CZ308290B6

CZ308290B6 - System for wireless data transmission from meters

Info

Publication number: CZ308290B6
Application number: CZ2009-810A
Authority: CZ
Inventors: Pavel JeĹľĂk; Josef KuÄŤera; Ondřej VRLA; Roman HudeÄŤek
Original assignee: Bonega, Spol. S R.O.
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2020-04-22
Also published as: CZ2009810A3; WO2011072625A1; WO2011072625A4

Abstract

The invention involves a system for wireless transmission of meter data, the system contains at least two meters with meter transducers, a transmitter unit, a receiver unit and a computer. It is based on the transmitting unit (3) is in the building (6) with the meters (1, 2) and at its input it is connected to at least two sensors of the meter (1, 2) and at its output it is wirelessly connected a remote receiving unit (4) configured as a radio-frequency receiver, adapted for direct connection to a computer (5), or constructed as a mobile data converter, adapted for wireless connection to a computer (5).

Description

Soustava pro bezdrátový přenos dat z měřidelSystem for wireless data transmission from meters

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká systémů pro odečet měřidel, především vodoměrů, plynoměrů, případně měřidel tepla nebo i jiných měřidel, kde měřidla buď nejsou běžně přístupná z organizačních důvodů, nebo jsou obtížně přístupná z technických důvodů. Jedná se o systémy s bezdrátovým přenosem dat, včetně ukládání těchto dat nebo i včetně předběžného zpracování takto získaných údajů.The invention relates to systems for reading meters, in particular water meters, gas meters, possibly heat meters or even other meters, where the meters are either not normally accessible for organizational reasons or are difficult to access for technical reasons. These are systems with wireless data transmission, including the storage of this data or even including the pre-processing of the data thus obtained.

Dosavadní stav technikyPrior art

V současnosti jsou známa a běžně používána mnohá měřidla, kde se měří spotřeba odebíraného média nebo energie a kde se po určitých časových úsecích provádí fyzický, resp. optický odečet stavu těchto měřidel. Především se jedná o situaci, kdy dodávaná média nebo energie má být odběrateli účtována a odebrané množství je výchozím parametrem tohoto vyúčtování. Nej rozšířenějším způsobem zjišťování stavu měřidel jsou v současnosti více či méně periodické odečty, prováděné osobně pracovníkem dodavatele nebo osobou organizačně takovému pracovníku ekvivalentní. Vyšším stupněm z pohledu strojního přenosu a zpracování dat je situace, kdy pracovník při odečtu nezapisuje stav měřidla ručně na papír, ale vkládá data do přenosného počítače. V současnosti jsou dokonce známa i zařízení, kde odečet měřidla lze provést automatizovaně, s bezdrátovým přenosem dat, a to vždy z jednotlivého měřidla do přijímací jednotky, ovládané pracovníkem odečtu. K tomuto účelu je vždy měřidlo vybaveno vlastním snímačem stavu a vysílačem dat. Nevýhodou ovšem zůstává, že jednak při výměně měřidla, zpravidla po uplynutí přípustné doby provozu do povinného přecej chování, se mění s vlastním měřidlem i snímač a vysílač, což jsou ovšem součásti, které není sice nutno přecejchovávat, ale pro jejich konstrukční zabudování do měřidla k výměně stejně dochází, jednak jen současných měřidel vždy každé měřidlo vybaveno vlastním snímačem i vysílačem, což obojí ve svém důsledku vede k poměrně vysoké ceně zařízení a tím i k poměrně vysokým nákladům při každé výměně zařízení pro přecejchování. U současných známých měřidel, včetně snímacích a přenosových systémů, bývá také zpravidla vytvořena jen omezená ochrana proti neoprávněné manipulaci či neoprávněnému ovlivnění odečtu, nebo přinejmenším tato ochrana není vytvořena na dostatečné úrovni u všech součástí takového systému, tedy jak na mechanické části měřidla, tak na snímací a elektronické části pro snímání a přenos dat.At present, many meters are known and commonly used, where the consumption of the taken medium or energy is measured and where the physical, resp. optical reading of the status of these meters. In particular, it is a situation where the supplied media or energy is to be billed to the customer and the quantity taken is the default parameter of this billing. The most common way of determining the condition of meters is currently more or less periodic readings, performed in person by an employee of the supplier or a person organizationally equivalent to such an employee. A higher degree from the point of view of machine transmission and data processing is the situation when the worker does not write the status of the meter manually on paper during the reading, but enters the data into a laptop computer. At present, even devices are known where the reading of a meter can be performed automatically, with wireless data transmission, always from a single meter to a receiving unit controlled by a reading worker. For this purpose, the meter is always equipped with its own status sensor and data transmitter. However, the disadvantage remains that when replacing the meter, usually after the allowable operating time to the mandatory behavior, the sensor and transmitter change with the meter itself, which are components that do not need to be recalculated, but for their structural incorporation into the meter to replacement of the same occurs, on the one hand only of current meters, each meter is always equipped with its own sensor and transmitter, both of which in turn lead to a relatively high cost of equipment and thus to relatively high costs each time the equipment is replaced for recalibration. With currently known meters, including sensing and transmission systems, only limited protection against unauthorized manipulation or unauthorized reading is usually created, or at least this protection is not created at a sufficient level for all components of such a system, ie both mechanical parts of the meter and sensing and electronic parts for sensing and data transmission.

Úkolem vynálezu je redukovat popsané nedostatky dosavadních zařízení a současně vytvořit systém, který by byl při srovnatelné či zlepšené funkci i levnější, a to jak z hlediska počáteční investice, tak i z hlediska provozních nákladů, tedy zde především nákladů na výměny zařízení, především na povinné výměny pro přecejchování.The object of the invention is to reduce the described shortcomings of the existing equipment and at the same time to create a system which would be cheaper with comparable or improved function, both in terms of initial investment and operating costs, ie here mainly costs of equipment replacements, especially mandatory replacements. for recalibration.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nevýhody dosavadních známých systémů a zařízení se tedy v podstatné míře redukují a investičně i provozně levnější a z hlediska obsluhy i komfortnější zařízení se získává u soustavy pro bezdrátový přenos dat z měřidel, podle předkládaného vynálezu, kde soustava obsahuje alespoň dvě měřidla se snímači stavu měřidla, vysílací jednotku, přijímací jednotku a počítač a kde podstata spočívá vtom, že vysílací jednotka je umístěna v objektu s měřidly a je na svém vstupu propojena alespoň se dvěma snímači stavu měřidla a na svém výstupu je propojena bezdrátově se vzdálenou přijímací jednotkou, vytvořenou jako radiofrekvenční přijímač, upravený pro přímé připojení k počítači, nebo vytvořenou jako mobilní převodník dat, upravený pro bezdrátové propojení s počítačem, kde s výhodou takové bezdrátové propojení mobilního převodníku dat s počítačem je upraveno pro přenos typu Bluetooth, GPRS nebo LAN. Výhodně je počítač v této variantě vytvořen jako mobilní počítač typu PDA či MDA a současně propojeníSaid disadvantages of the known systems and devices are thus substantially reduced and the investment and operation cheaper and from the point of view of operation also more comfortable device is obtained in the system for wireless data transmission from meters, according to the present invention, where the system comprises at least two meters with meter status sensors. a transmitter unit, a receiver unit and a computer, and wherein the transmitter unit is located in a meter building and is connected at its input to at least two meter status sensors and is connected wirelessly at its output to a remote receiver unit configured as a radio frequency receiver. , adapted for direct connection to a computer, or designed as a mobile data converter, adapted for wireless connection to a computer, wherein preferably such wireless connection of the mobile data converter to the computer is adapted for B1-type transmission uetooth, GPRS or LAN. Preferably, the computer in this variant is designed as a mobile computer of the PDA or MDA type and at the same time an interconnection

- 1 CZ 308290 B6 mobilního převodníku dat s tímto mobilním počítačem typu PDA je upraveno pro přenos typu Bluetooth, tedy nikoli kabelovým propojením. S výhodou je oblast snímače stavu měřidla a alespoň přilehlá oblast samotného měřidla opatřena magnetickým a/nebo elektrickým stíněním a současně je připojení snímače stavu měřidla k měřidlu provedeno jako rozebíratelný spoj, opatřený plombovacím členem. Dále je výhodné, jestliže vysílací jednotka je propojena se snímači stavu měřidel stíněnými kabely, jejichž napojení u snímačů stavu měřidel i u vysílací jednotky je provedeno jako zvenčí nerozebíratelné. S výhodou je ve snímači stavu měřidla a/nebo ve vysílací jednotce vytvořen blok detekce poškození propojovacího kabelu. Výhodou je také, jestliže je ve snímači stavu měřidla a/nebo ve vysílací jednotce vytvořen blok detekce nadměrného průtoku či spotřeby. S výhodou je snímač stavu měřidla nebo vysílací jednotka opatřena zásobníkem energie pro vlastní činnost těchto jednotek, a to ve formě elektrického článku či baterie či nabíjecího elektrického článku či baterie. V takovém případě, kdy zásobníkem energie je nabíjecí elektrický článek nebo baterie, je ještě výhodné, je-li snímač stavu měřidla nebo vysílací jednotka propojena s externím zdrojem elektrické energie ve formě minialtemátoru, zabudovaného v měřidle s pohyblivými částmi, nebo ve formě Peltierova článku, umístěného u tepelného zdroje, nebo ve formě solárního článku, umístěného na osvětleném místě. V případě použití externího zdroje elektrické energie na principu minialtemátoru, u měřidla s měřením průtoku média, je výhodou, jestliže snímač stavu měřidla nebo vysílací jednotka jsou vybaveny blokem řízení dobíjení, upraveným pro spouštění dobíjení jen při překročení průtoku o hodnotě alespoň 10% maximálního průtoku média měřidlem. Tím se zajistí, že při malých průtocích, při použití měřicí vrtulky či turbínky současně jako rotoru minialtemátoru, nedojde k ovlivnění přesnosti měřidla přídavným odporem, nutným pro generování výstupního elektrického výkonu. Výhodou je ještě, jestliže měřidla jsou současně také vybavena stupnicí, displejem nebo číselníkem, upraveným pro manuální odečet. Výhodné je dále, jestliže elektronická vysílací jednotka je současně také vybavena alarmem, upraveným pro spuštění signalizace nouzového stavu v případě poklesu kapacity baterie a/nebo výkonu proudového zdroje pod předem stanovenou mez. To zajišťuje soustavu proti přemšení chodu pro nedostatek energie. Také je výhodou, jestliže vysílací jednotka a/nebo snímače chodu měřidla jsou opatřeny spouštěcím obvodem, upraveným pro aktivaci nového měřidla, a to aktivaci jen prvním dosažením průtoku či hodnoty snímané veličiny o velikosti, přesahující předem stanovenou mez. Taková úprava usnadňuje montáž a snižuje potřebu vyšší kvalifikace osob, které zařízení uvádějí do chodu, a tak se také vylučují chyby při uvádění do provozu vlivem lidského faktoru. Navíc se šetří energie elektrického zdroje, protože systém může být například několik měsíců skladován, než dojde k vlastní montáži, ale v této úpravě se snímací a vysílací jednotka nastavuje a spouští automaticky a až po instalaci a po prvním průtoku média. Výhodné je ještě, jsou-li snímače chodu měřidla vytvořeny na principu jazýčkových kontaktů, spínaných magnetickým polem. Zejména je výhodou, jestliže spínání jazýčkového kontaktu je upraveno jako spínání, iniciované otáčením magnetu kolem jeho vlastní osy, s kompenzací změny magnetického pole při změně vzdálenosti kontaktu od magnetu natvarováním vývodů kontaktu a jejich použitím jako pólových nástavců. Tím je umožněno jednoduché magnetické stínění snímače, neboť magnet se otáčí v ose stínící komůrky a má tedy stálou polohu vzhledem ke stěnám této komůrky. Navíc, na rozdíl od obvyklé konstrukce pro snímání, kde se přibližuje a oddaluje magnet, lze docílit mnohem menších rozměrů snímače a dochází k menšímu zpětnému ovlivňování chodu snímaného zařízení. Mimořádně výhodné je ještě, jestliže snímače chodu měřidla a/nebo vysílací jednotka jsou upraveny pro naprogramování a/nebo přeprogramování pomocí vstupních kódovaných impulzů, kde vstup těchto kódovaných impulzů je veden pouze mechanicky přes jazýčkové kontakty snímačů chodu. Možnost změny některých základních parametrů pouze přes jazýčkové kontakty snímačů chodu měřidla, které jsou po vsazení do měřidla zaplombovány a které jsou současně s výhodou chráněny, resp. stíněny elektricky i magneticky, zaručuje dosud nedosažitelný stupeň ochrany proti neoprávněnému zásahu do měřidla. Navíc tato ochranná úprava nevyžaduje další technické prostředky.- 1 CZ 308290 B6 mobile data converter with this mobile computer type PDA is adapted for Bluetooth type transmission, ie not by cable connection. Preferably, the area of the meter status sensor and at least the adjacent area of the meter itself is provided with a magnetic and / or electrical shield and at the same time the connection of the meter status sensor to the meter is made as a detachable connection provided with a sealing member. Furthermore, it is advantageous if the transmitter unit is connected to the meter status sensors by shielded cables, the connection of which at the meter condition sensors and at the transmitter unit is made as non-detachable from the outside. Preferably, a damage detection block of the connecting cable is formed in the meter status sensor and / or in the transmitting unit. It is also an advantage if an overflow or consumption detection block is formed in the meter status sensor and / or in the transmitter unit. Preferably, the meter status sensor or the transmitter unit is provided with an energy store for the actual operation of these units, in the form of an electric cell or battery or a rechargeable electric cell or battery. In such a case, where the energy store is a rechargeable electric cell or a battery, it is further advantageous if the meter status sensor or transmitter unit is connected to an external power source in the form of a minialtem built into the meter with moving parts or in the form of a Peltier cell. located at the heat source, or in the form of a solar cell, located in a lighted place. In the case of using an external power source on the principle of a minialtemator, for a meter with medium flow measurement, it is advantageous if the meter status sensor or transmitter unit is equipped with a charge control block adapted to start charging only when the flow exceeds 10% of maximum medium flow gauge. This ensures that at low flow rates, when using the measuring impeller or turbine at the same time as the rotor of the minialtemator, the accuracy of the meter is not affected by the additional resistance necessary to generate the output electrical power. Another advantage is that the meters are also equipped with a scale, display or dial adapted for manual reading. It is furthermore advantageous if the electronic transmitter unit is at the same time also equipped with an alarm adapted to trigger an emergency signaling in the event of a drop in battery capacity and / or current source power below a predetermined limit. This secures the system against overspeeding due to lack of energy. It is also advantageous if the transmitter unit and / or the sensor sensors of the meter are provided with a trigger circuit adapted to activate a new meter, namely activation only by first reaching the flow or value of the sensed quantity exceeding a predetermined limit. Such an arrangement simplifies the installation and reduces the need for higher qualification of the persons who put the device into operation, and thus also eliminates errors during commissioning due to the human factor. In addition, the energy of the power supply is saved because, for example, the system can be stored for several months before it is installed, but in this version the sensor and transmitter unit is set up and started automatically and only after installation and after the first medium flow. It is also advantageous if the sensors of the meter operation are formed on the principle of reed contacts switched by a magnetic field. In particular, it is advantageous if the switching of the reed contact is designed as a switching initiated by rotating the magnet about its own axis, compensating for the change in magnetic field as the distance of the contact from the magnet changes by forming the contact terminals and using them as pole pieces. This allows a simple magnetic shielding of the sensor, since the magnet rotates in the axis of the shielding chamber and thus has a constant position with respect to the walls of this chamber. In addition, in contrast to the conventional design for sensing, where the magnet is approaching and moving away, much smaller sensor dimensions can be achieved and there is less feedback on the operation of the sensing device. It is also particularly advantageous if the meter sensors and / or the transmitter unit are adapted for programming and / or reprogramming by means of input coded pulses, where the input of these coded pulses is guided only mechanically via the reed contacts of the sensors. The possibility of changing some basic parameters only through the reed contacts of the sensors of the meter operation, which are sealed after insertion into the meter and which are at the same time advantageously protected, resp. shielded electrically and magnetically, guarantees a hitherto unattainable degree of protection against unauthorized interference with the meter. In addition, this protection does not require additional technical means.

Tím se dosáhne vytvoření soustavy pro odečet stavu měřidel, kde jednak při výměně měřidel pro poruchu či pro přecej chování není nutno pokaždé měnit i elektronickou odečítací část zařízení, tedy snímače stavu měřidel a vysílací jednotku, jednak se šetří náklady investiční i provozní tím,This achieves the creation of a system for reading the status of meters, where both when replacing meters for failure or behavior, it is not always necessary to change the electronic reading of the device, ie meters and meters, and saves investment and operating costs,

-2CZ 308290 B6 že vysílací jednotka je společná pro dvě měřidla nebo i pro více měřidel. V úpravě podle předkládaného vynálezu pak ještě může být dosaženo zvýšené ochrany proti neoprávněné manipulaci se stavem měřidla a s procesem dálkového odečtu a také zvýšeného zajištění spolehlivosti a trvanlivosti celkové funkce soustavy, a to použitím nabíjecích článků, propojených s pomocnými energetickými zdroji, ovšem bez nároku na přímé pňpojení k rozvodné elektrické síti. Pomocí ukládání nebo i vysílání hlášení o havarijním či chybovém stavu zařízení lze navíc zjišťovat situaci například s havarijním únikem vody nebo s neoprávněným zásahem do měřidla či do přenosu dat, či alarmem v případě poklesu kapacity či výkonu baterie či jiného proudového zdroje pod určenou mez.-2GB 308290 B6 that the transmitter unit is common to two meters or even more meters. In the modification according to the present invention, an increased protection against unauthorized manipulation of the meter state and with the remote reading process can be achieved as well as increased ensuring the reliability and durability of the overall system function by using charging cells connected to auxiliary energy sources. connection to the mains. In addition, by storing or sending reports on the emergency or error status of the device, it is possible to detect situations such as an emergency water leak or unauthorized interference with the meter or data transmission, or an alarm if the capacity or power of the battery or other power source falls below a specified limit.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Soustava pro bezdrátový přenos dat z měřidel, podle předkládaného vynálezu, je dále podrobněji popsána na příkladném provedení, též s použitím přiložených výkresů, kde na obr. 1 je celá soustava ve schematickém nákresu, v alternativě s vysílacími jednotkami, napojenými svými vstupy vždy na dvojici vodoměrů se snímači stavu vodoměru a na výstupu bezdrátově propojenými na vzdálenou přijímací jednotku, umístěnou mimo objekt s měřidly, vytvořenou ve formě mobilního převodníku dat a upravenou pro instalaci v bezprostřední blízkosti přenosného počítače, na obr. 2 je potom jiná alternativa téže soustavy, kde vzdálená přijímací jednotka je vytvořena jako radiofrekvenční přijímač, je upravena pro instalaci v objektu s více místy odečtu stavu měřidel a kde propojení toho radiofrekvenčního přijímače s počítačem je provedeno jako přímé propojení s počítačem typu PC, načež na obr. 3 je ještě detail části soustavy se zapojením pomocného zdroje elektrické energie na principu Peltierova článku, a to u soustavy pro měření stavu vodoměre na teplou vodu a stavu vodoměru na studenou vodu.The system for wireless data transmission from meters, according to the present invention, is further described in more detail on an exemplary embodiment, also using the accompanying drawings, where Fig. 1 shows the whole system in a schematic drawing, alternatively with transmitter units connected by their inputs in pairs. water meters with water level sensors and at the output wirelessly connected to a remote receiving unit, located outside the object with meters, designed in the form of a mobile data converter and adapted for installation in the immediate vicinity of a laptop, Fig. 2 is another alternative of the same system where the remote the receiving unit is designed as a radio frequency receiver, is adapted for installation in a building with multiple meter reading points and where the connection of the radio frequency receiver to a computer is made as a direct connection to a PC, then in Fig. 3 l part of the system with the connection of an auxiliary source of electricity on the principle of the Peltier cell, namely in the system for measuring the state of a hot water meter and the state of a cold water meter.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Příklad 1Example 1

V prvním příkladném provedení soustavy pro bezdrátový přenos dat z měřidel, podle předkládaného vynálezu, znázorněné na obr. 1 a obr. 3, tato soustava obsahuje čtyři skupiny po dvou měřidlech 1, 2 se snímači 10. 20 stavu příslušného měřidla 1, 2, a pro každou takovou skupinu obsahuje potom vysílací jednotku 3 a dále celkově jednu přijímací jednotku 4 a jeden počítač 5. Měřidla 1, 2 jsou zde v podobě vodoměru na studenou vodu a vodoměre na teplou vodu. Podstatné je, že vysílací jednotky 3 jsou zde umístěny v objektu 6 s měřidly 1, 2 a jsou v tomto provedení na svém vstupu vždy propojeny se dvěma snímači 10, 20 stavu příslušného měřidla j_, 2 a na svém výstupu jsou propojeny bezdrátově se vzdálenou přijímací jednotkou 4. vytvořenou zde jako mobilní převodník dat, upravený pro bezdrátové propojení s počítačem 5. Počítač 5 je zde vytvořen jako mobilní počítač typu PDA a současně propojení mobilního převodníku dat s tímto mobilním počítačem 5, typu PDA, je upraveno pro přenos typu Bluetooth, tedy nikoli kabelovým propojením. Oblast každého snímače 10, 20 stavu měřidla 1, 2 a přilehlá oblast každého samotného měřidla 1, 2 je zde opatřena magnetickým a elektrickým stíněním. Přitom je připojení snímače 10. 20 stavu měřidla k měřidlu 1, 2 zde vždy provedeno jako rozebíratelný spoj, opatřený plombovacím členem. Současně je zde vysílací jednotka 3 vždy propojena se snímači 10, 20 stavu měřidel 1, 2 stíněnými kabely 11, 21, jejichž napojení u snímačů JO, 20 stavu měřidel i u vysílací jednotky 3 je provedeno jako zvenčí nerozebíratelné. Ve vysílací jednotce 3 je zde vytvořen blok detekce poškození propojovacího stíněného kabelu 11, J2- Dále je zde ve vysílací jednotce 3 vždy vytvořen blok detekce nadměrného průtoku vody. Vysílací jednotka 3 je zde opatřena zásobníkem energie pro vlastní činnost, a to ve formě nabíjecí elektrické baterie 7. Navíc je zde vysílací jednotka 3 s touto baterií 7 propojena s externím zdrojem elektrické energie ve formě Peltierova článku 8, umístěného u tepelného zdroje, kterým je zde přívod 9 teplé vody. Všechna měřidla 1, 2 jsou zde současně také vybavena číselníkem, upraveným pro manuální odečet. Dále ještě je zde elektronická vysílací jednotka 3 vybavenaIn a first exemplary embodiment of a system for wireless data transmission from meters, according to the present invention, shown in Fig. 1 and Fig. 3, this system comprises four groups of two meters 1, 2 with sensors 10. 20 of the state of the respective meter 1, 2, and for each such group it then comprises a transmitting unit 3 and further a total of one receiving unit 4 and one computer 5. The meters 1, 2 are here in the form of a cold water meter and a hot water meter. It is essential that the transmitter units 3 are located here in the object 6 with meters 1, 2 and in this embodiment are always connected at their input to two sensors 10, 20 of the respective meter 1, 2 and are connected wirelessly to a remote receiver at their output. a unit 4 formed here as a mobile data converter, adapted for wireless connection to a computer 5. The computer 5 is designed here as a mobile computer of the PDA type and at the same time the connection of the mobile data converter to this mobile computer 5, PDA type, is adapted for Bluetooth transmission, thus not by cable connection. The area of each sensor 10, 20 of the status meter 1, 2 and the adjacent area of each meter 1, 2 itself is provided here with a magnetic and electrical shield. In this case, the connection of the status sensor 10, 20 to the meter 1, 2 is always made here as a detachable connection provided with a sealing member. At the same time, the transmitter unit 3 is always connected to the sensors 10, 20 of the meter status 1, 2 by shielded cables 11, 21, the connection of which at the sensors 10, 20 of the meter status and at the transmitter unit 3 is non-detachable from the outside. In the transmitting unit 3, a block for detecting damage to the connecting shielded cable 11, 12 is formed. Furthermore, a block for detecting excessive water flow is always formed in the transmitting unit 3. Here, the transmitter unit 3 is provided with an energy storage device for its own operation, in the form of a rechargeable electric battery 7. In addition, the transmitter unit 3 with this battery 7 is connected to an external power source in the form of a Peltier cell 8 located at the heat source. here hot water supply 9. All meters 1, 2 are at the same time also equipped with a dial adapted for manual reading. Furthermore, the electronic transmission unit 3 is equipped here

-3 CZ 308290 B6 alarmem, upraveným pro spuštění signalizace nouzového stavu v případě poklesu napětí, charakterizujícího zbývající kapacitu nabíjecí baterie 7, pod předem stanovenou mez. Tím je zde soustava zajištěna proti přerušení chodu pro nedostatek energie. Vysílací jednotka 3 je zde vždy ještě opatřena spouštěcím obvodem, upraveným pro aktivaci nového, resp. nově instalovaného měřidla 1, 2, a to aktivaci jen samotným prvním dosažením průtoku s hodnotou, přesahující předem stanovenou mez. Tato úprava usnadňuje montáž a snižuje potřebu vyšší kvalifikace osob, které zařízení uvádějí do chodu, a tak se zde také vylučují chyby při uvádění do provozu vlivem lidského faktoru. Také se šetří energie elektrického zdroje, protože systém bývá například několik měsíců skladován, než dojde k vlastní montáži, ale v této úpravě se vysílací jednotka 3 vždy nastavuje a spouští automaticky a až po instalaci a po prvním průtoku média. Samotné snímače 10. 20 chodu měřidla 1, 2 jsou zde vytvořeny na principu jazýčkových kontaktů, spínaných magnetickým polem. Přitom spínání každého jazýčkového kontaktuje tu upraveno pro iniciaci otáčením magnetu kolem jeho vlastní osy, s kompenzací změny magnetického pole při změně vzdálenosti kontaktu od magnetu natvarováním vývodů kontaktu a jejich vytvořením v podobě pólových nástavců. Tím je umožněno jednoduché magnetické stínění snímače 10. 20, neboť magnet se otáčí v ose stínící komůrky a má tedy stálou polohu vzhledem ke stěnám této komůrky. Takto se dociluje i velmi malých rozměrů čidla snímače 10. 20 a dochází k jen nepatrnému zpětnému ovlivňování snímaného zařízení, kterým je zde v podstatě turbínka, poháněná protékající vodou ve vodoměru. Snímače 10, 20 chodu měřidla J_, 2 a vysílací jednotky 3 jsou zde navíc upraveny pro naprogramování nebo přeprogramování pomocí vstupních kódovaných impulzů, kde vstup těchto kódovaných impulzů je veden pouze mechanicky přes jazýčkové kontakty snímačů 10, 20 chodu příslušného měřidla 1, 2. Možnost změny některých základních parametrů pouze přes jazýčkové kontakty snímačů 10, 20 chodu měřidla, kteréžto kontakty jsou v tomto příkladném provedení po vsazení do měřidla zaplombovány a které jsou současně stíněny elektricky i magneticky, zaručuje i bez dalších technických prostředků mimořádně vysoký stupeň ochrany proti neoprávněnému zásahu do měřidla.-3 EN 308290 B6 alarm, adapted to trigger the signaling of an emergency state in the event of a voltage drop, characterizing the remaining capacity of the rechargeable battery 7, below a predetermined limit. This secures the system against power interruptions due to lack of energy. The transmitter unit 3 is always provided here with a trigger circuit adapted to activate a new or of the newly installed meter 1, 2, namely activation only by the first reaching of the flow with a value exceeding a predetermined limit. This arrangement simplifies installation and reduces the need for higher qualifications of the people who commission the device, thus also eliminating errors in commissioning due to the human factor. The energy of the electrical source is also saved, because the system is stored, for example, for several months before the actual assembly, but in this modification the transmitter unit 3 is always set and started automatically and only after installation and after the first medium flow. The operating sensors 10, 20 of the meter 1, 2 themselves are formed here on the principle of reed contacts switched by a magnetic field. In this case, the switching of each reed contact is adapted to be initiated by rotating the magnet about its own axis, compensating for the change in the magnetic field when the distance of the contact from the magnet changes by forming the contact terminals and forming them in the form of pole pieces. This allows a simple magnetic shielding of the sensor 10, 20, since the magnet rotates in the axis of the shielding chamber and thus has a constant position with respect to the walls of this chamber. In this way, even very small dimensions of the sensor 10, 20 are achieved and there is only a slight feedback to the sensing device, which is essentially a turbine driven by the flowing water in the water meter. The sensors 10, 20 of the meter 1, 2 and the transmitter unit 3 are additionally adapted for programming or reprogramming by means of input coded pulses, the input of these coded pulses being guided only mechanically via the reed contacts of the sensors 10, 20 of the respective meter 1, 2. changes of some basic parameters only through the reed contacts of the sensors 10, 20 of the meter operation, which contacts in this exemplary embodiment are sealed after insertion into the meter and which are simultaneously shielded electrically and magnetically, guarantees without other technical means an extremely high degree of protection against unauthorized interference. gauges.

Funkce zařízení je následující. Při chodu každého měřidla se opakovaně, vždy po projití určité jednotky objemu, generuje přes magneticky spínané kontakty elektrický impuls, který je zaznamenáván a nadčítán vysílací jednotkou, pracující na principu jednoduchého průmyslového počítače. Tak v této vysílací jednotce je vždy uložen okamžitý stav měřidla a programovým vybavením vysílací jednotky je možno ukládat i dílčí stavy, přiřazené určitým časovým bodům. Po určitých intervalech se v krátkých vysílacích časech vysílá v kódované zprávě okamžitý stav měřidla, případně i historické stavy nebo i stavy upozornění na nízký stav nabití baterie nebo na havarijní průtok či na porušení propojovacích stíněných kabelů. Tyto vysílané zprávy jsou pak při kontrole či odečtu zachycovány přijímací jednotkou, dekódovány a předávány počítači typu PDA ke konečnému zpracování a uložení. Takto se tedy vytvoří soustava, která vykazuje veškeré výhody, vyplývající z podstaty vynálezu, tj. výhody výše již zmíněné.The function of the device is as follows. During the operation of each meter, an electrical pulse is repeatedly generated, always after passing a certain unit of volume, through magnetically switched contacts, which is recorded and read by a transmitting unit operating on the principle of a simple industrial computer. Thus, the instantaneous state of the meter is always stored in this transmitter unit, and the software of the transmitter unit can also store partial states assigned to certain time points. At certain intervals, in short transmission times, the instantaneous state of the meter is transmitted in a coded message, or even historical states or even states of warning of low battery charge or emergency flow or violation of interconnected shielded cables. These transmitted messages are then captured by the receiving unit during inspection or reading, decoded and transmitted to a PDA computer for final processing and storage. Thus, a system is created which has all the advantages resulting from the essence of the invention, i.e. the advantages already mentioned above.

Příklad 2Example 2

Ve druhém příkladném provedení, znázorněném na obr. 2, je patrná soustava, obsahující čtyři skupiny po dvou měřidlech J_, 2 se snímači 10, 20 stavu příslušného měřidla J_, 2, a pro každou takovou skupinu obsahuje potom vysílací jednotku 3 a dále celkově jednu přijímací jednotku 4 a jeden počítač 5. Měřidla 1, 2 jsou zde v podobě vodoměru na studenou vodu a vodoměru na teplou vodu. Podstatné v tomto provedení je, že vysílací jednotky 3 jsou zde umístěny v objektu 6 s měřidly 1, 2 a jsou v tomto provedení na svém vstupu vždy propojeny se dvěma snímači 10, 20 stavu příslušného měřidla J, 2 a na svém výstupu jsou propojeny bezdrátově se vzdálenou přijímací jednotkou 4, vytvořenou zde jako radiofrekvenční přijímač, upravený na výstupu pro přímé dálkové propojení s počítačem 5. Toto přímé dálkové propojení radiofrekvenčního přijímače s počítačem 5 je zde upraveno pro přenos typu GPRS. Počítač 5 je zde vytvořen jako počítač typu PC, umístěný v centrále organizace, provádějící odečty. Konstrukce a funkce ostatních prvků v systému odpovídá provedení v příkladu 1, pouze s výše uvedeným rozdílem, a sice že vzdálená přijímací jednotka 4 je zde vytvořena jako radiofrekvenční přijímač, upravený pro přímé připojení k počítači 5. Přímým připojením k počítači 5 se zde rozumí připojení,In the second exemplary embodiment shown in Fig. 2, a system comprising four groups of two meters 1, 2 with sensors 10, 20 of the respective meter 1, 2 is visible, and for each such group it then comprises a transmitter unit 3 and a total of one the receiving unit 4 and one computer 5. The meters 1, 2 are here in the form of a cold water meter and a hot water meter. It is essential in this embodiment that the transmitter units 3 are located here in the building 6 with meters 1, 2 and in this embodiment are always connected at their input to two status sensors 10, 20 of the respective meter J, 2 and are connected wirelessly at their output. with a remote receiving unit 4, formed here as a radio frequency receiver, provided at the output for direct remote connection to the computer 5. This direct remote connection of the radio frequency receiver to the computer 5 is adapted here for GPRS transmission. The computer 5 is formed here as a PC-type computer, located in the headquarters of the organization performing the readings. The construction and function of the other elements in the system correspond to the embodiment in Example 1, only with the above-mentioned difference, namely that the remote receiver unit 4 is formed here as a radio frequency receiver adapted for direct connection to computer 5. Direct connection to computer 5 means ,

-4CZ 308290 B6 používající veřejné sítě, zpravidla typu Internet, nebo telefonní sítě, nezávisle na tom, zda z technického pohledu se přenos provádí po pevných linkách nebo po síti mobilních operátorů, drátově či bezdrátově. S ohledem na to, že dekódování se v této variantě provede až v počítači typu PC, není vzdálená přijímací jednotka 4, na rozdíl od první varianty, popsané podrobněji v příkladu 1, vytvořena zde jako mobilní převodník dat, ale jako zmíněný radiofrekvenční přijímač.-4EN 308290 B6 using public networks, usually of the Internet type, or telephone networks, regardless of whether, from a technical point of view, the transmission is carried out over fixed lines or over the network of mobile operators, wired or wireless. Due to the fact that the decoding in this variant is performed only in a PC, the remote receiving unit 4, unlike the first variant described in more detail in Example 1, is not designed here as a mobile data converter, but as said radio frequency receiver.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení podle vynálezu je využitelné pro provádění odečtu stavu měřidel, a to měřidel průtoku různých médií, nebo měřidel spotřeby energií, např. tepelné nebo elektrické. Použití je aktuální zejména v situacích, kde je organizačně či technicky obtížnější přístup k měřidlům a kde se také žádá dosažení úspor nákladů jak investičních, tak i provozních. Zařízení dále umožňuje i případné napojení na další detektory v objektu, sledující příkladně stav ventilů, klapek, vrat, výšky hladiny apod. Při instalaci nouzového uzavíracího servo ventilu by pak bylo možno zpětným vysíláním, tedy s doplněním soustavy o vysílací jednotku na straně vzdálené přijímací jednotky, odeslat do vysílače chodu měřidla nebo do přijímací jednotky v objektu pokyn pro havarijní uzavření přívodu média či energie. Taková akce by byla použitelná například také pro zvnějšku provedené odstavení dodávky média či energie v případě neplacení účtů za dodávku média či energie.The device according to the invention can be used for reading the status of meters, namely flow meters for various media, or energy consumption meters, e.g. thermal or electrical. The use is topical especially in situations where it is organizationally or technically more difficult to access meters and where it is also required to achieve savings in both investment and operational costs. The device also allows possible connection to other detectors in the building, monitoring for example the condition of valves, flaps, gates, level heights, etc. When installing an emergency shut-off servo valve, it would be possible to transmit, ie supplement the system with a transmitter unit on the remote receiving unit. , send an instruction for an emergency shutdown of the medium or energy supply to the transmitter of the meter operation or to the receiving unit in the building. Such an action would also be applicable, for example, to an external shutdown of a medium or energy supply in the event of non-payment of bills for the supply of medium or energy.

Claims

PATENT CLAIMS

A system for wireless data transmission from meters, the system comprising at least two meters with meter operation sensors, a transmitter unit, a receiver unit and a computer, the transmitter unit (3) being located in an object (6) with meters (1, 2) and is connected at its input to at least two sensors (10, 20) of the meter (1, 2) and at its output it is connected wirelessly to a remote receiving unit (4), designed as a radio frequency receiver, adapted for direct connection to a computer (5) , or designed as a mobile data converter adapted for wireless connection to a computer (5) and wherein the connection of the remote receiving unit (4) to the computer (5) is adapted for Bluetooth, GPRS or LAN transmission and where the computer (5) is formed as a mobile computer of the PDA or MDA type and at the same time the connection of the remote receiving unit (4), created in the form of a mobile data converter, with the computer (5), is upr aveno for Bluetooth transmission.

System according to claim 1, characterized in that the sensor area (10, 20) of the meter (1, 2) and at least the adjacent area of the meter itself (1, 2) are provided with magnetic and / or electrical shielding and at the same time the sensor connection ( 10, 20) of operation of the meter (1, 2) to the meter (1, 2) is made as a detachable connection provided with a sealing member and at the same time the transmitter unit (3) is connected to sensors (10, 20) of meter operation (1, 2) shielded. cables (11, 21), the connection of which at the sensors (10, 20) of the operation of the meters (1, 2) and at the transmitter unit (3) is made as non-detachable from the outside.

System according to one of Claims 1 or 2, characterized in that a damage detection block of the connecting shielded cable (11, 21) is formed in the sensor (10, 20) of the meter (1, 2) and / or in the transmitter unit (3). ).

System according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a block of excessive medium flow and / or excessive consumption is formed in the sensor (10, 20) of the meter (1, 2) and / or in the transmitter unit (3). energy.

System according to Claim 4, characterized in that a device adapted for emergency shut-off of the medium supply or energy supply is connected to the block for detecting excessive medium flow and / or excessive energy consumption.

-5 CZ 308290 B6

System according to Claims 1 to 5, characterized in that the sensor (10, 20) of the meter (1, 2) or the transmitter unit (3) is provided with an energy storage for the actual operation of the meter (1, 2) and the transmitter unit (3). ), in the form of an electric cell or battery or a rechargeable electric cell or battery.

System according to claim 6, characterized in that when the energy storage is formed in the form of a rechargeable electric cell or battery (7), the sensor (10, 20) of the meter (1, 2) or the transmitter unit (3) is connected to an external electrical source. energy in the form of a minialtemator built into the meter with moving parts, or in the form of a Peltier cell (8) located at the heat source, or in the form of a solar cell located at an illuminated location.

System according to claim 7, characterized in that when using an external source of electrical energy on the principle of a minialtemator, in the case of a meter with medium flow measurement, the sensor (10, 20) of the meter (1, 2) or transmitter unit (3) is equipped with a block a charge control adapted to start charging when the medium flow is exceeded by at least 10% of the maximum medium flow through the meter (1, 2).

System according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the meters (1, 2) are at the same time also equipped with a scale, display or dial adapted for manual reading.

System according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the electronic transmitter unit (3) is also equipped with an alarm adapted to trigger an emergency signal in the event of a drop in battery capacity and / or power supply below a predetermined limit.

System according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the transmitter unit (3) and / or the sensors (10, 20) of the meter (1, 2) are provided with a trigger circuit adapted to activate a new meter (1, 2). ), namely activation only by the first reaching of the flow or value of the measured quantity with a size exceeding a predetermined limit.

System according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the sensors (10, 20) of operation of the meter (1, 2) are formed on the principle of reed contacts switched by a magnetic field.

The system according to claim 12, characterized in that the switching of the reed contact is adapted as switching initiated by rotating the magnet about its own axis, compensating for the change in magnetic field as the distance of the contact from the magnet changes by forming the contact terminals and using them as pole pieces.

System according to claims 12 and 13, characterized in that the sensors (10, 20) of operation of the meter (1, 2) and / or the transmitter unit (3) are adapted for programming and / or reprogramming by means of input coded pulses, coded pulses is guided only mechanically via the reed contacts of the sensors (10, 20) of the meter operation (1, 2).