JPH0636653B2 - 双方向通信ガス検針システム用耐雷方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、双方向通信によるガス検針システムに用い
られる耐雷方式に関し、特に商用電源側或いは通信回線
双方からの外来サージ侵入によるシステム破壊から有効
に防護できるようにした耐雷方式に関する。

（従来の技術） 例えばＬＰＧ販売業者とＬＰＧ消費先にセンターおよび
端末をそれぞれ設置し、これらの間を電話回線等の通信
回線で結び、この通信回線を通じて端末からセンター
に、センターからの要求に基づいてガス検針データを通
報したり、随時ガス洩れなどの警告情報を通報できるよ
うにした双方向通信ガス検針システムが考えられてい
る。

第３図はこの種の検針システムの一般構成を示すもので
あり、１１はセンター、１２はセンター網制御装置（Ｃ
−ＮＣＵ）、１３および１４は加入者交換機、１５はノ
ーリギングトランク、１６，１７，１８は加入者側に設
置されるもので、１６は保安器、１７は端末網制御装置
（ＮＣＵ）、１８は通信用コントローラ（ＨＣ）１８
ａ，ガスメータ１８ｂ，ガス警報器１８ｃなどからなる
端末である。

センター１１は、例えばＬＰＧ販売業者の適当な場所に
設置され、多数のガス消費先の各々に設置されている端
末（図では一つのみを示しているが、実際には多数の端
末が存在する）に対して例えば月に一度ガス検針データ
の通報を要求し、この要求に応じて端末１８から通報さ
れてくるガス検針データを収集して各ガス消費先に対す
る請求書発行業務を行ったり、各端末１８から随時通報
されてくるガス洩れなどの警告情報を監視し、警告情報
の内容に応じた適切な処置を迅速にとるなどの業務を行
う。

したがって、加入者側端末１８のうち保安器１６，セン
ター網制御装置１７およびコントローラ１８ａには通信
回線２０、およびガス警報器１８ｃにはトランス１９で
降圧された商用電源（ＡＣ１００Ｖ）２１が接続され
る。

また、前記ガスメータ１８ｂには別の電池電源，マイコ
ンおよびマイコンを中心とした集中監視システムが内蔵
されている。

ところで、これらの構成からなる制御装置１７および端
末１８は前記通信回線２０および電源２１に直接または
間接的に接続されるので、これらを伝わってくる主に雷
その他の原因による外来サージ電圧を原因とした内部シ
ステムの回路破壊が問題となっている。

雷による外来サージ電圧には二種類あり、直接雷および
誘導雷とに区別されているが、直線雷では、発生エネル
ギーが莫大であるため、どのような手段を講じても機器
の破壊を防護することはできず、また被害確率は極めて
小さいのでここでは無視する。

しかし、商用電源用の送電線，通信回線上に生じる誘導
雷はその発生確率が高く、これによって生じたサージ電
圧は電源線、通信回線を減衰，反射などを繰り返しつつ
機器内部に侵入する。

そして、周知のようにＩＣなどの半導体素子は従来の真
空管或いは機械接点などに比較してサージ電圧に弱い特
性を持っており、また自己回復性がないため、永久破壊
に至るのがほとんどであり、例え破壊に至らなくても回
路が誤動作したり、劣化する惧れがあり、実際の被害の
例も多く報告されている。

この種の雷サージからシステムを構成するそれぞれの機
器の内部回路を保護するための対策として、従来ではそ
れぞれの内部回路の耐電圧を高めることが行われてい
た。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この方式によれば、通常状態で必要以上
の耐電圧に設定することになり、システム全体が高価に
なるほか、このような耐電圧を高くしたとしても内部回
路の耐電圧以上のサージ電圧が加わった場合には無力で
あった。

また、雷による被害が顕著であることが判明してからは
耐雷アダプターを別部品として付加するなどしていた
が、高価であり、機器の配置も錯雑なものとなり、また
配置などによっては有効に作用しない惧れもあった。

この発明は、以上の問題を解決するものであって、通信
回線および電源双方からのサージ電圧をバイパスする回
路をそれぞれの内部回路の前段に設け、このバイパス回
路の接地側をガスメータに設けたギャップを通じて大地
側にアースすることによって、外来サージに対する防護
を有効に行えるようにした双方向通信ガス検針システム
用耐雷方式を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この発明は、商用電源側に接
続されるガス警報器と、大地にアースされたガスメータ
と、前記ガス警報器の出力端に接続されるとともに前記
ガスメータの入出力端に接続される通信用コントローラ
と、前記通信用コントローラの通信側入出力端に接続さ
れるとともに通信回線に接続されるセンター網制御装置
とを備えた双方向通信ガス検針システムにおいて、前記
ガス警報器の内部回路の商用電源側の前段に、サージ防
護用素子の組合わせからなるバイパス回路を設け、前記
バイパス回路の接地端を前記通信用コントローラの接地
端に接続するとともに、前記センター網制御装置の内部
回路の通信回線側の前段に、サージ防護用素子の組合わ
せからなるバイパス回路を設け、前記バイパス回路の接
地端を前記通信用コントローラの接地端に接続し、更に
前記ガスメータに、前記ガス警報器、ガスメータ、コン
トローラおよびセンター網制御装置の各内部回路の耐電
圧よりも低いギャップを設け、前記ギャップに一端を通
信用コントローラとガスメータを結ぶ信号伝送ラインと
に接続し、他端をガスメータのケースに接続したことを
特徴とする双方向通信ガス検針システムの耐雷方式を提
供する。

（作 用） 以上の構成によれば、いずれかの線上に侵入したサージ
電圧は信号伝送ラインおよびガスメータを通じて大地側
にアースされ、それぞれの内部回路に侵入することがな
い。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の第一実施例を示すものである。

図において、５０はガス警報器、５１はガスメータ、５
２は通信用コントローラ（ＨＣ）、５３はセンター網制
御装置（ＮＣＵ）である。

ガス警報器５０はケース５４と、ケース５４内から引き
出され、トランス１９によって降圧されたＡＣ１００Ｖ
の商用電源２１側に接続する接続プラグ５５と、ケース
５４内にあって、前記接続プラグ５５からの電源ライン
２１ａ，２１ｂにその入力端を接続したガス警報回路部
５６とを備えている。

前記ガスメータ５１は、屋外にあってガス配管中に接続
されるものであって、そのケース５７の内部にマイコ
ン，遮断弁駆動回路等の制御回路部５８、および図示し
ない遮断弁、流量検出センサーおよび駆動用電源を内蔵
している。

通信用コントローラ５２はケース５９と、ケース５９内
に設けたガスセキュリテイシステム回路部６０を備えて
いる。

センター網制御装置５３はケース６１と、ケース６１の
内部に設けたセンター網制御回路部６２を備えている。

そして、コントローラ５２および制御装置５３の回路部
６０，６２は前記警報器５０の出力端に信号伝送ライン
５０ａ，５０ｂを介して接続されている。また、前記ガ
スメータ５１の制御回路部５８の入出力端は前記回路部
６０の入出力端に信号伝送ライン５８ａを介して接続さ
れているとともに、コントローラ５２の内部において前
記一方の信号伝送ライン５０ｂ側に信号伝送ライン５８
ｂを介して接続されている。

前記警報器５０にはケース５４に導通した接地用端子６
３が設けられているとともに、回路部５８の前段におい
て、電源ライン２１ａ，２１ｂ間に耐サージ用のバイパ
ス回路を構成する一対のバリスタ６４を接続し、その中
点、すなわち接地端を前記接地用端子６３に接続してい
る。

また、前記制御装置５３には前記と同様にそのケースに
導通した接地端子６５が設けられているとともに、回路
部６２の通信回線２０に対する接続側前段において、そ
の内部に設けた通信線２０ａ，２０ｂの間に前記と同様
に一対のバリスタ６４を接続し、その中点、すなわち接
地端を前記接地用端子６５に接続している。

さらに、前記コントローラ５２にもそのケース５９に導
通する接地用端子６６が設けられ、この接地用端子６６
および前記警報器５０，制御装置５３に設けた接地用端
子６３，６５同士をそれぞれ接続ライン６７，６８を介
して接続している。

ガスメータ５１の内部には信号伝送ライン５８ｂに一端
を接続するとともに、他端をガスメータ５１のケース５
７に接続する、耐サージ素子からなるギャップ７２が設
けられる。

このギャップ７２の耐電圧は、前記各回路部５６，５
８，６０，６２の耐電圧より低く設定され（実線に各回
路部の耐電圧が５０ＫＶ以上に設定されている場合には
４０〜４７ＫＶ程度の値）ており、それゆえに各回路部
の内部に侵入する前段でギャップ７２側にバイパスさせ
る機能を有している。

前記各バリスタ６４は、サージ電圧の瞬間的な立ち上が
りを平滑化する機能を有し、これによって構成されるバ
イパス回路は電源ライン２１ａ，２１ｂに乗ったサージ
電圧を接地用端子６３を通じて接続ライン６７側に流
し、信号伝送ライン５８ｂおよびギャップ７２を介して
ガスメータ５１のケース５７，ガス配管，ＬＰガスボン
ベ等を通じて大地側へとアースされる。

逆に通信回線２０側からサージ電圧が侵入した場合に
は、同じくバリスタ６４によって構成されるバイパス回
路、ギャップ７２を通じて大地側へとアースされるので
ある。

以上により、電源２１側からのサージ電圧の侵入に対し
ても通信回線２０側からのサージ電圧の侵入に対しても
それぞれの回路部の前段で接地側へとバイパスされ、各
機器の回路部を防護することになるのである。

なお、前記コントローラ５２および制御装置５３は同一
ケース内に収容されている場合もあり、信号伝送ライン
も実際にはさらに多くの接続本数となっている。

また、これらには前記電源２１も供給されているが、こ
れらに外来サージが乗ろうとしても警報器５０側のバイ
パス回路を通じて接地側に流れるので、これらの回路部
の前段には特に設ける必要はない。

図における実施例では、コントローラ５２とガスメータ
５１を接続する接地用の接続線を廃止し、コントローラ
５２側のケース５９内部で一方の信号伝送ライン５８ｂ
に接地用端子６８を接続し、またガスメータ５１のケー
ス内部にあって回路部５８の前段でギャップ７２側に並
列接続し、このギャップを介して信号伝送ライン５８ｂ
上に乗ったサージ電圧をこの部分にバイパスさせ、大地
側へとアースするようにしている。

この実施例ではガスメータ５１と通信用コントローラ５
２との接続本数を一つ減ずることができ、配線が容易と
なる。

第２図はこの発明の第２実施例を示すものである。この
実施例では、前記実施例に加えて制御装置５３と警報器
５０を結ぶ信号伝送ライン５０ｂを耐サージ用の接続ラ
インに共用している。

すなわち、この例ではバリスタ６４の中点を信号伝送ラ
イン５０ｂに接続するとともに、コントローラ５１の内
部でこれと接地端子６６および信号伝送ライン５８ｂと
を接続している。

この実施例ではガスメータ５１と通信用コントローラ５
２との接続本数を一つ減ずることができるとともに、コ
ントローラ５２と制御装置５３間の接続本数も一つ減ず
ることができ、さらに配線が容易となる。

［発明の効果］ 以上各実施例によって詳細に説明したように、この発明
による双方向通信ガス検針システム用耐雷方式にあって
は、通信回線および電源のいずれかに雷などによるサー
ジ電圧が侵入した場合であっても内部回路の前段におい
てバイパス回路を通じてガスメータから接地側に逃げる
ようになっているので、個々の機器の耐電圧特性が十分
でなくとも内部回路の素子を保護できる。

また、この発明では、耐サージ用の素子の組合わせから
なる簡単なバイパス回路を回路部の前段に付加し、接地
側に内部回路より低い耐電圧に設定されたギャップを設
けるだけでサージ電圧に対する保護をおこなえるので、
構成が簡単であり、既存の回路構成も何等変更すること
がないので、安価に構成でき、従来の耐雷ユニットを外
部付加する場合に比べて機器の配置数を増すことがな
く、コンパクト化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第一実施例による電気的構成を示す
ブロック図、第２図は同第二実施例による電気的構成を
示すブロック図、第３図は従来の双方向通信ガス検針シ
ステムの構成を示すブロック図である。 ２０……通信回線 ２０ａ，２０ｂ……通信線 ２１……商用電源 ２１ａ，２１ｂ……電源ライン ５０……ガス警報器 ５１……ガスメータ ５２……通信用コントローラ ５３……センター網制御装置 ５６，５８，６０，６２……回路部 ６４……バリスタ（防護素子） ５０ａ，５０ｂ，５８ａ，５８ｂ……信号伝送ライン ６３，６５，６６，７０……接地用端子 ６７，６８……接続ライン ７２……ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｆ 15/06 9107−2Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商用電源側に接続されるガス警報器と、大
   地にアースされたガスメータと、前記ガス警報器の出力
   端に接続されるとともに前記ガスメータの入出力端に接
   続される通信用コントローラと、前記通信用コントロー
   ラの通信側入出力端に接続されるとともに通信回線に接
   続されるセンター網制御装置とを備えた双方向通信ガス
   検針システムにおいて、 前記ガス警報器の内部回路の商用電源側の前段に、サー
   ジ防護用素子の組合わせからなるバイパス回路を設け、
   前記バイパス回路の接地端を前記通信用コントローラの
   接地端に接続するとともに、前記センター網制御装置の
   内部回路の通信回線側の前段に、サージ防護用素子の組
   合わせからなるバイパス回路を設け、前記バイパス回路
   の接地端を前記通信用コントローラの接地端に接続し、
   更に前記ガスメータに、前記ガス警報器、ガスメータ、
   コントローラおよびセンター網制御装置の各内部回路の
   耐電圧よりも低いギャップを設け、前記ギャップに一端
   を通信用コントローラとガスメータを結ぶ信号伝送ライ
   ンとに接続し、他端をガスメータのケースに接続したこ
   とを特徴とする双方向通信ガス検針システム用耐雷方
   式。