(57)【要約】【課題】  計測対象の流体に脈動が発生している状態でも、その脈動の高位側や低位側に測定が偏ることなく、正確な圧力低下異常検知を行うことを可能とする、圧力異常検知装置および圧力異常検知方法を実現する。【解決手段】  ガスの圧力を測定する圧力センサ３０１と、所定の回数に亘って非一定周期ごとに圧力を測定するように、圧力センサ３０１による測定を制御する制御部３０６および圧力値演算部３０３と、所定の回数に亘っての圧力測定の結果、所定のしきい値圧力以下の圧力が測定された回数Ｎが、予め定められたしきい値回数ＮL-th以上の回数である場合には、圧力低下異常が発生したものと判定する圧力低下異常判定部３０４とを備えている。【選択図】      図１
2005233437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の圧力を測定する圧力測定手段と、
所定の回数に亘って非一定周期ごとに前記流体の圧力を測定するように、前記圧力測定手段による測定を制御する圧力測定制御手段と、
前記所定の回数に亘って測定された圧力の平均値が、所定のしきい値圧力以下である場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定する圧力異常判定検知手段と
を備えたことを特徴とする圧力異常検知装置。
【請求項２】
流体の圧力を測定する圧力測定手段と、
所定の回数に亘って非一定周期ごとに前記流体の圧力を測定するように、前記圧力測定手段による測定を制御する圧力測定制御手段と、
前記所定の回数に亘っての圧力測定の結果、所定のしきい値圧力以下の圧力が測定された回数が、予め定められたしきい値回数以上の回数である場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定する圧力異常判定手段と
を備えたことを特徴とする圧力異常検知装置。
【請求項３】
前記圧力異常判定手段における前記しきい値回数を、前記所定の回数の半分以上ないし全部までの間の回数に設定した
ことを特徴とする請求項２記載の圧力異常検知装置。
【請求項４】
前記圧力測定制御手段が、前記所定の回数に亘って、同じ周期の繰り返しのないランダムな周期で前記流体の圧力を測定するように、前記圧力測定手段による測定を制御する
ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知装置。
【請求項５】
前記圧力測定制御手段が、前記所定の回数に亘って、ある周期とその半周期の奇数倍の周期とを含んだ非一定周期で前記流体の圧力を測定するように、前記圧力測定手段による測定を制御する
ことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知装置。
【請求項６】
前記圧力異常判定手段が、前記所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちから最大値および最小値を除いた残りの測定値に基づいて、前記流体の圧力低下異常の発生の判定を行う
ことを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知装置。
【請求項７】
前記圧力測定制御手段が、第１の監視期間では、前記所定の回数に亘って前記流体の圧力の測定を行い、前記第１の監視期間で測定された圧力に基づいて、前記圧力異常判定手段が、前記流体の圧力低下異常の発生の有無を仮判定し、当該仮判定で前記流体に圧力低下異常の発生があると仮判定された場合には、前記圧力測定制御手段が、さらに第２の監視期間では所定の回数に亘って前記流体の圧力の測定を行い、当該第２の監視期間で測定された圧力に基づいて、前記圧力異常判定手段が、前記流体の圧力低下異常の発生の有無の最終的な判定を行う
ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知装置。
【請求項８】
前記圧力異常判定手段は、前記第２の監視期間で測定された圧力の平均値が、所定のしきい値圧力を超えた場合には、前記流体には圧力低下異常は発生しなかったまたは前記第２の監視期間中に正常復帰したものと判定し、所定のしきい値圧力以下であった場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定する
ことを特徴とする請求項７記載の圧力異常検知装置。
【請求項９】
前記圧力異常判定手段は、前記第２の監視期間での所定の回数に亘っての圧力測定の結果、所定のしきい値圧力を超えた圧力が測定された回数が、予め定められたしきい値回数以上であった場合には、前記流体には圧力低下異常は発生しなかったまたは前記第２の監視期間中に正常復帰したものと判定し、所定のしきい値回数未満であった場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定する
ことを特徴とする請求項７記載の圧力異常検知装置。
【請求項１０】
前記圧力測定制御手段は、前記流体の圧力が前記所定のしきい値圧力超の場合には、通常監視モードとして前記非一定周期よりも長い周期で前記流体の圧力の測定を行い、前記流体の圧力が前記所定のしきい値圧力以下となった場合には、判定モードとして前記所定の回数に亘って前記非一定周期ごとに前記流体の圧力を測定し、当該測定の結果に基づいて前記流体に圧力低下異常の発生はなかったと圧力異常判定検知手段によって判定された場合には、前記判定モードを解除して前記通常監視モードに戻るように、前記圧力測定手段による測定を制御する
ことを特徴とする請求項１ないし９のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知装置。
【請求項１１】
前記所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちから複数組の最大値と最小値とを抽出して、前記複数組のそれぞれの最大値と最小値との差を演算し、当該差を予め定められた脈動振幅判定しきい値と比較して、前記複数組のそれぞれの差がいずれも前記脈動振幅判定しきい値以上の場合には脈動発生ありと判定し、前記脈動振幅判定しきい値未満の場合には脈動発生なしと判定する、脈動発生判定手段を、さらに備えた
ことを特徴とする請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知装置。
【請求項１２】
前記所定の回数に亘って測定された圧力の分散を算出し、前記分散を所定のしきい値と比較して、前記分散が前記しきい値以上である場合には、前記流体に脈動が発生したものと判定し、前記分散が前記しきい値未満である場合には脈動発生なしと判定する、脈動発生判定手段を、さらに備えた
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の圧力異常検知装置。
【請求項１３】
前記流体が、可燃性のガスであり、前記圧力測定手段および前記圧力測定制御手段ならびに前記圧力異常判定検知手段が、配管に接続されて当該配管中を流れるガスの流量を計測するためのガスメータに内蔵または付設されるものであり、前記ガスメータにて前記ガスの圧力異常を検知する
ことを特徴とする請求項１ないし１２のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知装置。
【請求項１４】
前記ガスメータが、前記ガスの導通を遮断する遮断弁を備えており、前記ガスに圧力低下異常が発生したものと前記圧力異常判定手段によって判定された場合には、前記遮断弁を閉じて前記ガスの導通を遮断する
ことを特徴とする請求項１３記載の圧力異常検知装置。
【請求項１５】
所定の回数に亘って非一定周期ごとに流体の圧力を測定し、前記所定の回数に亘って測定された圧力の平均値が、所定のしきい値圧力以下である場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定し、所定のしきい値圧力超である場合には、前記流体には圧力低下異常は発生していないものと判定する
ことを特徴とする圧力異常検知方法。
【請求項１６】
所定の回数に亘って非一定周期ごとに流体の圧力を測定し、前記所定の回数に亘る測定の結果、所定のしきい値圧力以下の圧力が測定された回数が、所定のしきい値回数以上の回数である場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定し、所定のしきい値回数未満の回数である場合には、前記流体には圧力低下異常は発生していないものと判定する
ことを特徴とする圧力異常検知方法。
【請求項１７】
前記しきい値回数を、前記所定の回数の半分以上ないし全部までの間の回数に設定した
ことを特徴とする請求項１６記載の圧力異常検知方法。
【請求項１８】
前記所定の回数に亘って、同じ周期の繰り返しのないランダムな周期で前記流体の圧力を測定する
ことを特徴とする請求項１５ないし１７のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知方法。
【請求項１９】
前記所定の回数に亘って、ある周期とその半周期の奇数倍の周期とを含んだ非一定周期で前記流体の圧力を測定する
ことを特徴とする請求項１５ないし１８のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知方法。
【請求項２０】
前記所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちから最大値および最小値を除いた残りの測定値に基づいて、前記流体の圧力低下異常の発生の判定を行う
ことを特徴とする請求項１５ないし１９のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知方法。
【請求項２１】
第１の監視期間では、前記所定の回数に亘って前記流体の圧力の測定を行い、前記第１の監視期間で測定された圧力に基づいて、前記流体の圧力低下異常の発生の有無を仮判定し、当該仮判定で前記流体に圧力低下異常の発生があると仮判定された場合には、さらに第２の監視期間では所定の回数に亘って前記流体の圧力の測定を行い、当該第２の監視期間で測定された圧力に基づいて、前記流体の圧力低下異常の発生の有無の最終的な判定を行う
ことを特徴とする請求項１５ないし２０のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知方法。
【請求項２２】
前記第２の監視期間で測定された圧力の平均値が、所定のしきい値圧力を超えた場合には、前記流体には圧力低下異常は発生しなかったまたは前記第２の監視期間中に正常復帰したものと判定し、所定のしきい値圧力以下であった場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定する
ことを特徴とする請求項２１記載の圧力異常検知方法。
【請求項２３】
前記第２の監視期間での所定の回数に亘っての圧力測定の結果、所定のしきい値圧力を超えた圧力が測定された回数が、予め定められたしきい値回数以上であった場合には、前記流体には圧力低下異常は発生しなかったまたは前記第２の監視期間中に正常復帰したものと判定し、所定のしきい値回数未満であった場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定する
ことを特徴とする請求項２１記載の圧力異常検知方法。
【請求項２４】
前記流体の圧力が前記所定のしきい値圧力超の場合には、通常監視モードとして前記非一定周期よりも長い周期で前記流体の圧力の測定を行い、前記流体の圧力が前記所定のしきい値圧力以下となった場合には、判定モードとして前記所定の回数に亘って前記非一定周期ごとに前記流体の圧力を測定し、当該測定の結果に基づいて前記流体に圧力低下異常の発生はなかったと判定された場合には、前記判定モードを解除して前記通常監視モードに戻る
ことを特徴とする請求項１５ないし２３のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知方法。
【請求項２５】
前記所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちから複数組の最大値と最小値とを抽出して、前記複数組のそれぞれの最大値と最小値との差を演算し、当該差を予め定められた脈動振幅判定しきい値と比較して、前記複数組のそれぞれの差がいずれも前記脈動振幅判定しきい値以上の場合には脈動発生ありと判定し、前記脈動振幅判定しきい値未満の場合には脈動発生なしと判定する
ことを特徴とする請求項１５ないし２４のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知方法。
【請求項２６】
前記所定の回数に亘って測定された圧力の分散を算出し、前記分散を所定のしきい値と比較して、前記分散が前記しきい値以上である場合には、前記流体に脈動が発生したものと判定し、前記分散が前記しきい値未満である場合には脈動発生なしと判定する、脈動発生判定手段を、さらに備えた
ことを特徴とする請求項１５ないし２４のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知方法。
【請求項２７】
前記流体が可燃性のガスであり、前記ガスを計測対象とした流量計測を行うガスメータにて前記ガスの圧力異常の発生を検知する
ことを特徴とする請求項１５ないし２６のうちいずれか１項に記載の圧力異常検知方法。
【請求項２８】
前記ガスメータが、前記ガスの導通を遮断する遮断弁を備えており、前記ガスに圧力低下異常が発生したものと判定された場合には、前記遮断弁を閉じて前記ガスの導通を遮断する
ことを特徴とする請求項２７記載の圧力異常検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばガスメータのような流量計測装置における都市ガスのような計測対象の流体の圧力異常の発生を検知するための、圧力異常検知装置および圧力異常検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる都市ガスの流量を計測するガスメータでは、ガスの圧力が約０．８３［ｋＰａ］（８５［ｍｍＨ2 Ｏ］）のような所定のしきい値圧力以下になると、遮断弁を閉じて下流側（ユーザ側）へのガスの供給を停止するようにしている。例えばガスメータの下流側の配管やユーザの使用しているガス消費機器でガス漏洩のような危険な状態が発生すると、ガスメータにおけるガスの圧力が明らかに異常に低くなる場合が多い。そこで、ガスの圧力異常低下が検知された場合には、遮断弁を閉じて、ガスメータから下流側へのガスの供給を遮断するようにしている。
【０００３】
さらに詳細には、ガスの圧力に対応して電気信号または光信号を出力する圧力センサを備えたＮＩメータでは、通常監視モードとして、常時１０秒毎に（０．１［Ｈｚ］の測定頻度で）圧力センサによる圧力測定を行っている。
【０００４】
そして、測定された圧力値が、例えば約０．８３［ｋＰａ］のような所定のしきい値圧力以下になると、測定頻度（測定周期）を０．１２５秒（８Ｈｚ）に早めて、３秒間（合計２５回）に亘って圧力監視モード（圧力監視状態）を続ける。このとき、（１）その直前までの４分間以内に流量検出があった（ガスの流れがあった）場合、または（２）圧力低下中（圧力監視モード中）に流量検出があった場合には、ガス漏洩などに起因した圧力低下異常が発生した危険性が高いので、ガスメータに内蔵されている遮断弁を閉じて、ユーザ側（ガスメータよりも下流側）へのガスの供給を停止する。しかし、圧力監視モード中に、所定のしきい値圧力を超えた圧力が一回でも測定された場合には、圧力低下異常が発生したとは判定せず、再び通常監視モードに戻って、１０秒毎の圧力測定を行う。
【０００５】
また、ダイヤフラムとそれに連動した接点式スイッチとを組み合わせてなる機械式圧力低下検知装置（以下、圧力スイッチとも呼ぶ）を備えたＮＢメータでは、測定されたガスの圧力値が約０．２９［ｋＰａ］（３０［ｍｍＨ2 Ｏ］）以下になると、圧力スイッチが通電状態（スイッチ・オン）になり、圧力監視モードに入る。そしてその時点から０．１秒毎に（１０［Ｈｚ］で）１秒間に亘って合計１０回、圧力スイッチの通電状態を検知し、その１秒間の全１０回の検知に亘って圧力スイッチが通電状態を継続していれば、ガス漏洩などに起因した圧力低下異常が発生した危険性が高いので、ガスメータに内蔵されている遮断弁を閉じて、ユーザ側へのガスの供給を停止する。しかし、圧力監視モード中に、ガスの圧力値が約０．５９［ｋＰａ］（６０［ｍｍＨ2 Ｏ］）以上になると、圧力スイッチは非通電状態（スイッチ・オフ）に戻るので、圧力低下異常が発生したとは判定せず、再び通常監視モードに戻る。
【０００６】
ところで、一般にガスのような圧縮性が高い気体状態の流体には、何らかの要因で脈動が発生しやすい傾向にある。
【０００７】
また、都市ガスの供給システムでは、一般に、一つのユーザのガスメータおよびガス機器と他のユーザのガスメータおよびガス機器とが、配管を介して繋がっているので、例えば集合住宅で隣り合った２件のユーザのうちの１件で脈動が発生すると、それが隣りの（２件目の）ユーザのガスメータにも影響を与えてそこでも脈動が生じる虞がある。
【０００８】
このような脈動は、ガスメータに何らかの影響を及ぼす可能性がある。そこで、本出願人は、特開２００１−１８３１９６号公報にて提案したような流量計測装置を発明した。この流量計測装置によれば、脈動が発生している状態でも、高速・大容量処理対応で高消費電力の高価なマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）等に頼ることなく、正確な流量値または積算流量値を計測することが可能となった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１８３１９６号公報（発明の詳細な説明全体）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のようなガス中の脈動は、圧力低下異常を検知する際にも、正確な検知を著しく妨げる要因となることを、本発明者らは種々の実験および実際の圧力低下異常の誤検知の事例の検討・要因分析等によって確認した。
【００１１】
すなわち、ガスメータにおいて、配管等を介してガスに脈動が発生すると、圧力監視モード中の測定周期が脈動の周期の整数倍に合致していた場合には、ガスの脈動の振幅の高位側のみが測定されてしまい、そのときの平均圧力値はしきい値圧力以下で圧力低下異常と判定されるべきであるにも関わらず、それを見逃してしまう（圧力低下異常とは判定されない）場合がある。あるいは逆に、ガスの脈動の振幅の低位側のみが測定されてしまい、そのときの平均圧力値はしきい値圧力超で正常圧力状態と判定されるべきであるにも関わらず、圧力低下異常と判定されてしまう場合がある。
【００１２】
しかも、一般に生じる脈動は種々に異なったものとなるので、どのような周期の脈動が発生するかを予め想定することは困難であるから、圧力監視モード中の測定周期を脈動の周期と合致しないように予め設定することは困難あるいは不可能である。
【００１３】
また、脈動発生している状態でも正確な流量値または流量積算値を計測可能とするために本出願人が特開２００１−１８３１９６号公報にて提案した発明を用いれば、脈動発生している状態でも圧力低下異常を正確に判定することが可能であるようにも一見、推測される。
【００１４】
しかしながら、特開２００１−１８３１９６号公報にて提案された発明によれば、非一定周期ごとに間欠的にガスの流量値を測定することで、脈動発生時にも正確な流量値または流量積算値を計測することは可能となるが、それをそのまま圧力低下異常検知について適用しても、上記のような検知方法に則して脈動発生時に正確な検知を行うことは、困難あるいは不可能である。
【００１５】
すなわち、ガスの圧力測定を非一定周期ごとに行うようにすることにより、圧力の脈動の振幅の高位や低位のみに偏った測定が行われてしまうということについては回避することができる。しかし、これは逆に言えば、測定される圧力値が圧力の脈動の振幅内のどこにでも散らばる可能性があるということになるから、例えば上記のＮＩメータの場合、圧力監視モード中の１０回の圧力測定のうちには、所定のしきい値圧力超の圧力値や以下の圧力値が混在して測定されることとなる。その結果、実際には平均圧力値は所定のしきい値圧力以下で圧力低下異常状態と判定されるべきであるにも関わらず、１０回中に１回でも高位側の圧力測定値が存在しているために、正常圧力状態と判定されて、圧力異常低下の発生を見逃してしまう場合がある。これは、判定結果が安全側に落ち着くのではなくて、むしろ全く逆に圧力異常低下（の要因となったガス漏洩など）という危険状態の発生を見逃しかねない。
【００１６】
あるいは、脈動が発生している状態では、実際には平均圧力値は所定のしきい値圧力を超えているにも関わらず、通常監視モード中に低位側の圧力測定値が頻繁に測定される可能性があるので、実際には必要がないのに圧力監視モードに頻繁に入ることとなる。その結果、圧力監視モードでの圧力測定は通常監視モードの場合よりも測定頻度が高く、消費電力量が多いことから、ガスメータに内蔵された電池の消耗が早くなってしまう。
【００１７】
また、脈動は必ずしも恒常的あるいは連続的に発生するわけではないため、脈動の発生している状態と発生していない状態とで、判定方法や判定確度に整合性が確保されていなければならない。また、脈動対策を考慮に入れていない従来の圧力低下異常検知方法および装置に対しても、脈動対策を盛り込んだ圧力低下異常検知方法および装置での判定方法や判定確度の整合性について確保されていることが望ましい。しかし、特開２００１−１８３１９６号公報にて提案された発明を含めて従来の技術では、そのような事項は示唆されていなかった。
【００１８】
また、特開２００１−１８３１９６号公報にて提案された発明は、本質的に、ガスのような流体の流量を計測するためのものであるが、本発明の目的とする物理量は流体の圧力であって、しかもその圧力の異常な低下の有無を検知（判定）するということであるから、特開２００１−１８３１９６号公報にて提案された発明と本発明とは、その計測対象も目的も、本質的に異なったものである。このため、上述のような事項を含めて、特開２００１−１８３１９６号公報にて提案されたような脈動発生時の正確な流量計測のための発明を、そのまま圧力低下異常検知に適用することは極めて困難あるいは不可能である。
【００１９】
このように、従来では、ガスに脈動が発生することに起因して、正確な圧力低下異常検知ができなくなる場合があるという問題があった。また、脈動対策を考慮に入れていない従来の圧力低下異常検知方法および装置に対しての判定方法や判定確度の整合性についても確保することのできる、脈動対策を考慮に入れた新たな圧力低下異常検知方法および装置を案出することが望まれるが、そのような方法および装置は、提案されておらず示唆すらされていなかった。
【００２０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、都市ガスのような計測対象の流体に脈動が発生している状態でも、正確な圧力低下異常検知を行うことを可能とする圧力異常検知装置および圧力異常検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明による第１の圧力異常検知装置は、流体の圧力を測定する圧力測定手段と、所定の回数に亘って非一定周期ごとに前記流体の圧力を測定するように、前記圧力測定手段による測定を制御する圧力測定制御手段と、前記所定の回数に亘って測定された圧力の平均値が、所定のしきい値圧力以下である場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定する圧力異常判定検知手段とを備えている。
【００２２】
また、本発明による第１の圧力異常検知方法は、所定の回数に亘って非一定周期ごとに流体の圧力を測定し、前記所定の回数に亘って測定された圧力の平均値が、所定のしきい値圧力以下である場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定し、所定のしきい値圧力超である場合には、前記流体には圧力低下異常は発生していないものと判定する、というものである。
【００２３】
すなわち、本発明による第１の圧力異常検知装置または第１の圧力異常検知方法では、所定の回数に亘って、毎回同じ周期ごとではなく非一定周期ごとに流体の圧力を測定することで、流体に脈動が発生した状態であっても、その脈動の振幅の高位側のみや低位側のみを測定することなく、その脈動の振幅内の圧力値を偏りなく測定することが可能となる。そのようにして所定の回数に亘って偏りなく測定された圧力の平均値を算出することで、脈動に因って振れる流体の圧力の中心値を、精度良く推定することが可能となる。そして、その算出された圧力の平均値を、所定のしきい値圧力と比較して、所定のしきい値圧力以下である場合には、流体に圧力低下異常が発生したものと判定し、所定のしきい値圧力超である場合には、流体には圧力低下異常は発生していないものと判定する。このようにして、脈動が発生している場合でも、その脈動に起因した測定の偏り等の悪影響（外乱あるいは誤差の混入等）を受けることなく、圧力低下異常の発生を高い信頼性で検知することが可能となる。また、脈動が発生していない場合でも、脈動が発生している場合と同様に（両方の場合で整合性良く）、圧力低下異常の発生を高い信頼性で検知することが可能である。
【００２４】
本発明による第２の圧力異常検知装置は、流体の圧力を測定する圧力測定手段と、所定の回数に亘って非一定周期ごとに前記流体の圧力を測定するように、前記圧力測定手段による測定を制御する圧力測定制御手段と、前記所定の回数に亘っての圧力測定の結果、所定のしきい値圧力以下の圧力が測定された回数が、予め定められたしきい値回数以上の回数である場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定する圧力異常判定手段とを備えている。
【００２５】
また、本発明による第２の圧力異常検知方法は、所定の回数に亘って非一定周期ごとに流体の圧力を測定し、前記所定の回数に亘る測定の結果、所定のしきい値圧力以下の圧力が測定された回数が、所定のしきい値回数以上の回数である場合には、前記流体に圧力低下異常が発生したものと判定し、所定のしきい値回数未満の回数である場合には、前記流体には圧力低下異常は発生していないものと判定する、というものである。
【００２６】
すなわち、本発明による第２の圧力異常検知装置または第２の圧力異常検知方法では、上記の第１の圧力異常検知装置または第１の圧力異常検知方法の場合と同様に、所定の回数に亘って、毎回同じ周期ごとではなく、非一定周期ごとに流体の圧力を測定することで、流体に脈動が発生した状態であっても、その脈動の振幅の高位側のみや低位側のみを測定することなく、その脈動の振幅内の圧力値を偏りなく測定することが可能となる。これは換言すれば、圧力の脈動振幅の高位側（脈動の中心値よりも高い圧力値）が測定される確率と、圧力の脈動振幅の低位側（脈動の中心値よりも低い圧力値）が測定される確率とが、等しくなる、ということである。そして、その所定の回数（例えば１１回）に亘る測定の結果、所定のしきい値圧力以下の圧力が測定された回数が、例えば全１１回の測定回数のうちの半分超である６回のように設定されたしきい値回数以上の回数である場合には、流体の圧力の脈動振幅の中心値が所定のしきい値圧力以下であるということが推定されるので、流体に圧力低下異常が発生したものと判定し、それとは逆に、所定のしきい値回数未満の回数である場合には、流体の圧力の脈動振幅の中心値が所定のしきい値圧力超であるということが推定されるので、流体には圧力低下異常は発生していないものと判定する。このようにして、脈動が発生している場合でも、その脈動に起因した測定の偏り等の悪影響を受けることなく、圧力低下異常の発生を高い信頼性で検知することが可能となる。また、脈動が発生していない場合でも、脈動が発生している場合と同様に（両方の場合で整合性良く）、圧力低下異常の発生を高い信頼性で検知することが可能である。
【００２７】
ここで、本発明による第２の圧力異常検知装置または第２の圧力異常検知方法においては、圧力異常判定手段におけるしきい値回数を、所定の回数（全測定回数）の半分以上ないし全部までの間の回数に設定することが望ましい。例えば、全ての測定回数（所定の回数）が１１回である場合には、しきい値回数は６回から１１回までの間の、いずれかの回数（６回、７回、８回、…１１回のうちのいずれか一つ）に設定することが望ましい。
【００２８】
なお、上記の非一定周期の測定としては、同じ周期の繰り返しのないランダムな周期で流体の圧力を測定するようにしてもよい。このようにすることにより、所定の測定回数内で、全くランダムな周期で流体の圧力を測定することが可能となり、脈動の振幅内で偏りのない圧力値の測定が可能となる。
【００２９】
あるいは、上記の非一定周期の測定としては、所定の回数に亘って、ある周期とその半分の周期の奇数倍の周期とを含んだ非一定周期で、流体の圧力を測定するようにしてもよい。このようにすることにより、例えば、所定の複数回の測定のうち、ある一つの測定周期と脈動の周期とが偶然に合致した場合には、そのときの測定周期で測定された２つの圧力値はいずれも高位側または低位側に偏ってしまうが、次の測定回では、前回の測定周期の半周期の奇数倍の周期で圧力測定を行うことにより、前回の２回のタイミングで測定された圧力値の偏りとは反対側に偏った圧力値が測定される。例えば、前回の２回のタイミングで脈動の高位側の圧力値が測定された場合、その次回の（半周期の奇数倍の周期を経ての）タイミングでの測定では、脈動の低位側の圧力値が測定される。このようにして、脈動の高位側のみや低位側のみを偏って測定することを回避することが可能となる。
【００３０】
また、所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちから最大値および最小値を除いた残りの測定値に基づいて、流体の圧力低下異常の発生の判定を行うようにすることも望ましい。すなわち、測定対象の流体に脈動が発生している場合には、圧力値は脈動の振幅の最大値と最小値との間を変化するので、所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちには、脈動に起因して中心値から大幅にずれた（中心値からの誤差の大きい）最大値や最小値が含まれている。そこで、所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちから最大値および最小値を除いた残りの測定値に基づいて、流体の圧力低下異常の発生の判定を行うようにすることで、脈動に起因した圧力測定および圧力低下異常判定への外乱あるいは誤差の混入等を排除して、圧力低下異常の発生を高い信頼性で検知することが可能となる。
【００３１】
また、第１の監視期間では、所定の回数に亘って流体の圧力の測定を行い、その第１の監視期間で測定された圧力に基づいて、流体の圧力低下異常の発生の有無を、まず仮判定し、そのとき流体に圧力低下異常の発生があると仮判定された場合には、さらに、第２の監視期間では、所定の回数に亘って流体の圧力の測定を行い、その第２の監視期間で測定された圧力に基づいて、流体の圧力低下異常の発生の有無の最終的な判定を行うようにしてもよい。
【００３２】
すなわち、例えば３秒間のような所定の監視期間に亘って、低い圧力値が連続して測定されて、圧力低下異常と判定されても、それは実際にはガス漏洩のような本来最終的に検知したい要因によるものではなく、例えばそのとき偶然に大容量のガス消費機器の運転を開始したために瞬時的に生じたものであった場合には、そのときの圧力低下異常の判定は実質的に誤判定ということになる。そこで、そのような誤判定を回避するために、上記のように第１の監視期間に引き続いて第２の監視期間を設け、その第２の監視期間でも圧力低下異常が継続して検知された場合には、例えばガス漏洩に起因した圧力低下異常が発生したものと最終的に判定するようにすることが望ましい。このような誤判定を回避するための対策を備えることで、一般的なガスメータに用いられるような圧力低下異常検知装置または圧力低下異常検知方法等との整合性も良くなる。
【００３３】
さらに詳細には、第２の監視期間で測定された圧力の平均値が、所定のしきい値圧力を超えた場合には、流体には圧力低下異常は発生しなかった、または第２の監視期間中に正常復帰したものと判定し、所定のしきい値圧力以下であった場合には、流体に圧力低下異常が発生したものと判定するようにしてもよい。
【００３４】
あるいは、第２の監視期間での所定の回数に亘っての圧力測定の結果、所定のしきい値圧力を超えた圧力が測定された回数が、予め定められたしきい値回数以上であった場合には、流体には圧力低下異常は発生しなかった、または第２の監視期間中に正常復帰したものと判定し、所定のしきい値回数未満であった場合には、流体に圧力低下異常が発生したものと判定するようにしてもよい。
【００３５】
また、流体の圧力が所定のしきい値圧力超の場合には、通常監視モードとして前記の非一定周期よりも長い周期に設定された周期で流体の圧力の測定を行い、流体の圧力が前記所定のしきい値圧力以下となった場合には、判定モードとして所定の回数に亘って非一定周期ごとに流体の圧力を測定し、その測定の結果に基づいて、流体に圧力低下異常の発生はなかったと判定された場合には、判定モードを解除して通常監視モードに戻るようにしてもよい。
【００３６】
すなわち、通常監視モードとして、長周期で流体の圧力の測定を行い、その通常監視モードでの測定で流体の圧力が所定のしきい値圧力以下となった場合には、そのときから判定モードに入る。判定モードでは、上述のようにして所定の回数に亘って、通常監視モードよりも短周期に設定された非一定周期ごとに頻繁に流体の圧力を測定し、その測定の結果に基づいて、流体に圧力低下異常の発生の有無を判定する。そして、圧力低下異常の発生がなかったと判定された場合には、非一定周期での頻繁な測定を行う判定モードを解除して、長周期で流体の圧力の測定を行う通常監視モードに戻る。あるいはそのとき圧力低下異常の発生があったと判定された場合には、例えばガスメータの場合には遮断弁を操作してガスの供給を停止したり、圧力低下異常の発生があった旨の警報を発するなどの処置を実行し、判定モードの解除については例えば外部から強制的に実行されるように設定しておけばよいことは言うまでもない。このようにすることにより、圧力低下異常の発生の疑いがあるため頻繁な監視および判定が必要で、そのために消費電力量が高くなる傾向にある判定モードを、本当に頻繁な監視および判定が必要な場合にのみ実行し、そのような必要のない通常の場合には通常監視モードを保つようにすることで、圧力低下異常の測定ないし判定のために消費される電力量を低減化することが可能となる。
【００３７】
また、所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちから、複数組の最大値と最小値とを抽出して、それら複数組のそれぞれの最大値と最小値との差を演算し、当該差を予め定められた脈動振幅判定しきい値と比較して、複数組のそれぞれの差がいずれも脈動振幅判定しきい値以上の場合には、脈動発生ありと判定し、脈動振幅判定しきい値未満の場合には、脈動発生なしと判定するようにしてもよい。そして、脈動発生ありと判定した場合には、その脈動発生ありという旨の情報を記録または出力するようにすることが望ましい。
【００３８】
すなわち、本発明による圧力異常検知装置または圧力異常検知方法では、脈動の振幅内の圧力値を偏りなく測定することが可能であることから、所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちの最大値と最小値との差は、そのとき脈動が発生していたならば、高い確率で、脈動の振幅に対応した有意の値となる。そこで、所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちの最大値と最小値との差を演算し、その差の値を、測定誤差や流体の温度変化等に対応した圧力変位等とは明確に異なる脈動の振幅に対応したものであると判定できる有意の値として予め定められた脈動振幅判定しきい値と比較して、差の値がいずれも脈動振幅判定しきい値以上の場合には、脈動発生ありと判定し、脈動振幅判定しきい値未満の場合には、脈動発生なしと判定することが可能である。ここで、複数組のそれぞれの最大値と最小値との差を用いて、その複数組のそれぞれの差がいずれも脈動振幅判定しきい値以上の場合には、脈動発生ありと判定するようにしたのは、一組の最大値と最小値との差を用いるだけであると、脈動が発生していない状態で、所定の測定回数の間に圧力値が大幅に変化したといった場合でも、「脈動あり」と判定されてしまう虞があるので、そのような誤判定を回避するためである。脈動が発生している状態では、一般に、測定された圧力の測定値のうちから複数組の最大値および最小値を抽出することができ、かつその複数組の最大値と最小値との差は、いずれも脈動の振幅に対応した有意の脈動振幅判定しきい値となる確率が高いが、脈動が発生していない状態では、最大値と最小値との差が有意の脈動振幅判定しきい値よりも小さく、また複数組の最大値および最小値が存在することも稀少だからである。
【００３９】
ここで、流体が可燃性のガスであり、そのガスを計測対象とした流量計測を行うガスメータにて上記のようなガスの圧力低下異常を検知するようにすることは、本発明による圧力異常検知装置または圧力異常検知方法の望ましい一態様である。また、そのようなガスメータの場合には、一般に、ガスの導通を遮断する遮断弁を備えているので、上記のようにして、ガスに圧力低下異常が発生したものと判定された場合には、遮断弁を閉じてガスの導通を遮断するようにすることが望ましい。このようにすることにより、ガス圧力低下異常を誤判定なく確実に検知してガスの遮断を行って、ガス漏洩等の危険な状態の継続を回避することが可能となる。
【００４０】
なお、前記所定の回数に亘って測定された圧力の分散を算出し、前記分散を所定のしきい値と比較して、分散がしきい値以上である場合には、流体に脈動が発生したものと判定し、分散がしきい値未満である場合には脈動発生なしと判定するようにしてもよい。これにより、脈動発生による圧力異常を検知することができ、その場合には例えば、第２の監視期間における監視モードへ移行することができる。また、分散が極端に大きい場合には平均圧力にかかわらず、安全のために遮断弁を閉じてガスの導通を遮断するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００４１】
以下説明するように、請求項１ないし１４のいずれかに記載の圧力異常検知装置または請求項１５ないし２８のいずれかに記載の圧力異常検知方法によれば、所定の回数に亘って、毎回同じ周期ごとではなく非一定周期ごとに流体の圧力を測定するようにしたので、流体に脈動が発生した状態であっても、その脈動の振幅の高位側のみや低位側のみを測定することなく、その脈動の振幅内の圧力値を偏りなく測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００４３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る圧力異常検知装置を内蔵したガスメータの概要構成を表したものである。なお、本発明の実施の形態に係る圧力異常検知方法は、このガスメータに内蔵された圧力異常検知装置の動作あるいは作用によって具現化されるものであるから、以下、それらを併せて説明する。また、ガスメータにおいて一般的に当然に内蔵されている膜式流量計や積算流量値カウンタ（あるいは積算流量値表示器）等については、図示および説明の繁雑化を避けるために、その詳述は省略する。このガスメータは、流量計測装置１００と、遮断弁装置２００と、圧力異常検知装置３００と、情報記憶装置４００と、表示装置５００とを備えている。
【００４４】
流量計測装置１００は、配管１０１を流れるガスの流量を計測する、例えば膜式や超音波伝播方式などの流量計測機器（図示省略）と、それによって計測された流量を積算してなる積算流量値を表示する積算流量値表示カウンタ（図示省略）等を備えた一般的なものである。
【００４５】
遮断弁装置２００は、弁体２０１と、例えばソレノイドコイルを用いた弁駆動機構２０２とから、その主要部が構成されている。その動作は、後述するように、制御部３０６によって制御されて、圧力低下異常が検知された場合には弁駆動機構２０２によって弁体２０１が閉状態になるように動かされて、ガスの導通を遮断する。そして弁体２０１を開状態に復帰させる場合には、例えばガスメータのボディに取り付けられた復帰ボタン（図示省略）をユーザが押下すると、それを命令入力として弁体２０１を閉状態から開状態に戻すことで、ガスの導通が再開される。
【００４６】
圧力異常検知装置３００は、圧力センサ３０１と、Ａ／Ｄ変換器３０２と、圧力値演算部３０３と、圧力低下異常判定部３０４と、制御則記憶部３０５と、制御部３０６とから、その主要部が構成されている。
【００４７】
圧力センサ（圧力測定手段）３０１は、いわゆるＮＩメータに用いられるような、測定対象のガスの圧力を例えば圧電デバイスによって電気的な信号または電圧レベルに変換して出力するといった一般的なもので構わない。あるいは、いわゆるＮＢメータに用いられるような、ガスの圧力に応じて表面が変動するダイヤフラムとその変動に連動して接点の電気的接続状態が変化するように設定された接点式スイッチとを組み合わせてなる圧力スイッチ（図示省略）なども、この圧力センサ３０１として用いることが可能である。
【００４８】
Ａ／Ｄ変換器３０２は、圧力センサ３０１から出力されるアナログ電気信号（または電圧レベル；以下、それらを総称して電気信号と呼ぶこととする）をデジタル信号に変換して出力する。
【００４９】
圧力値演算部３０３は、制御部３０６によって読み込みタイミングを非一定周期に制御されて、圧力センサ３０１から出力される電気信号を、Ａ／Ｄ変換器３０２を介して読み込む。そしてその読み込まれた、Ａ／Ｄ変換してなる電気信号に基づいて圧力値を演算して、その情報（データ）を圧力低下異常判定部３０４へと送出する。
【００５０】
圧力低下異常判定部３０４は、制御則記憶部３０５に格納されている制御則に基づいて制御部３０６によって制御され、測定された圧力値に基づいて圧力低下異常の発生の有無を判定する。この判定を行う動作（作用）には、主に２通りの方法がある。それは、複数回の圧力測定値の平均値を演算し、それを所定のしきい値と比較するという方法と、複数回の測定で得られた圧力測定値のうち、所定のしきい値以下であった回数を、所定のしきい値回数と比較するという方法と、であるが、それらの詳細については後述する。また、この圧力低下異常判定部３０４では、複数回の測定で得られた圧力測定値に基づいて、脈動の発生の有無を判定する。この判定動作の詳細についても後述する。
【００５１】
制御則記憶部３０５は、圧力センサ３０１からの出力を圧力値演算部３０３が読み込むタイミングを制御するための制御則、圧力低下異常判定部３０４で圧力低下異常の発生の有無を判定する際に用いられる判定ロジック、圧力低下異常の発生ありと判定された場合に遮断弁装置２００を遮断状態にするための制御則、圧力低下異常の発生ありと判定された場合や脈動ありと判定された場合に、その旨の情報をその発生日時の情報と共に、情報記憶装置４００に記憶するための制御則および表示装置５００に表示するための制御則等を、格納している。また、この制御則記憶部３０５には、圧力低下異常判定に関する制御則や判定ロジックの他にも、例えば流量計測装置１００の動作を制御するための制御則等も格納するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００５２】
制御部３０６は、制御則記憶部３０５に格納されている制御則に基づいて、圧力値演算部３０３、圧力低下異常判定部３０４、遮断弁装置２００の、動作の制御を行う。また、その他にも、流量計測装置１００等の動作の制御を行う。
【００５３】
情報記憶装置４００は、圧力低下異常判定部３０４によって、圧力低下異常の発生ありと判定された場合や、脈動ありと判定された場合に、その旨の情報をその発生日時の情報と共に記憶するものである。この情報記憶装置４００に記憶された情報（データ）は、例えば電話回線等の通信装置（図示省略）を介してガスメータの外部へと読み出されるようにしてもよく、あるいは例えば液晶表示パネル（図示省略）などを備えた表示装置５００の表示画面にセグメント表示あるいはドットマトリックス表示されるようにしてもよい。
【００５４】
表示装置５００は、圧力低下異常や脈動が発生した旨の情報を、その発生日時の情報と関連付けて表示出力するものである。なお、流量計測装置１００が積算流量値を電気信号化して出力可能なものである場合などには、例えば、通常時にはこの表示装置５００で積算流量値を表示するものとし、外部から表示切替命令が入力されると、圧力低下異常や脈動が発生した旨の情報をこの表示装置５００で表示する、というように、表示モードの切り替えが可能であるようにしてもよい。
【００５５】
次に、このガスメータにおける、特に圧力異常検知装置３００の動作について説明する。
【００５６】
図２は、ガス中に脈動が発生した状態で、２５回に亘って非一定周期（ランダムな周期）で圧力測定を行う場合の圧力測定タイミングの一例を、模式的に表したものである。このような圧力測定タイミングの制御は、制御部３０６によって圧力値演算部３０３での読み込みタイミングを制御することで実行される。
【００５７】
この図２に示した一例では、第１回目の測定と第２回目の測定との間の周期λ1，第２回目の測定と３回目の測定との間の周期λ2，…第２４回目の測定と第２５回目の測定との間の周期λ24は、同じ周期が連続することのないように、かつ連続する複数の周期ごとでの周期の組み合わせの反復がないように、長短取り混ぜて設定されている。そのような複数の周期の組み合わせは、例えば乱数表に基づいて定めるようにしてもよく、あるいは、全部で２４個の周期（λ1,λ2,…λ24）のそれぞれが、互いに他のどれとも異なった周期であるように設定してもよい。
【００５８】
但しここで、例えばλ1の周期を１として、λ1,λ2,…λ24の周期が、１：２：３：４…：２４となるように（整数比に）設定すると、例えば偶然に脈動の１周期とλ1とが一致または近似した値になった場合には、他の全ての周期（λ2,…λ24）についても、脈動の周期の整数倍になってしまうので、測定結果が脈動の高位側や低位側に偏ることとなる。このような不都合を避けるためには、個々の周期（λ1 ：λ2：λ3…：λ24）を、整数比に設定するのではなく、例えばλ1 ：λ2：λ3…：λ24＝１：１．５：２．３：０．７…：１．９のように、互いの周期の比率が整数比に約分できないような比率となるように設定することが有効である。あるいは、個々の周期が互いに素数比となるように設定することなども有効である。
【００５９】
あるいは、ある周期λ0とその半分の周期の奇数倍の周期（λ0／２，３λ0／２，５λ0／２，７λ0／２…）とを含んだ非一定周期で圧力測定を行うようにすることも有効である。具体的には、例えば図３に示したように、第１回目〜第２回目の間の周期λ1 と脈動の周期λpとが偶然に合致した場合には、そのときの測定周期で測定された２つの圧力値はいずれも脈動の高位側に偏ってしまうが、次の測定回λ2では、前回の測定周期の半周期の奇数倍の周期（例えばこの図３の例では、λ2はλ1 の３／２倍の周期となっている）で圧力測定を行うことにより、前回の２回のタイミングで測定された圧力値の偏りとは反対側（低位側）に偏った圧力値が測定される。このように、図３の例では、λ1 を挟んだ第１回目および第２回目のタイミングでは、共に脈動の高位側の圧力値が測定されるが、その次回の（第２回目のタイミングからλ2が経過後の）第３回目のタイミングでは、前回（第２回目）とは位相が反転することになるので、脈動の低位側の圧力値が測定される。このようにして、脈動の高位側のみや低位側のみを偏って測定することを回避することができる。
【００６０】
但し、上記のような一つの周期とその半分の周期の奇数倍の周期との組み合わせのみで測定タイミングを構成した場合には、そのうちの最小の周期を１とすると、その測定タイミングを構成している全ての周期の組み合わせの比率は、１：３：５：７…のように、整数比となる。このため、例えば偶然に全ての周期のうちの最小の周期と脈動の周期とが一致または近似すると、全ての周期は脈動の周期の整数倍になってしまうので、測定結果が脈動の高位側や低位側に偏ってしまう虞がある。そこで、このような不都合を避けるためには、ある周期とその半分の周期の奇数倍の周期の組み合わせのみで全測定タイミングを構成するのではなく、その組み合わせのなかに、前述したような乱数表的にランダムな周期や素数比的にランダムな周期などを混在させるようにすることが有効である。
【００６１】
上記のように、非一定周期のタイミングで圧力を測定することにより、ガスに脈動が発生している場合でも、圧力測定のタイミングが脈動の高位側や低位側に偏ることを回避することができる。これは換言すれば、上記のようにして非一定周期で圧力を測定することにより、圧力の脈動周期に対して測定タイミングの位相をずらすことができるので、その圧力測定の結果（測定値）は、脈動の振幅内で確率的に偏りなく分布することができる、ということである。さらに具体的に言えば、脈動が発生している状態で、上記のようにして非一定周期のタイミングで圧力を測定することにより、その脈動の高位側の圧力値を測定する確率も低位側の圧力値を測定する確率も、共に５０％とすることができる、ということである。この作用を利用して、圧力低下異常判定部３０４では、主に２通りの方法によって、脈動が発生している場合でも圧力低下異常を正確に（誤判定なく）かつ確実に（見逃しなく）、判定することができるのである。
【００６２】
すなわち、第１の判定方法としては、上記のようにして非一定周期で測定された複数回の圧力測定値の平均値Ｐｍを演算し、それを所定のしきい値圧力ＰL-thと比較する。そして、Ｐｍ≦ＰL-thである場合には、圧力低下異常ありと判定し、Ｐｍ＞ＰL-thである場合には、圧力低下異常なしと判定する。
【００６３】
図４は、そのような第１の判定方法を中心として、本実施の形態に係る圧力低下異常検知装置における主要な動作の流れを表したものである。ガスの圧力が、例えば０．８３［ｋＰａ］のようなしきい値圧力ＰL-thを超えた値の状態にあるときには、通常監視モードとして、後述する判定モードにおける非一定周期よりも長い、例えば１０秒ごとのような周期ごとに、ガスの圧力の測定を行う（Ｓ４１〜Ｓ４２のＮ〜Ｓ４１）。なお、この通常監視モードでの測定周期は、固定周期（一定周期）としてもよいが、非一定周期にすることが、より望ましい。これは、例えば脈動が間断なく発生する場合があり、その場合には、周期と通常監視モードの固定周期とが一致または近似すると、圧力測定値に偏りが生じて、正確な圧力低下異常の検知ができなくなる虞があるからである。但し、通常監視モードでの測定周期は例えば１０秒のような長周期レベルであり、他方、それと比較して脈動の周期は例えば０．０１秒のような極めて短周期レベルであるため、一時的には偶然に通常監視モードの測定周期と脈動の測定周期とが一致しても、時間の経過と共に両者の位相のずれが生じる確率が高くなるので、判定モードにおける測定周期ほど厳密な非一定周期での測定に拘る必要性は低い傾向にあるので、通常監視モードでは固定周期でも構わない。
【００６４】
通常監視モードで測定された圧力値Ｐが、しきい値圧力ＰL-th以下になると（Ｓ４２のＹ）、例えば３秒間のような所定の時間に設定された判定モードに入る。その判定モードでは、既述のようにして非一定周期のタイミングごとに、例えば全２５回のような所定の回数に亘って圧力を測定し（Ｓ４３）、その所定の回数に亘って測定された圧力測定値を一時的に記憶保持する（Ｓ４４）。
【００６５】
そして、その全２５回に亘って測定されて記憶保持された圧力測定値の平均値Ｐｍを演算する（Ｓ４５）。このとき、全２５回の測定で得られた個々の圧力測定値は、脈動の波形中から位相の偏りなく測定されたものであるから、脈動の振幅内から均等な確率で抽出（測定）されたものと見做すことができる。従って、その全２５回に亘って測定された圧力測定値から算出される平均値Ｐｍは、圧力の脈動の中心値に対して高い確率で近似したものとなる。
【００６６】
このようにして算出された圧力測定値の平均値Ｐｍを、所定のしきい値圧力ＰL-thと比較する（Ｓ４６）。その比較の結果、Ｐｍ≦ＰL-thの場合には（Ｓ４６のＹ）、圧力低下異常ありと判定して（Ｓ４７）、その旨の警報および情報を、そのときの日時の情報と共に表示装置５００によって表示出力し、またそれと共に情報記憶装置４００にも記憶させる（Ｓ４８）。しかしＰｍ＞ＰL-thの場合には（Ｓ４６のＮ）、圧力低下異常なしと判定し、判定モードを解除して、通常監視モードに戻る（Ｓ４６のＮ〜Ｓ４１）。
【００６７】
なお、圧力測定値の平均値Ｐｍを演算するに際して、全ての圧力測定値のうちから、最大値および最小値を除外して、それ以外の残りの圧力測定値の平均値を演算するようにしてもよい。あるいはさらに、最大値からｋ番目までの大きな値および最小値からｊ番目までの小さな値（ｋ，ｊは所定の自然数）を除外して、それ以外の残りの圧力測定値の平均値を演算するようにしてもよい。なお、脈動の中心値を中心とする測定値の除外の対称性（これは裏を返せば平均値の算出に用いる測定値の対称性）を良好なものとするためには、理論的には、測定回数をできるだけ高くすると、そのときの高位側の値が測定される確率と低位側の値が測定される確率とは等しく５０％となることが期待されるから、ｋ＝ｊに設定することが望ましい。しかし、例えばこの圧力以上検知装置３００の実用上の器差などに起因して、統計的に低位側の圧力値が測定される確率がやや高くなる傾向にある、といったことが判明した場合には、それを補正するために、ｋ＝ｊではなく敢えて対称性を崩してｋ＜ｊのように設定することなども有効である。
【００６８】
第２の判定方法としては、判定モードでの所定の回数の測定のうち、測定された圧力測定値Ｐが所定のしきい値圧力ＰL-th以下であった回数Ｎを、例えば全測定回数の半分以上の回数のような所定のしきい値回数ＮL-thと比較する。そして、Ｎ≧ＮL-thであった場合には、圧力測定値Ｐが所定のしきい値圧力ＰL-th以下であった回数がそれだけ多いのだから、脈動の中心値がしきい値圧力ＰL-th以下である確率が高いということになるので、圧力低下異常ありと判定する。しかし、Ｎ＜ＮL-thであった場合には、脈動の中心値がしきい値圧力ＰL-th以下である確率が低いということであるから、圧力低下異常なしと判定する。
【００６９】
この第２の判定方法について、さらに詳細に説明する。図５は、本実施の形態に係る圧力異常検知装置および圧力異常検知方法における、脈動発生時に非一定周期で圧力を測定した場合の、圧力測定値の分散状態の一例を模式的に表したものである。なお、図５では、非一定周期で測定される圧力値をドットで示してある。また、説明を簡潔なものとするために、以下の説明では測定回数を２５回のような極めて少ない回数としているが、実際には、圧力測定値の期待値の信頼性が統計数学的に十分なものとなるような多数の測定回数に設定することが望ましいことは言うまでもない。また、説明および図示の簡略化のために、一つの判定モード期間における途中の脈動の図示については省略してある。
【００７０】
本実施の形態に係る圧力異常検知装置および圧力異常検知方法では、既述のようにして非一定周期で圧力を測定しているので、脈動の振幅内の圧力値が偏りなく測定される。換言すれば、脈動の振幅や周期がどのようなものであっても、全測定回数中に亘って非一定周期で測定される圧力測定値は、脈動の振幅内で偏りなく分散する。この模式化して示した一例では、全２５回の圧力測定値のうち、１２回は脈動の高位側に、１回は脈動の中心値に、そして残りの１２回は脈動の低位側に、それぞれ分布している。このように、非一定周期で高頻度に圧力を測定することにより、圧力の脈動振幅の高位側（脈動の中心値よりも高い圧力値）が測定される確率と、圧力の脈動振幅の低位側（脈動の中心値よりも低い圧力値）が測定される確率とが、共に等しく５０％となる。あるいは近似的に５０％付近の値となる。
【００７１】
ここで、臨界的状態として、脈動の中心値がしきい値圧力ＰL-thと一致している場合についてを一つの模式化されたモデルとして考える。この場合、非一定周期で全測定回数に亘って測定される圧力測定値は、上記のような確率論から、しきい値圧力ＰL-th（＝脈動の中心値）よりも高位側に半分の測定回数が分布し、低位側に残りの半分の測定回数が分布することになる。換言すれば、実際に脈動の中心値がしきい値圧力ＰL-thと一致またはそれ以下になっている場合には、全測定回数の測定のうち、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力値が測定される回数は、全測定回数の半分以上となることが期待値として推定される、ということである。これは、逆に言えば、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力値が測定された回数が全測定回数のうちの５０％以上であったならば、そのとき脈動の中心値はしきい値圧力ＰL-th以下となっている確率が高く、従ってその場合には、圧力低下異常であると判定することができる、ということである。また、これは裏を返せば、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力値が全測定回数のうちの５０％未満であったならば、そのとき脈動の中心値はしきい値圧力ＰL-th超となっている確率が高く、従ってその場合には、圧力低下異常は発生していないと判定することができる、ということである。
【００７２】
このような臨界的状態に関する考察から、圧力低下異常の判定に用いるしきい値回数ＮL-thは、全測定回数の半分以上の回数に設定すればよいことが分かる。例えば、上記の図５に模式的に示した一例のような全測定回数を２５回の場合には、その半分以上の回数のうち最小の値である１３回に設定することが望ましい。あるいは、それ以上の回数の１４回や１５回などに設定してもよい。但し、しきい値回数ＮL-thを高い値に設定するほど、圧力低下異常発生の判定確度を高くすることができる（誤判定の確率を低くすることができる）が、それとはトレードオフに、臨界的な圧力低下異常の発生を見逃してしまう確率も高くなる傾向にある。
【００７３】
図６は、振幅Ａの脈動の中心値Ｐ0が、しきい値圧力ＰL-thよりも低圧側に圧力Ｓだけずれ込んでいる（低い圧力になっている）場合について、模式的に示したものである。なお、この図６では、図示の簡潔化を図ることで説明の理解をより容易なものとするために、脈動の波形は固定周期の直線的な鋸形波で近似するものとした。この場合、非一定周期で圧力の測定を行ったときに、ＰL-th以下の圧力値が測定される確率は、ずれ量Ｓに比例して高くなる。例えば、ずれ量Ｓが脈動の振幅Ａの２０％であるとき、脈動の振幅の５０＋２０＝７０％がしきい値圧力ＰL-th以下にあることになるから、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力値が測定される確率は、７０％となる。よって、この場合、例えば全２５回のうち、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力値が測定される回数の期待値は、２５×７０％＝１７．５回となる。よって、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力値が測定される回数は、全２５回のうちの１８回となることが期待値として推定される。これは換言すれば、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力値が測定される回数が全２５回のうちの１８回以上であれば、脈動の中心値がしきい値圧力ＰL-thよりも振幅Ａの２０％以上低くなって（低圧側にずれ込んで）いると判定することができる、ということである。
【００７４】
しかし、これは逆に言えば、しきい値回数ＮL-thを１８回以上に設定すると、脈動の中心値がしきい値圧力ＰL-thよりも振幅Ａの２０％以上低くにまでならないと、「圧力低下異常あり」とは判定されない、ということでもある。換言すれば、脈動の中心値Ｐ0がしきい値圧力ＰL-thと一致ないしそれ以下で振幅Ａの２０％未満までの範囲にあるときには、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力値が測定される確率は５０％以上７０％未満であるから、その回数の期待値は１３回〜１７回である。従って、実際には脈動の中心値がしきい値圧力ＰL-th以下になっていて「圧力低下異常あり」と判定されるべきであるにも関わらず、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力が測定される回数が１８回（＝しきい値回数ＮL-th）以上にはならない確率が高く、このため、「圧力低下異常あり」とは判定されず、実際の圧力低下異常の発生を見逃してしまう虞がある、ということである。
【００７５】
ここで纏めると、しきい値回数ＮL-thを全測定回数の半分よりも多い回数に設定することで、判定条件をより厳しくする、あるいは判定確度を高くすることができるが、それだけ圧力低下異常の発生を見逃してしまう確率も高くなる、ということである。
【００７６】
他方、脈動の中心値Ｐ0がしきい値圧力ＰL-th超であるにも関わらず、しきい値圧力ＰL-th以下の圧力が測定される回数が全２５回のうちの半分（１３回）以上になって、実際には圧力低下異常は発生していないにも関わらず、「圧力低下異常あり」と誤判定されてしまう虞も、例えば偶然の確率論的な揺らぎや器差などの不可避的な要因からあり得る。そこで、そのような誤判定を回避するためには、上記のような、しきい値回数ＮL-thを全測定回数の半分よりも多い回数に設定すると、判定確度が高くなる、という作用をむしろ逆手に取って利用して、しきい値回数ＮL-thを、例えば１４回や１５回のように、敢えて全測定回数の半分の１３回よりも多い回数に設定することが有効である。
【００７７】
図７は、このような第２の判定方法を中心として、本実施の形態に係る圧力低下異常検知装置における主要な動作の流れを表したものである。
【００７８】
ガスの圧力が、例えば０．８３［ｋＰａ］のようなしきい値圧力ＰL-thを超えた値の状態にあるときには、通常監視モードとして、判定モードにおける非一定周期よりも長い周期ごとに、ガスの圧力の測定を行う（Ｓ７１〜Ｓ７２のＮ〜Ｓ７１）。なお、この通常監視モードでの測定周期は、固定周期（一定周期）としてもよいが、非一定周期にすることがより望ましいことは、第１の判定方法と同様である。
【００７９】
通常監視モードで測定された圧力値Ｐが、しきい値圧力ＰL-th以下になると（Ｓ７２のＹ）、例えば３秒間のような所定の時間に設定された判定モードに入る。その判定モードでは、既述のようにして非一定周期のタイミングごとに、例えば全２５回のような所定の回数に亘って圧力を測定し（Ｓ７３）、その所定の回数に亘って測定された個々の圧力測定値を一時的に記憶保持する（Ｓ７４）。
【００８０】
そして、その全２５回に亘って測定されて記憶保持された個々の圧力測定値（Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，…Ｐn ，…Ｐ25）を、それぞれ所定のしきい値圧力ＰL-thと比較する（Ｓ７５）。そして圧力測定値Ｐn がしきい値圧力ＰL-th以下であった回数Ｎをカウントする（Ｓ７６）。
【００８１】
このようにしてカウントされた回数Ｎを、例えば１３回のように予め設定された所定のしきい値回数ＮL-thと比較する（Ｓ７７）。その比較の結果、ＮL-th≦Ｎの場合には（Ｓ７７のＹ）、圧力低下異常ありと判定して（Ｓ７８）、その旨の警報および情報を、そのときの日時の情報と共に表示装置５００によって表示出力し、またそれと共に情報記憶装置４００にも記憶させる（Ｓ７９）。しかしＮL-th＞Ｎの場合には（Ｓ７７のＮ）、圧力低下異常なしと判定し、判定モードを解除して、通常監視モードに戻る（Ｓ７７のＮ〜Ｓ７１）。
【００８２】
なお、図８にその主要な流れを示したように、一時記憶保持していた（Ｓ７４）全ての圧力測定値のうちから、最大値および最小値を除外し（Ｓ８１）、それ以外の残りの圧力測定値Ｐn を、しきい値圧力ＰL-thと比較して（Ｓ７５）、そのうちのしきい値圧力ＰL-th以下であった回数Ｎをカウントし（Ｓ７６）、そのＮを、しきい値回数ＮL-thと比較するようにしてもよい（Ｓ７７）。なお、図８では図７と同様のステップは図７と同じ符号を付して示している。このように、脈動の振幅の最大領域や最小領域付近で測定されて誤判定や見逃しの要因となる確率を高くしてしまう虞のある、圧力測定値のうちの最大値および最小値を、除外することによって、判定の信頼性（正確さ）をさらに確実なものとすることが可能となる。
【００８３】
但し、この場合には、しきい値回数ＮL-thは、最大値および最小値を除外しない場合の回数よりも、最大値と最小値との２回分を除外した回数に対応して少ない回数に設定することが必要となることは言うまでもない。例えば、全２５回の測定で、最大値と最小値とを除外しない場合にしきい値回数ＮL-thを全回数の５０％以上の１３回に設定していた場合には、最大値と最小値とを除外すると、実質的に判定に用いられる測定回数は全２３回となるので、２３回×５０％＝１１．５だから、最大値と最小値とを除外して判定を行う場合には、しきい値回数ＮL-thは１２回に設定しなければならない。
【００８４】
あるいは、最大値からｍ番目までの大きな値と最小値からｍ番目までの小さな値（ｍは自然数）とを除外して、それ以外の残りの個々の圧力測定値Ｐn を、しきい値圧力ＰL-thと比較して、判定を行うようにしてもよい。この場合の判定ロジックとしては、全ての圧力測定値のうちからｍ番目までの最大値および最小値を除外し、それ以外の残りの圧力測定値Ｐn をそれぞれ、しきい値圧力ＰL-thと比較して、そのうちのしきい値圧力ＰL-th以下であった回数Ｎを、しきい値回数ＮL-thと比較することなどが可能であるが、これのみには限定されない。
【００８５】
この他にも、例えば、図９にその主要な流れを示したように、最大値からｍ番目までの大きな値と最小値からｍ番目までの小さな値とを除外した後、それ以外の残りの圧力測定値Ｐiを、しきい値圧力ＰL-thと比較して（Ｓ９２）、Ｐi≦ＰL-thであった場合には（Ｓ９２のＹ）、圧力低下異常あり、と判定するようにしてもよい。つまり、この場合には、Ｐi≦ＰL-thであった回数Ｎに基づいて判定を行うのではなく、脈動に起因した測定値の振れが最も少なくて脈動の中心値Ｐ0に最も近似していることが推定される値であるＰiを用いて、Ｐi≦ＰL-thであるか否かに直接的に基づいて判定を行う。なお、図９では、図７や図８と同様のステップについては同じ符号を付して示している。
【００８６】
例えば、全２５回の測定によって得られた２５個の圧力測定値のうちから、最大値から１２番目までの大きな値と最小値から１２番目までの小さな値とを除外すると、残った１個の圧力測定値Ｐiは、全２５回の測定で得られた圧力測定値のうちで最も脈動の中心値Ｐ0に近い値となっていることが推定される。従って、この圧力測定値Ｐiをしきい値圧力ＰL-thと比較することで、圧力低下異常の発生の有無を高い確率で正確に判定することができる。
【００８７】
ここで、例えば条件によっては大幅な圧力低下が一時的に数秒程度に亘って発生するが、そのような圧力低下状態それ自体が解消されて、正常の圧力範囲に戻る場合がある。このため、上記のような３秒間程度の短時間に設定された判定モード期間が、一時的な圧力低下状態のタイミングと一致した場合には、そのとき測定された圧力値に基づいて判定を行うと、一時的な圧力の低下等をガス漏洩等に起因した長期的な圧力低下異常と誤判定してしまう虞がある。このことは、第１の判定方法および第２の判定方法の両方に共通して言えることである。
【００８８】
そこで、そのような誤判定を解消するために、上記のような判定モードでの監視を行う期間を第１の監視期間とし、その第１の監視期間で圧力低下異常ありと判定された場合には、さらにその第１の監視期間に引き続いて判定モードでの監視を行う第２の監視期間を設けて、その第２の監視期間でも圧力低下異常ありと判定された場合には、一時的な圧力の低下などではなく実質的な圧力低下異常が発生しているものとして、最終的に「圧力低下異常あり」と判定するようにしてもよい。なお、第２の監視期間では圧力低下異常ありとは判定されなかった場合には、第１の監視期間では偶然に一時的な圧力の低下等に起因した圧力低下が測定されてしまったものとして、最終的に「圧力低下異常なし」と判定することができることは言うまでもない。
【００８９】
ところで、上記のような第１の判定方法、第２の判定方法は、いずれも、脈動が発生していない状態においても、圧力低下異常を正確に検知（判定）することが可能である。何故ならば、脈動が発生していない状態とは、脈動の振幅Ａ＝０（あるいは温度変化に起因した圧力変動程度の小さな振れの範囲内；Ａ≒０）である、ということであるから、圧力測定値の平均値Ｐｍや、全ての圧力測定値Ｐnは、そのときの実際のガスの圧力値Ｐと等しくなるので、実際の圧力値Ｐがしきい値圧力ＰL-th以下のときには、圧力測定値の平均値Ｐｍはしきい値圧力ＰL-th以下となり、また全ての測定回で圧力測定値Ｐｎがしきい値圧力ＰL-th以下になるからＮ≧ＮL-thとなるので、「圧力低下異常あり」と判定される。このように、本実施の形態に係る圧力異常検知装置は、脈動対策を施していない一般的なガスメータの圧力異常検知装置に対する圧力低下異常の判定の整合性や、脈動が発生している場合と発生していない場合とでの判定の整合性が、良好なものとなっている。
【００９０】
また、本実施の形態に係る圧力異常検知装置では、脈動の周期や振幅が変化しても、判定モード期間中の圧力測定の周期を常に非一定周期に変化させているので、圧力の測定が脈動の低位側や高位側に偏ることはない。
【００９１】
ここで、脈動の有無それ自体についてを判定することも可能である。すなわち、本実施の形態に係る圧力異常検知装置または圧力異常検知方法によれば、脈動の振幅内で圧力値を偏りなく測定することが可能であることから、所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちの最大値Ｐmaxと最小値Ｐminとの差ΔＰｎ（＝Ｐmax−Ｐmin）は、そのとき脈動が発生していたならば、高い確率で、脈動の振幅に対応した有意の値となる。換言すれば、脈動以外の例えば温度変化や器差などの要因で生じる、微小な圧力の揺らぎや誤差程度の微小な圧力変化の値ではなく、それよりも明らかに有意に大きな値となる確率が極めて高い。そこで、全２５回のような所定の回数に亘って測定された圧力の測定値のうちから、例えば２組のような複数組の最大値と最小値と（Ｐmax-1とＰmin-1との１組、およびＰmax-2とＰmin-2との１組の、合計２組）を抽出して、それら複数組のそれぞれの最大値と最小値との差ΔＰ1 ，ΔＰ2（ΔＰ1 ＝Ｐmax-1−Ｐmin-1，ΔＰ2 ＝Ｐmax-2−Ｐmin-2）を演算し、その差ΔＰ1 ，ΔＰ2を、予め定められた脈動振幅判定しきい値ΔＰthと比較して、複数組のそれぞれの差ΔＰ1 ，ΔＰ2が、いずれも脈動振幅判定しきい値ΔＰth以上の場合には、脈動発生ありと判定し、脈動振幅判定しきい値ΔＰth未満の場合には、脈動発生なしと判定することができる。
【００９２】
上記のように複数組のそれぞれの最大値と最小値との差を用いて、その複数組のそれぞれの差がいずれも脈動振幅判定しきい値以上の場合に脈動発生ありと判定するようにした理由は、図１０に一例を示したように、一組の最大値Ｐmaxと最小値Ｐminとの差ΔＰmax-minを用いるだけであると、例えば実際には脈動が発生していなくて、所定の測定回数の間に一定の圧力値が大幅に変化して一定の高い圧力値になった、といった場合でも、「脈動あり」と判定されてしまう虞があるので、そのような誤判定を回避するためである。脈動が発生している状態では、一般に、複数回測定された圧力の測定値のうちから複数組の最大値および最小値を抽出することができ、かつその複数組の最大値と最小値との差ΔＰ1 ，ΔＰ2…は、いずれも脈動の振幅に対応した有意の脈動振幅判定しきい値ΔＰth以上となる確率が高いが、脈動が発生していない状態では、最大値Ｐmaxと最小値Ｐminとの差ΔＰmax-minが有意の脈動振幅判定しきい値ΔＰthよりも小さく、また最大値および最小値の組み合わせが複数組存在することも稀少だからである。理論的には、脈動なしの場合であって、途中で圧力の変化もない場合には、圧力値は一定と見做せるから、全ての測定値は最大値＝最小値であって、ΔＰmax-min＝０あるいはほぼ０となる。よって、ΔＰmax-minの値は一種類しかなく、しかもその値ΔＰmax-minは、極めて微小ないし０となる。よって、そうではない場合、すなわち複数組の最大値と最小値との差ΔＰ1 ，ΔＰ2…が存在し、かつそれらが有意なΔＰthよりも大きい場合には、「脈動発生あり」と判定することができるのである。
【００９３】
なお、脈動の周波数は一般に数１０〜数１００［Ｈｚ］程度である。従って、その周期は、１０-1〜１０-2［秒］程度のオーダ（数値の桁あるいは規模）となる場合が多い。他方、判定モードでの測定は、例えば一般的なＮＩメータで用いられている測定ルールと整合するように設定すると、３秒間で全２５回行われるから、非一定周期で圧力測定を行う場合の平均周期は、０．１２［秒］程度であり、脈動の周期と比較して同程度か１桁ほど大きい。従って、例えばＮＩメータで用いられている測定ルールと同様に判定モードの期間を３秒程度の値に設定し、非一定周期での圧力測定を行うことにより、ＮＩメータで用いられている測定ルールとの整合性が良くなると共に、脈動発生時に、その振幅内での偏りなく、圧力値を測定することができる。もしも逆に、図１１に比較例として示したように、圧力測定の平均周期が脈動の周期よりも１桁ないし２桁の短周期であると、一つの判定モード期間内の測定タイミングの全てが脈動の高位側または低位側の半周期内に収まってしまい、その判定モード期間内での測定周期をどのように非一定周期で変化させても、一つの判定モード期間内の全ての圧力測定値が高位側または低位側のみに偏ることとなる虞がある、ということである。よって、圧力測定の平均周期は、発生することが予想される脈動の周期と同等ないしそれ以上の長周期であるように設定することが望ましい。あるいは、全測定範囲（または判定モードの測定を行う期間）を、発生することが予想される脈動の一周期と同等かそれよりも大きなオーダの周期になるように設定することが望ましい。
【００９４】
以上、本実施の形態では、流体が可燃性のガスであり、そのガスを計測対象とした流量計測を行うガスメータにてガスの圧力低下異常を検知する場合について説明したが、本実施の形態に係る圧力以上検知装置（および方法）の用途は、ガスメータのみには限定されないことは言うまでもない。この他にも、例えばガスのような気体ではなく、液体燃料のような液体や粘性物質などの圧力異常を検知するための装置としても適用可能である。また、導通路や配管等のような管路中を流れる流体以外にも、例えば室外大気や、常に静止状態にある気体または液体の圧力異常を検知する装置などにも適用可能である。
【００９５】
また、本実施の形態に係る圧力異常検知装置は、上記のような圧力の異常な低下を検知すること以外にも、圧力の異常な上昇を検知することなどにも応用可能である。その場合には、上記のような圧力低下異常を検知する場合とは反対の判定ロジックを用いればよいことは言うまでもない。すなわち、しきい値圧力ＰH-thとして、例えば、それ以上に圧力が上昇すると危険な状態となる虞のあるような圧力値を予め設定しておき、所定の回数に亘って測定された圧力値の平均値Ｐｍを、そのしきい値圧力ＰH-thと比較して、Ｐｍ≧ＰH-thの場合には、「圧力上昇異常」と判定することができる。あるいは、所定の全測定回数に亘って測定された圧力値Ｐnのうち、Ｐnがしきい値圧力ＰH-th以上となった回数Ｎが、例えばその全測定回数の半分の値以上のような予め定められた所定のしきい値回数ＮH-th以上であった場合には、「圧力上昇異常」と判定することができる。
【００９６】
また、非一定周期での測定の、具体的な手法のバリエーションとしては、本実施の形態で説明したものの他にも、例えば、整数比ではない公比を有する等比数列的な周期の組み合わせや、さらにそれらの複数種類の非一定周期の組み合わせなど、種々のバリエーションが可能である。
【００９７】
以上のように、本実施の形態に係るガスメータおよび脈動検知方法では、所定の回数に亘って、毎回同じ周期ごとではなく非一定周期ごとに流体の圧力を測定するようにしたので、流体に脈動が発生した状態であっても、その脈動の振幅の高位側のみや低位側のみを測定することなく、その脈動の振幅内の圧力値を偏りなく測定することが可能となる。
【００９８】
そして、そのようにして所定の回数に亘って偏りなく測定された圧力の平均値を算出することで、圧力の脈動の中心値を、精度良く推定することが可能となり、その算出された圧力の平均値を、所定のしきい値圧力と比較して、所定のしきい値圧力以下である場合には、流体に圧力低下異常が発生したものと判定し、所定のしきい値圧力超である場合には、流体には圧力低下異常は発生していないものと判定するようにしたので、脈動が発生している場合でも、その脈動に起因した測定の偏り等を生じることなく、圧力低下異常の発生を高い信頼性で検知することができる。また、脈動が発生していない場合でも、脈動が発生している場合と同様に（両方の場合で整合性良く）圧力低下異常の発生を高い信頼性で検知することができる。
【００９９】
また、所定の回数に亘る測定の結果、所定のしきい値圧力以下の圧力が測定された回数が、全ての測定回数のうちの半分超の回数に設定されたしきい値回数以上の回数である場合には、流体の圧力の脈動振幅の中心値が所定のしきい値圧力以下であるということが推定されるので、流体に圧力低下異常が発生したものと判定し、それとは逆に、所定のしきい値回数未満の回数である場合には、流体の圧力の脈動振幅の中心値が所定のしきい値圧力超であるということが推定されるので、流体には圧力低下異常は発生していないものと判定するようにしたので、脈動が発生している場合でも、その脈動に起因した測定の偏り等の悪影響を受けることなく、圧力低下異常の発生を高い信頼性で検知することができる。また、脈動が発生していない場合でも、脈動が発生している場合と同様に（脈動の有無での整合性良く）圧力低下異常の発生を高い信頼性で検知することができる。
【０１００】
なお、脈動の最大周波数以上の周波数で所定の期間圧力を測定し、その測定された例えば数波長〜数１０波長あるいはさらに多数の波長に対する圧力の平均値を演算して、しきい値と比較することにより、遮断を行うか否かを判定する、という検知方法も可能である。但し、この場合には、圧力を超高速で測定することが可能で、測定された圧力値のデータを記憶するメモリ容量も十分にあり、かつそのような大量のデータを短時間で処理可能な演算速度を有することが、ガスメータ（に内蔵されるマイコン等）に要求される。
【０１０１】
さらに詳細には、まず圧力低下（例えば８５ｍｍＨ2Ｏ）が検知されると、発生することが統計的または経験則的に予想される脈動の最大周波数以上の周波数（測定システムの性能上の制約等があるが高周波数であるほど望ましい；例えば数１００［Ｈｚ］以上など）で、例えば３秒間などに亘って等間隔に圧力測定を行う。その測定した全ての圧力測定値についての平均値を演算する。そして、その圧力平均値と、しきい値とを比較して、遮断を行うか否かを判定する。
【０１０２】
あるいは、上記の検知方法のバリエーションとして、次のようなものも可能である。すなわち、圧力低下や大幅な圧力変動等が検知されていない通常時に、ガスの圧力を測定する。このとき、圧力変動はほぼ０またはそれに近似した微少なものであることが想定されるから、このときの測定値（データ）の保存回数または測定回数は、例えば１０回〜数１０回とすればよい。そして圧力低下が検知されると、ランダムな周波数で所定の測定回数ｎに亘って圧力測定を行う。その測定したｎ回の全ての圧力測定値Ｐについての分散Ｖ（Ｐ）を演算する。そして、その分散が、所定のしきい値Ｖth以上となった場合には、脈動または供給圧力変動が発生しているものと判定する。例えば、図１２に示したような測定結果が得られた場合について説明すると、図１２（Ａ）に示したように圧力変動が比較的小さい場合（１９５≦Ｐ≦２１０）には、ｎ＝１０のとき、分散はＶ（Ｐ）＝２２．５となる。他方、図１２（Ｂ）に示したように圧力変動が比較的大きい場合（４０≦Ｐ≦２９０）には、ｎ＝１０のとき、分散はＶ（Ｐ）＝６４９４．７となる。このような分散Ｖ（Ｐ）の値に基づいて、脈動または供給圧力変動が発生したか否かを判定することが可能である。ここで、上記の圧力測定の全回数ｎは、上記のような所定の回数に固定することのみには限定しない。すなわち、算出されたＶ（Ｐ）に基づいてｎの値を変更して分散Ｖ（Ｐ）を算出するようにしてもよい。例えば、Ｖ（Ｐ）≦１の場合にはｎ＝１０の標本を（１０回分の圧力測定値を全データから抽出するなどして）用い、１＜Ｖ（Ｐ）≦１００の場合にはｎ＝１００の標本を用い、１００＜Ｖ（Ｐ）の場合にはｎ＝１０００の標本を用いることで、比較的少ない標本数（測定回数）でも信頼性の高い分散を求め、信頼性の高い脈動または圧力変動の有無の判定を行うことが可能である。
【０１０３】
あるいは、さらなるバリエーションとして、圧力測定値に基づいて算出される分散に対応して想定される脈動が非定常で判定が困難であるほど、それを測定にフィードバックして圧力測定の全回数ｎを増加させるようにすることなども可能である。具体例としては、所定以上の圧力低下が検知されると、まずｎ＝１０として（全測定回数を１０回として）圧力測定値の分散Ｖ（Ｐ）を算出する。その算出された分散の値が、Ｖ（Ｐ）≦１となった場合には、そのｎ＝１０として測定された圧力測定値のＶ（Ｐ）を用いる。または、１＜Ｖ（Ｐ）≦１００となった場合には、ｎ＝１００に再設定して、１００回の測定を行ってその測定値を用いてＶ（Ｐ）を再度算出して、その値を用いて圧力変動の判定を行う。または、１００＜Ｖ（Ｐ）となった場合には、ｎ＝１０００に再設定して、１０００回の測定を行ってその測定値を用いてＶ（Ｐ）を再度算出し、その値を用いて圧力変動の判定を行う。このようにすることによっても、比較的少ない標本数（測定回数）でも信頼性の高い分散を求めて、信頼性の高い脈動または圧力変動の有無の判定を行うことが可能である。また、脈動が非定常で正確な遮断判定が困難となる傾向が高い場合には測定回数を増加させるが、その必要性が低い場合には少数の測定回数で済ませることができるので、常に無駄な電力消費を抑制することができる。なお、以上の分散Ｖ（Ｐ）が極端に大きな値を示した場合には、平均圧力にかかわらず、強い圧力変動、脈動を回避するために遮断弁を閉じてガスの導通を遮断することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る圧力異常検知装置を内蔵したガスメータの概要構成を表した図である。
【図２】脈動が発生した状態で、２５回に亘って非一定周期（ランダムな周期）で圧力測定を行う場合の圧力測定タイミングの一例を、模式的に表した図である。
【図３】ある周期とその半分の周期の奇数倍の周期とを含んだ非一定周期で圧力測定を行うようにした場合の一例を表した図である。
【図４】第１の判定方法を中心として、本実施の形態に係る圧力低下異常検知装置における主要な動作の流れを表した図である。
【図５】本実施の形態に係る圧力異常検知装置および圧力異常検知方法における、脈動発生時に非一定周期で圧力を測定した場合の、圧力測定値の分散状態の一例を模式的に表した図である。
【図６】振幅Ａの固定周期的な脈動の中心値Ｐ0が、しきい値圧力ＰL-thよりも低圧側に圧力Ｓだけずれ込んでいる（低い圧力になっている）場合について、模式的に表した図である。
【図７】第２の判定方法を中心として、本実施の形態に係る圧力低下異常検知装置における主要な動作の流れを表した図である。
【図８】図７に示した第２の判定方法の流れにおいて最大値および最小値を除外して判定を行う場合の主要な動作の流れを表した図である。
【図９】最大値からｍ番目までの大きな値と最小値からｍ番目までの小さな値とを除外して得られた値であるＰiを用いて、直接的にＰi≦ＰL-thであるか否かによって判定を行う場合の主要な動作の流れを表した図である。
【図１０】脈動のない状態で測定される一組の最大値Ｐmaxと最小値Ｐminとの差ΔＰmax-minの一例を表した図である。
【図１１】比較例として、圧力測定の平均周期が脈動の周期よりも１桁ないし２桁小さい短周期である場合の一例について表した図である。
【図１２】圧力測定値の分散を用いて遮断判定を行った実験における圧力測定結果の一例を表した図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１００…流量計測装置、２００…遮断弁装置、３００…圧力異常検知装置、４００…情報記憶装置、５００…表示装置、３０１…圧力センサ、３０２…Ａ／Ｄ変換器、３０３…圧力値演算部、３０４…圧力低下異常判定部、３０５…制御則記憶部、３０６…制御部
【図１】
2005233437.tif 000003
【図２】
2005233437.tif 000004
【図３】
2005233437.tif 000005
【図４】
2005233437.tif 000006
【図５】
2005233437.tif 000007
【図６】
2005233437.tif 000008
【図７】
2005233437.tif 000009
【図８】
2005233437.tif 000010
【図９】
2005233437.tif 000011
【図１０】
2005233437.tif 000012
【図１１】
2005233437.tif 000013
【図１２】
2005233437.tif 000014