　センターサーバ１０Ａは、警告部１Ａと、記憶部４と、通信部５とを有する。記憶部４は、ガスメータ１３Ａのガスメータ制御部１３ｇの実動作時間と比較される想定積算動作時間と閾値を予め記憶する。

　警告部１Ａはガスメータ１３Ａから通信部５を介して上記動作時間の積算値を取得する。警告部１Ａは取得した上記動作時間の積算値が、記憶部４に記憶されている想定積算動作時間を超えた際に警告信号を出力する。この警告信号はガス事業者に送信される。

　また、警告部１Ａは演算モードにおけるガスメータ制御部１３ｇの動作時間の積算値が、記憶部４に記憶されている閾値に達した際にガス事業者に対して警告信号を出力する。或いは、警告部１Ａはガスメータ制御部１３ｇの動作時間の積算値が上記閾値に達した際に、遮断部１３ｅにより流路１３ｒを開放状態から閉鎖状態に切り替えるようガスメータ１３Ａに通知する。

　本実施形態のガスメータ消費電力管理システム１００Ａにおいては、センターサーバ１０Ａは演算モードにおけるガスメータ制御部１３ｇの動作時間の積算値が想定積算動作時間を超えた際に警告信号をガス事業者に出力する。これにより、ガス事業者は、バッテリ１３ｈにおける消費電力が大きくなって、将来的な早い時期に電池切れが起こりそうなガスメータ１３を早期発見することができる。これによって、ガスメータ１３Ａの電池切れが予期せず起こることを防ぐことができ、ガスメータ１３Ａが動作不能に陥ることを未然に防ぐことが可能となる。

　（変形例）
　本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば以下の通りである。

　上記実施形態では、バッテリ１３ｈにおける消費電力に関わる値の積算値として、演算モードにおける制御装置１３ｂの動作時間の積算値を用いたが、これに限定されるものではない。バッテリ１３ｈにおける消費電力に関わる値の積算値として、演算モードにおける制御装置１３ｂの消費電流等を用いることができる。

　また、上記実施形態では、２つのガス容器１１および２つのガス機器１４を例示したが、これに限定されるものではなく、ガス容器１１は１つ又は３つ以上でもよく、ガス機器１４は１つ又は３つ以上でもよい。

　さらに、上記実施形態では、ガス容器１１にガスの一例としてのＬＰガス（液化石油ガス）を充填したが、これに限定されるものではなく、ガス容器１１に酸素等の他のガスを充填してもよい。

　１０　センターサーバ
　１３　ガスメータ
　１３ａ　通信部
　１３ｂ　制御装置
　１３ｃ　加速度センサ
　１３ｄ　記憶部
　１３ｅ　遮断部
　１３ｆ　計測部
　１３ｇ　ガスメータ制御部
　１３ｈ　バッテリ
　２０　需要家宅
　１００，１００Ａ　ガスメータ消費電力管理システム
 

Claims (4)

1. 　複数の需要家宅の各々に設置されるガスメータであって、
   　加速度を検出する加速度センサと、
   　制御装置と、
   　前記加速度センサおよび前記制御装置に電力を供給するバッテリと、を備え、
   　前記制御装置は、
   　前記加速度センサにより検出された加速度に基づき通常モードから前記バッテリにおける消費電力が前記通常モードよりも大きい少なくとも１つ以上の演算モードに移行し、
   　前記消費電力に関わる値の積算値が、予め定められた想定積算値を超えた際に警告信号を出力する、ガスメータ。
2. 　前記制御装置は、前記積算値として少なくとも１つ以上の前記演算モードにおける前記制御装置の動作時間の積算値が、前記想定積算値として予め定められた想定積算動作時間を超えた際に警告信号を出力する、請求項１に記載のガスメータ。
3. 　前記需要家宅に設置されたガス機器に供給されるガスが通流する流路に設けられて前記流路を通流するガスの流量を計測する計測部と、
   　前記流路をガスが通流可能な開放状態から前記流路内のガスの流れを遮断する閉鎖状態へと切り替える遮断部と、
   　前記制御装置の動作時間の前記積算値についての閾値を記憶する記憶部と、をさらに備え、
   　前記制御装置は、前記演算モードにおける前記制御装置の動作時間の前記積算値が前記閾値に達した際に警告信号を出力又は前記遮断部により前記流路を前記開放状態から前記閉鎖状態に切り替える、請求項２に記載のガスメータ。
4. 　需要家宅に対応するガスメータおよび前記ガスメータとの間で通信可能なセンターサーバを備えるガスメータ消費電力管理システムであって、
   　前記ガスメータは、
   　加速度を検出する加速度センサと、
   　前記センターサーバとの通信を行う通信部と、
   　ガスメータ制御部と、
   　前記加速度センサ、前記通信部および前記ガスメータ制御部に電力を供給するバッテリと、を備え、
   　前記ガスメータ制御部は、前記加速度センサにより検出された加速度に基づき通常モードから前記バッテリにおける消費電力が前記通常モードよりも大きい少なくとも１つ以上の演算モードに移行し、且つ、前記消費電力に関わる値の積算値を前記センターサーバに送信し、
   　前記センターサーバは、
   　前記ガスメータから取得した前記積算値が、予め定められた想定積算値を超えた際に警告信号を出力する警告部を備える、ガスメータ消費電力管理システム。

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