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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Über- tragung von Verbrauchsdaten vorzugsweise von Wasser-, Gas-, Strom- und Wärmeverbrauchsdaten, und deren nachfolgender Erfas- sung für eine weitere Verarbeitung.
Zur Zeit erfolgt die Ablesung von Wasser-, Gas-, Strom- und Wär- meverbrauchsdaten bei Gross- sowie Kleinabnehmern durch beauf- tragte Ablesepersonen, welche jede mit einem Messgerät ausgerüstete Verbrauchsstelle besuchen und nachher die Wasser-, Gas-, Strom-, oder Wärmeverbrauchsmengen ablesen müssen.
Eine automatisierte Übertragung von Messwerten von einer Mess- stelle zu einer Empfangsstelle ist bisher nicht angewendet wor- den.
Ein offensichtlicher Nachteil des gegenwärtigen Standes der Technik besteht daher darin, dass die Ablesung von Verbrauchsda- ten durch das Ablesepersonal mit erheblichem Anteil an Menschen- arbeit und damit zusammenhängenden Aufwendungen, Zeitaufwand und Ungenauigkeit- und Fehlerwahrscheinlichkeit belastet ist.
Der technischen Lösung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nach- teile in wesentlichem Masse durch eine Anordnung zur Übertragung und/oder Erfassung von Verbrauchsdaten, insbesondere von Wasser- Gas-, Strom- und Wärmeverbrauchsdaten, zu beseitigen.
Im Prinzip besteht die technische Lösung darin, dass die Mess- stellen mit Messgeräten ausgestattet sind, welche Messwerte an der Messstelle durch ein Übertragungs-Modul für die Datenfern- übertragung über Datennetze (vorzugsweise Telekommunikations- netze) bewertet und verarbeitet, @ le den Die wesentlichen Merkmale der Anordnung zur Übertragung und/oder Erfassung von Verbrauchsdaten beinhalten eine Schaltung, die aus mindestens einem Übertragungs-Modul besteht, das an einer zu- ständigen Messstelle einem Messgerät zugeordnet ist und über ein Datenfernübertragungsnetz mit mindestens einer Empfangsanlage verbunden ist.
Durch die Datenfernübertragung (vorzugsweise durch eine Telekom-
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munikationsübertragung) werden die Messwerte zu einer Empfangs- anlage "befördert", die die Funktion einer Erfassungsstelle oder einer anders definierten Stelle (z. B. eine Mobil- oder Telefon- station, Zentrale und dergl. ) erfüllt. In der Empfangsanlage be- findet sich mindestens ein Hauptempfangsprozessor an dessen Ausgang vorteilhafterweise ein Server der Erfassungs- und Daten- verarbeitungsstelle, Mobilstation und dergl. angeschlossen sein kann.
Das Übertragungs-Modul weist mindestens einen Hauptsenderprozes- sor mit einem an seinen Ausgang angeschlossenen Sender-Modul (insbesondere Telefonmodul) auf, wobei an den Ausgängen eines Hauptsenderprozessors Zähler mit Messgerätesignalen oder Wand- lerzähler, bzw. auch Kontroll- und Hilfskreise, angeschlossen sind, die z. B. zur Sicherung der Messstelle, zur Störungsmeldung usw. dienen können.
Als Messgeräte, die den Stromverbrauch messen sollen, können Stromzähler (mit einem Induktionssystem) verwendet werden, deren Ausgang so angepasst ist, dass ihr Signal dem Stromverbrauchswert entspricht und entweder direkt ein Ausgangssignal für das Über- tragungs-Modul bildet, oder die Ausgangssignale der Messgeräte mittels eines Rechners noch weiter verarbeitet werden und dem Eingang des Übertragungs-Moduls, das die Absendung von Daten ge- währleistet, entsprechend angepasste Signale zugeführt werden.
Ebenso erfolgt auch die Übertragung von nicht elektrischen Grö- #en, wie z. B. bei Wasserverbrauchsmessungen, wenn die gemessene Durchflussmenge in elektrische Grössen umgewandelt wird und diese dem Eingang des Übertragungs-Moduls (oder eines vorgeschalteten Rechners) zugeführt werden. Am Ausgang des Übertragungs-Moduls liegen die abgesandten Daten an, die den gemessenen Verbrauchs- mengen, -werten oder-volumina entsprechen (das gilt im Allge- meinen für jede gemessene Zustandsgrösse) und über das Datenfernübertragungsnetz (vorzugsweise über eine Telekommunika- tionsverbindung) zur Empfangsstelle übertragen werden.
An der Empfangsstelle (an der Erfassungsstelle - oder anders de- finierten Stelle) befindet sich eine Empfangsanlage, die vor- teilhafterweise ein Empfangs-Modul (z. B. ein Mobiltelefon oder einen mit Schaltungen zum Empfang von Telekommunikationssignalen
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ausgerüsteten Rechner usw. ) aufweist, wobei an ihren Eingang mindestens ein Hauptempfangsprozessor angeschlossen ist. Dem Eingang der Empfangsanlage werden die durch das Datenfernübertragungssystem übertragenen Daten zugeführt. Diese werden je nach Bedarf entsprechend verarbeitet. Der Empfangsanlage kann ein Erfassungsserver nachgeschaltet sein, der die Daten weiterverarbeiten kann.
Ein vorteilhaftes Kommunikationsnetz für die Anordnung zur Verbrauchsdatenübertragung, wie Wasser-, Gas-, Strom- und Wärmeverbrauchsdaten und deren nachfolgender Erfassung stellt ein mobiles Telefonnetz, vorzugsweise GSM-Netz dar. Um die Sicherheit der Übertragung zu erhöhen, können die Daten kodiert werden, wobei ein solches Kodierungssystem verändert werden kann.
Die Hilfs- und Kontrollkreise an der Messstelle dienen zur Überwachung der korrekten Anschlüsse und Funktionen von Messgeräten, bzw. Wandlern. Zum Zweck der Sicherung der Messstelle sowie des Sende-Moduls können vorteilhaft Berührungsschalter oder berührungsfreie Schalter verwendet werden, die an diese Hilfs- und Kontrollkreise geschaltet sind. Über diese Kreise kann jeder Zugang zu den Geräten der Messstelle überwacht werden. Beim jeweiligen Öffnen des Schalters wird unverzüglich ein Signal zur Erfassungsstelle ausgesandt. Für die Reparaturen dient z.B. ein "Servicetaster" (z. B. ein elektronischer Schlüssel), durch den der Servicetechniker die Serviceleistungen an den Empfangsbetrieb melden kann.
Die Vorteile der vorliegenden technischen Lösung bestehen vorzugsweise darin: - dass eine durch physische Arbeit vorgenommene Ablesung von Messwerten durch Ablesepersonal an der Messstelle vermieden werden kann, und dadurch die damit zusammenhängenden Transport- und Lohnkosten gespart werden; - dass durch das Ablesepersonal verursachte Fehler (falsche Ablesung) ausgeschlossen werden; - dass die Messwerte unverzüglich zu einer Erfassungsstelle mit
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der Möglichkeit deren 'automatischer Verarbeitung übertragen wer- den; - dass die Messwerte zu beliebigen Zeiten erhalten werden können, was beispielsweise zu einer prompten Behebung von Störungsfällen beitragen kann; - dass ein Sende-Modul mit mehreren Eingängen für mehrere dicht nebeneinander liegenden Verbrauchsmessstellen eingesetzt werden kann ;
- dass die oben geschilderten Vorteile durch eine billige tech- nische Lösung erreicht werden können und dass auch die Kosten der Datenübertragung zu einer zentralen Erfassungsstelle bei einer geeigneten Wahl der Übertragungsart verhältnismässig nieder ge- halten werden können.
Die technische Lösung wird anhand der beigelegten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen : Fig.1 ein Gesamtschema der An- ordnung zur Verbrauchsdatenübertragung und-erfassung; Fig. 2 ein Blockschema der Anordnung zur Verbrauchsdatenübertragung- und -erfassung an der Messstelle bzw. zwei voneinander entfernten Messstellen ; Fig. 3 ein Schema eines Übertragungs-Moduls; Fig. 4 ein Schema einer Empfangsanlage; Fig. 5 ein Schema der Anordnung zur Übertragung und Erfassung des Stromverbrauchs bei zwei dicht nebeneinander liegenden Messstellen.
Ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Übertragung und Er- fassung von Verbrauchsmessdaten, z. B. Gas-, Strom- oder Wärme- verbrauchsdaten ist in Fig. 1 veranschaulicht. Der den Verbrauch charakterisierende Zustandswert 1 wird durch einen mit einem Wandler 9 versehenen Messgerät 2 gemessen. Bei Wasser-, Gas- und Dampfverbrauchsmessungen (Wärmeenergieträger) bildet ein Durch- flussmengenempfänger (Geber) die Grundlage eines solchen Messge- räts 2. Der in im Stromverbrauchsgerät2 enthaltena Wandler 9 setzt die gemessenen Werte in die dem Stromverbrauch entspre- chenden Werte um, die dem Eingang des Übertragungs-Moduls 3 zu- geführt werden.
Das Übertragungs-Modul 3 ist über ein Datenfernübertragungsnetz 4 (im gegebenen Fall das GSM-Mobilte- lefonnetz) an eine Empfangsanlage 5, gegebenenfalls Mobil-
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telefonanlage, angeschlossen. Der Ausgang der Empfangsanlage 5 kann an einen Server 6 zur Datenerfassung und Datenverarbeitung angeschlossen sein. Um einen höheren Grad der Sicherheit des Servers 6 zu gewährleisten, kann dieser mit einem Bereitschaftsserver 7 verbunden werden.
Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Blockschemas der Anordnung zur Übertragung und Erfassung von Verbrauchsdaten bei zwei voneinander entfernten Messstellen. In diesem Fall ist jede solche Messstelle mit einem eigenen Übertragungs-Modul 3 versehen. Nach diesem Ausführungsbeispiel ist das Ausgangssignal des Wandlers 9 direkt dem Eingang des Übertragungs-Moduls 3 zugeordnet (dabei steht eine Möglichkeit offen, nach einer anderen Ausführungsform einen Zähler zwischen den Wandlern 9 und den Übertragungs-Modulen 3 einzufügen). An jeder Messstelle werden die Primärwerte der zu überwachenden Zustandsgrössen 1 durch die Geber 8 (z. B. durch Durchflussmengen- oder Strömungsempfänger) aufgenommen.
Die Wandler 9 setzen den Durchflussmengenwert (Strömungswert) in einen Volumenwert und zugleich in ein elektrisches Signal entsprechender Grösse um, die dem Eingang des Übertragungs-Moduls 3 zugeführt werden. Das Übertragungs-Modul 3 verarbeitet laufend die Verbrauchs-, Messgerätezustands- oder Versorgungsdaten und dergl. Die abgesandten Daten (Datenpakete) stellen den Ausgang des Übertragungs-Moduls 3 dar, die der gemessenen Verbrauchsmenge oder dem Verbrauchervolumen entsprechen und über die Telekommunikationsnetze zu einem Empfangsbetrieb übertragen werden.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform des Übertragungs-Moduls 3 dargestellt. Das Übertragungs-Modul 3 umfasst eine Versorgungseinheit 14, im betreffenden Fall eine Gleichstrom-Batteriequelle, deren Aufladung mittels einer Quelle 15 gewährleistet wird. Einem Hauptsenderprozessor 10 werden nach dieser Ausführungsform direkt aus dem Wandler 9 Verbrauchsdaten zugeführt (nicht zwingend). Die dem Hauptsenderprozessor 10 zugeführten Signale aus den Kontrollkreisen 12 senden z. B. Informationen über die Stellung der Schalter zur Sicherung der Messstelle, über die erbrachte Serviceleistungen usw. Die Signale aus den Hilfskreisen 13 erbringen die Informationen über die Betriebsbereitschaft des Wandlers 9 (sie können aber auch Messgeräte, Geber usw. überwachen).
Der Ausgang des Hauptsenderprozessors 10 ist an ein Sende-Modul 11
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angeschlossen. An einem weiteren Eingang und Ausgang des Haupt- senderprozessors 10 ist der Überwachungskreis 16 der Versor- gungseinheit 14 an der Messstelle angeschlossen. Der Hauptsenderprozessor 10 steuert sämtliche mit der Datenübertra- gung und Datensammlung von einzelnen Komponenten zusammenhängen- dem Funktionen, die von diesem verarbeitet und zu dem Sende-Modul 11 weitergeleitet werden. Dieses Sende-Modul 11 übernimmt die eigene Übertragung bis zum Empfangsbetrieb über die Telekommuni- kationsnetze (unter Anwendung verschiedener Übertragungsarten).
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Empfangsanlage 5. Nach dieser Ausführungsform besteht diese Anlage aus einem Empfangs- Modul 17 (hier in Form eines Telefon-Moduls), das die Daten vom Datenfernübertragungsnetz 4 empfängt. Das Empfangs-Modul 17 ver- arbeitet in erster Linie die empfangenen Daten. Die empfangenen Datenpakete werden als Hauptdaten dem Eingang des Hauptempfangs- prozessors 18 zugeführt. Der Hauptempfangsprozessor 18 steuert sämtliche mit dem Empfang zusammenhängende Funktionen und koor- diniert weiters die Funktion einzelner Komponenten in der Emp- fangsanlage 5.
(Als @ einfache Empfangsanlage kann eine entsprechend angepasste Mobiltelefon-Station dienen. ) An weitere Eingänge des Hauptempfangsprozessors 18 sind Überwachungskreise 19 angeschlossen, welche den Betrieb des Mobiltelefonnetzes ge- währleisten und weiters eine Spannungsquelle 20 für den Haupt- empfangsprozessor 18, die durch eine Empfangsbetriebsquelle geladen wird. Am Eingang des Hauptempfangsprozessors 18 können je nach Bedarf weitere Kreise angeschlossen sein. Der Ausgang des Hauptempfangsprozessors 18 ist nach dieser Ausführungsform an einen Server 6 angeschlossen, der die Verarbeitung und Erfassung von Daten sicherstellt. An den Ausgang des Hauptempfangsprozes- sors 18 können beispielsweise ein Display, Lautsprecher und dergl. angeschlossen sein.
In Fig. 5 ist das Schema eines anderen Ausführungsbeispiels der Anordnung zur Übertragung und/oder Erfassung von Stromver- brauchsmesswerten veranschaulicht und zwar für den Fall, dass die Messstellen dicht nebeneinander liegen. Nach dieser Ausführungs- form wird der Stromverbrauch nur in einem Einphasennetz mit einem Schutzleiter 23 und 23' an zwei dicht nebeneinander liegenden Messstellen (z. B. zwei Kleinstromabnehmer in einem Stock eines
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mehrstöckigen Hauses) gemessen. Die Grundlage der Strommessge- räte 24 und 24' (gemäss diesem Beispiel) sind Strom- und Span- nungsspulen. Die dem Stromverbrauch entsprechenden gemessenen Werte werden angepasst und mehreren Eingängen des Übertragungs- Moduls 3' (versehen mit mehreren Eingängen für Messgeräte) zuge- führt.
Die gemessenen Werte können noch vor deren Eingang in das Übertragungs-Modul 3' mit mehreren Eingängen durch einen Rechner verarbeitet werden. Aus dem Übertragungs-Modul 3' mit mehreren Eingängen werden die über das Datenfernübertragungsnetz 4 zu übermittelnden Datenpakete ausgegeben. Die Telekommunikationsda- ten können auch von einem Mobiltelefon 25 empfangen werden. Die technische Ausführung des Übertragungs-Moduls 3' mit mehreren Eingängen ist ähnlich der Ausführung des Übertragungs-Moduls 3 gemäss Fig. 3.