JP6832485B2 - ガスメータ - Google Patents

Description

本発明は、ガスの流量を計測するガスメータで特に計測データをセンターに送信する機能を有するガスメータに関するものである。

従来、この種のガスメータは、定期的に計測した流量データを蓄積して、タイマーで管理された時刻、或いは、センターからのトリガーに応じて該流量データを送信するものであった。そして、センターでは受信した流量データを元に使用されているガス器具の種類を判別するものであった（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に開示されたガス器具判別装置を示す構成図であり、図に示すようにガスメータ１０１と情報処理端末１０２から構成されている。ガスメータ１０１は図示しないガス流量を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値情報を伝送する通信手段と備えており、情報処理端末１０２は、前記通信手段から流量値情報を受信して使用されているガス器具を判別する構成である。

そして、情報処理端末１０２内で器具判別のアルゴリズムのソフトを使いガス器具の判別を行うもので、ガスメータ１０１側のハード仕様変更は最小限度に抑えて器具判別をすることを可能とするものである。

特開２００７−１９９００２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ガスメータ１０１は定期的に計測した流量を流量データとして記憶するものであり、データの圧縮により記憶するデータ量を削減し、通信に要する電力を抑制する手法も開示されているが、データの圧縮等の手段を用いても膨大な記憶容量を必要とし、更に、通信に必要な電力も大きくなり、電池駆動を前提としたガスメータにおいては、電池容量を大きくする必要があり、大型化が避けられなかった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、送信するデータ量を必要なデータに限定することで更に削減すると共に、通信に必要な電力の削減が可能なガスメータを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のガスメータは、ガスの流量を時系列で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段で計測した流量を流量データとして記憶する記憶手段と、前記記憶手段で流量データを記憶する条件を設定する記憶条件設定手段と、センター装置と通信を行う通信手段と、を備え、前記記憶手段は、前記記憶条件設定手段で設定された条件を満たす流量データを記憶し、前記通信手段は、前記センター装置からのデータ要求に基づいて、前記記憶手段に記憶した流量データを前記通信手段により前記センター装置に送信することを特徴とするものである。

これによって、記憶条件設定手段で設定された流量データのみを記憶することで記憶が必要な流量データを大幅に削減できると共に、流量データの送信に伴う消費電力を削減す
ることが可能となり、電池駆動を前提としたガスメータにおいて、電池の高容量化を防止し、大型化すること無く、センターと協働することで器具判別等のガス流量の解析で得られるさまざまな情報を得ることができる。

本発明のガスメータは、送信するデータ量を必要なデータに限定することで、メモリ容量の削減と通信に必要な電力の削減が可能なガスメータを提供することができる。

本発明の実施の形態１におけるガスメータのブロック図 本発明の実施の形態１における動作を説明するためのグラフ 本発明の実施の形態２におけるガスメータのブロック図 本発明の実施の形態２における動作を説明するためのグラフ 本発明の実施の形態２における動作を説明するためのグラフ 本発明の記憶条件設定手段の設定内容の一例を示す図 従来のガスメータの構成図

第１の発明は、ガスの流量を時系列で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段で計測した流量を流量データとして記憶する記憶手段と、前記記憶手段で流量データを記憶する条件を設定する記憶条件設定手段と、センター装置と通信を行う通信手段と、を備え、前記記憶手段は、前記記憶条件設定手段で設定された条件を満たす流量データを記憶し、前記通信手段は、前記センター装置からのデータ要求に基づいて、前記記憶手段に記憶した流量データを前記通信手段により前記センター装置に送信するガスメータとすることにより、記憶条件設定手段で設定された流量データのみを記憶することで記憶が必要な流量データを大幅に削減できると共に、流量データの送信に伴う消費電力を削減することが可能となり、電池駆動を前提としたガスメータにおいて、電池の高容量化を防止し、大型化すること無く、センターと協働することで器具判別等のガス流量の解析で得られるさまざまな情報を得ることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記流量計測手段で計測された流量からガス器具の稼動開始を検知する稼動開始検知手段を備え、前記記憶条件設定手段は、前記記憶手段で記憶する流量データを、前記稼動開始検知手段でガス器具の稼動開始が検知された時点の前及び／又は後の所定期間に前記流量計測手段で計測された流量データとすることを特徴とするものである。

第３の発明は、特に、第１の発明において、前記記憶条件設定手段は、前記記憶手段で流量データを記憶する期間を１日の所定の時間帯とすることを特徴とするものである。

第４の発明は、特に、第１の発明において、前記記憶条件期間決定手段は、前記記憶手段で流量データを記憶する期間を特定の曜日の所定の時間帯とすることを特徴とするものである。

第５の発明は、特に、第１の発明において、記流量計測手段で計測された流量から異常を判定する異常判定手段を備え、前記記憶条件設定手段は、前前記記憶手段で記憶する流量データを、前記異常判定手段で異常が判定された時点より前の所定期間に計測された流量とすることを特徴とするものである。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明において、前記記憶条件設定手段は、前記センター装置から指定された条件に基づき前記記憶手段で流量データを記憶する
条件を設定することを特徴とするものである。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明において、温度検知手段を備え、流量データと共に、温度データを送信することを特徴とするものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるガスメータのブロック図を示すものである。

図１において、ガスメータ１は、ガスの流入管２ａと流出管２ｂを有しており、流入管２ａから流出管２ｂに至る経路に流量計測手段３が構成されている。また、流出管２ｂの下流には、複数のガス器具４、ガス器具５，ガス器具６が接続されている。

流量計測手段３は、時系列でガスの流量を検出し出力するもので、所定間隔（例えば０．５秒毎）で瞬時流量を計測する。記憶手段９は、記憶条件設定手段７で設定された条件に基づいて、流量計測手段３で計測された流量データを記憶する。

稼動開始検知手段８は、流量計測手段３で計測されたガスの流量が所定流量（例えば、５１．８２Ｌ／ｈ）増加したことを検出することでガス器具４〜６のいずれかが稼動開始したと検知し、ガス器具の稼動開始信号を出力する。

記憶条件設定手段７は、記憶手段９において記憶する流量データの条件を設定するもので、ここでは、稼動開始検知手段８でガス器具の稼動開始を検知した時点を起点として、前後の所定期間の流量データを指定している。

記憶手段９は、流量計測手段３で計測されたガスの流量を流量データとして所定時間保持する記憶容量を有しており、逐次記憶し、記憶容量をオーバーしたら順次上書きして最新の流量データを記憶している。そして、記憶条件設定手段７で設定された条件に基づき、稼動開始検知手段８からガス器具の稼動開始信号が出力されたら、稼動開始検知時点を起点としてそれより前の所定期間に含まれる過去の流量データと、その後の所定期間に計測された流量データを保持する。

図２は、ガス器具がガスファンヒータの場合における流量計測手段３の計測タイミングと計測された流量データの一例を示すグラフで、稼動開始検知手段８からの稼動開始信号が出力されたタイミングと記憶手段９に記憶する流量データの関係を示している。黒丸は、流量計測手段３で計測される０．５秒毎の流量データを示している。

そして、本実施の形態では、記憶条件設定手段７で設定された条件に基づき、稼動開始信号の出力時点（データ番号６）を起点として、過去の所定期間Ｔｐの期間に計測された５個（データ番号１〜５）と起点以降の所定期間Ｔｆに計測された１６個の流量データ（データ番号６から２１）が記憶手段９に記憶され保持される。

その後、センター装置１１から流量データの要求信号を通信手段１０で受信した後に、この記憶手段９に記憶されている流量データの内、所定期間Ｔｐ、Ｔｆに該当する流量データをセンター装置へ送信する。なお、流量データを送信する際には付加データとして、ガスメータのシリアル番号や計測された時間等を含めて送信することは言うまでもない。

センター装置１１では、受信した流量データを基に種々の解析を行うのに利用する。例えば、稼動開始の流量パターンからガス器具を特定することで、ガスメータが設置された家屋で使用されているガス器具を把握したり、過去の流量データと比較することでガス器具の劣化状況等を分析することができる。

なお、記憶手段９は、１つのガス器具が起動したと検知される毎に記憶され所定個の流量データを１組のデータセットとして、稼動開始記号が出力される毎に記憶し、複数組のデータセットを、同時に送信するように構成されており、通信の頻度を少なくすることで通信に要する電力を低減することができる。

また、ガスの温度、或いはガスメータの設置場所の気温を検出する温度検知手段１２を備えており、記憶手段９に記憶した時の温度データを合わせて送信することで、センター装置１１における各種解析の精度向上を図ることが可能となる。

例えば、ガス器具としてのガスファンヒータ等の暖房機器は室温によって、稼動開始時の燃焼量が異なる、つまり、ガスの流量パターンが異なることになるが、ガスメータで検出された温度を基に気温を推測することで室温を加味して器具判別を行うことで判別精度が向上する。

また、ガスメータの保安機能の一つにガスの最大流量を超えた際にガスを遮断する機能を有しており、学習により設置された環境に応じてこの最大流量を学習する機能がある。即ち、ガスメータとして安全性を確保する観点から、初期値として想定された最大流量から実際の使用状況に応じて起こりえる最大流量を学習して小さくすることで、異常をすばやく判定出来るようにしている。

しかしながら、気温が高い時期に学習した場合にはその分最大流量は小さく学習されており、季節の変わり目に気温が急激に下がることで燃焼量が大きくなると、学習された最大流量を超えることがあり、異常と判断して遮断に至ることがある。

従って、気温と最大流量の推移を分析して、最大流量の設定値の最適な値とする方法が考えられるが、このような処理をガスメータ１で行おうとすると、処理が複雑となり制御を行っているマイクロコンピュータの負担が大きくなり、消費電力も増大してしまい、好ましくない。

これに対し、本願発明のガスメータ１を用い、記憶条件設定手段７で、給湯器等の様にガス消費量が大きく、気温に応じて変動するガス器具に対してのみ稼動開始時の流量データと温度データを記憶手段９に記憶するようにし、このデータをセンター装置１１に送信することで、センター装置１１では、気温の変化と共にガスの最大消費量の推移を観察でき、場合によっては最大流量の設定値の変更をガスメータ１に対して行うことが可能となり、遮断の発生を未然に防止することも可能となる。

以上のように、本実施の形態によると、蓄積する流量データを特定することで記憶容量を最小限としつつ、必要な流量データをまとめてセンターへ送信することで、通信に要する消費電力の削減が図れる。

また、センター装置１１では、ガスメータ１から受信した流量データを基に器具判別を行うことで、どのような器具が使用されているかを把握したり、継続的に流量データを蓄積し比較することで使用されているガス器具の異常や劣化状況を検出するといったことも可能となる。

なお、上記実施の形態では、記憶条件設定手段７で設定される記憶条件は、稼動開始検知手段８からの稼動開始信号に基づく所定期間の流量データを保持する期間としているが、１日の内の特定の時間帯或いは特定の曜日の特定の時間帯を指定して、その時間帯の使用状況をセンター装置１１で解析するといったことも可能となる。

また、記憶条件設定手段７で設定する条件は、センター装置１１で解析の目的に応じて、センター装置１１から指定するように構成してもよい。

（実施の形態２）
図３は、実施の形態２におけるガスメータ２１の構成を示すブロック図である。実施の形態１と異なる点は、稼動開始検知手段８に代えて異常検出手段１３を備え、更に遮断手段１４を備えた点であり、実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

図４、図５は、流量計測手段３の計測タイミングと、異常検出手段１３で異常を検知し遮断手段１４でガスを遮断したタイミングと記憶手段９に記憶する流量データの関係を示すタイミングチャートで、黒丸は、流量計測手段３で計測される０．５秒毎の流量データを示している。ここで、図４は、ガスホースが抜けるなどによる最大流量オーバー遮断の一例で、図５はガスコンロ等の消し忘れによる継続使用時間オーバー遮断の一例を示している。

ここで、異常検出手段１３は、流量計測手段３の計測流量に基づいて異常を検知するもので、異常が検知されると遮断手段１４によりガスを遮断してガスメータより下流へのガスの供給を停止する。

異常検出手段１３において検知される異常としては、ガスの流量域毎に定められた使用時間を越えて継続的に使用されるといった消し忘れ等による長時間使用異常、ガスホースの抜け等で予め定められたガス流量の想定値を超えたガスが流れるような最大流量異常、所定以上の地震発生により遮断が必要と判断される場合などがある。

そして、記憶手段９は、流量計測手段３で計測されたガスの流量を流量データとして所定時間保持する記憶容量を有しており、逐次記憶しながら、異常検出手段１３で異常を検知し遮断手段１４でガスを遮断したら、遮断した時点を起点として、過去の所定期間Ｔｐに計測された流量データ（データ番号１から１３）と、それ以降の所定期間Ｔｆに計測された流量データ（データ番号１４から２１）と共に、異常検出手段１３で判定された遮断事由や温度検知手段１２で検出された温度データも合わせて保持する。

その後、センター装置１１からの要求信号に応じて、記憶手段９に記憶されている流量データと遮断事由を通信手段１０を用いて送信する。これにより、センター装置１１では、異常発生時のガス流量のデータを解析することで発生の状況を把握することができる。

例えば、図４に示すような最大流量オーバー遮断に至る異常の場合について、最大流量をこえる遮断であってもその立ち上がりが急激であればホース抜けが配管の損傷等の重大な異常と判断でき、急峻ではなく通常の燃焼による立ち上がりの延長として最大流量を超えるような場合であれば、季節の変わり目などで一時的に気温の低下に伴って水温が低下して給湯器の燃焼量が急激に上昇して最大流量を超えた等の判断ができる。

なお、この場合の判断に際して、温度検知手段で検知された温度データを含めることで判断の精度を向上させることができることは言うまでもない。

或いは、図５に示すように、ガスコンロのとろ火の流量域での長時間使用によって遮断に至ったような場合に、センター装置１１では、解析によりその原因を推定することが可能となるので、その旨を利用者に通知するといったガス器具の使用方法のアドバイスが可能となったり、或いは、ガスコンロによる長時間使用と出来る場合は通常の使用状態と判断して使用時間の延長をセンター装置１１からガスメータ１に対して自動的に行うといったことも行うことが可能となる。

図６は、記憶条件設定手段７で設定される記憶条件を示しており、図に示すように、実施の形態１では、条件１に示すように器具判別に必要な流量データを取得することを目的とする為、稼動開始検知後の所定期間Ｔｆを長くしているが、異常検知の場合は、異常検知に至る要因を解析する必要から、条件２，３に示すように異常検知より前の所定期間Ｔｐを長くすることで必要な流量データを記憶するようにしている。更に、流量データを保存する所定期間Ｔｐ、Ｔｆは異常の原因によって定めることも可能である。

以上、本発明の実施の形態を説明した。上述の実施の形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施の形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施の形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。

以上のように、本発明にかかるガスメータによると、流量データ等の解析に必要なデータを省電力を図りつつ記憶してセンター装置に送信することが可能となり、家庭用に限らず、業務用のガスメータでも適用できる。

１、２１ ガスメータ
３ 流量計測手段
７ 記憶条件設定手段
８ 稼動開始検知手段
９ 記憶手段
１０ 通信手段
１１ センター装置
１２ 温度検知手段
１３ 異常検出手段

Claims (1)

1. ガスの流量を時系列で計測する流量計測手段と、
   前記流量計測手段で計測した流量を流量データとして逐次記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段で流量データを記憶する条件を設定する記憶条件設定手段と、
   前記流量計測手段で計測された流量からガス器具の稼動開始を検知する稼動開始検知手段と、
   センター装置と通信を行う通信手段と、を備え、
   前記記憶条件設定手段は、前記記憶手段で記憶する流量データを、前記稼動開始検知手段でガス器具の稼動開始が検知された時点の前及び／又は後の所定期間に前記流量計測手段で計測された流量データとするように設定し、
   前記記憶手段は、前記記憶条件設定手段で設定された条件を満たす流量データを１個のデータセットとして、前記稼動開始検知手段でガス器具の稼動開始が検知される毎に記憶し、
   前記通信手段は、前記センター装置からのデータ要求に基づいて、前記記憶手段に記憶した複数個のデータセットを前記通信手段により前記センター装置に同時に送信することを特徴とするガスメータ。

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