JP4581881B2 - Gas meter device - Google Patents
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Description
本発明は、各家庭でのガス供給管の入り口部分に設置され、ガス流量を計測するガスメータにおいて、ガス器具別料金等の使用器具やその使い方に合わせた新料金やサービスを提供するために使用中のガス器具を判別検知する技術に関するものである。 The present invention is installed at the entrance of a gas supply pipe in each home, and is used to provide a new fee and service according to the usage equipment such as a separate fee for gas equipment, etc. in a gas meter for measuring the gas flow rate. The present invention relates to a technology for discriminating and detecting a gas appliance inside.
従来、この種のガスメータ装置の事例としては、以下に示すような構成がある（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as an example of this type of gas meter device, there is a configuration as shown below (see, for example, Patent Document 1).
一般的に各家庭にはガス供給ラインの入り口にガスの流量計を内蔵したガスメータが取り付けられている。 In general, a gas meter with a gas flow meter is installed at the entrance of a gas supply line in each household.
従来のガスメータにおいて器具別料金を実施する場合、ガスメータに接続された複数の積算装置を用い、特定の時間使用された場合の積算流量や特定の範囲の流量が使用されている場合の積算値を求め、すなわち時間区分別流量や流量区分別流量を求め、その積算値でもって料金体系を決めるものである。図１１をもとに料金体系の１例について説明を加える。予め所定の割引流量区分、及び所定の割引時間帯を設定し、その割引流量区分かつ割引時間帯に該当する流量のガス料金を割引対象とする。すなわち図１１で斜線で区分された部分が対象となる。しかしながら、この方法では、器具の特定判断が曖昧であり、特定器具に対して料金を課金する等のより消費者にわかりやすく利便性のある料金設定を行うことは困難である。そこで、特定の器具を判別するための方法として、以下に示すような提案がなされている。 When a separate charge is applied to a conventional gas meter, the integrated flow rate when using a plurality of integrating devices connected to the gas meter for a specific time or when a specific range of flow rate is used is calculated. In other words, the flow rate for each time segment and the flow rate for each flow segment are determined, and the charge system is determined by the integrated value. An example of the fee system will be described based on FIG. A predetermined discount flow rate category and a predetermined discount time zone are set in advance, and the gas rate of the flow rate corresponding to the discount flow rate category and the discount time zone is targeted for discount. That is, the part divided by the oblique line in FIG. However, with this method, the specific determination of the appliance is ambiguous, and it is difficult to make a convenient and easy-to-understand fee setting such as charging a fee for the specific appliance. Therefore, the following proposal has been made as a method for discriminating a specific instrument.
提案例の動作について説明する。ガスメータ装置では上記した様に２秒間隔毎にガス流量を計測し、そのデータを演算手段に送り流量値を微分して２秒毎の流量の差分データとして出力している。 The operation of the proposed example will be described. In the gas meter device, as described above, the gas flow rate is measured every 2 seconds, the data is sent to the calculation means, and the flow rate value is differentiated and output as the difference data of the flow rate every 2 seconds.
この差分データは逐次、判別手段に送られ、記憶手段に登録されている比較判定値との比較を行っている。差分値が比較判定値を超えた場合、ガス器具に状態変化があったと判断する。変化が検知されると、さらにどのガス器具がどのような状態なのか判断するため、判別手段は記憶手段に登録されている各ガス器具の比較変化値と比較し、器具の判別とその器具の状態の判別を行う。 The difference data is sequentially sent to the discrimination means and compared with the comparison judgment value registered in the storage means. When the difference value exceeds the comparison determination value, it is determined that the gas appliance has changed state. When a change is detected, in order to further determine which gas appliance is in what state, the discriminating means compares it with the comparative change value of each gas appliance registered in the memory means, Determine the state.
流量値の差分により器具の起動判別をおこなうので、すでに他の器具が作動している状態で、別の器具が起動してもその器具の起動判別を比較的容易に判別できるものである。
前記の構成において、例えば給湯器のような起動時直後の流量変動の大きいガス器具が立ち上がった場合、起動後しばらくは連続的に所定以上の差分値データが発生してしまうため、その変動を別器具の起動と誤検知する可能性を有すという課題がある。 In the above configuration, for example, when a gas appliance having a large flow rate fluctuation immediately after startup, such as a water heater, is started, differential value data of a predetermined value or more is continuously generated for a while after startup. There is a problem that there is a possibility of erroneous detection when the instrument is activated.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ガス器具起動直後のガス流量が安定しないときに発生する差分データで誤検知することをなくし、変動の大きい大流量器具使用時の判別をより確実にする技術を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, eliminates erroneous detection with differential data generated when the gas flow rate immediately after starting the gas appliance is not stable, and makes it possible to discriminate when using a large flow appliance with large fluctuations. The purpose is to provide technology to ensure.
前記従来の課題を解決するために、本発明のガスメータ装置は家庭用ガス供給管に接続され、ガス流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、流量計測手段から出力される流量の差分値を求める演算手段と、記憶手段と、演算手段により算出された差分値と記憶手段内に登録された比較判定値との大きさを比較し、ガス器具の使用されるガス器具を判別検知する判別手段と、ガス器具が始動されたと判断された場合、続いて差分値による判別を一定時間停止する制御手段によりガス器具が起動し、器具判別された場合そのガス器具が初期起動時の流量変化が安定するまで次の判別動作を一時的に停止する制御手段を有する構成である。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the gas meter device of the present invention is connected to a household gas supply pipe and measures a gas flow rate at regular time intervals, and a difference value between the flow rates output from the flow rate measurement unit. And determining means for comparing and detecting the magnitude of the difference value calculated by the calculating means and the comparison judgment value registered in the storage means, When the gas appliance is determined to have been started, the gas appliance is subsequently activated by the control means for stopping the discrimination based on the difference value for a certain period of time. It has a configuration having a control means for temporarily stopping the next determination operation until it becomes stable.
本発明のガスメータ装置は、ガス器具の起動判別が行われた際、起動時直後に起こりやすい流量変動から発生する流量の差分値により、別器具の起動と誤検知することを防止するため起動後の流量変動が安定するまで一定期間、判別することを一時的に停止し、誤検知が無いようにするものである。 The gas meter device of the present invention has a post-startup to prevent erroneous detection of the start of another instrument due to the difference value of the flow rate generated from the flow rate fluctuation that is likely to occur immediately after the start-up when the gas appliance start-up determination is performed. In order to prevent erroneous detection, the determination is temporarily stopped for a certain period until the flow rate fluctuation becomes stable.
第１の発明は、家庭用ガス供給管に接続され、ガス流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と流量計測手段から出力される流量の差分値を求める演算手段と記憶手段と演算手段により算出された差分値と記憶手段内に登録された比較判定値との大きさを比較し、ガス器具の使用されるガス器具を判別検知する判別手段とガス器具が始動されたと判断された場合、続いて差分値による判別を一定時間停止する制御手段を有する構成で、ガス器具の起動判別が行われた際、起動直後に起こりやすい流量変動から発生する流量の差分値により、別器具の起動と誤検知することを防止するため起動後の流量変動が安定するまで一定期間判別することを停止し、誤検知が無いようにするものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a flow rate measuring unit that is connected to a household gas supply pipe and measures a gas flow rate at a constant time interval, a calculation unit that obtains a difference value between the flow rates output from the flow rate measurement unit, a storage unit, and a calculation unit. When the calculated difference value is compared with the comparison determination value registered in the storage means, and when it is determined that the gas appliance is started with the discriminating means for discriminating and detecting the gas appliance used by the gas appliance, Subsequently, in the configuration having a control means for stopping the determination by the difference value for a certain time, when the activation determination of the gas appliance is performed, the activation of another appliance is determined by the difference value of the flow rate generated from the flow rate fluctuation that is likely to occur immediately after the activation. In order to prevent erroneous detection, the determination is stopped for a certain period until the flow rate fluctuation after startup is stabilized, so that no erroneous detection is caused.
第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段において、判別された器具に対応して停止時間を変更する機能を有することにより、起動した器具に対応した判別停止時間が設定できるので停止時間の設定を必要最小限にすることができる。 In the second invention, in particular, the control means of the first invention has a function of changing the stop time corresponding to the discriminated appliance, so that the discriminating stop time corresponding to the activated appliance can be set, so that the stop is stopped. Time setting can be minimized.
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段において、差分値の絶対値が所定回数連続して所定値以下になるまで判別を停止する機能を有することで、判別した器具に関係無く、起動した器具に対応した判別停止を自動的に対応することができる。 The third invention, in particular, in the control means of the first or second invention, has a function of stopping the determination until the absolute value of the difference value is continuously equal to or less than a predetermined value for a predetermined number of times. Regardless of the condition, it is possible to automatically respond to the determination stop corresponding to the activated instrument.
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の制御手段において、判別手段がガス器具の停止判別機能を有し、判定された器具が給湯器などの特定器具である場合、その器具の作動中は他器具の判別を停止する機能を有することで、特に起動後流量変化の多い装置使用時は他器具の判別機能を停止することで、不要な誤検知を無くすことができる。 In the fourth aspect of the invention, in particular, in the control means of any one of the first to third aspects of the invention, the determination means has a stop determination function of the gas appliance, and the determined appliance is a specific appliance such as a water heater. It is possible to eliminate unnecessary false detection by stopping the discrimination function of other instruments by using the function to stop discrimination of other instruments during operation of the instrument, especially when using a device with a large flow rate change after startup. it can.
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の流量計測手段が超音波流量計を用いることで、計測時間を一定時間間隔で測定できる。さらには超音波の送受信の制御を変えることで測定時間間隔を変えることも容易に実現できる。 In the fifth invention, in particular, the flow rate measuring means of any one of the first to fourth inventions uses an ultrasonic flow meter, so that the measurement time can be measured at regular time intervals. Furthermore, it is possible to easily change the measurement time interval by changing the control of ultrasonic transmission / reception.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガスメータ装置の構成を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration of a gas meter device according to
図１において、１はガスメータ装置であり、ガス供給管の途中に設けられ、その下流側の配管には各顧客宅内に設置された１台以上のガス器具が接続されている。
In FIG. 1,
ガスメータ装置内部はガス管に接続されたガスの流路内に設けられたガス遮断弁２とガス流量計測手段３とガス流量計測手段３からの信号を演算処理して使用ガス流量を表示する表示部４、また地震などの振動を検出する感震器５、及び本発明に係わるガス器具判別を行うため、演算手段６、記憶手段７及び判別手段８と感震器５の作動や器具判断、保安機能その他を統括制御処理する制御手段９及びそれらの動力源となる電池（図示せず）を内蔵している。
The inside of the gas meter device is a display for displaying the used gas flow rate by processing the signals from the
記憶手段７には、流量変化が起こったかどうかの比較判定値が記録されている。記録されたデータを記憶保持する記憶手段は本発明では半導体メモリを使用しているが、記録の追加、書き換えができるものであれば、磁気記録媒体その他でも可能である。
The
なお、本発明の流量計測手段３に関しては、超音波方式の計測手段を使用しているが、計測方式としては、他の流量計測方式でもフルイディック方式などの短時間に一定サイクルで連続計測可能であれば使用可能である。 In addition, regarding the flow rate measuring means 3 of the present invention, an ultrasonic type measuring means is used. However, as a measuring method, other flow rate measuring methods can be continuously measured in a constant cycle in a short time such as a fluidic method. Can be used.
以下、動作について説明する。 The operation will be described below.
まず、超音波方式の流速計測に関して図２をもとに説明する。計測流路１０は矩形断面を持っており、計測流路１０のガスの流れる方向と直角方向にある壁面には計測流路１０を挟んで一対の超音波送受信器１１、１２が流路の上流側と下流側で角度φを有して斜めに対向して装着されている。超音波送受信器１１、１２間で交互に超音波を送受信させて流体の流れに対して順方向と逆方向の超音波の伝搬時間の差を一定間隔を置いて計り、伝搬時間差信号として出力する働きを持つ。この伝搬時間差信号を受けて計算手段（図示せず）により被計測流体の流速及び流量を算出するものである。
First, ultrasonic flow velocity measurement will be described with reference to FIG. The
演算式を下記に示す。 The calculation formula is shown below.
図２において Ｌは測定距離であり、ｔ１を上流からの伝達時間、ｔ２を下流からの伝達時間、Ｃを音速とすると、流速Ｖは
（式１） Ｖ＝Ｌ／２ｃｏｓφ（（１／ｔ１）−（１／ｔ２））
計測の時間間隔は超音波の送受信が可能な範囲で設定できる。ガス器具により起動や制御により変化する時間が器具ごとに異なるため、測定時間間隔を小さくすることは器具判別を瞬時に行う点では有利となるが、計測間隔を短くすると電池の消耗が大きくなるなどの課題がある、また計測時間を従来のガスメータで使用している膜式方式と同等の計測間隔が２桁オーダーの秒数間隔になると、本発明のアルゴリズムの流量変化の差分を見て判断することが困難になる。本発明の実施例では後述するように、通常ガス器具が使われていない時は２秒間隔の計測を行い、その差分値をとりガス器具の起動を判別し、ガス器具起動後は測定間隔時間を短くする制御を行っている。なお更に時間間隔を小さくすることも可能である。
In FIG. 2, L is a measurement distance, where t1 is the transmission time from the upstream, t2 is the transmission time from the downstream, and C is the speed of sound, the flow velocity V is (Equation 1) V = L / 2 cos φ ((1 / t1) -(1 / t2))
The measurement time interval can be set within a range where ultrasonic waves can be transmitted and received. Since the time to change by activation and control differs depending on the gas appliance, reducing the measurement time interval is advantageous in terms of instantaneous instrument discrimination, but shortening the measurement interval increases battery consumption. When the measurement interval equivalent to that of the membrane type used in the conventional gas meter is equal to the number of seconds on the order of two digits, the difference in flow rate change of the algorithm of the present invention is used for determination. It becomes difficult. In the embodiment of the present invention, as will be described later, when the gas appliance is not normally used, the measurement is performed at intervals of 2 seconds, and the difference value is taken to determine the activation of the gas appliance. Control to shorten the time. It is possible to further reduce the time interval.
次に、ガス器具の動作状態の判別手順について図３をもとに説明する。 Next, the procedure for determining the operating state of the gas appliance will be described with reference to FIG.
ガスメータ装置では上記した様に２秒間隔毎にガス流量を計測し、そのデータを演算手段に送り流量値を微分して２秒毎の流量の差分データとして出力している。 In the gas meter device, as described above, the gas flow rate is measured every 2 seconds, the data is sent to the calculation means, and the flow rate value is differentiated and output as the difference data of the flow rate every 2 seconds.
この差分データは逐次判別手段に送られ、記憶手段に登録されている比較判定値との比較を行っている。差分値が比較判定値を超えた場合、ガス器具が起動した判断し、その状態を記憶手段に登録する。さらにガス器具が停止した場合には、負の値の差分値が発生し、起動を登録されている器具の停止の比較判定値に一致する場合、動作していた器具が停止したと判断する。 This difference data is sequentially sent to the discrimination means, and is compared with the comparison judgment value registered in the storage means. When the difference value exceeds the comparison determination value, it is determined that the gas appliance has been activated, and the state is registered in the storage means. Further, when the gas appliance is stopped, a negative difference value is generated. When the gas appliance is coincident with the comparison determination value of the stop of the appliance registered for activation, it is determined that the operated appliance has stopped.
図４に実際のガス器具使用時のガス流量の変化と差分値の変化を示す。 FIG. 4 shows changes in the gas flow rate and changes in the difference value when an actual gas appliance is used.
図４のグラフにおいて実線が流量計測手段により測定されたガスの流量値と破線がそのときの微分値、すなわち、２秒毎の差分値を示す。ガス器具の起動時には差分値はプラス側にピークを持って表現され、停止時にはマイナス側にピークをもって表現される
上記したように本手法は、器具の起動、停止を判断するのに有効な手段であるが、例えば図５に示すように給湯器のような大流量で起動初期のガス流量の変動振幅が大きくそれが安定するまで所定時間かかる場合は、その変動振幅の差分値が図６に示すように判別のための比較判定値を超えてしまい、器具判別の誤検知となる場合がある。
In the graph of FIG. 4, the solid line indicates the gas flow rate value measured by the flow rate measuring means and the broken line indicates the differential value at that time, that is, the difference value every 2 seconds. The difference value is expressed with a peak on the plus side when the gas appliance is started, and is expressed with a peak on the minus side when the gas appliance is stopped. As described above, this method is an effective means for judging the activation and stop of the appliance. If, for example, as shown in FIG. 5, the fluctuation amplitude of the gas flow rate at the initial stage of startup is large and it takes a predetermined time until it stabilizes, the difference value of the fluctuation amplitude is shown in FIG. Thus, the comparison determination value for determination may be exceeded, resulting in erroneous detection of instrument determination.
そのため本発明の実施例では、図７に示すように差分データにより前記したように器具が起動したと判別されたときは、予め記憶手段内に設定保持された給湯器が安定するまでのマージン分の停止時間だけ判別するロジックを停止するように制御されており、給湯器起動初期の流量変動の振幅により発生する差分データを他の器具と誤検知することを防止している。 Therefore, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, when it is determined from the difference data that the appliance has been started as described above, a margin amount until the water heater set and held in the storage means in advance is stabilized. It is controlled to stop the logic for determining only the stop time, and it is prevented that the difference data generated by the amplitude of the flow rate fluctuation at the initial stage of the water heater start-up is erroneously detected as another appliance.
なお、給湯器以外のガス器具においても起動時の初期流量は不安定になりやすいため、停止マージンを設けることは有効な手段であるが、器具により安定するまでの時間が異なる。そこで、図８に示すように判別された器具に対応した停止時間を予め記憶手段に保持しておき、判別された器具に対応した停止時間を使用することで、判別動作の停止時間を必要最小限にすることができる。 In addition, since the initial flow rate at the time of activation is likely to be unstable even in gas appliances other than the water heater, providing a stop margin is an effective means, but the time until stabilization is different depending on the appliance. Therefore, as shown in FIG. 8, the stop time corresponding to the determined appliance is stored in the storage means in advance, and the stop time corresponding to the determined appliance is used, so that the stop time of the determination operation is minimized. Can be limited.
また、図９に示すように器具の器具が判別された後、発生する差分値が連続して所定回数、比較判定値以下になるまで、器具判別をしない制御とすることで、停止時間を予め設定しなくても自動的に起動初期流量があんていするまでの時間、判別を停止するようにすることが可能である。なお、本実施例は、前述した連続して比較判定値以下になる回数を５回としているが、この回数は装置に対応して変えることは可能である。 Also, as shown in FIG. 9, after the appliance is determined, the control is performed so that the appliance is not discriminated until the generated difference value is continuously a predetermined number of times or less than the comparison determination value. Even if it is not set, it is possible to stop the discrimination for the time until the startup initial flow rate is increased automatically. In the present embodiment, the number of times the above-described continuous comparison determination value is not more than 5 is set to 5, but this number can be changed according to the apparatus.
なお、図１０に示すように、判別手段は停止判断機能も有するため、給湯器のように比較的燃焼が安定時においても使用ガス流量値の変動は大きく、比較判定値を小さく設定するとこの変動による差分値データを他の器具の変化と判定してしまう可能性もわずかではあるが想定されるそのために、給湯器の起動が判定されてから停止が判定されるまでは、他の器具の起動判定を停止する制御とすることでその誤検知を防止することができる。 Note that, as shown in FIG. 10, since the determination means also has a stop determination function, even when the combustion is relatively stable like a water heater, the variation in the used gas flow rate value is large, and this variation occurs when the comparative determination value is set small. Therefore, it is assumed that there is a slight possibility that the difference value data will be determined as a change in other appliances. The misdetection can be prevented by setting the control to stop the determination.
以上のように、本発明にかかるガスメータ装置は、家庭用ガス供給管に接続され、ガス流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と流量計測手段から出力される流量の差分値を求める演算手段と記憶手段と演算手段により算出された差分値と記憶手段内に登録された比較判定値との大きさを比較し、ガス器具の使用されるガス器具を判別検知する判別手段とガス器具が始動されたと判断された場合、続いて差分値による判別を一定時間停止する制御手段を有する構成である。 As described above, the gas meter device according to the present invention is connected to the household gas supply pipe, and measures the flow rate measuring means for measuring the gas flow rate at regular time intervals and the calculation means for obtaining the difference value between the flow rates output from the flow rate measuring means. And the difference between the difference value calculated by the storage means and the calculation means and the comparison judgment value registered in the storage means are compared, and the determination means for detecting the gas appliance used by the gas appliance and the gas appliance are started. If it is determined that the determination has been made, the control unit stops the determination based on the difference value for a certain period of time.
ガス器具の起動判別が行われた際、起動時に起こりやすい流量変動から発生する流量の差分値により、別器具の起動と誤検知することを防止するため起動後の流量変動が安定するまで一定期間、判別することを一時的に停止し、誤検知が無いようにするものである。 A certain period of time until the flow rate fluctuation after startup is stabilized to prevent false detection of startup of another appliance due to the difference value of the flow rate generated from the flow rate fluctuation that is likely to occur when starting up the gas appliance. In this case, the determination is temporarily stopped to prevent erroneous detection.
１ ガスメータ装置
２ ガス遮断弁
３ 流量計測手段
４ 表示部
５ 感震器
６ 演算手段
７ 記憶手段
８ 判別手段
９ 制御手段
１０ 計測流路
１１，１２ 超音波送受信器
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記流量計測手段から出力される流量の差分値を求める演算手段と、
記憶手段と、
前記演算手段により算出された差分値と前記記憶手段内に登録された比較判定値との大きさを比較し、ガス器具の使用されるガス器具を判別検知する判別手段と、
ガス器具が始動されたと判断された場合、続いて差分値による判別を一定時間停止する制御手段とを備え、
前記制御手段は、判別された器具に対応して停止時間を変更する機能を有する
ガスメータ装置。 A flow rate measuring means connected to a household gas supply pipe and measuring the gas flow rate at regular time intervals;
A calculation means for obtaining a difference value between the flow rates output from the flow rate measurement means;
Storage means;
A discriminating means for comparing the magnitude of the difference value calculated by the computing means and the comparison judgment value registered in the storage means, and discriminating and detecting the gas appliance used by the gas appliance;
When it is determined that the gas appliance has been started, a control means for subsequently stopping the determination by the difference value for a certain period of time ,
The gas meter device , wherein the control means has a function of changing a stop time corresponding to the determined appliance .
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