JPH0567284A - 流量変化推定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスメータ等に内蔵される流量変化推定装置
で、ガス器具が点火されすぐ適当な流量に調整された場
合の流量変化を正確にどの器具の流量が変化したかを推
定する。 【構成】 流量計測手段１と、この手段１からの信号を
ある時間毎に記憶する記憶手段３と、手段１からの信号
と手段３からの信号を入力し、手段３に記憶されている
過去の流量値の変化と手段１からの現在の流量値を用い
て流量変化の有無を判定し出力する変化有無判定手段４
と、この手段４からの信号により変化流量の履歴を記憶
する変化履歴記憶手段９と、手段４からの信号と手段９
からの信号を用いて手段４で判定した流量変化がとの様
な事象により発生した変化であるかを推定する個別流量
推定手段５とで構成される。これにより点火されたガス
器具がすぐある流量に調整した場合、この流量変化は直
前に変化しガス器具の変化の可能性が強いとして可能性
の大きさを補正し、どのガス器具の流量が変化したかを
推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス等の流量を監視し
流量変化の仕方により今どの様なガス器具が使われてい
るかを推定し、ガス器具が異常な使われ方をしていると
判断される時にはガスを遮断するように構成したいわゆ
る、マイコンメータと呼ばれるガスメータ等に内蔵され
る流量変化推定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の流量変化推定装置について膜式ガ
スメータに用いた例を図５、図６、図７に示し説明す
る。図５は膜式ガスメータが家庭に取り付けられガス器
具と接続されている様子を示したガス配管図である。図
５において１０１は家屋、１０２は膜式ガスメータ、１
０３は１次側ガス配管、１０４は２次側ガス配管、１０
５はガスファンヒータ、１０６はガステーブル、１０７
は風呂釜、１０８は給湯器である。膜式ガスメータ１０
２では２次側配管１０４に接続されているガス器具１０
５〜１０８で使用されたガス流量の積算値を表示すると
共に、各ガス器具１０５〜１０８でのガス使用状況を監
視し危険なガス使用状況が発見すると膜式ガスメータ１
０２に内蔵されたガス遮断弁を動作させてガスを遮断す
る。

【０００３】図６は膜式ガスメータ１０２の機能を説明
したブロック図である。同図において１１は膜式ガスメ
ータの膜が一往復するのに連動して一回転する円盤、１
２は円盤１１の外周上に配置された複数の磁石、１３は
円盤１１の近くに固定配置され磁界の変化を検出する磁
気抵抗素子、１４は磁気抵抗素子１３の出力変化を計数
し流量値に換算するパルスカウント手段である。そして
前記円盤１１からパルスカウント手段１４で構成される
１は流量計測手段である。２は積算手段、３は流量計測
手段１からの流量値をある単位時間毎に順次記憶してい
く記憶手段、４は流量計測手段１からの現在の流量値Ｑ
_i と記憶手段３からの１つ前の時間における流量値Ｑ
_i-1 を入力とし｜Ｑ_i −Ｑ_i-1 ｜があらかじめ定めたあ
るしきい値以上であればあるガス器具の流量が変化した
と判定する変化有無判定手段である。そしてこの変化有
無判定手段４の出力を用いて個別流量推定手段５により
現在使われている。ガス器具毎の流量を推定する。以
上、流量計測手段１、記憶手段３、変化有無判定手段
４、個別流量推定手段５で構成される装置が流量変化推
定装置１０である。安全手段６はこの流量変化推定装置
１０からの情報によりガス器具の消し忘れ等のガスの異
常な使われ方をしていると推定される時にガスを遮断す
るように構成されている。器具別積算手段７では流量変
化推定装置１０からの情報により器具毎に使用流量を積
算表示する。

【０００４】さて上記構成の流量変化推定装置１０の動
作について図５及び図７を参照しながら説明する。図７
は膜式ガスメータ１０２を通過するガス流量の変化を表
した図である。まずファンヒータ１０５が２０００ワッ
トの流量で使用されていたとする。次にガステーブル１
０６が３０００ワットで点火され、すぐに２５００ワッ
トに減少した場合を想定する。通常のガステーブルの使
い方はこのような場合が多いと考えられる。この時測定
流量はＱ_i-3 ＝２０００ワット、Ｑ_i-2 ＝２０００ワッ
ト、Ｑ_i-1 ＝５０００ワット、Ｑ_i ＝４５００ワット、
Ｑ_i+1 ＝４５００ワットである。変化有無判定手段４に
おいてＱ_i-1 −Ｑ_i-2 ＝３０００ワットの変化があった
と判定される。個別流量推定手段５では３０００ワット
の立ち上がり流量はガステーブル１０５の点火流量と一
致することからガステーブル１０５が点火したと推定す
る。そして次の測定時点において変化有無判定手段４で
Ｑ _i −Ｑ_i-1 ＝−５００ワットの変化が検出され個別流
量推定手段５においてこの５００ワットの減少変化がガ
ステーブル１０６の変化かファンヒータ１０５の変化で
あるかを推定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、測定流量Ｑ_i −Ｑ_i-1 ＝−５００ワットの
変化がガステーブル１０６の変化か、ファンヒータ１０
５の変化であるかを個別流量推定手段５で推測するの
に、ガステーブルが３０００ワット、ファンヒータが２
０００ワットで使われていた、そして５００ワット流量
が減少した、という情報だけからどのガス器具の流量変
化であるかを推定していた。そのため５００ワットの減
少がファンヒータ１０５が２０００ワットから１５００
ワットに減少したと間違って推定される可能性が強かっ
た、という課題があった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、流量
変化がどのガス器具の変化であるかを正確に推定するこ
とを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の流量変化推定装置は、流体の流量を計測す
る流量計測手段と、前記流量計測手段からの信号をある
時間毎に記憶する記憶手段と、前記流量計測手段からの
信号と前記記憶手段からの信号を入力とし前記記憶手段
に記憶されている過去の流量値の変化と前記流量計測手
段からの現在の流量値を用いて流量変化の有無を判定し
出力する変化有無判定手段と、前記変化有無判定手段か
らの信号により変化流量の履歴を記憶する変化履歴記憶
手段と、前記変化有無判定手段からの信号と前記変化履
歴記憶手段からの信号を用いて前記変化有無判定手段で
判定した流量変化がとの様な事象により発生した変化で
あるかを推定する個別流量推定手段とを備えたものであ
る。

【０００８】

【作用】本発明は上記構成によって、複数のガス器具が
使われている状態からある流量変化が生じた時にそれぞ
れのガス器具の今までの流量変化の履歴情報から個別流
量推定手段においてどのガス器具の流量変化であるかを
正確に推定することができ、より正確に危険なガス使用
状態と正常な使用状態を識別できるようになる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図１を参照して説明す
る。なお上記従来例と同一部分には同一符号を付与して
いる。図１において、１は流量計測手段、２は積算手
段、３は記憶手段、４は変化有無判定手段、５は個別流
量推定手段、６は安全手段、７は器具別積算手段、８は
同一変化判定手段、９は変化履歴記憶手段である。１１
は膜式ガスメータにおいて膜の運動と連動して回転する
円盤、１２は円盤１１上の外周に８個等間隔に配置され
た磁石、１３は円盤１１の近くに固定して配置され円盤
１１の回転によって生じる磁界の変化を検出する磁気抵
抗素子、１４は前記磁界の変化に対応して磁気抵抗素子
１３から出力する信号の変化回数を計数するパルスカウ
ント手段である。上記円盤１１〜パルスカウント手段１
４をもって流量計測手段１が成り立っている。そして本
発明の流量変化推定装置１０は上記した流量計測手段
１、記憶手段３、変化有無判定手段４、個別流量推定手
段５、同一変化判定手段８、変化履歴記憶手段９から構
成されている。変化有無判定手段４は従来例と同様、流
量計測手段１からの現在の流量値Ｑ_i と記憶手段３から
の１つ前の時間における流量値Ｑ_i-1 を入力とし｜Ｑ_i
−Ｑ_i-1 ｜があらかじめ定めたあるしきい値以上である
かどうかを判定する。同一変化判定手段８では前記変化
有無判定手段４による判定結果から過去の流量変化と今
回の流量変化が同一ガス器具の一連の変化か別のガス器
具の変化かを判定する。

【００１０】同一変化判定手段８における同一変化判定
方法の概念図を図２に、同一変化判定手段８の具体的動
作を説明するフローチャートを図３に示し以下同一変化
判定手段８の動作について説明する。図２においてＱ_i
は現在の単位時間における流量値、Ｑ_i-1 は一つ前の単
位時間における流量値、Ｑ_i-2 、Ｑ_i-3 はそれぞれ２つ
前、３つ前の単位時間における流量値、Ｑ_i+m はｍ個後
の単位時間における流量値、ΔＱ＝Ｑ_i −Ｑ_i-1 、ΔＱ
_X は同一の流量変化の現在までの積算値、ΔＱ _total は
同一の流量変化の総合の積算値である。図２の例では２
つ前の単位時間における流量値と３つ前の単位時間にお
ける流量値は変化していない（実線の場合）かもしくは
減少の流量変化をしている（点線の場合）。そして２つ
前の単位時間の流量値から増加の流量変化に転じて、ｍ
個後の単位時間の流量値まで増加の流量変化が続いてい
る。ｍ個以降の時間では流量変化はないか、もしくは減
少の流量変化に転じている。同一変化判定手段８では図
２に示すように流量変化がない状態から流量が変化した
時点もしくは逆の流量変化が生じた時点であるＱ_{i- 2} か
ら流量が変化しなくなった時点もしくは逆の流量変化に
転じた時点であるＱ _i+m までの変化流量ΔＱ_total を一
つの流量変化と判定し、このΔＱ_total を次段の変化履
歴記憶手段９に出力する。次に上記同一変化判定手段８
の詳しい動作を図３のフローチャートに従って説明す
る。ステップ８１において変化有無判定手段４から流量
変化信号ΔＱがあるかどうかを判定する。ΔＱがあれば
ステップ８２においてΔＱと過去の変化履歴であるΔＱ
_X が同一符号であるかどうかを判定する。ΔＱとΔＱ_X
が同一符号かもしくはΔＱ_X が零であればステップ８３
において同一変化としてΔＱ_X にΔＱを加算していく。
一方ΔＱとΔＱ_X が同一符号でなければ逆の変化が生じ
たことになりステップ８４においてΔＱ_total に前回ま
での変化流量ΔＱ_X を代入した後、ステップ８５におい
てΔＱ_X に今回の変化流量ΔＱを新たな変化として代入
する。ステップ８１において変化有無判定手段４から流
量変化信号ΔＱがないと判定すれば、ステップ８６にお
いてΔＱ_X が零かどうかを判定する。ΔＱ_X が零という
ことは前回まで流量変化がなかったことを意味する。そ
して今回も流量変化がないため何もしないで次の時間の
流量変化判定のためにステップ８１に戻る。もしステッ
プ８６でΔＱ_X が零でなければ前回までの変化が終了し
たとしてステップ８７においてΔＱ_total にΔＱ_X を代
入した後、ステップ８８においてΔＱ_X に零を代入す
る。なおステップ８４及びステップ８７ではΔＱ_total
の信号を次段の変化履歴記憶手段９に出力するように構
成されている。

【００１１】次に変化履歴記憶手段９及び個別流量推定
手段５の動作について図４及び図７を参照しながら説明
する。図７はファンヒータ１０５が２０００ワットで使
用されている状態からガステーブル１０６が３０００ワ
ットで点火されすぐに２５００ワットに減少した場合の
例である。変化履歴記憶手段９ではガステーブル１０６
がＱ_i-1 の計測時に３０００ワットで点火されたことを
記憶する。そして次の流量計測時において個別流量推定
手段５では、同一変化判定手段８からのＱ_i −Ｑ_i-1 ＝
−５００という変化情報と変化履歴記憶手段９からのガ
ステーブル１０６がひとつ前の計測時において点火され
たという情報と個別流量推定手段５内部に記憶している
ファンヒータ１０５が２０００ワット、ガステーブル１
０６が３０００ワットで使われているという情報から５
００ワットの流量減少がどのガス器具の流量減少かを推
定する。図４は個別流量推定手段５の動作をフローチャ
ートにしたものである。まずステップ５１において使用
中のガス器具であるファンヒータ１０５が５００ワット
減少する可能性及びガステーブル１０６が５００ワット
減少する可能性をそれぞれ計算する。可能性の計算方法
は（特願平２−２４０７９１号に示したと同じ方法）そ
れぞれのガス器具のガス使用流量と使用される可能性の
関係を表す関数を用意しておきそれに基づき計算する。
次にステップ５２において（Ｑ_i −Ｑ_i-2 ）に変化があ
ったかどうかを検出して変化があったならばステップ５
３の実行後、ステップ５４においてどちらのガス器具の
変化の方が大きいか可能性の大きさを比較する。ステッ
プ５２において変化を検出しなければステップ５３を飛
ばしてステップ５４を実行する。そしてステップ５５で
最も大きな可能性を有するガス器具の変化であると５０
０ワットの変化を推定する。ステップ５３では（Ｑ_i-1
−Ｑ_i-2 ）時点に変化したガス器具の変化の可能性が大
きくなるように補正を行う。すなわち、ガステーブル１
０６が３０００ワットで立ち上がった後、すぐに５００
ワットの流量変化があった場合には直前に３０００ホッ
トで立ち上がったガステーブルが変化する可能性の方が
ファンヒータ１０５が５００ワットの変化をおこす可能
性より大きいと考えられるのでガステーブル１０６の変
化の可能性をより大きなものに補正するわけである。上
記方法により５００ワットの流量変化はガステーブル１
０６の流量が変化したと推定されることとなる。

【００１２】上記構成において、流量変化推定装置１０
は、例えばガステーブルが点火されすぐに適当な流量に
調整された場合、この調整時の流量変化は直前に変化し
たガス器具の変化の可能性が強いとして可能性の大きさ
を補正するように作用し、より正確にどのガス器具の流
量が変化したかを推定することができるという効果があ
る。

【００１３】なお図１の本実施例では流量計測手段１と
して膜式ガスメータを例に説明したが、例えばフルイデ
ィック素子を用いたいわゆるフルイディックガスメータ
であってもかまわない。もちろんガスメータだけにこだ
わるものでもなく流体の流量を計測する計測手段であれ
ばよい。

【００１４】また変化履歴記憶手段９に記憶する変化履
歴は直前の変化（Ｑ_i-1 −Ｑ_i-2 ）を記憶したが例えば
現在の流量変化の直前に流量なしの状態がある回数以上
続いたかどうかを記憶し、個別流量推定手段５において
現在の流量変化の直前に流量なしの状態がある回数以上
続いていなければ前回変化したガス器具が今回も流量変
化した可能性が強いとして可能性の補正を行うようにし
てもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の流量変化推
定装置によれば、例えばガステーブルが点火されすぐに
適当な流量に調整された場合、この調整時の流量変化は
直前に変化したガス器具の変化の可能性が強いとして可
能性の大きさを補正するように作用し、より正確にどの
ガス器具の流量が変化したかを推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における流量変化推定装置の
ブロック図

【図２】同装置の同一変化判定手段８における流量変化
判定の概念図

【図３】同装置の同一変化判定手段８の動作を説明する
フローチャート

【図４】同装置の個別流量推定手段５の動作を説明する
フローチャート

【図５】家庭におけるガス配管図

【図６】従来の流量変化推定装置のブロック図

【図７】流量変化パターンの一例を示すパターン図

【符号の説明】

１ 流量計測手段 ３ 記憶手段 ４ 変化有無判定手段 ５ 個別流量推定手段 ９ 変化履歴記憶手段 １０ 流量変化推定装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体の流量を計測する流量計測手段と、前
   記流量計測手段からの信号をある時間毎に記憶する記憶
   手段と、前記流量計測手段からの信号と前記記憶手段か
   らの信号を入力とし前記記憶手段に記憶されている過去
   の流量値の変化と前記流量計測手段からの現在の流量値
   を用いて流量変化の有無を判定し出力する変化有無判定
   手段と、前記変化有無判定手段からの信号により変化流
   量の履歴を記憶する変化履歴記憶手段と、前記変化有無
   判定手段からの信号と前記変化履歴記憶手段からの信号
   に基づき前記変化有無判定手段で判定した流量変化の原
   因を推定する個別流量推定手段とからなる流量変化推定
   装置。
2. 【請求項２】変化履歴記憶手段は、前記変化有無判定手
   段からの信号により現在の流量変化の直前に流量変化な
   しの状態がある回数以上続いたかどうかを判定記憶する
   ように構成したことを特徴とする請求項１記載の流量変
   化推定装置。