ガス遮断装置
【課題】脈動があっても正しく内管漏洩を検出でき、また口火登録を確実におこなうことのできるガス遮断装置を提供する。
【解決手段】ガスメータ装置１は、流量計測手段３、演算手段６、口火判別手段７、区間演算手段８、流量有無判定手段９、制御手段１０、表示部４、感震器５、遮断手段２、外部通信手段１１から構成され、区間演算手段８からの最大流量と最小流量との差が所定許容幅内かつ区間平均流量が所定の許容範囲内で、所定回数継続した際の区間平均流量の平均が平均判定流量以内でない場合は流量ありと判定し、所定期間継続した場合には内管漏洩確定とする。
【解決手段】ガスメータ装置１は、流量計測手段３、演算手段６、口火判別手段７、区間演算手段８、流量有無判定手段９、制御手段１０、表示部４、感震器５、遮断手段２、外部通信手段１１から構成され、区間演算手段８からの最大流量と最小流量との差が所定許容幅内かつ区間平均流量が所定の許容範囲内で、所定回数継続した際の区間平均流量の平均が平均判定流量以内でない場合は流量ありと判定し、所定期間継続した場合には内管漏洩確定とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内管漏洩の有無を検出するガス遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のガス遮断装置としては図１０に示すようなものがあった。このガス遮断装置は、流量計測手段３、演算手段６、表示部４を備えており、表示部４は、ガス供給源であるガス容器（図示せず）からガス器具（図示せず）に供給されるガスの流量がカウント表示（積算表示）される。そして、漏洩を判定する漏洩判定手段１３と、弁閉により、ガス容器からガス器具へのガス供給を遮断する遮断手段２と、遮断手段２を駆動する弁駆動手段１４と、漏洩を判定するための所定時間をカウントする時間計測手段１２を備えている。
【０００３】
上記構成において、漏洩判定手段１３は時間計測手段１２から出力されるタイミングパルス等に基づいて、所定の時間が経過する毎に、その間に検出された流量値Ｑの最大値Ｑｍａｘと最小値Ｑｍｉｎとを抽出し、それらの差ΔＱ＝Ｑｍａｘ−Ｑｍｉｎを算出し、その差ΔＱの値を所定の差分しきい値ΔＱｔｈと比較し、差ΔＱの値が差分しきい値ΔＱｔｈを超えたものであった場合には、内管漏洩ではないと判定し、差ΔＱの値が差分しきい値ΔＱｔｈ以下の場合には、さらに、前述の所定時間内での流量値の平均値Ｑａｖｅを演算し、その平均値Ｑａｖｅを所定の平均流量しきい値と比較して、流量値Ｑの平均値Ｑａｖｅが平均流量しきい値ａｖｅＱｔｈを超える場合には、内管漏洩ではないと判定し、流量値Ｑの平均値Ｑａｖｅが平均流量しきい値ａｖｅＱｔｈ以下であった場合には、内管漏洩と判定する。
【０００４】
上記構成によって、共用配管等を介して近接のガス機器に起因した脈動が発生する場合などでも、それを誤ってガス漏れとして検知することを防止することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、口火のある機器を使用時に、あらかじめ口火流量を登録しておき、内管漏洩と誤検知しないようにしたものもあった（例えば特許文献２参照）。以下、その構成について図１１を参照しながら説明する。
【０００６】
図１１は、従来の口火流量計測装置の動作示すタイミングチャートである。ガス流量演算値のＱｈからＱｌの領域が設定された許容流量範囲で、時間ｔ０のタイミングで第１の所定値Ｑｐ以上の流量が検出されたので、所定期間の計時を開始し、所定期間の計時が終了する時間ｔ１までの期間、すなわちｔ０からｔ１間の最小流量Ｑｍｉｎが、設定された許容流量範囲、すなわち、Ｑｈ〜Ｑｌ内なので、時間ｔ１でＱｍｉｎが口火流量として登録される。
【０００７】
上記構成によって、口火相当のガス燃焼量が登録され、内管漏洩検知に関連して有効に活用することができる。
【特許文献１】特開２００２−１５６３０４号公報
【特許文献２】特公平６−９２９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら前記従来の構成では、ＧＨＰ等の大型燃焼機器が近接したところに設置されている場合、脈動が激しいために、内管漏洩と判断してしまったり、逆に閾値を変更して脈動で誤判定しないようにすると、実際に漏れが発生していても検出できなかったり、また、脈動により口火が登録できずに口火のある機器を使用した場合に内管漏洩と誤判定してしまったり、口火登録ができたとしても本来の口火流量でなく更に少ない流量である脈動の最小流量を登録してしまい、脈動が収まった時に口火流量を内管漏洩と誤判定してしまうという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脈動があっても正しく内管漏洩を検出でき、また口火登録を確実におこなうことのできるガス遮断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明のガス遮断装置は、ガス供給管に接続され、外部との通信が可能な外部通信手段と、外部通信手段を制御する制御手段と、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により流量値を求める演算手段と、演算手段により算出された流量値から口火であるかどうかを判定する口火判定手段と、演算手段により算出された流量値を所定時間蓄積して区間平均流量を算出するとともに、その間の最大流量と最小流量を選別する区間演算手段と、区間演算手段からの出力により流量の有無を判定する流量有無判定手段とを備え、流量有無判定手段は、区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が所定許容幅内かつ区間平均流量が所定の許容範囲内で、所定回数継続した際の区間平均流量の平均が平均判定流量以内であった場合に流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とする構成としたものである。また、内管漏洩の判定に必要な口火登録についても前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との差およびその比率を判定することにより脈動下であっても口火登録を確実におこなう構成としたものである。
【００１１】
これよって、ＧＨＰ等による脈動が発生しているような環境下であっても、実際には漏洩していないにも関わらず内管漏洩警告が発生してしまうという誤判定を防止することができ、また、口火登録においても確実に登録でき、口火登録以降も内管漏洩の誤判定を防止することができ、誤警告による使用者の不安を解消でき、また、ガス事業者の不要な出動を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、ガス供給管に接続され、外部との通信が可能な外部通信手段と、前記外部通信手段を制御する制御手段と、ガス流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段から出力により流量値を求める演算手段と、前記演算手段により算出された流量値から口火であるかどうかを判定する口火判定手段と、前記演算手段により算出された流量値を所定時間蓄積して区間平均流量を算出するとともに、その間の最大流量と最小流量を選別する区間演算手段と、前記区間演算手段からの出力により流量の有無を判定する流量有無判定手段とを備え、前記流量有無判定手段は、所定時間毎に前記区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が判定許容幅未満かつ、区間平均流量が判定許容範囲＋判定許容範囲シフト量以内であった場合に区間平均流量を蓄積し、第１判定回数分を蓄積した際に平均流量を算出し、算出した平均流量が平均判定流量以内であった場合に流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とすることを特徴とする構成としたものである。
【００１３】
これにより、区間平均流量の判定回数分の平均を判定することにより、脈動下であっても安定して流量なしを判定することができ、内管漏洩の誤警告を防止することができる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１発明の流量有無判定手段を、口火登録以降に、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が判定許容幅未満かつ、区間平均流量が判定許容範囲以内であった場合に区間平均流量を蓄積し、第２判定回数分を蓄積した際に平均流量を算出し、算出した平均流量と口火登録流量との差が登録流量の所定比率または、平均判定流量以内となった場合に、流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とする構成としたものである。
【００１５】
これにより、口火登録以降も区間平均流量の判定回数分の平均と口火登録流量との差分を判定することにより、脈動下であっても安定して流量なしを判定することができ、内管漏洩の誤警告を防止することができる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１発明の口火判定手段を、前記外部通信手段から口火登録開始要求を入力した場合に、前記区間演算手段からの区間平均流量が所定の口火登録流量範囲内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第１差分流量内に２回連続して収まり、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差が、前回の区間平均流量の第１所定比率以内または、所定流量以内となった場合に、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との平均流量を口火登録流量として登録する構成としたものである。
【００１７】
これにより、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差およびその比率を判定することにより、脈動下であっても現場での口火登録を確実におこなうことができる。
【００１８】
第４の発明は、特に、第１発明の口火判定手段を、口火判定手段は、前記外部通信手段から口火登録開始要求がない場合には、前記区間演算手段からの区間平均流量が所定の口火登録流量範囲内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第２差分流量内に２回連続して収まり、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差が、前回の区間平均流量の第１所定比率以内または、所定流量以内となった場合に、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との平均流量を仮口火登録流量とし、仮口火登録ありとするとともに、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との和を加算手段に記憶しておき、仮口火登録あり以降は、前記区間演算手段からの区間平均流量と仮口火登録流量との差が判定許容幅内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第２差分流量内に収まった場合に、前記加算手段に区間平均流量を加算し、第３判定回数に到達すると、前記加算手段に加算した流量の平均を算出し、算出した平均流量が登録流量範囲に収まっていた場合に、算出した平均流量を口火登録流量として登録する構成としたものである。
【００１９】
これにより、仮口火流量登録および仮口火流量登録以降に区間平均流量の判定回数分の平均を判定することにより、脈動下であっても口火の自動登録を確実におこなうことができる。
【００２０】
第５の発明は、第１から第４のいずれか１つの発明に記載のガス遮断装置の全てもしくは一部として、コンピュータを機能させるプログラムである。そして、プログラムであるので汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明のプログラムの少なくとも一部を容易に実現できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布やインストール作業が簡単にできる。
【００２１】
本発明は、第１の発明から第４の発明の要部を実施の形態とすることにより本発明の目的を達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各実施の形態の説明において、同一構成並びに同一作用効果を奏するところには、同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。
【００２２】
（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遮断装置としてのガスメータのブロック図を示すものである。
【００２３】
図１において、ガスメータ装置１は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。
【００２４】
図１において、ガスメータ装置１は、流量計測手段３、演算手段６、口火判別手段７、区間演算手段８、流量有無判定手段９、制御手段１０、表示部４、感震器５、遮断手段２、外部通信手段１１を有して構成される。流量計測手段３は、ガス供給管ａの経路中に接続され、後述するように、超音波信号を用いてガス供給管ａ内のガス流により生じる伝搬時間差を求め、ガスの瞬時流量を検出するものである。演算手段６は、検出された瞬時流量を基に、瞬時流量を積算してガス流量を算出する。この流量計測手段３及び演算手段６が流量計測部の機能を実現する。
【００２５】
口火判定手段７は、前記算出された流量値に基づき、口火流量登録のために口火の判定をおこなう。
【００２６】
区間演算手段８は、前記算出された流量値を所定時間蓄積して区間平均流量を算出したり、その間の最大流量と最小流量を選別する。
【００２７】
流量有無判定手段９は、所定時間毎に前記区間平均流量とその間の最大流量と最小流量から内管漏洩を判断するための流量有無判定処理をおこなう。
【００２８】
制御手段１０は、ガスメータ装置１内の各部の動作制御の他、流量有無判定手段９による流量有無判定結果ならびに内管漏洩確定による警告やガスの遮断などの保安処理などをおこなうものである。
【００２９】
ここで、制御手段１０、演算手段６、口火判定手段７、区間演算手段８，流量有無判定手段９は、マイクロコンピュータ（マイコン）等を構成するプロセッサ及び動作プログラムにより構成され、プロセッサにおいて所定の動作プログラムを実行して対応する処理をおこなうことにより、各機能が実現される。
【００３０】
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よい。
【００３１】
表示部４は、ＬＥＤ、液晶ディスプレイ等により構成され、ガス流量やガス器具の動作状態、警告などを表示するものである。感震器５は、地震などの振動を検出して検出信号を制御手段１０に出力するものである。遮断手段２は、ガス供給管ａの経路中に接続され、制御手段１０からの指示に基づいてガス供給管ａを閉塞してガスの供給を遮断するものである。
【００３２】
外部通信手段１１は、有線または無線による通信機能を有し、例えば公衆回線を介して管理センター（図示せず）と接続される。この外部通信手段１１は、各種情報及びコマンドや信号を管理センターとの間で授受するものである。
【００３３】
管理センターは、コンピュータ等を有して構成され、管理部の機能を実現するもので、コンピュータ等を構成するプロセッサ及び動作プログラムを含み、プロセッサにおいて所定の動作プログラムを実行して対応する処理をおこなうことにより、各機能が実現される。
【００３４】
上記の流量計測手段３及び演算手段６の動作について詳しく説明する。図２は流量計測手段３の概略構成を示す構成図である。
【００３５】
流量計測手段３は、ガス供給管ａに連通する矩形断面を持つ計測流路３２を有し、この計測流路３２の相対向する流路壁の上流側と下流側には、一対の超音波送受信器３３、３４が配置されている。これらの超音波送受信器３３、３４は、超音波伝播経路が計測流路３２を流動するガス流を斜めに横切るように設定され、交互に超音波を送受信させることによって、ガス流に対して順方向と逆方向に超音波の伝搬をおこなう。
【００３６】
このとき、超音波送受信器３３、３４間の距離、すなわち測定距離をＬ、ガス流に対する超音波伝播経路の角度をφ、超音波送受信器３３、３４の上流から下流への超音波伝播時間をｔ１、下流から上流への超音波伝播時間をｔ２、音速をＣとすると、流速Ｖは以下の式により求められる。
Ｖ＝Ｌ／２ｃｏｓφ（（１／ｔ１）−（１／ｔ２））
この流速Ｖと計測流路３２の断面積とからガス流の瞬時流量を算出する。
【００３７】
瞬時流量の計測の時間間隔は、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、計測時間間隔を小さくすることは器具判別を瞬時におこなう点では有利となるが、計測時間間隔を短くすると電池の消耗が大きくなる。また、計測時間間隔が従来のガスメータで使用している膜式方式と同等の２桁オーダーの秒数間隔になると、流量変化の差分を見て判断することが困難になる。そこで、本実施形態では、ガス器具が使われていないときは２秒間隔の周期的な瞬時流量の計測をおこない、その差分値をとってガス器具の起動を判別する。なお、計測時間間隔は更に短くすることも可能である。例えば、ガス器具起動後は計測精度を上げるために計測時間間隔を短くするなどの制御を行ってもよい。
【００３８】
次に、流量有無判定手段９の動作について詳しく説明する。図３は脈動時のガス流量の変化を示す特性図で、図４は区間平均流量Ｑｔの判定許容範囲を示す図である。
【００３９】
図３は流量計測手段３により測定されたガスの瞬時流量値を示している。ガス器具が未使用時に流量がゼロ付近で安定していれば、流量なしの判定は容易であり、また、微少流量で安定していれば、内管漏洩の検出も容易である。しかしながら、ＧＨＰ等の影響により、脈動が発生した場合には、流量が安定しないため、流量なしを判定できず、所定時間継続すると、内管漏洩が発生していないにも関わらず、内管漏洩と判定してしまうといった課題があった。そこで、脈動下における流量なし判定をおこなうために、ある所定時間の流量の最大値Ｑｔｍａｘ、最小値Ｑｔｍｉｎおよび所定時間内の流量の平均を求め、区間平均流量Ｑｔとし、脈動下における安定度合いを判定に用いる。図４は、区間平均流量Ｑｔの安定度合いを判定する閾値について示している。判定許容範囲Ｑｈ、判定許容範囲シフト幅Ｑｓとすると、（−Ｑｈ＋Ｑｓ）から（Ｑｈ＋Ｑｓ）が判定の閾値となる。この範囲を外れる場合は、流量ありとする。なお、判定許容範囲シフト幅Ｑｓは、経年変化に対する流量計測手段３のオフセットの変化を考慮して設けたものである。図５は、図４で示した判定の閾値である（−Ｑｈ＋Ｑｓ）から（Ｑｈ＋Ｑｓ）の範囲内に収まった区間平均流量Ｑｔの第１判定回数分プロットした図である。第１判定回数分の区間平均流量の平均流量が平均判定流量以内でなければ流量ありとする。
【００４０】
図６は本実施形態の流量有無判定の動作手順を示すフローチャートである。流量有無判定９は、図６に示すステップ（以下、Ｓと表示する）１からＳ１３の制御フローを実行するプログラムを格納したものである。
【００４１】
まずＳ１で所定時間毎に区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が許容範囲幅未満かどうか判定し、許容範囲幅未満でなければＳ３へ進む。Ｓ２では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが判定許容範囲＋判定許容範囲シフト幅以下かどうか判定し、判定許容範囲＋判定許容範囲シフト幅以下であればＳ６へ進む。判定範囲許容＋判定許容範囲シフト幅より大であれば流量ありとして内管漏洩判定タイマをアップし（Ｓ３）、Ｓ４では内管漏洩判定タイマが所定値に到達したかどうか判定し、所定値に到達すると内管漏洩確定とする（Ｓ５）。
【００４２】
Ｓ６では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔを合計流量へ加算し、Ｓ７では連続回数カウンタをアップする。Ｓ８では連続回数カウンタが第１判定回数に到達したかどうか判定し、到達した場合はＳ９へ、到達していない場合はＳ３へ進む。Ｓ９では連続回数カウンタをクリアし、Ｓ１０ではＳ６で区間平均流量Ｑｔを第１判定回数分加算した合計流量を用いて平均流量を算出し、Ｓ１１では合計流量をクリアする。Ｓ１２ではＳ１０で算出した平均流量の絶対値が平均判定流量以内かどうか判定し、平均判定流量以内であれば流量なしとしてＳ１３へ進み、平均判定流量以内でなければＳ３へ進む。Ｓ１３では、内管漏洩判定タイマをクリアする。
【００４３】
以上のように、本実施の形態においては、脈動下であっても安定して流量なしを判定することができ、内管漏洩の誤警告を防止することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図７は本実施形態の流量有無判定の動作手順を示すフローチャートである。本実施の形態は、実施の形態１における図１に示す流量有無判定手段９とプログラムのみが異なるだけで、ガス遮断装置のブロック図は図１と同一である。すなわち、流量有無判定手段９は図７に示すＳ１４からＳ４０の制御フローを実行するプログラムを格納したものである。
【００４５】
Ｓ１４で所定時間毎に区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が許容範囲幅未満かどうか判定し、許容範囲幅未満でなければＳ１６へ進む。Ｓ１５では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが判定許容範囲＋判定許容範囲シフト幅以下かどうか判定し、判定許容範囲＋判定許容範囲シフト幅以下であればＳ２４へ進む。判定範囲許容＋判定許容範囲シフト幅より大であれば流量ありとして流量ありフラグをセットし（Ｓ１６）、Ｓ１７へ進む。Ｓ２４では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔを第１合計流量へ加算し、Ｓ２５では第１連続回数カウンタをアップする。Ｓ２６では第１連続回数カウンタが第１判定回数に到達したかどうか判定し、到達した場合はＳ２７へ、到達していない場合はＳ１６へ進む。Ｓ２７では第１連続回数カウンタをクリアし、Ｓ２８ではＳ２４で区間平均流量Ｑｔを第１判定回数分加算した第１合計流量を用いて第１平均流量を算出し、Ｓ２９では第１合計流量をクリアする。Ｓ３０ではＳ２８で算出した第１平均流量の絶対値が平均判定流量以内かどうか判定し、平均判定流量以内であればＳ３１へ進み、平均判定流量以内でなければＳ１６へ進む。Ｓ３１では、流量ありフラグをクリアしＳ１７へ進む。Ｓ１７では口火登録があるかどうか判定し、口火登録がなければＳ２０へ進み、口火登録があれば区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が許容範囲幅未満かどうか判定し、許容範囲幅未満でなければＳ２０へ進む。Ｓ１９では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが口火登録流量±判定許容範囲以内かどうか判定し、口火登録流量±判定許容範囲より大であればＳ２０へ進む。口火登録流量±判定許容範囲以内であれば区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔを第２合計流量へ加算し（Ｓ３２）、Ｓ３３では第２連続回数カウンタをアップする。Ｓ３４では第２連続回数カウンタが第２判定回数に到達したかどうか判定し、到達した場合はＳ３５へ、到達していない場合はＳ２０へ進む。Ｓ３５では第２連続回数カウンタをクリアし、Ｓ３６ではＳ３２で区間平均流量Ｑｔを第２判定回数分加算した第２合計流量を用いて第２平均流量を算出し、Ｓ３７では第２合計流量をクリアする。Ｓ３８ではＳ３６で算出した第２平均流量と口火登録流量との差の絶対値が平均判定流量以内かどうか判定し、平均判定流量以内であればＳ４０へ進み、平均判定流量以内でなければＳ２０へ進む。Ｓ３９では、第２平均流量と口火登録流量との差の絶対値が口火登録流量の所定比率以下かどうか判定し、口火登録流量の所定比率以下でなければＳ２０へ進み、口火登録流量の所定比率以下であれば流量なしとして内管漏洩判定タイマをクリアする（Ｓ４０）。Ｓ２０では流量ありフラグがセットされているかどうか判定し、流量ありフラグがセットされていなければ、流量なしとしてＳ４０へ進み、流量ありフラグがセットされていれば、流量ありとして内管漏洩判定タイマをアップする（Ｓ２１）。Ｓ２２では内管漏洩判定タイマが所定値に到達したかどうか判定し、所定値に到達すると内管漏洩確定とする（Ｓ２３）。
【００４６】
なお、本実施形態においては、口火登録が一つの場合について説明したが、複数の口火登録がある場合には、Ｓ１７からＳ１９およびＳ３２からＳ３９の処理をそれぞれの口火ごとに処理することにより、実現できる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態においては、口火登録以降であっても、脈動下で安定して流量なしを判定することができ、内管漏洩の誤警告を防止することができる。
【００４８】
（実施の形態３）
図８は本実施形態の口火現場登録の動作手順を示すフローチャートである。本実施の形態は、実施の形態１における図１に示す口火判定手段７とプログラムのみが異なるだけで、ガス遮断装置のブロック図は図１と同一である。すなわち、口火判定手段７は図８に示すＳ４１からＳ４７の制御フローを実行するプログラムを格納したものである。
【００４９】
外部通信手段１１から口火登録開始要求を入力した場合に、Ｓ４１で今回の区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが登録流量範囲以内かどうか判定し、登録流量範囲以内ならば、前回の区間平均流量Ｑｔ−１が登録流量範囲以内かどうか判定する（Ｓ４２）。前回の区間平均流量Ｑｔ−１が登録流量範囲以内ならば、今回の区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が、第１差分流量未満かどうか判定し（Ｓ４３）、第１差分流量未満ならば、Ｓ４４で前回の最大流量Ｑｔ−１ｍａｘと最小流量Ｑｔ−１ｍｉｎとの差が、第１差分流量未満かどうか判定し、第１差分流量未満であれば、今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との差の絶対値が、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満かどうか判定し（Ｓ４５）、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満ならばＳ４７へ進み、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満でなければ、今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との差の絶対値が、所定流量未満かどうか判定し（Ｓ４６）、所定流量未満ならば、Ｓ４７で今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との平均を算出し、口火登録流量として登録する。
【００５０】
以上のように、本実施の形態においては、口火の現場登録をおこなう際に、脈動下であっても現場での口火登録を確実におこなうことができる。
【００５１】
（実施の形態４）
図９は本実施形態の口火自動登録の動作手順を示すフローチャートである。本実施の形態は、実施の形態１における図１に示す口火判定手段７とプログラムのみが異なるだけで、ガス遮断装置のブロック図は図１と同一である。すなわち、口火判定手段７は図９に示すＳ４８からＳ６７の制御フローを実行するプログラムを格納したものである。
【００５２】
Ｓ４８で仮口火流量登録ありフラグがセットされているかどうか判定し、仮口火流量登録ありフラグがセットされているならばＳ５９へ進み。仮口火流量登録ありフラグがセットされていなければ、今回の区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが登録流量範囲以内かどうか判定し（Ｓ４９）、登録流量範囲以内ならば、前回の区間平均流量Ｑｔ−１が登録流量範囲以内かどうか判定する（Ｓ５０）。前回の区間平均流量Ｑｔ−１が登録流量範囲以内ならば、今回の区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が、第２差分流量未満かどうか判定し（Ｓ５１）、第２差分流量未満ならば、Ｓ５２で前回の最大流量Ｑｔ−１ｍａｘと最小流量Ｑｔ−１ｍｉｎとの差が、第２差分流量未満かどうか判定し、第２差分流量未満であれば、今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との差の絶対値が、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満かどうか判定し（Ｓ５３）、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満ならばＳ５５へ進み、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満でなければ、今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との差の絶対値が、所定流量未満かどうか判定し（Ｓ５４）、所定流量未満ならば、Ｓ５５で今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との平均を算出し、仮口火登録流量として登録する。Ｓ５６では今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１とを加算したものを第３合計流量へ格納する。Ｓ５７ではチェックカウンタに初期値として２を格納し、仮口火登録流量ありフラグをセットする（Ｓ５８）。Ｓ５９で区間平均流量Ｑｔと仮口火登録流量との差の絶対値が判定許容幅以下かどうか判定し、判定許容幅以下ならばＳ６０へ進み、判定許容幅以下でないならＳ６７へ進む。Ｓ６０で最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が、第２差分流量未満かどうか判定し、第２差分流量未満であれば、Ｓ６１へ進み、第２差分流量未満でなければＳ６７へ進む。Ｓ６１でチェックカウンタをアップし、Ｓ６２で区間平均流量Ｑｔを第３合計流量へ加算し、Ｓ６３でチェックカウンタが第３判定回数に到達したかどうか判定し、第３判定回数に到達すると第３合計流量を用いて、第３平均流量を算出する。Ｓ６５では第３平均流量が登録流量範囲以内かどうか判定し、登録流量範囲以内でなければＳ６７へ進み、登録流量範囲以内であれば、Ｓ６４で算出した第３平均流量を口火登録流量として登録する（Ｓ６６）。Ｓ６７では仮口火流量登録ありフラグをクリアする。
【００５３】
以上のように、本実施の形態においては、脈動下であっても口火の自動登録を確実におこなうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は、脈動が発生しているような環境下であっても内管漏洩を判定できることから、水や気体の漏れを検出する方式にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１〜４におけるガスメータのブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における超音波流量計の概略構成図
【図３】本発明の実施の形態１におけるガスの瞬時流量値を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における区間平均流量の安定度合いを判定する閾値を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における区間平均流量の第１判定回数分プロットした図
【図６】本発明の実施の形態１における流量有無判定の動作手順を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態２における流量有無判定の動作手順を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態３における口火現場登録の動作手順を示すフローチャート
【図９】本発明の実施の形態４における口火自動登録の動作手順を示すフローチャート
【図１０】従来の内管漏洩の有無を検出するガスメータのブロック図
【図１１】従来の口火流量計測装置の動作示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００５６】
１ ガスメータ装置
２ 遮断手段
３ 流量計測手段
４ 表示部
５ 感震器
６ 演算手段
７ 口火判定手段
８ 区間演算手段
９ 流量有無判定手段
１０ 制御手段
１１ 外部通信手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内管漏洩の有無を検出するガス遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のガス遮断装置としては図１０に示すようなものがあった。このガス遮断装置は、流量計測手段３、演算手段６、表示部４を備えており、表示部４は、ガス供給源であるガス容器（図示せず）からガス器具（図示せず）に供給されるガスの流量がカウント表示（積算表示）される。そして、漏洩を判定する漏洩判定手段１３と、弁閉により、ガス容器からガス器具へのガス供給を遮断する遮断手段２と、遮断手段２を駆動する弁駆動手段１４と、漏洩を判定するための所定時間をカウントする時間計測手段１２を備えている。
【０００３】
上記構成において、漏洩判定手段１３は時間計測手段１２から出力されるタイミングパルス等に基づいて、所定の時間が経過する毎に、その間に検出された流量値Ｑの最大値Ｑｍａｘと最小値Ｑｍｉｎとを抽出し、それらの差ΔＱ＝Ｑｍａｘ−Ｑｍｉｎを算出し、その差ΔＱの値を所定の差分しきい値ΔＱｔｈと比較し、差ΔＱの値が差分しきい値ΔＱｔｈを超えたものであった場合には、内管漏洩ではないと判定し、差ΔＱの値が差分しきい値ΔＱｔｈ以下の場合には、さらに、前述の所定時間内での流量値の平均値Ｑａｖｅを演算し、その平均値Ｑａｖｅを所定の平均流量しきい値と比較して、流量値Ｑの平均値Ｑａｖｅが平均流量しきい値ａｖｅＱｔｈを超える場合には、内管漏洩ではないと判定し、流量値Ｑの平均値Ｑａｖｅが平均流量しきい値ａｖｅＱｔｈ以下であった場合には、内管漏洩と判定する。
【０００４】
上記構成によって、共用配管等を介して近接のガス機器に起因した脈動が発生する場合などでも、それを誤ってガス漏れとして検知することを防止することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、口火のある機器を使用時に、あらかじめ口火流量を登録しておき、内管漏洩と誤検知しないようにしたものもあった（例えば特許文献２参照）。以下、その構成について図１１を参照しながら説明する。
【０００６】
図１１は、従来の口火流量計測装置の動作示すタイミングチャートである。ガス流量演算値のＱｈからＱｌの領域が設定された許容流量範囲で、時間ｔ０のタイミングで第１の所定値Ｑｐ以上の流量が検出されたので、所定期間の計時を開始し、所定期間の計時が終了する時間ｔ１までの期間、すなわちｔ０からｔ１間の最小流量Ｑｍｉｎが、設定された許容流量範囲、すなわち、Ｑｈ〜Ｑｌ内なので、時間ｔ１でＱｍｉｎが口火流量として登録される。
【０００７】
上記構成によって、口火相当のガス燃焼量が登録され、内管漏洩検知に関連して有効に活用することができる。
【特許文献１】特開２００２−１５６３０４号公報
【特許文献２】特公平６−９２９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら前記従来の構成では、ＧＨＰ等の大型燃焼機器が近接したところに設置されている場合、脈動が激しいために、内管漏洩と判断してしまったり、逆に閾値を変更して脈動で誤判定しないようにすると、実際に漏れが発生していても検出できなかったり、また、脈動により口火が登録できずに口火のある機器を使用した場合に内管漏洩と誤判定してしまったり、口火登録ができたとしても本来の口火流量でなく更に少ない流量である脈動の最小流量を登録してしまい、脈動が収まった時に口火流量を内管漏洩と誤判定してしまうという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脈動があっても正しく内管漏洩を検出でき、また口火登録を確実におこなうことのできるガス遮断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明のガス遮断装置は、ガス供給管に接続され、外部との通信が可能な外部通信手段と、外部通信手段を制御する制御手段と、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により流量値を求める演算手段と、演算手段により算出された流量値から口火であるかどうかを判定する口火判定手段と、演算手段により算出された流量値を所定時間蓄積して区間平均流量を算出するとともに、その間の最大流量と最小流量を選別する区間演算手段と、区間演算手段からの出力により流量の有無を判定する流量有無判定手段とを備え、流量有無判定手段は、区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が所定許容幅内かつ区間平均流量が所定の許容範囲内で、所定回数継続した際の区間平均流量の平均が平均判定流量以内であった場合に流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とする構成としたものである。また、内管漏洩の判定に必要な口火登録についても前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との差およびその比率を判定することにより脈動下であっても口火登録を確実におこなう構成としたものである。
【００１１】
これよって、ＧＨＰ等による脈動が発生しているような環境下であっても、実際には漏洩していないにも関わらず内管漏洩警告が発生してしまうという誤判定を防止することができ、また、口火登録においても確実に登録でき、口火登録以降も内管漏洩の誤判定を防止することができ、誤警告による使用者の不安を解消でき、また、ガス事業者の不要な出動を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、ガス供給管に接続され、外部との通信が可能な外部通信手段と、前記外部通信手段を制御する制御手段と、ガス流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段から出力により流量値を求める演算手段と、前記演算手段により算出された流量値から口火であるかどうかを判定する口火判定手段と、前記演算手段により算出された流量値を所定時間蓄積して区間平均流量を算出するとともに、その間の最大流量と最小流量を選別する区間演算手段と、前記区間演算手段からの出力により流量の有無を判定する流量有無判定手段とを備え、前記流量有無判定手段は、所定時間毎に前記区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が判定許容幅未満かつ、区間平均流量が判定許容範囲＋判定許容範囲シフト量以内であった場合に区間平均流量を蓄積し、第１判定回数分を蓄積した際に平均流量を算出し、算出した平均流量が平均判定流量以内であった場合に流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とすることを特徴とする構成としたものである。
【００１３】
これにより、区間平均流量の判定回数分の平均を判定することにより、脈動下であっても安定して流量なしを判定することができ、内管漏洩の誤警告を防止することができる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１発明の流量有無判定手段を、口火登録以降に、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が判定許容幅未満かつ、区間平均流量が判定許容範囲以内であった場合に区間平均流量を蓄積し、第２判定回数分を蓄積した際に平均流量を算出し、算出した平均流量と口火登録流量との差が登録流量の所定比率または、平均判定流量以内となった場合に、流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とする構成としたものである。
【００１５】
これにより、口火登録以降も区間平均流量の判定回数分の平均と口火登録流量との差分を判定することにより、脈動下であっても安定して流量なしを判定することができ、内管漏洩の誤警告を防止することができる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１発明の口火判定手段を、前記外部通信手段から口火登録開始要求を入力した場合に、前記区間演算手段からの区間平均流量が所定の口火登録流量範囲内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第１差分流量内に２回連続して収まり、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差が、前回の区間平均流量の第１所定比率以内または、所定流量以内となった場合に、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との平均流量を口火登録流量として登録する構成としたものである。
【００１７】
これにより、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差およびその比率を判定することにより、脈動下であっても現場での口火登録を確実におこなうことができる。
【００１８】
第４の発明は、特に、第１発明の口火判定手段を、口火判定手段は、前記外部通信手段から口火登録開始要求がない場合には、前記区間演算手段からの区間平均流量が所定の口火登録流量範囲内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第２差分流量内に２回連続して収まり、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差が、前回の区間平均流量の第１所定比率以内または、所定流量以内となった場合に、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との平均流量を仮口火登録流量とし、仮口火登録ありとするとともに、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との和を加算手段に記憶しておき、仮口火登録あり以降は、前記区間演算手段からの区間平均流量と仮口火登録流量との差が判定許容幅内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第２差分流量内に収まった場合に、前記加算手段に区間平均流量を加算し、第３判定回数に到達すると、前記加算手段に加算した流量の平均を算出し、算出した平均流量が登録流量範囲に収まっていた場合に、算出した平均流量を口火登録流量として登録する構成としたものである。
【００１９】
これにより、仮口火流量登録および仮口火流量登録以降に区間平均流量の判定回数分の平均を判定することにより、脈動下であっても口火の自動登録を確実におこなうことができる。
【００２０】
第５の発明は、第１から第４のいずれか１つの発明に記載のガス遮断装置の全てもしくは一部として、コンピュータを機能させるプログラムである。そして、プログラムであるので汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明のプログラムの少なくとも一部を容易に実現できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布やインストール作業が簡単にできる。
【００２１】
本発明は、第１の発明から第４の発明の要部を実施の形態とすることにより本発明の目的を達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各実施の形態の説明において、同一構成並びに同一作用効果を奏するところには、同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。
【００２２】
（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遮断装置としてのガスメータのブロック図を示すものである。
【００２３】
図１において、ガスメータ装置１は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。
【００２４】
図１において、ガスメータ装置１は、流量計測手段３、演算手段６、口火判別手段７、区間演算手段８、流量有無判定手段９、制御手段１０、表示部４、感震器５、遮断手段２、外部通信手段１１を有して構成される。流量計測手段３は、ガス供給管ａの経路中に接続され、後述するように、超音波信号を用いてガス供給管ａ内のガス流により生じる伝搬時間差を求め、ガスの瞬時流量を検出するものである。演算手段６は、検出された瞬時流量を基に、瞬時流量を積算してガス流量を算出する。この流量計測手段３及び演算手段６が流量計測部の機能を実現する。
【００２５】
口火判定手段７は、前記算出された流量値に基づき、口火流量登録のために口火の判定をおこなう。
【００２６】
区間演算手段８は、前記算出された流量値を所定時間蓄積して区間平均流量を算出したり、その間の最大流量と最小流量を選別する。
【００２７】
流量有無判定手段９は、所定時間毎に前記区間平均流量とその間の最大流量と最小流量から内管漏洩を判断するための流量有無判定処理をおこなう。
【００２８】
制御手段１０は、ガスメータ装置１内の各部の動作制御の他、流量有無判定手段９による流量有無判定結果ならびに内管漏洩確定による警告やガスの遮断などの保安処理などをおこなうものである。
【００２９】
ここで、制御手段１０、演算手段６、口火判定手段７、区間演算手段８，流量有無判定手段９は、マイクロコンピュータ（マイコン）等を構成するプロセッサ及び動作プログラムにより構成され、プロセッサにおいて所定の動作プログラムを実行して対応する処理をおこなうことにより、各機能が実現される。
【００３０】
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よい。
【００３１】
表示部４は、ＬＥＤ、液晶ディスプレイ等により構成され、ガス流量やガス器具の動作状態、警告などを表示するものである。感震器５は、地震などの振動を検出して検出信号を制御手段１０に出力するものである。遮断手段２は、ガス供給管ａの経路中に接続され、制御手段１０からの指示に基づいてガス供給管ａを閉塞してガスの供給を遮断するものである。
【００３２】
外部通信手段１１は、有線または無線による通信機能を有し、例えば公衆回線を介して管理センター（図示せず）と接続される。この外部通信手段１１は、各種情報及びコマンドや信号を管理センターとの間で授受するものである。
【００３３】
管理センターは、コンピュータ等を有して構成され、管理部の機能を実現するもので、コンピュータ等を構成するプロセッサ及び動作プログラムを含み、プロセッサにおいて所定の動作プログラムを実行して対応する処理をおこなうことにより、各機能が実現される。
【００３４】
上記の流量計測手段３及び演算手段６の動作について詳しく説明する。図２は流量計測手段３の概略構成を示す構成図である。
【００３５】
流量計測手段３は、ガス供給管ａに連通する矩形断面を持つ計測流路３２を有し、この計測流路３２の相対向する流路壁の上流側と下流側には、一対の超音波送受信器３３、３４が配置されている。これらの超音波送受信器３３、３４は、超音波伝播経路が計測流路３２を流動するガス流を斜めに横切るように設定され、交互に超音波を送受信させることによって、ガス流に対して順方向と逆方向に超音波の伝搬をおこなう。
【００３６】
このとき、超音波送受信器３３、３４間の距離、すなわち測定距離をＬ、ガス流に対する超音波伝播経路の角度をφ、超音波送受信器３３、３４の上流から下流への超音波伝播時間をｔ１、下流から上流への超音波伝播時間をｔ２、音速をＣとすると、流速Ｖは以下の式により求められる。
Ｖ＝Ｌ／２ｃｏｓφ（（１／ｔ１）−（１／ｔ２））
この流速Ｖと計測流路３２の断面積とからガス流の瞬時流量を算出する。
【００３７】
瞬時流量の計測の時間間隔は、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、計測時間間隔を小さくすることは器具判別を瞬時におこなう点では有利となるが、計測時間間隔を短くすると電池の消耗が大きくなる。また、計測時間間隔が従来のガスメータで使用している膜式方式と同等の２桁オーダーの秒数間隔になると、流量変化の差分を見て判断することが困難になる。そこで、本実施形態では、ガス器具が使われていないときは２秒間隔の周期的な瞬時流量の計測をおこない、その差分値をとってガス器具の起動を判別する。なお、計測時間間隔は更に短くすることも可能である。例えば、ガス器具起動後は計測精度を上げるために計測時間間隔を短くするなどの制御を行ってもよい。
【００３８】
次に、流量有無判定手段９の動作について詳しく説明する。図３は脈動時のガス流量の変化を示す特性図で、図４は区間平均流量Ｑｔの判定許容範囲を示す図である。
【００３９】
図３は流量計測手段３により測定されたガスの瞬時流量値を示している。ガス器具が未使用時に流量がゼロ付近で安定していれば、流量なしの判定は容易であり、また、微少流量で安定していれば、内管漏洩の検出も容易である。しかしながら、ＧＨＰ等の影響により、脈動が発生した場合には、流量が安定しないため、流量なしを判定できず、所定時間継続すると、内管漏洩が発生していないにも関わらず、内管漏洩と判定してしまうといった課題があった。そこで、脈動下における流量なし判定をおこなうために、ある所定時間の流量の最大値Ｑｔｍａｘ、最小値Ｑｔｍｉｎおよび所定時間内の流量の平均を求め、区間平均流量Ｑｔとし、脈動下における安定度合いを判定に用いる。図４は、区間平均流量Ｑｔの安定度合いを判定する閾値について示している。判定許容範囲Ｑｈ、判定許容範囲シフト幅Ｑｓとすると、（−Ｑｈ＋Ｑｓ）から（Ｑｈ＋Ｑｓ）が判定の閾値となる。この範囲を外れる場合は、流量ありとする。なお、判定許容範囲シフト幅Ｑｓは、経年変化に対する流量計測手段３のオフセットの変化を考慮して設けたものである。図５は、図４で示した判定の閾値である（−Ｑｈ＋Ｑｓ）から（Ｑｈ＋Ｑｓ）の範囲内に収まった区間平均流量Ｑｔの第１判定回数分プロットした図である。第１判定回数分の区間平均流量の平均流量が平均判定流量以内でなければ流量ありとする。
【００４０】
図６は本実施形態の流量有無判定の動作手順を示すフローチャートである。流量有無判定９は、図６に示すステップ（以下、Ｓと表示する）１からＳ１３の制御フローを実行するプログラムを格納したものである。
【００４１】
まずＳ１で所定時間毎に区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が許容範囲幅未満かどうか判定し、許容範囲幅未満でなければＳ３へ進む。Ｓ２では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが判定許容範囲＋判定許容範囲シフト幅以下かどうか判定し、判定許容範囲＋判定許容範囲シフト幅以下であればＳ６へ進む。判定範囲許容＋判定許容範囲シフト幅より大であれば流量ありとして内管漏洩判定タイマをアップし（Ｓ３）、Ｓ４では内管漏洩判定タイマが所定値に到達したかどうか判定し、所定値に到達すると内管漏洩確定とする（Ｓ５）。
【００４２】
Ｓ６では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔを合計流量へ加算し、Ｓ７では連続回数カウンタをアップする。Ｓ８では連続回数カウンタが第１判定回数に到達したかどうか判定し、到達した場合はＳ９へ、到達していない場合はＳ３へ進む。Ｓ９では連続回数カウンタをクリアし、Ｓ１０ではＳ６で区間平均流量Ｑｔを第１判定回数分加算した合計流量を用いて平均流量を算出し、Ｓ１１では合計流量をクリアする。Ｓ１２ではＳ１０で算出した平均流量の絶対値が平均判定流量以内かどうか判定し、平均判定流量以内であれば流量なしとしてＳ１３へ進み、平均判定流量以内でなければＳ３へ進む。Ｓ１３では、内管漏洩判定タイマをクリアする。
【００４３】
以上のように、本実施の形態においては、脈動下であっても安定して流量なしを判定することができ、内管漏洩の誤警告を防止することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図７は本実施形態の流量有無判定の動作手順を示すフローチャートである。本実施の形態は、実施の形態１における図１に示す流量有無判定手段９とプログラムのみが異なるだけで、ガス遮断装置のブロック図は図１と同一である。すなわち、流量有無判定手段９は図７に示すＳ１４からＳ４０の制御フローを実行するプログラムを格納したものである。
【００４５】
Ｓ１４で所定時間毎に区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が許容範囲幅未満かどうか判定し、許容範囲幅未満でなければＳ１６へ進む。Ｓ１５では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが判定許容範囲＋判定許容範囲シフト幅以下かどうか判定し、判定許容範囲＋判定許容範囲シフト幅以下であればＳ２４へ進む。判定範囲許容＋判定許容範囲シフト幅より大であれば流量ありとして流量ありフラグをセットし（Ｓ１６）、Ｓ１７へ進む。Ｓ２４では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔを第１合計流量へ加算し、Ｓ２５では第１連続回数カウンタをアップする。Ｓ２６では第１連続回数カウンタが第１判定回数に到達したかどうか判定し、到達した場合はＳ２７へ、到達していない場合はＳ１６へ進む。Ｓ２７では第１連続回数カウンタをクリアし、Ｓ２８ではＳ２４で区間平均流量Ｑｔを第１判定回数分加算した第１合計流量を用いて第１平均流量を算出し、Ｓ２９では第１合計流量をクリアする。Ｓ３０ではＳ２８で算出した第１平均流量の絶対値が平均判定流量以内かどうか判定し、平均判定流量以内であればＳ３１へ進み、平均判定流量以内でなければＳ１６へ進む。Ｓ３１では、流量ありフラグをクリアしＳ１７へ進む。Ｓ１７では口火登録があるかどうか判定し、口火登録がなければＳ２０へ進み、口火登録があれば区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が許容範囲幅未満かどうか判定し、許容範囲幅未満でなければＳ２０へ進む。Ｓ１９では区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが口火登録流量±判定許容範囲以内かどうか判定し、口火登録流量±判定許容範囲より大であればＳ２０へ進む。口火登録流量±判定許容範囲以内であれば区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔを第２合計流量へ加算し（Ｓ３２）、Ｓ３３では第２連続回数カウンタをアップする。Ｓ３４では第２連続回数カウンタが第２判定回数に到達したかどうか判定し、到達した場合はＳ３５へ、到達していない場合はＳ２０へ進む。Ｓ３５では第２連続回数カウンタをクリアし、Ｓ３６ではＳ３２で区間平均流量Ｑｔを第２判定回数分加算した第２合計流量を用いて第２平均流量を算出し、Ｓ３７では第２合計流量をクリアする。Ｓ３８ではＳ３６で算出した第２平均流量と口火登録流量との差の絶対値が平均判定流量以内かどうか判定し、平均判定流量以内であればＳ４０へ進み、平均判定流量以内でなければＳ２０へ進む。Ｓ３９では、第２平均流量と口火登録流量との差の絶対値が口火登録流量の所定比率以下かどうか判定し、口火登録流量の所定比率以下でなければＳ２０へ進み、口火登録流量の所定比率以下であれば流量なしとして内管漏洩判定タイマをクリアする（Ｓ４０）。Ｓ２０では流量ありフラグがセットされているかどうか判定し、流量ありフラグがセットされていなければ、流量なしとしてＳ４０へ進み、流量ありフラグがセットされていれば、流量ありとして内管漏洩判定タイマをアップする（Ｓ２１）。Ｓ２２では内管漏洩判定タイマが所定値に到達したかどうか判定し、所定値に到達すると内管漏洩確定とする（Ｓ２３）。
【００４６】
なお、本実施形態においては、口火登録が一つの場合について説明したが、複数の口火登録がある場合には、Ｓ１７からＳ１９およびＳ３２からＳ３９の処理をそれぞれの口火ごとに処理することにより、実現できる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態においては、口火登録以降であっても、脈動下で安定して流量なしを判定することができ、内管漏洩の誤警告を防止することができる。
【００４８】
（実施の形態３）
図８は本実施形態の口火現場登録の動作手順を示すフローチャートである。本実施の形態は、実施の形態１における図１に示す口火判定手段７とプログラムのみが異なるだけで、ガス遮断装置のブロック図は図１と同一である。すなわち、口火判定手段７は図８に示すＳ４１からＳ４７の制御フローを実行するプログラムを格納したものである。
【００４９】
外部通信手段１１から口火登録開始要求を入力した場合に、Ｓ４１で今回の区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが登録流量範囲以内かどうか判定し、登録流量範囲以内ならば、前回の区間平均流量Ｑｔ−１が登録流量範囲以内かどうか判定する（Ｓ４２）。前回の区間平均流量Ｑｔ−１が登録流量範囲以内ならば、今回の区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が、第１差分流量未満かどうか判定し（Ｓ４３）、第１差分流量未満ならば、Ｓ４４で前回の最大流量Ｑｔ−１ｍａｘと最小流量Ｑｔ−１ｍｉｎとの差が、第１差分流量未満かどうか判定し、第１差分流量未満であれば、今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との差の絶対値が、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満かどうか判定し（Ｓ４５）、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満ならばＳ４７へ進み、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満でなければ、今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との差の絶対値が、所定流量未満かどうか判定し（Ｓ４６）、所定流量未満ならば、Ｓ４７で今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との平均を算出し、口火登録流量として登録する。
【００５０】
以上のように、本実施の形態においては、口火の現場登録をおこなう際に、脈動下であっても現場での口火登録を確実におこなうことができる。
【００５１】
（実施の形態４）
図９は本実施形態の口火自動登録の動作手順を示すフローチャートである。本実施の形態は、実施の形態１における図１に示す口火判定手段７とプログラムのみが異なるだけで、ガス遮断装置のブロック図は図１と同一である。すなわち、口火判定手段７は図９に示すＳ４８からＳ６７の制御フローを実行するプログラムを格納したものである。
【００５２】
Ｓ４８で仮口火流量登録ありフラグがセットされているかどうか判定し、仮口火流量登録ありフラグがセットされているならばＳ５９へ進み。仮口火流量登録ありフラグがセットされていなければ、今回の区間演算手段８からの区間平均流量Ｑｔが登録流量範囲以内かどうか判定し（Ｓ４９）、登録流量範囲以内ならば、前回の区間平均流量Ｑｔ−１が登録流量範囲以内かどうか判定する（Ｓ５０）。前回の区間平均流量Ｑｔ−１が登録流量範囲以内ならば、今回の区間演算手段８からの最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が、第２差分流量未満かどうか判定し（Ｓ５１）、第２差分流量未満ならば、Ｓ５２で前回の最大流量Ｑｔ−１ｍａｘと最小流量Ｑｔ−１ｍｉｎとの差が、第２差分流量未満かどうか判定し、第２差分流量未満であれば、今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との差の絶対値が、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満かどうか判定し（Ｓ５３）、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満ならばＳ５５へ進み、前回の区間平均流量Ｑｔ−１の所定比率未満でなければ、今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との差の絶対値が、所定流量未満かどうか判定し（Ｓ５４）、所定流量未満ならば、Ｓ５５で今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１との平均を算出し、仮口火登録流量として登録する。Ｓ５６では今回の区間平均流量Ｑｔと前回の区間平均流量Ｑｔ−１とを加算したものを第３合計流量へ格納する。Ｓ５７ではチェックカウンタに初期値として２を格納し、仮口火登録流量ありフラグをセットする（Ｓ５８）。Ｓ５９で区間平均流量Ｑｔと仮口火登録流量との差の絶対値が判定許容幅以下かどうか判定し、判定許容幅以下ならばＳ６０へ進み、判定許容幅以下でないならＳ６７へ進む。Ｓ６０で最大流量Ｑｔｍａｘと最小流量Ｑｔｍｉｎとの差が、第２差分流量未満かどうか判定し、第２差分流量未満であれば、Ｓ６１へ進み、第２差分流量未満でなければＳ６７へ進む。Ｓ６１でチェックカウンタをアップし、Ｓ６２で区間平均流量Ｑｔを第３合計流量へ加算し、Ｓ６３でチェックカウンタが第３判定回数に到達したかどうか判定し、第３判定回数に到達すると第３合計流量を用いて、第３平均流量を算出する。Ｓ６５では第３平均流量が登録流量範囲以内かどうか判定し、登録流量範囲以内でなければＳ６７へ進み、登録流量範囲以内であれば、Ｓ６４で算出した第３平均流量を口火登録流量として登録する（Ｓ６６）。Ｓ６７では仮口火流量登録ありフラグをクリアする。
【００５３】
以上のように、本実施の形態においては、脈動下であっても口火の自動登録を確実におこなうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は、脈動が発生しているような環境下であっても内管漏洩を判定できることから、水や気体の漏れを検出する方式にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１〜４におけるガスメータのブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における超音波流量計の概略構成図
【図３】本発明の実施の形態１におけるガスの瞬時流量値を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における区間平均流量の安定度合いを判定する閾値を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における区間平均流量の第１判定回数分プロットした図
【図６】本発明の実施の形態１における流量有無判定の動作手順を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態２における流量有無判定の動作手順を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態３における口火現場登録の動作手順を示すフローチャート
【図９】本発明の実施の形態４における口火自動登録の動作手順を示すフローチャート
【図１０】従来の内管漏洩の有無を検出するガスメータのブロック図
【図１１】従来の口火流量計測装置の動作示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００５６】
１ ガスメータ装置
２ 遮断手段
３ 流量計測手段
４ 表示部
５ 感震器
６ 演算手段
７ 口火判定手段
８ 区間演算手段
９ 流量有無判定手段
１０ 制御手段
１１ 外部通信手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給管に接続され、外部との通信が可能な外部通信手段と、前記外部通信手段を制御する制御手段と、ガス流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段から出力により流量値を求める演算手段と、前記演算手段により算出された流量値から口火であるかどうかを判定する口火判定手段と、前記演算手段により算出された流量値を所定時間蓄積して区間平均流量を算出するとともに、その間の最大流量と最小流量を選別する区間演算手段と、前記区間演算手段からの出力により流量の有無を判定する流量有無判定手段とを備え、前記流量有無判定手段は、所定時間毎に前記区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が判定許容幅未満かつ、区間平均流量が判定許容範囲＋判定許容範囲シフト量以内であった場合に区間平均流量を蓄積し、第１判定回数分を蓄積した際に平均流量を算出し、算出した平均流量が平均判定流量以内であった場合に流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とすることを特徴とするガス遮断装置。
【請求項２】
流量有無判定手段は、口火登録以降に、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が判定許容幅未満かつ、区間平均流量が判定許容範囲以内であった場合に区間平均流量を蓄積し、第２判定回数分を蓄積した際に平均流量を算出し、算出した平均流量と口火登録流量との差が登録流量の所定比率または、平均判定流量以内となった場合に、流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とすることを特徴とする、請求項１記載のガス遮断装置。
【請求項３】
口火判定手段は、前記外部通信手段から口火登録開始要求を入力した場合に、前記区間演算手段からの区間平均流量が所定の口火登録流量範囲内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第１差分流量内に２回連続して収まり、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差が、前回の区間平均流量の第１所定比率以内または、所定流量以内となった場合に、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との平均流量を口火登録流量として登録することを特徴とする、請求項１または２記載のガス遮断装置。
【請求項４】
口火判定手段は、前記外部通信手段から口火登録開始要求がない場合には、前記区間演算手段からの区間平均流量が所定の口火登録流量範囲内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第２差分流量内に２回連続して収まり、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差が、前回の区間平均流量の第１所定比率以内または、所定流量以内となった場合に、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との平均流量を仮口火登録流量とし、仮口火登録ありとするとともに、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との和を加算手段に記憶しておき、仮口火登録あり以降は、前記区間演算手段からの区間平均流量と仮口火登録流量との差が判定許容幅内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第２差分流量内に収まった場合に、前記加算手段に区間平均流量を加算し、第３判定回数に到達すると、前記加算手段に加算した流量の平均を算出し、算出した平均流量が登録流量範囲に収まっていた場合に、算出した平均流量を口火登録流量として登録することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項記載のガス遮断装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のガス遮断装置の全てもしくは一部として、コンピュータを機能させるプログラム。
【請求項１】
ガス供給管に接続され、外部との通信が可能な外部通信手段と、前記外部通信手段を制御する制御手段と、ガス流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段から出力により流量値を求める演算手段と、前記演算手段により算出された流量値から口火であるかどうかを判定する口火判定手段と、前記演算手段により算出された流量値を所定時間蓄積して区間平均流量を算出するとともに、その間の最大流量と最小流量を選別する区間演算手段と、前記区間演算手段からの出力により流量の有無を判定する流量有無判定手段とを備え、前記流量有無判定手段は、所定時間毎に前記区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が判定許容幅未満かつ、区間平均流量が判定許容範囲＋判定許容範囲シフト量以内であった場合に区間平均流量を蓄積し、第１判定回数分を蓄積した際に平均流量を算出し、算出した平均流量が平均判定流量以内であった場合に流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とすることを特徴とするガス遮断装置。
【請求項２】
流量有無判定手段は、口火登録以降に、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量との差が判定許容幅未満かつ、区間平均流量が判定許容範囲以内であった場合に区間平均流量を蓄積し、第２判定回数分を蓄積した際に平均流量を算出し、算出した平均流量と口火登録流量との差が登録流量の所定比率または、平均判定流量以内となった場合に、流量なしと判定するとともに内管漏洩判定タイマを初期化し、それ以外は流量ありと判定し所定期間継続した場合には内管漏洩確定とすることを特徴とする、請求項１記載のガス遮断装置。
【請求項３】
口火判定手段は、前記外部通信手段から口火登録開始要求を入力した場合に、前記区間演算手段からの区間平均流量が所定の口火登録流量範囲内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第１差分流量内に２回連続して収まり、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差が、前回の区間平均流量の第１所定比率以内または、所定流量以内となった場合に、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との平均流量を口火登録流量として登録することを特徴とする、請求項１または２記載のガス遮断装置。
【請求項４】
口火判定手段は、前記外部通信手段から口火登録開始要求がない場合には、前記区間演算手段からの区間平均流量が所定の口火登録流量範囲内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第２差分流量内に２回連続して収まり、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量の差が、前回の区間平均流量の第１所定比率以内または、所定流量以内となった場合に、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との平均流量を仮口火登録流量とし、仮口火登録ありとするとともに、前回の区間平均流量と今回の区間平均流量との和を加算手段に記憶しておき、仮口火登録あり以降は、前記区間演算手段からの区間平均流量と仮口火登録流量との差が判定許容幅内かつ、前記区間演算手段からの最大流量と最小流量の差が、第２差分流量内に収まった場合に、前記加算手段に区間平均流量を加算し、第３判定回数に到達すると、前記加算手段に加算した流量の平均を算出し、算出した平均流量が登録流量範囲に収まっていた場合に、算出した平均流量を口火登録流量として登録することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項記載のガス遮断装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のガス遮断装置の全てもしくは一部として、コンピュータを機能させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２１６７２４（Ｐ２０１０−２１６７２４Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４５４２（Ｐ２００９−６４５４２）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（０００２２２２１１）東洋ガスメーター株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（０００２２２２１１）東洋ガスメーター株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
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