流量计算装置的制作方法

本申请基于2017年10月10日向日本特许厅提交的日本专利申请2017-197017号，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

本发明涉及一种流量计算装置。

背景技术：

液体或气体等流体的流量计算装置用于取得的流体的流量管理和交易。流量计算装置例如设置为用于计算从油井或气井等生产井产出的流体的流量的仪表。石油和气体的流量计算装置分类为“流量计算机”和“分配测量仪”。任何一种分类的流量计算装置的共通点在于具有如下功能：对设置于生产井的传感器输出(流量、压力或温度)进行热压修正，并且计算基准状态(basecondition)下的基本流量值。在基本流量中包含每隔规定期间的累计流量和平均流量等。

但是，“流量计算机”的主要用途是计算作为交易价格的计算基础的流量。“流量计算机”除了计算流体的基本流量的功能以外，还需要满足规定的必要条件。该必要条件包括具备交易所需要的审计跟踪(audittrail)的取得功能、报告功能、以及安全功能等。关于满足这些必要条件，国家有时要求当局认证。“流量计算机”的必要条件例如记载于“石油测量标准手册，第21章-使用电子计量系统的流量测量，第1节-电子气体测量，美国石油协会，重申，2005年7月，p.1-38(manualofpetroleummeasurementstandards,chapter21-flowmeasurementusingelectronicmeteringsystems,section1-electronicgasmeasurement,americanpetroleuminstitute,reaffirmed,july2005,p.1-38)(以下称为手册1)”。气体和液体各自的必要条件记载于同一文献的第21.1章和第21.2章。这是为了排除由流量计算装置的其他功能产生的影响，确保交易的稳定性和安全性。

“分配测量仪”的用途是所取得的流体的管理指标的取得、流量的管理和流量的控制。上述用途并不限定于一定是基本流量的计算。“分配测量仪”与“流量计算机”不同，不需要进行交易用认证。因此，“分配测量仪”的功能和其他规格具有比“流量计算机”高的自由度。“分配测量仪”除了进行基本流量的计算以外，例如还能够进行来自生产井的流体的生产量、各种资产管理指标的取得、产出源的生产井的切换或设置于生产井的阀的开度调整等的控制计算。作为代表性的管理指标例如具有所生产的油水混浊液中的纯石油流量(netoil)等。“分配测量仪”的规格例如记载于“石油测量标准手册，第20章-分配测量，第1节-分配测量，美国石油协会，重申，2011年9月，p.1-64(manualofpetroleummeasurementstandards,chapter20-allocationmeasurement,section1-allocationmeasurement,americanpetroleuminstitute,reaffirmed,september2011,p.1-64)(以下称为手册2)”。另外，在“分配测量仪”中取得管理指标而不需要与流体交易相关的信息时，可以不设置“流量计算机”。

但是，近年来伴随非常规型生产井数量的增加和常规型生产井数量的老化，“分配测量仪”变得非常重要。作为非常规型生产井的典型例子例如是页岩气生产井。页岩气生产井通过向地层中的页岩(shale)射出大量的水(高压水)对页岩进行水压破坏，由此产出蕴藏在该页岩中的气体。因此，伴随气体的产出向地上排出的伴随水的量比常规型生产井多。因此，伴随水的量的管理越来越重要。此外，在常规型生产井中，因生产井的老化，流体的自喷压力下降。为了增加这种生产井中的压力，有时利用石油采收率增进法(enhancedoilrecovery)向生产井中注入水。在这种情况下，向地上排出的伴随水的量增加。

因此，一般来说，在生产井中根据用途或产出物，设置有多个流量计算装置。特别是设置“流量计算机”和“分配测量仪”两者的事例不断增加。在图5所示的例子中，流量计算装置94相当于“流量计算机”。流量计算装置96b、96c、96d分别相当于“分配测量仪”。流量计算装置94计算气体流量，所述气体是由分离器92从在生产井90中产出的混合物分离出来的。除此以外，流量计算装置96b、96c、96d计算与分离出的气体、混浊液体和伴随水相关的管理指标。由此，设置多个流量计算装置而导致设置成本增加。更具体地说，在装置间用于收发计算数据和传感器输出数据等各种数据的网络的结构变得复杂。此外，根据情况，需要在装置间进行数据同步。一般来说，在装置间，控制参数的输入输出等的规格不同。因此，用户的操作变得复杂。另外，在装置间重复进行基本流量计算。因此，作为系统整体倾向于非效率化。此外，在预先确定的基本流量计算方式中，有时需要进行与流量计算相关的参数更新。在这种情况下，需要对各装置进行与更新对应的作业。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提供一种流量计算装置，能够满足流体的交易用途的必要条件，并且能够计算管理指标。

(1)为了解决上述课题而开发了本实施方式的流量计算装置。即，本实施方式的一种方式包括第一计算处理部、第二计算处理部和访问控制部，所述第一计算处理部包括：流量计算部，根据表示流体状态的传感器数据计算所述流体的流量；以及交易信息生成部，生成表示所述流体的流量的交易信息，所述第二计算处理部包括管理指标计算部，所述管理指标计算部至少基于所述传感器数据或在所述流体的流量的计算过程中计算出的指标值的一部分，计算与所述流体的供给相关的管理指标，所述访问控制部至少限制所述第一计算处理部的功能变更。

(2)本发明的其他方式在上述流量计算装置的基础上，所述访问控制部限制基于认证用户的操作的与所述流体的流量计算相关的设定信息的变更，并且限制用于使所述第一计算处理部的处理执行的程序的变更。

(3)本发明的其他方式在上述流量计算装置的基础上，其包括：覆盖箱体的表面的门；以及在所述箱体的内部的操作部，在所述门上能够安装限制该门打开的锁定工具，所述访问控制部在检测到对所述操作部的操作时准许所述程序的变更。

(4)本发明的其他方式在上述流量计算装置的基础上，与所述流量的计算相关的设定信息更新时，所述交易信息生成部生成所述设定信息的更新历史记录。

(5)本发明的其他方式在上述流量计算装置的基础上，提示设定画面，所述设定画面具有与所述流量的计算相关的设定信息的设定画面共通的形式，所述流量计算装置包括设定监控部，所述设定监控部根据所述操作来确定与所述管理指标的计算相关的设定信息。

(6)本发明的其他方式在上述流量计算装置的基础上，所述设定监控部根据所述用户的操作，编辑用于使所述第二计算处理部进行计算的程序。

(7)本发明的其他方式在上述流量计算装置的基础上，所述第二计算处理部包括过程控制部，所述过程控制部至少基于所述传感器数据的一部分，计算与所述流体的供给相关的过程操作量。

(8)本发明的其他方式在上述流量计算装置的基础上，包括送出部，所述送出部将所述流体的流量和所述管理指标向共通的送出方送出。

按照本发明，可以提供一种流量计算装置，能够满足流体的交易用途的必要条件，并且能够计算管理指标。因此，能够减少设置于流体的生产现场或流通现场的装置的数量。因此，提高了流量管理的保养效率。

附图说明

图1是表示本实施方式的流量管理系统的一例的图。

图2是表示本实施方式的流量计算装置的功能构成的一例的框图。

图3是表示本实施方式的流量计算装置的外观结构的一例的图。

图4是表示本实施方式的流量管理系统的其他例子的框图。

图5是表示流量管理系统的一例的图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。

以下，参照附图，对本实施方式的流量计算装置进行说明。

首先，对本实施方式的流量管理系统的构成例进行说明。

图1是表示本实施方式的流量管理系统1的构成例的框图。

流量管理系统1包括：流量计算装置10、两种传感器40、45、执行器50、通信装置60、操作监控终端装置70和管理服务器装置80。

另外，如图1所示，包含在流量管理系统1中的各设备可以分别是单一的设备。或者是可以包含其中的多个设备或全部设备一体组合而构成的装置。例如，流量管理系统1可以作为单一装置来实现，该单一装置包含收纳在一个箱体内的流量计算装置10、传感器40、45、执行器50、通信装置60、操作监控终端装置70和管理服务器装置80的全部。在这种情况下，可以将一体化的多个设备之间连接成能够收发数据。由此，可以不经由网络nw来连接这些设备之间。此外，可以通过总线(基线)或导线等直接连接这些设备之间。在以下的说明中，主要说明将流量计算装置10、传感器40、45、执行器50、通信装置60、操作监控终端装置70和管理服务器装置80分别作为单一设备而包含的流量计算装置的例子。

流量计算装置10作为硬件包括通用的计算设备。该流量计算装置10构成为plc(programmablelogiccontroller可编程逻辑控制器)。流量计算装置10利用软件发挥流量计算机和分配测量仪的功能。因此，计算设备执行由各种控制程序描述的指令指示的处理。在以下的说明中，有时将执行上述由程序描述的指令指示的处理，仅称为“执行程序”。

流量计算装置10作为流量计算机具有：根据表示流体状态的传感器数据来计算流体流量的功能；以及生成表示流体流量的交易信息的功能。此外，流量计算装置10作为分配测量仪具有如下功能：基于传感器数据和由计算得到的流量中的至少一个，计算与流体的供给相关的管理指标。流量计算装置10至少限制流量计算机的功能变更。

在输入流量计算装置10的传感器数据中包含从传感器40输入的传感器数据(以下称为“传感器数据a”)和从传感器45输入的传感器数据(以下称为“传感器数据b”)。在流量的计算中，传感器数据a用作输入值。在传感器数据a中包含每隔规定时间(例如1秒)的温度和压力。在管理指标和其他值的计算中，所使用的输入值根据该值而不同。根据值来使用传感器数据a和传感器数据b中的任意一个或使用上述两者。

传感器40是检测表示流体状态的规定的物理量的检测器。传感器40设置在流体流动的配管上。检测的物理量用于基本的流量计算。因此，需要由当局对传感器40进行规定的认证。例如，在美国需要满足在手册1中记载的必要条件。检测对象的物理量，因流体的流量的检测原理而不同。在传感器40中包括用于检测质量流量的流量计。例如，在流量计是孔板流量计的情况下，该流量计对孔板前后各自的压力进行检测。孔板也称为节流阀。孔板前后的压力分别是与流体流动相对的面和在该流动方向前方的面。质量流量与压差(differentialpressure)的平方根成比例。压差是指孔板前后的压力差。在流量计是科里奥利流量计的情况下，检测自身部分所具备的两个臂间的振动的相位差。两个臂共用流体的流入口和流出口。即，测量对象的流体分别在上述两个臂中流通。检测出的相位差与流量成比例。

传感器40还包括温度传感器和压力传感器。测量的产出温度和产出压力用于修正测量的流量。产出压力和产出温度分别是指从生产井90产出的流体的压力和温度。传感器40向流量计算装置10输出表示检测到的物理量的传感器数据a。

传感器45是检测表示流体状态的规定的物理量的检测器。检测的物理量用于管理指标计算或控制计算。该物理量未用于交易目的的流体的流量计算。因此，不需要对传感器45进行认证。作为检测对象的物理量用于管理指标计算或过程控制。因此，作为检测对象的物理量根据计算值而不同。传感器45向流量计算装置10输出表示检测到的物理量的传感器数据b。另外，在管理指标计算中和过程控制中均不需要除了由传感器40检测的物理量之外的检测的物理量时，可以省略传感器45。

执行器50是机械要素，基于从流量计算装置10输入的控制信号，调节取得的流体的流量。执行器50例如包括设置在配管上的阀(valve)，作为流量的检测对象的流体在所述配管中流通。在这种情况下，执行器50将阀的开度控制为与输入的控制数据所示的操作量对应的开度。另外，在流量管理系统1中也可以不设置执行器50。

通信装置60分别与流量计算装置10和网络nw连接成能够收发各种数据。上述的用于收发从流量计算装置10输入输出的各种数据的网络nw与操作监控终端装置70或管理服务器装置80连接。由此，通信装置60对流量计算装置10与操作监控终端装置70或管理服务器装置80之间的数据的收发进行中继。通信装置60例如是网络路由器或网关等中继装置。

操作监控终端装置70具有操作监控功能和工程辅助功能。操作监控终端装置70利用该操作监控功能，并且经由网络nw和通信装置60以远程方式向操作者通知传感器40、传感器45、执行器50和流量计算装置10的动作状况。此外，操作监控终端装置70利用工程辅助功能辅助流量计算装置10的工程。操作监控终端装置70例如包括显示部(显示器)，该显示部显示基于从流量计算装置10接收的各种画面数据的画面。此外，操作监控终端装置70包括操作部。该操作部检测操作输入，并且生成与该检测到的操作输入对应的操作信号。该操作信号中包含用于传递各种指令(命令)的操作信号、以及用于在画面的输入栏中显示参数的操作信号，该参数用于计算流量、管理指标和其他指标值。操作部可以是鼠标、键盘或触摸传感器等通用构件。此外，操作部也可以是按钮或旋钮等专用构件。操作监控终端装置70将根据操作输入生成的操作信号向流量计算装置10发送。

例如，显示部利用操作监控功能来显示传感器40、传感器45、执行器50和流量计算装置10等监控对象设备的动作状态。在此，操作监控终端装置70接收从各监控对象设备发送的表示动作状态的动作状态信号。

显示部利用操作监控功能、工程辅助功能或它们两者的功能，例如可以显示流量或管理指标等指标值。

在工程辅助功能中可以包含参数设定功能和应用编辑功能中的任意一个或两者。能够在参数设定画面中设定计算参数，所述计算参数用于计算流量或管理指标等各指标值。该参数设定画面例如可以构成为与各指标值对应。此外，在参数设定画面中可以包含应用编辑画面，该应用编辑画面用于编辑使流量计算装置10的第二计算处理部16执行的应用程序(以下称为“应用”)。

操作监控终端装置70为了实现其功能，例如可以在个人计算机(pc)等通用硬件上执行规定的应用程序。或者是操作监控终端装置70可以是专用的硬件。

操作监控终端装置70可以不经由网络nw而与通信装置60连接成能够与流量计算装置10之间进行各种数据的收发。

另外，操作监控终端装置70可以不具备工程辅助功能和操作监控终端功能两者。例如，操作监控终端装置70可以是不具备工程辅助功能的操作监控功能专用的终端装置。在这种情况下，流量管理系统1可以还包括具有工程辅助功能的工程辅助终端。

管理服务器装置80存储从流量计算装置10经由通信装置60和网络nw取得的流量数据、管理指标数据和交易信息。流量数据表示每隔规定时间(例如每隔1小时或每隔1天等)计算出的流量。管理指标数据表示每隔规定时间计算出的管理指标。交易信息是与该流体的交易相关的信息。交易主要是指销售。在交易信息中包含用于证明与流体的提供对价的依据和合理性的信息。更具体地说，在交易信息的例子中包含流量交易记录和审计跟踪信息。流量交易记录例如是表示每隔规定期间的流量的信息。该流量相当于流体的提供目的地的交易量。在审计跟踪信息的例子中包含设定日志、事件日志和检查记录。在设定日志中包含表示在该时点设定的用于计算流量的参数的信息。事件日志是指表示能够对交易产生影响的事件的历史记录的信息。在上述事件的例子中包含用于计算指标值的参数、测量对象的系统的设定和变更、以及测量值的急剧变化。检查记录是指表示基于规定的步骤的传感器40的检查结果的信息。在检查记录中例如可以包含表示基于规定的温度或压力的来自传感器40的测量值的信息。管理服务器装置80包括接收用户的操作输入的操作输入部。表示请求交易信息的操作信号输入管理服务器装置80时，管理服务器装置80经由网络nw将交易信息请求，向流量计算装置10发送。作为对交易信息请求的响应，管理服务器装置80从流量计算装置10接收交易信息。

(流量计算装置)

接着，对本实施方式的流量计算装置10的功能构成的一例进行说明。

图2是表示本实施方式的流量计算装置10的功能构成的一例的框图。

流量计算装置10包括：计算控制部12、操作部26、第一输入输出部32、第二输入输出部34、第三输入输出部36和第四输入输出部38。

计算控制部12包括：第一计算处理部14、第二计算处理部16、访问控制部20、第一设定监控部22和第二设定监控部24。包含在计算控制部12中的硬件具有cpu(centralprocessingunit中央处理器)等计算设备。计算设备从存储介质读取规定的控制程序，并且执行读取的控制程序。由此，利用计算设备来实现访问控制部20、第一设定监控部22、第二设定监控部24、第一计算处理部14和第二计算处理部16的功能。

第一计算处理部14包括：流量计算部142、交易信息生成部144和传感器检查部146。

流量计算部142基于从传感器40经由第一输入输出部32输入的传感器数据a所示的测量值，进行基本流量计算。基本流量计算的方法记载于手册1。流量计算部142基于每隔规定单位时间(例如1秒)测量的测量值和设定的参数，计算每隔规定积分时间(例如1小时或1天)的流量(以下称为“累计流量”)。在测量值中包含流体的质量流量、产出温度和产出压力。在此，流量计算部142每隔单位时间基于质量流量、产出压力和产出温度，例如计算压缩率和密度作为流体的物性系数。流量计算部142将每隔单位时间的质量流量除以计算出的密度来计算体积流量。此外，流量计算部142基于压缩率、产出温度和产出压力，对每隔单位时间计算出的体积流量进行修正(热压修正)。流量计算部142在积分时间内对修正的体积流量进行累计并计算为累计流量。并且，流量计算部142将每隔积分时间计算出的累计流量向交易信息生成部144输出。流量计算部142将累计流量、累计流量的计算中使用的测量值和在累计流量的计算过程中计算出的指标值(例如压缩率或密度)中的任意一个或它们的任意组合作为流量计算信息，向第二计算处理部16输出。

例如，从第一设定监控部22向第一计算处理部14输入测量值查询信号。此时，流量计算部142可以将输入自身部分的最新的测量值向第一设定监控部22输出。

或者是从第一设定监控部22向第一计算处理部14输入流量查询信号。此时，流量计算部142可以将计算出的最新的累计流量向第一设定监控部22输出。

在流量计算部142中可以预先设定包含多个参数的参数组。上述多个参数用于计算累计流量和在累计流量的计算过程中计算出的指标值。流量计算部142向交易信息生成部144输出设定的参数组。

例如，从第一设定监控部22向第一计算处理部14输入参数查询信号。此时，流量计算部142将在该时点设定在自身部分中的参数组向第一设定监控部22输出。或者是从第一设定监控部22向第一计算处理部14输入参数设定信号。此时，流量计算部142将由参数设定信号指示的参数的当前值，改变为指示的参数的设定值。流量计算部142将表示变更的日期和时间、参数、以及变更后的设定值的参数变更信息向第一设定监控部22输出。

流量计算部142可以检测每隔单位时间的测量值的时间变化的异常值。流量计算部142判断测量值的各要素即质量流量、产出温度和产出压力是否分别超过上限值或是否小于下限值。测量值的各要素的上限值和下限值可以预先设定在流量计算部142中。存在超过上限值的测量值的要素或小于下限值的测量值的要素时，流量计算部142将表示该日期和时间及其测量值的异常值信息向交易信息生成部144输出。异常值信息也可以向第一设定监控部22输出。任意一个测量值的要素都在下限值到上限值的范围内时，流量计算部142可以不输出异常值信息。

从流量计算部142向交易信息生成部144输入每隔积分时间的累计流量。交易信息生成部144生成与该流体相关的交易信息。即，交易信息生成部144生成表示累计流量的流量交易记录。

在此，交易信息生成部144将从流量计算部142输入的参数组作为设定日志保存。交易信息生成部144可以将从流量计算部142输入的参数变更信息所示的参数的当前值改变为该参数变更信息所示的设定值。由此，在设定日志中保存最新的参数组。

此外，在交易信息生成部144中对从流量计算部142逐次输入的参数变更信息和异常值信息进行累计。交易信息生成部144根据累计的信息来生成事件日志。

此外，在交易信息生成部144中对从传感器检查部146输入的传感器检查信息和传感器调整信息进行累计。交易信息生成部144根据累计的信息来生成检查记录。

生成的流量交易记录、事件日志和检查记录分别构成交易信息的一部分。

交易信息生成部144将生成的交易信息的一部分或全部，经由第二输入输出部34向管理服务器装置80发送。交易信息生成部144可以每隔规定的发送间隔(例如1日)发送交易信息。或者是在交易信息生成部144从管理服务器装置80接收到交易信息请求时，交易信息生成部144可以发送到该时点为止生成的交易信息。在由交易信息请求指定了期间的情况下，交易信息生成部144将指定的期间内的交易信息中包含日期和时间的部分向管理服务器装置80发送。此外，在交易信息请求中可以指定信息即流量交易记录、事件日志和检查记录中的任意一个。在这种情况下，可以向管理服务器装置80发送与指定的信息对应的交易信息。

传感器检查部146进行传感器40的检查，并且将表示其检查结果的传感器检查信息向交易信息生成部144输出。例如，从第一设定监控部22向第一计算处理部14输入检查请求。此时，传感器检查部146判断测量值的要素值是否在规定的基准值的范围内。测量值的要素值从传感器40经由第一输入输出部32输入第一计算处理部14。测量值的要素值例如是质量流量、产出温度或产出压力。判断测量值的某要素值在该基准值的范围内时，传感器检查部146判断为该要素值合格。另一方面，判断为该要素值在该基准值的范围外时，传感器检查部146判断为该要素值不合格。由传感器检查部146判断的该要素值的合格或不合格的判断结果包含在检查结果中。在检查结果中除了判断结果以外还可以包含该要素值。

为了与判断为不合格的要素值对应，传感器检查部146可以对传感器40进行校正。进行校正时，传感器检查部146将指示调整的调整信号经由第一输入输出部32向传感器40输出，以使该要素值包含在其基准值的范围内。如果从传感器检查部146向传感器40输入调整信号，则传感器40调整与该调整信号指示的要素值的测量相关的参数。即，传感器40通过调整参数，使该要素值包含在规定的基准值的范围内。此后，传感器40将表示调整结束的调整结束信号向流量计算装置10输出。

表示调整结束的调整结束信号从传感器40输入流量计算装置10。此时，传感器检查部146将表示该日期和时间以及调整对象的要素值的传感器调整信息，向交易信息生成部144输出。

第二计算处理部16包括管理指标计算部162和过程控制部164。

管理指标计算部162基于从流量计算部142输入的流量计算信息，计算与流体供给相关的规定的管理指标。在管理指标中例如包含上述纯石油流量。作为管理指标的计算方法例如能够利用手册2中记载的方法。

另外，管理指标计算部162可以将计算对象的成分中在常温(例如10～30℃)、常压(例如，105pa)下是气体的成分的合计量作为气体流量来计算。此外，管理指标计算部162可以将计算对象的成分的合计量作为纯石油流量来计算。管理指标计算部162生成管理指标信息，该管理指标信息表示该时点的日期和时间、计算出的成分组成、气体流量和纯石油流量中的任意一个或任意的组合。管理指标计算部162将生成的管理指标信息经由第二输入输出部34向管理服务器装置80发送。管理指标计算部162可以每隔规定的发送间隔发送管理指标信息。或者是流量计算装置10从管理服务器装置80接收管理指标信息请求。此时，管理指标计算部162可以发送到该时点为止生成的管理指标信息。在由管理指标信息请求指定了期间的情况下，管理指标计算部162将指定的期间内的交易信息中包含日期和时间的部分向管理服务器装置80发送。此外，在管理指标信息请求中可以指定信息即成分构成、气体流量和纯石油流量中的任意个。在这种情况下，可以向管理服务器装置80发送与指定的信息对应的管理指标信息。

管理指标计算部162可以根据计算对象的管理指标，并且利用从传感器45经由第一输入输出部32输入的测量值，计算该管理指标。这是因为管理指标的计算不受与交易相关的限制。

另外，例如，从第二设定监控部24向第二计算处理部16输入参数查询信号。此时，管理指标计算部162在该时点将设定在自身部分中的参数向第二设定监控部24输出。或者是从第二设定监控部24向第二计算处理部16输入参数设定信号。此时，管理指标计算部162将由参数设定信号指示的参数的当前值改变为指示的参数的设定值。

此外，从第二设定监控部24向第二计算处理部16输入管理指标查询信号。此时，管理指标计算部162可以将计算出的最新的管理指标向第二设定监控部24输出。

过程控制部164控制与流体的供给相关的过程。作为相关控制的例子例如是：生产井90的切换控制(以下称为“切换控制”)、从生产井90产出的流体的流量控制(以下称为“流量控制”)以及来自生产井90的流体的紧急切断控制(以下称为“紧急切断控制”)。

在切换控制中，过程控制部164将从第二设定监控部24输入第二计算处理部16的切换控制信号，经由第四输入输出部38向执行器50输出。在这种情况下，作为切换控制信号的输出目的地的执行器50是切换器(未图示)，该切换器在多个生产井90之间切换供给流体的生产井90。从过程控制部164向所述切换器输入切换控制信号。由此，所述切换器使到该时点为止打开的设置在生产井90上的配管的阀关闭，并且使由切换控制信号指示的设置在生产井90上的配管的阀打开。

在流量控制中，过程控制部164例如控制注入生产井90的注入水的量。在此，过程控制部164控制设置在生产井90上的用于使注入水流动的配管的阀(未图示)的开度，将从流量计算部142输入过程控制部164的流量计算信息所示的质量流量保持为预先设定的目标质量流量。过程控制部164例如将质量流量和目标质量流量分别作为输入值和目标值来进行pid控制的控制计算，并且计算作为操作量的阀的开度。过程控制部164将表示计算出的开度的开度信号经由第四输入输出部38向执行器50输出。在这种情况下，作为开度信号的输出目的地的执行器50是在该时点用于供给注入水的配管的阀。该阀将流道的开度设定为从过程控制部164输入所述阀的开度信号所示的开度。

例如，从流量计算部142输入的流量计算信息所示的质量流量超过预先设定的质量流量的上限值时，启动紧急切断控制。此时，过程控制部164使设置在到该时点为止打开的生产井90上的配管的阀关闭。此外，过程控制部164将紧急切断信号经由第四输入输出部38向执行器50输出。作为紧急切断信号的输出目的地的执行器50是设置于在该时点供给流体的生产井90的配管的阀。从过程控制部164向所述阀输入紧急切断信号时，所述阀使流道完全关闭。

另外，在紧急切断控制中，过程控制部164可以将从第二设定监控部24输入第二计算处理部16的紧急切断信号经由第四输入输出部38向阀输出。由此，根据用户的操作指示紧急切断时，关闭流道。

可以由第二设定监控部24指示上述控制的开始或结束。例如，从第二设定监控部24向第二计算处理部16输入控制开始信号。此时，过程控制部164使由控制开始信号指示的控制开始。或者是从第二设定监控部24向第二计算处理部16输入控制停止信号。此时，过程控制部164使由控制停止信号指示的控制(例如流量控制或紧急切断控制)停止。

此外，可以像上述流量控制和紧急切断控制那样，利用第二设定监控部24能够查询且能够设定用于控制的参数(例如pid控制的控制参数或质量流量的上限值)。例如，从第二设定监控部24向第二计算处理部16输入参数查询信号。此时，过程控制部164将在该时点设定在自身部分中的参数向第二设定监控部24输出。或者是从第二设定监控部24向第二计算处理部16输入参数设定信号。此时，过程控制部164将由参数设定信号指示的参数的当前值改变为指示的参数的设定值。

访问控制部20经由第三输入输出部36并利用规定的协议，控制来自与流量计算装置10连接的操作监控终端装置70的访问(安全功能)。如图1所示，操作监控终端装置70可以经由网络nw与第三输入输出部36连接。或者是操作监控终端装置70也可以与第三输入输出部36直接连接。为了进行用户认证，在访问控制部20中，作为用于识别各用户的信息，可以预先存储认证信息，所述认证信息包含散列化的用户id(identifier标识)和密码。访问控制部20检测到流量计算装置10与操作监控终端装置70的连接时，访问控制部20将用于引导用户id和密码的输入的登录画面数据，向操作监控终端装置70输出。操作监控终端装置70显示从访问控制部20接收的登录画面数据所示的登录画面，等待用户的操作输入。操作监控终端装置70将由操作输入指示的用户id和密码向访问控制部20发送。访问控制部20对从操作监控终端装置70接收的用户id和密码进行散列化。利用访问控制部20判断上述散列化的用户id和密码的组(访问信息)是否与包含在存储的认证信息中的对每个用户进行了散列化的用户id和密码的组一致。例如，包含在认证信息中的用户id和密码的组中的任意一个与访问信息一致时，访问控制部20准许来自该用户所使用的操作监控终端装置70的访问(用户认证)。此后，访问控制部20准许经由第一设定监控部22或第二设定监控部24的各种信息的设定、或者是流量或其计算状态的查询(监控)。

或者是包含在认证信息中的用户id和密码的组中的任意一个与访问信息不一致时，访问控制部20不准许来自该用户所使用的操作监控终端装置70的访问。

即使准许来自操作监控终端装置70的访问时，访问控制部20至少限制第一计算处理部14的功能变更。即，在正常的使用状态下，即使指示了用于实现第一计算处理部14的功能的应用(以下称为“第一计算功能应用”)的一部分或全部的变更，第一设定监控部22拒绝该指示。

但是，访问控制部20检测是否按下操作部26。检测到按下了操作部26时，访问控制部20准许例如从操作监控终端装置70输入的当前的第一计算功能应用的一部分或全部的变更。并且，安装变更后的第一计算功能应用的一部分或全部。由此，更新与变更后的部分对应的功能。在这种情况下，流量计算装置10作为流量计算机而用于流量计算。因此，用户需要取得由当局进行的交易用认证。

从操作监控终端装置70经由第三输入输出部36向第一设定监控部22输入操作信号。基于该操作信号，第一设定监控部22进行用于流量计算的参数组的设定和查询、以及测量值或累计流量的查询(监控)。

例如，从操作监控终端装置70输入的操作信号表示参数组的查询，所述参数组用于累计流量的计算。此时，第一设定监控部22将用于指示该参数的一部分或全部查询的参数查询信号向流量计算部142输出。并且，作为对参数查询信号的响应，从流量计算部142向第一设定监控部22输入参数组。此时，包含在输入的参数组中的各参数，代入用于设定流量的参数的参数设定画面a上的对应的显示栏。第一设定监控部22将用于显示参数设定画面a的参数设定数据向操作监控终端装置70输出(参数查询)，所述参数设定画面a包含代入的参数。

或者是从操作监控终端装置70输入的操作信号表示参数组中的一部分或全部参数的设定值。此时，第一设定监控部22将表示该设定值的参数设定信号向流量计算部142输出(参数设定)。

例如，从操作监控终端装置70输入的操作信号表示测量值的查询。此时，第一设定监控部22将表示该查询的测量值查询信号向流量计算部142输出。并且，作为对测量值查询信号的响应，从流量计算部142向第一设定监控部22输入测量值。此时，第一设定监控部22生成表示输入的测量值的测量值显示画面，并且将表示所生成的测量值显示画面的测量值显示数据向操作监控终端装置70输出(测量值查询)。操作监控终端装置70显示基于从第一设定监控部22输入的测量值显示数据的测量值显示画面。

或者是从操作监控终端装置70输入的操作信号表示累计流量的查询。此时，第一设定监控部22将表示该查询的流量查询信号向流量计算部142输出。并且，作为对流量查询信号的响应，从流量计算部142向第一设定监控部22输入累计流量。此时，第一设定监控部22生成表示输入的累计流量的流量显示画面，并且将表示所生成的流量显示画面的流量显示数据向操作监控终端装置70输出(流量查询)。操作监控终端装置70显示基于从第一设定监控部22输入的流量显示数据的流量显示画面。

另外，例如从流量计算部142向第一设定监控部22输入异常值信息。此时，第一设定监控部22生成表示输入的异常值的异常值显示画面。并且，表示所生成的异常值显示画面的异常值显示数据，从第一设定监控部22向操作监控终端装置70输出(异常值显示)。操作监控终端装置70显示基于从第一设定监控部22输入的异常值显示数据的异常值显示画面。

从操作监控终端装置70经由第三输入输出部36向第二设定监控部24输入操作信号。第二设定监控部24基于该操作信号，进行用于管理指标的计算或过程控制的参数组的设定和查询、以及管理指标的查询。

例如，从操作监控终端装置70输入的操作信号表示用于管理指标的计算的参数组的查询。此时，第二设定监控部24将用于指示该查询的参数查询信号向管理指标计算部162输出。并且，作为对参数查询信号的响应，从管理指标计算部162向第二设定监控部24输入参数组。此时，包含在输入的参数组中的各参数，代入用于设定管理指标的参数的参数设定画面上的对应的显示栏。

例如，从操作监控终端装置70输入的操作信号表示用于过程控制的参数组的查询。此时，第二设定监控部24将用于指示该查询的参数查询信号向过程控制部164输出。并且，作为对参数查询信号的响应，从过程控制部164向第二设定监控部24输入参数组。此时，第二设定监控部24将包含在输入的参数组中的各参数，代入上述参数设定画面b上的对应的显示栏。

第二设定监控部24将用于显示参数设定画面b的参数设定数据向操作监控终端装置70输出(参数查询)，所述参数设定画面b包含代入的参数。

例如，从操作监控终端装置70输入的操作信号表示在管理指标的计算中使用的参数组的一部分或全部参数的设定值。此时，第二设定监控部24将表示该设定值的参数设定信号向管理指标计算部162输出。

或者是从操作监控终端装置70输入的操作信号表示在过程控制中使用的参数组的一部分或全部参数的设定值。此时，将表示该设定值的参数设定信号向过程控制部164输出(参数设定)。

例如，从操作监控终端装置70输入的操作信号表示管理指标的查询。此时，第二设定监控部24将表示该查询的管理指标查询信号向管理指标计算部162输出。并且，作为对管理指标查询信号的响应，从管理指标计算部162向第二设定监控部24输入管理指标。此时，第二设定监控部24生成表示输入的管理指标的管理指标显示画面，并且将表示所生成的管理指标显示画面的管理指标显示数据向操作监控终端装置70输出(流量查询)。操作监控终端装置70显示基于从第一设定监控部22输入的管理指标显示数据的管理指标显示画面。

此外，第二设定监控部24可以基于上述从操作监控终端装置70输入的操作信号，控制第二计算处理部16的动作。

例如，从操作监控终端装置70输入的操作信号表示切换目标的生产井90。此时，第二设定监控部24将表示切换到该生产井90的切换控制信号向过程控制部164输出(生产井切换)。

或者是从操作监控终端装置70输入的操作信号表示紧急切断。此时，第二设定监控部24将表示紧急切断的紧急切断信号向过程控制部164输出。

或者是从操作监控终端装置70输入的操作信号表示过程控制开始。此时，第二设定监控部24将表示由操作信号指示的控制开始的控制开始信号向过程控制部164输出。

或者是从操作监控终端装置70输入的操作信号表示过程控制停止。此时，第二设定监控部24将表示由操作信号指示的控制停止的控制停止信号向过程控制部164输出(紧急切断)。

此外，第二设定监控部24可以基于上述从操作监控终端装置70输入的操作信号，编辑由第二计算处理部16执行的应用。其中，“编辑”是指生成、变更一部分或全部、或者是删除一部分或全部。第二设定监控部24可以将编辑后的应用安装在第二计算处理部16中。安装的应用可以作为用于实现管理指标计算部162和过程控制部164的一方或两者的功能的一部分的应用，由第二设定监控部24执行。或者是该应用可以作为单独的应用由第二设定监控部24执行。因此，利用访问控制部20准许有助于流量管理的管理指标的取得和与控制相关的功能的追加或变更。另一方面，保护与基本的流量计算相关的功能。

另外，用于设定流量的参数的参数设定画面a和用于设定管理指标的参数的参数设定画面b可以具有共通的显示形式。显示形式是指画面整体的大小、位置、文字的大小和颜色等形成给进行视觉辨认的用户带来印象的要素或其组合。

此外，测量值显示画面、流量显示画面或管理指标显示画面可以具有共通的显示形式。这些设定画面和显示画面可以具有规定的数据格式(例如html(hypertextmodelinglanguage超文本建模语言)格式)。由此，用户能够在观察统一形式的画面的同时，以不会意识到流量计算与管理指标计算的差异的方式进行参数设定或计算值的监控等。因此，提高了这些作业的效率。但是，异常值显示画面的显示形式可以与测量值显示画面、流量显示画面和管理指标显示画面的显示形式显著不同。这是因为用户容易发觉发生了异常。

此外，第一设定监控部22和第二设定监控部24均可以作为网页服务器来实现，利用规定的通信协议(例如http(hypertexttransferprotocol超文本传送协议))，对操作监控终端装置70执行的网页浏览器，提供上述信息。换句话说，操作监控终端装置70只要具有网页浏览器的功能，就能够访问这些信息。因此，不依赖于操作系统(os)等执行环境，向操作监控终端装置70提供用于进行各种信息的提供或设定等的用户界面。

操作部26设置在流量计算装置10箱体的内部。操作部26包括接收由用户进行的操作的物理构件、例如按钮。例如，图3表示作为操作部26的一例的按钮bt。在打开设置于流量计算装置10箱体表面的门dr时，按钮bt配置在用户能够接触的位置上。在关闭门dr的状态下，按钮bt被门dr覆盖。因此，用户不能接触按钮bt。门dr关闭时能够锁定。在图3所示的例子中，门dr的一边是固定在流量计算装置10的箱体上的固定端。门dr能够以该固定端为轴转动。与固定端相对的边是打开端。在门dr打开端的中央部和箱体上分别安装有安装部lk01、lk02。安装部lk01、lk02分别具有圆环部。以门dr关闭时这些圆环部重合的位置和朝向来安装这些圆环。在这种状态下，安装部lk01、lk02的各圆环部与锁的挂钩连接。对锁进行锁定时，锁的挂钩与主体紧密接触。流量计算装置10实地运用时，在与主体紧密接触的挂钩上贴上封条。即，如果开锁则封条被撕破。因此，容易检测是否解锁了封条。

另外，箱体门、安装部和锁分别由对因外力的变形和破坏具有高对抗性的构件例如不锈钢构成。

在上述说明的例子中，为了封闭箱体，作为限制门dr打开的锁定工具使用锁。但是，锁定工具并不限定于锁。可以使用线封印工具来代替锁。在这种情况下，金属制的线插入安装部lk01、lk02的各圆环部。并且，利用线封印工具连接线的两端。为了打开门dr，使用钳子等工具将线剪断。

此外，在上述例子中，作为接收由用户进行的操作的构件使用按钮bt。但是，可以代替按钮bt或与按钮bt一起使用旋钮或拨号盘等构件。

返回图2，如上所述，第一输入输出部32、第二输入输出部34、第三输入输出部36和第四输入输出部38分别与计算控制部12和流量计算装置10的外部之间输入输出各种数据。主要从传感器40、45向第一输入输出部32输入传感器数据a、b。第二输入输出部34主要将交易信息和管理指标信息向管理服务器装置80输出。主要从操作监控终端装置70向第三输入输出部36输入操作信号。此外，第三输入输出部36输出各种画面信息其他信息。第四输入输出部38主要向执行器50输出各种控制信号。第一输入输出部32、第二输入输出部34、第三输入输出部36和第四输入输出部38分别包括输入输出接口或通信接口。第一输入输出部32、第二输入输出部34、第三输入输出部36和第四输入输出部38分别与输入输出对象之间连接成能够输入输出信号或数据。上述连接可以是有线方式，也可以是无线方式。此外，包括第一输入输出部32、第二输入输出部34、第三输入输出部36和第四输入输出部38中的任意两个以上的组可以分别构成单一的输入输出部。

如上所述，本实施方式的流量计算装置10包括第一计算处理部14和第二计算处理部16。第一计算处理部14包括：流量计算部142，根据表示流体状态的传感器数据来计算流体的流量；以及交易信息生成部144，生成表示流体流量的交易信息。第二计算处理部16包括计算与流体供给相关的管理指标的管理指标计算部162。至少基于传感器数据或在流量的计算过程中计算出的指标值的一部分来计算该管理指标。流量计算装置10包括至少限制第一计算处理部14的功能变更的访问控制部20。

即，限制包含在第一计算处理部14中的流量计算部142和交易信息生成部144的功能变更。因此，流体能够满足规定的交易用途的必要条件。并且，能够计算该流体的管理指标。由此，能够减少设置在流体的生产现场或流通现场的计算装置的数量。这样有助于设备间的网络构成的简单化。由此，提高了流体的流量管理中的保养效率。

此外，在管理指标的计算中使用传感器数据或在流量的计算过程中计算出的指标值的一部分。因此，不需要分别取得该传感器数据。此外，也不需要重复计算指标值。因此，实现了计算结果的有效利用，并且不需要进行设备间的同步。

此外，访问控制部20限制基于认证用户的操作的与流体流量的计算相关的设定信息的变更。此外，访问控制部20限制程序的变更，所述程序用于执行第一计算处理部14的处理。

按照这种构成，能够改变与流量计算相关的设定信息的用户被限定为预先登录的用户。因此，保持了第一计算处理部14的功能。由此，进一步保持流体的交易用途的必要条件。

此外，流量计算装置10包括覆盖该箱体表面的能够锁定的门和在箱体的内部的操作部26。访问控制部20检测到按下了操作部26时，访问控制部20准许用于执行第一计算处理部14的处理的程序的变更。

按照这种构成，如果用户不进行门的解锁且操作部26的按下，则第一计算处理部14的功能不变化。因此，进一步保持流体的交易用途的必要条件。

此外，更新与流量的计算相关的设定信息时，交易信息生成部144生成设定信息的更新历史记录。

按照这种构成，作为对流量的计算结果产生影响的信息，生成设定信息的更新历史记录。因此，流体的提供对象能够利用更新历史记录来验证计算出的流量的妥当性。

此外，流量计算装置10提示设定画面，该设定画面具有与流量计算相关的设定信息的设定画面共通的形式。并且，流量计算装置10包括第二设定监控部24，该第二设定监控部24根据用户的操作来确定与管理指标的计算相关的设定信息。

按照这种构成，用户能够在观察具有与流量计算相关的设定画面共通的形式的设定画面的同时，确定与管理指标计算相关的设定信息。因此，用户在确定设定信息时，不会意识到作为计算对象的指标值的流量与管理指标的差异，而能够成批地进行通常分别实施的信息的设定。因此，提高了保养管理的作业效率。

此外，第二设定监控部24根据用户的操作，编辑用于使第二计算处理部16进行计算的程序。

按照这种构成，流体能够满足规定的交易用途的必要条件。并且，用户能够任意追加或改变与流体交易相关的功能。

此外，第二计算处理部16包括过程控制部164，该过程控制部164至少基于传感器数据的一部分，计算与流体供给相关的过程操作量。

按照这种构成，不需要为了进行过程控制而另外设置控制设备。因此，设备间的网络构成更简单化。并且，减轻了系统整体的保养管理的工作。

此外，流量计算装置10包括送出部(例如第二输入输出部34)，该送出部将流体流量和管理指标向共通的送出方(例如管理服务器装置80)送出。

按照这种构成，将通常分别送出的流体流量和管理指标向共通的送出方送出。因此，与这些数据的发送相关的网络构成简单化。因此，减轻了系统整体的保养管理的工作。

以上，参照附图对本实施方式进行了说明。但是，具体的构成并不限定于上述构成。在不脱离本实施方式宗旨的范围内能够进行各种设计变更等。

例如，计算控制部12可以分配计算资源，与第二计算处理部16相比使第一计算处理部14的功能优先进行处理。例如，第一计算处理部14所需要的计算量a与计算控制部12中其他处理所需要的计算量b的合计有时超过计算控制部12容许的计算量的上限。此时，计算控制部12将计算量a分配给第一计算处理部14，并且将剩余的计算量分配给其他处理。

图2中表示了计算控制部12包括一个计算设备作为硬件的例子。但是，计算控制部12并不限定于上述例子。计算控制部12可以包括两个以上的计算设备。这种计算设备中至少任意一个计算设备(计算设备a)可以用作第一计算处理部14专用。此时，其他计算设备(计算设备b)用于实现其余的功能。并且，在计算设备a中限制安装在自身部分中的应用的变更、生成和删除。另一方面，在计算设备b中容许安装在自身部分中的应用的变更、生成和删除。

此外，流量计算装置10包括能够重写的存储介质和不能重写的存储介质(例如掩模型rom(readonlymemory只读存储器))两者作为存储介质。其中，可以在不能重写的存储介质中存储实现第一计算处理部14的功能的第一计算功能应用。并且，可以在能够重写的存储介质中存储用于实现第二计算处理部16的功能的应用、各种参数组和其他数据。

如上所述，说明了流量管理系统1具有一台流量计算装置10的情况的例子。但是，流量计算装置10的数量并不限定于上述例子。如图4所示，流量管理系统1可以具有分别独立工作的多个流量计算装置10。各流量计算装置10可以计算多个生产井90中的对应的生产井的流量。在流量管理系统1中，能够使用一台操作监控终端装置70和一台管理服务器装置80，集中执行这些多个流体各自的状态监控、参数设定、查询或应用的编辑等。

此外，在图4所示的例子中，多个流量计算装置10均与一个通信装置60连接。但是，通信装置60的数量并不限定于上述例子。多个流量计算装置10可以经由相互不同的通信装置60与网络nw连接。此外，可以仅使其中一部分的两个以上的流量计算装置10与一个通信装置60连接。此时，剩余的流量计算装置10可以分别与对应的通信装置60连接。

另外，如上所述，流量计算装置10的一部分例如第一计算处理部14、第二计算处理部16、访问控制部20、第一设定监控部22和第二设定监控部24可以由计算机实现。在这种情况下，可以将用于实现该控制功能的程序预先存储在计算机能够读取的存储介质中。存储在该存储介质中的程序读入计算机系统。并且，利用cpu等计算处理电路来执行读入的程序。由此，实现上述控制功能。另外，在此所指的“计算机系统”内置于流量计算装置10，并且包括os和周边设备等硬件。此外，“计算机能够读取的存储介质”是指软盘、光磁盘、rom和cd-rom等便携式介质、以及内置于计算机系统的硬盘等存储装置。此外，“计算机能够读取的存储介质”可以包括像经由互联网等网络或电话线路等通信线路来发送程序的通信线那样，短时间、动态保存程序的存储介质。此外，可以包括像这种情况的位于作为服务器或客户端的计算机系统的内部的易失性存储器那样，保存程序一定时间的存储介质。此外，上述程序可以是用于实现所述功能的一部分的程序。此外，上述程序可以与已经存储在计算机系统中的其他程序组合能够实现所述功能。

此外，流量计算装置10的一部分可以作为lsi(largescaleintegration大规模集成电路)等集成电路来实现。流量计算装置10的各功能模块可以单独构成处理器。或者是对一部分功能模块进行集成来构成处理器。此外，集成电路化的方法并不限定于lsi，可以由专用电路或通用处理器来实现。此外，伴随半导体技术的进步而出现了代替lsi的集成电路化的技术时，也可以使用该技术的集成电路。

本实施方式的流量计算装置可以是以下的第一～八流量计算装置。

上述第一流量计算装置包括第一计算处理部、第二计算处理部和访问控制部，所述第一计算处理部包括：流量计算部，根据表示流体状态的传感器数据来计算所述流体的流量；以及交易信息生成部，生成表示所述流体的流量的交易信息，所述第二计算处理部包括管理指标计算部，所述管理指标计算部至少基于所述传感器数据或在所述流体流量的计算过程中计算出的指标值的一部分，计算与所述流体的供给相关的管理指标，所述访问控制部至少限制所述第一计算处理部的功能变更。

上述第二流量计算装置在上述第一流量计算装置的基础上，所述访问控制部限制基于认证的用户的操作的与所述流体的流量的计算相关的设定信息的变更，并且限制用于执行所述第一计算处理部的处理的程序的变更。

上述第三流量计算装置在上述第二流量计算装置的基础上，其包括：覆盖箱体的表面的门；以及在所述箱体的内部的操作部，所述门能够安装限制该门打开的锁定工具，所述访问控制部在检测到对所述操作部的操作时准许所述程序的变更。

上述第四流量计算装置在上述第二或第三流量计算装置的基础上，更新与所述流量的计算相关的设定信息时，所述交易信息生成部生成所述设定信息的更新历史记录。

上述第五流量计算装置在上述第二～四中任意一个流量计算装置的基础上，所述流量计算装置提示设定画面，所述设定画面具有与所述流量的计算相关的设定信息的设定画面共通的形式，所述流量计算装置包括设定监控部，所述设定监控部根据所述操作来确定与所述管理指标的计算相关的设定信息。

上述第六流量计算装置在上述第五流量计算装置的基础上，所述设定监控部根据所述用户的操作，编辑用于使所述第二计算处理部进行计算的程序。

上述第七流量计算装置在上述第一～六中任意一个流量计算装置的基础上，所述第二计算处理部包括过程控制部，所述过程控制部至少基于所述传感器数据的一部分，计算与所述流体的供给相关的过程操作量。

上述第八流量计算装置在上述第一～七中任意一个流量计算装置的基础上，包括送出部，所述送出部将所述流体的流量和所述管理指标向共通的送出方送出。