(57)【要約】【課題】温度変化等の環境変化による校正用のデータの変動を軽減して実用レベルに足りる高精度な校正処理を短期間で行うことができる液量管理システムを提供すること。【解決手段】液体貯蔵タンク１の液面レベルと液量との関係を規定する変換テーブルを校正するにあたって、計量機３により給液された給液量（ΔＱ）と液面検出機２により検出された給液前後の液面レベル変化（ΔＨ）とから液量勾配（ΔＱ／ΔＨ）を算出し、この液量勾配のデータを用いて校正処理を行う。具体的には、液量勾配を前記液面レベル変化内の一つの液面レベルと紐付け、液量勾配に基づいて前記液面レベルにおける校正後の液量を算出して、液体貯蔵タンク１の液面レベルと校正後の液量との関係を規定する校正変換テーブルを作成し、この校正変換テーブルに基づいて液面レベルから液量を算出して表示する。【選択図】図１
2005156262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯蔵タンクに接続された給液用の計量機と、前記液体貯蔵タンクの液面レベルを検出する液面検出機と、前記液体貯蔵タンクの液面レベルと液量との関係を規定する変換テーブルに基づいて前記液面検出機により検出した液面レベルから液量を算出して表示する液量表示装置とを備えた液量管理システムにおいて、
前記液量表示装置が、前記計量機により給液された給液量（ΔＱ）と前記液面検出機により検出された給液前後の液面レベル変化（ΔＨ）とから液量勾配（ΔＱ／ΔＨ）を算出し、この液量勾配を前記液面レベル変化内の一つの液面レベルと紐付けて記憶する液量勾配記憶手段を備え、前記液量勾配記憶手段に記憶された液量勾配に基づいて前記液面レベルにおける校正後の液量を算出して、前記液体貯蔵タンクの液面レベルと校正後の液量との関係を規定する校正変換テーブルを作成し、この校正変換テーブルに基づいて液面レベルから液量を算出して表示するようにしたことを特徴とする液量管理システム。
【請求項２】
前記液面レベル変化が複数の液面レベル間隔を超える場合にのみ、液量勾配を算出するようにした請求項１に記載の液量管理システム。
【請求項３】
前記校正変換テーブルにおいて、液面レベルは複数のブロックに区分されており、ブロック内のすべての液面レベルについて前記液量勾配に基づく校正後の液量の算出が完了したときに、当該ブロックに属する液面レベルに関しては前記校正変換テーブルに基づいて液量を算出して表示するようにした請求項１又は２に記載の液量管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給液所、灯油店等において、液体貯蔵タンクから計量機を通して計量販売を行う際の液体貯蔵タンクの液量管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地下などに埋設された液体貯蔵タンクは、強度等の面から近似円筒形となっていることが多い。そのため、液体貯蔵タンク内の液量を求めるにあたっては、液面検出機による液面レベルデータから液面レベルと液量との関係を規定する関数やテーブルデータを利用して液量を計算する方法が採られている。
【０００３】
しかし、液体貯蔵タンクの製造上の公差や設置状態によって液面レベルと液量との関係に誤差を生じてしまう。そのため、例えば特許文献１に見られるように、計量機によって計量排出された液量と、液面検出機の液面レベルデータとから校正データを得て、液面レベルと液量との関係を補正する処理が行われている。
【０００４】
すなわち、計量機によって計量された実際の液量データと、液面検出機によって測定された液面レベル変化のデータとを比較して、それらの間の関係を規定する校正データを算出し、校正データに有意義な変更がなくなるまでこれらの作業を継続することが行われている。
【０００５】
しかしながら、上述の従来の方法では、ある液面レベルを基点として容量積算により計算される液量及び液面レベルデータを校正用のデータとして採用しており、データの積算期間が長期間にわたることから、その間の温度変化等の環境変化に伴う液量及び液面レベルの変動によって、校正のためのデータに誤差を生じるという問題がある。さらに、従来の方法においては、液面検出機の液面レベルデータと計量機の液量データの変化により、随時に各データが自動的に処理されているため、常に適切なデータが取り込まれているかどうかについて確認管理することが困難である。そのため、液面の振動等による不用意なデータによって校正処理が行われてしまい、結果として校正処理が適切に行われない可能性がある。また、校正処理が適切に行われたか否かを確認検証することは非常に困難である。
【特許文献１】特開平１−１６３６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする第１の課題は、温度変化等の環境変化による校正用のデータの変動を軽減して実用レベルに足りる高精度な校正処理を短期間で行うことができる液量管理システムを提供することにある。第２の課題は、不用意なデータによる校正処理の実行を防止することができる液量管理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】
【０００７】
本発明は、液体貯蔵タンクの液面レベルと液量との関係を規定する変換テーブルを校正するにあたって、計量機により給液された給液量（ΔＱ）と液面検出機により検出された給液前後の液面レベル変化（ΔＨ）とから液量勾配（ΔＱ／ΔＨ）を算出し、この液量勾配のデータを用いて校正処理を行うものである。具体的には、液量勾配を前記液面レベル変化内の一つの液面レベルと紐付け、液量勾配に基づいて前記液面レベルにおける校正後の液量を算出して、前記液体貯蔵タンクの液面レベルと校正後の液量との関係を規定する校正変換テーブルを作成し、この校正変換テーブルに基づいて液面レベルから液量を算出して表示するようにしたものである。
【０００８】
本発明においては、不用意なデータによる校正処理の実行を防止するとともに算出される液量勾配の精度を向上させるために、液面レベル変化が複数の液面レベル間隔を超える場合にのみ、液量勾配を算出するようにすることが好ましい。
【０００９】
また、本発明においては、校正処理の結果を迅速に反映させるために、作成される校正変換テーブルでは、液面レベルを複数のブロックに区分して管理し、そのブロック内のすべての液面レベルについて液量勾配に基づく校正後の液量の算出が完了した場合、他のブロックにおいて液量勾配に基づく校正後の液量の算出（校正処理）が完了していなかったとしても、当該ブロックに属する液面レベルに関しては校正変換テーブルに基づいて液量を算出して表示するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、校正処理において時間的に短時間で収集できる液量勾配のデータを採用することで、温度変化等の環境変化の影響を最小限にすることができ、かつ、校正に必要なデータを短期間に多く収集できるので、校正処理に必要なトータルの時間も短縮することができる。
【００１１】
また、液量勾配データの収集にあたって、液面レベル変化が複数の液面レベル間隔を超える場合にのみ液量勾配を算出するようにしたので、算出される液量勾配の精度を向上させることができるとともに不用意なデータによる校正処理の実行を防止することができる。
【００１２】
また、作成される校正変換テーブルにおいて、液面レベルを複数のブロックに区分して管理し、そのブロック内のすべての液面レベルについて液量勾配に基づく校正後の液量の算出が完了したときに、当該ブロックに属する液面レベルに関しては前記校正変換テーブルに基づいて液量を算出して表示するようにすることで、他のブロックにおいて液量勾配に基づく校正後の液量の算出（校正処理）が完了していなかったとしても、校正処理の完了したブロックから順次その校正データを用いることができるので、校正処理の結果を迅速に反映させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は本発明の液量管理システムのシステム構成図である。同図において、地下に埋設されている液体貯蔵タンク１には液面検出機２が設けられるとともに、計量機３が配管を介して接続されており、計量機３に装備されている給液ノズル４によって、給液を行うようにしている。本実施例では、液面検出機２として磁歪式液面検出機又はそれに準ずる精度を持つ液面検出機を用いており、液体貯蔵タンク１の高さを０．０５ｍｍ以下の分解能で、液面がどの液面レベルとなっているかを検出するようになっている。
【００１５】
各液面検出機２は、ケーブルでデータ収集手段６及び液量表示装置７に接続されており、液量表示装置７において液面レベルを液量に換算して液量表示を行うようになっている。また、液量表示装置７は、計量機３と通信を行う上位システムであるＰＯＳ８と同系列の通信線に接続されており、計量機３とＰＯＳ８との間で行われる給液開始、給液終了、給液量等の通信データを取得することができるようになっている。すなわち、給液ノズル４を計量機３から外すと、ノズルスイッチ５からのＯＮ信号により、給液開始の信号がＰＯＳ８に送られる。また、給液ノズル４を計量機３に戻すとノズルスイッチ５からのＯＦＦ信号により、給液終了の信号及び給液量のデータがＰＯＳ８に送られる。これらの信号及びデータを液量表示装置７が取得することができるようになっている。
【００１６】
図２は、データ収集手段６と液量表示装置７の構成を示すブロック図である。
【００１７】
データ収集手段６は、液面検出機切換手段６ａを備えており、この液面検出機切換手段６ａによって複数の液体貯蔵タンク１のうち、どの液体貯蔵タンク１から液面レベルデータを収集するかを選択できるようになっている。また、データ収集手段６は、液面検出機２から得られた液面レベルデータの平均化・ノイズ除去の処理を行うデータ平均化・ノイズ除去手段６ｂを備えている。また、液面検出機２には温度センサを内蔵しており、液体の平均温度を検出でき、このデータは後述する液量表示装置７のＣＰＵ７ａにより読み出すことができるようになっている。
【００１８】
液量表示装置７は、データ収集手段６から液面レベルデータを受信し各種演算を行うＣＰＵ７ａと、液面レベルと液量との関係を規定する変換テーブル、本実施例においてはタンクの直径に対して１０００程度に分割された変換テーブルを記憶している変換テーブル記憶手段７ｂと、後述する変換テーブルの校正処理で収集する液量勾配データを記憶する液量勾配記憶手段７ｃと、校正処理後の校正変換テーブルを記憶する校正変換テーブル記憶手段７ｄとを備えている。
【００１９】
液量表示装置７のＣＰＵ７ａは、変換テーブル記憶手段７ｂに記憶されている変換テーブル又は校正変換テーブル記憶手段７ｄに記憶されている校正変換テーブルを使用して、液面検出機２から受信した液面レベルデータを液量に換算する演算を行い、その演算結果を液量表示手段７ｅに送信して液量を表示させる。また、ＣＰＵ７ａには、印刷手段７ｆ、通信ポート７ｇ及びＳＳ−ＬＡＮ通信ポート７ｈが接続されており、ＣＰＵ７ａの演算処理で得られた液量や、変換テーブル記憶手段７ｂ、液量勾配記憶手段７ｃ及び校正変換テーブル記憶手段７ｄに記憶されている各種データを印刷したり、パソコン等を接続して確認したりすることができるようになっている。
【００２０】
以下、本発明の液量管理システムにおける変換テーブルの校正処理の手順を説明する。本発明の校正処理は、校正処理のためのデータ取得工程と、取得したデータから変換テーブルを校正するデータを得るデータ処理工程と、得られたデータから校正変換テーブルを作成する校正変換テーブル作成工程の３工程に大別される。
【００２１】
図３は、データ取得工程を示すフロー図である。図１〜３を参照して説明すると、まず、給液ノズル４を計量機３から外すと、ノズルスイッチ５からのＯＮ信号により、ＣＰＵ７ａは液面検出機２から給液前の液面レベルデータを取得する。そして、給液ノズル４を計量機３に戻すと、ノズルスイッチ５からのＯＦＦ信号により、ＣＰＵ７ａは液面検出機２から給液後の液面レベルデータ及びタンク内の液体平均温度を取得し、次いで、計量機３から給液量データを取得する。
【００２２】
図４は、データ処理工程を示すフロー図である。この工程では、まず、上述のデータ所得工程で取得したデータ（液面レベルデータと給液量データ）が校正用のデータとして適当であるか否かを判断する。すなわち、給液前後の液面レベル変化が液面検出機で検出可能であるためには、液面検出機によって検出する液面レベル間隔を少なくとも一つ以上超える必要があり、液面レベル変化の検出精度を良くするためには、複数（２〜３程度）の液面レベル間隔を超えることが好ましい。本実施例では、給液前後の液面レベル変化が２つの液面レベル間隔を超えているか否か判断するようにしている。
【００２３】
給液前後の液面レベル変化が２つの液面レベル間隔を超えていない場合、データは一時保存され、次回データの加算指示がなされてデータ取得が行われる。液面レベル変化が２つの液面レベル間隔を超えるまで次回データの加算が行われる。
【００２４】
１回又は複数回の給液によって液面レベル変化が２つの液面レベル間隔を超えたら、データ取得期間中の温度変化が所定範囲内であったか否かを判断する。本実施例では、タンク内の液体の平均温度変化が±０．１℃以内であったか否かを判断する。前述の温度変化が±０．１℃を超えていた場合、温度変化による液面レベル等の変動による誤差が無視できなくなるので、その取得されたデータは廃棄する。
【００２５】
温度変化が±０．１℃以内であった場合、そのデータは有効とされ、液面レベル変化（ΔＨ）と給液量（ΔＱ）から液量勾配Ｇ（ΔＱ／ΔＨ）がＣＰＵ７ａ（図２参照）によって計算される。液量勾配は、液面レベル変化（ΔＨ）がΔＨ＝Ｈｍ２−Ｈｍ１であった場合、（Ｈｍ２−Ｈｍ１）／２に最も近い液面レベルと紐付けされ、この液面レベルにおける液量勾配とされる。液面レベルと紐付けされた液量勾配のデータは、液量勾配記憶手段７ｃ（図２参照）に図５に示すような形式で記憶され、各液面レベルにおいて液量勾配のデータが所定回数取得された後に平均値が算出される。
【００２６】
液量勾配記憶手段７ｃは、液面レベルを複数のブロックに分けて管理しており、一つのブロックについて液量勾配のデータがすべて揃ったら、得られた液量勾配のデータに基づいて、変換テーブル記憶手段７ｂ（図２参照）に記憶されている変換テーブルを校正し、校正変換テーブルを作成する。
【００２７】
変換テーブル記憶手段７ｂの変換テーブルには、図６に示すように、各液面レベルに対応する液量が入力されている。また、液面レベルと液量のデータから、各液面レベルにおける液量勾配Ｇ（ΔＱ／ΔＨ）が算出され入力されている。各液面レベルにおける液量勾配Ｇは、該当の液面レベルの直上と直下の液面レベルと液量のデータから算出される。例えば、液面レベルＨｎにおける液量勾配Ｇｎは、Ｇｎ＝（Ｑｎ＋１−Ｑｎ−１）／（Ｈｎ＋１−Ｈｎ−１）の式によって算出される。
【００２８】
図７は、校正変換テーブル作成工程を示すフロー図、図８は、校正変換テーブルを示す図である。
【００２９】
校正データテーブルには、図６に示した変換データテーブルと同様の形成で、各液面レベルに対応する液量、液量勾配及び校正液量勾配のデータが入力されるようになっている。また、変換テーブル及び校正変換テーブルでは、先に図５で説明した液量勾配のデータテーブルと同様に、液面レベルを複数のブロックに分けて管理している。
【００３０】
校正変換テーブル作成工程では、まず、校正変換テーブルを初期化して、校正変換テーブルの液面レベル、液量、液量勾配の各欄に変換テーブルの各データをＣＰＵ７ａ（図２参照）によって自動的にコピーする。
【００３１】
次に、図５で説明した液量勾配のデータテーブルのうちで、液量勾配のデータがすべて揃ったブロックの液量勾配のデータを、校正変換テーブルの校正液量勾配の欄にブロック単位でＣＰＵ７ａによって自動的にコピーする。その後、ＣＰＵ７ａは、校正液量勾配のデータの連続性をチェックする。具体的には、そのブロック内の校正液量勾配の全データを参照して、ノイズ（異常値）があるか否かをチェックし、異常値があった場合には、その異常値については校正前の液量勾配のデータに置換することによって異常値を除去して校正液量勾配のデータを補正する。また、データ相互間の数値の増減傾向を判断して、校正液量勾配のデータを補正する。
【００３２】
データの連続性チェックが終わったら、ＣＰＵ７ａはブロック単位でデータの有効性をチェックする。具体的には、校正前の液量勾配と校正液量勾配のデータを比較して、その違いが所定の範囲内（実施例では±３％以内）であれば、そのブロックのデータを有効とし、校正変換テーブルの液量勾配のデータを校正液量勾配のデータで置換して校正する。校正前の液量勾配と校正液量勾配との違いが所定の範囲を超えていた場合には、校正は行わず、再度、図３に示したデータ取得工程に戻るようにする。
【００３３】
そのブロックにおいて液量勾配のデータの校正が終わったら、校正後の液量勾配のデータに基づいて液量のデータを校正し、液量表示に反映させるようにする。具体的には、ある一つの液面レベルにおいて液量を設定し、これを基準として液量勾配のデータから他の液面レベルにおける液量を算出して校正する。これによって、そのブロックのデータの校正が完了する。ここで、そのブロック内の液面レベルについて液量を表示する場合、ＣＰＵ７ａが液面レベルと校正後の液量との関係を規定する校正変換テーブルを用いて液量を算出し表示するようにブログラム設定しておく。
【００３４】
同様にしてブロック単位のデータの校正処理を行い、全ブロックのデータの校正処理を完了させる。各ブロックのデータは、上述のように、ブロック内の校正処理が完了した時点で、自動的に液量表示に反映させるようにする。なお、自動的に反映させるのではなく、ブロック単位で指定して反映させるようにプログラムを設定することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、液体貯蔵タンクから計量機を通して計量販売を行う際の液体貯蔵タンクの残液量等を把握し管理するためのシステムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の液量管理システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の液量管理システムにおけるデータ収集手段と液量表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の液量管理システムにおける校正処理のデータ取得工程を示すフロー図である。
【図４】本発明の液量管理システムにおける校正処理のデータ処理工程を示すフロー図である。
【図５】図４のデータ処理工程で得られる液量勾配データのデータ形式を示す図である。
【図６】変換テーブルのデータ形式を示す図である。
【図７】本発明の液量管理システムにおける校正処理の校正変換テーブル作成工程を示すフロー図である。
【図８】図７の校正変換テーブル作成工程で得られる校正変換テーブルのデータ形式を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  液体貯蔵タンク
２  液面検出機
３  計量機
４  給液ノズル
５  ノズルスイッチ
６  データ収集手段
６ａ  液面検出機切替手段
６ｂ  データ平均化・ノイズ除去手段
７  液量表示装置
７ａ  ＣＰＵ
７ｂ  変換テーブル記憶手段
７ｃ  液量勾配記憶手段
７ｄ  校正変換テーブル記憶手段
７ｅ  液量表示手段
７ｆ  印刷手段
７ｇ  通信ポート
７ｈ  ＳＳ−ＬＡＮポート
８  ＰＯＳ
【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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【図８】
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