(57)【要約】【課題】異常流量の誤判定を軽減できるガス遮断方法及びガス遮断装置を提供すること。【解決手段】ガス流路を流れるガスの流量を監視する流量監視部１と、流量監視部からの検出出力に基づいて瞬時流量と移動平均流量を算出するデータ演算部２と、瞬時流量および移動平均流量の各データを記憶するデータ記憶部３と、予め設定された第１の遮断値と第１の遮断値より大きく予め設定された第２の遮断値とを記憶する遮断値記憶部４と、移動平均流量と第１の遮断値とを比較し、移動平均流量が第１の遮断値より大きい場合に異常検出出力を発生すると共に、瞬時流量と第２の遮断値を比較し、瞬時流量が第２の遮断値を連続して複数回の規定回数を超えている場合に異常検出出力を発生するデータ比較部５と、データ比較部からの異常検出出力に応じて遮断信号を出力する制御部６と、制御部からの遮断信号で制御されてガス流路を遮断する遮断部７とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の時間間隔の流量サンプリングで計測された、ガス流路を流れるガスの瞬時流量に基づいて算出された移動平均流量が、予め設定された第１の遮断値より大きい場合に、前記ガス流路を遮断すると共に、前記瞬時流量が、第１の遮断値より大きく設定された第２の遮断値を連続して複数回の規定回数を超えている場合に前記ガス流路を遮断する
ことを特徴とするガス遮断方法。
【請求項２】
ガス流路を流れるガスの流量を所定の時間間隔の流量サンプリングで監視する流量監視部と、
前記流量監視部からの検出出力が供給され、供給された検出出力に基づいて演算を行って、瞬時流量を算出すると共に、複数の瞬時流量値に移動平均演算処理を施して移動平均流量を算出するデータ演算部と、
前記データ演算部で算出された前記瞬時流量および前記移動平均流量の各データを記憶するデータ記憶部と、
予め設定された第１の遮断値と、該第１の遮断値より大きく予め設定された第２の遮断値とを記憶する遮断値記憶部と、
前記データ記憶部に記憶されている前記移動平均流量と前記遮断値記憶部に記憶されている前記第１の遮断値とを比較し、前記移動平均流量が前記第１の遮断値より大きい場合に異常検出出力を発生すると共に、前記データ記憶部に記憶されている前記瞬時流量と前記第２の遮断値を比較し、前記瞬時流量が前記第２の遮断値を連続して複数回の規定回数を超えている場合に異常検出出力を発生するデータ比較部と、
前記データ比較部からの前記異常検出出力に応じて遮断信号を出力する制御部と、
前記制御部からの前記遮断信号で制御されて前記ガス流路を遮断する遮断部と
を備えたことを特徴とするガス遮断装置。
【請求項３】
請求項２記載のガス遮断装置において、
前記第２の遮断値は、前記第１の遮断値に安全率を掛けて設定される
ことを特徴とするガス遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合計流量遮断機能に好適なガス遮断方法およびガス遮断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｓ型ガスメータは、膜による体積積算にてガス流量の計測を行っている。そのとき、０．３５リットル（Ｌ）毎に計測パルスを出力しており、１５秒を一区切りとして平均流量を算出している。それらの計測結果を利用する保安機能の１つとして、合計流量遮断機能がある。
【０００３】
この合計流量遮断機能は、ガスメータの設置先の燃焼器具の合計ガス消費量が、予め設定された遮断値を超えた場合、元栓の誤開放やゴムホースの抜け等による大量のガス漏れと判断してガスを遮断するものであり、具体的には、予め設定された遮断流量に対し、１５秒間にて計測した流量がそれより大きくなった場合、もしくは、１５秒の内に遮断流量に相当するパルス数が入力された場合にガスを遮断する。
【０００４】
このような合計流量遮断機能において、遮断値と比較されるガス流量は、たとえば、連続する複数の区間流量の平均を算出した平均流量としたり（特許文献１参照）、所定時間間隔の瞬時流量計測値に移動平均演算処理を施して算出した移動平均演算結果としたり（特許文献２参照）している。
【特許文献１】特開平８−３２７４１５号公報
【特許文献２】特開２００２−７１４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｓ型ガスメータは体積計であるため、遮断設定値をはるかに超えた流量であっても、必ず規定のパルス分だけガスを流す必要があるため、遮断判定に時間がかかる。
【０００６】
一方、超音波式ガスメータは、流量を瞬時に計測できるメータであるため、異常流量を検知した場合、即遮断することができる。ただし、瞬時で判断するが故の誤判定を防止しなければならないことから、正確性を最優先することが必須となる。
【０００７】
そこで本発明は、上述した課題に鑑み、異常流量の誤判定を軽減できるガス遮断方法およびガス遮断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明のガス遮断方法は、所定の時間間隔の流量サンプリングで計測された、ガス流路を流れるガスの瞬時流量に基づいて算出された移動平均流量が、予め設定された第１の遮断値より大きい場合に、前記ガス流路を遮断すると共に、前記瞬時流量が、第１の遮断値より大きく設定された第２の遮断値を連続して複数回の規定回数を超えている場合に前記ガス流路を遮断することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明のガス遮断装置は、ガス流路を流れるガスの流量を所定の時間間隔の流量サンプリングで監視する流量監視部と、前記流量監視部からの検出出力が供給され、供給された検出出力に基づいて演算を行って、瞬時流量を算出すると共に、複数の瞬時流量値に移動平均演算処理を施して移動平均流量を算出するデータ演算部と、前記データ演算部で算出された前記瞬時流量および前記移動平均流量の各データを記憶するデータ記憶部と、予め設定された第１の遮断値と、該第１の遮断値より大きく予め設定された第２の遮断値とを記憶する遮断値記憶部と、前記データ記憶部に記憶されている前記移動平均流量と前記遮断値記憶部に記憶されている前記第１の遮断値とを比較し、前記移動平均流量が前記第１の遮断値より大きい場合に異常検出出力を発生すると共に、前記データ記憶部に記憶されている前記瞬時流量と前記第２の遮断値を比較し、前記瞬時流量が前記第２の遮断値を連続して複数回の規定回数を超えている場合に異常検出出力を発生するデータ比較部と、前記データ比較部からの前記異常検出出力に応じて遮断信号を出力する制御部と、前記制御部からの前記遮断信号で制御されて前記ガス流路を遮断する遮断部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のガス遮断装置において、前記第２の遮断値は、前記第１の遮断値に安全率を掛けて設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、移動平均流量にて異常流量か否かを確認することで、遮断設定値付近の流量を正確に判断するため、遮断の誤判定をする可能性が低くなる。また、流量ゼロ付近から明らかに遮断設定値を超えた瞬時流量を連続して複数回検知した場合は、瞬時に異常流量の判定ができるため、より早く保安を確保することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、移動平均流量にて異常流量か否かを確認することで、遮断設定値付近の流量を正確に判断するため、遮断の誤判定をする可能性が低くなる。また、流量ゼロ付近から明らかに遮断設定値を超えた瞬時流量を連続して複数回検知した場合は、瞬時に異常流量の判定ができるため、より早く保安を確保することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、瞬時流量と比較される第２の遮断値を、第１の遮断値に安全率を掛けて設定しているので、異常流量の判定の正確性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るガス遮断方法およびガス遮断装置の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るガス遮断方法を実施するガス遮断装置の実施の形態を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、ガス遮断装置は、流量監視部１、データ演算部２、データ記憶部３、遮断値記憶部４、データ比較部５、制御部６および遮断部７から構成される。
【００１６】
流量監視部１は、ガス流路を流れるガスの流量を監視するものであり、瞬時流量を検出することができる超音波センサやフローセンサ等の流量センサからなる。
【００１７】
データ演算部２は、所定時間間隔の流量サンプリングによる流量監視部１からの検出出力が供給され、供給された検出出力に基づいて演算を行って、瞬時流量を算出すると共に、所定時間間隔の瞬時流量計測値に移動平均演算処理を施して移動平均流量を算出する。データ演算部２は、連続する所定個数の瞬時流量データ、たとえば８個の瞬時流量データを用いて移動平均演算処理を行なう。
【００１８】
データ記憶部３は、データ演算部２で算出された瞬時流量および移動平均流量を記憶する。遮断値記憶部４は、予め設定された合計流量遮断機能の遮断値を予め記憶している。この遮断値は、移動平均流量と比較される第１の遮断値Ｒｔｈ１と、瞬時流量と比較される第２の遮断値Ｒｔｈ２とからなる。
【００１９】
この第１の遮断値Ｒｔｈ１は、従来通りガスメータの設置先における所定期間のガス消費量の学習による自動設定等によって設定される遮断流量値であり、たとえば、３４００リットル／時（Ｌ／ｈ）に設定される。
【００２０】
また、第２の遮断値Ｒｔｈ２は、瞬時流量に対して異常と判定するための遮断流量であるが、移動平均流量に比べて流量バラツキが大きくなることから、その分、安全率を考慮した値に設定される。具体的には、第２の遮断値Ｒｔｈ２は、第１の遮断値Ｒｔｈ１に安全率を掛けて第１の遮断値より大きい値に設定される。たとえば、第２の遮断値Ｒｔｈ２は、３４００Ｌ／ｈ（第１の遮断値Ｒｔｈ１）×１．１（安全率）＝３７４０Ｌ／ｈに設定される。
【００２１】
データ比較部５は、データ記憶部３に記憶された瞬時流量および移動平均流量と遮断値記憶部４に記憶されている遮断値とを比較し、その比較結果である異常検出信号を出力する。制御部６は、流量監視部１に所定時間間隔で流量サンプリングを実施するよう流量監視部に指示する指示信号を出力する。また、制御部６は、データ比較部５からの異常検出出力の入力に応じて、遮断部７を遮断制御する遮断信号を出力する。遮断部７は、制御部６からの遮断信号で制御されてガス流路を遮断する遮断弁からなる。
【００２２】
次に、上述の構成のガス手段装置の動作を図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２３】
まず、瞬時流量Ｒｎの計測が実行される（ステップＳ１）。この流量計測時、制御部６は、流量監視部１に所定の時間間隔で定期的に流量サンプリングを実施するように指示する。それにより所定の時間間隔で出力された流量監視部１からの流量検出信号は、データ演算部２で演算され、瞬時流量Ｒｎが算出される。算出された瞬時流量Ｒｎのデータは、データ記憶部３に送られ、記憶される。
【００２４】
次に、算出された瞬時流量Ｒｎのデータに基づいて、１個ずつずれる８個のデータ毎に移動平均演算処理がデータ演算部２で行われ、移動平均流量Ｒａが算出される（ステップＳ２）。算出された移動平均流量Ｒａのデータは、データ記憶部３に送られ、記憶される。
【００２５】
次に、算出された移動平均流量Ｒａがデータ記憶部３からデータ比較部５に送られ、遮断値記憶部４に記憶されている第１の遮断値Ｒｔｈ１と比較されて、それより大きいか否かが判定される（ステップＳ３）。
【００２６】
移動平均流量Ｒａが第１の遮断値Ｒｔｈ１より大きい場合（ステップＳ３のＹ）は、データ比較部５から異常検出出力が制御部６に送られ、それにより制御部６から駆動出力が遮断部７へ送られ、遮断部７によってガス遮断が行われる（ステップＳ４）。
【００２７】
一方、平均流量Ｒａが第１の遮断値Ｒｔｈ１より小さい場合（ステップＳ３のＮ）は、次に、算出された瞬時流量Ｒｎがデータ記憶部３からデータ比較部５に送られ、遮断値記憶部４に記憶されている第２の遮断値Ｒｔｈ２と比較されて、それより大きいか否かが判定される（ステップＳ５）。
【００２８】
瞬時流量Ｒｎが第２の遮断値Ｒｔｈ２より大きい場合（ステップＳ５のＹ）は、次にデータ比較部５において異常回数カウンタのインクリメントが行われる（ステップＳ６）。次に、インクリメントされた異常回数カウンタのカウント数が規定回数をオーバーしたか否かが判定される（ステップＳ８）。この規定回数は、たとえば２回に設定される。
【００２９】
その答えがイエスならば、次に、データ比較部５から異常検出出力が制御部６に送られ、それにより制御部６から駆動出力が遮断部７へ送られ、遮断部７によってガス遮断が行われる（ステップＳ４）。また、その答えがノーならば、次に処理はステップＳ１に戻る。
【００３０】
一方、瞬時流量Ｒｎが第２の遮断値Ｒｔｈ２より小さい場合（ステップＳ５のＮ）は、次に異常回数カウンタがリセットされ（ステップＳ７）、次いでステップＳ１に戻る。
【００３１】
このように、流量遮断の設定値は、第１の遮断値Ｒｔｈ１および第２の遮断値Ｒｔｈ２の２段階に設けられ、平均流量Ｒａは、第１の遮断値Ｒｔｈ１と比較され、第１の遮断値Ｒｔｈ１を超えた場合は、ガス遮断が行なわれる。また、平均流量Ｒａの監視と平行して、瞬時流量Ｒｎの監視を実施しており、第１の遮断値Ｒｔｈ１より高い第２の遮断値Ｒｔｈ２を超える瞬時流量Ｒｎが、規定回数以上連続して発生した場合（上述の例では、規定回数２回を超えて連続３回発生した場合）は、ガス遮断が行なわれる。このように瞬時流量の連続判定の条件を入れることで、正確性を向上させることができる。
【００３２】
流量ゼロから遮断流量以上の流量値となるような立ち上がりを示す流量の変化に対しては、瞬時流量による異常流量か否かの判断が有効であるし、遮断流量よりやや低めの流量値から遮断流量を超えるように流量が変化する場合は、移動平均流量による異常流量か否かの判断が有効になると考えられる。それぞれ使用状況によって優位性があり、移動平均流量と瞬時流量を平行して監視することで、より早く正確な流量遮断を行うことができる。
【００３３】
図３（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、異なる流量変化パターンとガス遮断の関係の例を説明する図である。
【００３４】
図３（Ａ）の例においては、消費ガス流量が、３３００リットル／時（Ｌ／ｈ）付近から第１の遮断値Ｒｔｈ１（３４００Ｌ／ｈ）および第２の遮断値Ｒｔｈ２（３７４０Ｌ／ｈ）を超えて急激に４１００Ｌ／ｈまで上昇するように変化した場合を示す。この場合、データ演算部２は、８個の瞬時流量データを用いて移動平均演算処理を行っており、流量変化前の瞬時流量データａ〜ｈの移動平均流量Ｒａ１が（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ）／８＝３３００Ｌ／ｈであったものが、流量変化後１回目に計測された瞬時流量ｉを含む瞬時流量データｂ〜ｉの移動平均流量Ｒａ２が（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）／８＝３４００Ｌ／ｈとなる。それにより、瞬時流量ｉが検出された時点での移動平均流量Ｒａ２が、第１の遮断値Ｒｔｈ１に達するため、遮断部７によりガス遮断が行われる。なお、流量変化後１回目の検出時点の瞬時流量ｉは、第２の遮断値Ｒｔｈ２を超えているが、異常回数が規定回数２回を超えていないので、この時点での瞬時流量の監視によるガス遮断は行われない。
【００３５】
また、図３（Ｂ）の例においては、消費ガス流量が、ゼロから立ち上がり、第１の遮断値Ｒｔｈ１（３４００Ｌ／ｈ）および第２の遮断値Ｒｔｈ２（３７４０Ｌ／ｈ）を超えて４１００Ｌ／ｈまで上昇するように、急激に変化した場合を示す。この場合、データ比較部５は、第２の遮断値Ｒｔｈ２を超える１回目の瞬時流量ａ′および２回目の瞬時流量ｂ′の検出時点では異常検出出力を発生せず、３回目の瞬時流量ｃ′の検出時点で規定回数をオーバーするので異常検出出力を発生する。したがって、３回目の瞬時流量ｃ′の検出時点でガス遮断が行われる。なお、３回目の瞬時流量ｃ′の検出時点での移動平均流量は、第１の遮断値Ｒｔｈ１を超えないので、この時点での移動平均流量の監視によるガス遮断は行われない。
【００３６】
このように、移動平均流量にて硫黄流量か否かを確認することで、遮断設定値付近の流量を正確に判断するため、遮断の誤判定をする可能性が低くなる。また、流量ゼロ付近から明らかに遮断設定値を超えた瞬時流量を連続して複数回検知した場合は、瞬時に異常流量の判定ができるため、より早く保安を確保することができる。
【００３７】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００３８】
たとえば、上述の第１の遮断値Ｒｔｈ１、第２の遮断値Ｒｔｈ２および安全率の各値は、適宜変更可能である。また、規定回数は、２回以上の任意の複数回に設定することができる。
【００３９】
また、データ演算部２、データ記憶部３、遮断値記憶部４、データ比較部５および制御部６は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成することができ、この場合は、ＣＰＵは、データ演算部２、データ比較部５および制御部６として働き、ＲＯＭは遮断値記憶部４として働き、ＲＡＭはデータ記憶部３として働く。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るガス遮断方法を実施するガス遮断装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１のガス遮断装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、異なる流量変化パターンとガス遮断の関係の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  流量監視部
２  データ演算部
３  データ記憶部
４  遮断値記憶部
５  データ比較部
６  制御部
７  遮断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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