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Die Erfindung betrifft ein System zur Fern-Abfrage der von Verbrauchern bezogenen Energie- mengen umfassend bei jedem Verbraucher installierte Energieverbrauchs-Zahler und mit diesen verbundene Datenübermittlungsgeräte sowie zumindest ein Datenverarbeitungsgerät, mit welchem die Datenübermittlungsgeräte über Signal-Übertragungsstrecken in Verbindung bnngbar sind.
Die Erfindung betrifft weiters ein System zur Fern-Abfrage der von Verbrauchern bezogenen Energiemengen umfassend bei jedem Verbraucher installierte, mit Datenerfassungsgeräten ver- bundene Energieverbrauchs-Zähler, welche Datenerfassungsgeräte ihrerseits mit Datenübermitt- lungsgeräten verbunden sind sowie zumindest ein Datenverarbeitungsgerät, mit welchem die Datenübermittlungsgeräte über Signal-Ubertragungsstrecken in Verbindung bringbar sind.
Für Energiemärkte, auf welchen es lediglich einen Energieanbieter und viele Energieverbrau- cher gibt, die mit diesem einen Energieanbieter Energiebezugsverträge abgeschlossen haben, ist es bereits bekannt, zur Erfassung der von jedem Verbraucher jeweils konsumierten Energiemenge solche Energiezähler zu verwenden, deren Zählerstand fern abgefragt werden kann. Die Zähler- stände werden hier beispielsweise über die Telefon- oder die Stromleitungen von jedem Verbrau- cher zum Stromanbieter übertragen, wodurch Personal zum Ablesen der Zählerstände vor Ort eingespart werden können.
Ferner sind an Heizkörpern montierbare Wärmezähler bekannt, die mit einem Funksendemo- dul ausgestattet sind und die die von Ihnen erfasste, d. h. vom Heizkörper, an dem sie festgelegt sind, verbrauchte Wärmemenge per Funk an ein mit einem Funkempfänger ausgestattetes Zähler- stands-Erfassungsgerät übermittelt, das zur Erfassung der Zählerstände in die Nähe der Wärme- zähler gebracht wird (beispielsweise dadurch, dass ein Bediensteter des Fernwärme-Anbieters durch die mit Fernwärme versorgten Strassen fährt).
Nachteilig ist bei beiden dieser bekannten Systeme, dass ein Datenaustausch mit den Energie- Verbrauchszählern nur über relativ kurze Distanzen möglich ist bzw. die dazu verwendeten Signal- Übertragungstrecken (Stromleitungen, Funk) keine Standard-Übertragungsstrecken sind und es daher keine technisch einfachen und damit billigen Geräte gibt, mit welchen von den Energieanbie- tern verschiedene Personen, insbesondere der Besitzer des Energie-Verbrauchszählers, Zugang zu den Zählerstandsdaten nehmen können.
In der EP-A2-940 967 wird eine Datenempfangsstation beschrieben, welche mit dem Internet verbunden ist und demzufolge Daten über das Internet versenden bzw. empfangen kann. Weiters wird ein Kommunikationsgerät, das beispielsweise als Internet-Faxgerät ausgebildet ist, beschrie- ben, welches ebenfalls mit dem Internet verbunden ist und Daten über dieses austauschen kann
In der US-PS-5 541 589 wird ein System zur Fern-Abfrage der von Verbrauchern bezogenen Energiemengen beschrieben. Wie aus Fig.1hervorgeht, umfasst dieses System zunächst die Verbraucher, welche zu mehreren Gruppen zusammengefasst sind. Für jede dieser Gruppen ist ein Server vorgesehen, mit welchem die Verbraucher der betreffenden Gruppe jeweils über erste Daten-Übertragungsstrecken verbunden sind. Die Server ihrerseits sind über zweite Daten-Uber- tragungsstrecken mit einer Zentrale verbunden.
Die Daten-Übertragungsstrecken sind durch Funk- verbindungen gebildet.
Bei jedem Verbraucher ist ein elektronisches Gerät installiert, welches mit dem Energie- verbrauchs-Zähler verbunden ist und die von diesem Zahler gelieferten Daten erfasst und abspei- chert. Das in Rede stehende elektronische Gerät sendet nach Erhalt einer entsprechenden Anfra- ge den aktuellen Verbrauchs-Zählerstand an den ihm zugeordneten Server. Auf Erhalt einer diesbezüglichen Anfrage leiten diese Server die Verbrauchsdaten an die Zentrale weiter.
In der US-PS-5 301 122 wird ein System zur Beobachtung und Messung der von einzelnen Geräten einer elektrischen Installation verbrauchten elektrischen Energie beschrieben. Das System umfasst bei den zu uberwachenden Geräten installierte Sensoren, welche detektieren, ob das ihnen zugeordnete Gerät eingeschaltet ist. Diese Sensoren sind mit Zwischenstationen (isolation net- works) verbunden, welche ihrerseits über Leitungen mit lokalen Prozessoren in Verbindung stehen.
Weiters gibt es einen zentralen Rechner (host Computer), der mit den einzelnen lokalen Prozesso- ren über Datenmodems kommuniziert. Die von den Sensoren erfassten Informationen (welche nur den Betriebszustand der überwachten Geräte, d.h. Informationen darüber, ob diese ein- oder aus- geschaltet sind, betreffen konnen bzw unmittelbar Energieverbrauchsdaten sein können) werden uber die Zwischenstationen zum zentralen Rechner übertragen. Dieser zentrale Rechner kann damit die von den einzelnen Geräten verbrauchte Energiemenge berechnen bzw. bekommt diese
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bei Verwendung von Energieverbrauchs-Sensoren direkt geliefert.
Die US-PS-5 315 531 beschreibt ebenfalls ein System zur Erfassung der von den einzelnen Verbrauchern einer elektrischen Installation konsumierten elektrischen Energie. Es sind dabei Messmodule vorgesehen, die an die Klemmen der in der elektrischen Installation vorhandenen Leitungsschutzschalter angeschlossen werden (vgl. Fig. 3D und 4A). Die von diesen Leitungs- schutzschaltern zu den einzelnen Verbrauchern führenden Stromleitungen sind durch die Messmo- dule hindurch geführt. Die Messmodule sind mit Schaltungen ausgerustet, welche die an den Stromleitungen anliegenden Spannungen sowie die in den Stromleitungen fliessenden Ströme messen sowie aus diesen Daten die aktuell von jedem Verbraucher bezogene elektrische Energie errechnen können.
Wie insbesondere aus Fig.12 ersichtlich, sind die einzelnen Messmodule über Zweidraht-Leitungen mit einem Computer verbunden, an welche sie die ermittelten Energiever- brauchs-Daten übermitteln. Der Energieverbrauch jedes Teilnehmers kann so individuell verrech- net sowie die Gesamt-Verbrauchsmenge erfasst werden. Mit dieser Gesamtverbrauchs-Erfassung soll aber ein konventioneller, vom Energieversorger betriebener Zähler nicht ersetzt werden, ein solcher ist nach wie vor vorhanden und erfasst die verbrauchte Energiemenge parallel zum von der US-PS-5 315 531 vorgestellten System. Eine Weiterleitung der Verbrauchsdaten vom Computer an eine Verrechnungsstelle des Energieversorgers ist gemäss der US-PS-5 315 531 nicht vorgesehen.
Die WO 98/45717 bezieht sich auf ein System zur Fernabfrage von Energieverbrauchsdaten.
Wie aus Fig.1A hervorgeht, sind mehrere Energieverbraucher, wie Wohnungen, Bürogebäude od. dgl. vorgesehen, welche jeweils mit einem Verbrauchszähler ausgestattet sind. Diese Verbrauchs- zähler sind mit Ausleseeinrichtungen versehen, welche mit einer Zwischenstation in Kommunikati- onsverbindung stehen. Weiters ist bei jedem Energieverbraucher eine Steuereinheit vorgesehen, welche drahtlos mit innerhalb der Räumlichkeiten des betreffenden Energieverbrauchers installier- ten Geräten kommuniziert. Diese Geräte können beispielsweise Rauch- oder sonstige Alarmsenso- ren sein oder eine Steuer-/Anzeigeeinheit, mit welcher Zählerstände vor Ort ausgelesen/angezeigt werden können bzw. andere, als Sensoren ausgebildete Geräte überprüft werden können.
Die Zwischenstation ist mit zumindest einer weiteren Zwischenstation (base station) verbun- den, welche die von der ersten Zwischenstation empfangenen Daten (Energieverbrauchsdaten der Verbrauchszähler und Statusdaten bzw. Alarmmeldungen der Geräte) an einen zentralen Rechner weiterleitet. Wie sich aus Seite 9, Zeilen 12-14 ergibt, stellt dieser zentrale Rechner den Energie- verbrauch der einzelnen Verbraucher fest und rechnet diesen ab.
Die WO 98/45717 zeigt die Möglichkeit, in die Verbrauchszähler Steuereinheiten einzubauen, mit welchen elektrische Geräte (Sensoren, Steuer-/Anzeigeeinheiten) kommunizieren. Gemäss der WO 98/45717 werden allerdings die von diesen Geräten gelieferten Daten an den zentralen Rech- ner weitergeleitet (vgl. Seite 9, Zeilen 5-7), welcher entsprechend den gelieferten Sensordaten Veranlassungen trifft, beispielsweise bei Vorliegen eines Alarmsignals die Feuerwehr oder die Polizei benachrichtigt (Seite 9, Zeilen 10-12)
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zur Fernabfrage der von Verbrauchern bezogenen Energiemengen der eingangs angegebenen Art anzugeben, bei welchem die bei den Energieverbrauchszählern installierten Datenübermittlungsgeräte bzw. Datenerfassungsgeräte für den Verbraucher selbst nützliche Nebenfunktionen wahrnehmen können.
Erfindungsgemäss wird dies bei einem System der eingangs als erstes genannten Art dadurch erreicht, dass die Datenübermittlungsgeräte neben dem einen bzw. den mehreren Eingangen, an welche(n) der/die Energieverbrauchs-Zähler angeschlossen sind, weitere Ein- und Ausgänge für elektrische/elektronische Sensor- und Aktor-Geräte aufweisen und als Steuereinrichtungen ausge- bildet sind, welche die an ihre Ausgange angeschlossenen Aktor-Geräte in Abhängigkeit der Zu- stände der an ihre Eingänge angeschlossenen Sensor-Geräte selbständig ansteuern.
Bei einer eingangs als zweites genannten Art eines Systems zur Fern-Abfrage der von Ver- brauchern bezogenen Energiemengen wird dies dadurch erreicht, dass die Datenerfassungsgeräte neben dem Eingang, an welchen der Energieverbrauchs-Zähler angeschlossen ist, weitere Ein- und Ausgänge für elektrische/elektronische Sensor- und Aktor-Geräte aufweisen und als Steuer- einrichtungen ausgebildet sind, welche die an ihre Ausgänge angeschlossenen Aktor-Geräte in Abhängigkeit der Zustände der an ihre Eingänge angeschlossenen Sensor-Geräte selbständig an- steuern.
Die Datenübermittlungsgerate bzw. die Datenerfassungsgeräte können damit neben ihrer
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eigentlichen Aufgabe der Übermittlung der Energie-Verbrauchsmenge die Ansteuerung einiger elektrischer Geräte übernehmen. Jedem Verbraucher wird es dadurch erspart, sich separate, zu den ohnehin vorhandenen Datenübermittlungsgeräten hinzutretende Steuerungen anzuschaffen.
Bei einem System zur Fern-Abfrage der von Verbrauchern bezogenen Energiemengen umfas- send bei jedem Verbraucher installierte Energieverbrauchs-Zähler und mit diesen verbundene Datenübermittlungsgeräte sowie zumindest ein Datenverarbeitungsgerät, mit welchem die Daten- übermittlungsgeräte über Signal-Übertragungsstrecken in Verbindung bringbar sind, wobei die von den Verbrauchern bezogene Energie von mehreren Energieanbietern geliefert wird, wobei jedem Energieanbieter hinsichtlich jedes Verbrauchers vorbestimmte Energie-Liefer-Zeitintervalle zuge- ordnet sind, kann gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgese- hen sein, dass die Datenübermittlungsgeräte jeweils einen Zeitgeber und einen Speicher aufweisen, in welchem pro diesem Datenübermittlungsgerät zugeordneten Verbraucher für jeden Energiean- bieter ein separater,
dem jeweiligen Energieanbieter zugeordneter Speicherplatz angelegt ist, wobei in jedem Speicherplatz jeweils jene Energie-Verbrauchsmengen abgespeichert werden, welche vom jeweiligen Verbraucher in Zeitintervallen konsumiert wurden, die dem Energieanbieter zugeordnet sind, dem der betreffende Speicherplatz zugeordnet ist.
Damit lässt sich auf technisch einfache Weise die von jedem Verbraucher konsumierte Ener- giemenge nach den verschiedenen Energieanbietern differenziert erfassen
Beim erfindungsgemässen Verfahren zur Übertragung von Daten in einem System zur Fern- Abfrage der von Verbrauchern bezogenen Energiemengen umfassend bei jedem Verbraucher installierte Energieverbrauchs-Zähler und mit diesen verbundene Datenübermittlungsgeräte sowie zumindest ein Datenverarbeitungsgerät, mit welchem die Datenübermittlungsgeräte über Signal- Übertragungsstrecken in Verbindung bringbar sind, ist vorgesehen, dass jedem Energieanbieter ein bestimmter Zugriffscode zugewiesen wird,
dass bei Anforderung von Energie-Verbrauchsmengen durch ein Datenverarbeitungsgerät dieser Zugriffscode vom Datenverarbeitungsgerät bekannt gegeben wird und dass jedes Datenübermittlungsgerät ausschliesslich jene Energie-Verbrauchs- mengen übermittelt, die jenem Energieanbieter zugeordnet sind, welchem der in der Anforderung enthaltene Zugriffscode zugewiesen ist.
Verrechnungsfehler der Art, dass ein Energieanbieter Energiemengen verrechnet, die nicht von ihm geliefert wurden, werden damit wirksam vermieden
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass auch je- dem Besitzer eines Datenübermittlungsgerätes ein bestimmter Zugriffscode zugewiesen wird, mit welchem Besitzer-Zugriffscode weiter gehende Datenaustausch-Befugnisse, als mit den den Ener- gieanbietern zugewiesenen Zugriffscodes verbunden sind, dass bei Anforderung von Daten vom dem jeweiligen Besitzer zugeordneten Datenübermittlungsgerat bzw.
bei Übertragung von Daten zu diesem Datenübermittlungsgerät dieser Besitzer-Zugriffscode bekannt gegeben wird, und dass jedes Datenübermittlungsgerät Datenaustausche, die über die den Energieanbietern jeweils zu- gänglichen Informationen betreffend die Energie-Verbrauchsmengen hinaus gehen, ausschliesslich mit dem Absender des dem Besitzer des jeweiligen Datenubermittlungsgerates zugewiesenen Zugriffscodes durchführt.
Damit wird dem Besitzer die Möglichkeit eroffnet, Daten mit seinem Datenübermittlungsgerat auszutauschen und dieses damit fern zu bedienen, wobei aber unbefugte Zugriffe auf das Daten- übermittlungsgerät ausgeschlossen sind.
Bei einem Verfahren der eben erörterten Art, bei welchem die Signal-Übertragungsstrecken zwischen den Datenverarbeitungsgeräten und den Datenübermittlungsgeräten durch Internet- Verbindungen gebildet werden, kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Internetserver vorgese- hen ist, mit dem eine Gruppe von Datenübermittlungsgeräten verbindbar ist, welcher Internetserver bei Anforderungen oder Übermittlungen von Daten von bzw. an Datenübermittlungsgeräte den in diesen Anforderungen/Übermittlungen jeweils enthaltenen Zugriffscode überprüft und das betref- fende Datenübermittlungsgerät zur Ubermittlung/Annahme der diesem Zugriffscode entsprechen- den Daten veranlasst.
Die Überprüfung der Zugriffscodes braucht damit nicht von jedem Datenübermittlungsgerat selbst vorgenommen werden, womit die Datenübermittlungsgeräte entsprechend entlastet werden und ihre Kapazitäten besser für die Erfüllung der anderen ihnen zugewiesenen Funktionen einset- zen können.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein mit dem Internet ver- bundener Konfigurationsrechner vorgesehen ist, welcher die von den bzw. zu den Datenübermitt- lungsgeräten übertragenen Daten aufbereitet und weiterleitet.
Solche Konfigurationsrechner können mit bedeutend grösserer Speicherkapazität und Rechen- geschwindigkeit ausgeführt werden, als die Datenübermittlungsgeräte, sodass auf Konfigurations- rechnern installierte Kommunikationssoftware deutlich grösseren Bedienkomfort bieten kann als auf den Datenübermittlungsgeräten installierte Software.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, dass die Zugriffscodes durch auf Hardware gespeicherte Co- dedaten gebildet werden.
Dieses Zugriffscode-System ist sicherer als ein alternativ dazu einsetzbares, auf manuell ein- zugebenden Zeichenkombinationen beruhendes System.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Zugriffscodes durch auf Smartcards gespeicherte Codedaten gebildet werden.
Dies ist eine Standard-Technologie, was den Vorteil bringt, dass die hierfür benötigten Kompo- nenten (die Smartcards selbst, die Geräte zum Beschreiben und Auslesen von Daten aus den Smartcards, die bei solchen Geräten verwendeten Schnittstellen usw. ) am Markt erhältliche Stan- dardbauteile sind. Diese Standardbauteile können unverändert bei einem erfindungsgemässen Sy- stem eingesetzt werden, es brauchen daher keinerlei Spezialbauteile entwickelt und gebaut wer- den, was die Gesamt-Herstellungskosten des erfindungsgemässen Systems erhöhen würde.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen be- sonders bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Systems;
Fig.2 ein Blockschaltbild eines Datenübermittlungsgerätes 4 des erfindungsgemässen Systems, an welches mehrere Energieverbrauchs-Zählern 3 sowie Sensor- und Aktor-Geräte 8-13 ange- schlossen sind ;
Fig.3 ein Blockschaltbild eines Datenübermittlungsgerätes 4, an welches mehrere Energie- verbrauchs-Zähler 3 jeweils über Datenerfassungsgeräte 6 angeschlossen smd;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Systems ;
Fig.5 die in einem Datenübermittlungsgerät 4 enthaltenen Baugruppen Zeitgeber 15 und Spei- cher 16 in schematischer, blockschaltbildartiger Darstellung und
Fig. 6 der in einem Datenübermittlungsgerät 4 enthaltene Speicher 16 in schematischer, block- schaltbildartiger Darstellung.
In Fig. 1 sind mehrere, an ein Energieversorgungsnetz angeschlossene Verbraucher 1 darge- stellt. Diese Verbraucher 1 konnen beispielsweise Privathaushalte -so wie mit den stilisierten Hau- sern symbolisiert- aber auch industrielle Verbraucher (Fabriken), öffentliche Gebäude usw. sein.
Über das nicht näher dargestellte Energieversorgungsnetz kann jede beliebige, von einem oder mehreren Energieerzeugern angebotene Energieart, wie insbesondere Strom oder Fernwärme, zu den Verbrauchern geleitet werden.
Die vorliegende Erfindung liegt in einem System, mit welchem die Energiemengen, die von den einzelnen Verbrauchern 1 jeweils konsumiert werden, erfasst und fern abgefragt, d. h an ein zentra- les Datenverarbeitungsgerät 2-symbolisch dargestellt durch einen Computer- weitergeleitet wer- den können.
Dieses zentrale Datenverarbeitungsgerät 2 steht beim Anbieter der von den Verbrauchern 1 konsumierten Energie oder einem von diesem beauftragten Verrechnungsunternehmen und dient in erster Linie zur Verrechnung der von den einzelnen Verbrauchern 1 verbrauchten Energiemen- gen.
In den beigeschlossenen Zeichnungen sind zwei, vom Grundprinzip zwar übereinstimmende, hinsichtlich der Anzahl der Energieanbieter aber verschiedene Ausgestaltungen des erfindungs- gemässen Systems dargestellt
In Fig. 1 ist zunächst ein erfindungsgemässes System dargestellt, bei welchem es lediglich einen Energieanbieter und demzufolge lediglich ein Datenverarbeitungsgerät 2, allerdings eine Vielzahl von Verbrauchern 1 gibt.
Das System umfasst zunächst bei jedem Verbraucher 1 installierte Energieverbrauchszähler 3, beispielsweise also Stromzähler oder Wärmezähler. Mit diesen sind jeweils Datenübermittlungsge- räte 4 verbunden. Die Energieverbrauchszähler 3 sind so ausgebildet, dass der von ihnen registrier-
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te Energieverbrauch nicht so wie bei herkömmlichen Zählern bloss optisch auf einem mechanischen oder elektronischen Zählwerk angezeigt wird, sondern in Gestalt eines Datensignals zur Verfügung gestellt wird. Dieses Datensignal wird an das jeweils mit dem Energieverbrauchszahler 3 verbun- dene Datenübermittlungsgerät 4 weitergeleitet.
Die Datenübermittlungsgeräte 4 sind so ausgeführt, dass sie die Datensignale betreffend den von den Energieverbrauchszählern 3 erfassten Energieverbrauch weiterverarbeiten, insbesondere an das Datenverarbeitungsgerät 2 weiterleiten können. Die Datenübermittlungsgeräte 4 sind dazu durch entsprechend programmierte Mikrocomputer-Schaltungen ausgebildet.
Jedes Datenübermittlungsgerät 4 ist uber Signal-Übertragungsstrecken 5, die in den Zeich- nungsfiguren mit Rechtecken symbolisch dargestellt sind, mit dem Datenverarbeitungsgerät 2 in Verbindung bringbar. Diese Signal-Übertragungsstrecken 5 können in beliebiger Weise ausgestal- tet sein. Eine Möglichkeit liegt darin, diese durch die-zumeist ohnehin vorhandene bzw. zu jedem Verbraucher 1 geführte Telefonleitung zu bilden.
Eine andere, technisch etwas aufwendigere Möglichkeit liegt darin, die Signal-Übertragungs- strecken 5 durch Standleitungen zu bilden. Desweiteren ist es denkbar, die Zahlerstands-Daten von den Datenübermittlungsgeräten 4 zum Datenverarbeitungsgerät 2 per Funk zu übertragen
Die Zählerstands-Daten konnen auch über die ohnehin zu jedem Verbraucher 1 und jedem Da- tenverarbeitungsgerät 2 führenden Stromleitungen übertragen werden. Dies kann unabhängig von der Art der Energie, deren Verbrauch mittels des erfindungsgemässen Systems fern abgefragt wird, erfolgen.
Das Datenverarbeitungsgerät 2 und die Datenübermittlungsgeräte 4 sind zur Realisierung des eingesetzten Typus der Signal-Übertragungsstrecken 5 mit den entsprechenden, für sich bekann- ten Sende-/Empfangsbaugruppen, wie z.B. Modems, Schaltungen zur Ein- und Auskopplung von Datensignalen in bzw. aus den Stromleitungen od. dgl., ausgestattet.
Die an das Datenverarbeitungsgerät 2 übertragenen Zählerstands-Daten werden vorrangig da- zu benützt, um die an jeden Verbraucher 1 gelieferte Energiemenge zu verrechnen. Diese Ver- rechnung erfolgt in der Regel in bestimmten, vorgegebenen Zeitintervallen, beispielsweise monat- lich. Es ist deshalb nicht notwendig, dass die Datenübermittlungsgeräte 4 ständig mit dem Daten- verarbeitungsgerät 2 in Verbindung stehen, sondern es reicht aus, dass das Datenverarbeitungsge- rät 2 dann, wenn von einem Verbraucher 1 Zählerstands-Daten benötigt werden, eine Verbindung zum betreffenden Datenübermittlungsgerät 4 aufbaut, dieses durch Übermittlung einer entspre- chenden Anforderung zur Absendung der aktuellen Zählerstands-Daten veranlasst wird und diese dann empfangen, gespeichert und entsprechend weiterverarbeitet werden.
Erfindungsgemäss sind die Datenübermittlungsgeräte 4 mit dem Internet in Verbindung bring- bar. Dies kann grundsätzlich in jeder beliebigen, dafür geeigneten Weise realisiert sein. In der Regel ist dazu das Datenübermittlungsgerat 4 mit einem Modem oder einem ISDN-Terminaladap- ter ausgestattet, über welches eine Telefon- bzw. eine ISDN-Verbindung zu einem zentralen Inter- netserver hergestellt werden kann. Alternativ dazu konnte jedem Datenübermittlungsgerät 4 ein eigener, mit dem Internet direkt verbundener Server zugeordnet sein, was aber ungleich aufwendi- ger ist und deshalb in der Praxis kaum eingesetzt wird.
Desweiteren ist es möglich, das Datenübermittlungsgerät 4 an eine zu einem Internetserver führende Standleitung anzuschliessen, womit eine permanente Verbindung ins Internet gegeben ist.
Das Datenübermittlungsgerät 4 weist dazu eine entsprechende Adapterschaltung auf, welche die im Datenubermittlungsgerät 4 intern erzeugten Signale in über die Standleitung übertragbare Signale sowie umgekehrt die über die Standleitung eingehenden Signale in für das Datenübermitt- lungsgerät 4 weiterverarbeitbare Signale umsetzt.
Es wird dadurch möglich, die Zählerstands-Daten über Internet zu übertragen, also die Signal- Übertragungsstrecken 5 durch Internet-Verbindungen zu bilden. Da bei uber das Internet durchge- führten Datenübertragungen die Gefahr besteht, dass diese von Dritten unbefugt gelesen, manipu- liert oder abgefangen, d. h.
an ihrem Vordringen bis zum Empfänger gehindert werden, werden sämtliche Datenströme betreffend die Übermittlung von Zählerstands-Daten (die Aufforderung zur Ubersendung derselben einerseits und die Zählerstands-Daten selbst andererseits) bevorzugt verschlüsselt übertragen
Ferner ist sicher zu stellen, dass nicht jedermann -wie aufgrund der Internet-Anbindung des Da- tenübermittlungsgerätes 4 theoretisch möglich- Zugnff zu den Zählerstands-Daten bekommen
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kann, sondern nur jener Energieanbieter, mit welchem der Besitzer des Datenübermittlungsgerätes 4 einen Energie-Lieferungsvertrag abgeschlossen hat.
Dies wird durch Zuweisung eines Zugriffs- codes an den Energieanbieter erreicht, welcher vor oder gemeinsam mit dem an das betreffende Datenübermittlungsgerät 4 übersandten Befehl, Zählerstands-Daten zu übermitteln, übertragen und von diesem überprüft wird.
Die am Datenverarbeitungsgerät 2 und auf den Datenübermittlungsgeräten 4 installierte Soft- ware weist zur Durchführung von Verschlüsselung bzw. Entschlüsselung der Daten sowie zur Ab- sendung bzw. Uberprüfung des Zugriffscodes entsprechende, an sich bekannte Algorithmen auf.
Bevorzugterweise werden diese Zugriffscodes-wie weiter unten noch ausführlich erläutert wird- durch auf Hardware gespeicherte Codedaten gebildet. Diese Technologie bietet besonders hohe Sicherheit, sodass die Verwendung dieser Technologie allein ausreichend sein kann, die Übermittlung der Zählerstandsdaten abzusichern. Eine verschlüsselte Übertragung dieser Daten kann dabei unterbleiben.
Wie weiter unten im Zusammenhang mit der Erläuterung der Fig. 4 noch dargelegt werden wird, ist es möglich, diese Überprüfung des in einer Anfrage enthaltenen Zugriffscodes durch einen Internetserver 14 durchführen zu lassen. Wenn die Signal-Übertragungsleitungen 5 durch Internet- Verbindungen gebildet sind, kann dies auch hier, d. h. wenn lediglich ein Energieanbieter vorgese- hen ist, in analoger Weise vorgesehen sein. Das Vorsehen eines solchen, die Zugriffscode- Überprüfung durchführenden Internetservers 14 stellt lediglich eine Möglichkeit dar, der Internet- server 14 ist also nicht zwingend vorzusehen.
Wenn-was bei den meisten Anwendungen gegeben sein wird- der Internetserver 14 überhaupt fehlt oder diese Zugriffscode-Überprüfung nicht durch- führt, wird die Zugangscode-Prüfung vom anfragenden Datenverarbeitungsgerät 2 und dem betref- fenden Datenübermittlungsgerät 4 durchgeführt.
Das Internet bringt den Vorteil, dass Daten sehr einfach und kostengünstig zwischen zwei be- liebigen Orten der Welt, welche über Internetanschluss verfügen, übertragen werden können. Gro- #e räumliche Entfernungen zwischen dem Datenverarbeitungsgerät 2 des Energie-Anbieters und den einzelnen Verbrauchern 1 stehen bei Verwendung des Internets einer zuverlässigen Daten- übertragung zwischen diesen nicht im Weg.
Die Datenübertragungsgeräte 4 können so ausgelegt sein, dass sie nicht nur mit einem sondern mit mehreren Energieverbrauchs-Zählern 3 verbunden sind, so wie dies in Fig.2 dargestellt ist.
Jeder dieser mehreren Energieverbrauchszähler 3 kann einem eigenen Elektrogerät 7 (in Fig.2 sind beispielsweise ein Elektroherd, ein Heizkörper und ein Motor vorgesehen) zugeordnet sein.
Damit ist es möglich, die von einem Verbraucher 1 bezogene Energiemenge differenziert nach den einzelnen Elektrogeräten 7 zu erfassen. Anstelle einzelner Elektrogeräte 7 konnen jedem Energie- verbrauchszähler 3 Gruppen von Energieverbrauchern zugeordnet sein. In diesem Sinne kann beispielsweise bei einem Industrie-Verbraucher dem Bürogebäude, der Lagerhalle, dem Ferti- gungsgebäude, der Galvanik-Abteilung usw. jeweils ein eigener Energieverbrauchszähler 3 zuge- ordnet sein
Diese mehreren Energieverbrauchszähler 3 konnen, wie gemäss Fig.2 vorgesehen, jeweils di- rekt mit dem Datenübermittlungsgerät 4 verbunden sein.
Alternativ dazu ist es möglich, den Energieverbrauchszahlern 3 und dem Datenübermittlungs- gerät 4 Datenerfassungsgeräte 6 zwischenzuschalten, so wie dies in Fig.3 dargestellt ist.
In dieser Fig.3 ist der Verbraucher 1 durch em Wohnhaus umfassend eine Mehrzahl von ein- zelnen Wohnungen gebildet. In einem solchen Anwendungsbereich ist vorrangig nicht der Ge- samtenergieverbrauch des gesamten Wohnhauses, sondern der Energieverbrauch jeder einzelnen Wohnung von Interesse, da die verbrauchte Energie für jede Wohnung separat verrechnet wird.
Jeder Energieverbrauchs-Zähler 3 ist hier mit einem Datenerfassungsgerät 6 verbunden und die Datenerfassungsgeräte 6 sind mit dem Datenübermittlungsgerät 4 verbunden Energie- verbrauchszähler 3 und zugehöriges Datenerfassungsgerät 6 sind dabei in den ihnen zugeordne- ten Wohnungen, das sämtlichen Zählern 3/Erfassungsgeräten 6 gemeinsame Datenübermittlungs- gerät 4 ist beabstandet von diesen, beispielsweise im Hausanschlusskasten oder der dem Wohnhaus zugeordneten Trafostation angeordnet.
Die Hauptaufgabe der Datenerfassungsgeräte 6 liegt darin, die von den Energieverbrauchs- zählern 3 gelieferten Datensignale betreffend deren Zählerstände entgegenzunehmen und an die Datenübermittlungsgeräte 4 weiterzuleiten. Die Datenerfassungsgerate 6 sind dazu als entspre-
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chend programmierte Mikrocomputer-Schaltungen ausgebildet.
Die Art der Verbindung zwischen den Energieverbrauchs-Zählern 3 und den Datenerfassungs- geräten 6 sowie zwischen diesen und den Datenübermittlungsgeraten 4 bzw. zwischen den Ener- gieverbrauchs-Zählern 3 und den Datenübermittlungsgeräten 4 (vgl. Fig.2) ist nicht erfindungswe- sentlich und kann daher beliebig gewählt werden.
Im einfachsten Fall werden dazu separate elektrische Leitungen verwendet, welche direkt an die betroffenen beiden Geräte angeschlossen sind. Zwischen den einzelnen Geräten 3,4,6 können Punkt-zu-Punkt-Verbindungen oder Datenbusse aufgebaut werden.
Das Protokoll, gemäss welchem die Daten über diese Verbindungen übertragen werden, kann ebenfalls beliebig gewählt werden, vorzugsweise (vor allem, weil entsprechende, zur Verarbeitung dieser Protokolle geeignete Schnittstellen-Bausteine fertig am Markt erhältlich sind) werden Stan- dard-Protokolle, wie z. B. RS-232, Ethernet, LON od. dgl. eingesetzt. Ferner ist es möglich, die Daten zwischen den einzelnen Geräten 3,4,6 über die ohnehin zwischen diesen vorhandenen Stromleitungen zu führen.
Die Geräte 3,4,6 weisen dem gewählten Typus der zwischen ihnen liegenden Verbindungen bzw. der auf diesen Verbindungen eingesetzten Datenübertragungs-Protokollen entsprechende Schnittstellen, d.h. Anschlussstecker sowie zugehörige Encoder-/Decoder-Bausteine auf.
Das Datenübermittlungsgerät 4 übermittelt die von den einzelnen Datenerfassungsgeräten 6 empfangenen Zählerstands-Daten unabhängig voneinander an das Datenverarbeitungsgerat 2, sodass die von jedem Energieverbrauchszähler 3 erfasste Energiemenge unabhängig von den jeweils anderen Energiemengen verrechnet werden kann
Wie weiter oben bereits ausgeführt, muss eine Datenübertragung zwischen dem Datenübermitt- lungsgerät 4 und dem Datenverarbeitungsgerät 2 nur fallweise vorgenommen werden. Das Daten- ubermittlungsgerät 4 ist in den Zeiten zwischen solchen Datenübertragungen nicht bzw. ist auf- grund seiner hohen Rechenkapazität selbst während der Durchführung von Datenübertragungen nur sehr wenig ausgelastet. Hier kommt noch hinzu, dass die Zeitdauern von Datenübertragungen verglichen mit den Zeiten, in welchen keine Datenübertragungen stattfinden, sehr kurz sind.
Insge- samt nimmt daher die Übertragung von Zählerstands-Daten das Datenübermittlungsgerät 4 nur sehr wenig in Anspruch. Das Datenübermittlungsgerät 4 könnte deshalb praktisch standig-auf- grund seiner Ausgestaltung als Mikrocomputer-Schaltung- durchaus andere Aufgaben wahrneh- men
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dieser Gedanke aufgegriffen und das Datenübermittlungsgerät 4 als Steuereinrichtung, mit welcher verschiedene elektrische Gerate angesteuert werden können, ausgebildet.
Das Datenübermittlungsgerät 4 weist dazu neben dem einen bzw. den mehreren Eingängen, an welche(n) der/die Energieverbrauchs-Zähler 3 angeschlossen sind, weitere Ein- und Ausgänge für elektrische/elektronische Sensor-Geräte (in Fig. 2 sind beispielhaft ein Schalter 8, ein Tempera- turfühler 9 und ein Amperemeter 10 dargestellt) und Aktor-Geräte (in Fig. 2 sind beispielhaft ein Motor 11, eine Lampe 12 und ein Heizkörper 13 dargestellt) auf
Die am Datenübermittlungsgerät 4 laufende Software ist-so wie jene von an sich bekannten Mikrocomputer-Steuerungen- so gestaltet, dass sie Steuerfunktionen wahrnehmen kann, d. h. in Ab- hängigkeit von Eingangssignalen oder zu vorprogrammierten Zeitpunkten die Ausgänge ansteuern kann.
Eine bevorzugt verwirklichte Steuerfunktionalität des Datenubermittlungsgerätes 4 liegt darin, einzelne, an ihren Ausgängen angeschlossene elektrische Verbraucher abzuschalten, sobald die gesamte, vom an das Datenübermittlungsgerät 4 angeschlossenen Energieverbrauchszahler 3 erfasste verbrauchte Energiemenge vorgebbare Ausmasse uberschreitet oder wenn der Energiean- bieter im Augenblick nicht in der Lage ist, den gesamten Energiebedarf aller seiner Verbraucher 1 zu decken.
Die Steuerfunktionalitäten können fix vorgegeben, also vom Benutzer nicht abänderbar, sein Da aber in der Regel jeder Benutzer andere Steuerfunktionen realisieren möchte, ist es günstiger, Möglichkeiten vorzusehen, dass die gewünschten Steuerfunktionalitaten von jedem Benutzer indivi- duell gewählt, das Datenübermittlungsgerät 4 also entsprechend vom Benutzer parametrierbar ist.
Das Datenübermittlungsgerät 4 weist dazu Schnittstellen auf, über welche geeignete Eingabe- geräte mit dem Datenübermittlungsgerät 4 kommunizieren können Das in der Regel zur Festle-
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gung der Steuerfunktionen des Datenübermittlungsgerätes 4 eingesetzte Eingabegerät ist ein vom Besitzer des Datenübermittlungsgerätes 4 benutzbarer Rechner 18, der räumlich beabstandet vom
Datenübermittlungsgerät 4 liegt.
Es ist ein spezieller, über das Internet zugänglicher Konfigurationsrechner 19 vorgesehen, mit welchem sowohl das Datenübermittlungsgerät 4 als auch der Rechner 18, über welchen der Besit- zer die Konfiguration seines Datenübermittlungsgerätes 4 vornehmen möchte, kommunizieren können.
Wird ein Datenübermittlungsgerät 4 erstmalig installiert und mit dem Internet verbunden, mel- det sich dieses Datenübermittlungsgerät 4 mittels einer automatisch gestarteten Routine (boot- strap) via Internet bei diesem speziellen Konfigurationsrechner 19 an und übermittelt diesem seine Hardwarekonfiguration, d. h. die Anzahl seiner Ein- und Ausgänge, den Typ jedes Ein- und Aus- ganges (analog, digital, Anschluss für Energieverbrauchszähler) usw.
Diese Hardware-Konfiguration wird an den Rechner 18 übermittelt, welcher diese Konfiguration dem Besitzer anzeigt und ihm ermöglicht, Parametnerungen vorzunehmen. Diese Parametrierun- gen liegen darin, dass der Besitzer bekannt gibt, welche Steuerfunktionalitäten sein Datenübermitt- lungsgerät 4 aufweisen soll (z.B. am Analogeingang 2 ist die Raumtemperatur angeschlossen, diese soll über die Ausgänge A3/A4 die Raumtemperatur regeln; am Ausgang A5 ist die Wasser- pumpe des Springbrunnens angeschlossen und soll täglich zwischen 1900 und 2000 Uhr laufen usw.).
Sofern-wie weiter unten noch im Zusammenhang mit der Erläuterung von Fig.4 dargestellt werden wird- der Besitzer des Datenübermittlungsgerätes 4 mit einem oder mehreren Energiean- bietern Energiebezugsverträge abgeschlossen hat, wird im Rahmen dieser Parametrierung auch angegeben, welcher Energieanbieter in welchem Zeitraum Energie liefert.
Diese Parametnerungsdaten werden vom Rechner 18 zum Konfigurationsrechner 19 übertra- gen. Dieser erstellt entsprechend diesen Daten ein Steuerprogramm und übermittelt dieses Steu- erprogramm dem Datenübermittlungsgerät 4.
Die Parametrierungsdaten werden zusätzlich auf dem Rechner 18 gespeichert, sodass die an das Datenübermittlungsgerät 4 übertragenen Parametnerungsdaten jederzeit auf diesem Rechner 18 angezeigt werden können.
Der Konfigurationsrechner 19 ist nicht einem speziellen Datenübermittlungsgerät 4 zugeordnet, sondern dient zur Parametrierung mehrerer, in der Regel sogar sämtlicher, im gesamten System vorgesehener Datenübermittlungsgeräte 4.
Die in der Parametrierung genannten Energieanbieter bekommen die Information über die Ab- frage- bzw. Auslesemöglichkeit des Energieverbrauchs des Kunden sowie den benötigten Zugriffs- code übermittelt, welcher diese zum Auslesen des jeweiligen Verbrauchswertes berechtigt.
Es könnte auch vorgesehen sein, dass der Rechner 18, in welchen der Besitzer die Parametrie- rungsdaten seines Datenübermittlungsgerätes 4 eingibt, sich in unmittelbarer Nahe zum betreffen- den Datenübermittlungsgerät 4 befindet. In diesem Fall braucht nicht der eben beschriebene Weg über einen Konfigurationsrechner 19 und das Internet gegangen zu werden, sondern es kann dieser Rechner 18 direkt-über Standardschnittstellen, wie z. B. RS 232- mit dem Datenubermitt- lungsgerät 4 verbunden werden. Auf diesem Rechner 18 muss dann neben der Software zur Einga- be der Parametrierungsdaten auch die bei der obigen Variante am Konfigurationsrechner 19 lau- fende Software zur Erstellung und Übermittlung eines Steuerprogrammes für das Datenübermitt- lungsgerät 4 laufen.
Eine derartige Parametrierung des Datenübermittlungsgerätes 4 ist aber nicht nur bei seiner erstmaligen Installation möglich. Die Steuerfunktionalität des Datenübermittlungsgerätes 4 kann nachher jederzeit verändert genauso wie Energieanbieter und die Zeiträume, in welchen diese Energie liefern, jederzeit aktualisiert werden können.
Das Datenübermittlungsgerät 4 kann weiters Schnittstellen aufweisen, über welche Daten, ins- besondere der Zählerstand des/der angeschlossenen Energieverbrauchszähler 3 oder von ande- ren Sensoren 8,9,10 erfasste Daten aus dem Datenübermittlungsgerät 4 ausgelesen werden kön- nen. Zur besonders einfachen und ohne Zusatzgeräte auskommenden Anzeige dieser Daten kann das Datenübermittlungsgerät 4 auch mit einem Display ausgestattet sein. Das Datenübermitt- lungsgerät 4 kann zusammenfassend also entsprechend an sich bekannter Steuereinrichtungen, wie SPS oder Mikrocomputer-Schaltungen, ausgestaltet sein.
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Wenn so wie in Fig.3dargestellt, nicht für jeden Benutzer ein separates Datenübermittlungsge- rät 4, sondern nur ein Datenerfassungsgerät 6 in Verbindung mit einem zentralen, mehreren Da- tenerfassungsgeräten 6 gemeinsames Datenübermittlungsgerät 4 vorgesehen ist, so kann dieses Datenerfassungsgerät 6 als Steuereinrichtung im Sinne der eben gemachten Ausführungen aus- gebildet sein (vgl. die an das in Fig.3zuunterst liegende Datenerfassungsgerät 6 angeschlossenen Sensor- und Aktorgeräte 8-13).
Dadurch, dass das Datenübermittlungsgerät 4 mit dem Internet verbindbar ist bzw. mit dem In- ternet verbunden ist, kann jedermann-bzw. wenn, so wie oben erläutert, der Zugriff durch die Ver- gabe von Zugriffscodes eingeschränkt ist- jeder, der über einen Zugriffscode verfügt, Daten mit dem Datenübermittlungsgerät 4 austauschen. Dieser Datenaustausch ist aber nicht auf die-den Energieanbieter allein interessierenden- Zählerstands-Daten eingeschränkt, sondern kann sich auch auf Daten betreffend die Sensor- und Aktor-Geräte 8-13 sowie die Steuerfunktionalität des Datenübermittlungsgerätes 4 beziehen.
Das bedeutet, dass der Besitzer eines Datenübermittlungs- gerätes 4 (bzw. derjenige, dem der Besitzer einen Zugriffscode übergeben hat), über das Internet Werte von an das Datenübermittlungsgerät 4 angeschlossenen Sensor-Geräten 8,9,10 auslesen kann oder Aktor-Geräte 11,12,13 ein- und ausschalten kann bzw. die Steuerfunktionalität des Datenübermittlungsgerätes 4, also seinen Programmteil betreffend die Ansteuerung der Sensor- und Aktor-Geräte 8-13 verändern kann.
Damit auch mit Datenerfassungsgeräten 6, so wie sie bei einem in Fig 3 dargestellten Aufbau des erfindungsgemässen Systems eingesetzt sind, über das Internet kommuniziert werden kann, können auch diese jeweils mit dem Internet verbindbar ausgestaltet sein.
Alternativ dazu kann aber auch vorgesehen sein, dass nur das mehreren Datenerfassungsgerä- ten 6 gemeinsame Datenübermittlungsgerät 4 mit dem Internet verbindbar ist und die über Internet ankommenden Daten an das Datenerfassungsgerät 6, für welches die Daten jeweils bestimmt sind, weiterleitet bzw. die von den Datenerfassungsgeräten 6 kommenden Daten, die über Internet verschickt werden sollen, entsprechend weitergibt. Beide Funktionalitäten lassen sich in dem Fach- mann bekannter Weise durch entsprechende Parametrierung des Datenübermittlungsgerätes 4 realisieren.
Eine Programmierung des Datenübermittlungsgerätes 4 im Sinne einer Einwirkung auf dessen grundsätzliche Funktionsweise ist nicht gestattet, um zu verhindern, dass für Verrechnungszwecke verwendete Funktionen (nämlich die Erfassung von Energieverbrauchswerten) bzw. für Verrech- nungszwecke verwendete Werte (die erfassten Energieverbrauchswerte selbst) verändert werden können.
Abweichend von den bisherigen Ausführungen kann auch vorgesehen sein, dass ausschliesslich Daten betreffend die Sensor- und Aktor-Geräte 8-13 sowie die Steuerfunktionalität der Datenüber- mittlungsgeräte 4 bzw. der Datenerfassungsgeräte 6 über Internet übertragen werden, dass aber das Datenverarbeitungsgerät 2 und die Datenübermittlungsgeräte 4 über andere Signal-Übertra- gungsstrecken, beispielsweise über eine Telefon-Punkt-zu-Punkt-Verbindung oder über die Strom- leitungen, miteinander kommunizieren Datenströme betreffend die Übermittlung von Zählerstands- Daten (der Befehl zur Übersendung derselben einerseits und die Zählerstands-Daten selbst ande- rerseits) werden dabei nicht über Internet ubertragen.
In Fig. 4 ist eine Ausführung des erfindungsgemässen Systems zur Fernabfrage der von Ver- brauchern 1 bezogenen Energiemengen dargestellt, welche dann eingesetzt werden kann, wenn mehrere Energieanbieter vorhanden sind, welche ein und dieselbe Energieform über ein- und dasselbe Energieversorgungsnetz vertreiben.
Das in der Praxis am häufigsten vorkommende Beispiel eines derartig strukturierten Energie- marktes ist der in den europäischen Staaten teils bereits verwirklichte teils gerade im Aufbau befindliche deregulierte Strommarkt.
Auf einem deregulierten Strommarkt können nicht wie bisher bloss einzelne Unternehmen, die in einem Staat oder Bundesland eines Staates das Stromversorgungs-Monopol haben, sondern -so wie in anderen Bereichen der freien Marktwirtschaft- jedermann Strom anbieten. Jeder Strom- verbraucher kann damit frei wählen, von welchem Anbieter er Strom bezieht.
Da elektrische Energie unabhängig von ihrem Anbieter immer dieselben Eigenschaften hat - bzw. den entsprechenden Normen folgend- sogar haben muss, kann sie anhand dieser Eigen- schaften auch niemals eindeutig einem bestimmten Anbieter zugeordnet werden
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Die Zuordnung der gelieferten Energie an die einzelnen Anbieter und damit im Zusammenhang stehend die Verrechnung der Energie durch die einzelnen Anbieter kann somit nur an Hand von zeitlichen Kriterien erfolgen:
Werden beispielsweise mit drei Anbietern A, B und C Strom-Bezugsvertrage abgeschlossen, so verpflichten diese die Anbieter Strom in jeweils verschiedenen Zeitenintervallen zu liefern (z. B.
Anbieter A für die Zeit von Montag bis Donnerstag, Anbieter B am Freitag und Anbieter C und in der Zeit von Samstag bis Sonntag oder Anbieter A täglich von 600 bis 10 , Anbieter B täglich von 1000 bis 1800 und Anbieter C täglich von 1800 bis 600). Diesen Lieferpflichten entsprechend verrech- nen die Anbieter die jeweils in den ihnen zugeordneten Energie-Liefer-Zeitintervallen tatsächlich vom betreffenden Verbraucher konsumierte Energiemenge.
Dieses System bringt aber Schwierigkeiten hinsichtlich der Erfassung der von jedem Stroman- bieter an jeden Stromverbraucher gelieferten Strommenge, weil in der Regel eingesetzte Strom- zähler nur die insgesamt an einen Verbraucher gelieferte Menge erfassen, diese Gesamtmenge aber nicht den einzelnen Stromanbietern zuordnen können, mit denen der betreffende Verbraucher einen Stromabnahmevertrag hat.
Diese Problematik kann mit einem in Fig.4 dargestellten System zur Fern-Abfrage der von Ver- brauchern 1 bezogenen Energiemengen vermieden werden. Das hier vorgesehene System ent- spricht hinsichtlich seiner Hardware-Komponenten dem oben erörterten System. Es sind wieder mehrere Verbraucher 1 vorgesehen, bei welchen jeweils ein Energieverbrauchs-Zähler 3 installiert ist. Diese Energieverbrauchs-Zähler 3 sind mit Datenübermittlungsgeräten 4 verbunden. Da hier mehrere Energieanbieter vorhanden sind, gibt es dementsprechend auch mehrere Datenverarbei- tungsgeräte 2.
Die Datenübermittlungsgeräte 4 addieren hier nicht sämtliche, von den ihnen zugeordneten Energieverbrauchs-Zählern 3 gelieferte Energieverbrauchs-Daten, sondern speichern für jedes Energie-Liefer-Zeitintervall getrennt den in ihm aufgetretenen Energieverbrauch ab.
Dem Datenübermittlungsgerät 4 werden dazu die Anzahl der Anbieter, mit welchen der Ver- braucher 1 Strombezugsverträge abgeschlossen hat, sowie die Energie-Liefer-Zeitintervalle, die mit den einzelnen Anbietern vereinbart worden sind, einprogrammiert. Dies wird vom Besitzer des Datenübermittlungsgerätes 4 im Rahmen der weiter oben schon erläuterten Parametrierung des Datenübermittlungsgerätes 4 durchgeführt.
Das Datenübermittlungsgerät 4 weist einen Zeitgeber 15 auf, mittels welchem die aktuelle Zeit festgestellt werden kann Ferner ist ein Speicher 16 vorhanden, in welchem für jeden Energiean- bieter ein separater, dem jeweiligen Energieanbieter zugeordneter Speicherplatz 17a,17b,17c angelegt ist (vgl. die schematische Darstellung in Fig.5)
Die in jedem Liefer-Zeitintervall vom Verbraucher 1 konsumierte Energie-Verbrauchsmenge wird vom Energieverbrauchs-Zähler 3 erfasst und an das Datenübermittlungsgerät 4 weitergeleitet.
Jede Energie-Verbrauchsmenge wird dabei in jenem Speicherplatz 17a,17b,17c abgespeichert, welcher dem Energieanbieter zugeordnet ist, dem das Zeitintervall, in welchem die betreffende Energie-Verbrauchsmenge konsumiert wurde, zugeordnet ist.
Die in jeden Speicherplatz 17a,17b,17c neu abgelegten Energie-Verbrauchsmengen werden den dort eventuell schon vorhandenen Verbrauchswerten hinzugezählt, sodass in jedem Speicher- platz 17a,17b,17c jeweils die gesamte, im dem betreffenden Speicherplatz 17a,17b,17c zugeord- neten Zeitintervall konsumierte Energie-Verbrauchsmenge abgelegt ist.
Über den Zeitgeber 15 hat das Datenübermittlungsgerät 4 Informationen über das aktuelle Da- tum und die aktuelle Uhrzeit, sodass das Datenübermittlungsgerät 4 jederzeit feststellen kann, welches Liefer-Zeitintervall gerade abläuft und in weiterer Folge die eben erörterte Zuteilung der Energie-Verbrauchsmengen zu den einzelnen Speicherplätzen 17a,17b,17c vornehmen kann.
Der Zeitgeber 15 wird über ein Zeitsignal, das an die Stromleitungen angelegt ist oder im Inter- net zur Verfügung gestellt wird, kalibriert, d. h. auf das tatsächlich vorliegende Datum und die tatsächlich vorliegende genaue Uhrzeit eingestellt.
Wenngleich in Fig.4 nicht dargestellt, ist es auch beim Einsatz des erfindungsgemässen Sys- tems in Energieversorgungsnetzen, in welchen mehrere Energieanbieter vorhanden sind, möglich, an ein Datenübermittlungsgerät 4 mehrere Energieverbrauchs-Zähler 3 (entweder direkt (analog Fig.2) oder über Datenerfassungsgeräte 6 (analog Fig.3)) anzuschliessen, die separaten Verbrau- chern 1 zugeordnet sind, die unabhängig voneinander mit verschiedenen Energieanbietern
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Strombezugsverträge abschliessen konnen und deren Energie-Verbrauchsmengen daher separat erfasst werden müssen.
In diesem Fall sind im Speicher 16 des diesen Verbrauchern 1 gemeinsamen Datenübermitt- lungsgerätes 4 für jeden Verbraucher 1 getrennt den einzelnen Energieanbietern zugeordnete Speicherplätze 17a-c, 17a'-17c' und 17a"-17c" angelegt (vgl. Fig. 6). Es ergibt sich eine matrixfor- mige Organisation der zur Ablage der einzelnen Energie-Verbrauchsmengen vorgesehenen Spei- cherplätze
Hinsichtlich des Auslesens der Energieverbrauchs-Daten aus dem Datenubermittlungsgerat 4 wird zwischen den einzelnen Energieanbietern, mit welchen Strombezugsverträge abgeschlossen wurden, differenziert : Energieanbieter werden nur jene Verbrauchsdaten zugänglich ge- macht, welche sich auf Zeitintervalle beziehen, hinsichtlich welcher für den betreffenden Energie- anbieter eine Stromlieferpflicht besteht.
Diese Differenzierung ist technisch so gelöst, dass jedem Energieanbieter ein bestimmter Zu- gangscode zugewiesen ist. Wenn eines der Datenverarbeitungsgeräte 2 der Energieanbieter die Übermittlung von Energie-Verbrauchsmengen anfordert, ist bei dieser Anforderung der dem Ener- gieanbieter zugewiesene Zugriffscode bekannt zu geben.
Jedes Datenübermittlungsgerät 4 übermittelt als Antwort auf eine solche Anfrage ausschliess- lich jene Energie-Verbrauchsmengen, die jenem Energieanbieter zugeordnet sind, welchem der in der Anforderung enthaltene Zugriffscode zugewiesen ist.
Organisatorisch ist diese Zugriffscode-Überprüfung in der Regel so realisiert, dass das Daten- übermittlungsgerät 4 selbst den Zugriffscode überprüft und die dem Ergebnis dieser Überprüfung entsprechenden Daten an das anfordernde Datenverarbeitungsgerät 2 übermittelt. Diese Daten werden durch den Inhalt des Speicherplatzes 17a-17c, 17a'-17c', 17a"-17c" gebildet, der dem anfragenden Energieanbieter zugeordnet ist.
Diese Art der Zugriffscode-Überprüfung ist vor allem dann zu verwenden, wenn die Signal- Übertragungsstrecken 5 zwischen den Datenverarbeitungsgeräten 2 und den Datenübermittlungs- geräten 4 nicht durch Internet-Verbindungen, also beispielsweise durch Telefon-Punkt-zu-Punkt- Verbindungen, Standleitungen, Stromleitungen od. dgl., gebildet sind.
Vorzugsweise sind die Signal-Übertragungsstrecken 5 allerdings durch Internet-Verbindungen gebildet. Dabei ist zumindest ein Internetserver 14 vorgesehen, mit dem eine Gruppe von Daten- übermittlungsgeräten 4 verbindbar ist. Sind im gesamten System so viele Datenübermittlungsgera- te 4 vorhanden, dass diese nicht mehr von einem einzigen Internetserver 14 bedient werden kön- nen, sind die Datenübermittlungsgeräte 4 zu Gruppen zusammengefasst und jeder solchen Gruppe ist ein eigener Internetserver 14 zugeordnet, über welchen diese Datenübermittlungsgeräte 4 jeweils mit dem Internet verbindbar sind Diese Internetserver 14 stellen die herkömmlichen, von Internet-Providern betriebenen und ihren Kunden zum Einstieg in das Internet zur Verfügung gestellten Internet-Server dar.
In aller Regel wird die vorhin dargestellte Überprüfung des Zugriffscodes durch jedes Daten- übermittlungsgerät 4 selbst auch bei Vorhandensein eines Internetservers 14 beibehalten Es wäre allerdings möglich, dass jeder dieser Internetserver 14 fur die ihm zugeordneten Datenübermitt- lungsgeräte 4 die Überprüfung der in Anforderungen betreffend die Übermittlung von Energie- Verbrauchsdaten enthaltenen Zugriffscodes übernimmt.
Damit ein Internetserver 14 die Zugriffscode-Überprüfung durchführen kann, sind auf diesem Internetserver 14 die Zugriffsparameter sämtlicher ihm zugeordneter Datenübermittlungsgeräte 4 zu speichern. Unter diesen Zugriffsparametern sind die Zeitintervalle, fur welche die einzelnen Energieanbieter mit dem Besitzer des betreffenden Datenübermittlungsgerätes 4 Strombezugsver- trage abgeschlossen haben, sowie Informationen, an Hand welcher die Zugriffscodes der betref- fenden Anbieter überprüft werden können, zu verstehen
Geht beim Internetserver 14 eine Anforderung von Energie-Verbrauchsmengen ein, überpruft der Internetserver 14 den in der Anforderung enthaltenen Zugnffscode und veranlasst jenes Daten- übermittlungsgerät 4, in welchem die angeforderten Energie-Verbrauchsmengen gespeichert sind, diese jenem Energieanbieter,
dem der in der Anforderung enthaltene Zugnffscode entspricht, zu übermitteln
Sofern in einer Anfrage ein dem Internetserver 14 unbekannter-und somit von einem nicht autorisierten Anfrager- stammender Zugnffscode enthalten ist, veranlasst der Internetserver 14
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keine Datenübermittlung sondern verwirft die Anfrage bzw. sendet eine auf die mangelnde Autori- sierung hinweisende Meldung an den Anfrager zurück.
Auch in einem System gemäss Fig. 4 mit mehreren Energieanbietern kann vorgesehen sein, die Datenübermittlungsgeräte 4 als Steuereinrichtungen auszubilden, sodass mit diesen diverse Sen- sor- und Aktor-Geräte 8-13 angesteuert werden können. Die oben im Zusammenhang mit der Ausbildung der Datenübermittlungsgeräten 4 gemachten Ausführungen gelten daher hier in analo- ger Weise.
Neben den Energieanbietern kann auch der Besitzer eines Datenübermittlungsgerätes 4 über Internet Daten mit diesem austauschen, d. h die Übersendung von in seinem Datenübermittlungs- gerät 4 gespeicherten Daten anfordern oder in diesem zu speichernde Daten an das Datenüber- mittlungsgerät 4 übertragen. Ein solcher Datenaustausch zwischen Besitzer und Datenübermitt- lungsgerät 4 findet vor allem auch bei der oben schon erläuterten Parametrierung des Datenüber- mittlungsgerätes 4 statt.
Zur Durchführung dieses Datenaustausches ist auch dem Besitzer eines Datenübermittlungs- gerätes 4 ein bestimmter Zugriffscode zugewiesen, der bei Anforderung von Daten bzw. bei Über- tragung von Daten zu diesem Datenübermittlungsgerät bekannt zu geben ist. Die Vergabe eines Benutzer-Zugriffscodes bzw. das Auslesen von Daten aus einem Datenubermittlungsgerät 4 bzw. das Übertragen von Daten zu einem Datenübermittlungsgerät 4 durch einen Internetteilnehmer, der dem betreffenden Datenübermittlungsgerät 4 den Benutzer-Zugriffscode übermittelt, kann auch bei der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Systems, demgemäss nur ein Energiean- bieter vorhanden ist, vorgesehen sein.
Mit diesem Besitzer-Zugriffscode sind weiter gehende Datenaustausch-Befugnisse verbunden, als mit den den Energieanbietern zugewiesenen Zugriffscodes : Besitzer kann sämtliche im Datenübermittlungsgerät 4 gespeicherte Energie-Verbrauchsmengen einsehen, weiters Daten be- treffend den Zustand von Sensor- und Aktor-Geräten abfragen bzw. sowie die Steuerfunktionalität des Datenübermittlungsgerätes 4 verändern.
Ferner können dem Datenübermittlungsgerät 4 Informationen betreffend die Energieanbieter, mit welchen Energiebezugsverträge bestehen (insbesondere die mit den einzelnen Energieanbie- tern jeweils vereinbarten Liefer-Zeitintervalle), über Internet mitgeteilt werden (vgl. die weiter oben stehenden Ausführungen über die Parametrierung des Datenübermittlungsgerätes 4).
Die Überprüfung des Besitzer-Zugriffscodes erfolgt analog zur Uberprüfung der Energieanbie- ter-Zugriffscodes in der Regel durch die Datenübermittlungsgeräte 4 selbst. Wenn ein Internetser- ver 14 vorhanden ist, kann diese Besitzer-Zugriffscode-Überprüfung von diesem durchgeführt werden. Am Internetserver 14 sind dabei zwecks Überprüfung der Besitzer-Zugriffscodes Informa- tionen zur Erkennung der den Besitzern der Dateenubermittlungsgerate 4 zugewiesenen Zugriffsco- des gespeichert. Erkennt der Internetserver 14 in einer Anforderung oder Übermittlung von Daten einen gültigen, dem Besitzer eines ihm zugeordneten Datenübermittlungsgerätes 4, veranlasst er das betreffende Datenübermittlungsgerät 4 zur Übermittlung/Annahme der entsprechenden Daten.
In beiden Fällen (Überprüfung des Zugriffscodes durch das Datenübermittlungsgerat 4 selbst oder durch den Internetserver 14) führt jedes Datenübermittlungsgerät 4 Datenaustausche, die über die den Energieanbietern jeweils zugänglichen Informationen betreffend die Energie-Verbra- uchsmengen hinaus gehen, ausschliesslich mit dem Absender des dem Besitzer des jeweiligen Datenübermittlungsgerätes 4 zugewiesenen Zugriffscodes.
Sämtliche im System verwendeten Zugriffscodes können beliebig ausgestaltet sein. Sie kön- nen beispielsweise aus einer nur dem Energieanbieter bzw. dem Besitzer bekannten Buchstaben- oder Zahlenkombination bestehen, welche händisch in das Gerät, mittels welchem auf die Daten- übermittlungsgeräte 4 zugegriffen werden soll, eingegeben werden. Da derartige Zugriffscode- Systeme nur geringe Fälschungssicherheit bieten, sind die Zugriffscodes besonders bevorzugt durch auf Hardware gespeicherte Codedaten gebildet. Beispiele für solche Code-Systeme sind beispielsweise Dongles, die an eine Schnittstelle des zum Zugriff auf ein Datenübermittlungsgerat 4 verwendeten Gerätes anzustecken sind. Die Zugriffscodes werden bevorzugt durch auf Smart- Cards (=Ausweiskarten mit integriertem Prozessorchip) gespeicherte Codedaten gebildet.
Diese Smart-Cards müssen, damit die auf ihnen gespeicherten Codedaten ausgelesen und übertragen werden können, in ein entsprechendes Lesegerät eingesetzt werden, das mit dem Gerät verbun- den ist, das zur Anforderung/Übermittlung von Daten von bzw. zu einem Datenübermittlungsgerät
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4 verwendet wird.
Jede Art der Kommunikation mit den Datenübermittlungsgeräten 4 (also sowohl die von Ener- gieanbietern gesendeten Anforderungen und die daraufhin von den Datenübermittlungsgeräten 4 abgesandten Daten als auch die zwischen den Besitzern und den Datenübermittlungsgeräten 4 ausgetauschten Daten können direkt zwischen den beiden betroffenen Teilnehmern (Datenüber- mittlungsgerät 4 einerseits und Datenverarbeitungsgerät 2 oder Besitzer andererseits) durchgeführt werden. Die dazu notwendigen Kommunikationsprogramme müssen hierfür am Datenübermitt- lungsgerät 4 selbst bzw. auf den Geräten, über welche mit den Datenübermittlungsgeräten 4 kom- muniziert wird, installiert sein.
Insbesondere bei der weiter oben schon beschriebenen Parametrierung des Datenübermitt- lungsgerätes 4 mittels eines Rechners 18 und eines Konfigurationsrechners 19 ist es allerdings günstiger, auf diesem Konfigurationsrechner 19 eine entsprechende Kommunikationssoftware zu installieren, über welche der Datenaustausch durchgeführt wird. Damit wird es überflüssig, auf jedem der beiden am Datenaustausch teilnehmenden Geräte Spezialsoftware zu installieren, denn es reicht aus, wenn auf diesen Geräten Standardsoftware (z. B. ein Standard-Internet-Browser) läuft, mittels welcher Daten in einem standardisierten Format übertragen und empfangen werden können.
Die Aufbereitung der in standardisiertem Format übertragenen Daten wird von der am Konfigu- rationsrechner 19 laufenden Kommunikationssoftware durchgeführt Im Rahmen dieser Aufberei- tung können insbesondere Energie-Verbrauchsdaten, Daten betreffend den Zustand von Sensor- und Aktor-Geräten und betreffend die Steuerfunktionalität des Datenübermittlungsgerätes grafisch dargestellt bzw. vom Benutzer grafisch verändert werden. Beispielsweise kann die Steuerfunktio- nalität in Gestalt eines Stromlaufplanes dargestellt werden, in welchem der Benutzer mit Hilfe der Maus Schaltsymbole, elektrische Verbindungen, logische Verknüpfungen usw. einfügen oder entfernen kann.
Nach Abschluss der Veränderungen des Stromlaufplanes wird dieser von der Kommunikationssoftware in für das Datenubermittlungsgerät 4 verständliche Steuerbefehle umge- setzt und diese an das Datenübermittlungsgerät 4 übertragen
Ferner können die Energie-Verbrauchsdaten beispielsweise in Gestalt eines Balkendiagram- mes dargestellt werden.
Diese ebenfalls von der am Konfigurationsrechner 19 laufenden Kommunikationssoftware er- stellten grafischen Darstellungen werden in einem Standardformat, vorzugsweise als HTML-Seiten, die von Standard-Internet-Browsern dargestellt werden können, übertragen
Die Systemkonfiguration jedes Datenübermittlungsgerätes 4 (hierzu zählen Informationen über die Energie-Lieferzeitintervalle, die mit den einzelnen Energieanbietern vereinbart wurden, Art und Anzahl der an das Datenübermittlungsgerät 4 angeschlossenen Sensor- und Aktor-Geräte 8-13 sowie seine gerade eingestellten Steuerfunktionalitäten) kann am Konfigurationsrechner 19 abge- speichert sein. Damit können diese Informationen sofort und ohne Abfrage des betreffenden Da- tenübermittlungsgerätes 4 vom Konfigurationsrechner 19 zur Verfügung gestellt werden.
Weiters besteht die weiter oben schon angeführte Möglichkeit, die Systemkonfiguration des Datenübermittlungsgerätes 4 am vom Benutzer zum Eingeben und Auslesen von Parametne- rungsdaten verwendeten Rechner 18 zu speichern, sodass die jeweils aktuellen Parametrierungs- daten auf diesem Rechner 18 offline, d. h ohne dass dieser Verbindung mit dem Konfigurations- rechner 19 aufnehmen musste, dargestellt werden können.
Eine Übertragung der aktuellen Systemkonfigurationen auf den Konfigurationsrechner 19 kann automatisiert, d. h. ohne dass das Absenden eines entsprechenden Befehles durch den Besitzer erforderlich wäre, bei jeder Herstellung einer Verbindung zwischen Konfigurationsserver 19 und dem betreffenden Datenübermittlungsgerät 4 oder in vorgegebenen Zeitabständen durchgeführt werden.
Der Regelfall besteht allerdings dann, dass eine derartige Zwischenspeicherung der Konfigura- tionsdaten der Datenübermittlungsgeräte 4 am Konfigurationsrechner 19 nicht durchgeführt wird.
Diese Daten werden bei Bedarf auf den Konfigurationsrechner 19 übertragen bzw. werden die Zählerstandsdaten ohne Zwischenspeicherung am Konfigurationsrechner 19 bzw am Internetser- ver 14 direkt zum anfragenden Datenverarbeitungsgerät 2 übertragen.
Wenn in der obigen Beschreibung vorrangig und insbesondere bei Erläuterung des Systems bei Vorhandensein mehrerer Energieanbieter gemäss Fig.4 davon ausgegangen wurde, dass die
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Energieart, deren Bezug durch die jeweiligen Verbraucher 1 fern abgefragt werden soll, elektrische Energie ist, so ist dies nicht die Erfindung auf diese Energieart einschrankend zu verstehen. Das erfindungsgemässe System eignet sich gleichermassen zur Erfassung jedweder beliebigen Energie- art, wie z.B. Fernwärme, welche ebenfalls von mehreren Energieanbietern in ein und dasselbe Rohrleitungsnetz eingespeist werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. System zur Fern-Abfrage der von Verbrauchern (1) bezogenen Energiemengen umfas- send bei jedem Verbraucher (1) installierte Energieverbrauchs-Zähler (3) und mit diesen verbundene Datenübermittlungsgeräte (4) sowie zumindest ein Datenverarbeitungsgerät (2), mit welchem die Datenübermittlungsgeräte (4) über Signal-Übertragungsstrecken (5) in Verbindung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübermittlungsgeräte (4) neben dem einen bzw den mehreren Eingängen, an welche(n) der/die Energie- verbrauchs-Zähler (3) angeschlossen sind, weitere Ein- und Ausgänge für elektrische/elek- tronische Sensor- und Aktor-Geräte (8-13) aufweisen und als Steuereinrichtungen ausge- bildet sind, welche die an ihre Ausgänge angeschlossenen Aktor-Geräte (11,12,13) in Ab- hängigkeit der Zustände der an ihre Eingänge angeschlossenen Sensor-Geräte (8,9,
10) selbständig ansteuern.
2. System zur Fern-Abfrage der von Verbrauchern (1) bezogenen Energiemengen umfas- send bei jedem Verbraucher (1) installierte, mit Datenerfassungsgeräten (6) verbundene
Energieverbrauchs-Zähler (3), welche Datenerfassungsgeräte (6) ihrerseits mit Datenüber- mittlungsgeräten (4) verbunden sind sowie zumindest ein Datenverarbeitungsgerät (2), mit welchem die Datenübermittlungsgeräte (4) über Signal-Übertragungsstrecken (5) in Ver- bindung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenerfassungsgeräte (6) ne- ben dem Eingang, an welchen der Energieverbrauchs-Zähler (3) angeschlossen ist, weite- re Ein- und Ausgänge für elektrische/elektronische Sensor- und Aktor-Geräte (8-13) auf- weisen und als Steuereinrichtungen ausgebildet sind, welche die an ihre Ausgänge ange- schlossenen Aktor-Geräte (11,12,13)
in Abhängigkeit der Zustände der an ihre Eingänge angeschlossenen Sensor-Gerate (8,9,10) selbständig ansteuern.
3. System zur Fern-Abfrage der von Verbrauchern (1) bezogenen Energiemengen umfas- send bei jedem Verbraucher (1) installierte Energieverbrauchs-Zähler (3) und mit diesen verbundene Datenübermittlungsgeräte (4) sowie zumindest ein Datenverarbeitungsgerät (2), mit welchem die Datenübermittlungsgeräte (4) über Signal-Übertragungsstrecken (5) in Verbindung bringbar sind, wobei die von den Verbrauchern (1) bezogene Energie von mehreren Energieanbietern geliefert wird, wobei jedem Energieanbieter hinsichtlich jedes
Verbrauchers (1) vorbestimmte Energie-Liefer-Zeitintervalle zugeordnet sind, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Datenübermittlungsgeräte (4) jeweils einen Zeitgeber (15) und einen Speicher (16) aufweisen, in welchem pro diesem Datenubermittlungsgerät (4) zuge- ordneten Verbraucher (1) für jeden Energieanbieter ein separater,
dem jeweiligen Ener- gieanbieter zugeordneter Speicherplatz (17a,17b,17c; 17a',17b',17c'; 17a",17b",17c") an- gelegt ist, wobei in jedem Speicherplatz (17a,17b,17c; 17a',17b',17c'; 17a",17b",17c") je- weils jene Energie-Verbrauchsmengen abgespeichert werden, welche vom jeweiligen Ver- braucher (1) in Zeitintervallen konsumiert wurden, die dem Energieanbieter zugeordnet sind, dem der betreffende Speicherplatz (17a,17b,17c; 17a',17b',17c'; 17a",17b",17c") zu- geordnet ist.
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