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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-04
(45)【発行日】2024-04-12
(54)【発明の名称】ガス供給異常判定システム
(51)【国際特許分類】
G01M 3/00 20060101AFI20240405BHJP
G01F 3/22 20060101ALI20240405BHJP
G01F 1/00 20220101ALI20240405BHJP
【ＦＩ】
G01M3/00 C
G01F3/22 B
G01F1/00 T
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020118551
(22)【出願日】2020-07-09
(65)【公開番号】P2022015607
(43)【公開日】2022-01-21
【審査請求日】2023-06-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000000284
【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】坪井 研
(72)【発明者】
【氏名】杉本 直也
(72)【発明者】
【氏名】中田 圭祐
(72)【発明者】
【氏名】山下 真純
(72)【発明者】
【氏名】小西 良平
【審査官】瓦井 秀憲
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－１６０６１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７８９５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０７７３２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０５１９３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２０６０３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４９８４４４８（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｍ ３／００－ ３／４０
Ｇ０１Ｆ ３／２２
Ｇ０１Ｆ １／００
Ｆ１７Ｄ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガス供給箇所へガスを導くガス管での差し水を含むガス供給異常を判定するガス供給異常判定システムであって、前記ガス管により構成される一のガス供給系統において所定の前記ガス供給箇所へ供給されるガスの流量を測定する流量測定部を有すると共にガスの圧力を測定する圧力測定部を有するガスメータを備え、
所定の第１測定期間毎の測定時点において、前記流量測定部により測定されるガス流量と前記圧力測定部により測定されるガス圧力に関連するガス圧力関連値とを判定情報として、前記ガス供給系統毎に前記測定時点毎で記憶する第１記憶部と、
前記第１記憶部に記憶された前記判定情報のうち、一の前記ガス供給系統に設けられる前記ガスメータに関し、すべての前記ガスメータの夫々で一の前記測定時点における前記ガス流量と他の前記測定時点における前記ガス流量とが同一となっているときで、夫々の前記ガスメータにおいて前記測定時点における零より大きい前記ガス流量に対応する前記ガス圧力関連値に関し、一の前記測定時点における前記ガス圧力関連値と他の前記測定時点における前記ガス圧力関連値とが異なる場合に、当該ガス圧力関連値を測定した前記ガスメータの近傍において前記ガス供給異常が発生している可能性があると判定する供給異常判定としての第１供給異常判定を実行する供給異常判定部とを備えるガス供給異常判定システム。
【請求項2】
前記供給異常判定部は、前記判定情報に関し、前記ガス圧力関連値として、前記測定時点にて前記ガス流量が零のときの前記ガス圧力と推定できる値から、前記測定時点における前記零より大きい前記ガス流量での前記ガス圧力を減算した値を用いる請求項１に記載のガス供給異常判定システム。
【請求項3】
前記ガス管が、ガス本管とそこから分岐され前記ガスメータに連通するガス支管とから構成されているものにおいて、前記供給異常判定部は、前記供給異常判定において、少なくとも２つの前記ガスメータにて前記ガス供給異常が発生していると判定した場合、前記ガス本管にて前記差し水による水溜りが発生していると判定する請求項１又は２に記載のガス供給異常判定システム。
【請求項4】
前記供給異常判定部は、前記第１供給異常判定において前記ガス供給異常が発生していると判定した場合、一の前記測定時点における前記ガス圧力関連値と他の前記測定時点における前記ガス圧力関連値とが異なる値を示した前記ガスメータにおいて、前記ガス流量と前記ガス圧力とを前記第１測定期間より短い第２測定期間において経時的に連続して前記ガス圧力を測定し、測定された前記ガス流量が前記第２測定期間において零より大きい値で一定であり且つ測定された前記ガス圧力が前記第２測定期間において所定の判定変動幅を超えて変動している場合に、前記ガス供給異常としての差し水が発生している可能性が高いと判定する前記供給異常判定としての第２供給異常判定を実行する請求項１～３の何れか一項に記載のガス供給異常判定システム。
【請求項5】
前記ガス供給系統を構成する前記ガス管の高さ情報を含む３次元的な配設情報と、前記供給異常判定部による前記供給異常判定の判定結果とに基づいて、前記ガス管での差し水の発生箇所を推定する差し水発生箇所推定部を備える請求項１～４の何れか一項に記載のガス供給異常判定システム。
【請求項6】
一の前記ガス供給系統に設けられる前記ガスメータの夫々は、前記第１測定期間よりも長い期間である送信期間毎に、当該送信期間で取得して前記ガスメータの第２記憶部に記憶されている前記判定情報を、ネットワーク回線を介して監視センターの前記第１記憶部へ送信する通信部を備えている請求項１～５の何れか一項に記載のガス供給異常判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガス供給箇所へガスを導くガス管での差し水及びガス漏洩を含むガス供給異常を判定するガス供給異常判定システムに関する。
【背景技術】
【0002】
埋設されたガス管の近傍に水道管が埋設されている場合、当該水道管が破損したときに破損箇所からの水流が周辺の土砂や石を巻き込み、当該土砂や石がガス管に衝突するサンドブラストが発生することがある。当該サンドブラストによりガス管が破損した場合、ガス管の内部に泥水が侵入する（以下、差し水と呼ぶことがある）ことがある。当該差し水や異物がガス管の内部へ侵入すると、ガス供給箇所へ適切にガス（例えば、都市ガス１３Ａ等）が供給されないガス供給異常が生じる虞があるため、現状では、それらの発生を防止するべく、例えば、地中に埋設するガス管を保護材により防護する技術がある（特許文献１を参照）。
また、上述したようなガス供給異常が発生した場合、ガス事業者は、ガス供給箇所でのガス使用者からの連絡によりガス供給異常の発生の可能性があることを知り、当該連絡に基づいてガス供給異常の発生の有無の調査、及び対応を行っている。
また、上述したようなガス供給異常が発生した場合、ガス事業者は、ガス供給箇所でのガス使用者からの連絡によりガス供給異常の発生の可能性があることを知り、当該連絡に基づいてガス供給異常の発生の有無の調査、及び対応を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平１１－２４００８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したように、現状では、ガス事業者は、ガス供給箇所でのガス使用者からの連絡によりガス供給異常の発生の可能性があることを知るため、連絡があるまでは、ガス供給異常の発生の有無を確認する術がなく、改善の余地があった。
更には、ガス使用者から連絡があった場合には、現地にガス事業者の検査員が赴いて、ガス管への水の侵入状況や、破損状況を確認する必要があり、経済性の観点から問題があった。
また、これまでの方法では、例えば、ガス供給箇所でのガスの供給が停止した後でガス事業者に連絡が入った後に、復旧対応をしていたため、ガス供給箇所においてガス供給異常に伴ってガス供給停止が発生してから復旧するまでに、比較的長時間を要し、ガス使用者の利便性を損なうという問題もあった。
更には、ガス使用者から連絡があった場合には、現地にガス事業者の検査員が赴いて、ガス管への水の侵入状況や、破損状況を確認する必要があり、経済性の観点から問題があった。
また、これまでの方法では、例えば、ガス供給箇所でのガスの供給が停止した後でガス事業者に連絡が入った後に、復旧対応をしていたため、ガス供給箇所においてガス供給異常に伴ってガス供給停止が発生してから復旧するまでに、比較的長時間を要し、ガス使用者の利便性を損なうという問題もあった。
【0005】
本発明は、ガス使用者からの連絡の有無に関わらず、ガス供給異常に対する対応を早期に行うことができながらも、検査員が現地に赴くことなくガス供給異常を検知できると共に、従来に比べガス使用者の利便性の向上を図り得るガス供給異常判定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するためのガス供給異常判定システムは、ガス供給箇所へガスを導くガス管での差し水を含むガス供給異常を判定するガス供給異常判定システムであって、その特徴構成は、
前記ガス管により構成される一のガス供給系統において所定の前記ガス供給箇所へ供給されるガスの流量を測定する流量測定部を有すると共にガスの圧力を測定する圧力測定部を有するガスメータを備え、
所定の第１測定期間毎の測定時点において、前記流量測定部により測定されるガス流量と前記圧力測定部により測定されるガス圧力に関連するガス圧力関連値とを判定情報として、前記ガス供給系統毎に前記測定時点毎で記憶する第１記憶部と、
前記第１記憶部に記憶された前記判定情報のうち、一の前記ガス供給系統に設けられる前記ガスメータに関し、すべての前記ガスメータの夫々で一の前記測定時点における前記ガス流量と他の前記測定時点における前記ガス流量とが同一となっているときで、夫々の前記ガスメータにおいて前記測定時点における零より大きい前記ガス流量に対応する前記ガス圧力関連値に関し、一の前記測定時点における前記ガス圧力関連値と他の前記測定時点における前記ガス圧力関連値とが異なる場合に、当該ガス圧力関連値を測定した前記ガスメータの近傍において前記ガス供給異常が発生している可能性があると判定する供給異常判定としての第１供給異常判定を実行する供給異常判定部とを備える点にある。
前記ガス管により構成される一のガス供給系統において所定の前記ガス供給箇所へ供給されるガスの流量を測定する流量測定部を有すると共にガスの圧力を測定する圧力測定部を有するガスメータを備え、
所定の第１測定期間毎の測定時点において、前記流量測定部により測定されるガス流量と前記圧力測定部により測定されるガス圧力に関連するガス圧力関連値とを判定情報として、前記ガス供給系統毎に前記測定時点毎で記憶する第１記憶部と、
前記第１記憶部に記憶された前記判定情報のうち、一の前記ガス供給系統に設けられる前記ガスメータに関し、すべての前記ガスメータの夫々で一の前記測定時点における前記ガス流量と他の前記測定時点における前記ガス流量とが同一となっているときで、夫々の前記ガスメータにおいて前記測定時点における零より大きい前記ガス流量に対応する前記ガス圧力関連値に関し、一の前記測定時点における前記ガス圧力関連値と他の前記測定時点における前記ガス圧力関連値とが異なる場合に、当該ガス圧力関連値を測定した前記ガスメータの近傍において前記ガス供給異常が発生している可能性があると判定する供給異常判定としての第１供給異常判定を実行する供給異常判定部とを備える点にある。
【0007】
発明者らは、一のガス供給系統に設けられるガスメータに関し、すべてのガスメータの夫々で一の測定時点におけるガス流量と他の測定時点におけるガス流量とが同一となっているときで、夫々のガスメータにおいて測定時点における零より大きいガス流量に対応するガス圧力関連値に関し、一の測定時点におけるガス圧力関連値と他の測定時点におけるガス圧力関連値とが異なる場合、対象のガスメータの近傍において、差し水が発生している可能性があると言えることを見出し、上述の発明を完成させた。
上記特徴構成によれば、ガス使用者がガス使用箇所において、ガス供給停止等の異常を感じる前に、システム側でガス供給異常の判定を行いその判定結果に基づいて対応を行うことができるから、ガス使用者からの連絡がきた後に対応する場合に比べ、迅速な対応をとることができ、安全性の向上を図ることができる。
更には、検査員が現場に赴くことなく、一定の信頼度のあるガス供給異常に関する判定結果を得ることができるから、緊急保安に関する人員の削減を図ることができ、経済的メリットを享受できる。
更には、ガス供給異常によりガスの供給停止が発生する前で被害が拡大する前に対応をとることができるから、長期間のガス供給停止の発生を防止でき、ガス使用者の利便性の向上を図ることができる。
因みに、上記特徴構成によれば、ガス供給系統でガス流量がある状態、即ち、ガス使用がある状態であっても、供給異常判定を実行できるから、当該判定において、例えば、ガス供給系統の上流側でガス管を遮断する遮断弁を閉止する必要がなく、ガス供給系統でのガス使用状態に縛られることなく柔軟性の高い供給異常判定を実現できる。
以上より、ガス使用者からの連絡の有無に関わらず、ガス供給異常に対する対応を早期に行うことができながらも、検査員が現地に赴くことなくガス供給異常を検知できると共に、従来に比べガス使用者の利便性の向上を図り得る供給異常判定システムを実現できる。
上記特徴構成によれば、ガス使用者がガス使用箇所において、ガス供給停止等の異常を感じる前に、システム側でガス供給異常の判定を行いその判定結果に基づいて対応を行うことができるから、ガス使用者からの連絡がきた後に対応する場合に比べ、迅速な対応をとることができ、安全性の向上を図ることができる。
更には、検査員が現場に赴くことなく、一定の信頼度のあるガス供給異常に関する判定結果を得ることができるから、緊急保安に関する人員の削減を図ることができ、経済的メリットを享受できる。
更には、ガス供給異常によりガスの供給停止が発生する前で被害が拡大する前に対応をとることができるから、長期間のガス供給停止の発生を防止でき、ガス使用者の利便性の向上を図ることができる。
因みに、上記特徴構成によれば、ガス供給系統でガス流量がある状態、即ち、ガス使用がある状態であっても、供給異常判定を実行できるから、当該判定において、例えば、ガス供給系統の上流側でガス管を遮断する遮断弁を閉止する必要がなく、ガス供給系統でのガス使用状態に縛られることなく柔軟性の高い供給異常判定を実現できる。
以上より、ガス使用者からの連絡の有無に関わらず、ガス供給異常に対する対応を早期に行うことができながらも、検査員が現地に赴くことなくガス供給異常を検知できると共に、従来に比べガス使用者の利便性の向上を図り得る供給異常判定システムを実現できる。
【0008】
尚、ガス供給系統とは、当該技術分野において一般的にブロックと呼ばれる供給系統より小規模のガス供給系統であって、一つ以上のガス本管からガスが供給される供給系統で、その供給系統よりも下流へガスが供給されない供給系統を言うものとする。当該明細書においては、一の住戸区画（１以上の住戸を含む）へガスを供給する供給系統が主に該当する。
また、本発明において、ガス供給異常とは、ガス供給系統での差し水以外に、異物の混入、及びガス漏洩を含むものとする。
また、本発明において、ガス供給異常とは、ガス供給系統での差し水以外に、異物の混入、及びガス漏洩を含むものとする。
【0009】
ガス供給異常判定システムの更なる特徴構成は、
前記供給異常判定部は、前記判定情報に関し、前記ガス圧力関連値として、前記測定時点にて前記ガス流量が零のときの前記ガス圧力と推定できる値から、前記測定時点における前記零より大きい前記ガス流量での前記ガス圧力を減算した値を用いる点にある。
前記供給異常判定部は、前記判定情報に関し、前記ガス圧力関連値として、前記測定時点にて前記ガス流量が零のときの前記ガス圧力と推定できる値から、前記測定時点における前記零より大きい前記ガス流量での前記ガス圧力を減算した値を用いる点にある。
【0010】
通常、ガス供給系統でガス流量が零のときのガス圧で静圧としてのガス供給圧力は、常に一定であるわけではなく、多少の変動がある。
上記特徴構成によれば、供給異常判定部は、判定情報に関し、ガス圧力関連値として、測定時点にてガス流量が零のときのガス圧力（静圧）と推定できる値から測定時点における零より大きいガス流量でのガス圧力（動圧）を減算した値を用いて、ガス供給異常を判定しているから、上流側から供給されるガス供給圧力が変動する場合であっても、その変動の影響を除外して判定することでき、より現場の実情を反映した判定結果を得ることができる。
尚、ガス流量が零より大きい測定時点においては、ガス流量が零のときの静圧を実測することはできない。そこで、本発明では、静圧としてのガス流量が零のときのガス圧力と推定される値を用いており、例えば、ガス流量が零より大きい測定時点の前後で、ガス流量が零の測定時点にて測定されるガス圧力の平均値として導出される値（推定値）を好適に採用できる。
上記特徴構成によれば、供給異常判定部は、判定情報に関し、ガス圧力関連値として、測定時点にてガス流量が零のときのガス圧力（静圧）と推定できる値から測定時点における零より大きいガス流量でのガス圧力（動圧）を減算した値を用いて、ガス供給異常を判定しているから、上流側から供給されるガス供給圧力が変動する場合であっても、その変動の影響を除外して判定することでき、より現場の実情を反映した判定結果を得ることができる。
尚、ガス流量が零より大きい測定時点においては、ガス流量が零のときの静圧を実測することはできない。そこで、本発明では、静圧としてのガス流量が零のときのガス圧力と推定される値を用いており、例えば、ガス流量が零より大きい測定時点の前後で、ガス流量が零の測定時点にて測定されるガス圧力の平均値として導出される値（推定値）を好適に採用できる。
【0011】
ガス供給異常判定システムの更なる特徴構成は、
前記ガス管が、ガス本管とそこから分岐され前記ガスメータに連通するガス支管とから構成されているものにおいて、
前記供給異常判定部は、前記供給異常判定において、少なくとも２つの前記ガスメータにて前記ガス供給異常が発生していると判定した場合、前記ガス本管にて前記差し水による水溜りが発生していると判定する点にある。
前記ガス管が、ガス本管とそこから分岐され前記ガスメータに連通するガス支管とから構成されているものにおいて、
前記供給異常判定部は、前記供給異常判定において、少なくとも２つの前記ガスメータにて前記ガス供給異常が発生していると判定した場合、前記ガス本管にて前記差し水による水溜りが発生していると判定する点にある。
【0012】
上記特徴構成によれば、差し水による水溜りの発生箇所が、ガス供給系統のうち、どの辺りにあるかを、より詳細に判定することができ、その後の復旧作業において有益な情報を提供することができる。
【0013】
ガス供給異常判定システムの更なる特徴構成は、
前記供給異常判定部は、前記第１供給異常判定において前記ガス供給異常が発生していると判定した場合、一の前記測定時点における前記ガス圧力関連値と他の前記測定時点における前記ガス圧力関連値とが異なる値を示した前記ガスメータにおいて、前記ガス流量と前記ガス圧力とを前記第１測定期間より短い第２測定期間において経時的に連続して前記ガス圧力を測定し、測定された前記ガス流量が前記第２測定期間において零より大きい値で一定であり且つ測定された前記ガス圧力が前記第２測定期間において所定の判定変動幅を超えて変動している場合に、前記ガス供給異常としての差し水が発生している可能性が高いと判定する前記供給異常判定としての第２供給異常判定を実行する点にある。
前記供給異常判定部は、前記第１供給異常判定において前記ガス供給異常が発生していると判定した場合、一の前記測定時点における前記ガス圧力関連値と他の前記測定時点における前記ガス圧力関連値とが異なる値を示した前記ガスメータにおいて、前記ガス流量と前記ガス圧力とを前記第１測定期間より短い第２測定期間において経時的に連続して前記ガス圧力を測定し、測定された前記ガス流量が前記第２測定期間において零より大きい値で一定であり且つ測定された前記ガス圧力が前記第２測定期間において所定の判定変動幅を超えて変動している場合に、前記ガス供給異常としての差し水が発生している可能性が高いと判定する前記供給異常判定としての第２供給異常判定を実行する点にある。
【0014】
上記特徴構成によれば、第１供給異常判定において、差し水等のガス供給異常が発生している可能性が高いと判定しているときに、第１測定期間より短い第２測定期間において経時的に連続してガス圧力を測定し、測定されたガス流量が第２測定期間において零より大きい値で一定であり且つ測定されたガス圧力が第２測定期間において所定の判定変動幅を超えて変動している場合に、ガス供給異常が発生している可能性が高いと判定する供給異常判定としての第２供給異常判定を実行することで、差し水が発生しているときの特徴的な現象としてのガス通流による水面の振動に伴うガス圧力の変動の有無を見ることで、差し水の発生の有無をより高い確度で判定できる。
【0015】
ガス供給異常判定システムの更なる特徴構成は、
前記ガス供給系統を構成する前記ガス管の高さ情報を含む３次元的な配設情報と、前記供給異常判定部による前記供給異常判定の判定結果とに基づいて、前記ガス管での差し水の発生箇所を推定する差し水発生箇所推定部を備える点にある。
前記ガス供給系統を構成する前記ガス管の高さ情報を含む３次元的な配設情報と、前記供給異常判定部による前記供給異常判定の判定結果とに基づいて、前記ガス管での差し水の発生箇所を推定する差し水発生箇所推定部を備える点にある。
【0016】
上記特徴構成によれば、差し水発生箇所推定部は、供給異常判定部による供給異常判定の判定結果のみならず、高さ情報を含む３次元的なガス管の配設情報を含めて、差し水の発生箇所を推定するから、ガス管への差し水が侵入してガス管の高低差に応じて移動した差し水の流動軌跡をも考慮して、差し水発生箇所を特定することができる。
【0017】
ガス供給異常判定システムの更なる特徴構成は、
一の前記ガス供給系統に設けられる前記ガスメータの夫々は、前記第１測定期間よりも長い期間である送信期間毎に、当該送信期間で取得して前記ガスメータの第２記憶部に記憶されている前記判定情報を、ネットワーク回線を介して監視センターの前記第１記憶部へ送信する通信部を備えている点にある。
一の前記ガス供給系統に設けられる前記ガスメータの夫々は、前記第１測定期間よりも長い期間である送信期間毎に、当該送信期間で取得して前記ガスメータの第２記憶部に記憶されている前記判定情報を、ネットワーク回線を介して監視センターの前記第１記憶部へ送信する通信部を備えている点にある。
【0018】
上記特徴構成によれば、ガスメータは、第１測定期間よりも長い期間である送信期間毎に、当該送信期間で取得して第２記憶部に記憶している判定情報を監視センターへ送信するから、ガスメータでの電力消費を低減しながらも、当該ガスメータにて取得した判定情報を、ガス供給系統の他のガスメータとも通信可能に構成されている監視センターへ送信して、ガス供給異常の判定を、ガス供給系統の全体で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施形態に係るガス供給異常判定システムの概略構成図である。
【図2】ガス供給異常の判定方法を説明するための概略図である。
【図3】ガス供給異常の判定方法を説明するためのグラフ図である。
【図4】ガス供給系統におけるガス管及びガスメータの配設状態と、差し水の滞留箇所とを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の実施形態に係るガス供給異常判定システム１００は、ガス使用者からの連絡の有無に関わらず、差し水等のガス供給異常に対する対応を早期に行うことができながらも、検査員が現地に赴くことなくガス供給異常を検知できると共に、従来に比べガス使用者の利便性の向上を図り得るものに関する。
以下、図１～４に基づいて、当該実施形態に係るガス供給異常判定システム１００について説明する。
以下、図１～４に基づいて、当該実施形態に係るガス供給異常判定システム１００について説明する。
【0021】
〔ガスメータ〕
ガスメータＭは、超音波流量計として構成されており、ガス管から住居等のガス供給箇所（図示せず）へ供給されるガスの流量を計測するものである。
当該ガスメータＭには、図１の一部断面図に示すように、一次側のガス配管に連通接続されるガス流入口１１と、二次側のガス配管に連通接続されるガス流出口１２と、当該ガス流入口１１とガス流出口１２とを接続するガス流路Ｌが形成されている。
ガス流路Ｌには、整流流路を形成する筒状部材２０が配設されると共に、当該筒状部材２０の内部には、筒軸心に沿って延びる整流板２１が複数設けられている。
詳細な図示は省略するが、当該ガスメータＭには、筒状部材２０の内部に形成される整流流路に超音波を伝播させる一対の送受波器ＳＪ１、ＳＪ２とが備えられている。
より詳細には、ガス流路Ｌを通流するガスの流れ方向に対して、当該流れ方向に沿った第１方向及び当該第１方向とは逆方向の第２方向に超音波を伝搬させて、第１方向の所定伝搬距離を伝搬した超音波を受信すると共に第２方向の所定伝搬距離を伝搬した超音波を受信する一対の送受波器ＳＪ１、ＳＪ２を有すると共に、第１方向で所定伝搬距離を超音波が伝搬する第１伝搬時間と第２方向で所定伝搬距離を超音波が伝搬する第２伝搬時間とを計測し、計測された第１伝搬時間及び第２伝搬時間と所定伝搬距離とからガス流路を通流するガスのガス流速を導出し、当該ガス流速とガス流路Ｌ（整流流路）の流路断面積とからガス流量を導出する制御装置Ｃを有する超音波流量計５０（流量計測部の一例）を備える。
ガスメータＭは、超音波流量計として構成されており、ガス管から住居等のガス供給箇所（図示せず）へ供給されるガスの流量を計測するものである。
当該ガスメータＭには、図１の一部断面図に示すように、一次側のガス配管に連通接続されるガス流入口１１と、二次側のガス配管に連通接続されるガス流出口１２と、当該ガス流入口１１とガス流出口１２とを接続するガス流路Ｌが形成されている。
ガス流路Ｌには、整流流路を形成する筒状部材２０が配設されると共に、当該筒状部材２０の内部には、筒軸心に沿って延びる整流板２１が複数設けられている。
詳細な図示は省略するが、当該ガスメータＭには、筒状部材２０の内部に形成される整流流路に超音波を伝播させる一対の送受波器ＳＪ１、ＳＪ２とが備えられている。
より詳細には、ガス流路Ｌを通流するガスの流れ方向に対して、当該流れ方向に沿った第１方向及び当該第１方向とは逆方向の第２方向に超音波を伝搬させて、第１方向の所定伝搬距離を伝搬した超音波を受信すると共に第２方向の所定伝搬距離を伝搬した超音波を受信する一対の送受波器ＳＪ１、ＳＪ２を有すると共に、第１方向で所定伝搬距離を超音波が伝搬する第１伝搬時間と第２方向で所定伝搬距離を超音波が伝搬する第２伝搬時間とを計測し、計測された第１伝搬時間及び第２伝搬時間と所定伝搬距離とからガス流路を通流するガスのガス流速を導出し、当該ガス流速とガス流路Ｌ（整流流路）の流路断面積とからガス流量を導出する制御装置Ｃを有する超音波流量計５０（流量計測部の一例）を備える。
【0022】
制御装置Ｃは、ガスメータＭの内部の中央に形成される中央空間Ｋに制御基板として実装されており、ソフトウェア群と演算装置や第２記憶部Ｃ３等のハードウェア群とが協働する状態で設けられている。更に、制御装置Ｃでは、ガスメータＭにおいて、ガス流量の演算等を行う制御部Ｃ１や、制御部Ｃ１からの各種信号をガスメータＭの外部の監視センターＣＳへネットワーク回線Ｎ等を介して送信する第２通信部Ｃ２（通信部の一例）等の機能部位が備えられる。
また、図示は省略するが、ガスメータＭには、制御部Ｃ１にて演算されたガス流量を外部から視認可能な状態で表示する表示部（図示せず）が設けられている。
また、図示は省略するが、ガスメータＭには、制御部Ｃ１にて演算されたガス流量を外部から視認可能な状態で表示する表示部（図示せず）が設けられている。
【0023】
筒状部材２０にて構成される整流流路の上流側には、ガスメータＭの上流側のガス圧が著しく低下したときに安全上の観点からガス流路Ｌを遮断する遮断弁３０が設けられており、当該遮断弁３０は、弁体３１がガス流路Ｌ内に突出形成される弁座部３２に着座する形態で、ガス流路Ｌの開閉部位ＬＫを閉止して、ガス流路Ｌを閉止する。
【0024】
ガス流路Ｌとしての整流流路には、その流路軸心に略直交する方向に開口ＬＲが形成されると共に、整流流路の内部と連通する状態で連通空間ＳＫが併設されている。当該連通空間ＳＫは、整流流路の流れが阻害されないように、整流流路から外れた位置で且つガスメータＭの内部に形成されている。当該連通空間ＳＫの内部には、圧力測定部としての圧力センサＳ１が配設されており、当該圧力センサＳ１は整流流路を通流するガスの圧力（流量が零の場合は静圧Ｐｓ、流量がある場合は動圧Ｐｄ）を測定し、測定された圧力を、制御部Ｃ１が受信する。
【0025】
さて、当該実施形態に係るガス供給異常判定システム１００は、一のガス供給系統ＧＫ（図４に図示）での差し水等のガス供給異常が発生している可能性があるか否かを判定するべく、以下のように構成されている。
まずもって、ガスメータＭに設けられる第２記憶部Ｃ３は、所定の第１測定期間毎の測定時点において同一タイミングで、自身に設けられる超音波流量計５０により測定されるガス流量と自身に設けられる圧力センサＳ１により測定されるガス圧力に関するガス圧力関連値とを判定情報として記憶する。尚、同一タイミングとは、第１測定期間より短い時間幅を有するタイミングを意味するものとし、ガス流量とガス圧力が計測されるタイミングは、第１測定期間に対して十分に短い時間幅であれば、多少のずれがあっても構わない。
まずもって、ガスメータＭに設けられる第２記憶部Ｃ３は、所定の第１測定期間毎の測定時点において同一タイミングで、自身に設けられる超音波流量計５０により測定されるガス流量と自身に設けられる圧力センサＳ１により測定されるガス圧力に関するガス圧力関連値とを判定情報として記憶する。尚、同一タイミングとは、第１測定期間より短い時間幅を有するタイミングを意味するものとし、ガス流量とガス圧力が計測されるタイミングは、第１測定期間に対して十分に短い時間幅であれば、多少のずれがあっても構わない。
【0026】
更に、一のガス供給系統に設けられるガスメータＭの夫々は、第２通信部Ｃ２及びネットワーク回線Ｎを介して、第１測定期間よりも長い期間である送信期間毎に、当該送信期間で取得して第２記憶部Ｃ３に記憶している判定情報を監視センターＣＳへ送信し、監視センターＣＳ側では、当該判定情報を第１通信部ＣＳ１にて受信して第１記憶部ＣＳ２へ記憶する。
これにより、第１記憶部ＣＳ２は、所定の第１測定期間毎の測定時点において同一タイミングで、ガスメータＭ毎の超音波流量計５０により測定されるガス流量と圧力センサＳ１により測定されるガス圧力に関連するガス圧力関連値とを判定情報として、ガス供給系統ＧＫ毎に測定時点毎で記憶することになる。
これにより、第１記憶部ＣＳ２は、所定の第１測定期間毎の測定時点において同一タイミングで、ガスメータＭ毎の超音波流量計５０により測定されるガス流量と圧力センサＳ１により測定されるガス圧力に関連するガス圧力関連値とを判定情報として、ガス供給系統ＧＫ毎に測定時点毎で記憶することになる。
【0027】
監視センターＣＳは、第１記憶部ＣＳ２に記憶された判定情報のうち、一のガス供給系統ＧＫに設けられるすべてのガスメータＭ（図４では、Ｍ１～Ｍ５）に関し、ガスメータＭの夫々で一の測定時点におけるガス流量と他の測定時点におけるガス流量とが同一となっているときで、測定時点における零より大きいガス流量に対応するガス圧力関連値に関し、一の測定時点におけるガス圧力関連値と他の測定時点におけるガス圧力関連値とが異なる場合に、当該ガス圧力関連値を測定したガスメータＭの近傍においてガス供給異常が発生している可能性があると判定する供給異常判定としての第１供給異常判定を実行する供給異常判定部ＣＳ３を備える。
【0028】
尚、当該実施形態において、ガス供給系統ＧＫとは、当該技術分野において一般的にブロックと呼ばれる系統より小規模のガス供給系統であって、一つ以上のガス本管からガスが供給される供給系統を言うものとする。当該明細書においては、一の住戸区画（１以上の住戸を含む）へガスを供給する供給系統が主に該当する。
また、当該明細書において、ガス供給異常とは、ガス供給系統での差し水以外に、異物の混入、及びガス漏洩を含むものとする。
また、当該明細書において、ガス供給異常とは、ガス供給系統での差し水以外に、異物の混入、及びガス漏洩を含むものとする。
【0029】
ここで、ガス供給異常の判定において、一次側からのガスの供給圧力の変動が判定に及ぼす影響を低減するべく、ガス圧力関連値は、所定の測定箇所（ガスメータＭの設置箇所）で、測定時点においてガス流量が零のときのガス圧力と推定される値（静圧）から、測定時点においてガス流量が零より大きいときのガス圧力（動圧）を減算した値とする。
尚、ガス流量が零より大きい測定時点において、静圧を実測することはできない。そこで、当該実施形態では、静圧としてのガス流量が零のときのガス圧力と推定される値として、例えば、ガス流量が零より大きい測定時点の前後で、ガス流量が零の測定時点にて測定されるガス圧力の平均値として導出される値を好適に採用する。
尚、ガス流量が零より大きい測定時点において、静圧を実測することはできない。そこで、当該実施形態では、静圧としてのガス流量が零のときのガス圧力と推定される値として、例えば、ガス流量が零より大きい測定時点の前後で、ガス流量が零の測定時点にて測定されるガス圧力の平均値として導出される値を好適に採用する。
【0030】
図２、３を用いて、供給異常判定部ＣＳ３による一のガスメータＭでのガス供給異常の判定について、説明を追加する。
ガス供給本管Ｌ２から伸びるガス供給支管Ｌ３ａにガスメータＭが設けられる構成において、ガス供給異常としての差し水が発生していない状態（図２（ａ）に示す状態）から、差し水が発生している状態（図２（ｂ）に示す状態）となった場合を考える。
ここで、図２（ａ）の様に、差し水が発生していない状態でのガスメータＭを通流するガス流量をＬ１ａ〔ｍ３／ｈ〕、静圧をＰｓ１〔Ｐａ〕、動圧をＰｄ１〔Ｐａ〕とし、図２（ｂ）の様に、差し水が発生している状態でのガスメータＭを通流するガス流量をＬ２ａ〔ｍ３／ｈ〕、静圧をＰｓ２〔Ｐａ〕、動圧をＰｄ２〔Ｐａ〕とする。
差し水が発生しガスメータＭの近傍のガス供給本管Ｌ２の内部に水が滞留している場合、当該滞留部位においてガス供給本管Ｌ２のガス通流面積が減少して圧力損失が増加するため、水が滞留していない場合に比べて、動圧が当該圧力損失分だけ減少することになる。
ガス供給本管Ｌ２から伸びるガス供給支管Ｌ３ａにガスメータＭが設けられる構成において、ガス供給異常としての差し水が発生していない状態（図２（ａ）に示す状態）から、差し水が発生している状態（図２（ｂ）に示す状態）となった場合を考える。
ここで、図２（ａ）の様に、差し水が発生していない状態でのガスメータＭを通流するガス流量をＬ１ａ〔ｍ３／ｈ〕、静圧をＰｓ１〔Ｐａ〕、動圧をＰｄ１〔Ｐａ〕とし、図２（ｂ）の様に、差し水が発生している状態でのガスメータＭを通流するガス流量をＬ２ａ〔ｍ３／ｈ〕、静圧をＰｓ２〔Ｐａ〕、動圧をＰｄ２〔Ｐａ〕とする。
差し水が発生しガスメータＭの近傍のガス供給本管Ｌ２の内部に水が滞留している場合、当該滞留部位においてガス供給本管Ｌ２のガス通流面積が減少して圧力損失が増加するため、水が滞留していない場合に比べて、動圧が当該圧力損失分だけ減少することになる。
【0031】
さて、上述したように、ガス供給圧力（静圧）は経時的に変化するものであるので、図３に示すように、差し水が発生した状態での静圧Ｐｓ２が、差し水が発生していない状態での静圧Ｐｓ１より増加した場合を考える。ここで、ガス使用量が零より大きい場合、圧力センサＳ１により静圧は計測できないので、図３では、ガス使用が零の場合に圧力センサＳ１にて計測された複数の静圧を用いて、既知の方法にて近似した近似式Ｌαを導出し、ガス使用量が零より大きい場合の測定時点での静圧を推定するものとする。
ここで、差し水が発生していない状態でのガス流量Ｌ１ａ〔ｍ３／ｈ〕と差し水が発生している状態でのガス流量Ｌ２ａ〔ｍ３／ｈ〕とが同一である場合、差し水による圧力損失の影響により、以下の〔式１〕に示す関係が成立する。
ここで、差し水が発生していない状態でのガス流量Ｌ１ａ〔ｍ３／ｈ〕と差し水が発生している状態でのガス流量Ｌ２ａ〔ｍ３／ｈ〕とが同一である場合、差し水による圧力損失の影響により、以下の〔式１〕に示す関係が成立する。
【0032】
〔式１〕
Ｐｓ１－Ｐｄ１＜Ｐｓ２－Ｐｄ２
Ｐｓ１－Ｐｄ１＜Ｐｓ２－Ｐｄ２
【0033】
そこで、供給異常判定部ＣＳ３は、第１供給異常判定により、ガスメータＭの夫々で一の測定時点におけるガス流量と他の測定時点におけるガス流量とが同一となっているときで、測定時点における零より大きいガス流量に対応するガス圧力関連値（静圧推定値－動圧）に関し、一の測定時点におけるガス圧力関連値（静圧推定値－動圧）と他の測定時点におけるガス圧力関連値とが異なる場合に、当該ガス圧力関連値を測定したガスメータＭの近傍においてガス供給異常が発生している可能性があると判定するのである。
【0034】
供給異常判定部ＣＳ３は、第１供給異常判定によりガス供給異常が発生していると判定した場合、より高い判定精度で判定するべく、以下の第２供給異常判定を実行しても構わない。当該第２供給異常判定は、ガス管の内部に差し水が滞留しているときに、ガスが通流している場合、図３に示すように、滞留している差し水の表面がガス流動により振動するため、差し水の滞留箇所のガスメータＭの圧力センサＳ１にて測定される動圧が振動するという知見に基づくものである。
即ち、供給異常判定部ＣＳ３は、第１供給異常判定においてガス供給異常が発生していると判定した場合、一の測定時点におけるガス圧力関連値（静圧推定値－動圧）と他の測定時点におけるガス圧力関連値とが異なる値を示したガスメータＭにおいて、ガス流量とガス圧力とを第１測定期間より短い第２測定期間において経時的に連続して測定し、測定されたガス流量が第２測定期間において零より大きい値で一定であり且つ測定されたガス圧力が第２測定期間において所定の判定変動幅（測定される動圧よりも十分に小さい値）を超えて変動している場合に、ガス供給異常としての差し水が発生している可能性が高いと判定する供給異常判定としての第２供給異常判定を実行する。
即ち、供給異常判定部ＣＳ３は、第１供給異常判定においてガス供給異常が発生していると判定した場合、一の測定時点におけるガス圧力関連値（静圧推定値－動圧）と他の測定時点におけるガス圧力関連値とが異なる値を示したガスメータＭにおいて、ガス流量とガス圧力とを第１測定期間より短い第２測定期間において経時的に連続して測定し、測定されたガス流量が第２測定期間において零より大きい値で一定であり且つ測定されたガス圧力が第２測定期間において所定の判定変動幅（測定される動圧よりも十分に小さい値）を超えて変動している場合に、ガス供給異常としての差し水が発生している可能性が高いと判定する供給異常判定としての第２供給異常判定を実行する。
【0035】
このように、第１供給異常判定にてガス供給異常が発生していると判定された場合に限って、第２供給異常判定を実行することで、高いサンプリングレートで連続してガス圧力を測定する第２供給異常判定の実行回数を低減できるから、通常は電池駆動のガスメータＭでの消費電力を低減して、省電力化を図ることができると共に、電池寿命を伸ばすことができる。
【0036】
更に、供給異常判定部ＣＳ３は、一のガス供給系統ＧＫに関し、少なくとも２つのガスメータＭにてガス供給異常が発生していると判定した場合（図４でＭ３～Ｍ５にて測定された値にてガス供給異常が判定された場合）、ガスメータＭが直接接続しているガス供給支管ではなく、その上流のガス供給本管Ｌ２にて差し水による水溜りＭＴが発生していると判定する。
【0037】
さて、ガス管は、水平方向に延設される際に、例えばその土地の海抜に合わせる形で、高さ方向で異なる高さに配設される場合がある。このような配設状態にあるガス管に差し水が発生した場合、差し水が、差し水発生箇所からガス管の内部に侵入した後、ガス管の内部で上方から下方へと流動することがあるため、差し水の発生箇所と滞留箇所とが異なる場合がある。
そこで、監視センターＣＳでは、ガス供給系統ＧＫを構成するガス管の高さ情報を含む３次元的な配設情報を第１記憶部ＣＳ２に記憶し、当該ガス管の３次元的な配置情報と、供給異常判定部ＣＳ３による供給異常判定の判定結果とに基づいて、ガス管での差し水の発生箇所を推定する差し水発生箇所推定部ＣＳ４を備える。
所定の差し水発生箇所からガス管の内部に侵入した差し水は、ガス管の３次元的な配置状態に応じて、ガス管の内部を流動するため、差し水発生箇所推定部ＣＳ４は、供給異常判定部ＣＳ３により判定した差し水の滞留箇所の推定値と、ガス管の三次元的な配設情報とにより、差し水の発生箇所を推定することができるのである。
そこで、監視センターＣＳでは、ガス供給系統ＧＫを構成するガス管の高さ情報を含む３次元的な配設情報を第１記憶部ＣＳ２に記憶し、当該ガス管の３次元的な配置情報と、供給異常判定部ＣＳ３による供給異常判定の判定結果とに基づいて、ガス管での差し水の発生箇所を推定する差し水発生箇所推定部ＣＳ４を備える。
所定の差し水発生箇所からガス管の内部に侵入した差し水は、ガス管の３次元的な配置状態に応じて、ガス管の内部を流動するため、差し水発生箇所推定部ＣＳ４は、供給異常判定部ＣＳ３により判定した差し水の滞留箇所の推定値と、ガス管の三次元的な配設情報とにより、差し水の発生箇所を推定することができるのである。
【0038】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態において、ガス供給系統には、一のガスメータのみが設けられる場合も権利範囲に含むものである。
（１）上記実施形態において、ガス供給系統には、一のガスメータのみが設けられる場合も権利範囲に含むものである。
【0039】
（２）上記実施形態たでは、ガスメータＭが流量測定部として超音波流量計５０を有する構成例を示したが、例えば、流量測定部として膜式メータを備える構成を採用しても構わない。即ち、ガス流量（ｍ３／ｈ）は、一定時間毎のガス通過量（ｍ３）を計測し、当該計測したガス通過量及びガスの通過に要した時間に基づいて、ガス流量（ｍ３／ｈ）に換算することも可能である。
【0040】
（３）上記実施形態では、ガスの供給圧力の変動の判定結果の影響を抑制するべく、ガス圧力関連値は、所定の測定箇所で、測定時点において、ガス流量が零のときのガス圧力と推定される値（静圧）から、測定時点においてガス流量が零より大きいときのガス圧力（動圧）を減算した値とした。
しかしながら、例えば、ガス供給系統の上流に、一次側の供給圧力が変動した際に二次側の圧力を設定圧力へ調整する応答性が十分に高い整圧装置が設けられている場合等には、ガス圧力関連値として、動圧を直接採用することもできる。
しかしながら、例えば、ガス供給系統の上流に、一次側の供給圧力が変動した際に二次側の圧力を設定圧力へ調整する応答性が十分に高い整圧装置が設けられている場合等には、ガス圧力関連値として、動圧を直接採用することもできる。
【0041】
（４）上記実施形態において、ガス供給異常の判定は、監視センターＣＳで実行する構成例を示したが、一のガス供給系統ＧＫに設けられるガスメータＭが一つの場合には、当該ガスメータＭにてガス供給異常の判定を実行して、判定結果を当該ガスメータＭの表示部（図示せず）に表示するように構成しても構わない。
この場合、ガスメータＭの制御装置Ｃが、上記実施形態の監視センターＣＳの第１記憶部ＣＳ２及び供給異常判定部ＣＳ３としての機能を果たすように構成される。
この場合、ガスメータＭの制御装置Ｃが、上記実施形態の監視センターＣＳの第１記憶部ＣＳ２及び供給異常判定部ＣＳ３としての機能を果たすように構成される。
【0042】
（５）上記実施形態では、監視センターＣＳには、差し水発生箇所推定部ＣＳ４が設けられる構成例を示したが、当該差し水発生箇所推定部ＣＳ４を設けない構成を採用しても構わない。
【0043】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明のガス供給異常判定システムは、ガス供給異常に対する対応を早期に行うことができながらも、検査員が現地に赴くことなくガス供給異常を検知できると共に、従来に比べガス使用者の利便性の向上を図り得るガス供給異常判定システムとして、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【0045】
５０ ：超音波流量計
１００ ：ガス供給異常判定システム
Ｃ１ ：制御部
Ｃ２ ：第２通信部
Ｃ３ ：第２記憶部
ＣＳ ：監視センター
ＣＳ１ ：第１通信部
ＣＳ２ ：第１記憶部
ＣＳ３ ：供給異常判定部
ＣＳ４ ：差し水発生箇所推定部
ＧＫ ：ガス供給系統
Ｌ２ ：ガス供給本管
Ｌ３ａ ：ガス供給支管
Ｍ ：ガスメータ
Ｎ ：ネットワーク回線
Ｓ１ ：圧力センサ
１００ ：ガス供給異常判定システム
Ｃ１ ：制御部
Ｃ２ ：第２通信部
Ｃ３ ：第２記憶部
ＣＳ ：監視センター
ＣＳ１ ：第１通信部
ＣＳ２ ：第１記憶部
ＣＳ３ ：供給異常判定部
ＣＳ４ ：差し水発生箇所推定部
ＧＫ ：ガス供給系統
Ｌ２ ：ガス供給本管
Ｌ３ａ ：ガス供給支管
Ｍ ：ガスメータ
Ｎ ：ネットワーク回線
Ｓ１ ：圧力センサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】