調整器診断システム、調整器診断装置及び調整器診断方法
【課題】子調整器の診断を行うことが可能な調整器診断システム、調整器診断装置及び調整器診断方法を提供する。
【解決手段】調整器診断システム１００は、ガスボンベ１１０から複数の住宅２側に燃料ガスを供給するメイン流路１２１と、メイン流路１２１をバイパスするバイパス流路１２２と、メイン流路１２１に設けられた親調整器１４０と、バイパス流路１２２に設けられ、親調整器１４０の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器１５０と、子調整器１５０を診断する調整器診断装置１６０と、を備えている。調整器診断装置１６０は、バイパス流路１２２における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する異常診断部とを備えている。
【解決手段】調整器診断システム１００は、ガスボンベ１１０から複数の住宅２側に燃料ガスを供給するメイン流路１２１と、メイン流路１２１をバイパスするバイパス流路１２２と、メイン流路１２１に設けられた親調整器１４０と、バイパス流路１２２に設けられ、親調整器１４０の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器１５０と、子調整器１５０を診断する調整器診断装置１６０と、を備えている。調整器診断装置１６０は、バイパス流路１２２における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する異常診断部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調整器診断システム、調整器診断装置及び調整器診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集合住宅など複数の住宅に燃料ガスを供給するガス供給システムが提案されている。ガス供給システムは、ガス供給元からの燃料ガスを複数の住宅側に供給するガス流路と、ガス流路を通じで流れてきた燃料ガスを複数の住宅に分配供給する複数の個別ガス流路とを備えている。
【０００３】
また、ガス流路は、メインとなるメイン流路と、メイン流路をバイパスするバイパス流路とからなり、バイパス流路上に漏洩が発生しているか否かを判断する漏洩検知装置が設けられている。そして、漏洩検知装置は、燃料ガスが例えば３０日間連続して流れている場合に、漏洩が発生していると判断し、警報や発呼を行う。
【０００４】
また、ガス供給システムにおいて、メイン流路には親調整器が設置され、バイパス流路には親調整器よりも調整圧力が高くされた子調整器が設置される。このため、各家庭で小流量の燃料ガスが使用されたり漏洩が発生したりすると、まず、子調整器を介して燃料ガスが流れる。その後、使用される燃料ガスの流量が多くなると、親調整器及び子調整器の双方を介して燃料ガスが流れる（例えば特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−４１３００号公報
【特許文献２】特開平５−２９６８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の漏洩検知装置では漏洩を判断するにあたり、子調整器が正常に動作していることが必要となる。すなわち、子調整器に異物が混入したり、経年劣化により子調整器の調整圧力が低下したりした場合には、漏洩による流量が発生しても親調整器を介して燃料ガスが流れることもある。このような場合、燃料ガスは漏洩検知装置を通ることがなく、漏洩検知をできなくなってしまう。
【０００７】
このため、従来では、作業員が現地に訪問し、ガス遮断を行ったうえで圧力計を設置して圧力測定を行う必要があり、子調整器の診断に多くの工数が掛かっていた。
【０００８】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、子調整器の診断を行うことが可能な調整器診断システム、調整器診断装置及び調整器診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の調整器診断システムは、ガス供給元から複数の住宅側に燃料ガスを供給するメイン流路と、前記メイン流路をバイパスするバイパス流路と、前記メイン流路に設けられた親調整器と、前記バイパス流路に設けられ、前記親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器と、前記子調整器を診断する調整器診断装置と、を備え、前記調整器診断装置は、前記バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する異常診断手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この調整器診断システムによれば、バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、本件発明者らは、子調整器に異常が発生すると、振動波形が変化することを見出した。このため、上記の如く、振動波形に基づいて子調整器の異常を診断することができる。
【００１１】
また、本発明の調整器診断システムにおいて、前記調整器診断装置は、前記子調整器が正常であるときに、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形を加工して得られた加工データを、正常値データとして記憶する記憶手段をさらに備え、前記異常診断手段は、前記記憶手段により記憶された正常値データと、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形とに基づいて、前記子調整器の異常を診断することが好ましい。
【００１２】
この調整器診断システムによれば、子調整器が正常であるときの正常値データを記憶し、正常値データと振動波形とに基づいて、子調整器を診断する。ここで、得られる振動波形は、ガス供給システムの配管状況などによって変化し得るものである。このため、上記の如く、調整器診断システムの設置直後など、子調整器が正常であるときに振動波形を加工して得られた加工データを、正常値データとして記憶させておくことで、ガス供給システムの配管状況などの影響があったとしても、子調整器の異常を診断することができる。
【００１３】
また、本発明の調整器診断システムにおいて、前記調整器診断装置は、日時を計測可能な時計手段をさらに備え、前記異常診断手段は、前記時計手段により正常値データを記憶したタイミングと同等のタイミングであると判断された場合における、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断することが好ましい。
【００１４】
この調整器診断システムによれば、正常値データを記憶したタイミングと同等のタイミングにおける、振動波形に基づいて、子調整器の異常を診断する。一般に同等のタイミング（例えば平日の早朝５時から６時など）では、同じ家庭の同じ人により、同じガス器具が使用される可能性が高い。ここで、振動波形は、各家庭で使用されるガス器具の種類によっても異なってくることから、同等のタイミングとすることにより、同じガス器具の使用に対する振動波形に基づいて子調整器の異常を診断することができる。
【００１５】
また、本発明の調整器診断システムにおいて、前記異常診断手段は、前記子調整器の正常時における振動波形を生成する生成手段と、前記微小時間中に得られた振動波形と前記生成手段により生成された振動波形との類似度推移を算出する類似度推移算出手段と、を備え、前記類似度推移算出手段により算出された類似度推移と前記記憶手段により記憶された加工データとに基づいて、前記子調整器の異常を診断することが好ましい。
【００１６】
この調整器診断システムによれば、子調整器の正常時における振動波形を生成し、微小時間中に得られた振動波形と生成された振動波形との類似度推移を算出し、算出した類似度推移に基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、生成手段は子調整器の正常時における振動波形を生成しているため、子調整器が正常であると、算出される類似度は高くなる傾向にあり、類似度推移についても全体的に高い値を示す傾向にある。一方、子調整器が異常であると、類似度は正常時ほど高くならず、類似度推移についてもやや低くなる。従って、上記のように類似度推移に基づいて診断を実行することで、子調整器を診断することができる。
【００１７】
また、本発明の調整器診断システムにおいて、前記異常診断手段は、前記微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出する解析手段を備え、前記解析手段により算出されたスペクトルデータと前記記憶手段により記憶された加工データとに基づいて、前記子調整器の異常を診断することが好ましい。
【００１８】
この調整器診断システムによれば、微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出し、算出したスペクトルデータに基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、正常な子調整器の使用時における振動波形には、周波数及び振幅に特徴があらわれる。よって、波形を解析して周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを得ると共に、このスペクトルデータに基づいて診断を実行することで、子調整器を診断することができる。
【００１９】
また、本発明の調整器診断装置は、ガス供給元から複数の住宅に燃料ガスを供給するメイン流路をバイパスするバイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記メイン流路に設けられた親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定され、前記バイパス流路に設けられた子調整器の異常を診断する異常診断手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この調整器診断装置によれば、バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、本件発明者らは、子調整器に異常が発生すると、振動波形が変化することを見出した。このため、上記の如く、振動波形に基づいて子調整器の異常を診断することができる。
【００２１】
また、本発明の調整器診断方法は、ガス供給元から複数の住宅に燃料ガスを供給するメイン流路と、前記メイン流路をバイパスするバイパス流路と、前記メイン流路に設けられた親調整器と、前記バイパス流路に設けられ、前記親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器と、を備えた調整器診断システムの調整器診断方法であって、前記バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する第１工程と、前記第１工程において出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する第２工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
この調整器診断方法によれば、バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、本件発明者らは、子調整器に異常が発生すると、振動波形が変化することを見出した。このため、上記の如く、振動波形に基づいて子調整器の異常を診断することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、子調整器の診断を行うことが可能な調整器診断システム、調整器診断装置及び調整器診断方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る調整器診断システムを含むガス供給システムの構成図である。
【図２】図１に示した調整器診断装置の詳細を示す構成図である。
【図３】流量推移の一例を示す図である。
【図４】図２に示した生成部により生成される波形を示す図である。
【図５】図１に示した子調整器の正常時に微小時間中に得られる振動波形を示すグラフの一例である。
【図６】図１に示した子調整器の異常時に微小時間中に得られる振動波形を示すグラフの一例である。
【図７】図１に示した子調整器の正常時と異常時とにおける連続ＮＣＣを示すグラフである。
【図８】図２に示した解析部により算出されるスペクトルデータを示すグラフであって、子調整器が正常である場合における圧力波形をフーリエ変換して得られるスペクトルデータを示すグラフである。
【図９】図２に示した解析部により算出されるスペクトルデータを示すグラフであって、子調整器が正常である場合における圧力波形をフーリエ変換して得られるスペクトルデータを示すグラフである。
【図１０】調整器診断方法を示すフローチャートであって、連続ＮＣＣを正常値データとして記憶する際の処理を示している。
【図１１】調整器診断方法を示すフローチャートであって、スペクトルデータを正常値データとして記憶する際の処理を示している。
【図１２】調整器診断方法を示すフローチャートであって、連続ＮＣＣに基づいて子調整器の異常を診断する第１手法の処理を示している。
【図１３】調整器診断方法を示すフローチャートであって、スペクトルデータに基づいて子調整器の異常を診断する第２手法の処理を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る調整器診断システムを含むガス供給システム１の構成図である。なお、以下では、ＬＰガスを燃料ガスとして供給するガス供給システム１を例に説明するが、これに限らず、ガス供給システム１は都市ガスを供給するものであってもよい。
【００２６】
ガス供給システム１は、ガスボンベ（ガス供給元）１１０から複数の住宅２に燃料ガスを供給する住宅設備である。このガス供給システム１は、調整器診断システム１００と、住宅側設備２００とからなっている。調整器診断システム１００は、ガスボンベ１１０と、ガス流路１２０と、圧力調整器１３０〜１５０と、調整器診断装置１６０とを備えている。
【００２７】
ガス流路１２０は、ガスボンベ１１０から複数の住宅２側まで連続する流路であって、メイン流路１２１と、バイパス流路１２２とからなっている。メイン流路１２１は、ガスボンベ１１０から複数の住宅２側に燃料ガスを供給するメインとなる流路である。バイパス流路１２２は、メイン流路１２１をバイパスするものであって、両端がメイン流路１２１に接続されている。
【００２８】
圧力調整器１３０〜１５０は、ガス流路１２０上に設けられ、閉塞状態と開放状態との２状態により下流側のガス圧力を調整するものである。このうち、元調整器１３０はガスボンベ１１０側に設けられている。また、親調整器１４０は、メイン流路１２１に設けられている。詳細に親調整器１４０は、メイン流路１２１のうちバイパス流路１２２によってバイパスされる部分に設けられている。子調整器１５０は、バイパス流路１２２に設けられ、親調整器１４０の調整圧力よりも調整圧力が高く設定されたものである。調整器診断装置１６０は、ガス流路１２０のうちバイパス流路１２２上に設けられ、子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断するものである。
【００２９】
住宅側設備２００は、複数の個別ガス流路２１０と、複数のバルブ２２０と、複数のガスメータ２３０と、複数のガス器具２４０とを備えている。複数の個別ガス流路２１０は、ガス流路１２０を通じて流れてきた燃料ガスを複数の住宅２に供給するものである。これら複数の個別ガス流路２１０は、ガス流路１２０から分岐するようにして、複数の住宅２にそれぞれに燃料ガスを供給する。
【００３０】
バルブ２２０は、各個別ガス流路２１０の上流部位に設けられている。このバルブ２２０を開閉することにより、各住宅２の住居者は燃料ガスを家庭内に引き込むことができる。
【００３１】
ガスメータ２３０は、燃料ガスの流量を測定して積算流量を表示するものである。複数のガス器具２４０は、ガスストーブ、ファンヒータ、給湯器、床暖房、ガステーブル、及び、ガスＢＦ風呂釜などである。
【００３２】
このようなガス供給システム１において、小流量の燃料ガスは、親調整器１４０と子調整器１５０との調整圧力の違いから、親調整器１４０側を流れず、子調整器１５０側を介して流れることとなる。また、大流量の燃料ガスは、親調整器１４０及び子調整器１５０の双方を介して流れることとなる。
【００３３】
図２は、図１に示した調整器診断装置１６０の詳細を示す構成図である。図２に示すように、調整器診断装置１６０は、流量センサ（計測センサ）１６１と、圧力センサ（計測センサ）１６２と、判断部１６３と、トリガ信号発生部１６４と、時計部（時計手段）１６５と、初期データ記憶部（記憶手段）１６６とを備えている。
【００３４】
流量センサ１６１は、調整器診断装置１６０の流路内におけるガス流量に応じた計測信号を出力するものであって、超音波センサやフローセンサなどで構成される。圧力センサ１６２は、調整器診断装置１６０の流路内におけるガス圧力に応じた計測信号を出力するものであって、ピエゾ抵抗式や静電容量式などのセンサによって構成される。
【００３５】
判断部１６３は、調整器診断装置１６０における各種判断を行うものであって、例えば、流量センサ１６１からの信号及び圧力センサ１６２からの信号に基づいて、子調整器１５０の診断処理を実行するものである。
【００３６】
また、判断部１６３は、異常診断部（異常診断手段）１６３ａと、生成部（生成手段）１６３ｂと、類似度推移算出部（類似度推移算出手段）１６３ｃと、解析部（解析手段）１６３ｄと、サンプリング時間調整部１６３ｅとを備えている。
【００３７】
異常診断部１６３ａは、子調整器１５０の異常を診断するものである。この異常診断部１６３ａは、流量センサ１６１及び圧力センサ１６２の少なくとも一方の計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。
【００３８】
図３は、流量推移の一例を示す図である。図３に示すように、時刻ｔ１において第１のガス器具２４０が使用開始されたとする。このとき、流量値はＦ１を示す。そして、時刻ｔ２において第２のガス器具２４０が使用開始されたとすると、流量値はＦ３（＝Ｆ１＋Ｆ２）を示す。
【００３９】
その後、時刻ｔ３において第１のガス器具２４０の使用が終了したとすると、流量値は第２のガス器具２４０のみの流量であるＦ２を示す。次いで、時刻ｔ４において第２のガス器具２４０についても使用が終了したとすると、流量値は「０」を示す。
【００４０】
本実施形態において異常診断部１６３ａは、時刻ｔ１〜時刻ｔ４のように、流量が所定以上変化した直後の微小時間中に得られる波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。微小時間とは、例えば最大で２秒程度の時間である。なお、微小時間は最大で２秒に限られず、２秒以上の時間であってもよい。ここで、本件発明者らは、子調整器１５０が正常である場合と、異常である場合とで、微小時間中に得られる振動波形に相違があることを見出した。このため、異常診断部１６３ａは、微小時間中に得られる振動波形から、子調整器１５０を診断できることとなる。
【００４１】
なお、図３に示す例では、流量の所定以上の変化を示しているが、圧力についても同様である。
【００４２】
再度、図２を参照する。生成部１６３ｂ、類似度推移算出部１６３ｃ、解析部１６３ｄ及び初期データ記憶部１６６は、異常診断部１６３ａによる異常診断を行うために機能するものである。すなわち、異常診断部１６３ａは、生成部１６３ｂ、類似度推移算出部１６３ｃ、及び初期データ記憶部１６６と協働して、子調整器１５０を診断すると共に（第１手法）、解析部１６３ｄ及び初期データ記憶部１６６と協働して、子調整器１５０を診断する（第２手法）。
【００４３】
まず、生成部１６３ｂ、類似度推移算出部１６３ｃ、及び初期データ記憶部１６６を説明しつつ、第１の手法を説明について説明する。
【００４４】
生成部１６３ｂは、子調整器１５０の正常時における振動波形を生成するものである。図４は、図２に示した生成部１６３ｂにより生成される波形を示す図である。生成部１６３ｂは、図４に示す如く圧力が振動する子調整器正常時の振動波形を生成する。
【００４５】
生成部１６３ｂにより子調整器正常時の振動波形を生成する場合には、予め所定の変数を備えた近似式などを記憶しておき、実際にセンサ１６１，１６２から得られた信号に基づき、近似式の変数に数値を代入することによって生成することができる。また、子調整器正常時の振動波形の生成方法は、上記に限られず、公知の他の手法など適宜選択可能である。また、生成部１６３ｂは子調整器正常時の振動波形を生成するが、子調整器正常時の振動波形は予め記憶されていてもよい。
【００４６】
類似度推移算出部１６３ｃは、センサ４１，４２によって計測された微小時間中の振動波形と、生成部１６３ｂによって生成された子調整器正常時の振動波形との類似度推移を算出するものである。なお、類似度推移とは、本実施形態において連続的な正規相互相関（NCC：Normalized Cross Correlation）をいう。より具体的には、以下の式（１）により類似度ＲＮＣＣが求められる。類似度推移算出部１６３ｃは、この式（１）による類似度ＲＮＣＣの算出を連続的に行うことにより、類似度推移（以下、連続ＮＣＣという）を求める。
【数１】
【００４７】
図５は、図１に示した子調整器１５０の正常時に微小時間中に得られる振動波形を示すグラフの一例である。子調整器１５０が正常である場合に得られる振動波形は図５に示すようになる。すなわち、振動波形は、初期値が約３．１７ｋＰａであり、その後時刻１００ｍｓｅｃまでの間に約３．０１ｋＰａから約３．１６ｋＰａまでの振動を繰り返す。そして、時刻１００ｍｓｅｃ〜時刻２００ｍｓｅｃにおいて微小な振動を繰り返し、時刻２００ｍｓｅｃ以降ではほぼ一定値（約３．０７ｋＰａ）となる。
【００４８】
ここで、図５に示す振動波形は、図４に示した生成部１６３ｂにより生成された振動波形と相関が高い。このため、類似度推移算出部１６３ｃにより算出される連続ＮＣＣは高い値を示す。
【００４９】
図６は、図１に示した子調整器１５０の異常時に微小時間中に得られる振動波形を示すグラフの一例である。子調整器１５０が異常である場合、調整圧力が下がることから、得られる振動波形は図６に示すようになる。すなわち、振動波形は、初期値が約２．９８ｋＰａであり、その後時刻１００ｍｓｅｃまでの間に約２．８６ｋＰａから約２．９７ｋＰａまでの振動を繰り返す。そして、時刻１００ｍｓｅｃ〜時刻２００ｍｓｅｃにおいて微小な振動を繰り返し、時刻２００ｍｓｅｃ以降ではほぼ一定値（約２．９１ｋＰａ）となる。
【００５０】
ここで、図６に示す振動波形は、図４に示した生成部１６３ｂにより生成された振動波形と相関が高いとはいえない。このため、類似度推移算出部１６３ｃにより算出される連続ＮＣＣは正常時よりも高い値を示さないこととなる。
【００５１】
図７は、図１に示した子調整器１５０の正常時と異常時とにおける連続ＮＣＣを示すグラフである。図７に示すように、子調整器１５０が正常である場合、連続ＮＣＣは時刻０において約１．０を示し、約５０ｍｓｅｃにおいて約０．９３程度を示す。その後、連続ＮＣＣは、約０．９３程度から徐々に上昇してく。
【００５２】
これに対して、子調整器１５０が異常である場合、連続ＮＣＣは時刻０においてマイナスの値を示し、約５０ｍｓｅｃにおいて約０．９０程度を示す。その後、連続ＮＣＣは、約０．９０程度から徐々に上昇してく。
【００５３】
以上のように、生成部１６３ｂにより子調整器１５０が正常であるときの振動波形を生成するため、連続ＮＣＣは子調整器１５０が正常であるときの方が、異常であるときよりも高い値を示すこととなる。
【００５４】
異常診断部１６３ａは、上記のような値の相違から子調整器１５０の異常を診断することとなる。具体的に異常診断部１６３ａは、時刻２０ｍｓｅｃにおける類似度から子調整器１５０の異常を診断することとなる。時刻２０ｍｓｅｃにおける正常時の類似度は、約１．０を示す。このため、異常診断部１６３ａは、時刻２０ｍｓｅｃにおける類似度が１．０の±３％の範囲内にない場合に、子調整器１５０が異常であると診断する。一方、時刻２０ｍｓｅｃにおける類似度が１．０の±３％の範囲内にある場合、異常診断部１６３ａは子調整器１５０が正常であると診断する。
【００５５】
なお、上記において異常診断部１６３ａは、１．０を基準に正常であるか異常であるかを判断しているが、これに限らず、約０．９３（５０ｍｓｅｃにおける正常時の類似度）を基準にしてもよい。すなわち、正常時の類似度のいずれかの値を規定値とし、これを基準としてもよい。また、上記において異常診断部１６３ａは、±３％の範囲を基準に正常であるか異常であるかを判断しているが、これに限らず、±１％や±５％を基準にしてもよい。すなわち、予め定めた所定範囲を基準とすればよい。
【００５６】
また、図７では子調整器１５０が正常時であるときの連続ＮＣＣを示しているが、ガス供給システム１の配管状況によっては、連続ＮＣＣは図７に示すようにならない場合がある。このため、本実施形態に係る調整器診断システム１００では、予め子調整器１５０が正常であるときの連続ＮＣＣ（加工データの一例）を記憶しておき、これに基づいて子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断してもよいが、より望ましくは以下のようにする。
【００５７】
すなわち、調整器診断システム１００の設置直後など、子調整器１５０が正常であるときに微小時間中に得られた振動波形を加工して得られた連続ＮＣＣを、正常値データとして初期データ記憶部１６６に記憶させておくことが望ましい。これにより、ガス供給システム１の配管状況などの影響があったとしても、子調整器１５０の異常を精度良く診断できるからである。なお、設置直後であるか否かは、調整器診断装置１６０の初回電源オン時であるか否かなどに基づいて判断すればよい。
【００５８】
また、調整器診断装置１６０は、日時を計測可能な時計部１６５を備えているため、初期データ記憶部１６６に正常値データを記憶させたときと同等のタイミング（時刻、曜日、月等）で、センサ１６１，１６２により出力された計測信号から得られる振動波形に基づき、子調整器１５０の異常を診断することが望ましい。一般に同等のタイミング（例えば平日の早朝５時から６時など）では、同じ家庭２の同じ人により、同じガス器具２４０が使用される可能性が高い。ここで、振動波形は、各家庭２で使用されるガス器具２４０の種類によっても異なってくることから、同等のタイミングとすることにより、同じガス器具２４０の使用に対する振動波形に基づいて子調整器１５０の異常を診断することができる。なお、同等のタイミングとは、全く同じ時間、分、秒でなくともよく、５〜１０分など多少のズレを含むタイミングである。
【００５９】
次に、解析部１６３ｄ、及び初期データ記憶部１６６を説明しつつ、第２の手法を説明について説明する。
【００６０】
解析部１６３ｄは、微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出するものである。具体的に本実施形態に係る解析部１６３ｄは、振動波形をフーリエ変換することにより、スペクトルデータを算出する。なお、解析部１６３ｄはフーリエ変換によりスペクトルデータを算出する場合に限らず、他の方法によってスペクトルデータを算出するようにしてもよい。
【００６１】
図８は、図２に示した解析部１６３ｄにより算出されるスペクトルデータを示すグラフであって、子調整器１５０が正常である場合における圧力波形をフーリエ変換して得られるスペクトルデータを示すグラフである。図８に示すように、子調整器１５０が正常である場合、得られるスペクトルデータは２０Ｈｚにおいてピークを有する。
【００６２】
図９は、図２に示した解析部１６３ｄにより算出されるスペクトルデータを示すグラフであって、子調整器１５０が正常である場合における圧力波形をフーリエ変換して得られるスペクトルデータを示すグラフである。図９に示すように、子調整器１５０が異常である場合、得られるスペクトルデータは２０Ｈｚにおいてピークを有さない。
【００６３】
以上のように、スペクトルデータは子調整器１５０が正常であるときに２０Ｈｚ付近にピークを示し、異常であるときには２０Ｈｚ付近にピークを示さないこととなる。
【００６４】
異常診断部１６３ａは、上記のような値の相違から子調整器１５０の異常を診断することとなる。具体的に異常診断部１６３ａは、２０Ｈｚにおけるピークの値とから子調整器１５０の異常を診断することとなる。２０Ｈｚにおけるピークの値は、約１５．５を示す。このため、異常診断部１６３ａは、２０Ｈｚにおけるピークの値が１５．５の±１０％の範囲内にない場合に、子調整器１５０が異常であると診断する。一方、２０Ｈｚにおけるピークの値が１５．５の±１０％の範囲内にある場合、異常診断部１６３ａは子調整器１５０が正常であると診断する。
【００６５】
なお、上記において異常診断部１６３ａは、１５．５を基準に正常であるか異常であるかを判断しているが、これに限らず、例えば約３．５（５Ｈｚにおける逆ピーク）を基準にしてもよい。すなわち、正常時のピーク等のいずれかの値を規定値とし、これを基準としてもよい。また、上記において異常診断部１６３ａは、±１０％の範囲を基準に正常であるか異常であるかを判断しているが、これに限らず、±５％や±２０％を基準にしてもよい。すなわち、予め定めた所定範囲を基準とすればよい。
【００６６】
なお、上記と同様に、調整器診断システム１００の設置直後など、子調整器１５０が正常であるときに微小時間中に得られた振動波形を加工して得られたスペクトルデータ（加工データの一例）を、正常値データとして初期データ記憶部１６６に記憶させておくことが望ましい。さらには、初期データ記憶部１６６に正常値データを記憶させたときと同等のタイミング（時刻、曜日、月等）で、センサ１６１，１６２により出力された計測信号から得られる振動波形に基づき、子調整器１５０の異常を診断することが望ましい。
【００６７】
再度、図２を参照する。トリガ信号発生部１６４は、ガス流量やガス圧力の変化時（例えば図３に示す時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の時点）を検出し、トリガ信号を出力するものである。例えばトリガ信号発生部１６４は、微分回路を含んで構成されており、微分回路により所定以上の変化を検出する。
【００６８】
トリガ信号は各センサ１６１，１６２及びサンプリング時間調整部１６３ｅに入力される。サンプリング時間調整部１６３ｅは、トリガ信号が入力されると予め定められた通常のサンプリング時間（例えば流量では２秒、圧力では１０秒）よりもサンプリング時間を短縮する。このとき、サンプリング時間調整部１６３ｅは、微小時間だけサンプリング時間を短縮する。これにより、判断部１６３は、微小時間における振動波形を詳細に計測する。すなわち、異常診断部１６３ａによる診断を正確ならしめるために高速サンプリング実施する。また、各センサ１６１，１６２は、トリガ信号が入力されると、高速サンプリングにあわせて信号を出力することとなる。加えて、通常状態におけるセンサ１６１，１６２の駆動電流を小さくしておき、トリガ信号入力後に駆動電流を通常電流に大きくするようにしてもよい。
【００６９】
また、サンプリング時間調整部１６３ｅは、トリガ信号発生部１６４によりトリガ信号が発生されるまで、ガス流量及びガス圧力の少なくとも一方のサンプリング時間を、通常のサンプリング時間よりも長くし、例えば流量について１０秒としておく。ここで、トリガ信号が発生しておらず、流量や圧力に所定以上の変化がない場合とは、流量や圧力が安定しており、計測の必要性が少ない場合といえる。よって、本実施形態では、このような場合にサンプリング時間を長くしておくことで、消費電力を軽減させる。
【００７０】
次に、本実施形態に係る調整器診断方法について説明する。図１０は、調整器診断方法を示すフローチャートであって、連続ＮＣＣを正常値データとして記憶する際の処理を示している。
【００７１】
まず、図１０に示すように、判断部１６３は調整器診断システム１００の設置直後であるか否かを判断する（Ｓ１１）。なお、ステップＳ１１では設置直後であるか否かを判断しているが、これに限らず、調整器診断システム１００が正常であるタイミングであれば、設置直後でなくともよい。
【００７２】
設置直後でないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、図１０に示す処理は終了する。一方、設置直後であると判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、判断部１６３は、トリガ信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ１２）。トリガ信号が入力されなかったと判断した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、トリガ信号が入力されたと判断されるまで、この処理が繰り返される。
【００７３】
一方、トリガ信号が入力された判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、サンプリング時間調整部１６３ｅは、サンプリング時間を通常のサンプリング時間よりも短縮し、短縮されたサンプリング時間で圧力を計測する（Ｓ１３）。具体的には、サンプリング時間を１０秒から１マイクロ秒に短縮する。
【００７４】
次に、生成部１６３ｂは、子調整器正常時の振動波形を生成する（Ｓ１４）。そして、類似度推移算出部１６３ｃは、ステップＳ１４において生成された子調整器正常時の振動波形と、ステップＳ１３の計測によって得られた振動波形とに基づいて、式（１）から連続ＮＣＣを算出する（Ｓ１５）。
【００７５】
その後、判断部１６３は、ステップＳ１５において算出した連続ＮＣＣを、正常値データとして初期データ記憶部１６６に記憶させる（Ｓ１６）。その後、判断部１６３は、ステップＳ１３において圧力計測したときのタイミング（時刻、曜日、月等）を、初期データ記憶部１６６に記憶させる（Ｓ１７）。その後、図１０に示す処理は終了する。
【００７６】
図１１は、調整器診断方法を示すフローチャートであって、スペクトルデータを正常値データとして記憶する際の処理を示している。
【００７７】
まず、図１１に示すように、まず、ステップＳ２１〜Ｓ２３において図１０に示したステップＳ１１〜Ｓ１３と同様の処理が実行される。
【００７８】
次に、解析部１６３ｄは、ステップＳ２３の計測によって得られた振動波形をフーリエ変換してスペクトルデータを算出する（Ｓ２４）。その後、判断部１６３は、ステップＳ２４において算出したスペクトルデータを、正常値データとして初期データ記憶部１６６に記憶させる（Ｓ２５）。その後、判断部１６３は、ステップＳ１３において圧力計測したときのタイミング（時刻、曜日、月等）を、初期データ記憶部１６６に記憶させる（Ｓ２６）。その後、図１１に示す処理は終了する。
【００７９】
図１２は、調整器診断方法を示すフローチャートであって、連続ＮＣＣに基づいて子調整器１５０の異常を診断する第１手法の処理を示している。
【００８０】
まず、判断部１６３は、トリガ信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ３１）。トリガ信号が入力されなかったと判断した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、トリガ信号が入力されたと判断されるまで、この処理が繰り返される。
【００８１】
一方、トリガ信号が入力された判断した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、判断部１６３は、図１０に示したステップＳ１６において正常値データを記憶したときと同等のタイミングであるか否かを判断する（Ｓ３２）。正常値データを記憶したときと同等のタイミングでないと判断した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、図１２に示す処理は終了する。
【００８２】
正常値データを記憶したときと同等のタイミングであると判断した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、サンプリング時間調整部１６３ｅは、サンプリング時間を通常のサンプリング時間よりも短縮し、短縮されたサンプリング時間で圧力を計測する（Ｓ３３）。具体的には、サンプリング時間を１０秒から１マイクロ秒に短縮する。
【００８３】
次に、生成部１６３ｂは、子調整器正常時の振動波形を生成する（Ｓ３４）。そして、類似度推移算出部１６３ｃは、ステップＳ３４において生成された子調整器正常時の振動波形と、ステップＳ３３の計測によって得られた振動波形とに基づいて、式（１）から連続ＮＣＣを算出する（Ｓ３５）。
【００８４】
その後、異常診断部１６３ａは、図１０のステップＳ１６において記憶された正常値データの特定時刻における値を規定値とし、ステップＳ３５において算出された連続ＮＣＣのうち特定時刻における値が規定値の所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ３６）。
【００８５】
規定値の所定範囲内であると判断した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、異常診断部１６３ａは、子調整器１５０が正常であると判断する（Ｓ３７）。そして、図１２に示す処理は終了する。一方、規定値の所定範囲内でないと判断した場合（Ｓ３６：ＮＯ）、異常診断部１６３ａは、子調整器１５０が異常であると判断する（Ｓ３８）。そして、図１２に示す処理は終了する。なお、子調整器１５０が異常であると診断した場合、通信によりガスの管理センターなどに通知することが望ましい。
【００８６】
図１３は、調整器診断方法を示すフローチャートであって、スペクトルデータに基づいて子調整器１５０の異常を診断する第２手法の処理を示している。
【００８７】
まず、ステップＳ４１〜Ｓ４３において図１２に示したステップＳ３１〜Ｓ３３と同様の処理は実行される。次に、解析部１６３ｄは、ステップＳ４３の計測によって得られた振動波形をフーリエ変換してスペクトルデータを算出する（Ｓ４４）。
【００８８】
その後、異常診断部１６３ａは、図１１のステップＳ４５において記憶された正常値データの特定時刻における値を規定値とし、ステップＳ４４において算出されたスペクトルデータのうち特定時刻における値が規定値の所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ４５）。
【００８９】
規定値の所定範囲内であると判断した場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、異常診断部１６３ａは、子調整器１５０が正常であると判断する（Ｓ４６）。そして、図１３に示す処理は終了する。一方、規定値の所定範囲内でないと判断した場合（Ｓ４５：ＮＯ）、異常診断部１６３ａは、子調整器１５０が異常であると判断する（Ｓ４７）。そして、図１３に示す処理は終了する。なお、この場合も同様に、通信によりガスの管理センターなどに通知することが望ましい。
【００９０】
このようにして、本実施形態に係る調整器診断システム１００、調整器診断装置１６０及び調整器診断方法によれば、バイパス流路１２２における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。ここで、本件発明者らは、子調整器１５０に異常が発生すると、振動波形が変化することを見出した。このため、上記の如く、振動波形に基づいて子調整器１５０の異常を診断することができる。
【００９１】
また、子調整器１５０が正常であるときの正常値データを記憶し、正常値データと振動波形とに基づいて、子調整器を診断する。ここで、得られる振動波形は、ガス供給システム１の配管状況などによって変化し得るものである。このため、上記の如く、調整器診断システム１００の設置直後など、子調整器１５０が正常であるときに振動波形を加工して得られた加工データを、正常値データとして記憶させておくことで、ガス供給システム１の配管状況などの影響があったとしても、子調整器１５０の異常を診断することができる。
【００９２】
また、正常値データを記憶したタイミングと同等のタイミングにおける、振動波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。一般に同等のタイミング（例えば平日の早朝５時から６時など）では、同じ家庭２の同じ人により、同じガス器具２４０が使用される可能性が高い。ここで、振動波形は、各家庭２で使用されるガス器具２４０の種類によっても異なってくることから、同等のタイミングとすることにより、同じガス器具２４０の使用に対する振動波形に基づいて子調整器１５０の異常を診断することができる。
【００９３】
また、子調整器１５０の正常時における振動波形を生成し、微小時間中に得られた振動波形と生成された振動波形との連続ＮＣＣを算出し、算出した連続ＮＣＣに基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。ここで、生成部１６３ｂは子調整器１５０の正常時における振動波形を生成しているため、子調整器１５０が正常であると、算出される類似度は高くなる傾向にあり、連続ＮＣＣについても全体的に高い値を示す傾向にある。一方、子調整器１５０が異常であると、類似度は正常時ほど高くならず、連続ＮＣＣについてもやや低くなる。従って、上記のように連続ＮＣＣに基づいて診断を実行することで、子調整器１５０を診断することができる。
【００９４】
また、微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出し、算出したスペクトルデータに基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。ここで、正常な子調整器１５０の使用時における振動波形には、周波数及び振幅に特徴があらわれる。よって、波形を解析して周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを得ると共に、このスペクトルデータに基づいて診断を実行することで、子調整器１５０を診断することができる。
【００９５】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００９６】
例えば、本実施形態において類似度推移を式（１）により算出しているが、これに限らず、他の方法で類似度推移を算出するようにしてもよい。
【００９７】
また、本実施形態では燃料ガスをＬＰガスとする場合の例について説明したが、これに限らず、都市ガスの場合にも適用可能である。
【００９８】
また、本実施形態では微小時間を最大で２秒としているが、これに限らず、数十秒などのより長い時間であってもよい。
【００９９】
また、本実施形態では連続ＮＣＣやスペクトルデータの特定時刻における値を規定値とし、規定値の所定範囲内であるか否かに基づいて、子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断している。しかし、これに限らず、正常値データとして記憶された連続ＮＣＣやスペクトルデータと、振動波形を加工して得られた連続ＮＣＣやスペクトルデータとの類似度を算出して、子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断してもよい。
【０１００】
さらに、類似度を算出して子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断する場合、連続ＮＣＣやスペクトルデータの全域で類似度を算出してもよいし、一部域のみで類似度を算出してもよい。
【０１０１】
また、使用終了直後の微小時間中に得られる振動波形からガス器具２４０を判断する場合、サンプリング時間調整部１６３ｅは、使用終了直後の微小時間だけ、サンプリング時間を通常のサンプリング時間よりも短縮することが望ましい。これにより、使用終了直後の微小時間中に得られる振動波形の取得もれを防止できるからである。
【符号の説明】
【０１０２】
１…ガス供給システム
２…住宅
１００…調整器診断システム
１１０…ガスボンベ（ガス供給元）
１２０…ガス流路
１２１…メイン流路
１２２…バイパス流路
１３０…元調整器
１４０…親調整器
１５０…子調整器
１６０…調整器診断装置
１６１…流量センサ（計測センサ）
１６２…圧力センサ（計測センサ）
１６３…判断部
１６３ａ…異常診断部（異常診断手段）
１６３ｂ…生成部（生成手段）
１６３ｃ…類似度推移算出部（類似度推移算出手段）
１６３ｄ…解析部（解析手段）
１６３ｅ…サンプリング時間調整部
１６４…トリガ信号発生部
１６５…時計部（時計手段）
１６６…初期データ記憶部（記憶手段）
２００…住宅側設備
２１０…複数の個別ガス流路
２２０…複数のバルブ
２３０…複数のガスメータ
２４０…複数のガス器具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調整器診断システム、調整器診断装置及び調整器診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集合住宅など複数の住宅に燃料ガスを供給するガス供給システムが提案されている。ガス供給システムは、ガス供給元からの燃料ガスを複数の住宅側に供給するガス流路と、ガス流路を通じで流れてきた燃料ガスを複数の住宅に分配供給する複数の個別ガス流路とを備えている。
【０００３】
また、ガス流路は、メインとなるメイン流路と、メイン流路をバイパスするバイパス流路とからなり、バイパス流路上に漏洩が発生しているか否かを判断する漏洩検知装置が設けられている。そして、漏洩検知装置は、燃料ガスが例えば３０日間連続して流れている場合に、漏洩が発生していると判断し、警報や発呼を行う。
【０００４】
また、ガス供給システムにおいて、メイン流路には親調整器が設置され、バイパス流路には親調整器よりも調整圧力が高くされた子調整器が設置される。このため、各家庭で小流量の燃料ガスが使用されたり漏洩が発生したりすると、まず、子調整器を介して燃料ガスが流れる。その後、使用される燃料ガスの流量が多くなると、親調整器及び子調整器の双方を介して燃料ガスが流れる（例えば特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−４１３００号公報
【特許文献２】特開平５−２９６８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の漏洩検知装置では漏洩を判断するにあたり、子調整器が正常に動作していることが必要となる。すなわち、子調整器に異物が混入したり、経年劣化により子調整器の調整圧力が低下したりした場合には、漏洩による流量が発生しても親調整器を介して燃料ガスが流れることもある。このような場合、燃料ガスは漏洩検知装置を通ることがなく、漏洩検知をできなくなってしまう。
【０００７】
このため、従来では、作業員が現地に訪問し、ガス遮断を行ったうえで圧力計を設置して圧力測定を行う必要があり、子調整器の診断に多くの工数が掛かっていた。
【０００８】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、子調整器の診断を行うことが可能な調整器診断システム、調整器診断装置及び調整器診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の調整器診断システムは、ガス供給元から複数の住宅側に燃料ガスを供給するメイン流路と、前記メイン流路をバイパスするバイパス流路と、前記メイン流路に設けられた親調整器と、前記バイパス流路に設けられ、前記親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器と、前記子調整器を診断する調整器診断装置と、を備え、前記調整器診断装置は、前記バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する異常診断手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この調整器診断システムによれば、バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、本件発明者らは、子調整器に異常が発生すると、振動波形が変化することを見出した。このため、上記の如く、振動波形に基づいて子調整器の異常を診断することができる。
【００１１】
また、本発明の調整器診断システムにおいて、前記調整器診断装置は、前記子調整器が正常であるときに、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形を加工して得られた加工データを、正常値データとして記憶する記憶手段をさらに備え、前記異常診断手段は、前記記憶手段により記憶された正常値データと、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形とに基づいて、前記子調整器の異常を診断することが好ましい。
【００１２】
この調整器診断システムによれば、子調整器が正常であるときの正常値データを記憶し、正常値データと振動波形とに基づいて、子調整器を診断する。ここで、得られる振動波形は、ガス供給システムの配管状況などによって変化し得るものである。このため、上記の如く、調整器診断システムの設置直後など、子調整器が正常であるときに振動波形を加工して得られた加工データを、正常値データとして記憶させておくことで、ガス供給システムの配管状況などの影響があったとしても、子調整器の異常を診断することができる。
【００１３】
また、本発明の調整器診断システムにおいて、前記調整器診断装置は、日時を計測可能な時計手段をさらに備え、前記異常診断手段は、前記時計手段により正常値データを記憶したタイミングと同等のタイミングであると判断された場合における、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断することが好ましい。
【００１４】
この調整器診断システムによれば、正常値データを記憶したタイミングと同等のタイミングにおける、振動波形に基づいて、子調整器の異常を診断する。一般に同等のタイミング（例えば平日の早朝５時から６時など）では、同じ家庭の同じ人により、同じガス器具が使用される可能性が高い。ここで、振動波形は、各家庭で使用されるガス器具の種類によっても異なってくることから、同等のタイミングとすることにより、同じガス器具の使用に対する振動波形に基づいて子調整器の異常を診断することができる。
【００１５】
また、本発明の調整器診断システムにおいて、前記異常診断手段は、前記子調整器の正常時における振動波形を生成する生成手段と、前記微小時間中に得られた振動波形と前記生成手段により生成された振動波形との類似度推移を算出する類似度推移算出手段と、を備え、前記類似度推移算出手段により算出された類似度推移と前記記憶手段により記憶された加工データとに基づいて、前記子調整器の異常を診断することが好ましい。
【００１６】
この調整器診断システムによれば、子調整器の正常時における振動波形を生成し、微小時間中に得られた振動波形と生成された振動波形との類似度推移を算出し、算出した類似度推移に基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、生成手段は子調整器の正常時における振動波形を生成しているため、子調整器が正常であると、算出される類似度は高くなる傾向にあり、類似度推移についても全体的に高い値を示す傾向にある。一方、子調整器が異常であると、類似度は正常時ほど高くならず、類似度推移についてもやや低くなる。従って、上記のように類似度推移に基づいて診断を実行することで、子調整器を診断することができる。
【００１７】
また、本発明の調整器診断システムにおいて、前記異常診断手段は、前記微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出する解析手段を備え、前記解析手段により算出されたスペクトルデータと前記記憶手段により記憶された加工データとに基づいて、前記子調整器の異常を診断することが好ましい。
【００１８】
この調整器診断システムによれば、微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出し、算出したスペクトルデータに基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、正常な子調整器の使用時における振動波形には、周波数及び振幅に特徴があらわれる。よって、波形を解析して周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを得ると共に、このスペクトルデータに基づいて診断を実行することで、子調整器を診断することができる。
【００１９】
また、本発明の調整器診断装置は、ガス供給元から複数の住宅に燃料ガスを供給するメイン流路をバイパスするバイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記メイン流路に設けられた親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定され、前記バイパス流路に設けられた子調整器の異常を診断する異常診断手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この調整器診断装置によれば、バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、本件発明者らは、子調整器に異常が発生すると、振動波形が変化することを見出した。このため、上記の如く、振動波形に基づいて子調整器の異常を診断することができる。
【００２１】
また、本発明の調整器診断方法は、ガス供給元から複数の住宅に燃料ガスを供給するメイン流路と、前記メイン流路をバイパスするバイパス流路と、前記メイン流路に設けられた親調整器と、前記バイパス流路に設けられ、前記親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器と、を備えた調整器診断システムの調整器診断方法であって、前記バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する第１工程と、前記第１工程において出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する第２工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
この調整器診断方法によれば、バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器の異常を診断する。ここで、本件発明者らは、子調整器に異常が発生すると、振動波形が変化することを見出した。このため、上記の如く、振動波形に基づいて子調整器の異常を診断することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、子調整器の診断を行うことが可能な調整器診断システム、調整器診断装置及び調整器診断方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る調整器診断システムを含むガス供給システムの構成図である。
【図２】図１に示した調整器診断装置の詳細を示す構成図である。
【図３】流量推移の一例を示す図である。
【図４】図２に示した生成部により生成される波形を示す図である。
【図５】図１に示した子調整器の正常時に微小時間中に得られる振動波形を示すグラフの一例である。
【図６】図１に示した子調整器の異常時に微小時間中に得られる振動波形を示すグラフの一例である。
【図７】図１に示した子調整器の正常時と異常時とにおける連続ＮＣＣを示すグラフである。
【図８】図２に示した解析部により算出されるスペクトルデータを示すグラフであって、子調整器が正常である場合における圧力波形をフーリエ変換して得られるスペクトルデータを示すグラフである。
【図９】図２に示した解析部により算出されるスペクトルデータを示すグラフであって、子調整器が正常である場合における圧力波形をフーリエ変換して得られるスペクトルデータを示すグラフである。
【図１０】調整器診断方法を示すフローチャートであって、連続ＮＣＣを正常値データとして記憶する際の処理を示している。
【図１１】調整器診断方法を示すフローチャートであって、スペクトルデータを正常値データとして記憶する際の処理を示している。
【図１２】調整器診断方法を示すフローチャートであって、連続ＮＣＣに基づいて子調整器の異常を診断する第１手法の処理を示している。
【図１３】調整器診断方法を示すフローチャートであって、スペクトルデータに基づいて子調整器の異常を診断する第２手法の処理を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る調整器診断システムを含むガス供給システム１の構成図である。なお、以下では、ＬＰガスを燃料ガスとして供給するガス供給システム１を例に説明するが、これに限らず、ガス供給システム１は都市ガスを供給するものであってもよい。
【００２６】
ガス供給システム１は、ガスボンベ（ガス供給元）１１０から複数の住宅２に燃料ガスを供給する住宅設備である。このガス供給システム１は、調整器診断システム１００と、住宅側設備２００とからなっている。調整器診断システム１００は、ガスボンベ１１０と、ガス流路１２０と、圧力調整器１３０〜１５０と、調整器診断装置１６０とを備えている。
【００２７】
ガス流路１２０は、ガスボンベ１１０から複数の住宅２側まで連続する流路であって、メイン流路１２１と、バイパス流路１２２とからなっている。メイン流路１２１は、ガスボンベ１１０から複数の住宅２側に燃料ガスを供給するメインとなる流路である。バイパス流路１２２は、メイン流路１２１をバイパスするものであって、両端がメイン流路１２１に接続されている。
【００２８】
圧力調整器１３０〜１５０は、ガス流路１２０上に設けられ、閉塞状態と開放状態との２状態により下流側のガス圧力を調整するものである。このうち、元調整器１３０はガスボンベ１１０側に設けられている。また、親調整器１４０は、メイン流路１２１に設けられている。詳細に親調整器１４０は、メイン流路１２１のうちバイパス流路１２２によってバイパスされる部分に設けられている。子調整器１５０は、バイパス流路１２２に設けられ、親調整器１４０の調整圧力よりも調整圧力が高く設定されたものである。調整器診断装置１６０は、ガス流路１２０のうちバイパス流路１２２上に設けられ、子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断するものである。
【００２９】
住宅側設備２００は、複数の個別ガス流路２１０と、複数のバルブ２２０と、複数のガスメータ２３０と、複数のガス器具２４０とを備えている。複数の個別ガス流路２１０は、ガス流路１２０を通じて流れてきた燃料ガスを複数の住宅２に供給するものである。これら複数の個別ガス流路２１０は、ガス流路１２０から分岐するようにして、複数の住宅２にそれぞれに燃料ガスを供給する。
【００３０】
バルブ２２０は、各個別ガス流路２１０の上流部位に設けられている。このバルブ２２０を開閉することにより、各住宅２の住居者は燃料ガスを家庭内に引き込むことができる。
【００３１】
ガスメータ２３０は、燃料ガスの流量を測定して積算流量を表示するものである。複数のガス器具２４０は、ガスストーブ、ファンヒータ、給湯器、床暖房、ガステーブル、及び、ガスＢＦ風呂釜などである。
【００３２】
このようなガス供給システム１において、小流量の燃料ガスは、親調整器１４０と子調整器１５０との調整圧力の違いから、親調整器１４０側を流れず、子調整器１５０側を介して流れることとなる。また、大流量の燃料ガスは、親調整器１４０及び子調整器１５０の双方を介して流れることとなる。
【００３３】
図２は、図１に示した調整器診断装置１６０の詳細を示す構成図である。図２に示すように、調整器診断装置１６０は、流量センサ（計測センサ）１６１と、圧力センサ（計測センサ）１６２と、判断部１６３と、トリガ信号発生部１６４と、時計部（時計手段）１６５と、初期データ記憶部（記憶手段）１６６とを備えている。
【００３４】
流量センサ１６１は、調整器診断装置１６０の流路内におけるガス流量に応じた計測信号を出力するものであって、超音波センサやフローセンサなどで構成される。圧力センサ１６２は、調整器診断装置１６０の流路内におけるガス圧力に応じた計測信号を出力するものであって、ピエゾ抵抗式や静電容量式などのセンサによって構成される。
【００３５】
判断部１６３は、調整器診断装置１６０における各種判断を行うものであって、例えば、流量センサ１６１からの信号及び圧力センサ１６２からの信号に基づいて、子調整器１５０の診断処理を実行するものである。
【００３６】
また、判断部１６３は、異常診断部（異常診断手段）１６３ａと、生成部（生成手段）１６３ｂと、類似度推移算出部（類似度推移算出手段）１６３ｃと、解析部（解析手段）１６３ｄと、サンプリング時間調整部１６３ｅとを備えている。
【００３７】
異常診断部１６３ａは、子調整器１５０の異常を診断するものである。この異常診断部１６３ａは、流量センサ１６１及び圧力センサ１６２の少なくとも一方の計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。
【００３８】
図３は、流量推移の一例を示す図である。図３に示すように、時刻ｔ１において第１のガス器具２４０が使用開始されたとする。このとき、流量値はＦ１を示す。そして、時刻ｔ２において第２のガス器具２４０が使用開始されたとすると、流量値はＦ３（＝Ｆ１＋Ｆ２）を示す。
【００３９】
その後、時刻ｔ３において第１のガス器具２４０の使用が終了したとすると、流量値は第２のガス器具２４０のみの流量であるＦ２を示す。次いで、時刻ｔ４において第２のガス器具２４０についても使用が終了したとすると、流量値は「０」を示す。
【００４０】
本実施形態において異常診断部１６３ａは、時刻ｔ１〜時刻ｔ４のように、流量が所定以上変化した直後の微小時間中に得られる波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。微小時間とは、例えば最大で２秒程度の時間である。なお、微小時間は最大で２秒に限られず、２秒以上の時間であってもよい。ここで、本件発明者らは、子調整器１５０が正常である場合と、異常である場合とで、微小時間中に得られる振動波形に相違があることを見出した。このため、異常診断部１６３ａは、微小時間中に得られる振動波形から、子調整器１５０を診断できることとなる。
【００４１】
なお、図３に示す例では、流量の所定以上の変化を示しているが、圧力についても同様である。
【００４２】
再度、図２を参照する。生成部１６３ｂ、類似度推移算出部１６３ｃ、解析部１６３ｄ及び初期データ記憶部１６６は、異常診断部１６３ａによる異常診断を行うために機能するものである。すなわち、異常診断部１６３ａは、生成部１６３ｂ、類似度推移算出部１６３ｃ、及び初期データ記憶部１６６と協働して、子調整器１５０を診断すると共に（第１手法）、解析部１６３ｄ及び初期データ記憶部１６６と協働して、子調整器１５０を診断する（第２手法）。
【００４３】
まず、生成部１６３ｂ、類似度推移算出部１６３ｃ、及び初期データ記憶部１６６を説明しつつ、第１の手法を説明について説明する。
【００４４】
生成部１６３ｂは、子調整器１５０の正常時における振動波形を生成するものである。図４は、図２に示した生成部１６３ｂにより生成される波形を示す図である。生成部１６３ｂは、図４に示す如く圧力が振動する子調整器正常時の振動波形を生成する。
【００４５】
生成部１６３ｂにより子調整器正常時の振動波形を生成する場合には、予め所定の変数を備えた近似式などを記憶しておき、実際にセンサ１６１，１６２から得られた信号に基づき、近似式の変数に数値を代入することによって生成することができる。また、子調整器正常時の振動波形の生成方法は、上記に限られず、公知の他の手法など適宜選択可能である。また、生成部１６３ｂは子調整器正常時の振動波形を生成するが、子調整器正常時の振動波形は予め記憶されていてもよい。
【００４６】
類似度推移算出部１６３ｃは、センサ４１，４２によって計測された微小時間中の振動波形と、生成部１６３ｂによって生成された子調整器正常時の振動波形との類似度推移を算出するものである。なお、類似度推移とは、本実施形態において連続的な正規相互相関（NCC：Normalized Cross Correlation）をいう。より具体的には、以下の式（１）により類似度ＲＮＣＣが求められる。類似度推移算出部１６３ｃは、この式（１）による類似度ＲＮＣＣの算出を連続的に行うことにより、類似度推移（以下、連続ＮＣＣという）を求める。
【数１】
【００４７】
図５は、図１に示した子調整器１５０の正常時に微小時間中に得られる振動波形を示すグラフの一例である。子調整器１５０が正常である場合に得られる振動波形は図５に示すようになる。すなわち、振動波形は、初期値が約３．１７ｋＰａであり、その後時刻１００ｍｓｅｃまでの間に約３．０１ｋＰａから約３．１６ｋＰａまでの振動を繰り返す。そして、時刻１００ｍｓｅｃ〜時刻２００ｍｓｅｃにおいて微小な振動を繰り返し、時刻２００ｍｓｅｃ以降ではほぼ一定値（約３．０７ｋＰａ）となる。
【００４８】
ここで、図５に示す振動波形は、図４に示した生成部１６３ｂにより生成された振動波形と相関が高い。このため、類似度推移算出部１６３ｃにより算出される連続ＮＣＣは高い値を示す。
【００４９】
図６は、図１に示した子調整器１５０の異常時に微小時間中に得られる振動波形を示すグラフの一例である。子調整器１５０が異常である場合、調整圧力が下がることから、得られる振動波形は図６に示すようになる。すなわち、振動波形は、初期値が約２．９８ｋＰａであり、その後時刻１００ｍｓｅｃまでの間に約２．８６ｋＰａから約２．９７ｋＰａまでの振動を繰り返す。そして、時刻１００ｍｓｅｃ〜時刻２００ｍｓｅｃにおいて微小な振動を繰り返し、時刻２００ｍｓｅｃ以降ではほぼ一定値（約２．９１ｋＰａ）となる。
【００５０】
ここで、図６に示す振動波形は、図４に示した生成部１６３ｂにより生成された振動波形と相関が高いとはいえない。このため、類似度推移算出部１６３ｃにより算出される連続ＮＣＣは正常時よりも高い値を示さないこととなる。
【００５１】
図７は、図１に示した子調整器１５０の正常時と異常時とにおける連続ＮＣＣを示すグラフである。図７に示すように、子調整器１５０が正常である場合、連続ＮＣＣは時刻０において約１．０を示し、約５０ｍｓｅｃにおいて約０．９３程度を示す。その後、連続ＮＣＣは、約０．９３程度から徐々に上昇してく。
【００５２】
これに対して、子調整器１５０が異常である場合、連続ＮＣＣは時刻０においてマイナスの値を示し、約５０ｍｓｅｃにおいて約０．９０程度を示す。その後、連続ＮＣＣは、約０．９０程度から徐々に上昇してく。
【００５３】
以上のように、生成部１６３ｂにより子調整器１５０が正常であるときの振動波形を生成するため、連続ＮＣＣは子調整器１５０が正常であるときの方が、異常であるときよりも高い値を示すこととなる。
【００５４】
異常診断部１６３ａは、上記のような値の相違から子調整器１５０の異常を診断することとなる。具体的に異常診断部１６３ａは、時刻２０ｍｓｅｃにおける類似度から子調整器１５０の異常を診断することとなる。時刻２０ｍｓｅｃにおける正常時の類似度は、約１．０を示す。このため、異常診断部１６３ａは、時刻２０ｍｓｅｃにおける類似度が１．０の±３％の範囲内にない場合に、子調整器１５０が異常であると診断する。一方、時刻２０ｍｓｅｃにおける類似度が１．０の±３％の範囲内にある場合、異常診断部１６３ａは子調整器１５０が正常であると診断する。
【００５５】
なお、上記において異常診断部１６３ａは、１．０を基準に正常であるか異常であるかを判断しているが、これに限らず、約０．９３（５０ｍｓｅｃにおける正常時の類似度）を基準にしてもよい。すなわち、正常時の類似度のいずれかの値を規定値とし、これを基準としてもよい。また、上記において異常診断部１６３ａは、±３％の範囲を基準に正常であるか異常であるかを判断しているが、これに限らず、±１％や±５％を基準にしてもよい。すなわち、予め定めた所定範囲を基準とすればよい。
【００５６】
また、図７では子調整器１５０が正常時であるときの連続ＮＣＣを示しているが、ガス供給システム１の配管状況によっては、連続ＮＣＣは図７に示すようにならない場合がある。このため、本実施形態に係る調整器診断システム１００では、予め子調整器１５０が正常であるときの連続ＮＣＣ（加工データの一例）を記憶しておき、これに基づいて子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断してもよいが、より望ましくは以下のようにする。
【００５７】
すなわち、調整器診断システム１００の設置直後など、子調整器１５０が正常であるときに微小時間中に得られた振動波形を加工して得られた連続ＮＣＣを、正常値データとして初期データ記憶部１６６に記憶させておくことが望ましい。これにより、ガス供給システム１の配管状況などの影響があったとしても、子調整器１５０の異常を精度良く診断できるからである。なお、設置直後であるか否かは、調整器診断装置１６０の初回電源オン時であるか否かなどに基づいて判断すればよい。
【００５８】
また、調整器診断装置１６０は、日時を計測可能な時計部１６５を備えているため、初期データ記憶部１６６に正常値データを記憶させたときと同等のタイミング（時刻、曜日、月等）で、センサ１６１，１６２により出力された計測信号から得られる振動波形に基づき、子調整器１５０の異常を診断することが望ましい。一般に同等のタイミング（例えば平日の早朝５時から６時など）では、同じ家庭２の同じ人により、同じガス器具２４０が使用される可能性が高い。ここで、振動波形は、各家庭２で使用されるガス器具２４０の種類によっても異なってくることから、同等のタイミングとすることにより、同じガス器具２４０の使用に対する振動波形に基づいて子調整器１５０の異常を診断することができる。なお、同等のタイミングとは、全く同じ時間、分、秒でなくともよく、５〜１０分など多少のズレを含むタイミングである。
【００５９】
次に、解析部１６３ｄ、及び初期データ記憶部１６６を説明しつつ、第２の手法を説明について説明する。
【００６０】
解析部１６３ｄは、微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出するものである。具体的に本実施形態に係る解析部１６３ｄは、振動波形をフーリエ変換することにより、スペクトルデータを算出する。なお、解析部１６３ｄはフーリエ変換によりスペクトルデータを算出する場合に限らず、他の方法によってスペクトルデータを算出するようにしてもよい。
【００６１】
図８は、図２に示した解析部１６３ｄにより算出されるスペクトルデータを示すグラフであって、子調整器１５０が正常である場合における圧力波形をフーリエ変換して得られるスペクトルデータを示すグラフである。図８に示すように、子調整器１５０が正常である場合、得られるスペクトルデータは２０Ｈｚにおいてピークを有する。
【００６２】
図９は、図２に示した解析部１６３ｄにより算出されるスペクトルデータを示すグラフであって、子調整器１５０が正常である場合における圧力波形をフーリエ変換して得られるスペクトルデータを示すグラフである。図９に示すように、子調整器１５０が異常である場合、得られるスペクトルデータは２０Ｈｚにおいてピークを有さない。
【００６３】
以上のように、スペクトルデータは子調整器１５０が正常であるときに２０Ｈｚ付近にピークを示し、異常であるときには２０Ｈｚ付近にピークを示さないこととなる。
【００６４】
異常診断部１６３ａは、上記のような値の相違から子調整器１５０の異常を診断することとなる。具体的に異常診断部１６３ａは、２０Ｈｚにおけるピークの値とから子調整器１５０の異常を診断することとなる。２０Ｈｚにおけるピークの値は、約１５．５を示す。このため、異常診断部１６３ａは、２０Ｈｚにおけるピークの値が１５．５の±１０％の範囲内にない場合に、子調整器１５０が異常であると診断する。一方、２０Ｈｚにおけるピークの値が１５．５の±１０％の範囲内にある場合、異常診断部１６３ａは子調整器１５０が正常であると診断する。
【００６５】
なお、上記において異常診断部１６３ａは、１５．５を基準に正常であるか異常であるかを判断しているが、これに限らず、例えば約３．５（５Ｈｚにおける逆ピーク）を基準にしてもよい。すなわち、正常時のピーク等のいずれかの値を規定値とし、これを基準としてもよい。また、上記において異常診断部１６３ａは、±１０％の範囲を基準に正常であるか異常であるかを判断しているが、これに限らず、±５％や±２０％を基準にしてもよい。すなわち、予め定めた所定範囲を基準とすればよい。
【００６６】
なお、上記と同様に、調整器診断システム１００の設置直後など、子調整器１５０が正常であるときに微小時間中に得られた振動波形を加工して得られたスペクトルデータ（加工データの一例）を、正常値データとして初期データ記憶部１６６に記憶させておくことが望ましい。さらには、初期データ記憶部１６６に正常値データを記憶させたときと同等のタイミング（時刻、曜日、月等）で、センサ１６１，１６２により出力された計測信号から得られる振動波形に基づき、子調整器１５０の異常を診断することが望ましい。
【００６７】
再度、図２を参照する。トリガ信号発生部１６４は、ガス流量やガス圧力の変化時（例えば図３に示す時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の時点）を検出し、トリガ信号を出力するものである。例えばトリガ信号発生部１６４は、微分回路を含んで構成されており、微分回路により所定以上の変化を検出する。
【００６８】
トリガ信号は各センサ１６１，１６２及びサンプリング時間調整部１６３ｅに入力される。サンプリング時間調整部１６３ｅは、トリガ信号が入力されると予め定められた通常のサンプリング時間（例えば流量では２秒、圧力では１０秒）よりもサンプリング時間を短縮する。このとき、サンプリング時間調整部１６３ｅは、微小時間だけサンプリング時間を短縮する。これにより、判断部１６３は、微小時間における振動波形を詳細に計測する。すなわち、異常診断部１６３ａによる診断を正確ならしめるために高速サンプリング実施する。また、各センサ１６１，１６２は、トリガ信号が入力されると、高速サンプリングにあわせて信号を出力することとなる。加えて、通常状態におけるセンサ１６１，１６２の駆動電流を小さくしておき、トリガ信号入力後に駆動電流を通常電流に大きくするようにしてもよい。
【００６９】
また、サンプリング時間調整部１６３ｅは、トリガ信号発生部１６４によりトリガ信号が発生されるまで、ガス流量及びガス圧力の少なくとも一方のサンプリング時間を、通常のサンプリング時間よりも長くし、例えば流量について１０秒としておく。ここで、トリガ信号が発生しておらず、流量や圧力に所定以上の変化がない場合とは、流量や圧力が安定しており、計測の必要性が少ない場合といえる。よって、本実施形態では、このような場合にサンプリング時間を長くしておくことで、消費電力を軽減させる。
【００７０】
次に、本実施形態に係る調整器診断方法について説明する。図１０は、調整器診断方法を示すフローチャートであって、連続ＮＣＣを正常値データとして記憶する際の処理を示している。
【００７１】
まず、図１０に示すように、判断部１６３は調整器診断システム１００の設置直後であるか否かを判断する（Ｓ１１）。なお、ステップＳ１１では設置直後であるか否かを判断しているが、これに限らず、調整器診断システム１００が正常であるタイミングであれば、設置直後でなくともよい。
【００７２】
設置直後でないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、図１０に示す処理は終了する。一方、設置直後であると判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、判断部１６３は、トリガ信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ１２）。トリガ信号が入力されなかったと判断した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、トリガ信号が入力されたと判断されるまで、この処理が繰り返される。
【００７３】
一方、トリガ信号が入力された判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、サンプリング時間調整部１６３ｅは、サンプリング時間を通常のサンプリング時間よりも短縮し、短縮されたサンプリング時間で圧力を計測する（Ｓ１３）。具体的には、サンプリング時間を１０秒から１マイクロ秒に短縮する。
【００７４】
次に、生成部１６３ｂは、子調整器正常時の振動波形を生成する（Ｓ１４）。そして、類似度推移算出部１６３ｃは、ステップＳ１４において生成された子調整器正常時の振動波形と、ステップＳ１３の計測によって得られた振動波形とに基づいて、式（１）から連続ＮＣＣを算出する（Ｓ１５）。
【００７５】
その後、判断部１６３は、ステップＳ１５において算出した連続ＮＣＣを、正常値データとして初期データ記憶部１６６に記憶させる（Ｓ１６）。その後、判断部１６３は、ステップＳ１３において圧力計測したときのタイミング（時刻、曜日、月等）を、初期データ記憶部１６６に記憶させる（Ｓ１７）。その後、図１０に示す処理は終了する。
【００７６】
図１１は、調整器診断方法を示すフローチャートであって、スペクトルデータを正常値データとして記憶する際の処理を示している。
【００７７】
まず、図１１に示すように、まず、ステップＳ２１〜Ｓ２３において図１０に示したステップＳ１１〜Ｓ１３と同様の処理が実行される。
【００７８】
次に、解析部１６３ｄは、ステップＳ２３の計測によって得られた振動波形をフーリエ変換してスペクトルデータを算出する（Ｓ２４）。その後、判断部１６３は、ステップＳ２４において算出したスペクトルデータを、正常値データとして初期データ記憶部１６６に記憶させる（Ｓ２５）。その後、判断部１６３は、ステップＳ１３において圧力計測したときのタイミング（時刻、曜日、月等）を、初期データ記憶部１６６に記憶させる（Ｓ２６）。その後、図１１に示す処理は終了する。
【００７９】
図１２は、調整器診断方法を示すフローチャートであって、連続ＮＣＣに基づいて子調整器１５０の異常を診断する第１手法の処理を示している。
【００８０】
まず、判断部１６３は、トリガ信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ３１）。トリガ信号が入力されなかったと判断した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、トリガ信号が入力されたと判断されるまで、この処理が繰り返される。
【００８１】
一方、トリガ信号が入力された判断した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、判断部１６３は、図１０に示したステップＳ１６において正常値データを記憶したときと同等のタイミングであるか否かを判断する（Ｓ３２）。正常値データを記憶したときと同等のタイミングでないと判断した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、図１２に示す処理は終了する。
【００８２】
正常値データを記憶したときと同等のタイミングであると判断した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、サンプリング時間調整部１６３ｅは、サンプリング時間を通常のサンプリング時間よりも短縮し、短縮されたサンプリング時間で圧力を計測する（Ｓ３３）。具体的には、サンプリング時間を１０秒から１マイクロ秒に短縮する。
【００８３】
次に、生成部１６３ｂは、子調整器正常時の振動波形を生成する（Ｓ３４）。そして、類似度推移算出部１６３ｃは、ステップＳ３４において生成された子調整器正常時の振動波形と、ステップＳ３３の計測によって得られた振動波形とに基づいて、式（１）から連続ＮＣＣを算出する（Ｓ３５）。
【００８４】
その後、異常診断部１６３ａは、図１０のステップＳ１６において記憶された正常値データの特定時刻における値を規定値とし、ステップＳ３５において算出された連続ＮＣＣのうち特定時刻における値が規定値の所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ３６）。
【００８５】
規定値の所定範囲内であると判断した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、異常診断部１６３ａは、子調整器１５０が正常であると判断する（Ｓ３７）。そして、図１２に示す処理は終了する。一方、規定値の所定範囲内でないと判断した場合（Ｓ３６：ＮＯ）、異常診断部１６３ａは、子調整器１５０が異常であると判断する（Ｓ３８）。そして、図１２に示す処理は終了する。なお、子調整器１５０が異常であると診断した場合、通信によりガスの管理センターなどに通知することが望ましい。
【００８６】
図１３は、調整器診断方法を示すフローチャートであって、スペクトルデータに基づいて子調整器１５０の異常を診断する第２手法の処理を示している。
【００８７】
まず、ステップＳ４１〜Ｓ４３において図１２に示したステップＳ３１〜Ｓ３３と同様の処理は実行される。次に、解析部１６３ｄは、ステップＳ４３の計測によって得られた振動波形をフーリエ変換してスペクトルデータを算出する（Ｓ４４）。
【００８８】
その後、異常診断部１６３ａは、図１１のステップＳ４５において記憶された正常値データの特定時刻における値を規定値とし、ステップＳ４４において算出されたスペクトルデータのうち特定時刻における値が規定値の所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ４５）。
【００８９】
規定値の所定範囲内であると判断した場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、異常診断部１６３ａは、子調整器１５０が正常であると判断する（Ｓ４６）。そして、図１３に示す処理は終了する。一方、規定値の所定範囲内でないと判断した場合（Ｓ４５：ＮＯ）、異常診断部１６３ａは、子調整器１５０が異常であると判断する（Ｓ４７）。そして、図１３に示す処理は終了する。なお、この場合も同様に、通信によりガスの管理センターなどに通知することが望ましい。
【００９０】
このようにして、本実施形態に係る調整器診断システム１００、調整器診断装置１６０及び調整器診断方法によれば、バイパス流路１２２における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。ここで、本件発明者らは、子調整器１５０に異常が発生すると、振動波形が変化することを見出した。このため、上記の如く、振動波形に基づいて子調整器１５０の異常を診断することができる。
【００９１】
また、子調整器１５０が正常であるときの正常値データを記憶し、正常値データと振動波形とに基づいて、子調整器を診断する。ここで、得られる振動波形は、ガス供給システム１の配管状況などによって変化し得るものである。このため、上記の如く、調整器診断システム１００の設置直後など、子調整器１５０が正常であるときに振動波形を加工して得られた加工データを、正常値データとして記憶させておくことで、ガス供給システム１の配管状況などの影響があったとしても、子調整器１５０の異常を診断することができる。
【００９２】
また、正常値データを記憶したタイミングと同等のタイミングにおける、振動波形に基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。一般に同等のタイミング（例えば平日の早朝５時から６時など）では、同じ家庭２の同じ人により、同じガス器具２４０が使用される可能性が高い。ここで、振動波形は、各家庭２で使用されるガス器具２４０の種類によっても異なってくることから、同等のタイミングとすることにより、同じガス器具２４０の使用に対する振動波形に基づいて子調整器１５０の異常を診断することができる。
【００９３】
また、子調整器１５０の正常時における振動波形を生成し、微小時間中に得られた振動波形と生成された振動波形との連続ＮＣＣを算出し、算出した連続ＮＣＣに基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。ここで、生成部１６３ｂは子調整器１５０の正常時における振動波形を生成しているため、子調整器１５０が正常であると、算出される類似度は高くなる傾向にあり、連続ＮＣＣについても全体的に高い値を示す傾向にある。一方、子調整器１５０が異常であると、類似度は正常時ほど高くならず、連続ＮＣＣについてもやや低くなる。従って、上記のように連続ＮＣＣに基づいて診断を実行することで、子調整器１５０を診断することができる。
【００９４】
また、微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出し、算出したスペクトルデータに基づいて、子調整器１５０の異常を診断する。ここで、正常な子調整器１５０の使用時における振動波形には、周波数及び振幅に特徴があらわれる。よって、波形を解析して周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを得ると共に、このスペクトルデータに基づいて診断を実行することで、子調整器１５０を診断することができる。
【００９５】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００９６】
例えば、本実施形態において類似度推移を式（１）により算出しているが、これに限らず、他の方法で類似度推移を算出するようにしてもよい。
【００９７】
また、本実施形態では燃料ガスをＬＰガスとする場合の例について説明したが、これに限らず、都市ガスの場合にも適用可能である。
【００９８】
また、本実施形態では微小時間を最大で２秒としているが、これに限らず、数十秒などのより長い時間であってもよい。
【００９９】
また、本実施形態では連続ＮＣＣやスペクトルデータの特定時刻における値を規定値とし、規定値の所定範囲内であるか否かに基づいて、子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断している。しかし、これに限らず、正常値データとして記憶された連続ＮＣＣやスペクトルデータと、振動波形を加工して得られた連続ＮＣＣやスペクトルデータとの類似度を算出して、子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断してもよい。
【０１００】
さらに、類似度を算出して子調整器１５０が正常であるか異常であるかを診断する場合、連続ＮＣＣやスペクトルデータの全域で類似度を算出してもよいし、一部域のみで類似度を算出してもよい。
【０１０１】
また、使用終了直後の微小時間中に得られる振動波形からガス器具２４０を判断する場合、サンプリング時間調整部１６３ｅは、使用終了直後の微小時間だけ、サンプリング時間を通常のサンプリング時間よりも短縮することが望ましい。これにより、使用終了直後の微小時間中に得られる振動波形の取得もれを防止できるからである。
【符号の説明】
【０１０２】
１…ガス供給システム
２…住宅
１００…調整器診断システム
１１０…ガスボンベ（ガス供給元）
１２０…ガス流路
１２１…メイン流路
１２２…バイパス流路
１３０…元調整器
１４０…親調整器
１５０…子調整器
１６０…調整器診断装置
１６１…流量センサ（計測センサ）
１６２…圧力センサ（計測センサ）
１６３…判断部
１６３ａ…異常診断部（異常診断手段）
１６３ｂ…生成部（生成手段）
１６３ｃ…類似度推移算出部（類似度推移算出手段）
１６３ｄ…解析部（解析手段）
１６３ｅ…サンプリング時間調整部
１６４…トリガ信号発生部
１６５…時計部（時計手段）
１６６…初期データ記憶部（記憶手段）
２００…住宅側設備
２１０…複数の個別ガス流路
２２０…複数のバルブ
２３０…複数のガスメータ
２４０…複数のガス器具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給元から複数の住宅側に燃料ガスを供給するメイン流路と、
前記メイン流路をバイパスするバイパス流路と、
前記メイン流路に設けられた親調整器と、
前記バイパス流路に設けられ、前記親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器と、
前記子調整器を診断する調整器診断装置と、を備え、
前記調整器診断装置は、
前記バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、
前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する異常診断手段と、
を有することを特徴とする調整器診断システム。
【請求項２】
前記調整器診断装置は、前記子調整器が正常であるときに、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形を加工して得られた加工データを、正常値データとして記憶する記憶手段をさらに備え、
前記異常診断手段は、前記記憶手段により記憶された正常値データと、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形とに基づいて、前記子調整器の異常を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載の調整器診断システム。
【請求項３】
前記調整器診断装置は、日時を計測可能な時計手段をさらに備え、
前記異常診断手段は、前記時計手段により正常値データを記憶したタイミングと同等タイミングであると判断された場合における、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する
ことを特徴とする請求項２に記載の調整器診断システム。
【請求項４】
前記異常診断手段は、
前記子調整器の正常時における振動波形を生成する生成手段と、
前記微小時間中に得られた振動波形と前記生成手段により生成された振動波形との類似度推移を算出する類似度推移算出手段と、を備え、
前記類似度推移算出手段により算出された類似度推移と前記記憶手段により記憶された加工データとに基づいて、前記子調整器の異常を診断する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の調整器診断システム。
【請求項５】
前記異常診断手段は、
前記微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出する解析手段を備え、
前記解析手段により算出されたスペクトルデータと前記記憶手段により記憶された加工データとに基づいて、前記子調整器の異常を診断する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の調整器診断システム。
【請求項６】
ガス供給元から複数の住宅に燃料ガスを供給するメイン流路をバイパスするバイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、
前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記メイン流路に設けられた親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定され、前記バイパス流路に設けられた子調整器の異常を診断する異常診断手段と、
を備えることを特徴とする調整器診断装置。
【請求項７】
ガス供給元から複数の住宅に燃料ガスを供給するメイン流路と、
前記メイン流路をバイパスするバイパス流路と、
前記メイン流路に設けられた親調整器と、
前記バイパス流路に設けられ、前記親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器と、を備えた調整器診断システムの調整器診断方法であって、
前記バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する第１工程と、
前記第１工程において出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する第２工程と、
を有することを特徴とする調整器診断方法。
【請求項１】
ガス供給元から複数の住宅側に燃料ガスを供給するメイン流路と、
前記メイン流路をバイパスするバイパス流路と、
前記メイン流路に設けられた親調整器と、
前記バイパス流路に設けられ、前記親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器と、
前記子調整器を診断する調整器診断装置と、を備え、
前記調整器診断装置は、
前記バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、
前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する異常診断手段と、
を有することを特徴とする調整器診断システム。
【請求項２】
前記調整器診断装置は、前記子調整器が正常であるときに、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形を加工して得られた加工データを、正常値データとして記憶する記憶手段をさらに備え、
前記異常診断手段は、前記記憶手段により記憶された正常値データと、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形とに基づいて、前記子調整器の異常を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載の調整器診断システム。
【請求項３】
前記調整器診断装置は、日時を計測可能な時計手段をさらに備え、
前記異常診断手段は、前記時計手段により正常値データを記憶したタイミングと同等タイミングであると判断された場合における、前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する
ことを特徴とする請求項２に記載の調整器診断システム。
【請求項４】
前記異常診断手段は、
前記子調整器の正常時における振動波形を生成する生成手段と、
前記微小時間中に得られた振動波形と前記生成手段により生成された振動波形との類似度推移を算出する類似度推移算出手段と、を備え、
前記類似度推移算出手段により算出された類似度推移と前記記憶手段により記憶された加工データとに基づいて、前記子調整器の異常を診断する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の調整器診断システム。
【請求項５】
前記異常診断手段は、
前記微小時間中に得られた振動波形を解析して、周波数と振幅との相関を示すスペクトルデータを算出する解析手段を備え、
前記解析手段により算出されたスペクトルデータと前記記憶手段により記憶された加工データとに基づいて、前記子調整器の異常を診断する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の調整器診断システム。
【請求項６】
ガス供給元から複数の住宅に燃料ガスを供給するメイン流路をバイパスするバイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する計測センサと、
前記計測センサにより出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記メイン流路に設けられた親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定され、前記バイパス流路に設けられた子調整器の異常を診断する異常診断手段と、
を備えることを特徴とする調整器診断装置。
【請求項７】
ガス供給元から複数の住宅に燃料ガスを供給するメイン流路と、
前記メイン流路をバイパスするバイパス流路と、
前記メイン流路に設けられた親調整器と、
前記バイパス流路に設けられ、前記親調整器の調整圧力よりも調整圧力が高く設定された子調整器と、を備えた調整器診断システムの調整器診断方法であって、
前記バイパス流路における燃料ガスの圧力又は流量に応じた計測信号を出力する第１工程と、
前記第１工程において出力された計測信号の所定以上の変化時からの微小時間中に得られる振動波形に基づいて、前記子調整器の異常を診断する第２工程と、
を有することを特徴とする調整器診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２２０８２１（Ｐ２０１１−２２０８２１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９００６５（Ｐ２０１０−９００６５）
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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