CN111862571B - 用于读取流量计的方法 - Google Patents
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Abstract
用于读取流量计的方法。在流体分配服务的环境中在自动化计量管理系统中使用的被称为读取系统的系统包括多个流量计。读取系统包括根据由每个流量计使用的无线通信标准的至少一个第一通信模块,以及适用于通过电力线经由第一网络与数据集中器通信的第二通信模块,所述数据集中器经由第二网络与自动化计量管理系统的管理实体通信。读取系统进一步包括用于将模拟虚拟流量计的应用实例化的装置,所述虚拟流量计能够针对多个流量计中的每个流量计与数据集中器直接通信,并且对于多个流量计中的每个流量计,相应的虚拟流量计负责经由数据集中器将表示流体消耗读数的信息重新传输到管理实体,所述信息已经由所述流量计提供给读取系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在流体分配服务的环境(context)中在自动化计量系统中执行的用于自动化远程读取诸如水表或燃气表之类的流量计的方法,以及实现所述方法的系统和设备。
现有技术
出于效率和合理化的原因,电力、燃气和水供应商已经寻求自动化读取它们的客户的消耗,从而避免求助于(having recourse to)操作员的出差(travel)来执行读取。配电网络特别适合于电表的自动化远程读取,因为它们提供了允许电力线通信的基础设施。在过去几年内,用于自动化计量管理AMM系统的电力线通信网络已经出现。在这样的电力线通信网络中,在被称为智能电表的电表和有时被称为数据集中器(concentrator)或基本节 点或协调器的集中器节点之间建立通信,以便特别地允许远程自动化读取由所述智能电表执行的电消耗测量。然后,在地理上部署多个数据集中器,以便在智能电表上分配计量读数收集负载。然后,每个数据集中器用作在被连接到其的智能电表和自动化计量管理系统AMM的管理实体之间的中继,该管理实体负责以集中式的方式处理计量读数。
与配电基础设施不同,水和燃气分配基础设施不能用作通信基础设施。尽管这一切,朝向读数的合理化的趋势也已经影响了燃气和水供应商。在下文中也被称为流量计的燃气表和水表也已经变得智能,并且已经开发了允许自动远程读取这些计量器的解决方案。这些解决方案特别地依赖于WM-Bus通信标准(NF EN 13757-4,英文术语为“Communication systems for meters and remote reading of meters - Part 4:Wireless meter readout (Radio meter reading for operation in SRD bands)(用于计量器和远程读取计量器的通信系统——第4部分:无线计量器读出(readout)(用于在SRD频带中操作的无线电计量器读数))”)。WM-Bus标准是在针对天线的小空间要求与室内和室外两者的长距离(没有中继器的情况下,高达1 km)之间提供了极好的折衷的无线通信标准。根据实施模式,具有单向或双向字符,WM-Bus标准允许由控制中心进行远程动作。部署WM-Bus通信基础设施要求在每个流量计和中央集中器(平均每栋6至7层的建筑物一个中央集中器)上安装具有长独立使用寿命(对于锂供电,高达12年)的调制解调器,中央集中器负责收集读取的信息并将其传输到管理实体。
已知流量计通常靠近于电表。因此,鉴于通信基础设施在附近可用于读取电表,创建专用于流量计的通信基础设施似乎是次优的(suboptimal)。
于是期望克服现有技术的这些缺点。特别期望提供一种解决方案,该解决方案使得借助于电力线通信网络来收集由流量计测量的消耗信息是可能的,该电力线通信网络用于在配电网络中使用的自动化计量管理系统AMM。
发明内容
根据本发明的第一方面,本发明涉及一种用于在流体分配服务的环境中在自动化计量管理系统中执行的远程自动化读取流量计的方法,所述流体分配服务的环境包括流量计和被称为集中式计量器系统的系统,流量计能够将根据无线通信标准的帧传输到集中式计量器系统,集中式计量器系统能够接收所述帧并且通过电力线经由电力线通信网络类型的第一网络在第一频带中与数据集中器通信,所述数据集中器经由第二网络与自动化计量管理系统的管理实体通信。所述方法包括:执行集中式计量器系统与流量计之间的配对的阶段,其中当集中式计量器系统从所述流量计接收到至少一个信令帧时,集中式计量器系统认为其本身与流量计是配对的,并且当它与流量计配对时,将模拟(emulate)虚拟流量计的模拟应用实例化,所述虚拟流量计能够代表所述流量计与数据集中器直接通信;执行指数(index)传输阶段,在所述指数传输阶段期间,集中式计量器系统从流量计接收帧,每个帧包括表示流体消耗读数的信息,虚拟流量计负责经由数据集中器将表示流体消耗读数的所述信息重新传输到管理实体。
因此,本发明的方法使得借助于电力线通信网络来收集由流量计测量的消耗信息是可能的,该电力线通信网络用于在配电网络中实现的自动化计量管理系统AMM。
根据一个实施例,配对阶段进一步包括,在由集中式计量系统在配对阶段期间接收到由流量计传输的多个信令帧中的信令帧之后,从集中式计量系统向流量计传输包括表示成功配对的信息的帧,帧的接收包括表示由流量计成功配对的信息,从而结束多个信令帧的传输。
根据一个实施例,在指数传输阶段期间,集中式计量器系统固定流量计的待机的预定义持续时间,在每次发送包括表示流体消耗读数的信息的帧之后的预定义时段内,流量计继续待机。
根据一个实施例,集中式计量器系统传输被称为读取帧的帧,请求向流量计发送包括表示流体消耗读数的信息的帧,以便从流量计获得包括表示流体消耗读数的信息的帧。
根据一个实施例,使得集中式计量器系统能够在配对阶段期间认为其本身与流量计配对的信令帧形成由流量计在预定义时段期间传输的多个信令帧的部分。
根据一个实施例,以规则的预定义间隔发送包括在指数传输阶段期间来自流量计的表示流体消耗读数的信息的帧,流量计在每次发送之间继续待机。
根据一个实施例,集中式计量器系统包括集中式计量器和与流量计相关联的中间单元,集中式计量器和中间单元是能够通过电力线经由电力线通信网络类型的第三网络在第二频带中彼此通信的两个分离的设备。在配对阶段期间,中间单元接收由流量计发送的每个信令帧,并且当它在接收到包含来自集中式计量器的表示配对请求的信息的帧之后接收到信令帧时,认为集中式计量器系统和流量计是配对的。
根据一个实施例,在流量计和集中式计量器系统之间成功配对的情况下,中间单元向集中式计量器传输包含表示成功配对的信息的帧,接收包含表示由集中式计量器成功配对的信息的帧,使得通过集中式计量器获得对应于所述流量计的加密密钥并且通过集中式计量器将所述加密密钥传输到中间单元,使得所述流量计和中间单元之间的每次通信都可以被加密。
根据一个实施例,由集中式计量器系统进行的读取帧的每次传输包括由中间单元向流量计进行的第一读取帧的传输,所述第一读取帧的传输是由从集中式计量器接收到第二读取帧导致的。
根据一个实施例,模拟虚拟流量计的模拟应用由集中式计量器来实例化,由中间单元接收包括由集中式计量器系统接收的表示流体消耗读数的信息的每个帧,所述中间单元将其重新传输到集中式计量器,使得集中式计量器已经实例化的虚拟流量计可以经由数据集中器将表示流体消耗读数的所述信息重新传输到管理实体。
根据本发明的第二方面,本发明涉及一种在流体分配服务的环境中在自动化计量管理系统中使用的被称为读取系统的系统,所述自动化计量管理系统包括多个流量计。读取系统包括根据由流量计使用的无线通信标准的至少一个第一通信模块,以及适用于通过电力线经由电力线通信网络类型的第一网络在第一频带中与数据集中器通信的第二通信模块,所述数据集中器经由第二网络与自动化计量管理系统的管理实体通信,并且在于读取系统包括用于将模拟虚拟流量计的模拟应用实例化的装置,所述虚拟流量计能够针对多个流量计中的每个流量计与数据集中器直接通信,并且对于多个流量计中的每个流量计,相应的虚拟流量计负责经由数据集中器将由多个流量计中的所述流量计提供给读取系统的表示流体消耗读数的信息重新传输到管理实体。
根据一个实施例,读取系统包括:至少一个中间单元,每个中间单元包括与第一通信模块相同的通信模块,并且与多个水表类型中的流量计和/或多个燃气表类型中的流量计相关联;以及集中式计量器,所述集中式计量器包括第二通信模块和用于将模拟虚拟流量计的模拟应用实例化的装置,所述虚拟流量计能够针对多个流量计中的每个流量计与数据集中器直接通信,每个中间单元和集中式计量器包括适用于通过电力线经由电力线通信网络类型的第三网络在第二频带中彼此通信的通信模块。
根据本发明的第三方面,本发明涉及一种在流体分配服务的环境中在自动化计量管理系统中使用的被称为中间单元的设备,所述自动化计量管理系统包括多个流量计。中间单元与多个水表类型中的流量计和/或多个燃气表类型中的流量计相关联,并且包括根据由多个流量计中的每个流量计使用的无线通信标准的第一通信模块和适用于通过电力线经由电力线通信网络类型的第一网络在第一频带中与被称为集中式计量器的设备通信的第二通信模块,所述集中式计量器其本身适用于通过电力线经由电力线通信网络类型的第二网络在第二频带中与数据集中器通信,所述数据集中器经由第三网络与自动化计量管理系统的管理实体通信,中间单元能够将由所述单元所附接到的每个流量计传输的表示流体消耗的信息中继到集中式计量器,使得所述集中式计量器可以经由数据集中器将所述信息中继到管理实体。
根据本发明的第四方面,本发明涉及一种在流体分配服务的环境中在自动化计量管理系统中使用的被称为集中式计量器的设备,所述自动化计量管理系统包括多个流量计,集中式计量器与根据第三方面的至少一个中间单元相关联并且包括:第三通信模块,用于通过电力线经由第一网络在第一频带中与每个中间单元通信;以及第四通信模块,用于通过电力线经由第二网络在第二频带中与数据集中器通信;以及用于将模拟虚拟流量计的模拟应用实例化的装置,所述虚拟流量计能够针对多个流量计中的每个流量计与数据集中器直接通信,并且对于多个流量计中的每个流量计,相应的虚拟流量计负责经由数据集中器将由多个流量计中的所述流量计提供给读取系统的表示流体消耗读数的信息重新传输到管理实体。
附图说明
根据对至少一个示例实施例的以下描述的阅读,上面提到的本发明的特征以及其他特征将更清楚地显现,所述描述关于附图来给出,其中:
图1示意性地图示了支持从流量计自动化远程读取计量信息的通信系统,在其中实现了本发明;
图2示意性地图示了在通信系统中使用的控制单元的硬件布置的示例;
图3A示意性地图示了通信系统的集中式计量器的布置;
图3B示意性地图示了通信系统的中间单元的布置;
图3C示意性地图示了流量计的布置;
图3D示意性地图示了根据本发明的一个实施例的智能电表的布置的示例;
图4示意性地图示了用于读取流量计的方法的第一实施例;
图5示意性地图示了用于读取流量计的方法的第二实施例;
图6示意性地图示了用于读取流量计的方法的第三实施例;以及
图7示意性地图示了用于读取流量计的方法的第四实施例。
具体实施方式
于是图1图示了支持从流量计自动化远程读取计量信息的通信系统,在其中实现了本发明。
该通信系统包括逻辑上部署在配电网络上的至少一个电力线通信网络(PLCN)100,该电力线通信网络(PLCN)100在下文中简称为PLCN网络100。PLCN网络100使得自动化计量管理系统AMM能够在配电服务的环境中建立。
该通信系统包括被称为数据集中器DC 11的设备。PLCN网络100旨在使得将多个节点设备连接到数据集中器DC 11是可能的。PLCN网络100旨在将其连接到数据集中器DC 11的节点设备包括至少一个集中式计量器CM。在图1中,通信系统包括三个集中式计量器12A、12B和12C。连接到数据集中器DC 100的节点设备还可以包括智能电表(图1中未示出)。
因此,PLCN网络100使得建立电力线通信是可能的,使得数据集中器DC 11可以特别地与集中式计量器CM 12A、12B和12C通信。经由PLCN网络100的电力线通信优选地根据ITU-T建议G.9903中指定的G3-PLC协议。在变型中,经由PLCN网络100的电力线通信优选地根据PRIME规范(如ITU标准文档G.9904中定义的“PoweRline Intelligent MeteringEvolution(电力线智能计量演进)”)。
该通信系统进一步包括用于管理自动化计量管理系统AMM的实体,该实体特别地负责以集中式的方式处理计量读数。自动化计量管理系统AMM的管理实体(在下文中简称为管理实体)采取服务器15或服务器的集合的形式,数据集中器DC 11经由通信链路140被连接到该服务器15或服务器的集合。通信链路140是例如GPRS(“通用分组无线电服务”)、UMTS(“通用移动电信系统”)或LTE(“长期演进”)类型的无线通信链路。在变型中,通信链路140可以是电缆通信链路。
每个集中式计量器CM 12A、12B和12C被连接到至少一个中间单元IU。在图1中,仅已经描绘了连接到集中式计量器CM 12C的单元IU 13A、13B和13C。
每个中间单元IU 13A、13B和13C被连接到流量计,也就是说,被连接到水表和/或燃气表。例如,中间单元IU 13A(相应地13B和13C)被连接到燃气表G 14A(相应地14B和14C)和被连接到水表W 16A(相应地16B和16C)。像任何计量器一样,每个流量计(G 14A、14B和14C以及W 16A、16B和16C)负责计量(水或燃气)的消耗。
根据我们在下文中关于图4、5、6和7详述的方法,每个流量计将表示消耗的信息传输到中间单元13A、13B和13C。为此,利用基于WM-Bus通信标准的在流量计(G 14A、14B和14C以及W 16A、16B和16C)与中间单元IU(13A、13B和13C)之间的通信网络102。
每个中间单元IU接下来负责从其与之相关联的每个流量计向集中式计量器传输表示消耗的信息。为此,它使用将中间单元IU连接到集中式计量器CM的电力线通信网络101。电力线通信网络101不同于PLCN网络100。每个中间单元IU以逻辑方式被直接连接到其与之相关联的集中式计量器CM。例如,中间单元IU 13A、13B和13C以逻辑方式被直接连接到集中式计量器CM 12C。因此,将中间单元IU 13A、13B和13C连接到集中式计量器CM 12C的网络101具有星形拓扑,而PLCN网络100具有网状拓扑(如在G3-PLC协议的环境中)或生成树(spanning tree)拓扑(如在PRIME规范的环境中)。
因此,每个中间单元IU用作两个世界之间的网关:在一个实施例中,使用基于WM-Bus标准的无线通信网络的来自流量计的读数的第一世界,以及使用电力线通信网络的来自电表的读数的第二世界。尽管流量计不能通过PLCN网络100与数据集中器DC 11直接通信,但是由该流量计所附接到的中间单元IU和该中间IU所附接到的集中式计量器CM形成的组合件形成了集中式计量器系统,该集中式计量器系统能够经由电力线通信网络100将来自流量计的信息中继到数据集中器DC 11。例如,集中式计量器CM 12C和中间单元13A形成第一集中式计量器系统。集中式计量器CM 12C和中间单元13B形成第二集中式计量器系统,该第二集中式计量器系统与第一集中式系统不同,即使它们具有共同的集中式计量器CM12C。每个集中式计量器系统与水表类型的流量计和/或燃气表类型的流量计相关联。例如,第一集中式计量器系统与燃气表G 14A以及与水表W 16A相关联。
一旦由集中式计量器CM 12C收集,就使用PLCN网络100将表示消耗的信息传输到数据集中器DC 11,并且然后使用网络140从数据集中器DC 11传输到管理实体15。
每个集中式计量器系统,例如由集中式计量器CM 12C和中间单元IU 13A形成的集中式计量器系统,用作至少一个流量计的代理设备。例如,由集中式计量器CM 12C和中间单元IU 13A形成的集中式计量器系统用作流量计G 14A的代理设备。从PLCN网络100并且因此从数据集中器DC 11的角度来看,流量计被集中式计量器系统屏蔽(mask)。
换言之,相对于(vis-à-vis)数据集中器DC 11,每个集中式计量器系统都模拟流量计行为,该行为类似于被附接到其的每个流量计的智能电表的行为。
在一个实施例中,为了确保每个流量计都与数据集中器DC 110屏蔽,使用不同的频带。流量计与数据集中器DC 110屏蔽的事实有利地使得简化用于读取这些计量器的系统是可能的。这是因为屏蔽的计量器不直接与数据集中器DC 110交换数据。因此,无论它们是单向的还是双向的,它们都不必知道在中间单元13A和集中式计量器12C之间使用的G3-PLC加密密钥。流量计使用它隐式地知道的它自己的加密密钥,以便与中间单元13A对话。因此,通过PLCN网络100的电力线通信使用第一频带,并且通过网络101的电力线通信使用不同于第一频带并且不与第一频带重叠的第二频带。例如,G3-PLC协议和PRIME规范定义了可以被使用的各种不同的频带,特别是:第一CENELEC-A频带,其范围大约从35 kHz到91 kHz;第二FCC频带,其范围大约从150 kHz到480 kHz;第三CENELEC-B频带,其范围大约从98 kHz到122 kHz。在一个实施例中,通过电力线通信网络100的通信使用CENELEC-A频带,并且通过电力线通信网络101的通信使用FCC频带。
在一个实施例中,通信网络102基于LoRa(注册商标)(“Long Range(长距离)”)技术。
在以上关于图1描述的通信系统的实施例中,每个中间单元IU与其所附接到的集中式计量器CM分离。在该实施例中,每个集中式计量器CM旨在装备诸如建筑物或住宅区的地产综合体(property complex),其中每个房屋或住宅都配备有中间单元IU,该中间单元IU将来自流量计的表示消耗的信息中继到所述集中式计量器CM。该实施例使得具有有几乎等于常规智能电表的复杂度的集中式计量器CM和低复杂度的中间单元IU是可能的,中间单元IU仅负责中继来自流量计的表示流体的消耗的信息。这是因为中间单元IU仅包括基本元件,诸如WM-Bus和G3-PLC通信接口。特别地,这些中间单元IU不包括显示器或集中式计量器经由流量计的模拟应用对其负责的应用部分。以该方式,与其中每个住宅和每个房屋将被配备有智能电表的常规通信系统相比,该通信系统的成本被降低了。
然而,住宅或房屋的一些配置没有使得将相同集中式计量器CM连接到多个中间单元IU是可能的。特别地,对于隔离的住宅或房屋是这种情况。尽管这一切,对于这些住宅或房屋,仍然存在使用用于自动化计量管理系统AMM的电力线通信网络来读取流量计的相同需求。在一个实施例中,每个住宅或房屋都配备有负责获得电消耗的读数的智能电表。在第一变型中,所述住宅中的每个流量计都与负责将表示消耗的信息中继到智能电表的中间单元IU相关联。然后,智能电表以与集中式计量器CM被连接到每个中间单元IU相同的方式被连接到中间单元IU。在第二变型中,智能电表集成了中间单元IU,或更精确地集成了中间单元IU的所有功能。在这两种变型中,智能电表完成(fulfil)与集中式计量器CM 120相同的作用。
应当注意,由集中式计量器CM和被附接到其的中间单元IU形成的组合件,无论它们是否被集成在集中式计量器中,都形成读取系统。
图2示意性地图示了在图1的通信系统中使用的控制模块的硬件布置的示例。这样的控制模块位于每个处理单元IU 13A、13B和13C中、位于集中式计量器CM 120中以及位于每个流量计G 14A、14B和14C以及W 16A、16B和16C中,如下面关于图3A、3B和3C详述的那样。当中间单元IU被集成在智能电表中时,控制模块位于智能电表中,如图3D中所描述的那样。
所呈现的硬件架构的示例包括通过通信总线210连接的:处理器CPU 201;随机存取存储器RAM 202、只读存储器ROM 203和闪存;存储单元或存储介质读取器,诸如SD(安全数字)卡读取器204;以及输入/输出接口I/O的集合205。输入/输出接口I/O的集合205使得控制模块能够与同一个设备中的其他组件通信,如下面关于图3A、3B、3C和3D详述的那样。
处理器CPU 201能够执行从ROM存储器203、从外部存储器(诸如SD卡)、从存储介质或从通信网络加载在RAM存储器202中的指令。在上电时,处理器CPU 201能够从RAM存储器202读取指令并执行它们。这些指令形成计算机程序,使得由处理器CPU 201实现在下文中关于图4、5、6和7描述的方法和步骤中的所有或一些。
因此,关于图4、5、6和7描述的方法和步骤中的所有或一些可以通过由诸如DSP(数字信号处理器)或微控制器或处理器之类的可编程机器执行指令的集合来以软件形式实现。关于图4、5、6和7描述的方法和步骤中的所有或一些也可以由诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)之类的机器或专用组件以硬件形式实现。因此,控制模块包括适用于并配置用于实现关于图4、5、6和7描述的方法和步骤的电子电路。
图3A示意性地图示了集中式计量器CM 12X的布置的示例。
集中式计量器CM 12A、12B和12C与关于图3A描述的集中式计量器CM 12X相同。集中式计量器CM 12X包括如关于图2描述的控制模块CTRL_A 302。控制模块CTRL_A 302负责监视集中式计量器CM 12X的功能。
集中式计量器CM 12X进一步包括第一通信模块COM_A1 304,该第一通信模块COM_A1 304旨在使得通过电力线经由PLCN网络100与数据集中器DC 11通信是可能的。因此,第一通信模块COM_A1 304在第一频带中起作用。
集中式计量器CM 12X进一步包括第二通信模块COM_A2 305,该第二通信模块COM_A2 305旨在使得通过电力线与附接到所述集中式计量器CM 12X的每个中间单元IU通信是可能的。因此,第二通信模块COM_A2 305在第二频带中起作用。
控制模块CTRL_A 302实现内部应用IAPP 310。内部应用IAPP 310特别地负责针对附接到集中式计量器CM 12X的每个流量计将模拟应用实例化。每个模拟应用在下文中被称为虚拟流量计。通过说明的方式,当集中式计量器CM 12X是集中式计量器CM 12C时,如在图1中六个流量计实体被附接到集中式计量器CM 12C一样,图3A示出了六个虚拟流量计应用310A、310B、310C、310D、310E、310F。
集中式计量器CM 12X可以进一步包括适用于与用户交互的用户接口模块USI303。用户接口模块USI 303包括例如两个按钮,每个按钮使得激活流量计与包括集中式计量器12X的集中式计量器系统之间的配对过程是可能的。
图3B示意性地图示了中间单元IU 13X的布置。中间单元IU 13A、13B和13C与中间单元IU 13X相同。
中间单元IU 13X包括与关于图2描述的控制模块相同的控制模块CTRL_B 352。控制模块CTRL_B 352负责监视中间单元IU 13X的功能。
中间单元IU 13X进一步包括第一通信模块COM_B1 354,该第一通信模块COM_B1354旨在使得通过电力线与所述中间单元13X所附接到的集中式计量器CM通信是可能的。第一通信模块COM_B1 354在第二频带中起作用。
中间单元IU 13X进一步包括第二通信模块COM_B2 353,该第二通信模块COM_B2353旨在使得根据WM-Bus通信标准与中间单元IU 13X与之相关联的每个流量计通信是可能的。
图3C示意性地图示了流量计14X的布置。在流量计G 14A、14B和14C以及W 16A、16B和16C中找到这样的布置。
流量计14X包括与关于图2描述的控制模块相同的控制模块CTRL_C 370。控制模块CTRL_C 370负责监视流量计14X的功能。
流量计14X可以进一步包括适用于与用户交互的用户接口模块USI 371。用户接口模块USI 371例如是按钮,该按钮使得激活用于将流量计14X和流量计所附接到的集中式计量器系统配对的过程是可能的。
流量计14X进一步包括通信模块COM_C 372,该通信模块COM_C 372旨在使得根据WM-Bus通信标准与流量计与之相关联的中间单元IU通信是可能的。
图3D示意性地图示了智能电表的布置的示例。
图3D的智能电表是变型的计量器,其中中间单元IU被集成在智能电表中。智能电表包括与图3A的集中式计量器CM 12X相同的模块302、303和304。如在集中式计量器CM 12X中一样,控制模块CTRL_A 302实现内部应用IAPP 310,该内部应用IAPP 310针对附接到智能电表的每个流量计将模拟应用实例化。在该变型的环境中,内部应用IAPP 310必须实例化最多仅两个模拟应用,一个用于水表类型的流量计,并且另一个用于燃气表类型的流量计。此外,在该变型中,由于智能电表与每个流量计直接通信,因此第二通信模块COM_A2305被通信模块COM_A3 306替换,使得根据WM-Bus通信标准与智能电表与之相关联的每个流量计通信是可能的。
图4示意性地图示了用于读取流量计的方法的第一实施例。
在图4中,我们具有集中式计量器CM和集中式计量器CM与之相关联的中间单元IU分离的环境。此外,在图4中,我们以借助于中间单元IU 13A在集中式计量器CM 12C和流量计C 14A之间交换为例。经由中间单元IU 13B和13C在其他流量计(G 14B、G 14C、W 16A、W16B和W 16C)与集中式计量器CM 12C之间交换的功能是相同的。
集中式计量器CM 12C和中间单元13A之间的所有交换使用根据G3-PLC标准的帧用于根据OSI(开放式系统互连)模型的物理层和数据链路层(“媒体访问控制(MAC)”)。在一个实施例中,根据OSI模型的网络层是根据如RFC标准文档4919和4944中指定的6LoWPAN(IPv6低功率无线个域网)协议的。在下文中,在集中式计量器CM 12C和中间单元13A之间交换的帧被称为G3-PLC帧。
中间单元13A和流量计14A之间的所有交换使用根据WM-Bus标准的帧用于物理层和数据链路层。在一个实施例中,根据OSI模型的网络层是根据6LoWPAN协议的。在中间单元13A和流量计14A之间交换的帧在下文中被称为WM-Bus帧。
在一个实施例中,G3-PLC和WM-Bus帧的应用层是专有的和特定的。在G3-PLC或WM-Bus帧中,该应用层采取命令字节之后是包括可变数量的字节的净荷的形式。在下文中,在从流量计G 14A到集中式计量器CM 12C的方向上前进(go)的G3-PLC或WM-Bus帧分别被称为上行链路G3-PLC帧和上行链路WM-Bus帧,并且在从集中式计量器CM 12C到流量计G 14A的方向上前进的G3-PLC或WM-Bus帧分别被称为下行链路G3-PLC帧和下行链路WM-Bus帧。
在下行链路WM-Bus帧和下行链路G3-PLC帧的环境中,专有应用层定义以下命令字节和相关联的净荷(应该注意,每个命令字节采取十六进制值的形式):
-“0x00”表示与空净荷相关联的“保留”;
-“0x01”表示与六个字节的净荷相关联的“时间设置”。第一个(以及相应地第二个、第三个、第四个、第五个和第六个)表示小时(以及相应地分钟、秒、日、月和年);
-“0x02”表示与空净荷相关联的“保留”;
-“0x03”表示与空净荷相关联的“保留”;
-“0x04”表示与空净荷相关联的“保留”;
-“0x05”表示与空净荷相关联的“保留”;
-“0x06”表示与空净荷相关联的“保留”;
-“0x07”表示与空净荷相关联的“请求读取燃气表指数”;
-“0x08”表示与空净荷相关联的“请求读取水表指数”;
-“0x09”表示与空净荷相关联的“请求与燃气表配对”;
-“0x0A”表示与空净荷相关联的“请求与水表配对”;
-“0x0B”表示与表示燃气表的加密密钥的十六字节的净荷相关联的“发送燃气表的加密密钥”;
-“0x0C”表示与表示水表的加密密钥的十六字节的净荷相关联的“发送水表的加密密钥”;
-“0x0D”至“0x0F”表示与空净荷相关联的“保留”。
在上行链路WM-Bus帧和上行链路G3-PLC帧的环境中,专有应用层定义以下命令字节和相关联的净荷:
-“0x00”表示与空净荷相关联的“保留”;
-“0x01”表示与空净荷相关联的“保留”;
-“0x02”表示与净荷相关联的“传输指数值”,该净荷包括表示指数类型的字节、4个指数值字节和6个时间戳字节(小时、分钟、秒、日、月、年)。表示指数类型的字节在其是燃气表的指数时在字节中取值等于“0x01”,并且在其是水表指数时在字节中取值等于“0x02”。表示指数类型的字节的其他可能值表示“保留”。
-“0x03”表示与两个字节的净荷相关联的“状态”。在这两个字节中,位0至7和10至15被保留供将来使用。在本发明中,仅使用位值8和9,位8表示“燃气故障”,并且位9表示“水故障”。
-“0x04”表示与五个字节的净荷相关联的“配对状态”。第一字节给出表示配对的类型的十六进制值:值“0x00”表示“燃气配对成功”;值“0x01”表示“燃气配对失败”;值“0x02”表示“水配对成功”;值“0x03”表示“水配对失败”。该字节的其他可能值被保留用于其他用途。之后的四个字节表示流量计的标识符。
-值“0x05”至“0xFF”表示与空净荷相关联的“保留”。
图4未示出集中式计量器CM 12C和数据集中器DC 11之间的交换。如上面所看到的,集中式计量器CM 12C与数据集中器11之间的所有交换使用根据G3-PLC标准的帧用于物理层和数据链路层。在一个实施例中,根据OSI模型的网络层是根据6LoWPAN协议的。在集中式计量器CM 12C和数据集中器DC 11之间交换的帧在下文中被称为DC帧。在一个实施例中,DC帧的应用层是根据DLMS/COSEM标准(“Device Language Message Specification/Companion Specification for Energy Metering(用于能量计量的设备语言消息规范/配套规范)”)的,如在IEC标准文档62056-5-3中以及在由DLMS用户协会发布的文档“Bluebook: COSEM Interface Classes and OBIS Object Identification System(蓝皮书:COSEM接口类和OBIS对象标识系统)”的第12版中描述的那样。
在图4中的实施例中,流量计G 14A是单向的,也就是说它仅可以发送帧。因此,流量计G 14A无法接收帧。
在步骤401中,用户按压流量计G 14A的用户接口USI 371上的按钮。流量计G 14A的控制模块CTRL_C 370捕获按钮上的该动作。
在步骤402中,控制模块CTRL_C 370导致通过通信模块COM_C 372在预定义时段内发送信令消息,每个信令消息采取WM-Bus信令帧的形式,也就是说,根据WM-Bus标准的包括如在该标准的表格24中定义的SND-IR符号的帧,称为WM-Bus hello帧。例如,预定义时段持续达十五分钟。
在步骤403中,中间单元IU 13A借助于其通信模块COM_B2 353接收至少一个WM-Bus hello帧。
在步骤404中,优选地在启动步骤401和预定义时段的结束之间发生,用户在集中式计量器CM 12C的用户接口USI 303的按钮之一上按压。然后,按钮的该操纵被控制模块CTRL_A 302捕获,该控制模块CTRL_A 302在步骤405中导致通过通信模块COM_A2 305发送下行链路G3-PLC配对帧,也就是说,下行链路G3-PLC帧,其中控制字节位于0x09或0x10处。这里假设按钮之一导致与燃气表配对,并且另一个按钮导致与水表配对。
在步骤406中,中间单元IU 13A借助于其通信模块COM_B1 354接收下行链路配对帧。根据该接收,控制模块CTRL_B 352知道已经由集中式计量器CM请求了配对。因此,尽管直到那时控制模块CTRL_B 352还未考虑上行链路WM-Bus hello帧的任何接收,但是现在它知道上行链路WM-Bus hello帧的接收必须导致配对。
在步骤407中,仍处于预定义时段中的流量计G 14A借助于其通信模块COM_C 372发送新的上行链路WM-Bus hello帧。
在步骤408中,通过通信模块COM_B2 353从中间单元13A接收该上行链路WM-Bushello帧。
在步骤409中,预定义时段结束并且流量计G 14A结束上行链路WM-Bus帧的发送。
由中间单元IU 13A对上行链路WM-Bus hello帧的接收导致发送所谓的配对成功上行链路G3-PLC帧,也就是说,包括0x04处的控制字节、0x00或0x02处的第一净荷字节以及标识流量计G 14A的四个字节的一个帧。这里假设中间单元IU 13A知道被连接到其的每个流量计的标识符。
在步骤411中,通信模块COM_A2 305接收配对成功上行链路G3-PLC帧。
在步骤412中,由集中式计量器CM 12C对配对成功上行链路G3-PLC帧的接收导致发送对旨在用于管理实体15的流量计G 14A的加密密钥的请求。该请求经由数据集中器DC11而进行。对加密密钥的请求包括流量计G 14A的标识符,使得管理实体15传输对应于该流量计的加密密钥。一旦恢复,就在步骤413中将加密密钥传输到中间单元IU 13A。为此,集中式计量器CM 12C发送所谓的加密密钥传输下行链路G3-PLC帧。加密密钥传输下行链路G3-PLC帧包括0x0B或0x0C处的控制字节和包括加密密钥的十六个字节。在步骤413中,控制模块CTRL_A 302将模拟虚拟流量计的模拟应用实例化,该虚拟流量计能够代表流量计G 14A与数据集中器11直接通信。
在步骤414中,中间单元IU 13A接收加密密钥传输下行链路G3-PLC帧。一接收到该帧,控制模块CTRL_B 352就知道必须使用接收到的流量计G 14A的加密密钥来加密中间单元IU 13A与流量计G 14A之间的所有通信。
步骤414结束在包括集中式计量器CM 12C和中间单元IU 13A的集中式计量器系统与流量计G 14A之间的配对阶段。因此,控制模块CTRL_A 302认为,当集中式计量器CM 12C(以及因此相应的集中式计量器系统)从所述流量计G 14A接收到至少一个信令帧(即,上行链路WM-Bus hello帧),并且在一个实施例中,它已经获得与所述流量计G14A相对应的加密密钥时,集中式计量器CM 12C(以及因此相应的集中式计量器系统)与流量计G 14A是配对的。
在该配对阶段之后,可以开始指数传输阶段。
在该阶段期间,流量计G 14A以规则的预定义间隔(例如每天)发送所谓的指数传 输上行链路WM-Bus帧,并在每次发送之间继续待机。每个指数传输上行链路WM-Bus帧对应于根据WM-Bus标准的包括如在该标准的表格24中定义的SND-NR符号的帧。指数类型、指数和时间戳信息构成表示流体消耗读数的信息。在图4中,我们已经示出在步骤415和417中的指数传输上行链路WM-Bus帧的两次发送。
在步骤416和418中,由中间单元IU 13A分别接收这两个指数传输上行链路WM-Bus帧。当接收到指数传输上行链路WM-Bus帧时,控制模块CTRL_B 352存储包含在该帧中的表示流体消耗的信息的值。
在步骤419中,集中式计量器CM 12C的控制模块CTRL_A触发流量计G 14A的读数。为此,它将所谓的读取下行链路G3-PLC帧发送到中间单元IU 13A。每个读取下行链路G3-PLC帧包括0x07或0x08处的控制字节和空净荷。
在步骤420中,中间单元IU 13A接收读取下行链路G3-PLC帧。在接收到该帧之后,控制模块CTRL_B 352恢复它针对流量计接收到的表示流体消耗的最后信息值,该读取下行链路G3-PLC帧与该流量计相关。
在步骤421中,中间单元IU 13A发送所谓的指数传输上行链路G3-PLC帧。指数传输上行链路G3-PLC帧包括0x02处的控制字节和净荷,该净荷包括0x01或0x02处的指数类型的字节、对应于最后指数值的四个字节和包括对应于所述最后指数的时间戳信息的六个字节。使用在步骤414中接收的加密密钥来加密该帧的内容。
在步骤422中,集中式计量器CM 12C接收指数传输上行链路G3-PLC帧。然后,模拟流量计G 14A的虚拟流量计负责经由数据集中器DC 11将指数传输上行链路G3-PLC帧的内容(即指数和时间戳信息)重新传输到管理实体15。
应当注意,如果在步骤406中接收到配对下行链路G3-PLC帧之后的预定义时段(例如十五分钟)之后,没有上行链路WM-Bus帧被中间单元IU 13A接收到,则控制模块CTRL_B352使得通过通信模块COM_B1 354向集中式计量器CM 12C发送所谓的“配对失败”上行链路G3-PLC帧。配对失败上行链路G3-PLC帧包括等于0x04的控制字节、等于0x01或0x03的第一净荷字节以及标识流量计G 14A的四个字节。当接收到配对失败上行链路G3-PLC帧时,集中式计量器CM 12C经由数据集中器DC 11将信息传输到管理实体15,通知管理实体15对流量计G 14A的动作是必要的。
图5示意性地图示了流量计读数方法的第二实施例。
在图5中的实施例中,流量计G 14A是双向的,也就是说它可以发送和接收帧。
图5中的方法相同地重复步骤401至408。步骤408之后是分别与步骤410、411、412和413相同的步骤509、510、511和512。步骤512之后是步骤513,在步骤513期间,中间单元IU13A从计量器G 14A接收加密密钥传输下行链路G3-PLC帧。一接收到该帧,控制模块CTRL_B352就知道必须使用接收到的加密密钥来加密中间单元IU 13A与流量计G 14A之间的所有通信。在步骤513中,中间单元IU 13A将所谓的配对成功下行链路WM-Bus帧传输到流量计G14A。配对成功下行链路WM-Bus帧具有根据WM-Bus标准的包括如在该标准的表格25中定义的CNF-IR符号的帧。
在步骤514中,流量计G 14A接收配对成功下行链路WM-Bus帧。该帧的接收结束了由流量计G 14A对上行链路WM-Bus hello帧的发送。因此,正是步骤514结束了在包括集中式计量器CM 12C和中间单元IU 13A的集中式计量器系统与流量计G 14A之间的配对阶段。
在该配对阶段之后,可以开始指数传输阶段。
指数传输阶段在配对阶段之后。
在步骤515中,控制模块CTRL_B 352使得通过通信模块COM_B2 353在下行链路WM-Bus帧中发送预定义延迟D,该下行链路WM-Bus帧包括如在标准的表格24中定义的SND-UD符号和表示以下一次唤醒之前剩余的秒表示的预定义延迟D的四个字节。预定义延迟D例如等于24小时。
在步骤516中,流量计G 14A借助于其通信模块COM_C 372接收包含预定义延迟D的下行链路WM-Bus帧。在成功的指数读取之后,由控制模块CTRL_C 370使用预定义延迟用于固定针对流量计G 14A的待机时间。
在步骤517中,流量计G 14A将所谓的确认上行链路WM-Bus帧传输到中间单元IU13A,以便确认接收到预定义延迟D。该确认上行链路WM-Bus帧对应于根据WM-Bus标准的包括如在该标准的表格25中定义的ACK符号的帧。
在步骤518中,中间单元IU 13A接收该确认上行链路WM-Bus帧。
应当注意,如果中间单元IU 13A在时段D Timeout (例如等于10秒)的结束时没有接收到确认上行链路WM-Bus帧,则在执行步骤515之后,它发送包含预定义延迟D的下行链路WM-Bus帧。如果在K次尝试(例如,K=3)的结束时没有接收到确认上行链路WM-Bus帧,则中间单元认为重新配对流量计G 14A是必要的,并将其通知给管理实体15。
在步骤519中,在发送确认上行链路WM-Bus帧之后,控制模块CTRL_C 370在预定义时段D期间将流量计G 14A置于待机状态。在预定义时段D的结束时,控制模块CTRL_C 370在步骤520中唤醒流量计G 14A。在一个实施例中,如从该唤醒起,流量计G 14A保持唤醒直到其接收到指数读取请求。
在步骤521中,集中式计量器CM 12C的控制模块CTRL_A 302使得将读取下行链路G3-PLC帧发送到中间单元IU 13A。
在步骤522中,中间单元IU 13A接收读取下行链路G3-PLC帧。控制模块CTRL_B 352知道流量计可能处于待机模式中,但是因为它已经固定了预定义延迟D,所以也知道流量计G 14A最多可以保持处于待机模式中多少时间。然后,在步骤523中,控制模块CTRL_B 352由此推断何时发送所谓的读取下行链路WM-Bus帧。然后据说中间单元IU 13A和流量计G 14A是同步的。读取下行链路WM-Bus帧对应于根据WM-Bus标准的包括如在该标准的表格24中定义的符号REQ-UTD的帧。
在步骤524中,当流量计G 14A处于唤醒时段中时,流量计G 14A接收读取下行链路WM-Bus帧。
在步骤525中,控制模块CTRL_C 370使得通过通信模块COM_C 372发送指数传输上行链路WM-Bus帧。指数传输上行链路WM-Bus帧对应于根据WM-Bus标准的包括如在该标准的表格25中定义的符号RSP-UD并且包括表示流量计G 14A的指数的4个字节的帧。
在步骤526中,中间单元IU 13A接收指数传输上行链路WM-Bus帧,并在指数传输上行链路G3-PLC帧中将其内容重新传输到集中式计量器CM 12C。在步骤527中,集中式计量器CM 12C接收指数传输上行链路G3-PLC帧。模拟流量计G 14A的虚拟流量计然后负责经由数据集中器DC 11将指数传输上行链路G3-PLC帧的内容(即,指数和时间戳信息)重新传输到管理实体15。
在步骤528中,控制模块CTRL_A 302返回到步骤521,以便发送读取下行链路G3-PLC帧。
在步骤529中,控制模块CTRL_B 352返回到步骤515,以便发送预定义延迟D。
在步骤530中,控制模块CTRL_C 370返回到步骤516,并等待接收预定义延迟D。
应当注意,如果在步骤406中接收到配对下行链路G3-PLC帧之后的预定义时段之后,没有上行链路WM-Bus帧被中间单元IU 13A接收到,则控制模块CTRL_B 352也使得通过通信模块COM_B1 354将所谓的“配对失败”上行链路G3-PLC帧发送到集中式计量器CM 12C。当接收到配对失败上行链路G3-PLC帧时,集中式计量器CM 12C经由数据集中器DC 11将信息传输到管理实体15,通知管理实体15对流量计G 14A的动作是必要的。
在一个实施例中,中间单元IU 13A仅发送预定义延迟D一次。在该实施例中,在步骤529中,控制模块CTRL_B 352返回到步骤523。此外,控制模块CTRL_C 370在步骤525之后的预定义延迟D期间将流量计G 14A置于待机状态(步骤519),而无需等待接收新的预定义延迟D。
在一个实施例中,即使中间单元IU 13A已经向流量计G 14A提供了预定义时段D,中间单元IU 13A和流量计G 14A也不同步。在该实施例中,在步骤522中接收到读取下行链路G3-PLC帧之后,控制模块CTRL_B 352使得以规则的间隔发送读取下行链路帧WM-Bus,直到接收到第一指数传输上行链路WM-Bus帧。因此,一接收到第一指数传输上行链路WM-Bus帧,就停止该读取下行链路WM-Bus帧的传输。
图6示意性地图示了用于读取流量计的方法的第三实施例。
图6的环境是集成了中间单元IU的智能电子计量器的环境。在这种情况下,智能电表本身形成了集中式计量器系统。在图6中,流量计是单向的。
在与步骤401相同的步骤601中,用户按压流量计G 14A的用户接口USI 371的按钮。流量计G 14A的控制模块CTRL_C 370捕获按钮上的该动作。
在与步骤402相同的步骤602中,控制模块CTRL_C 370使得通过通信模块COM_C372在预定义时段内发送被称为WM-Bus hello帧的多个WM-Bus信令帧。例如,预定义时段持续达十五分钟。
在步骤603中,智能电表借助于其通信模块COM_A3 306接收至少一个WM-Bushello帧。
在步骤604中,优选地在启动步骤601和预定义时段的结束之间发生,用户在智能电表的用户接口USI 303的按钮之一上按压。然后,按钮的该操纵被控制模块CTRL_A 302捕获,该控制模块CTRL_A 302等待接收WM-Bus hello帧。
在与步骤407相同的步骤607中,仍处于预定义时段中的流量计G 14A借助于其通信模块COM_C 372发送新的上行链路WM-Bus hello帧。
在步骤608中,由智能电表的通信模块COM_A3 306接收该上行链路WM-Bus hello帧。
后面的上行链路WM-Bus帧的接收使得在步骤612中向管理实体15发送对流量计G14A的加密密钥的请求。该请求经由数据集中器DC 11进行。在步骤612中,控制模块CTRL_A302将模拟虚拟流量计的模拟应用实例化,该虚拟流量计能够针对流量计G 14A与数据集中器11直接通信。
在与步骤409相同的步骤609中,预定义时段结束并且流量计G 14A结束上行链路WM-Bus帧的发送。
步骤609在包括集中式计量器CM 12C和中间单元IU 13A的集中式计量器系统与流量计G 14A之间的配对阶段处结束。
在该配对阶段之后,可以开始指数传输阶段。
在该阶段期间,流量计G 14A以规则的间隔(例如每天)传输指数传输上行链路WM-Bus帧。在图6中,我们已经示出在步骤615和617期间的指数传输上行链路WM-Bus帧的两次发送。
在步骤616和618中,由智能电表分别接收这两个指数传输上行链路WM-Bus帧。当接收到指数传输上行链路WM-Bus帧时,控制模块CTRL_A 302存储包含在该帧中的表示流体消耗的读数的信息。
在步骤622中,模拟流量计G 14A的虚拟流量计负责经由数据集中器DC 11将由智能电表接收的最后指数和相应的时间戳信息重新传输到管理实体15。
图7示意性地图示了用于读取流量计的方法的第四实施例。
图7的环境是集成了中间单元IU的智能电子计量器的环境。在这种情况下,智能电表本身形成了集中式计量器系统。在图7中,流量计是双向的。
图7中的方法相同地重复步骤601、602、603、607和608。步骤608之后是与步骤612相同的步骤711。步骤711之后是步骤713,在步骤713期间,智能电表将配对成功下行链路WM-Bus帧传输到流量计G 14A。
在与步骤514相同的步骤714中,流量计G 14A接收配对成功下行链路WM-Bus帧。该帧的接收结束了由流量计G 14A对上行链路WM-Bus hello帧的发送。
因此,步骤714结束智能电表和流量计G 14A之间的配对阶段。
在该配对阶段之后,可以开始指数传输阶段。
在步骤715中,控制模块CTRL_A 302使得通过通信模块COM_A3 306在下行链路WM-Bus帧中发送预定义延迟D,如在步骤515中描述的那样。预定义延迟D例如等于24小时。
在步骤716中,流量计G 14A借助于其通信模块COM_C 372接收包含预定义延迟D的下行链路WM-Bus帧。在成功的指数读取之后,由控制模块CTRL_C 370使用预定义延迟来固定流量计G 14A的待机时间。
在与步骤517相同的步骤717中,流量计G 14A将确认上行链路WM-Bus帧传输到中间单元IU 13A,以便确认接收到预定义延迟D。
在步骤718中,智能电表接收该确认上行链路WM-Bus帧,如在步骤517中描述的那样。
在与步骤519相同的步骤719中,在发送确认上行链路WM-Bus帧之后,控制模块CTRL_C 370在预定义时段D期间将流量计G 14A置于待机状态。在预定义时段D的结束时,控制模块CTRL_C 370在与步骤520相同的步骤720中唤醒流量计G 14A。在一个实施例中,如从该唤醒起,流量计G 14A保持唤醒直到其接收到指数读取请求。
在步骤723中,智能电表将读取下行链路WM-Bus帧发送到流量计G 14A。这里假设智能电表和流量计G 14A是同步的。
在与步骤524相同的步骤724中,流量计G 14A接收读取下行链路WM-Bus帧。
在与步骤525相同的步骤725中,控制模块CTRL_C 370使得通过通信模块COM_C372发送指数传输上行链路WM-Bus帧。
在步骤727中,智能电表接收指数传输上行链路WM-Bus帧。模拟流量计G 14A的虚拟流量计然后负责经由数据集中器DC 11将指数传输上行链路WM-Bus帧的内容(即,指数和时间戳信息)重新传输到管理实体15。
在步骤729中,控制模块CTRL_A 302返回到步骤715,以便将预定义延迟D发送到流量计G 14A。
在步骤730中,控制模块CTRL_C 370返回到步骤716,并等待接收预定义延迟D。
Claims (12)
1.用于在流体分配服务的环境中在自动化计量管理系统中执行的远程自动化读取流量计的方法,所述流体分配服务的环境包括流量计(14A)和称为集中式计量器系统的系统,流量计(14A)能够将根据无线通信标准的帧传输到集中式计量器系统,集中式计量器系统能够接收所述帧并且通过电力线经由电力线通信网络类型的第一网络(100)在第一频带中与数据集中器(11)通信,所述数据集中器经由第二网络与自动化计量管理系统的管理实体(15)通信,其特征在于,集中式计量器系统包括与所述流量计相关联的集中式计量器(12C)和中间单元(13A)两者,集中式计量器和中间单元是能够通过电力线经由不同于所述第一网络(100)的电力线通信网络类型的第三网络(101)在不与所述第一频带重叠的第二频带中彼此通信的两个分离的设备,
所述方法包括:
-执行(401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414)集中式计量器系统与流量计之间的配对的阶段,其中中间单元接收由流量计发送的每个信令帧,并且当它在接收到包含来自集中式计量器的表示配对请求的信息的帧之后接收到信令帧时,认为集中式计量器系统和流量计是配对的,并且当它与流量计配对时,将模拟虚拟流量计的模拟应用实例化,所述虚拟流量计能够代表所述流量计与数据集中器(11)直接通信;
-执行指数传输阶段,在所述指数传输阶段期间,集中式计量器系统从流量计接收帧,每个帧包括表示流体消耗读数的信息,虚拟流量计负责经由数据集中器(11)将表示流体消耗读数的所述信息重新传输到管理实体(15)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,配对阶段进一步包括,在由集中式计量系统在配对阶段期间接收到由流量计传输的多个信令帧中的信令帧之后,从集中式计量系统向流量计传输(513)包括表示成功配对的信息的帧,帧的接收包括表示由流量计成功配对的信息,从而结束多个信令帧的传输。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在指数传输阶段期间,集中式计量器系统固定流量计的待机的预定义持续时间(D),在每次发送包括表示流体消耗读数的信息的帧之后的预定义时段内,流量计继续待机。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,集中式计量器系统传输被称为读取帧的帧,请求向流量计发送包括表示流体消耗读数的信息的帧,以便从流量计获得包括表示流体消耗读数的信息的帧。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使得集中式计量器系统能够在配对阶段期间认为其本身与流量计配对的信令帧形成由流量计在预定义时段期间传输的多个信令帧的部分。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,以规则的预定义间隔发送包括在指数传输阶段期间来自流量计的表示流体消耗读数的信息的帧,流量计在每次发送之间继续待机。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在流量计和集中式计量器系统之间成功配对的情况下,中间单元向集中式计量器(12C)传输(410、509)包含表示成功配对的信息的帧,接收(411、510)包含表示由集中式计量器成功配对的信息的帧,使得通过集中式计量器获得(412、511)对应于所述流量计的加密密钥并且通过集中式计量器将所述加密密钥传输(413、512)到中间单元,使得所述流量计和中间单元之间的每次通信都可以被加密。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,由集中式计量器系统进行的读取帧的每次传输包括由中间单元向流量计进行的第一读取帧的传输,所述第一读取帧的传输是由从集中式计量器接收到第二读取帧导致的。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,模拟虚拟流量计的模拟应用由集中式计量器来实例化,由中间单元接收包括由集中式计量器系统接收的表示流体消耗读数的信息的每个帧,所述中间单元将其重新传输到集中式计量器,使得集中式计量器已经实例化的虚拟流量计可以经由数据集中器(11)将表示流体消耗读数的所述信息重新传输到管理实体(15)。
10.用于在流体分配服务的环境中在自动化计量管理系统中使用的被称为读取系统的系统,所述自动化计量管理系统包括多个流量计,所述读取系统包括根据由流量计使用的无线通信标准的至少一个第一通信模块,以及适用于通过电力线经由电力线通信网络类型的第一网络(100)在第一频带中与数据集中器(11)通信的第二通信模块,所述数据集中器经由第二网络与自动化计量管理系统的管理实体(15)通信,并且其特征在于所述读取系统包括用于将模拟虚拟流量计的模拟应用实例化的装置,所述虚拟流量计能够针对多个流量计中的每个流量计与数据集中器(11)直接通信,并且对于多个流量计中的每个流量计,相应的虚拟流量计负责经由数据集中器(11)将由多个流量计中的所述流量计提供给读取系统的表示流体消耗读数的信息重新传输到管理实体(15),所述读取系统包括:至少一个中间单元,每个中间单元包括与第一通信模块相同的通信模块,并且与多个水表类型中的流量计和/或多个燃气表类型中的流量计相关联;以及集中式计量器,所述集中式计量器包括第二通信模块和用于将模拟虚拟流量计的模拟应用实例化的装置,所述虚拟流量计能够针对多个流量计中的每个流量计与数据集中器(11)直接通信,每个中间单元和集中式计量器是两个分离的设备并且包括适用于通过电力线经由不同于所述第一网络的电力线通信网络类型的第三网络(101)在不与所述第一频带重叠的第二频带中彼此通信的通信模块。
11.用于在流体分配服务的环境中在自动化计量管理系统中使用的被称为中间单元的设备,所述自动化计量管理系统包括多个流量计,其特征在于,中间单元与多个水表类型中的流量计和/或多个燃气表类型中的流量计相关联,并且包括根据由多个流量计中的每个流量计使用的无线通信标准的第一通信模块和适用于通过电力线经由电力线通信网络类型的第一网络(101)在第一频带中与被称为集中式计量器的设备通信的第二通信模块,所述集中式计量器与所述中间单元分离并且适用于通过电力线经由电力线通信网络类型的不同于所述第一网络的第二网络(100)在不与所述第一频带重叠的第二频带中与数据集中器通信,所述数据集中器经由第三网络与自动化计量管理系统的管理实体(15)通信,中间单元能够将由所述单元所附接到的每个流量计传输的表示流体消耗的信息中继到集中式计量器,使得所述集中式计量器可以经由数据集中器将所述信息中继到管理实体。
12.用于在流体分配服务的环境中在自动化计量管理系统中使用的被称为集中式计量器的设备,所述自动化计量管理系统包括多个流量计,其特征在于,集中式计量器与根据权利要求11的至少一个中间单元相关联并且与所述中间单元分离,并且包括:第三通信模块,用于通过电力线经由第一网络在第一频带中与每个中间单元通信;以及第四通信模块,用于通过电力线经由不同于所述第一网络的第二网络在不与第一频带重叠的第二频带中与数据集中器通信;以及用于将模拟虚拟流量计的模拟应用实例化的装置,所述虚拟流量计能够针对多个流量计中的每个流量计与数据集中器直接通信,并且对于多个流量计中的每个流量计,相应的虚拟流量计负责经由数据集中器将由多个流量计中的所述流量计提供给读取系统的表示流体消耗读数的信息重新传输到管理实体。
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