流量计量装置和使用该流量计量装置的燃气供给系统、燃气器具确定方法.pdf

本发明的流量计量装置具有流量计量部、器具登记部、运算部、判定部、第1器具判别部和第2器具判别部。器具登记部存储与流路连接的各个燃气器具的至少启动时的燃气流量变化曲线和基于各个燃气器具所特有的控制的燃气流量变化曲线。第1器具判别部根据启动时的燃气流量变化曲线来确定哪个燃气器具已启动。在判定部检测出任意一个燃气器具停止时，第2器具判别部根据基于各个燃气器具所特有的控制的燃气流量变化曲线来确定正在继续进行使用的燃气器具。

1.  一种流量计量装置，其特征在于，具备：
流量计量部，其计量在流路内流动的燃气流量；
器具登记部，其对连接在所述流路上的第1燃气器具及第2燃气器具各自的至少启动时的燃气流量变化曲线和基于所述第1燃气器具及所述第2燃气器具各自所特有的控制的燃气流量变化曲线进行存储；
运算部，其求出由所述流量计量部输出的流量值数据的差分值；
判定部，其比较由所述运算部求出的差分值和预先设定的变化判定值，并在所述差分值大于所述变化判定值时，判定为所述第1燃气器具及所述第2燃气器具中的至少任一方的状态发生了变化；
第1器具判别部，其通过比较所述流量计量部所计量的燃气流量变化曲线和所述器具登记部中所存储的启动时的燃气流量变化曲线，来确定正在启动的所述第1燃气器具及所述第2燃气器具；以及
第2器具判别部，其在所述运算部根据所述流量计量部所计量的燃气流量的变化求出差分值、进而所述判定部根据所算出的差分值检测出所述第1燃气器具及所述第2燃气器具中的任一方停止时，通过比较自检测出停止的时刻之后的燃气流量变化曲线和所述器具登记部中所存储的基于控制的所述燃气流量变化曲线，来确定使用中的燃气器具，并且确定由所述第1器具判别部判断为正在启动的燃气器具中、已停止的燃气器具。

2.  如权利要求1所述的流量计量装置，其特征在于，
所述器具登记部存储有所述第1燃气器具及所述第2燃气器具各自的燃气流量的控制登记值和使用流量范围中的至少任意一个，作为燃气流量变化曲线；
所述第2器具判别部使用所述燃气流量的控制登记值和所述使用流量范围中的至少任意一个来确定所述使用中的燃气器具。

3.  如权利要求1所述的流量计量装置，其特征在于，还具备：
计时部，其从所述第1器具判别部判断为所述第1燃气器具及所述第2燃气器具已启动的时刻开始，对所述第1燃气器具及所述第2燃气器具的使用持续时间进行计量；
所述第2器具判别部根据所述计时部所计量的所述使用持续时间确定所述使用中的燃气器具。

4.  如权利要求1所述的流量计量装置，其特征在于，还具备：
器具流量积算部，其按照由所述第1器具判别部所判断出的所述第1燃气器具及所述第2燃气器具分别求出所使用的累计流量；以及
流量存储部，其存储由所述器具流量积算部所求出的各自的累计流量；
所述流量存储部具有：确定流量存储部，其在所述第1燃气器具及所述第2燃气器具被同时使用时，在所述判定部判定为所述第1燃气器具及所述第2燃气器具中的任一方停止的时刻，将所述器具流量积算部判定为已启动的所述第1燃气器具及所述第2燃气器具各自的累计流量作为确定值进行存储；以及未确定流量存储部，其在所述流量计量部的计量值从判定为停止的所述时刻开始持续为规定流量以上的情况下，将其累计流量作为未确定值进行存储；
在所述流量计量部计量了所述未确定值的情况下，所述第2器具判别部确定起因于所述未确定值的燃气器具。

5.  如权利要求4所述的流量计量装置，其特征在于，
在所述未确定流量存储部中存储了规定量以上的值的情况下，所述第2器具判别部确定起因于所述未确定值的燃气器具。

6.  如权利要求4所述的流量计量装置，其特征在于，还具备：
控制部，其在所述未确定流量存储部中存储有未确定值、且所述第2器具判别部确定了使用中的燃气器具的情况下，将所述未确定值加在所述确定流量存储部中的所述使用中的燃气器具的累计流量上。

7.  如权利要求1所述的流量计量装置，其特征在于，
所述流量计量部包括超声波流量计。

8.  一种燃气供给系统，其特征在于，具备：
燃气供给管；以及
连接在所述燃气供给管上的如权利要求1所述的流量计量装置。

9.  一种流量计量装置，其特征在于，具备：
流量计量部，其计量在流路内流动的燃气流量；
器具登记部，其存储连接在所述流路上的第1燃气器具及第2燃气器具各自的至少启动时的燃气流量变化曲线和基于所述第1燃气器具及所述第2燃气器具各自所特有的控制的燃气流量变化曲线；
第1器具判别部，其通过比较所述流量计量部所计量的燃气流量变化曲线和所述器具登记部中存储的启动时的燃气流量变化曲线，来确定正在启动的所述第1燃气器具及所述第2燃气器具；
流量存储部，其存储总燃气流量变化曲线；以及
第2器具判别部，其在所述流量计量部检测出燃气流量消失时，从燃气流量消失的时刻开始向前追溯，通过比较所述流量存储部所存储的总燃气流量变化曲线和所述器具登记部中存储的基于控制的所述燃气流量变化曲线，来确定后停止的燃气器具，并且确定由所述第1器具判别部判断为正在启动的燃气器具中、先停止的燃气器具。

10.  如权利要求9所述的流量计量装置，其特征在于，还具备：
运算部，其求出由所述流量计量部输出的流量值数据的差分值；以及
判定部，其比较由所述运算部求出的差分值和预先设定的变化判定值，并在所述差分值大于所述变化判定值时，判定为所述第1燃气器具及所述第2燃气器具中的至少任一方的状态发生了变化。

11.  如权利要求10所述的流量计量装置，其特征在于，
在所述判定部判定为所述第1燃气器具及所述第2燃气器具中的任一方停止的情况下，所述流量存储部存储自该时刻之后的总燃气流量变化曲线。

12.  如权利要求10所述的流量计量装置，其特征在于，还具备：
器具流量积算部，其按照由所述第1器具判别部所判断出的所述第1燃气器具及所述第2燃气器具分别求出所使用的累计流量；
所述流量存储部存储由所述器具流量积算部求出的各自的累计流量，并且所述流量存储部还具有：确定流量存储部，其在所述第1燃气器具及所述第2燃气器具被同时使用时，在所述判定部判定为所述第1燃气器具及所述第2燃气器具中的任一方停止的时刻，将所述器具流量积算部判定为已启动的所述第1燃气器具及所述第2燃气器具各自的累计流量作为确定值进行存储；和未确定流量存储部，其在所述流量计量部的计量值从判定为停止的所述时刻开始持续为规定流量以上的情况下，将其流量累计值作为未确定值进行存储；
在所述流量计量部计量了所述未确定值的情况下，所述第2器具判别部确定起因于未确定值的燃气器具。

13.  如权利要求12所述的流量计量装置，其特征在于，
在所述未确定流量存储部中存储了规定量以上的值的情况下，所述第2器具判别部确定起因于所述未确定值的燃气器具。

14.  如权利要求12所述的流量计量装置，其特征在于，还具备：
控制部，在所述未确定流量存储部中存储有未确定值、且所述第2器具判别部确定了使用中的燃气器具的情况下，将所述未确定值加在所述确定流量存储部中的所述使用中的燃气器具的累计流量上。

15.  如权利要求9所述的流量计量装置，其特征在于，
所述器具登记部存储有所述第1燃气器具及所述第2燃气器具各自的燃气流量的控制登记值和使用流量范围中的至少任意一个，作为燃气流量变化曲线，
所述第2器具判别部使用所述燃气流量的控制登记值和所述使用流量范围中的至少任意一个来确定后停止的燃气器具。

16.  如权利要求9所述的流量计量装置，其特征在于，还具备：
计时部，其从由所述第1器具判别部判断为所述第1燃气器具及所述第2燃气器具已启动的时刻开始，对所述第1燃气器具及所述第2燃气器具的使用持续时间进行计量；
所述第2器具判别部根据所述计时部所计量的所述使用持续时间来确定后停止的燃气器具。

17.  如权利要求9所述的流量计量装置，其特征在于，
所述流量计量部包括超声波流量计。

18.  一种燃气供给系统，其特征在于，具备：
燃气供给管；以及
连接在所述燃气供给管上的如权利要求9所述的流量计量装置。

19.  一种燃气器具确定方法，其特征在于，包括：
A)计量在流路内流动的燃气流量的步骤；
B)存储连接在所述流路上的第1燃气器具及第2燃气器具各自的至少启动时的燃气流量变化曲线和基于所述第1燃气器具及所述第2燃气器具各自所特有的控制的燃气流量变化曲线的步骤；
C)求出在所述步骤A中输出的流量值数据的差分值的步骤；
D)比较在所述步骤C中求出的差分值和预先设定的变化判定值，并在所述差分值大于所述变化判定值时，判定为所述第1燃气器具及所述第2燃气器具的状态发生了变化的步骤；
E)通过比较在所述步骤A中所计量的燃气流量变化曲线和在所述步骤B中所存储的启动时的燃气流量变化曲线，来确定正在启动的所述第1燃气器具及所述第2燃气器具的步骤；
F)在所述步骤D中检测出所述第1燃气器具和所述第2燃气器具中的任一方停止时，通过对自检测出停止的时刻之后的燃气流量变化曲线和在所述步骤B中所存储的基于控制的所述燃气流量变化曲线进行比较，来确定使用中的燃气器具，并且确定由所述第1器具判别部判断为正在启动的燃气器具中、已停止的燃气器具的步骤。

20.  一种燃气器具确定方法，其特征在于，包括：
A)计量在流路内流动的燃气流量的步骤；
B)存储连接在所述流路上的第1燃气器具及第2燃气器具各自的至少启动时的燃气流量变化曲线和基于所述第1燃气器具及所述第2燃气器具各自所特有的控制的燃气流量变化曲线的步骤；
E)通过比较在所述A步骤中所计量的燃气流量变化曲线和在所述步骤B中所存储的启动时的燃气流量变化曲线，来确定正在启动的所述第1燃气器具及所述第2燃气器具的步骤；
G)存储总燃气流量变化曲线的步骤；
H)在所述步骤A中检测出燃气流量消失时，从燃气流量消失的时刻起向前追溯，通过对在所述步骤G中所存储的总燃气流量变化曲线和所述器具登记部中所存储的基于控制的所述燃气流量变化曲线进行比较，来确定后停止的燃气器具，并且确定由所述第1器具判别部判断为正在启动的燃气器具中、先停止的燃气器具的步骤。

流量计量装置和使用该流量计量装置的燃气供给系统、燃气器具确定方法
技术领域
本发明涉及一种流量计量装置，其适用于设置在各个家庭中的燃气供给管的入口部分的、对燃气流量进行计量的燃气表。尤其涉及一种应用这种燃气表来判别使用中的燃气器具的技术，以便提供按照燃气器具分别计费等的与使用器具及其使用方法相对应的新费用或服务。
背景技术
一般而言，在各个家庭中的燃气供给管道入口安装了内置有燃气流量计量装置的燃气表。另外，还实施了按照燃气器具设定费用的费用体系。在使用以往的燃气表应对这种费用体系的情况下，使用连接在燃气表上的多个积算装置。并且，求出在特定的时间进行使用时的累计流量或者使用特定范围流量时的累计値。即，按照时间划分求出流量或按照流量划分求出流量。根据其累计値决定费用体系。
利用图20说明费用体系的一例。在按照燃气器具计费的费用体系中，预先设定规定的打折流量区和规定的打折时间段，属于该打折流量区且打折时间段的流量的燃气费用成为打折对象。即，在图20中用斜线划分的部分成为打折对象(例如参照专利文献1)。
但是，在该方法中，器具的确定判断不明了。因此，是很难进行对特定器具收取费用等、对于消耗者而言更为清楚便利的费用设定的。于是，作为用于判别特定器具的方法，提出了下述方法。
图21示出了某个燃气器具启动时的燃气流量变化曲线和用于根据该曲线进行曲线匹配的参照値(曲线表)。使用该曲线表，在总是对燃气表的流量计量装置所计量的流量値的变化和曲线表进行比较的同时，提取相匹配的部分，由此确定燃气器具(例如参照专利文献2)。即，需要准备与随着1个燃气器具的燃烧控制所产生的一系列燃气流量变化曲线相对应的曲线表。另外，还需要准备与各个家庭中所使用的燃气器具总台数相对应的曲线表。
在上述的现有结构中，在对燃气器具是否停止进行判定时，检测出发生了流量变化，判别燃气器具是否停止。但是，在有多台燃气器具正在工作的情况下，根据情形有时很难判断出哪个燃气器具已停止。即，一般而言，如果准确地掌握了各燃气器具的工作流量，则通过对因停止而减少的流量和工作流量进行比较，就能够判断出哪个燃气器具已停止。但是，在2台燃气器具的工作流量碰巧大致相同的情况下，错误地判断为停止的可能性增大。因此，存在该燃气器具所使用的流量的判别精度降低的问题。
专利文献1：日本特开2002-71421号公报
专利文献2：日本特开2003-149027号公报
发明内容
本发明的流量计量装置，即使在多台燃气器具工作的过程中其中1台器具停止、该器具的判定困难的情况下，也能够尽可能地提高流量的判定精度。本发明的流量计量装置具有流量计量部、器具登记部、运算部、判定部、第1器具判别部和第2器具判别部。流量计量部计量在流路内流动的燃气流量。器具登记部存储连接在该流路上的第1燃气器具及第2燃气器具各自的至少启动时的燃气流量变化曲线和基于第1燃气器具及第2燃气器具各自所特有的控制的燃气流量变化曲线。运算部求出从流量计量部输出的流量值数据的差分值。判定部比较由运算部所求出的差分值和预先设定的变化判定値，并在差分值大于变化判定値时判定为第1燃气器具及第2燃气器具的状态发生了变化。第1器具判别部通过比较流量计量部所计量的燃气流量变化曲线和器具登记部中所存储的启动时的燃气流量变化曲线，来确定正在启动的第1燃气器具及第2燃气器具。另外，运算部根据流量计量部所计量的燃气流量的变化求出差分值，判定部根据所算出的差分值检测出第1燃气器具及第2燃气器具中的任一方停止。于是，第2器具判别部对自检测出停止的时刻之后的燃气流量变化曲线和器具登记部中所存储的基于控制的燃气流量变化曲线进行比较。由此，确定使用中的燃气器具，并且确定由第1器具判别部判断为正在启动的燃气器具中、已停止的燃气器具。
此外，本发明的其他流量计量装置具有与上述相同的流量计量部、器具登记部、第1器具判别部、流量存储部和第2器具判别部。流量存储部存储总燃气流量变化曲线。在流量计量部检测出燃气流量消失时，第2器具判别部从燃气流量消失的时刻起向前追溯，对流量存储部所存储的燃气流量变化曲线和器具登记部中所存储的基于控制的燃气流量变化曲线进行比较。这样，确定后停止的燃气器具。并且确定由第1器具判别部判断为正在启动的燃气器具中、先停止的燃气器具。
采用本发明的流量计量装置，即使在多个燃气器具工作的过程中其中1台燃气器具停止、仅通过停止时的燃气流量变化很难判定该器具的情况下，也能够确定燃气器具。而且，由于能够精确地进行燃气器具判别，因此能够利用燃气企业等准备的新费用单等。此外，由于不改变燃气表的规格即可进行燃气器具判别功能的更新，将来的设备功能的维护也能够容易地进行。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的流量计量装置的结构的功能框图。
图2是图1所示流量计量装置的流量计量部的结构图。
图3是图1所示流量计量装置的燃气器具的启动判别的流程图。
图4是表示图1所示流量计量装置的计量流量値与差分值的关系的特性图。
图5是表示图1所示流量计量装置的启动判定値的一例的表格。
图6A是图1所示流量计量装置的燃气流量波形的示意图。
图6B是图1所示流量计量装置的燃气流量波形的示意图。
图7A是图1所示流量计量装置的燃气流量的差分波形的示意图。
图7B是图1所示流量计量装置的燃气流量的差分波形的示意图。
图8是图1所示流量计量装置的燃气器具的流量控制判别的流程图。
图9是表示图1所示流量计量装置的流量控制判别的判定値的一例的表格。
图10是图1所示流量计量装置的燃气器具的停止判别的流程图。
图11是表示图1所示流量计量装置的计量流量値与差分值的关系的特性图。
图12是图1所示流量计量装置的多个器具工作时的流量示意图。
图13是图1所示流量计量装置的用于确定继续使用中的燃气器具的流程图。
图14是表示图1所示流量计量装置的燃气器具确定的一例的流量波形示意图。
图15是表示图1所示流量计量装置的燃气器具确定的一例的表格。
图16是表示图1所示流量计量装置的燃气器具确定的其他例的表格。
图17是表示图1所示流量计量装置的燃气器具确定的其他例的流量波形示意图。
图18是图1所示流量计量装置的、多个燃气器具工作时的流量划分示意图。
图19是图1所示流量计量装置的、多个燃气器具停止时的累计流量计算的流程图。
图20是用于说明以往的流量计量装置的每个燃气器具的累计流量判别方法的示意图。
图21是表示以往的流量计量装置的每个燃气器具的累计流量判别方法的数据结构的一例的图。
标号说明
1流量计量装置
2燃气截止阀
3流量计量部
4显示部
5感震器
6运算部
7器具登记部
8A第1器具判别部
8B第2器具判别部
9器具流量积算部
10流量存储部
10A确定流量存储部
10B未确定流量存储部
11控制部
12计量流路
13、14超声波收发器
15流路
16判定部
17计时部
20燃气供给管
31、32、33器具
40部分
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。但是本发明不限于以下的实施方式。
图1是显示本发明的实施方式的流量计量装置的结构的功能框图。流量计量装置1设置在燃气供给管20的中途，在作为其下游侧的流路15的配管上连接有设于各需求家庭户内的2台以上燃气器具即器具31～33。器具31～33是分别连接在流路15上的第1燃气器具、第2燃气器具及第3燃气器具。
在流量计量装置1的内部设置有：设于流路15内的燃气截止阀2、流量计量部3、显示部4、感震器5、运算部6以及控制部11。流量计量部3计量在流路15内流动的燃气流量并将所检测到的流量信号发送给控制部11。控制部11向运算部6发送流量信号，运算部6对该流量信号进行运算处理而求出使用燃气流量。此外，运算部6求出从流量计量部3输出的流量值数据的差分值。控制部11使所求出的使用燃气流量经由显示部4以月使用量或者累计总使用量等任意的显示形式进行显示。感震器5探测地震等振动，在感震器5检测出规定值以上的振动时，控制部11使燃气截止阀2工作，以切断流路15。
另外，流量计量装置1内置有器具登记部7、判定部16、第1器具判别部8A及第2器具判别部8B。器具登记部7存储器具31～33各自的至少启动时的燃气流量变化曲线和基于各燃气器具所特有的控制的燃气流量变化曲线。在此，燃气流量变化曲线包括：后述的将燃气流量的差分值、绝对流量的变化量及流量与时间轴对应地进行图示时的流量变化形状或者流量变化的周期性等。另外，流量变化形状包括短时间的形状和长时间的形状。短时间的流量变化形状包括过冲、斜率(变化率)或控制値等。此外，在后文描述燃气器具所特有的控制的具体例。
判定部16比较由运算部6所求出的差分值和预先设定的变化判定値，并在差分值大于变化判定値时，判定为器具31～33中的至少任意一个器具的状态发生了变化。第1器具判别部8A通过比较流量计量部3所计量的燃气流量变化曲线和器具登记部7中所存储的启动时的燃气流量变化曲线，来确定正在启动的燃气器具。此外，判定部16根据运算部6所求出的差分值检测出器具31～33中的任意一个器具已停止。第2器具判别部8B对自该检测出停止的时刻之后的燃气流量变化曲线和器具登记部7中所存储的基于各燃气器具所特有的控制的燃气流量变化曲线进行比较。由此，确定使用中的燃气器具是器具31～33中的哪个。并且，确定由第1器具判别部8A判断为正在启动的燃气器具中、已停止的燃气器具是哪个。
这样，在仅持续使用1台燃气器具的情况下，根据燃气流量变化曲线确定使用中的燃气器具，并确定此前已停止的燃气器具。因此，即使在有可能发生错误判断的停止判定部分，也能够可靠地对各燃气器具的使用和停止进行判断。具体而言，例如，若启动器具31和器具32，则第1器具判别部8A确定这些器具已启动。并且，若器具31先停止，则第2器具判别部8B确定例如器具32在使用中，并且确定已停止的是器具31。
更具体地讲，还设置有器具流量积算部9和流量存储部10。器具流量积算部9按照第1器具判别部8A所判断出的燃气器具分别求出使用流量。流量存储部10具有确定流量存储部10A和未确定流量存储部10B，并且存储由器具流量积算部9所求出的各自的累计流量。在后文描述它们的功能。另外，控制部11通过使各部分有机地相互关联而进行控制，能够有效地发挥燃气器具判别功能或执行各种异常处理。此外，还内置有作为它们的动力源的电池(未图示)。
器具登记部7记录作为流量是否发生了变化的判别基准的变化判别値和各器具的一系列燃烧状态的变化点(启动、控制、停止)的判别値，作为燃气流量变化曲线。关于器具登记部7，除了半导体存储器之外，只要能够进行记录的追加和改写即可，还可以由磁性记录介质及其他记录介质构成。
流量计量部3包含作为瞬时流量计量器的超声波流量计。通过包括超声波流量计，能够容易地进行相隔一定时间的瞬时计量。但是，流量计量部3不限于此。作为计量方式，只要是流控方式等能够在短时间内以一定周期连续进行计量的方式即可，也可以使用其他流量计量方式。
在此，利用图2对构成流量计量部3的超声波方式的流速计量进行说明。图2是本实施方式的流量计量装置的流量计量部的结构图。设于流路15内的计量流路12具有矩形截面，在与计量流路12的燃气流动方向成直角的方向的壁面上，夹着计量流路12而设置有一对超声波收发器13、14。超声波收发器13、14以倾斜角φ、相向地安装在计量流路12的上游侧和下游侧。并且，流量计量部3的计量控制部(未图示)使超声波收发器13、14之间交替地收发超声波。由此，计量控制部以一定的时间间隔来计量相对于流体流向的正向的超声波的传播时间和逆向的超声波的传播时间之差，并作为传播时间差信号输出。收到该传播时间差信号后，流量计量部3算出被计量流体的流速及流量。
计算式如下所示。在图2中，L为测定距离，若设t1为自上游的传递时间、t2为自下游的传递时间、C为声速，则可以利用(1)式求出流速V。
[式1]
V＝(L/2cosφ×((1/t1)-(1/t2))…(1)
计量的时间间隔可以在超声波可收发的范围内进行设定，在本实施方式中，以2秒间隔进行计量。另外，从测定原理上讲，能够进一步缩小时间间隔。由于根据燃气器具不同，也有在短于2秒的时间内启动的器具，因此缩短测定时间间隔对于瞬时地进行器具判别这一点而言是有利的。例如，在以往的燃气表所使用的膜式方式中，计量间隔是两位数的秒数间隔。另一方面，存在若缩短计量间隔则電池的消耗变大的问题。此外，在计量间隔为两位数的秒数间隔时，在以下说明的算法中，根据流量变化的差分对燃气器具的状态变化进行判断将变得困难。考虑到这种原因，从成本及器具判别的性能方面出发，作为比较均衡的时间，在本实施方式中以2秒间隔进行计量。
接着，利用图3对燃气器具的动作的判别顺序进行说明。图3是本发明实施方式的流量计量装置中的启动判别动作的流程图。
流量计量装置1如上所述以2秒间隔来计量燃气流量，并将其数据发送给运算部6(S01)。运算部6输出每2秒的流量的差分数据(S02)。该差分数据依次被发送至设于控制部11中的比较判定部(未图示)，与器具登记部7中所登记的变化判定値之间进行比较(S03)。在该比较结果中，当差分值从大致为0的状态超过变化判定値时，控制部11判断为器具31～33中的任意一个已启动。
图4示出了具体的燃气器具使用时的燃气流量的变化和差分值的变化。实线表示由流量计量部3测定的燃气的流量値，虚线表示此时的微分值即每2秒的差分值。差分值在燃气器具启动时显示为峰值出现在正侧，在停止时显示为峰值出现在负侧。并且，如图3所示，当差分值的变化在某个变化判定値以上时，第1器具判别部8A比较燃气器具的启动判定値和差分值的变化的大小(S04)，确定与相一致的启动判定値对应的燃气器具已启动(S05)。
图5示出了器具登记部7中所登记的启动判定値的参照表的例子。器具A为例如风扇式空气加热器，器具B为例如燃气炉灶。此外，器具C为例如地热设备，器具D为例如热水器。
接下来，对伴随着燃气燃烧量变化产生的状态变化的判定进行说明。在燃气器具中，在进行了使燃气燃烧量变化的控制操作时，燃气流量发生变化。如图6A、图6B所示，其变化曲线根据燃气器具不同而各有特点。尤其是由于变化时间因燃气器具的控制方式而异，因此通过确定其变化时间就能够确定器具。另外，图6A表示图5中的器具A的变化曲线，图6B表示器具B的变化曲线。
图7A、图7B分别表示图6A、图6B的数据的差分值。其中，标记表示计数发生点，是指每隔2秒差分值的绝对量为规定量以上的位置。控制部11对的数量进行计数。
如图8的流程图所示，上述差分值的数据被依次发送至第1器具判别部8A，第1器具判别部8A将该差分数据与器具登记部7中所登记的判定値进行比较(S13)。在差分值为負値且大于判定値QB、或者差分值为正値且小于判定値QA的情况下(是)，控制部11的未图示的计数器工作(S14)。并且，控制返回至S02，在下次之后的差分值也连续超过判定値的期间，每隔2秒即增加计数器的计量数。
若燃气流量的变化消失、且差分值变为判定値以下(否)，则控制部11确认步骤S15中的计数不为0，输出到此为止所计数的数量。第1器具判别部8A将该数量与器具登记部7中所登记的参照表进行比较(S16)，判断哪个燃气器具出现了状态变化(S17)。器具登记部7中存储有例如图9所示的値。另外，图8中的QA、QB是用于对流量变化划分启动、停止和控制的阈值，该値由使用器具决定。
由此，一旦确认为燃气器具已启动，则即使在存在流量变化的情况下，也能够确定发生了流量变化的燃气器具。而且，能够求出流量变化前后的流量变化量。所以，相对于由运算部6判定的燃气器具的变化前的燃气流量，器具流量积算部9加上或减去特定的变化流量，从而总能确定特定器具的流量(S18)。因此，即使正在使用多台燃气器，也能够准确地求出哪个燃气器具使用了多少燃气量。即，通过加上由运算部6根据瞬时使用流量値所计算出的差分值，求出每个燃气器具的使用燃气量。
接着，利用图10的流程图对停止时的判别进行说明。在差分值为負値且在停止判别的基准値QB以下的情况下，经过步骤S03，第2器具判别部8B对燃气器具的停止判定値与差分值的大小进行比较(S24)。并且，将以接近于该差分值绝对量的値进行工作的燃气器具作为停止候补(S25)，并确定与停止判定値对应的器具已停止(S26)。这样的停止判定値被存储在器具登记部7中。
例如图11的曲线表示同时使用器具31、32、33时的流量値和差分值。即使在如此复杂的流量变化曲线中，第1器具判别部8A、第2器具判别部8B也能够读取器具31、32、33的启动时和停止时的变化。另外，第1器具判别部8A、第2器具判别部8B也可以构成为一体。
另外，控制部11将判别结果的信息显示在显示部4上。或者，也可以是，控制部11向外部的终端机(未图示)传送该信息并进行显示。此外，向外部的终端机进行信息传送的通信，采用有线或无线的结构均可。
但是，在2个燃气器具的停止判定値接近的情况下，第2器具判别部8B有可能对哪个燃气器具已停止做出错误的判断。图12是表示在2个燃气器具正在工作时所测定的流量变化的示意图。另外，由于各燃气器具的启动判别动作的说明与上述一样，因此省略。
在2个器具31、32正在工作、且如图12所示器具32停止的情况下，有时A时刻的工作状态下的器具31、32的流量几乎相等而难于判断哪个器具已停止。在这种情况下，第2器具判别部8B使用与上述方法不同的方法来确定已停止的燃气器具。使用图13的流程图对其一例进行说明。
第2器具判别部8B对A时刻之后的燃气流量变化曲线与器具登记部7中所存储的停止时的燃气流量变化曲线进行比较。首先，第2器具判别部8B如在控制判定中所说明的那样，检查是否存在器具登记部7中所存储的基于控制的燃气流量曲线(S41)。使用图14说明具体例子。图14中的器具31为风扇式空气加热器，器具32为燃气炉灶。作为风扇式空气加热器的器具31的燃气使用流量例如如部分40那样地平缓变化。这样，当出现随着燃气器具特有的燃气燃烧控制所产生的燃气流量曲线时，第2器具判别部8B判断为具有该燃气流量曲线的燃气器具正在工作。具体而言，在器具登记部7中预先存储每个燃气器具的燃气流量的控制登记値，第2器具判别部8B将其与实际的燃气流量变化进行比较。
接着，在未出现这种基于控制的燃气流量曲线的情况下，第2器具判别部8B将该时刻的燃气流量与器具登记部7中所存储的每个燃气器具的使用流量范围进行比较(S42)。并且判断为与相一致的使用流量范围对应的燃气器具正在工作。器具登记部7中存储有图15所示的参照表。由此，根据燃气器具的种类决定使用流量范围。
例如，在流量计量部3的计量流量为30L/h的情况下，由于是单独使用燃气炉灶时才有可能出现的流量，因此在这种情况下也能够确定燃气器具。
但是，在流量计量部3的计量流量为100L/h的情况下，第2器具判别部8B不能判断出正在工作的燃气器具是器具A还是器具B。在这种情况下，第2器具判别部8B将图16所示的按照各燃气器具的使用流量范围和连续使用时间来进行划分的表格与图17所示的从各燃气器具开始启动后到停止为止的时间进行比较(S43)。于是，为了计量从各燃气器具开始启动后到停止为止的时间，优选设置图1所示的计时部17。即，计时部17从由第1器具判别部8A判断为各燃气器具已启动的时刻开始对这些燃气器具的使用持续时间进行计量。第2器具判别部8B根据计时部17所计量的使用持续时间来确定使用中的燃气器具。这样，能够将燃气的使用持续时间用作燃气流量变化曲线。并且，即使停止判别存在错误，也能进行改正，从而能够提高燃气器具的计算流量精度。
根据上述结构，第2器具判别部8B对自检测出燃气器具停止的时刻之后的燃气流量变化曲线与器具登记部7中所存储的基于燃气器具特有的控制的燃气流量变化曲线进行比较。并且确定使用中的燃气器具是器具31、32中的哪一个。即，图14所示的控制曲线及图15、图16所示的参照表是器具登记部7中所存储的基于燃气器具特有的控制的燃气流量变化曲线(控制登记値)。另外，上述的判别方法是一个例子，例如可以变换順序。或者也可以仅实施其中任一个。
即，作为燃气流量变化曲线，器具登记部7存储有各燃气器具的燃气流量的控制登记値和使用流量范围中的至少任意一方。第2器具判别部8B使用燃气流量的控制登记値和使用流量范围中的至少任意一方来确定使用中的燃气器具。这样，具体而言，可以使用上述的判定基准作为燃气流量变化曲线。并且，即使停止判别存在错误，也能够进行改正，从而能够提高燃气器具的计算流量精度。
另外，在上述结构中，运算部6根据流量计量部3所计量的燃气流量的变化求出差分值，判定部16根据所算出的差分值检测出燃气器具停止。并且，第2器具判别部8B对自判定部16检测出停止的时刻之后的燃气流量变化曲线与器具登记部中所存储的基于燃气器具特有的控制的燃气流量变化曲线进行比较。但是，在本发明中并不限于该结构。
也可以如图1所示，设置流量存储部10，流量存储部10存储总燃气流量变化曲线。在这种情况下，在流量计量部3检测出燃气流量消失时，第2器具判别部8B从燃气流量消失的时刻起向前追溯，对流量存储部10中所存储的总燃气流量变化曲线和器具登记部7中所存储的基于控制的燃气流量变化曲线进行比较。由此，确定后停止的燃气器具。并且确定由第1器具判别部8A判断为正在启动的燃气器具中、先停止的燃气器具。在启动判别中，运算部6求出燃气流量的差分值，判定部16检测出任意一个燃气器具已启动，但该结构并不是必不可少的。如图11所示，在有大幅度的流量增加的情况下，也可以进行启动判别。
在该结构中也一样，在仅使用1台燃气器具的情况下，根据燃气流量变化曲线确定使用中的燃气器具，确定之前停止的燃气器具。因此，在有可能发生错误判别的停止判定部分，也能够可靠地对各燃气器具的使用和停止进行判别。
但是优选运算部6求出燃气流量的差分值，设置判定部16，检测出任一个燃气器具已启动。根据该结构，判定部16能够对任一个燃气器具的停止进行判定。因此，能够更精确地对各燃气器具的使用和停止进行判别。此外，也可以是，在判定部16判定为任一个燃气器具已停止的情况下，流量存储部10存储该时刻之后的总燃气流量变化曲线。在该结构中，判定部16能够对任一个燃气器具的停止进行判定。因此，流量存储部10只要在该时刻前后存储总燃气流量变化曲线即可。即，流量存储部10不必在燃气流量消失之前一直存储总燃气流量变化曲线。因此，能够减小流量存储部10的存储容量。
接下来，说明在难以进行上述停止时的燃气器具判别时确定各燃气器具的使用燃气量(累计流量)的方法。
在燃气器具的停止判别发生错误的情况下，每个燃气器具的使用流量的判定会出现错误。因此，在本实施方式中，如图8所示，在任一个燃气器具停止的A时刻暂先确定正在工作的所有燃气器具的累计流量。在自A时刻以后还进一步计量流量的情况下，由于任一个器具正在工作，因而将其累计流量作为未确定値。并且，之后如上述那样根据其他逻辑来确定未确定値是哪个燃气器具使用的燃气量。
根据这种构成，能够确保至少到A时刻为止的各燃气器具的使用累计流量准确。进而，对于A时刻之后的使用燃气器具，也能够通过第2器具判别部8B进行确定。因此，能够防止因停止产生燃气器具的错误判别、进而导致使用累计流量的判别精度降低。
接着，参照图19的流程图对未确定流量的确定方法进行说明。在多个燃气器具工作的过程中产生流量变化，由运算部6所计算出的差分值与停止的判别相符合，器具停止，在这种情况下，首先需要决定器具的停止候补。在此，如上所述，第2器具判别部8B对产生的差分值的大小和各燃气器具的停止判定値进行比较(S24)。若此时器具候补不是多个，则确定器具并结束控制(S36)。在器具候补有多个的情况下，判断为与接近差分值大小的停止判定値对应的燃气器具已停止，除此之外的燃气器具被视为在持续使用。对于这些燃气器具，器具流量积算部9继续持续累加(积算)流量。对于已停止的器具，此时不再积算流量。
在具有2个与停止时的差分值大小大致相同的停止判定値的情况下，仅根据差分值来判定哪个燃气器具为停止候补是困难的。因此，判定部16在判定为任一个燃气器具停止的时刻，暂时先确定该2个燃气器具的到该时刻为止的累计流量(确定値)。并且，确定流量存储部10A将每个燃气器具的累计流量作为确定値来存储(S37)。若没有未确定流量，则判断为所有器具已停止(S39)。
若在该时刻产生1个不知是哪个燃气器具的流量的未确定流量，则在判定为该流量是哪个器具的流量之前，未确定流量存储部10B将其累计值作为未确定値进行存储。并且，开始用于判定未确定値是哪个燃气器具的使用燃气量的再判别。即，如上所述，第2器具判定部8B确定使用中的燃气器具即起因于未确定値的燃气器具(S40)。
在确定流量存储部10A中确保有与连接在流路15上的燃气器具的数量相应的存储区域。并且，各存储区域存储属于各燃气器具的确定値。未确定値被保存在未确定流量存储部10B中。在通过再判别确定了未确定値所属的燃气器具之后，控制部11在确定流量存储部10A中已经确定的燃气器具的确定値上加上未确定値。即，对流量存储部10的确定流量存储部10A的内容进行改写。
如上所述，在同时使用多个燃气器具时，在判定部16判定为任一个燃气器具停止的时刻，确定流量存储部10A将第1器具判别部8A判定为已启动的燃气器具各自的累计流量作为确定値进行存储。在流量计量部3的计量値从判定为停止的时刻开始持续为规定流量以上的情况下，未确定流量存储部10B将其流量累计値作为未确定値进行存储。并且，在流量计量部3计量了未确定値的情况下，第2器具判别部8B确定起因于未确定値的燃气器具。这样，按照燃气器具暂时将到判定为停止的时刻为止的使用流量作为确定値进行存储。因此，提高了每个燃气器具的累计燃气流量的测定精度。
并且，在未确定流量存储部10B中存储了未确定値、第2器具判别部8B确定了使用中的燃气器具的情况下，控制部11将未确定値加在确定流量存储部10A中的使用中的燃气器具的累计流量上。这样，在判定为燃气器具中的一个停止、且判断为之后还持续使用器具的情况下，器具流量积算部9再次积算使用流量。并且，若再次确定了正在使用的燃气器具，则控制部11重新将所计量的流量加在原来确定的流量上。这样，在有可能产生错误判别的停止判定部分依次确定此前已判明的使用流量，因而提高了每个燃气器具的累计燃气流量的测定精度。此外，对误认为是停止判别而无法判断的流量値也进行存储并予以保留，因此能够提高系统的可靠性。
这样，在本实施方式中，能够按照设备、功能分别算出燃气使用量。进而，通过设置与单独流量对应的费用运算部(未图示)来对应按照设备、功能计量的使用燃气流量收取单独费用，能够根据燃气企业的设定算出按照器具、功能计量的任意费用。
而且，作为能够提供的服务的一例，作为一种新燃气费用体系，可以想到仅适用于暖气器具的打折制度。这种制度使消费者感到燃气费用廉价，暖气设备的长时间使用直接牵动着燃气企业的燃气扩售、进而使得设备增销。即，通过将本实施方式的流量计量装置1连接在燃气供给管20上来构建燃气供给系统，能够利用燃气企业准备的新费用单等，从而能够实现燃气扩售及燃气器具扩售。
此外，优选在未确定流量存储部10B中存储有规定量以上的値的情况下，第2器具判别部8B确定起因于未确定値的燃气器具。这样，能够判定未确定値不是由微量的燃气泄漏或噪声等引起的，而是由燃气器具的使用引起的。因此，通过第2器具判别部8B能够防止燃气器具确定的错误判别。
另外，在启动判定中也可以使用通过图6、图7所说明的差分的计数。
采用本发明的流量计量装置，即使在多个燃气器具工作的过程中至少1台器具停止、很难判定该器具的情况下，也能够尽可能地提高流量的判定精度。因此，能够用于使用了器具判别信息的保护功能及各种服务。