Verfahren und Vorrichtung zur Fernübertragung, insbesondere zum Fernabfragen von Zählwerkständen oder dergl. In elektrischen Zentralen mit mehreren .Kraftwerken, Unterstationen, Speisestellen, in Verteilungsnetzen mit mehreren Zu- oder Ableitungen, in Verbrauchsanlagen, die durch mehrere Leitungen Strom beziehen, usw. ist es mitunter erwünscht,
zwecks Ver brauchsmessung bezw. zwecks Feststellung der Durchschnittsleistung in den einzelnen Stationen oder Leitungen den Stand von Zählwerken oder andern Anzeigevorrichtun gen auf eine Zentralstelle zu übertragen bezw. diesen Stand von einer Zentralstelle aus abzufragen.
Man kann dann durch Zu- oder Abschalten von Erzeugerstellen, Aus- oder Einschalten von Verbrauchern, Über- tragungsleitungen, Transformatoren usw. die gesamte Anlage entsprechend der Ver brauchs- oder Leistungsverteilung nach be stimmten Gesichtspunkten umstellen, also zum Beispiel sie so beeinflussen, dass die Übertrabungsverlisste ein Minimum werden..
Belastungsspitzen gemildert und Belastungs täler ausgefüllt werden. Das Abfragen und Übertragen der Zählwerkstände oder derglei chen kann über besondere Leitungen oder ganz oder teilweise über die Starkstrom leitungen erfolgen, indem man Impulse netz fremder Frequenz bezw. in Wechselstrom netzen Gleichstromimpulse über- oder unter lagert. Auch modulierte Gleichströme oder Trägerwellen können dabei verwendet wer den.
Unter Umständen wird sich auch draht lose Übertragung empfehlen.
Es sind schon verschiedene Vorschläge für die Fernübertragung von Zählwerkstän- den gemacht worden, die aber meist eine ver wickelte Einrichtung erfordern. Die Erfin- di-mg geht darauf aus, mit möglichst ein fachen Mitteln bei der Fernübertragung und beim Fernabfragen auszukommen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zum Fernübertragen, insbesondere Fernabfragen von Zählwerkständen oder der gleichen an einer zentralen Empfangsstelle. bei dem erfindungsgemäss von der Messstelle aus durch Anfahr- und Haltesignale be grenzte, dem jeweiligen Messstand entspre chende Zeitintervalle übertragen -erden, in nerhalb der an der Empfangsstelle ein mit gleichförmiger Geschwindigkeit laufendes Gerät ein Zählwerk fortschaltet.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vor richtung zur Durchführung dieses Verfah rens, mit dem Kennzeichen, dass an der Mess- stelle und an der Empfangsstelle durch An fahrsignale gleichzeitig in Gang gesetzte, gleichförmig, am besten auch synchron lau fende Geräte vorgesehen sind, von denen das Gerät an der Empfangsstelle ein Zählwerk antreibt, während das Gerät an der iVlessstelle ein Nachlaufgetriebe betätigt,
das einen je weils von der Messstelle vorgegebenen Mess- weg aufholt und nach erfolgter Aufholung das Haltesignal für die beiden Geräte gibt. Der Zählerstand der Messstelle wird also mit tels eines durch Anfahr- und Haltesignale begrenzten Zeitintervalles übertragen,
das wegen des gleichförmigen Arbeitens der Ge räte an beiden Stellen die Zurücklegung gleichgrosser oder verhältnisgleicher. dem Stand der Messstelle entsprechender Messwege bewirkt.
Die 31eldung des Standes kann von Hand oder durch ein Zeitwerk periodisch erfolgen oder sie kann selbsttätig durch das Messgerät jeweils bei Erreichung eines bestimmten Mess- standes betätigt werden. In diesen Fällen wird also das Anfahrsignal von Hand, durch ein Zeitwerk oder durch das Messgerät ge geben.
Will man den Zählwerkstand von der Empfangsstelle aus willkürlich abfragen, dann kann man auch von der Empfangsstelle aus beispielsweise über die Netzleitungen das Anfahrsignal der Messstelle zuführen. Um Betriebsstörungen zu vermeiden, empfiehlt es sich, das Anfahrsignal nur durch die Mess- stelle geben zu lassen und das Abfragen von der Sendestelle aus durch ein Vorsignal ein zuleiten, auf das erst nach einer genügend langen Pause das Anfahrsignal folgt.
Zu die sem Zweck kann man die oben genannten Synchrongeräte verwenden, die dann entspre chend umschalt- oder umkuppelbar ausge führt sein müssen. oder man kann auch be sondere Synchrongeräte. z. B. an das Stark stromnetz angeschlossene Synchronklein motoren, benützen. Durch das Vorsignal können dann diese Geräte in Gang gesetzt werden und nach einer bestimmten Pause, nachdem das Vorsignal beendet ist, die Über tragungsstromkreise und das Anfahrsignal vorbereiten.
Empfehlenswert ist es, durch diese Geräte selbsttätig das Vorsignal recht zeitig unterbrechen zu lassen, damit bei zu langer Vorsignalgabe keine Störungen auf treten.
Die Erfindung soll an Hand der Zeich nung, die zwei Ausführungsbeispiele be trifft, näher erläutert werden.
Z, Fig. 1, ist die Empfangszentrale, M eine der abzufragenden Messstellen. Durch I ist die Verbindungsleitung zwischen M und Z angedeutet, die beispielsweise aus den Leitern des Starkstromnetzes bestehen kann. An der Messstelle M wird der Stromverbrauch durch den Zähler 1 gemessen. Er treibt den ersten Teil 2 eines Differentialgetriebes an, dessen zweiter Teil 3 im entgegengesetzten Sinne von dem Synchronkleinmotor 4 ge dreht erden kann. Der dritte Teil 5 des Differentialgetriebes ist mit dem der letzten Zahlenstelle entsprechenden Teil 6 eines ge wöhnlichen Zählwerkes 7 verbunden.
Die der ersten Zahlenstelle entsprechende Rolle 8 betätigt einen Arm 9 für den Schalter 10.
1l ist ein weiterer Synchronkleinmotor, der die Schaltscheiben 12, 13 für die Schalter 1.4, 15 im Sinne des eingezeichneten Pfeils an treiben kann. Die Scheibe 13 hat einen Ein schnitt, der dem Zentriwinkel a entspricht; der Zentriwinkel a dieses Einschnittes ist grösser als der des Einschnittes der Scheibe 12. 16 ist ein Einschaltschütz für den 31o tor 11, dessen Wicklung an die Kontakte 17 des Schützes 18 angeschlossen ist.
Die Kon takte 19 des Schützes führen zu einem Sen der 20, der im Ausführungsbeispiel aus einem Transformator besteht, der über den Schalter 10 an das Netz N gelegt werden kann, falls der Schalter 15 geschlossen ist. An Stelle des Transformators kann auch irgendeine andere Sendeeinrichtung treten. Das Schütz 18 wird durch die Feder 21 in die gezeichnete Lage gedrängt; es wird beim Einschalten der Wicklung 22 mittels des Schalters 15 auf die Kontakte 19 umgelegt.
In der Empfangszentrale Z ist 23 ein Sy nchronkleinmotor, der synchron mit dem Motor 4 der Messstelle M läuft. Er treibt ein Zählwerk 24 an, das gegebenenfalls durch den Druckknopf 25 in die Nullstellung zu rückgebracht werden kann. Der Motor 23 kann aber auch über ein- und ausrückbare Kupplungen mit mehreren Zählwerken ver bunden sein; er kann durch das Schütz 26 eingeschaltet werden. 27 ist ein weiterer Synchronmotor, der synchron mit dem Motor 11 der Messstelle M läuft. Er betätigt drei Schaltscheiben 28, 29, 30.
Die Schaltscheibe 28 ist ebenso ausgeführt wie die Schalt scheibe 12, die Schaltscheibe 29 ebenso wie die Scheibe 13. Die Schaltscheibe 30 hat einen Nocken, dessen Zentriwinkel kleiner ist als der Zentriwinkel a der Scheiben 29 und 13. Die Scheibe 28 betätigt den Schalter 31, die Scheibe 30 den Schalter 32, und die Scheibe 29 den Schalter 33. Das Schaltschütz 34 wird durch Federn in die gezeichnete Zwi schenstellung gedrängt, kann aber durch Einschalten der Wicklung 35 mittels des Schalters 32 auf die Kontaktpaare 36 und durch Einschaltung der Wicklung 37 mittels des Schalters 33 auf die Kontaktpaare 38 umgelegt werden.
Die Kontakte 36 sind an einen Sender 39 angeschlossen, für den das gleiche gilt wie für den Sender 20. Die Kon taktpaare 38 sind mit der Wicklung des Schützes 26 verbunden. Der Motor 27 kann durch den Druckknopf 40 eingeschaltet wer den.
Die Anlage arbeitet folgendermassen: An der Messstelle M läuft der Zähler 1 mit einer der jeweiligen Durchgangsleistung entspre- ehenden Geschwindigkeit. Befindet sich das Zählwerk 7 in der Nullstellung, dann ist der Schaltarm 9 im Sinne des Pfeils gegen die gezeichnete Lage verdreht und der Schal ter 10 geöffnet. Das Zählwerk ist so einge stellt, dass gleich bei der ersten Drehung der letzten Zahlenrolle sämtliche Rollen und da mit auch die erste Rolle 8 durchgeschaltet werden.
Bei Verwendung eines gewöhnlichen Zählwerkes würde also im gezeichneten Fall die Nullstellung der Stellung 999 entspre chen. Gleich bei Beginn der Drehung wird dann das Zählwerk auf 000 geschaltet. So bald diese Schaltung erfolgt ist, gelangt der Schaltarm 9 in die gezeichnete Stellung und schliesst den Schalter 10. Der Schalter bleibt beim weiteren Fortschalten des Zählwerkes 7 geschlossen.
Das Zählwerk 7 hat entweder eine solche Kapazität, dass die erste Rolle 8 nie über den Wert 0 hinausgedreht wird oder es wird zwischen der Rolle 8 und dem Arm 9 eine Federkupplung oder dergleichen ein geschaltet, die unter Beibehaltung der Stel lung des Armes 9 eine Weiterdrehung der Rolle 8 auf die Ziffern 1, 2, 3 usw. ge stattet.
Nach einiger Zeit wird sich an der Messstelle M ein bestimmter Zählwerkstand eingestellt haben. Will man nun in der Emp fangszentrale Z wissen, wie viel das Zähl werk 7 der Messstelle M zeigt, dann braucht nur der Druckknopf 40 niedergedrückt zu werden.
Dadurch wird der Motor 27 ein geschaltet, der sich kurz darauf mittels der Scheibe 28 und des Schalters 31 einen Selbst haltestromkreis herstellt. Inzwischen hat die Scheibe 30 auch den Schalter 32 geschlossen, den Sender 39 und die Wicklung 35 ein geschaltet; das Schütz 34 wird infolgedessen auf die Kontakte 36 umgelegt. Die Energie des Senders 39 fliesst dann über die Kontakte 36, die Leitung L, die Kontakte 17 zu dem Schütz 16, das den Synchronmotor 11 ein schaltet. Der Motor 11 stellt sich alsbald mittels der Scheibe 12 und des Schalters 14 einen Selbsthaltestromkreis her.
Kurz darauf öffnet die Schaltscheibe 30 wieder den Schalter 32 und schaltet damit den Sender 39 und die Wicklung 35 ab. Das Schaltschütz 34 kehrt in die gezeichnete Mit tellage zurück, die Motoren 11 und 27 lau- fen aber wegen ihrer Selbsthaltung weiter. Auf diese Weise spielt sich das die Zähl- werkssta.ndübertra.gung einleitende Vorsignal ab.
Sobald dieses Vorsignal mittels der Teile 30 und 32 abgeschaltet ist, schliessen an der Messstelle M und der Empfangszentrale Z die Scheiben 13 und 29 die Schalter 15 und 33. Aus Sicherheitsgründen wird man den Schal ter 33 etwas früher schliessen lassen. Durch den Schalter 33 wird die Wicklung 37 des Schützes 34 eingeschaltet und das Schütz auf die Kontakte 38 umgelegt. Durch den Schal ter 15 wird über den schon vorher geschlos senen Schalter 10 der Sender 20, der Syn chronmotor 4 und die Wicklung 22 des Schützes 18 eingeschaltet. Das Schütz wird also auf die Kontakte 19 umgelegt.
Durch diesen Schaltakt kommt auf folgende 'Weise das Anfahrsignal zustande: Der Sender 20 schickt seine Energie über die Kontakte 19, die Leitung L, die Kontakte 38 zu dem Schütz 26. das nunmehr den Synchronmotor 23 einschaltet, der das Zählwerk 24 vor wärtsdreht. Gleichzeitig dreht der Motor 4 über die Differentialgetriebeteile 3, 5 das Zählwerk 8 rückwärts. Da beide Geräte genau synchron laufen, weil sie beispiels weise an dasselbe Starkstromnetz angeschlos sen sind, sind die Drehwege in der Mess- und in der Empfangsstelle gleichgross, das heisst das Zählwerk 24 wird um den gleichen Be trag vorwärtsgedreht wie das Zählwerk 7 zurückgedreht wird.
Dieser Vorgang dauert um so länger, je grösser der vom Zähler 1 seit dem letzten Abfragen zurückgelegte Messweg war. Schliesslich gelangt das Zähl werk 7 in die Stellung 000 und, wenn jetzt noch der Motor 4 um ein kleines Stück w ei terdreht, in die Stellung 999. In dem Augen blick, in dem die erste Zahlenrolle 8 von 0 auf 9 springt, wird, wie oben beschrieben, der Schaltarm 9 im Sinne des eingezeichneten Pfeils geschwenkt und der Schalter 10 ge öffnet.
Dadurch wird das Haltesignal auf folgende Weise gegeben: Der Schalter 10 schaltet den Sender 20 der Messstelle M ab, infolgedessen erhält das Schütz 26 der Emp- fangszentrale Z keinen Strom mehr und der Motor 23 wird abgeschaltet, das Zählwerk 24 bleibt stehen und zeigt den abgefragten Zählwerkstand der Messstelle 31 an. Der Mo tor 4 kann nicht mehr weiterlaufen, da sich der Schaltarm 9 gegen den gezeichneten An schlag legt und eine Weiterdrehung des Zählwerkes verhindert.
Für die Synchronkleinmotoren, die einen Energieverbrauch von etwa nur zwei Watt haben, ist das Festhalten des Läufers bei eingeschalteter Wicklung vollkommen un schädlich. Will man ein mechanisches Nesthalten des Motors 4 nach dem Aufholen des vom Zähler vorgegebenen Messweges ver meiden, dann kann man den Motor auch mit dem Schalter 10 in Reihe schalten: er wird dann nach dem Aufholen einfach abge schaltet. Nach einiger Zeit öffnen die Schei ben 13 und 29 wieder die Schalter 15 und 33. Durch den Schalter 15 wird der Motor 4 ab geschaltet, wenn dies nicht schon vorher durch den Schalter 10 geschah, die Wicklung 22 wird stromlos und das Schütz 18 legt sich wieder auf die Kontakte 17 um.
Durch Öffnung des Schalters 33 wird die Wicklung 37 umgeschaltet und das Schütz 34 gelangt wieder in die gezeichnete Zwischenstellung.
Sollen von Z aus mehrere Messstellen Mx, M; abgefragt werden, dann kann man ent weder für jede Messstelle die gezeichnete Vor richtung verwenden, oder man kann, wie beim telegraphischen oder telephonischen Rufsystem, Linienwähler verwenden. jeder Messstelle eine besondere Sendefrequenz, eine besondere Vorsignalart oder dergleichen zuteilen. Da solche Anrufsysteme für meh rere Stellen an sich bekannt sind, erübrigt sich eine nähere Erläuterung.
Soll das Ge rät der Empfangszentrale Z gemeinsam für mehrere Messstellen verwendet werden, dann muss man nach jedem Abfragen einer Mess- stelle durch Betätigung des Knopfes 15 den Stand des Zählwerkes 24 löschen, das heisst das Zählwerk auf Null bringen. Vor dem Löschen kann man den Zählwerkstand photo graphieren, drucken, in Form einer Linie auf- zeichnen oder selbsttätig aufzeichnen oder drucken lassen.
Man kann aber auch, wie schon erwähnt, den Motor 23 über umschalt bare Kupplungen mit mehreren, der Zahl der Messstellen- entsprechenden Zählwerken ver binden und dafür sorgen, dass vorzugsweise selbsttätig beim Abfragen einer Messstelle der Motor auf .das dieser Messstelle zugeord nete Zählwerk umgekuppelt wird.
Will man Leistungsmittelwerte abfragen, dann braucht man nur dafür sorgen, dass das Zählwerk 7 oder ein besonderes nur für Lei- stungsabfragung vorgesehenes Zählwerk nicht dauernd, sondern immer nur eine bestimmte Zeitlang, beispielsweise 30 Sekunden lang, vom Zähler angetrieben wird. Dieser Zähl werkstand kann, in der gleichen Weise wie vorher beschrieben, durch Anfahr- und Haltesignal auf die Empfangszentrale über tragen werden.
Da in diesem Falle die Mess- perioden immer gleichlang sind. wird der jeweilige Zählwerkstand um so höher sein, je höher die Durchschnittsleistung innerhalb einer Messperiode war. Die Zählwerksangaben sind also genau proportional dem Leistungs mittelwert innerhalb einer Registrierperiode. Zweckmässig werden die Registriervorrichtun- gen in der Empfangszentrale so geeicht, dass sie nicht Kilowattstunden, sondern den Lei stungsmittelwert unmittelbar in Kilowatt anzeigen.
Eine Vorrichtung zum Abfragen der Lei stungsmittelwerte ist beispielsweise in Fig. 2 dargestellt. Die der Fig. 1 entsprechenden Teile sind mit gleichen Bezugsziffern ver sehen. Der Unterschied besteht hauptsäch lich in der Form der Scheiben 113, 130 und 129. Die Zentriwinkel ss des Einschnittes der Scheiben 129 und 113 sind jetzt wesentlich grösser als die Zentriwinkel u der Scheiben 13 und 29 und der Nocken der Scheibe 130 ist wesentlich breiter als der der Scheibe 30.
Seine Breite beträgt etwa 360 -,8. Ferner ist der Zähler 1 durch eine mittels des Re lais 100 ein- und ausrückbare Kupplung 101 mit dem Teil 2 des- Differentialgetriebes 2, 3, 5 verbunden. Das Relais 100 wird durch ein Schütz 102 gesteuert, das zu dem Schütz 16 parallel liegt.
Für die Wirkungsweise er geben sich folgende Unterschiede gegenüber Fig. 1: Wenn bei Betätigung des Druckknopfes 40 durch den Motor 27 der Sendeschalter 32 mittels .der Scheibe 130 geschlossen wird, dann wird in der Messstelle IVI durch das Schütz 102 mittels des Relais 100 die Kupp lung 101 eingerückt, das Zählwerk 7 be ginnt also erst in diesem Augenblick zu lau fen.
Während bei Fig. 1 kurz darauf durch den Schalter 15 die Teile 4, 20, 22 und durch den Schalter 33 die Wicklung 37 geschaltet wurde, wird bei Fig. 2 diese Schaltung wegen des grösseren Zentriwinkels ss erheblich, bei spielsweise 30 Sekunden lang verzögert; da für wird wegen der grösseren Breite des Nockens der Scheibe 130 das Vorsignal um die gleiche Zeit verlängert.
Der Zähler 1 hat also Zeit, das Zählwerk 7 fortzuschal- ten. Nach 30 Sekunden wird das Vorsignal mittels der Teile 130 und 32 unterbrochen, das Schütz 102 wird stromlos, der Zähler 1 wird vom Zählwerk abgekuppelt. Erst jetzt wird der Motor 4 eingeschaltet, im übrigen spielt sich der Vorgang genau wie bei Fig. 1 ab. Natürlich kann auch die Einkupplung des Zählers auf das Zählwerk statt durch Verlängerung des Vorsignals auch durch ent sprechend eingestellte Zeit- oder Synchron laufwerke vorgenommen werden.
Statt den Zähler ein- und auszukuppeln, kann man ihn auch ein- und ausschalten lassen. Man kann statt einer Registriervorrichtung 7 auch meh rere verwenden, die abwechselnd, beispiels weise immer 30 Sekunden, mit dem Zähler gekuppelt und nach einer bestimmten Zeit wieder auf Null gestellt werden, und kann die Anordnung so treffen, dass beim Ankom men des Vorsignals an der Messstelle das je weils zuletzt eingekuppelt gewesene, noch nicht auf Null gestellte Zählwerk von dem Motor 4 zurückgedreht wird.
Die Erfindung bietet unter anderem fol gende Vorteile: Das Abfragen der Zähl werkstände bezw. der Leistungsmittelwerte und dergleichen ist mit einfachen Mitteln ohne Betriebsstörung durchführbar. Die be- nötigten Geräte können aus üblichen markt gängigen Synchronkleinmotoren, Zählwerken, Schaltgetrieben usw., zusammengesetzt wer den.