BE1019385A4 - Verbruiksmeter met communicatiemodule. - Google Patents

Abstract

Communicatiemodule (3,12) voor een verbruiksmeter (4,13) daardoor gekenmerkt dat die communicatiemodule (3,12) warmuitwisselaar is, dit wil zeggen uitwisselbaar zonder de elektrische spanning op de verbruiksmeter (4,31) af te schakelen.

Description

Verbruiksmeter met communicatiemodule.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een verbruiksmeter met communicatiemodule.

Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor een verbruiksmeter voor elektriciteit, die voorzien is van een communicatiemodule.

Het is bekend dat verbruiksmeters zoals bijvoorbeeld elektriciteits-, gas- en watermeters jaarlijks uitgelezen moeten worden om het verbruik van een consument te kennen en zijn jaarlijkse eindafrekening te kunnen opstellen.

Men kent reeds de zogenaamde slimme meters die van op afstand kunnen worden afgelezen en hiertoe van de nodige meet- en informatie- en communicatiemiddelen zijn voorzien.

Een dergelijke slimme meter bestaat uit een meetinrichting die het verbruik meet en een communicatiemodule die het verbruik en bijkomende gegevens van de slimme meter én van de aangesloten randapparaten opvolgt.

De voornoemde communicatiemodule is voorzien van middelen om deze gegevens te beheren, middelen om verbruiks- en bijkomende gegevens uit te wisselen met de randapparatuur en middelen om deze gegevens te versturen naar een centrale server.

Voor het versturen van deze gegevens naar de centrale server maakt de communicatiemodule gebruik van het laagspanningsnet, het kabelnet en van cellulaire netwerken, zoals GSM, CDMA en andere.

Voor het uitwisselen van informatie met de randapparatuur maakt de communicatiemodule gebruik van vaste bedradingen en/of draadloze verbindingen. De voornoemde communicatiemodule is ook voorzien van middelen om vast te leggen welke randapparaten erdoor ondersteund worden.

Het is ook bekend dat voor het meten van het verbruik technologieën worden gebruikt die weinig of niet meer wijzigen, terwijl de communicatie-technologieën voor het versturen van de verbruiks- en bijkomende gegevens wel nog evolueren en daarom aan de actuele stand van de techniek dienen te worden aangepast.

Een nadeel, van een dergelijke communicatiemodule is dat ze bij defect of voor het onderhoud ervan of voor het selectief vervangen van de communicatiemodule door een nieuwe vereist dat de elektrische spanning op de verbruiksmeter zelf afgeschakeld dient te worden. Indien de communicatiemodule deel uitmaakt van de slimme meter, moet er bij defect de meter in zijn geheel vervangen worden.

Een dergelijke ingreep waarbij nadien de spanning op de verbruiksmeter weer aangelegd dient te worden, mag alleen door een gecertifieerd technicus gebeuren, hetgeen een interventie door een technicus met de daaraan verbonden verplaatsing noodzakelijk maakt en de ingreep ook duur maakt.

Bovendien moet bij vervanging van de communicatiemodule opnieuw ingegeven worden welke apparaten aan de slimme meter aangesloten zijn.

Een bijkomend nadeel is dat de verbruiksmeter gedurende de periode waarin die niet meer onder spanning staat, ook niet meer functioneert en de metingen dus onderbroken worden.

Nog een nadeel van een dergelijke communicatiemodule is dat ze naast de elektriciteitsmeter wordt opgesteld en daardoor meer ruimte vereist dan een in de meter geïntegreerde inrichting.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een datacommunicatiemodule voor een verbruiksmeter, zoals een elektriciteitsmeter waarbij die datacommunicatiemodule warm-uitwisselbaar is, dit wil zeggen uitwisselbaar zonder de elektrische spanning op de verbruiksmeter af te schakelen.

Een voordeel van een dergelijke datacommunicatiemodule is dat het omwisselen van een dergelijke inrichting kan gebeuren zonder tussenkomst van een gecertifieerd technicus.

Zo kan de omwisseling gebeuren door de verbruiker zelf of een ander persoon die de instructies kan volgen, waardoor de kost van de ingreep aanzienlijk gedrukt wordt.

Een voordeel is ook dat de verbruiksmeter zelf continu in bedrijf en onder spanning blijft, ook tijdens de ingreep aan de communicatiemodule.

Bij voorkeur wordt de warm-uitwisselbare communicatiemodule rechtstreeks op de verbruiksmeter geplaatst/ zodat de module een minimale ruimte inneemt, maar toch goed bereikbaar is.

In sommige omstandigheden wordt de warm-uitwisselbare communicatiemodule op een aansluitmodule geplaatst, die zich naast de verbruiksmeter bevindt maar er wel mee verbonden is.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeelden zonder enig beperkend karakter, twee uitvoeringsvormen beschreven van de warm-verwisselbare communicatiemodule volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch en in perspectief een warm-verwisselbare communicatiemodule volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een blokschema weergeeft van de communicatiemodule volgens figuur 1; figuur 3 een variant van figuur 1 weergeeft; figuur 4 een blokschema weergeeft van de communicatiemodule volgens figuur 3.

Figuur 1 stelt een communicatie-inrichting 1 voor volgens de uitvinding die bestaat uit een aansluitmodule 2 en een communicatiemodule 3. De aansluitmodule 2 is verbonden met een verbruiksmeter 4 door middel van een bekabeling bestaande uit twee kabels 5,6. De verbruiksmeter 4 is verbonden met de geleider 7 die de elektrische stroom die gemeten wordt doorvoert. De communicatiemodule 3 is draadloos verbonden met een server 8, en al dan niet draadloos verbonden met randapparatuur 9. De randapparatuur 9 bevat in dit geval een gasmeter 10, een watermeter 11 en een display 12.

Figuur 2 geeft het blokschema weer van figuur 1 metde aansluitmodule 2 en de communicatiemodule 3.

De aansluitmodule 2 is voorzien van een bedrading 6 die verbonden is met een controle-eenheid 13 in de communicatiemodule door middel van een optisch communicatiekanaal 14 tussen een connector 15 op de aansluitmodule 2 en een connector 16 op de communicatiemodule 3.

De controle-eenheid 13 van de communicatiemodule 3 is op zijn beurt, enerzijds, via een eerste communicatiemiddel 17 draadloos verbonden met een centrale server 8, en, anderzijds, via een tweede communicatiemiddel 18 al dan niet draadloos verbonden met de randapparatuur 9.

De controle-eenheid 13 is voorzien van een versleutelmiddel 19 voor het datatransport naar de centrale server 8. Daarnaast is de controle-eenheid 13 ook voorzien van een permanent geheugen 20, waarvan een deel 21 de gegevens over de ondersteunde randapparatuur 9 bevat, en van een permanent geheugen 22, dat zich in de aansluitmodule 2 bevindt.

De aansluitmodule 2 is verder voorzien van een tweede bekabeling 5 die verbonden is met een elektrische voeding 23 van de communicatiemodule 3 door middel van een connector 24 op de aansluitmodule 2, en een connector 25 op de communicatiemodule 3. De elektrische voeding 23 is verder verbonden met de elektrische apparatuur van de. communicatiemodule 3 (niet weergegeven).

De werking van deze uitvoeringsvorm van de datacommunicatiemodule volgens de uitvinding kan als volgt worden toegelicht.

Meetgegevens en bijkomende gegevens van één of meer verbruiksmeters 10,11 die deel uitmaken van de randapparatuur 9 worden via een verbindingsmiddel 18 naar de controle-eenheid 13 geleid waarbij het verbindingsmiddel 18 gebruik maakt van vaste bedrading en/of een draadloze verbinding zoals, maar niet beperkt tot Mbus en Zigbee.

De meetgegevens en bijkomende gegevens kunnen worden opgeslagen in het geheugen 21 van de communicatiemodule. Deze gegevens kunnen ook op een display 12 bij de verbruiker worden weergegeven.

De meetgegevens en bijkomende gegevens kunnen worden doorgestuurd naar een centrale server 8 door middel van de controle-eenheid 13 en een tweede verbindingsmiddel 17 van de communicatiemodule 3. Voor het versturen van de gegevens naar de server 8 kan het tweede verbindingsmiddel 17 gebruik maken van, doch niet beperkt tot het laagspanningsnet, het kabelnet en van cellulaire netwerken zoals GSM, CDM en andere.

/

De controle-eenheid 13 is ook voorzien van een versleutelmiddel 19 dat de gegevens van en naar de server 8 en de randapparatuur 9 versleutelt en decodeert, ter beveiliging van de communicatie.

In het permanente geheugen 20 van de controle-eenheid 14 worden parameters bewaard, nodig voor de goede werking van de communicatiemoduIe 3. Een onderdeel van deze parameters zijn de installatiegegevens die aangeven welke randapparaten door de communicatiemodule 3 ondersteund worden en dit onderdeel wordt in het deelgeheugen 21 opgeslagen.

De aansluitmodule 2 is volgens de uitvinding ook voorzien van een permanent geheugen 22 dat een kopie bevat van de parameters die in het geheugen 21 van module 3 opgeslagen zitten. Een dergelijke spiegeling van gegevens laat toe de communicatiemodule 3 te vervangen door een nieuwe, zonder al de gegevens die reeds gespiegeld zijn in geheugen 22 opnieuw te moeten invoeren in een nieuw geheugen 20 van de nieuwe communicatiemodule 3.

Indien de communicatiemodule 3 vervangen moet worden bij defect of bij vernieuwing, dan kan dit gebeuren zonder de elektrische spanning op de meter(s) te onderbreken. Daartoe moet bij voorkeur de aansluitmodule 2 voorzien zijn van een blokkeermiddel 26 dat de toegang tot de aansluitmodule 2 blokkeert wanneer de communicatiemodule 3 verwijderd is.

Dit blokkeermiddel 26 bestaat bij voorkeur uit een veiligheidspal (niet weergegeven) die de toegang tot de aansluitmodule 2 fysisch blokkeert en een mechanisme dat de veiligheidspal bedient. Het mechanisme kan voorzien zijn van bij voorkeur twee aanrakingspunten (niet weergegeven) die, wanneer deze tezelfdertijd aangeraakt worden, de veiligheidspal doet wegschuiven waardoor de toegang tot de aansluitmodule 2 vrijgegeven wordt.

De behuizing van de aansluitmodule 2 is voorzien van twee gaten 27,28 waarachter de aanrakingspunten en de veiligheidspal zich bevinden. De connector 25 van de communicatiemodule 3 is bij voorkeur voorzien is van twee stiften 29,30 die glijden in de gaten 27,28 van de behuizing van de aansluitmodule 2. Via de gaten 27,28 drukken de stiften op de aanrakingspunten waardoor de veiligheidspal wordt weggeschoven en de toegang tot de aansluitmodule 2 vrijgegeven wordt.

Trekt men de communicatiemodule 3 uit de aansluitmodule 2 waarbij de connectoren 24,25 tussen de aansluitmodule 2 en de communicatiemodule 3 ontkoppeld worden, dan staat de losgemaakte communicatiemodule 3 niet meer onder spanning en kan ze verwijderd worden.

Een nieuwe communicatiemodule 3 kan nu aangebracht worden door deze met zijn connectoren 24,25 in de aansluitmodule 2 te schuiven. De optische verbinding 14 tussen de connectoren 15 en 16 stelt zich contactloos in.

De spanning die nog op de aansluitmodule 2 staat, wordt hierbij automatisch opnieuw doorgeschakeld naar de nieuwe communicatiemodule 3.

De elektrische spanning op de verbruiksmeter 4 voor elektriciteit dient hiertoe nooit af- of heraangelegd te worden. Op deze manier wordt voorkomen dat de metingen van het verbruik door de elektriciteitsmeter of door andere meters in de randapparatuur, onderbroken zouden worden.

Figuur 3 stelt een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding voor, met een elektriciteitsmeter 31, en een communicatiemodule 32 die rechtstreeks erop is bevestigd.

Figuur 4 geeft het blokschema weer van figuur 3 met de communicatiemodule 32 bevestigd op de elektriciteitsmeter 31.

De verbinding tussen beide gebeurt via een optische verbinding 14 en een elektrische verbinding 33. Een schakelaar 34 voor stroomonderbreking op de elektriciteitsmeter 31 is verbonden met de communicatiemodule 32 via de optische verbinding 14 tussen beide.

De uitvoering van de behuizingen van de elektriciteitsmeter 31 en de communicatiemodule 32 is zo ontworpen dat beide onderdelen vlot in elkaar schuiven. De communicatiemodule 32 is functioneel identiek aan de communicatiemodule 3.

De werking van deze variante uitvoeringsvorm van de communicatiemodule 32 volgens de uitvinding is analoog, zoals beschreven voor de eerste uitvoeringsvorm. Het enige verschil is dat de communicatiemodule 32 in de elektriciteitsmeter 31 zelf geschoven kan worden met vorming van de optische 14 en de elektrische 33 verbinding, en eruit kan worden verwijderd, waarbij de verbruiksmeter 31 nu al de functies bevat die voorheen door de aansluitmodule 2 werden vervuld.

De communicatiemodules 3,32 zijn niet alleen in staat om gegevens van verbruiksmeters door te sturen maar zijn ook in staat om bevelen naar de verbruiksmeters te sturen voor zover de verbruiksmeters uitgerust zijn om hierop te reageren.

Zo kan de communicatiemodule 32 bijvoorbeeld een bevel afkomstig van bijvoorbeeld de centrale server 8 doorgeven aan de verbruiksmeter 31 via de optische verbinding 14 om de stand van de schakelaar 34 te wijzigen, waardoor de verbruiker geen elektrische stroom meer kan afnemen, en kan deze stand op een later ogenblik weer van op afstand gewijzigd worden bij een gewijzigde situatie.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeelden beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een dergelijke warm-verwisselbare datacommunicatiemodule kan volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (11)

1. Coiranunicatiemodule (3,32) voor een verbruiksmeter (4,31) daardoor gekenmerkt dat die communicatiemodule (3,32) warm-uitwisselbaar is, dit wil zeggen uitwisselbaar zonder de elektrische spanning op de verbruiksmeter (4,31) af te schakelen.

2. Communicatiemodule (3,32) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de verbruiksmeter (4,31) een elektriciteitsmeter, een gasmeter, een watermeter is, of enige andere meter die de doorvoer van een gemeten verbruik registreert.

3. Communicatiemodule (32) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de communicatiemodule (32) rechtstreeks op de verbruiksmeter (31) geplaatst wordt.

4. Datacommunicatiemodule (3) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de datacommunicatiemodule (3) op een aansluitmodule (2) geplaatst is, die zich naast de verbruiksmeter (4) bevindt, maar er wel mee verbonden is.

5. Communicatiemodule (3,32) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat een kopie van parameters opgeslagen in een permanent geheugen (20) van de communicatiemodule (3,32), ook opgeslagen wordt in een permanent geheugen (22) van de aansluitmodule (2) of van de verbruiksmeter (31) zelf indien de communicatiemodule (32) rechtstreeks op de verbruiksmeter (31) bevestigd is.

6. Aansluitmodule (2) volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de aansluitmodule (2) voorzien is van een blokkeermiddel (26) dat de toegang tot de aansluitmodule (2) blokkeert wanneer de communicatiemodule (3) verwijderd is van de aansluitmodule (2).

7. Verbruiksmeter (31) volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de verbruiksmeter (31) zelf voorzien is van een blokkeermiddel (26) dat de toegang tot de verbruiksmeter (31) blokkeert wanneer de communicatiemodule (32) verwijderd is van de verbruiksmeter (31).

8. Blokkeermiddel (26) volgens conclusie 6 of 7, daardoor gekenmerkt dat het blokkeermiddel (26), bestaat uit een veiligheidspal die de toegang tot de aansluitmodule (2) of de verbruiksmeter (31) zelf fysisch blokkeert door middel van een mechanisme dat de veiligheidspal bedient.

9. Mechanisme dat een veiligheidspal bedient volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat het mechanisme bestaat uit twee stiften (29,30) die glijden in gaten (27,28) van de behuizing van de aansluitmodule (2) of van de verbruiksmeter (31) zelf. Via de gaten (27,28) drukken de stiften (29,30) op aanrakingspunten waardoor een veiligheidspal wordt weggeschoven.

10. Communicatiemodule (3,32) voor een verbruiksmeter (4,31) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat behalve gegevens ook bevelen kunnen worden doorgegeven aan de verbruiksmeter (4,31,10,11) die vanop afstand gegeven werden.

11.- Communicatiemodule (3,32) voor een verbruiksmeter (4,31) volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat een bevel kan worden doorgegeven aan een schakelaar (34) om de elektriciteitstoevoer van de gebruiker af te snijden of weer aan te koppelen.