BESCHREIBUNG DESCRIPTION
AUSWERTEVERFAHREN FÜR DURCHFLUSSMESSGERÄTEEVALUATION METHOD FOR FLOW MEASURING DEVICES
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Durchflussmessgeräte wie Gasmeter oder Wasserzähler. Sie betrifft ein Auswerteverfahren zur Bestimmung eines Gesamtverbrauchs gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to the field of flow meters such as gas meters or water meters. It relates to an evaluation method for determining total consumption according to the preamble of patent claim 1.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In der noch unveröffentlichten Europäischen Patentanmeldung Nr 00810511.6 ist ein Gas- energiemessgerät basierend auf einem kostengünstigen CMOS Durchflussensor dargestellt, welches einen Erdgas-Verbrauch bestimmt und aufgrund der angewendeten Messmethode eine Eichung in Normvolumen oder direkt in Gasenergie ermöglicht. Die Eichung in Normvolumen ist deshalb möglich, da das neue Gasmeter den (druck- und temperatu unabhängigen) Massenfluss bestimmt und damit die Umrechnung in ein dem Gas entsprechendem Volumen unter Normbedingungen (z.B. 20°C, 1 bar) einfach zu bewerkstelligen ist. Da das Messsignal dieses neuen Gasmeters aufgrund seiner Sensitivität bezüglich den drei Hauptkomponenten (Methan, Ethan und Propan) entsprechend deren spezifischen Brennwerte richtig gewichtet ist es zusätzlich möglich das Gerät direkt in Energie zu eichen.In the as yet unpublished European patent application No. 00810511.6, a gas energy measuring device based on an inexpensive CMOS flow sensor is shown, which determines natural gas consumption and, due to the measuring method used, enables calibration in standard volume or directly in gas energy. Calibration in standard volume is possible because the new gas meter determines the (pressure and temperature independent) mass flow and thus the conversion into a volume corresponding to the gas under standard conditions (e.g. 20 ° C, 1 bar) is easy to do. Since the measurement signal of this new gas meter is correctly weighted based on its sensitivity to the three main components (methane, ethane and propane) according to their specific calorific values, it is also possible to calibrate the device directly in energy.
Bei einem derartigen elektronischen Gasmeter werden periodisch, beispielsweise alle zwei Sekunden, die physikalischen Grossen wie Massenfluss, Volumenfluss oder Gasenergie gemessen. Diese Momentanwerte werden anschliessend im Gasmeter selbst integriert und der integrierte Gesamtverbrauch periodisch an eine Zentrale übermittelt.In such an electronic gas meter, the physical parameters such as mass flow, volume flow or gas energy are measured periodically, for example every two seconds. These instantaneous values are then integrated in the gas meter itself and the integrated total consumption is periodically transmitted to a control center.
Es wird weltweit ein grosser Aufwand betrieben, um Messgeräte wie Wasserzähler, Heisswasserzähler, elektrische Energiezähler oder Gasmeter so zu manipulieren, dass sie einen kleineren Wert Anzeigen als tatsächlich bezogen wurde. Dadurch erleidet ein Ver- sorgungsbetrieb oder Lieferant eine deutliche finanzielle Einbusse.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGA great deal of effort is being made worldwide to manipulate measuring devices such as water meters, hot water meters, electrical energy meters or gas meters in such a way that they display a lower value than was actually obtained. A utility company or supplier suffers a significant financial loss as a result. PRESENTATION OF THE INVENTION
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Durchflussmessgeräten die Betrugssicherheit zu erhöhen und Manipulationsversuche zu entdecken. Diese Aufgabe wird durch ein Auswerteverfahren für Durchflussmessgeräte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object of the present invention is to increase the security against fraud in flowmeters and to discover attempts at manipulation. This object is achieved by an evaluation method for flowmeters with the features of claim 1.
Erfindungsgemäss werden aufintegrierte Verbrauchszwischenwerte in einem nichtflüchti- gen, d.h. gegenüber Speisespannungsausfällen unempfindlichen Speicher geschrieben, wobei nicht nur der jeweils aktuelle, sondern auch ältere Verbrauchs-Momentanwerte gespei- chert bleiben. Alle diese Werte werden periodisch ausgelesen und auf Manipulationshinweise untersucht.According to the invention, integrated consumption intermediate values in a non-volatile, i.e. Memory insensitive to supply voltage failures, whereby not only the current, but also older instantaneous consumption values are saved. All these values are read out periodically and examined for manipulation indications.
Vorteilhafterweise wird ein nichtflüchtiger Ringspeicher eingesetzt und mit den Verbrauchswerten auch eine zugehörige Zeitangabe in den Speicher eingetragen.A non-volatile ring memory is advantageously used and an associated time specification is also entered in the memory with the consumption values.
Vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. Show it
Fig.l eine Folge von Tagesverbrauchswerten eines Konsumenten und Fig.2 den Verbrauch in aufintegrierter Form als Folge von Verbrauchs-Momentanwerten.Fig.l a sequence of daily consumption values of a consumer and Fig.2 the consumption in an integrated form as a result of instantaneous consumption values.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION
In Fig.l ist über eine Zeitspanne von 15 Tagen jeweils ein Tagesverbrauch einer bestimmten, von einem Konsumenten bezogenen Quantität wie Gas, Wasser, Heisswasser, Elektri- zität in beliebigen Einheiten dargestellt. Der Tagesverbrauch entspricht einem (mittleren) Momentanwert Fj des Flusses der genannten Quantität, d.h. einem Verbrauch pro Zeiteinheit, multipliziert mit der Tageslänge, oder ist selber ein mittels Integration über die Tageslänge erhaltener Wert. In Fig.2 ist die Folge der Verbrauchs-Momentanwerte dargestellt, welche durch Integration der Momentanwerte Fj beziehungsweise Addition der Ta- gesverbrauchswerte erhalten werden. Erfindungsgemäss werden diese Verbrauchs-
Momentanwerte Cj oder zumindest ein Teil davon in einen nichtflüchtigen Speicher, beispielsweise ein EEPROM oder ein Flash-Memory, welcher vorzugsweise Teil des Durch- flussmessgerätes ist, geschrieben und bleiben dort gespeichert. Damit ist nicht nur der jeweils aktuellste Verbrauchs-Momentanwert vor einem plötzlichen Ausfall der Stromver- sorgung geschützt, sondern auch Verbrauchs-Momentanwerte aus der Vergangenheit.FIG. 1 shows a daily consumption of a certain quantity obtained from a consumer, such as gas, water, hot water, electricity, in arbitrary units over a period of 15 days. The daily consumption corresponds to a (mean) instantaneous value Fj of the flow of the quantity mentioned, ie a consumption per unit of time multiplied by the day length, or is itself a value obtained by integration over the day length. FIG. 2 shows the sequence of the instantaneous consumption values, which are obtained by integrating the instantaneous values Fj or adding the daily consumption values. According to the invention, these consumption Current values Cj or at least a part thereof are written in a non-volatile memory, for example an EEPROM or a flash memory, which is preferably part of the flow meter, and remain stored there. This not only protects the most up-to-date instantaneous consumption value against a sudden loss of power supply, but also instantaneous consumption values from the past.
Diese Verbrauchs-Momentanwerte Q werden periodisch, beispielsweise alle zwei Wochen, aus dem Speicher ausgelesen, d.h. entweder an eine Zentrale übermittelt oder auf ein mobiles Speichergerät überspielt. Daraufhin werden sie analysiert, ob beispielsweise eine Abnahme von einem Wert Cj zum nächstfolgenden Wert +1 vorliegt. Letztere weist auf einen Manipulationsversuch hin, welcher bei einer über die gesamte Periode positiven Verbrauch unentdeckt bleiben würde. Weiter können die Daten auch zu Informationen über das Verbrauchsprofϊl des Kunden ausgewertet werden.These instantaneous consumption values Q are read out of the memory periodically, for example every two weeks, ie either transmitted to a central office or transferred to a mobile storage device. They are then analyzed as to whether, for example, there is a decrease from a value Cj to the next value +1 . The latter indicates a manipulation attempt that would remain undetected if consumption was positive over the entire period. The data can also be evaluated to provide information about the customer's consumption profile.
Vorzugsweise ist der Speicher ein Ringspeicher oder Ringbuffer, welcher gerade mal so viele Verbrauchs-Momentanwerte Cj speichern kann, wie zwischen zwei Auslesungen an- fallen. Dabei wird jeweils der aktuellste Wert an die Stelle des ältesten Wertes geschrieben. Damit wird Letzterer automatisch gelöscht und das Speichermanagement reduziert sich auf ein Minimum.The memory is preferably a ring memory or ring buffer, which can store just as many instantaneous consumption values Cj as there are between two readings. The most current value is written in the place of the oldest value. This automatically deletes the latter and memory management is reduced to a minimum.
In den Speicher werden neben dem jeweiligen Verbrauchs-Momentanwert Cj auch eine Zeitangabe Tj geschrieben, aus welcher der Zeitpunkt der entsprechenden Momentanwert- bestimmung beziehungsweise deren Eintrags in den Speicher hervorgeht. Somit kann insbesondere bei fehlenden oder verdächtigen Werten deren Zeitpukt nachträglich wieder festgestellt werden. Ein Benutzer könnte weiter versucht sein, unerlaubterweise die Speisequelle des Durchflussmessgerätes zu entfernen, um die Ermittlung von Durchfluss- Momentanwerten zu unterbrechen. In einem derartigen Fall kann mit der beispielsweise in einem Kondensator des Durchflussmessers noch vorhandenen Restenergie der zu diesem Zeitpunkt aktuelle Verbrauchs-Momentanwert in den Speicher geschrieben werden. Das Auftreten eines derartigen, zu einem ausserprogrammgemässen Zeitpunkt eingetragenen Wertes ist wiederum als Hinweis auf eine versuchte Manipulation zu werten.In addition to the respective instantaneous consumption value Cj, a time specification Tj is also written in the memory, from which the time of the corresponding instantaneous value determination or its entry into the memory is evident. In this way, especially if the values are missing or suspicious, their timing can be determined again later. A user could also be tempted to illegally remove the flowmeter feed source to interrupt the determination of instantaneous flow values. In such a case, the residual energy currently present in a condenser of the flow meter, for example, can be used to write the current instantaneous consumption value into the memory. The occurrence of such a value, entered at a point in time outside the program, is again to be regarded as an indication of attempted manipulation.
Weiter kann neben dem jeweiligen Verbrauchs-Momentanwert Cj auch noch eine Check Summe als zusätzliches Sicherheitselement eingetragen werden.
In addition to the respective instantaneous consumption value Cj, a check sum can also be entered as an additional security element.