(57)【要約】      （修正有）【課題】始動時と使用中の漏れによる安全事故をほとんど予防できる、ガスメーターへのガス使用機器の登録による作動ステップ及び判断ステップを含む管理方法を提供する。【解決手段】作動ステップは以下を含む：ａ１、すべてのガス使用機器は始動するとき特徴があり、特徴に合わない起動は不正起動とみなされる；ａ２、使用中の流量増加に対して安全判断を行い、機器の始動特徴に合う場合、正常とみなされ、設定された安全範囲にある場合、正常とみなされる；ａ３、使用中の流速は、既に始動された機器の最大流速の合計未満で計測範囲内流速以下にさせるべきである；ａ４、機器故障或いは人為的な誤りによる安全災害を避けるため、ガス流速やガス消費量を一定範囲に制限し、始動時の特徴を判断することと、使用中の流量増加も判断する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスメーターへのガス使用機器の登録による、具体的な作動ステップ及び判断ステップを含むガス安全管理方法であって、
上記具体的な作動ステップは、
ａ１、機器始動時或いは一つの機器をオーバーレイして始動するときに、その周期に一定の特徴があり、詳しくは、機器が種類ごとに最大火力で始動する際、その周期と圧力差の平方根との積は一つの定数に近似するという特徴により、機器の通常の始動であるか一回の漏れ事故であるかが分かり、一回の通常の流量の重ね合わせであるか一回の漏れによるかも分かるようになること、
ａ２、使用中の流速を、既に始動された機器の最大流速の合計未満で計測範囲内流速以下にさせるべきであること、
ａ３、流速が絶えずに変わる場合、ガスが通常の使用中であること、
ａ４、長期間の等流速でのガス使用は、漏れや機器故障或いは人為的な誤りによる可能性があり、ガス使用安全を確保するために流量とガス使用期間を制限することというステップを含み、
上記判断ステップは、
ｂ１、登録されたガス使用機器の始動特徴以外の始動は、不正始動と認められること、
ｂ２、周期が大きく変わる場合、まず、機器オーバーレイにかかわる特徴に該当するか否かを判断し、該当しない場合、不正使用と認めること、
ｂ３、始動後の二つ目、三つ目、四つ目の周期に変化があり、使用中周期に正常な変化が生じた場合、介入の伴った正常使用と認めること、
ｂ４、ガス計量機器の計量精度を超えた流量周期は、不正使用と認められること、
ｂ５、メタンに対し、等流速制限は、総量が使用区域空間体積の４％を超えないように制限されること、
ｂ６、大流量を必要とするガス器具に対し、使用中流速に変化があり合法範囲内であれば、通常の使用と見なされ、その等流速の制限時間数を一回限りのランニングでの最大時間数に従って設けること、
ｂ７、一台の機器が最大火力で始動する場合、その周期と圧力差の平方根との積を記録し、それ以降、当該機器が起動する時に、得られた周期と圧力差の平方根との積が記録と合わないことを発見すると、ガスメーターの計量性能に問題が生じたと判断できることを特徴とするガスメーターへのガス使用機器の登録によるガス安全管理方法。
【請求項２】
上記ステップａ１に記載の周期は一つの回転体積の時間であるということを特徴とする請求項１に記載のガスメーターへのガス使用機器の登録によるガス安全管理方法。
【請求項３】
上記ステップａ４に記載の等流速は、周期による判断のみならず、圧力に変動がある場合、圧力差の平方根に周期値をかけることによって、等流速判断を行う必要もあることを特徴とする請求項１に記載のガスメーターへのガス使用機器の登録によるガス安全管理方法。
【請求項４】
上記ステップａ１に記載の機器が種類ごとに最大火力で始動する際、その周期と圧力差の平方根との積は一つの定数に近似することを特徴とする請求項１に記載のガスメーターへのガス使用機器の登録によるガス安全管理方法。
【請求項５】
上記ステップａ１に記載の流量の重ね合わせは、公式に従って重ね合わせ周期を算出することができ、初期計測周期をＴ１にすると、Ｔ１の基に周期をｔとする流量を重ね合わせることで、新たな周期Ｔ２が得られ、
【数１】
2020027098.tif 000015
という公式になり、それによって、重ね合わせたのは機器流量であるかそれとも漏れ流量であるかを正確に判断することができることを特徴とする請求項１に記載のガスメーターへのガス使用機器の登録によるガス安全管理方法。
【請求項６】
上記ステップａ６に記載のガス計量性能に問題が生じた場合、公式に従って具体的なずれを算出でき、記録した機器周期と圧力差の平方根との積をｎに、後に取得した周期と圧力差の平方根との積をｍにすると、
【数２】
2020027098.tif 000016
はガスメーターの計量偏差率になることを特徴とする請求項１に記載のガスメーターへのガス使用機器の登録によるガス安全管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス安全管理技術分野に関わり、具体的にはガスメーターへのガス使用機器の登録による安全管理方法である。
【背景技術】
【０００２】
ガスの安全性は業界にとって常に大きな懸念事項である。現在、市場における安全対策は漏れ検知アラームと自動カットオフに基づくものを主とし、誤警報、短寿命など重大な欠点がある。自主的な安全管理方法もあるが、過大圧、過小圧、過大流、パイプ爆発のみに保護効果があり、ほとんどのリスク要因に対して効果的な管理を行えない。
【０００３】
本発明は本質的な安全に基づき、重点として以下の問題を解決した。１、メーターの性能が正常であるかという問題；２、今回の機器始動は正常な機器始動であるかという問題；３、システムはガスを正常に使用しているかという問題；４、使用中の流量増大は正常で安全であるかという問題；５、今回のガス使用過程は安全であるかという問題。
【０００４】
本発明はスマートガスメーターにガス使用機器の情報を登録し、使用過程にホワイトリスト管理を行い、ホワイトリストに対して安全管理を実行する新しい安全概念を持つ新製品である。ホワイトリストに機器情報、周期、流速、流量、温度、圧力、人的制限条件など多くの要因が含まれている。ホワイトリストは自動的なホワイトリストと自主的なホワイトリストに区分けられ、自動的なホワイトリストは機器の登録情報及び機器動作の特性情報に基づき、ガスメーターにより自動的に生成され、生成後、内蔵されるアルゴリズムによりシステムの動的安全管理を行う；自主的なホワイトリストではユーザーが自動的なホワイトリストに基づき、もっと厳しい使用条件と制限パラメーターを設定してもよく、例えば自らで正常な使用期間を設定したり、一定流速の最大流量と最大時間制限などを設定してよい。気密検査、メーター故障検査、メーター精度検査を組み合わせることにより、ホワイトリスト管理は全く新しい自主的な動的ガス安全管理モードを作り出し、安全管理の革新的な進歩とも言える。
【０００５】
本発明を利用して開発してきたスマートガスメーターは温度異常管理、圧力異常管理、始動異常管理、流量異常管理、異常使用管理など本質的な安全管理機能を十分に行うことができ、ガスの安全使用に全面的な保護を提供し、ガスパラメーターを合理的に設定することにより、出来る限り爆発事故をゼロにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術の欠点を踏まえて、本発明はガスメーターへのガス使用機器の登録による本質的な安全管理方法であり、既存のガス安全管理は過大圧、過小圧、過大流、爆発のみに保護効果があり、ほとんどのリスク要因に効果的な管理を行えない問題を解決した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の技術的解決策を取る。ガスメーターへのガス使用機器の登録による、具体的な作動ステップと判断ステップを含む安全管理方法であり、上記の作動ステップは具体的に以下のステップを含む：
ａ１、機器始動時或いは一つの機器をオーバーレイで始動するときに、その周期に一定の特徴があり、詳しくは、機器が機器ごとに最大火力で始動する際、その周期と圧力差の平方根との積は一つの定数に近似するという特徴になり、機器の通常の始動であるか一回の漏れ事故であるかが分かり、一回の通常の流量の重ね合わせであるか一回の漏れによるかも分かるようになること、
ａ２、使用中の流速を既に始動された機器の最大流速の合計未満で計測範囲内流速以下にさせるべきであること、
ａ３、流速が絶えずに変わる場合、ガスが通常の使用中であること、
ａ４、長時間の等流速でのガス使用は、漏れや機器故障或いは人為的な誤りによる可能性があり、ガス使用安全を確保するために流量とガス使用時間を制限することというステップを含み、
上記判断ステップは、
ｂ１、登録されたガス使用機器の始動特徴以外の始動は、不正始動と認められること、
ｂ２、周期が大きく変わる場合、まず機器オーバーレイにかかわる特徴に該当するか否かを判断し、該当しない場合、不正使用と認めること、
ｂ３、始動後の二つ目、三つ目、四つ目の周期に変化があり、使用中周期に正常な変化が生じた場合、介入の伴った通常使用と認めること、
ｂ４、ガス計量機器の計量精度を超えた流量周期は、不正使用と認められること、
ｂ５、メタンに対し、等流速制限は、総量が使用区域空間体積の４％を超えないように制限されること、
ｂ６、大流量を必要とするガス器具に対し、使用中流速に変化があり合法範囲内であれば、通常の使用とみなされ、その等流速の制限時間数を一回限りのランニングでの最大時間数に従って設けること。
【０００８】
上記に関わる三つの計算公式は、
ｃ１、初期に測定された周期がＴ１、圧力差がＰ１、後で測定された周期がＴ２、圧力差がＰ２、機器のガス入口の断面積がＳ、ガスメーターの回転体積体がＶとし、数式１、数式２により、密度の変化を無視して数式３が得られる。即ち、特定の通気口径に対して、ガスの密度による影響を無視すると、圧力差の平方根と周期との積は一つの定数に近似し、或いは圧力差掛け周期の平方は一つの定数に近似するようになり、ガス使用機器は最大な始動断面積でガスを利用するとき、この時に得られた定数を当該ガス使用機器の始動定数として定義し、当該定数は当該機器の始動特徴となる。
【０００９】
【数１】
2020027098.tif 000002
【００１０】
【数２】
2020027098.tif 000003
【００１１】
【数３】
2020027098.tif 000004
【００１２】
ｃ２、初期に測定された周期をＴ１にし、Ｔ１に周期がｔとした流量を重ね合わせ、新しい周期Ｔ２を得て、下記の公式：数式４になり、そして数式５を算出する。
【００１３】
【数４】
2020027098.tif 000005
【００１４】
【数５】
2020027098.tif 000006
【００１５】
ｃ３、偏差の計算公式：正常な機器始動定数がｎとし、偏差が生じた機器始動定数が数式６となる；圧力がＰ１とする場合、対応する正常周期が数式７となるはずであり、偏差が生じた周期が数式８となり、１つのＴが１．２リットルに対応し、１つのＴ１が数式９に対応し、数式１０とする。
【００１６】
【数６】
2020027098.tif 000007
【００１７】
【数７】
2020027098.tif 000008
【００１８】
【数８】
2020027098.tif 000009
【００１９】
【数９】
2020027098.tif 000010
【００２０】
【数１０】
2020027098.tif 000011
【００２１】
好ましくは、請求項１のとおりガスメーターへのガス使用機器の登録による安全管理方法について、その特徴としては、上記ステップａ１における周期とは、一つの回転体積の時間を示す。
【００２２】
好ましくは、請求項１のとおりガスメーターへのガス使用機器の登録による安全管理方法について、その特徴としては、上記ステップａ４における一定流速は周期で判断するだけではなく、圧力は変化がある場合、圧力差の平方根と周期との積により一定流速を判断する必要がある。
【００２３】
好ましくは、請求項１のとおりガスメーターへのガス使用機器の登録による安全管理方法について、その特徴としては、上記ステップａ１における各種の機器は最大火力で始動する際、その周期と圧力差の平方根との積は一つの定数に近似するようになる。
【００２４】
好ましくは、請求項１のとおりガスメーターへのガス使用機器の登録による安全管理方法について、その特徴としては、上記ステップａ１における流量の重ね合わせは、公式により重ね合わせられる周期を算出できる。初期に測定された周期をＴ１にし、Ｔ１に周期がｔとした流量を重ね合わせ、新しい周期Ｔ２を得て、そして下記の公式：数式１１になり、一回の通常の流量の重ね合わせであるか一回の漏れによるかも分かるようになる。
【００２５】
【数１１】
2020027098.tif 000012
【００２６】
好ましくは、請求項１のとおりガスメーターへのガス使用機器の登録による安全管理方法について、その特徴としては、上記ステップｂ６においてガスの計量性能の不具合が出たことがあり、公式により特定の偏差を算出できる。記録された機器周期と圧力差の平方根との積がｎ、後に取得した周期と圧力差の平方根との積がｍとすると、数式１２はガスメーターの計量偏差率となる。
【００２７】
【数１２】
2020027098.tif 000013
【発明の効果】
【００２８】
本発明はガスメーターへのガス使用機器の登録による安全管理方法を提供している。従来の技術に比べると、以下の有益な効果がある：
１、機器始動中の周期特徴を特定し、流量範囲内のほとんどの突発的な漏れ事故を判断できる；
２、使用中の流量の重ね合わせに対して安全分析を行い、ガスの使用中の漏れ事故を避けることができる；
３、使用中の一定流速を分析し、無制御のガス総使用量が安全な範囲にあり、爆発事故を避けるようにしっかり保証することができる；
４、使用中の一定流速を分析し、停止操作の忘れによる安全問題を避けることが出来る；
５、流量範囲超過管理を通じて、流量範囲以外の漏れ事故を根絶することができる；
６、バルブが閉じられた後、チャンバの圧力降下を分析し、システムの密閉をチェックし、ガスの安全性を保証することができる；
７、機器はメーター精度監視方法があり、メーター故障や人為的な破壊を早速に発見でき、これはガスメーターによる安全性保証に対して最も大切である；
８、温度と圧力のセンサーを設け、温度と圧力による補助的な判断を提供し、環境の温度異常、パイプの圧力異常などの不安全要素を効果的に制御し、隠れた安全危険を根絶することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施例に基づき、本発明の実施例における技術計画をはっきり、完全に記述しており、もちろん記述される実施例は本発明の一部で、全部のものではない。本発明の実施例に基づき、本分野で一般技術者が創造的な労働を要さずに取得したすべて別の実施例は本発明に保護される。
【００３０】
本発明の実施例はガスの利用に技術的解決策を提供する。即ちガスメーターへのガス使用機器の登録による安全管理方法であり、スマートガスメーターの組立と判断仕組みを含み、回転体積が１．２リットル、流量範囲が４ｍ3／ｈとしたスマートフィルムガスメーターの組立は以下のステップを含む：
ａ１、ガスの圧力と温度を測定するため、出口端部に温度と圧力のセンサーが設けられている；
ａ２、空気圧と環境温度を測定するため、メーターの外部回路ボードに温度と圧力のセンサーが設けられている；
ａ３、電気機械変換装置は１回転体積を周期とした周期数を測定することができる；
ａ４、シャットオフバルブが内蔵されており、異常が生じた場合、ガスの供給を遮断することができる；
ａ５、一般的な機能と判断基準：
１）メーターの内外圧力差が８０００Ｐａより大きく、または４００Ｐａより小さい場合、すぐ無効になる；
２）外部環境温度が５５℃より高い場合、すぐ無効になる；
３）流量が限定範囲を超え、Ｇ４メーターを例とし、Ｔが１．０８秒以下、またはＴが１２０秒以上に達す場合、すぐ無効になる；
４）周期の増大はガスの正常使用を判断するために必要な条件である；
５）調理器の始動周期を９秒またはそれ以上に設定する；
ａ６、一定流速の共通な判断規則：初期の周期と圧力差を記録し、圧力差の変動が２００  Ｐａ以下とした場合、周期のみを参考にする；圧力差の変動が２００  Ｐａ以上とした場合、即時の数式１３と初期の数式１３を比べ、一定流速を判断する；
【００３１】
【数１３】
2020027098.tif 000014
【００３２】
ａ７、一定流速の共通な制限条件：周期が４．５秒以上とした一定流速の累計流量について、機器の所在区域空間体積の４％で制御され、０．４ｍ3がデフォルトの値とする。周期が４．５秒以下とした一定流速の累計流量について、ガスの利用時間で制御され、デフォルトとして１０分間である；
機器始動後の二つ目の周期（Ｔ）を記録し、二つ目の周期内の圧力差△Ｐを記録する；判断仕組みは以下のステップを含む：
Ｔが９秒以上とする場合：
ｂ１、機器時を起点とし、一定流速を判断する；
ｂ２、機器始動後、常に一定流速を保持する：１、Ｔが４２秒以上とし、３０分間を制限とし、制限に到達すると、バルブが閉じられ漏れ事故を報告する；２、Ｔが４２秒〜９秒の間にあり、０．４ｍ3を流量制限とし、制限に到達すると、バルブが閉じられ、使用時間超過または漏れ事故を報告する；
ｂ３、周期が大きくなることを検知した時、調理器が正常に利用されていると判断し、新しいポイントを起点として、続けて一定流速を判断する；
ｂ４、周期が小さくなり、且つ４．５秒以上とすることを検知した時、新しいポイントを起点として、続けて一定流速を判断する；
ｂ５、周期が小さくなり、且つ４．５秒以下とすることを検知した時、重ね合わせ判定を開始する；基本公式数式１１で重ね合わせ流量の周期を算出し、この重ね合わせられた周期は、１、９秒以上とした場合、一つの調理器の流量を重ね合わせたと認め、正常な重ね合わせと判定し、続けて一定流速判断を行う；２、９秒以下とした場合、数式１３を算出し、またこの数値にマッピングする機器始動定数があるかどうかということをチェックし、あれば正常な重ね合わせと判定し、続けて一定流速判断を行う；なければ、漏れと判定し、バルブが閉じられ、処理待ちの状態になる；
Ｔが９秒以下、４．５秒以上とした場合、不正始動と認め、漏れを報告する。
【００３３】
Ｔが４．５秒以下とした場合：
ｂ６、機器始動の定数を算出し、記録された機器始動の定数と比べ、同じ値が見つからない場合、新しい機器始動または漏れ事故と判定し、一定流速監視を開始する：
１）機器始動後、周期は変化せず、固定流速を３分間保持すると、バルブが閉じられ、異常または漏れ事故を報告する；
２）周期の増大を検知し、且つ数式１３で算出したデータが算出された機器始動の定数より大きい場合、機器の正常な始動と判定し、始動定数を機器始動定数の甲に標定する；新しい周期に基づき、続けて一定流速の判断を行う；
３）周期が小さくなると検知される場合、漏れと判定し、すぐバルブを閉じる；
ｂ７、一つの機器始動定数を算出し、記録された機器始動定数と比べ、同じである場合、正常な機器始動と判定し、固定流速監視を開始する：
１）周期が小さくなると検知される場合、重ね合わせ判断を開始し、基本公式によって算出した重ね合わせ周期が９秒以上とした場合、調理器の重ね合わせと判定し、続けて一定流速監視を実行する；
２）算出した重ね合わせ周期が９秒〜４．５秒という範囲にある場合、不正流量と認め、バルブが閉じられ、異常を報告する；
３）算出した重ね合わせ周期が４．５秒以下とした場合、数式１３を算出し、ほかの機器の始動定数に合致するかどうかということをチェックし、合致しなければ、漏れと認め、バルブを閉じて異常を報告する；合致すると、続けて一定流速監視を実行する；
４）周期が大きくなると検知される場合、正常に利用されていると判定し、大きくなったところから開始し、続けて固定流速監視を実行する；
ｂ８、バックグラウンドに複数の機器を登録している場合、第一条を繰り返すと、機器の始動定数の乙、機器の始動定数の丙．．．．．．を標定することができる；
ｂ９、システムに不正始動と判定された場合、数式１３を算出し、ｍにして、ｍに最も近づく始動定数ｎを見つけ、数式１１を算出し、ユーザーに正常な始動なのに禁じられてしまったと報告された場合、当該数値をメーターの偏差率としてバックグラウンドに報告し、ユーザーが報告しない場合、自動的に当該数値をクリアする。
【００３４】
本文において、第一や第二などの関係用語は一つの実体や作業をもう一つの実体や作業に区別するために使用され、これらの実体や作業の間にこのような実際な関係や順序が存在することを要求したり暗示したりするわけではない。また、「含まれる」、「含む」またはほかの非排他的な包括という意味があるバリアントであって、一連の要素の過程や方法、品物或いは機器を含むものは、それらの要素を含むだけではなく、明記されていないほかの要素も含め、更にこれらの過程、方法、品物または機器に所属する要素も含む。上記の内容に留意されたい。
【００３５】
本発明の実施例を出して説明したが、本分野の一般技術者は、本発明の原理や精神を逸脱しないままでこれらの実施例に変更、修正、取り替え、変型をすることができ、本発明の範囲は付属の請求項やその同等物により限定されることが理解される。