(57)【要約】【課題】各水道水使用場所での水使用状況に基づき、水道水使用場所のそれぞれに適した異常検出動作および見守り動作を実現可能な水使用状況監視システムを提供すること。【解決手段】各水道水使用場所２の水使用状況を集中監視する水使用状況監視システム１は、水道水使用場所のそれぞれに設置される検針装置５と、これらの検針装置５との間で一般通信回線網３を介して双方向通信を行う管理サーバ４０を備えたセンター装置４とから構成される。各検針装置５は、電子式水道メータ６および送信機８を備えている。電子式水道メータ６は、水道使用量の検針部（６２、６３、６４）、および、検針部の検針結果を予め定めた検出条件と比較して異常状態を検出する異常検出部７４を備えている。センター装置４の管理サーバ４０は、送信機８を介して、電子式水道メータ６における異常状態の検出の基準となる検出条件を変更する異常検出条件変更機能４７を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水使用場所のそれぞれにおける水使用状況を集中監視する水使用状況監視システムであって、
前記水道水使用場所のそれぞれに設置される検針装置と、
前記検針装置との間で一般通信回線網を介して双方向通信を行う管理サーバを備えたセンター装置と、
を有しており、
前記検針装置は、電子式水道メータおよび送信機を備えており、
前記電子式水道メータは、水道使用量の検針部、および、前記検針部の検針結果を予め定めた検出条件と比較して異常状態を検出する異常検出部を備えており、
前記送信機は、前記電子式水道メータとの間で電文通信を行う通信部、および、前記管理サーバとの間で前記一般通信回線網を介して双方向通信を行う通信モジュールを備えており、
前記管理サーバは、前記送信機を介して、前記電子式水道メータにおける前記異常状態の前記検出条件を変更する異常検出条件変更機能を備えており、
前記異常状態は、水道水の逆流状態、過大流量状態、漏水状態および不使用状態のうちの少なくとも一つである水使用状況監視システム。
【請求項２】
前記管理サーバは、前記電子式水道メータの前記検針部から得られる一定時間毎の水使用量を表す自動検針データに基づき、前記水道水使用場所での前記異常状態の検出の基準となる前記検出条件を変更した場合の前記異常状態の検出状態を検証する検証機能を備えている請求項１に記載の水使用状況監視システム。
【請求項３】
前記電子式水道メータの前記異常検出部は、１つの異常状態の検出のために用いる前記検出条件として、複数の検出条件を保持可能であり、
前記管理サーバの前記異常検出条件変更機能は、前記電子式水道メータの前記異常検出部に対して、前記検出条件として、前記電子式水道メータに保持されている複数の前記検出条件のうちの一つを指定することで、設定されている前記検出条件を変更する請求項１に記載の水使用状況監視システム。
【請求項４】
前記電子式水道メータの前記異常検出部は、１つの異常状態の検出のために用いる前記検出条件として、複数の検出条件を保持可能であり、
前記異常検出部は漏水検出機能を備えており、
前記漏水検出機能は、
前記検出条件として設定された第１設定時間と第１設定流量に基づき、前記第１設定時間に亘って連続して前記第１設定流量を超えた水が流れた場合に前記漏水状態であると判断し、
前記検出条件として設定された第２設定時間と第２設定流量に基づき、前記第２設定時間に亘って連続して前記第２設定流量を超えた水が流れた場合に、蛇口閉め忘れ状態あるいは水の出し放し状態であると判断する請求項１、２または３に記載の水使用状況監視システム。
【請求項５】
前記電子式水道メータの前記異常検出部は、水道水の逆流状態、過大流量状態および漏水状態を検出する機能を備えており、
前記電子式水道メータは、前記異常状態を表Ａに示す形態で表示する表示画面を備えた表示部を有しており、
【表Ａ】
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前記表示部は、前記表示画面において、前記表Ａにおける左欄に記載の前記異常状態が検出された場合に、右欄に示す消灯状態の表示マークを、中央欄に示すように、前記表示マークの黒塗りの部分を点灯状態あるいは点滅状態に切り替える請求項１、２、３または４に記載の水使用状況監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子式水道メータをＩｏＴ端末として用いて、水道水使用場所のそれぞれにおける水使用状況を集中監視する水使用状況監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般住宅、集合住宅等における水道水使用状況を集中監視して検針、異常検出等を行う集中監視システムが各種提案されている。例えば、特許文献１には、複数種類のアラーム機能を有する通信機能付き水道メータが通信線によって複数接続され、各水道メータが生成したアラーム情報を読み出すようにした集中検針装置が提案されている。また、近年においては、検針情報に基づき、各水道水使用場所での生活者の生活状態を確認する見守り機能を備えた検針システムも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３２６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、各水使用場所に設定される水道メータに携帯電話と同様な通信機能を持たせてＩｏＴ端末として利用すれば、管理サーバの側において検針データ等を頻繁に取得して水道使用状況を精度良く管理することが容易となり、また、見守り対象の生活者の生活状態をきめ細かに確認することが容易になる。
【０００５】
本発明の目的は、この点に鑑みて、各水道水使用場所での水使用状況に基づき、水道水使用場所のそれぞれに適した異常検出動作および見守り動作を実現可能な水使用状況監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明による、水道水使用場所のそれぞれにおける水使用状況を集中監視する水使用状況監視システムは、水道水使用場所のそれぞれに設置される検針装置と、これらの検針装置との間で一般通信回線網を介して双方向通信を行う管理サーバを備えたセンター装置とから構成される。各検針装置は、電子式水道メータおよび送信機を備えた構成とされる。電子式水道メータは、水道使用量の検針部、および、検針部の検針結果を予め定めた検出条件と比較して異常状態を検出する異常検出部を備えている。異常状態は、例えば、水道水の逆流状態、過大流量状態、漏水状態、不使用状態のうちの少なくとも一つである。送信機は、電子式水道メータとの間で電文通信を行う通信部、および、管理サーバとの間で携帯電話回線網等の一般通信回線網を介して双方向通信を行う通信モジュールを備えている。センター装置の管理サーバは、送信機を介して、電子式水道メータにおける異常状態の検出条件を変更する異常検出条件変更機能を備えている。
【０００７】
電子式水道メータに通信モジュールを備えた送信機を接続することで、各水道水使用場所に設定される検針装置を、例えばモバイルキャリアのセルラーＬＰＷＡサービス等を利用して通信を行うＩｏＴ端末として用いることができる。管理サーバは、検針装置との間で頻繁に通信を行い、電子式水道メータの検針データを取得できる。取得した多量の検針データに基づき各水道水使用場所での異常状態の検出状況を含む水使用状況を精度良く確認できる。管理サーバの操作者は、各水道水使用場所での異常状態の検出状況を確認することで、異常状態の検出状況の適否を判断できる。
【０００８】
例えば、漏水が発生しているにも拘わらず漏水状態が検出できない場合には、漏水検出の判断基準である検出条件（設定時間、設定流量など）が適切でないことがある。この場合には、管理サーバの側において、操作者が、管理サーバに検出条件の変更指令および新たな検出条件を入力する。変更対象の検針装置の識別情報、変更指令および新たな検出条件が入力されると、管理サーバの異常検出条件変更機能が起動して、対応する検針装置との間で通信を行い、検針装置の電子式水道メータの異常検出部に設定されている検出条件を変更する。これにより各水道水使用場所での異常状態の検出を適切に、しかも精度良く行うことができる。また、管理サーバの側から、水道水使用場所での見守り対象者の異常の発生、例えば、不使用検出のための検出条件を、見守り対象者の生活パターンを反映する水道水使用パターンに応じて適切な値に設定あるいは変更して、異常の発生を精度良く検出することが可能になる。
【０００９】
ここで、管理サーバに、設定されている異常検出用の検出条件が適切であるか否かを検証する機能を持たせることも可能である。この場合には、管理サーバに検証機能を搭載し、電子式水道メータから得られる一定時間毎の水使用量を表す自動検針データに基づき、水道水使用場所での異常状態の検出条件を変更した場合の異常状態の検出状況を検証させるようにすればよい。例えば、操作者は、管理サーバの検証機能を用いて、画面上において、漏水判定のための検出条件である設定時間、設定流量を変更した場合における漏水検出頻度、漏水検出時点等を確認し、これらに基づき、適切な検出条件を設定することができる。
【００１０】
電子式水道メータの異常検出部に、１つの異常状態の検出のために用いる検出条件として、複数の検出条件を保持させるようにしてもよい。この場合には、管理側の操作者は、管理サーバを介して、使用する検出条件を選択する指令を入力し、管理サーバは入力された指令に基づき、電子式水道メータに設定される検出条件から指定された検出条件を選択して設定する指令を電子式水道メータの側に送信する。電子式水道メータの側では、指定された検出条件を設定することで、設定されている検出条件の変更を行う。
【００１１】
本発明において、例えば、電子式水道メータの漏水検出機能を見守り機能としても用いることができる。この場合には、漏水検出用の検出条件として２種類を用意し、一方を漏水検出、他方を蛇口閉め忘れ（水の流し放し）検出等の見守り用の検出条件として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用した水使用状況監視システムを示す概略構成図である。
【図２】検針装置および管理サーバの機能ブロック図である。
【図３】電子式水道メータの自動検針データのデータ構成の一例を示す説明図および１時間毎の自動検針データの表示例を示す説明図である。
【図４】電子式水道メータの逆流検知機能を示す説明図である。
【図５】電子式水道メータの過大流量検知機能を示す説明図である。
【図６】電子式水道メータの漏水検知機能を示す説明図である。
【図７】電子式水道メータの不使用検知機能を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した水使用状況監視システムの実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下に述べる実施の形態の構成に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本実施の形態に係る水使用状況監視システムを示す概略構成図である。水使用状況監視システム１は、水道水使用場所２（１）、２（２）、２（３）・・・（以下、単に、「水道水使用場所２」という。）のそれぞれにおける水使用状況を、センター装置４に設置された管理サーバ４０において集中監視する。水道水使用場所２には、それぞれ、検針装置５が設置されている。センター装置４の管理サーバ４０は、各検針装置５との間で、一般通信回線網３を介して双方向通信を行う。
【００１５】
水道水使用場所２のそれぞれに設置されている検針装置５は、マイクロコンピュータが内蔵された電子式水道メータ６と送信機８を備えている。電子式水道メータ６と送信機８との間は、例えば、８ビットの電文により通信が行われる。検針装置５の送信機８と管理サーバ４０との間の一般通信回線網３として、例えば、国内のモバイルキャリアが提供するセルラーＬＰＷＡサービスを利用する。
【００１６】
図２は検針装置の電子式水道メータ６および送信機８の主要機能を示す機能ブロック図である。電子式水道メータ６のメーターケースの内部には、不図示の水道管に接続される流路６１を流れる水道水を計測する羽根車式の計測室６２、羽根車の回転に基づき流量を検出する計測ユニット６３および制御ユニット６４を備えている。これらの部位６２、６３、６４によって検針部が構成される。制御ユニット６４には、送信機８との間で電文通信を行う通信部６５、および、電池電源を備えた電源ユニット６６が接続されている。また、制御ユニット６４には、入力部６７、液晶表示器などからなる表示部６８などが接続されている。
【００１７】
制御ユニット６４は、計測ユニット６３によって計測される水道水の流量計測値に基づき、例えば、１時間毎の水道水使用量、その積算使用流量を含む水道水使用データ（図３参照）を生成する水道水使用データ生成部７１、ロードサーベイ部７２、水道水使用データを含む各種データを記憶保持する記憶部７３、水道水使用データおよび予め設定されている各設定値に基づき、異常状態を検出する異常検出部７４を備えている。異常検出部７４は、漏水検出機能７５、逆流検出機能７６、過大流量検出機能７７、不使用検出機能７８を備えている。異常検出部７４には、必要に応じて、水道水使用場所２において生活している一人暮らしの老人等の見守り対象者の健康状態や生活状態を水道水使用パターンに基づき判断する見守り機能７９も備わっている。
【００１８】
ロードサーベイ部７２は、水道水使用データ生成部７１において生成された水道使用量の積算値を、例えば、６４個収集して記憶部７３に記憶保持する機能を備えている。管理サーバ４０からの呼出、又は端末発呼によりデータを送出する。例えば、定期検針指定時間の水道使用量の積算値を、毎日、過去６４日分だけ、収集して記憶保持する。データは管理サーバ４０からの呼出により送出する。データが満杯になると、一番古いデータから順次削除され、最新のデータが常に記憶保持される。異常検出部７４の各機能については後述する。
【００１９】
次に、送信機８は、送信機ケースに内蔵された制御ユニット８１および電源ユニット８２を備えている。制御ユニット８１は、通信制御部８３、電子式水道メータ６の通信部６５との間で電文通信を行う通信部８４、管理サーバ４０との間で双方向通信を行う通信モジュール８５、および記憶部８６を備えている。また、制御ユニット８１には電源ボタン等の操作ボタンを備えた操作部８７が接続されている。通信モジュール８５は、例えば、セルラーＬＰＷＡサービスを利用可能なＬＰＷＡ通信規格のモジュールである。通信制御部８３は、例えば、通信モジュール８５の通信状態の良否を判別できるように、その電界強度に基づき受信状態を判別する受信状態判別機能８８が備わっている。
【００２０】
一方、センター装置４の管理サーバ４０は、制御部４１と、記憶部４２と、各水道水使用場所２の検針装置５の送信機８のそれぞれとの間で双方向通信を行う通信モジュールを備えた通信部４３とを備えている。制御部４１には、入出力インターフェースを介して、入力部４４および表示部４５が接続されている。また、顧客管理用データベース４６に接続されている。顧客管理用のデータベース４６には、各水道水使用場所２等の識別情報、水道水使用データおよび異常検出履歴等を含む水道水使用履歴情報その他の管理情報が保存されている。公知のように、管理サーバ４０はこれらの情報に基づき、水道水使用場所２のそれぞれとの間でデータの送受を行う。管理サーバ４０における制御部４１、記憶部４２、通信部４３等は、クラウドサーバとして構築することもできる。
【００２１】
ここで、管理サーバ４０の制御部４１は異常検出条件変更機能４７を備えている。異常検出条件変更機能４７は、入力部４４を介して、設定されている異常検出条件の変更指令および新たな検出条件が入力されると、これらに基づき、対象となる水道水使用場所２の送信機８を介して、電子式水道メータ６に設定されている検出条件の変更を指示する。送信機８は変更指令情報（変更指令および新たな検出条件）を受信すると、電子式水道メータ６の通信部６５に変更指令情報を転送する。電子式水道メータ６の制御ユニット６４は、設定条件変更情報を受け取ると、異常検出部７４における異常検出のために設定されている漏水検出条件、逆流検出条件、過大流量検出条件のうち、指定された検出条件を変更する。これらの検出条件は例えば記憶部７３に記憶保持される。勿論、検出条件の初期設定時には、管理サーバ４０の側から各検出条件を設定する入力操作を同様に行うことができる。また、初期設定値を事前に電子式水道メータ６に設定しておくこともできる。
【００２２】
図３（ａ）は、電子式水道メータ６の水道水使用データ生成部７１において生成されて、管理サーバ４０に送信される自動検針データのデータ構成の一例を示す説明図である。図３（ｂ）は、自動検針データから生成した水道水使用パターンの画面表示形態を示してある。自動検針データ９には、受信日、受信時刻、顧客コード、処理種別、検針値、異常状態の検出状態を表すアラーム情報、前日の各時刻における検針値が含まれている。例えば、自動検針データ９を、検針員による目視による検針結果と照合することで、検針値の整合性を確認できる。また、送信機８の受信状態判別機能８８によって検出される電界強度を含めることもできる。自動検針データ９に欠落がある場合などにおいて、電界強度の値から受信状態の良否を確認できる。
【００２３】
（異常検出機能）
図４〜図７を参照して電子式水道メータ６の異常検出機能を説明する。図４（ａ）は逆流検出機能７６を示す説明図であり、図４（ｂ）は逆流検出の表示形態を示す説明図である。逆流検出機能７６は、電子式水道メータ６の逆取付け、水道管内に発生する脈流等に起因して逆流が発生した場合を検出する機能である。漏水の検出条件として、予め設定した設定時間に亘って連続して逆流が生じたときに、逆流と判断する。逆流が検出されると、異常検知情報（逆流検出および図において斜線で示す部分の逆流の流量積算値）が、管理サーバ４０に送信される。また、図４（ｂ）に示すように、電子式水道メータ６の表示部６８の表示画面に表示されている白抜きの矢印マークの中に、逆向きの矢印マークが点灯表示される。逆向きの矢印マークは点灯状態で表示してもよいし、点滅状態で表示してもよい。
【００２４】
図５（ａ）は過大流量検出機能７７を示す説明図であり、図５（ｂ）は過大流量検出時の表示形態を示す説明図である。過大流量の検出条件は、設定流量と超過流量の積算値である超過流量設定値である。設定流量以上の過大流量が流れ、その超過流量の積算値が、超過流量設定値を超えた場合に、過大流量状態であることを検出する。過大流量状態である旨と最大流量等が管理サーバ４０に送信される。また、表示部６８の表示画面には、図５（ｂ）に示すように、表示部６８の表示画面に表示されている白抜きの消灯状態の波状マークにおける上側の部分が、点灯あるいは点滅表示形態に変わる。
【００２５】
図６（ａ）は漏水検出機能７５を示す説明図であり、図６（ｂ）は漏水検出時の表示形態を示す説明図である。漏水検出条件は、設定時間と設定流量である。設定時間に亘って連続して設定流量を超えた水が流れた場合、漏水と判断する。管理サーバ４０からの呼出又は端末発呼により漏水を知らせる。また、通信により、漏水量、最小流量、漏水時間を送出することができる。漏水検出における最小流量は、設定流量を越えた最小流量を指す。また、図６（ｂ）に示すように、表示部６８の表示画面に表示されている水道管からの漏水を表すマークが白抜きの消灯状態から、水滴のマーク部分が点灯あるいは点滅状態に切り替わる。
【００２６】
図７は不使用検出機能７８を示す説明図である。不使用検出条件は、設定流量と設定日数である。設定日数の期間中において、常時、瞬時流量が設定流量以下だった場合に、不使用と判断する。管理サーバ４０からの呼出又は端末発呼により不使用状態を知らせる。検出後も継続して流量が設定流量以下の場合、不使用日数を加算していく。
【００２７】
ここで、先に述べたように、管理サーバ４０の側から異常検出用の設定値を変更可能である。例えば、管理サーバ４０の異常検出条件変更機能４７は、受信した自動検針データから水道水使用パターンを生成し、表示部４５の画面上に表示する。操作者は、画面に表示される水道水使用パターンに基づき、異常検出条件として設定される設定値が適切な値となるように変更処理を行うことができる。これにより、異常の検出精度を向上できる。
【００２８】
例えば、電子式水道メータ６の漏水検出機能７５の検出条件として設定される設定値を、管理サーバ４０の側からダウンロードで変更可能にすることで、漏水検出の精度とスピードを向上できる。例えば、電子式水道メータ６の漏水検出条件として設定されている設定流量の値が大き過ぎると、精度良く漏水検出ができない。この場合、ダウンロードで設定流量を実情に即した小さな値に変更する。この操作を、画面上において行うことで、簡単に、検出条件として適切な設定流量を設定でき、検出精度と検出速度を向上できる。例えば、管理サーバ４０の異常検出条件変更機能４７に検証機能を搭載しておき、検出条件を変更した場合に過去の水道水使用パターンに基づき、検出精度等を自動で検出できるようにしてもよい。
【００２９】
次に、電子式水道メータ６の見守り機能７９について説明する。見守り機能７９は、例えば、自動検針データから生成した水道水使用パターンの１時間値に基づき、見守り対象者の生活パターンを確認して安否を判断できる。例えば、管理サーバ４０において、時間毎の水道使用量に基づき、１日の平均的な水道水使用パターンを算出して、電子式水道メータ６の記憶部７３に登録しておく。見守り機能７９は、予め設定されているアルゴリズムに従って水道水の使用状況を監視し、例えば、朝の時間帯において水道水の使用が検出されない場合には起床していない、あるいは起床できない等と判断して、管理サーバ４０に通報する。管理サーバ４０の操作者は、例えば、使用状況を確認して、必要と判断した場合には、予め指定されている連絡先に通報する。
【００３０】
また、漏水検出機能７５を利用して、蛇口の閉め忘れ、あるいは水の流し放しの状態にあるか否かを検出できる。この場合には、漏水検出のための検出条件である設定流量、設定時間として、漏水検出用の標準検出条件として、第１設定流量、第１設定時間を設定すると共に、蛇口の閉め忘れ等を検出するための第２検出条件として、第２設定流量、第２設定時間を設定できるようにしておけばよい。
【００３１】
また、見守り対象者が長時間に亘って水を使用しない場合には、健康上の異常が生じて動けない等の状態の可能性がある。このような長時間不使用の状態も、不使用検出機能７８を用いて検出できる。この場合においても、不使用検出用の標準検出条件として、第１設定流量および第１設定日数を設定し、見守り用の長時間不使用検出用の第２検出条件として第２設定流量および第２設定時間を設定して、検出を行うことができる。これらは、生活パターンを反映する水道水使用パターンに基づき設定することができる。
【００３２】
（その他の実施の形態）
なお、上記の例では、電子式水道メータ６に、送信機８を外付けして用いている。この代わりに、電子式水道メータ６に、送信機８の機能を内蔵することも可能である。また、上記の例では、異常検出部７４を電子式水道メータ６の側に搭載してあるが、送信機８の側あるいは管理サーバ４０の側に搭載することも可能である。さらに、上記の例では、異常検出用の検出条件の変更を、管理サーバ４０から行うようにしている。管理サーバ４０に加えて、管理者側において権限の与えられた管理用携帯端末等の通信機器から、設定値の設定、変更を行うことができるようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  水使用状況監視システム
２  水道水使用場所
３  一般通信回線網
４  センター装置
５  検針装置
６  電子式水道メータ
８  送信機
９  自動検針データ
２、２（１）、２（２）、２（３）  水道水使用場所
４０  管理サーバ
４１  制御部
４２  記憶部
４３  通信部
４４  入力部
４５  表示部
４６  顧客管理用データベース
４７  異常検出条件変更機能
６１  流路
６２  計測室
６３  計測ユニット
６４  制御ユニット
６５  通信部
６６  電源ユニット
６７  入力部
６８  表示部
７１  水道水使用データ生成部
７２  ロードサーベイ部
７３  記憶部
７４  異常検出部
７５  漏水検出機能
７６  逆流検出機能
７７  過大流量検出機能
７８  不使用検出機能
７９  見守り機能
８１  制御ユニット
８２  電源ユニット
８３  通信制御部
８４  通信部
８５  通信モジュール
８６  記憶部
８７  操作部
８８  受信状態判別機能
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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