CN103180692A - 远程计量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及适用于流体计量装置的集成装置，包括：连接装置，用于连接至计量表；脉冲生成装置，用于生成具有取决于所使用流体体积的速率的电脉冲；用于在特定时间周期期间计算和存储所生成的脉冲数量的装置；以及通信装置，用于传送所存储的脉冲读数。理想地，这些元件集成在单个壳体中，可通过简单插入到计量表而连接至计量表，而不需要任何编程。

Description

远程计量装置
技术领域
本发明涉及用于远程读取需给计量表的装置，具体地，涉及使传统天然气计量装置适于远程读取的装置以及改善的煤气计量装置。
背景技术
已知用于使诸如膜片计量表的传统气量计能够被远程读取的装置。可以通过工业技术等等来获得这种装置的实例，并且该装置的实例在超过10年的时间里几乎没有改变。基本上，经由分离低频脉冲模块(其将计量表指针的机械运动转换为以表示所使用煤气体积的速率来发射的电脉冲)，将这种装置连接至气量计，将脉冲读数转换为所使用的煤气的实际体积，并且经由SMS文本消息(或者其他方式)将该数据发送至相关方。因此，该装置在安装气量计时需要由专业人员进行编程，以将该装置与用于正确转换的计量表进行校准，而且准确设置将发送的信息，发送该信息的时间，以及发送频率。这也意味着这种装置具有进行脉冲至体积转换的综合处理器，改变其调度并且允许灵活地编程。而且，这些装置需要允许编程的界面，并且因此，可能具有用于连接至计算机的电缆，或者(在最近开发中)包括允许无线进行这种编程的无线网络(wi-fi)功能。
这种装置不必复杂、不必庞大、并且不必昂贵，但是在安装至气量计时需要设置和校准，这种设置和校准进一步增加了费用并且不方便。本发明的目的是为了解决这些问题中的一个或多个。
发明内容
在本方面的第一方面，提供了用于适应于流体计量装置的集成装置，包括：连接装置，用于连接至计量表；脉冲生成装置，用于生成具有取决于所使用的流体体积的速度的电脉冲；用于计算和存储在特定时间周期期间所生成的脉冲数量的装置；以及通信装置，用于传送所存储的脉冲读数。
该流体计量装置可以为任何类型的流体计量装置，例如，煤气或水计量表。
该连接装置可以包括用于连接至大量程计量表的通用适配器。该适配器可以与可用在传统低频脉冲装置上的适配器类似。
优选地，该通信装置包括：无线通信装置。该无线通信装置可以包括：标准移动运营商SIM(用户识别模块)卡，并且将该无线通信装置配置为经由SMS(短信业务)消息接发进行通信。该通信装置可以进一步包括通信芯片和天线。该天线可以在壳体的内部。可选地或者此外，可以提供用于连接外部天线的设备。还可以提供信号强度放大器。
优选地，将该装置集成在单个壳体内，可通过简单插入到计量表连接至该计量表。
优选地，该装置在连接至计量表时就可立即运行，而不需要编程或校准。
该脉冲生成装置可以包括：低频脉冲发射器，这种类型的低频脉冲发射器用于将计量表的指针的旋转运动转换为具有表示流体消耗的速率的电脉冲。其他类型的脉冲生成装置可以根据计量表类型应用。
该装置可操作地仅传送脉冲读数，而没有将该脉冲读数转换为所消耗流体的相应数量的功能。因此，可以单独以硬件实施该装置。消除对任何软件的需要简化了该设计，使该装置更可靠并且不需要任何终端用户软件许可协议。诸如申请人公司的某些公司拥有并且维护现场煤气计量表，并且因此，具有相关数据以基于从该装置所发送的脉冲读数和装置标识集中进行这种转换。该装置可操作地与远程计量表数据库进行通信，从而可以识别特定信息，例如，煤气供应商、唯一计量表参考号、计量表型号、以及计量表校准。因此，可以简化该装置并且使该装置更便宜，而不需要在传统远程计量装置中所要求的对连接的特定计量表校准，以在通信以前允许在板上进行该转换。
该装置可操作地对在预定时间周期期间所生成的脉冲进行计数，并且在预定时间间隔以后进行通信，该预定时间周期和预定时间间隔是固定的。实际上，发明人已实现了以这种方式运行的装置足够使远程计量和计费成为可能。此外，因为当安装时，现有技术的装置需要能够设置编程以设置这些参数的方法，并且需要专业人员进行该设置，所以这种设计使得该装置简化，并且简化了设置。
这种装置可以进一步包括：集成充电电池。
该装置还可以包括：装置，用于响应于经由该通信所接收的无线指令，(例如，当前提是空置时，或者当账户过期时)关闭流体供应。用于关闭该流体供应的该装置可以包括远程操作伺服阀。
该装置可以包括：显示器，用于指示诸如电池寿命、信号强度、该装置是否运行等的数据。在一实施例中，该装置可以为简单LED显示器，指示信号强度或者所接收到的信号，和/或指示是否接收到脉冲。该显示器仅可以在用户激活时运行。
该装置可以设置有用于直接读取该脉冲读数的输出端。
在本发明的另一方面，提供了流体计量装置，包括(集成在其中的)：脉冲生成装置，用于生成具有取决于所使用的煤气体积的速率的电脉冲；用于在特定时间周期期间计算和存储所生成的脉冲数量的装置；以及通信装置，用于传送所存储的脉冲读数。
优选地，该通信装置包括：无线通信装置。该无线通信装置可以包括标准移动运营商SIM(用户识别模块)卡，并且可以将该无线通信装置配置为经由SMS(短消息业务)消息接发进行通信。该通信装置可以进一步包括：通信芯片和天线。该天线可以在计量装置的内部。可选地或者另外，可以提供用于连接外部天线的设备。还可能提供信号强度放大器。
该计量装置可操作地仅传送脉冲读数而没有将该脉冲读数转换为所消耗的流体的相应数量的设备或者接收该脉冲的临时软件。
该计量装置可操作地在预定时间周期期间对所生成的脉冲进行计数，并且在预定时间间隔以后进行通信，该预定时间周期和预定时间间隔不可改变。
该计量装置可以进一步包括：集成充电电池。
该计量装置还可以包括：用于响应于经由该通信所接收的无线指令(例如，当前提是空置时，或者当账户过期未付时)关闭流体供应的装置。用于关闭流体供应的该装置可以包括：远程操作的伺服阀。
该计量装置可以包括显示器，用于指示诸如电池寿命、信号强度、该装置是否运转等的数据。
该计量装置可以设置有输出端，用于直接读取该脉冲读数。
在本发明的另一方面，提供了集成装置，适用于生成具有取决于所使用的流体体积的速率的电脉冲类型的流体计量装置，包括：连接装置，用于连接至计量表；用于在特定时间周期期间计算和存储所生成的脉冲数量的装置；以及通信装置，用于传送所存储的脉冲读数，其中，在连接至计量表时该装置立即可操作地运行，而不需要编程或者校准。
参照以上发明第一方面的装置所述的全部可选特征(除了有关该设备的脉冲生成装置的特征)可等效地应用于该另一方面的装置。
附图说明
现在，参照附图，仅通过实例描述本发明的实施例，其中：
图1示出了组成根据本发明的一实施例的远程计量转换装置的基本元件；以及
图2更具体地示出了图1的收集器/通信装置模块的元件。
具体实施方式
图1为示出组成根据本发明实施例的远程计量转换装置100的基本元件的框图。该远程计量转换装置包括：低频脉冲发射器110，该低频脉冲发射器具有用于插在多数计量表输出端上(在某些情况下，可能需要简单适配器)的通用固定件120。该低频脉冲发射器连接收集器/通信装置模块130，该收集器和通信装置模块计算并且存储在给定时间间隔期间所消耗的脉冲数量(例如，每30分钟)。装置100还包括：天线/天线系统140(在该实施例中，经由信号放大器145)以通过传统移动电话网络发送计量信息；和电池150，优选地，足以用于多年给该装置提供动力而不用充电。
可选地，装置100还可能具有并行输出端165，用于将所接收到的脉冲直接传输至外部装置(可能地，RG11电话插座)；和LED(或者可能是数字的)显示器160，用于指示GSM信号强度(或者简单地指示检测到用于通信的足够信号强度)，和/或脉冲测试选项，用于检查计量表正在生成脉冲。其他显示选项包括：电池150的监控和/或测试，或者关于装置100是否运行的指示。在所有情况下，优选地，显示器仅在按按钮时(或者类似的)可操作，以保存电池能量。
虽然作为在壳体的内部(或者物理连接)所示的内部天线描述了天线140，但是外部天线也可以用于(通过配线所连接的)允许更高的可移动性以获取最好的信号(或者，甚至任何信号)。在该实施例中，除了内部天线140以外，还提供了用于连接至外部天线的插座155，其中，该外部天线插座用在内部天线不能获得足够信号强度进行通信的情况下。
低频脉冲发射器可能与诸如称为IN-Z31/61、IN-Z62或者IN-Z63的通过Elster-Handel GmbH所制作的类型类似或者为该类型。使这些低频脉冲发射器与计量表的指针连接并且这些低频脉冲发射器包括舌簧开关，指针的第一移动鼓每次旋转时通过在鼓上的脉冲磁体触发该舌簧开关，从而生成脉冲。
图2为更详细地示出图1的收集器/通信装置模块130的元件的框图。该收集器/通信装置包括：处理器200、数据存储器210、通信芯片220、以及SIM卡230。
通过低频脉冲发射器模块110来馈送给处理器200，确认脉冲可用，并且如果脉冲可用，则立即开始对该脉冲计数，每30分钟计算该脉冲的总数。然后，每30分钟将总数存储在数据存储器210中直到发送至中心数据库。处理器还控制通信芯片220，开始每7天将所存储的半小时读数及其计量表参考信息传送至中心数据库。使用标准SIM卡230通过标准移动电话网络以SMS(短消息业务)文本消息的形式进行实际通信。
在接收到该消息时，中心数据库将脉冲读数存储在用于每个计量表参考点的唯一文件中。中心数据库具有关于所有计量表类型的数据，并且尤其进行校准设置足以通过所接收到的每组脉冲读数计算所消耗的实际气量。因此，用户可以准确地计费而不需要估计，或者不需要人员亲自读取计量表。
理想地，本文所述的装置非常紧凑，其中其所有元件包括在单个单元中，该单个单元可以简单地插在用户的气量计上。然后，该装置可以直接开始运行不需要任何编程或者设置。安装非常简单，设想可以把安装委托给用户，不需要工程师或其他技术专家。尤其，不存在至煤气管道的主能量供给或者连接。
可选地，该装置还可能接收远程信号，并且远程信号命令该装置，例如，如果用户欠款，或者在房屋已经空置的情况下，通过启用伺服阀来关闭供气。因此，不需要派遣工程师来关闭供气，节省成本并且提高安全度(在空置的情况下关闭供气，并且防止工程师给用户带来不便)。
还可以将在中心数据库中的信息用于监控使用率，以有助于确定在没有授权(零读数)的情况下或者如果存在气体泄漏(非常高的读数)已经去除了该装置。基本上，可以通过该系统来标示与历史使用相比较出现异常的任何读数。
以上实施例仅为示例并且其他实施例和变化是可能的，在不背离本发明的主旨和范围的情况下，可以设想其他实施例和变化。例如，所公开的时间量程和计数周期完全是传统时间量程和计数周期的实例，并且本领域技术人员应该意识到可以选择不同时间量程和周期。而且，参照天然气计量表进行以上描述，但是还可将以上描述应用于诸如水计量表的其他流程计量装置。
将上述装置设计为连接至具有机械指针输出的传统计量装置，被设计为人工读取。最近，将计量表设计为具有脉冲输出，不需要低频脉冲发射器。因此，可以设想到用于连接至脉冲输出计量表的上述装置没有低频脉冲发射器而在直接连接至计量表时运行。
具有如本文所述的远程计量转换装置的气体/流体计量装置或者组成远程计量转换装置不可或缺的的所有元件也在本发明的范围内。

Claims (59)

1.一种用于流体计量装置的集成装置，包括：连接装置，用于连接至计量表；脉冲生成装置，用于生成具有取决于所使用的流体体积的速率的电脉冲；用于在特定时间周期期间计算并且存储所生成的脉冲数量的装置；以及通信装置，用于传送所述存储的脉冲读数。
2.根据权利要求1所述的集成装置，其中，所述连接装置包括：用于连接至大量程计量表的通用适配器。
3.根据权利要求2所述的集成装置，其中，所述适配器与用在传统低频脉冲装置上的适配器类似。
4.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，所述通信装置包括无线通信装置。
5.根据权利要求4所述的集成装置，其中，所述无线通信装置包括标准移动运营商SIM(用户识别模块)卡，并且所述无线通信装置被配置为经由SMS(短消息业务)消息接发进行通信。
6.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，所述通信装置进一步包括：通信芯片。
7.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，所述通信装置进一步包括：天线。
8.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，所述天线位于壳体内部，或者连接至所述壳体。
9.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，所述集成装置设置有用于连接外部天线的设备。
10.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，所述集成装置的所有元件集成在单个壳体中，通过简单插入到计量表而连接至所述计量表。
11.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置连接至所述计量表时立即运行，不需要编程或者校准。
12.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，所述脉冲生成装置包括低频脉冲发射器，这种类型的所述低频脉冲发射器用于将计量表的指针的旋转运动转换为具有表示流体消耗的速率的电脉冲。
13.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，所述集成装置仅可操作地传送脉冲读数，没有将所述脉冲读数转换为所消耗的流体的相应数量的功能。
14.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，单独以硬件实施所述集成装置，不需要运行用于所述集成装置的任何软件。
15.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，所述集成装置可操作地与远程计量表数据库通信，从而可以识别出例如供气、唯一计量表参考号、计量表型号、和/或计量表校准的特定信息。
16.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，其中，所述集成装置可操作地在预定时间周期期间对所生成的脉冲进行计数，并且在预定时间间隔以后进行通信，所述预定时间周期和预定时间间隔是固定的。
17.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，包括：集成充电电池。
18.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，还包括：用于响应于经由所述通信装置所接收到的无线指令而关闭所述流体供应的装置。
19.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，进一步包括：显示器。
20.根据权利要求19所述的集成装置，其中，所述显示器为LED显示器，用于指示信号强度或者所接收到的信号，和/或指示是否接收到脉冲。
21.根据权利要求19或20所述的集成装置，其中，所述显示器仅在用户激活时运行。
22.根据上述权利要求中任意一项所述的集成装置，进一步包括：用于直接读取所述脉冲读数的输出端。
23.一种流体计量装置，包括集成在其中的：脉冲生成装置，用于生成具有取决于所使用的气体体积的速率的电脉冲；用于在特定时间周期期间计算并且存储所生成的脉冲数量的装置；以及通信装置，用于传送所述存储的脉冲读数。
24.根据权利要求23所述的流体计量装置，其中，所述通信装置包括：无线通信装置。
25.根据权利要求24所述的流体计量装置，其中，所述无线通信装置包括：标准移动运营商SIM(用户识别模块)卡，并且所述无线通信装置被配置为经由SMS(短消息业务)消息接发进行通信。
26.根据权利要求23至25中任意一项所述的流体计量装置，其中，所述通信装置进一步包括：通信芯片。
27.根据权利要求23至26中任意一项所述的流体计量装置，其中，所述通信装置进一步包括：天线。
28.根据权利要求27所述的流体计量装置，其中，所述天线位于所述计量装置的内部，或者连接至所述计量装置。
29.根据权利要求23至28中任意一项所述的流体计量装置，其中，所述流体计量装置设置有用于连接外部天线的设备。
30.根据权利要求23至29中任意一项所述的流体计量装置仅可操作地传送脉冲读数，没有将所述脉冲读数转换为所消耗的流体的相应数量的功能。
31.根据权利要求23至30中任意一项所述的流体计量装置，其中，单独以硬件来实施所述流体计量装置，不需要运行用于所述流体计量装置的任何软件。
32.根据权利要求23至31中任意一项所述的流体计量装置可操作地与远程计量表数据库通信，从而可以识别出诸如供气、唯一计量表参考号、计量表型号、和/或计量表校准的特定信息。
33.根据权利要求23至32中任意一项所述的流体计量装置可操作地在预定时间周期期间对所生成的脉冲进行计数，并且在预定时间间隔以后进行通信，所述预定时间周期和预定时间间隔是固定的。
34.根据权利要求23至33中任意一项所述的流体计量装置，包括：集成充电电池。
35.根据权利要求23至34中任意一项所述的流体计量装置，还包括用于响应于经由所述通信装置所接收到的无线指令而关闭所述流体供应的装置。
36.根据权利要求23至35中任意一项所述的流体计量装置，进一步包括：显示器。
37.根据权利要求36中所述的流体计量装置，其中，所述显示器为LED显示器，用于指示信号强度或者所接收到的信号，和/或指示是否接收到脉冲。
38.根据权利要求36或37所述的流体计量装置，其中，所述显示器仅在用户激活时运行。
39.根据权利要求23至38中任意一项所述的流体计量装置，进一步包括：用于直接读取所述脉冲读数的输出端。
40.一种用于流体计量装置的集成装置，所述流体计量装置是生成具有取决于所使用的流体体积的速率的电脉冲的类型的流体计量装置，所述集成装置包括：用于连接至计量表的连接装置；用于在特定时间周期期间计算并且存储所生成的脉冲数量的装置；以及通信装置，用于传送所述存储的脉冲读数，其中，在连接至所述计量表时所述装置立即可操作地运行，而不需要编程或者校准。
41.根据权利要求40所述的集成装置，其中，所述连接装置包括：用于连接至大量程计量表的通用适配器。
42.根据权利要求41所述的集成装置，其中，所述适配器与用在传统低频脉冲装置上的适配器类似。
43.根据权利要求40至42中任意一项所述的集成装置，其中，所述通信装置包括：无线通信装置。
44.根据权利要求43所述的集成装置，其中，所述无线通信装置包括：标准移动运营商SIM(用户识别模块)卡，并且所述无线通信装置被配置为经由SMS(短消息业务)消息接发进行通信。
45.根据权利要求40至44中任意一项所述的集成装置，其中，所述通信装置进一步包括：通信芯片。
46.根据权利要求40至45中任意一项所述的集成装置，其中，所述通信装置进一步包括：天线。
47.根据权利要求46所述的集成装置，其中，所述天线位于所述壳体内，或者所述天线连接至所述壳体。
48.根据权利要求40至47中任意一项所述的集成装置，其中，所述集成装置设置有用于连接外部天线的设备。
49.根据权利要求40至48中任意一项所述的集成装置，其中，所述集成装置的所有元件集成在单个壳体中，通过简单插入到计量表而连接至所述计量表。
50.根据权利要求40至49中任意一项所述的集成装置仅可操作地传送脉冲读数，没有将所述脉冲读数转换为所消耗流体的相应数量的功能。
51.根据权利要求40至50中任意一项所述的集成装置，单独以硬件实施所述集成装置，不需要运行用于所述集成装置的任何软件。
52.根据权利要求40至51中任意一项所述的集成装置可操作地与远程计量表数据库进行通信，从而可以识别出诸如供气、唯一计量表参考号、计量表型号、和/或计量表校准的特定信息。
53.根据权利要求40至52中任意一项所述的集成装置可操作地在预定时间周期期间对所生成的脉冲进行计数，并且在预定时间间隔以后进行通信，所述预定时间周期和预定时间间隔是固定的。
54.根据权利要求40至53中任意一项所述的集成装置，包括集成充电电池。
55.根据权利要求40至54中任意一项所述的集成装置，还包括用于响应于经由所述通信所接收到的无线指令而关闭所述流体供应的装置。
56.根据权利要求40至55中任意一项所述的集成装置，进一步包括：显示器。
57.根据权利要求56所述的集成装置，其中，所述显示器为LED显示器，用于指示信号强度或所接收到的信号，和/或指示是否接收到脉冲。
58.根据权利要求56或57所述的集成装置，其中，所述显示器仅在用户激活时运行。
59.根据权利要求40至58中任意一项所述的集成装置，进一步包括用于直接读取所述脉冲读数的输出端。
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