DE10024544A1

DE10024544A1 - Anordnung zur Fernablesung eines Verbrauchszählers

Info

Publication number: DE10024544A1
Application number: DE10024544A
Authority: DE
Inventors: Willi Klement; Guido Fromm
Original assignee: RIA BTR Produktions GmbH
Current assignee: RIA BTR Produktions GmbH
Priority date: 2000-05-18
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2001-11-29
Also published as: WO2001089185A1

Abstract

Die Anordnung umfasst eine mit mindestens einem Verbrauchszähler gekoppelte Datenerfassungseinrichtung, die von diesem erhaltenen Verbrauchsdaten eine Absolutzeitgröße zuordnet und daraus Übertragungsdaten erzeugt, welche einander zugeordnete Zeitdaten und Verbrauchsdaten aufweisen. Die Übertragungsdaten werden über eine Fernübertragungsstrecke zu einer Datenbearbeitungseinrichtung gesendet, welche die Verbrauchsdaten abhängig von den Zeitdaten erfasst und auswertet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fernablesung mindes tens eines Verbrauchszählers.

Der Verbrauch von Strom, Wasser, Gas und ähnlichem wird übli cherweise mittels entsprechender Verbrauchszähler ermittelt. Die Liberalisierung beispielsweise des Energiemarktes ermög licht es dem Endverbraucher, den Strom von beliebigen Versor gern zu beziehen. Der Endverbraucher wird daher schneller als bisher die Versorger und deren Tarife wechseln. Mit dem bisher üblichen Ablesen der Zähler durch entsprechendes Personal ist es schwierig bis unmöglich, auf kurzfristige Änderungen zu re agieren, und/oder es ist ein erheblicher Personalaufwand not wendig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung zur Fernab lesung von Verbrauchszählern anzugeben, bei denen ein automa tisches Auslesen und Weiterverarbeiten der Verbrauchsmengen möglich ist.

Die Aufgabe wird durch eine Anordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsge dankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat nicht nur den Vorteil, dass eine Fernablesung im Allgemeinen ermöglicht wird, sondern auch, dass unterschiedliche, insbesondere zeitabhängige Verbrauchsmengen automatisch bearbeitet werden können. Weiterhin ist vorteilhaft, dass zur Auslesung auf vorhandene Fern übertragungseinrichtungen zurückgegriffen werden kann. Damit lässt sich der für die erfindungsgemäße Fernablesung erforder liche Aufwand verhältnismäßig gering halten.

Erreicht wird dies im Einzelnen bei einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Fernablesung mindestens eines Verbrauchszählers durch eine Datenerfassungseinrichtung, die mit dem Verbrauchs zähler gekoppelt ist, die von diesem den Verbrauch entspre chende Verbrauchsdaten erhält, den Verbrauchsdaten eine Abso lutzeitgröße zuordnet und die daraus Übertragungsdaten er zeugt, wobei die Übertragungsdaten einander zugeordnete Zeit daten und Verbrauchsdaten aufweisen. Der Datenerfassungsein richtung ist eine Fernübertragungsstrecke zur Übertragung der Übertragungsdaten über eine größere Distanz nachgeschaltet. Schließlich ist mit der Fernübertragungsstrecke eine Datenver arbeitungseinrichtung zum Empfang und zur Auswertung der Über tragungsdaten gekoppelt, welche die Verbrauchsdaten abhängig von den Zeitdaten erfasst.

Die Kopplung von Datenerfassungseinrichtung und Verbrauchszäh ler kann derart sein, dass die Daten direkt vom Verbrauchszäh ler beispielsweise über einen entsprechenden Bus an die Daten erfassungseinrichtung übergeben werden. Jedoch kann in glei cher Weise eine Kopplung von Datenerfassungseinrichtung und Verbrauchszähler Ableseeinrichtungen vorgesehen werden, die beispielsweise eine Umsetzung von in unterschiedlichen Forma ten vorliegenden Daten oder eine optische Ablesung ermöglicht. Die Datenerfassungseinrichtung ordnet den jeweiligen Verbrauchsdaten, d. h. beispielsweise dem jeweils aktuellen Zählerstand eine entsprechende Absolutzeitgröße (z. B. TagesZeit und/oder Wochentag) zu und berechnet daraus die Übertra gungsdaten (beispielsweise durch Subtraktion der vorletzten Verbrauchsdaten von den letzten Verbrauchsdaten), um bei spielsweise den in einem bestimmten Zeitfenster ermittelten Verbrauch der entsprechenden Zeit zuzuordnen. Auf diese Weise können ohne größeren Aufwand, unterschiedliche, insbesondere zeitabhängige Verbrauchsmengen auf den jeweiligen Verbrauch angewandt werden.

Als Fernübertragungsstrecke kommen bevorzugt bereits vorhande ne Übertragungsstrecken zum Einsatz wie beispielsweise ISDN- Datenübertragungsstrecken, Internet-Verbindungen, analoge Te lefonverbindungen, Funkstrecken und sonstige geeignete Daten übertragungswege. Die Datenbearbeitungseinrichtung wertet bei spielsweise die so erhaltenen Daten nach Zeit und Verbrauch aus und/oder legt diese in einer Datenbank ab. Somit lässt sich auch das zeitliche Profil des Verbrauchs und/oder der zu zahlende Betrag ermitteln.

Bevorzugt weist die Datenerfassungseinrichtung eine Spei chereinrichtung auf, die die Übertragungsdaten sammelt, zwi schenspeichert und die gesammelten Daten an die Datenerfas sungseinrichtung überträgt. Vorteil dabei ist, dass die Fern übertragungsstrecke nicht permanent genutzt werden muss und damit auch nicht permanent betrieben werden muss, indem die Daten nicht einzeln sondern gesammelt an die Datenbearbei tungseinrichtung übertragen werden. Die Übertragung der gesam melten Daten kann dabei zu bestimmten Zeitpunkten erfolgen, an bestimmte Ereignisse gekoppelt sein oder von der Datenbearbei tungseinrichtung oder von der Datenerfassungseinrichtung (z. B. bei einer bestimmten Datenmenge in der Datenerfassungseinrichtung) initiiert werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden neben den Über tragungsdaten auch Identifizierungsdaten zur Kennzeichnung und Identifizierung der Verbrauchszähler von der Datenerfassungs einrichtung zur Datenbearbeitungseinrichtung übermittelt. Da mit lassen sich auf einfache Weise bei Anschluss einer Viel zahl von Verbrauchszählern an eine einzige Datenbearbeitungs einrichtung die einzelnen Zähler ohne weiteres identifizieren. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn die Fernübertra gungsstrecke selbst eine eindeutige Identifizierung von jewei liger Datenerfassungseinrichtung und zugehörigem Verbrauchs zähler nicht zulässt.

Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass die Datenerfassungseinrichtung durch die Datenbe arbeitungseinrichtung steuerbar ist. So kann beispielsweise die Datenbearbeitungseinrichtung die Datenerfassungseinrich tung dahingehend steuern, in welchen Zeitabständen die Daten erfassungseinrichtung die Verbrauchsdaten abfrägt bzw. erhält. Darüber hinaus kann beispielsweise durch die Datenbearbei tungseinrichtung festgelegt werden, wieviele Übertragungsdaten in der Datenerfassungseinrichtung gespeichert werden.

Mit festen Werten voreingestellt kann die Datenerfassungsein richtung in bestimmten Zeitabständen oder zu festen Zeitpunk ten Verbrauchsdaten vom Verbrauchszähler erhalten. Zwischen den Zeitpunkten, an den Verbrauchsdaten vom Verbrauchszähler zur Datenerfassungseinrichtung übertragen werden, kann sich die Datenerfassungseinrichtung entweder selbst oder beispiels weise durch die Datenbearbeitungseinrichtung gesteuert während dieser Zeitabstände in einem Stand-by-Modus befinden, d. h. die Datenerfassungseinrichtung ist weitgehend passiv, wobei die Stromaufnahme bis auf einen minimalen Betrag herabgesetzt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine allgemeine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung und

Fig. 2 eine demgegenüber detailliertere zweite Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird mittels eines Verbrauchszählers 1 der Durchsatz von Wasser, Gas, Strom oder sonstigem und damit der jeweilige Verbrauch ermittelt. Über eine Schnittstelle 2 wird zu bestimmten Zeitpunkten durch eine Datenerfassungseinrichtung 3 der jeweilige Zählerstand abge fragt und zusammen mit dem Zeitpunkt der Abfrage in einem Speicher 4 als entsprechende Tabelle abgelegt. Zum Überprüfen der Datenerfassungseinrichtung 3 ist eine Service-Schnittstel le 5 vorgesehen, an der zur Kontrolle eine Lastprofilanzeige unter Zugrundeliegen einer entsprechenden Schnittstelle (z. B. RS 232) angeschlossen werden kann.

Die von der Datenerfassungseinrichtung 3 erhaltenen Datensätze werden in der Datenbearbeitungseinrichtung 7 empfangen und ausgewertet und/oder (bearbeitet oder unbearbeitet) in einer durch eine Speichereinrichtung realisierten Datenbank abgelegt. Während die Datenerfassungseinrichtung 3 eine interne Zeitbasis 9 hat, wird die Datenbearbeitungseinrichtung 7 mit einer externen hochgenauen Zeitbasis 10 versorgt.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel werden drei Verbrauchszähler 11, 12, 13 an eine Datenerfassungseinrichtung 14 angeschlossen. Der Verbrauchszähler 11 gibt die Verbrauchs daten über eine entsprechende Schnittstelle 17 ab (z. B. 50) die von einem Schnittstellenwandler 15 in eine Schnittstelle 18 (z. B. M-Bus) umgesetzt wird. Die Schnittstelle 18 ist da bei zur Ansteuerung der Datenerfassungseinrichtung 14 geeig net. Desweiteren ist der Verbrauchszähler 12 direkt an die Da tenerfassungseinrichtung 14 angeschlossen, da er die richtige Schnittstelle 18 (z. B. M-BUS) verwendet. Der Verbrauchszähler 13 schließlich ist über eine optische Kopplung 19 mit einem optischen Lesekopf 16 gekoppelt, welche an ihrem Ausgang eben falls die Schnittstelle 18 (z. B. M-Bus) verwendet. Der opti sche Lesekopf 16 erhält dabei geeignete optische Signale von dem Verbrauchszähler 13, die jeweils den aktuellen Zählerstand wiedergeben. Diese optischen Signale werden im optischen Lese kopf 16 ausgewertet und entsprechend der Schnittstelle 18 co diert.

Bevorzugt werden dabei die Zählerstände der Versorgungszähler 11, 12 und 13 beispielsweise entweder in festen Zeitabständen von der Datenerfassungseinrichtung 14 abgefragt oder aber von den Versorgungszählern 11, 12 und 13 bei jeder Änderung des Zählerstandes an die Datenerfassungseinrichtung 14 gesandt. Die so erhaltenen Daten werden ausgewählt, ausgewertet und weiter verarbeitet. Insbesondere wird jedem zur weiteren Ver arbeitung vorgesehenen Verbrauchsdatum ein Zeitdatum zugeordnet und in einem Zwischenspeicher 20 (z. B. Random-Access- Memory) abgelegt. Die in dem Zwischenspeicher 20 abgelegten Datensätze werden dann über ein lokales Netzwerk (LAN = Local Area Network) 21 einen Weitbereichsnetzwerk (WAN = Wide Area Network) 22 oder direkt dem Weitbereichsnetzwerk 22 zugeführt.

Das Weitbereichsnetzwerk 22 kommuniziert dabei mit dem lokalen Netzwerk 21 sowie der Datenbearbeitungseinrichtung 14 mittels eines geeigneten Schnittstellenprotokolls 25 (z. B. PPP = Point-to-Point-Protokoll, ISDN). Desweiteren kommuniziert das Weitbereichsnetz 22 mittels des Schnittstellenprotokolls 25 mit einem Router 23, der seinerseits seine Daten mit einem Server 24 über ein Schnittstellenprotokoll 26 (z. B. Internet- Protokoll IP) austauscht. Die Datenerfassungseinrichtung 14 kommuniziert schließlich mit dem lokalen Netzwerk 21 mittels eines Protokolls 28 (z. B. Ethernet).

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Zähler 11, 12, 13 beispielsweise alle 15 Minuten ausgelesen und in der Erfas sungseinrichtung 14 gespeichert. Die Erfassungseinrichtung 14 sendet selbständig nach einem bestimmten Zeitfenster die ge speicherten Daten zum Server 24. Das Zeitfenster kann dabei beispielsweise vor Ort über eine Service-Schnittstelle (wie z. B. in Fig. 1) oder aber durch den Server wie beim vorlie genden Ausführungsbeispiel einprogrammiert werden. Die Häufig keit der Datenübermittlung wird dabei ebenfalls variabel ge halten. Im vorliegenden Fall werden sämtliche Aktivitäten von dem als Zentrale dienenden Server 24 gesteuert. Beispielsweise werden bestimmte Daten wie etwa Lastprofil oder verbrauchte Energie für mindestens ein Jahr je Zähler in der Er fassungseinrichtung 14 gespeichert. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden dazu die folgenden Daten an den Server übermittelt:

- Lastprofildaten (wie beispielsweise Uhrzeit- und Energiemit telwert einer Zeitperiode)
- Anzahl der Impulse (zur Berechnung der verbrauchten Energie je nach Anwendungsfall);
- Zählerdaten (wie beispielsweise Zählernummer, -typ, -medium, Zählerhersteller).

Darüber hinaus kann die Erfassungseinrichtung ein Protokoll über selbsterzeugte Telefon- bzw. Datenleitungskosten erstel len.

Die Datenerfassungseinrichtung mit ihren Einrichtungen zur Da tenspeicherung und Datensicherung kann unter anderem ein In terface zum M-Bus, eine interne Datenbank, ein Servicemodul sowie ein Interface für den I-Iostprozess aufweisen. Beim Host prozess kann beispielsweise die Übertragung der Daten durch wegs in einem Internetformat (TCP/IP-Format) erfolgen. Wenn nicht die Inbetriebnahme und die Diagnose über den Server 24 erfolgt, kann wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ei ne Service-Schnittstelle vorgesehen werden für die Inbetrieb nahme und die Diagnose der Datenerfassungseinrichtung vor Ort.

So können beispielsweise über eine Service-Schnittstelle die Initialisierung bei Inbetriebnahme, die Kontrolle des Gesamt systems und die Bereitstellung der Daten über die Service- Schnittstelle beeinflusst werden. Bei Inbetriebnahme kann da bei insbesondere das Einstellen des Impulsfaktors, das Ein stellen der Moduladresse sowie das Einstellen des absoluten Zählerstandes vorgenommen werden. Als Kontrollfunktionen (Sys tem-Check) kann die Schnittstelle zu den Versorgungszählern (M-Bus), das Übertragungsprotokoll (z. B. ISDN) und die Hard ware überprüft werden. Des weiteren kann vorgesehen werden, dass die in der Datenerfassungseinrichtung gespeicherten Da tensätze und insbesondere das Lastprofil über die Service- Schnittstelle ausgelesen werden.

Desweiteren könnte eine ggf. vorhandene interne Zeitbasis ein gestellt werden. Bevorzugt werden aber Zeit und Datum durch den Server 24 eingestellt.

Um den Stromverbrauch zu senken, werden Teile oder die gesamte Datenerfassungseinheit in einen Stand-by-Modus (Sleep-Modus) geschaltet. Bei Bedarf, wie beispielsweise der Anforderung von Zählerdaten oder dem Versenden von Lastprofilen usw., wird die Datenerfassungseinrichtung wieder aufgeweckt. Dieses erfolgt insbesondere bei Datenerfassungseinrichtungen einem Prozessor 29. Zusätzlich können auch Speicherbausteine für den internen Speicher im Ruhezustand deaktiviert werden.

Die Datenübertragung zwischen Datenerfassungseinrichtung 14 und Server 24 kann je nach Anforderung und Anwendung über un terschiedliche Kommunikationsschnittstellen erfolgen. In Be tracht kommen beispielsweise analoge Telefonanschlüsse, ISDN- Anschlüsse, Internet-Netzwerk-Anschlüsse, Powerline-Anschlüsse sowie Funkübertragung. Durch einen modularen Aufbau kann dabei beispielsweise mit unterschiedlichen Kommunikationsgegenstel len gearbeitet werden.

Dabei kommen bevorzugt die nachfolgend aufgeführten Schnitt stellen zum Einsatz.

Die Übertragung zwischen der Datenerfassungseinrichtung 14 und dem als Datenbearbeitungseinrichtung vorgesehenen Server 24 kann beispielsweise über eine ISDN-Schnittstelle (ISDN = In tegrated Services Digital Network) im B-Kanal erfolgen. Ver wendung findet dabei die SO-Schnittstelle. Der Datenaustausch basiert auf dem TCP/IP-Protokoll. Die Datenerfassungseinrich tung 14 ist somit netzwerkfähig und kann auch wie gezeigt an das Internet angebunden werden. Mit dem TCP/IP-Protokoll ist auch eine Kommunikation über die a/b-Schnittstelle eines ana logen Telefons bei Verwendung eines Modems, beispielsweise nach dem V24-Standard, möglich. Die Anbindung an die unter schiedlichen Übertragungsmedien wird durch beispielsweise ei nen modularen Aufbau unter Berücksichtigung verschiedener Hardware- und Softwarekomponenten ermöglicht.

Für die Kommunikation zwischen den Versorgungszählern 11, 12, 13 und der Datenerfassungseinrichtung 14 wird bevorzugt der M- Bus vorgesehen. Jedoch kann in gleicher Weise eine SO- Impulsschnittstelle oder eine sonstige Schnittstelle vorgese hen werden.

Eine bevorzugte Serviceschnittstelle arbeitet nach dem Stan dard RS 232.

Zur allgemeinen Fehlersignalisierung kann ein potentialfreier Schaltkontakt vorgesehen werden. Dieser dient zur Ansteuerung einer externen Signalisierung. Dabei können verschiedene An zeigen zum Einsatz kommen und sämtliche Fehlerzustände in einer Log-Datei protokolliert werden. Bei Ausfall der Stromver sorgung ist die Datenerfassungseinrichtung nicht ansprechbar. Die gespeicherten Daten bleiben jedoch erhalten. Die Dauer des Stromausfalls wird protokolliert und kann jederzeit abgerufen werden. Nach einem Stromausfall fordert beispielsweise die Da tenerfassungseinrichtung das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit an und übermittelt der Datenbearbeitungseinrichtung eine Meldung, dass ein Stromausfall stattgefunden hat. Die in ternen Speicherzellen für die Zählerdaten werden ab dem Beginn des Stromausfalls mit Nullen gefüllt. Somit ist jederzeit nachvollziehbar, wie lange der Stromausfall stattgefunden hat. Als Schnittstellenprotokolle kommen auch hier insbesondere das TCP-Protokoll und das IP-, PPP-Protokoll zur Anwendung. (PPP = Point-to-Point-Protokoll).

Bezugszeichenliste

1

Verbrauchszähler

2

Schnittstelle

3

Datenerfassungseinrichtung

4

Speicher

5

Service-Schnittstelle

6

Datenfernübertragungseinrichtung

7

Datenbearbeitungseinrichtung

8

Speichereinrichtung

9

Zeitbasis

10

Zeitbasis

11

Verbrauchszähler

12

Verbrauchszähler

13

Verbrauchszähler

14

Datenerfassungseinrichtung

15

Schnittstelenwandler

16

Optischer Lesekopf

17

Schnittstelle

18

Schnittstelle

19

Optische Kopplung

20

Zwischenspeicher

21

Lokales Netzwerk

22

Weitbereichsnetzwerk

23

Router

24

Server

25

Schnittstellenprotokolls

26

Schnittstellenprotokoll

27

Prozessor

28

Schnittstellenprotokoll

Claims

1. Anordnung zur Fernablesung mindestens eines Verbrauchszäh lers mit
einer Datenerfassungseinrichtung (3, 14), die mit dem Ver brauchszähler (1, 11, 12, 13) gekoppelt ist, die von diesem dem Verbrauch entsprechende Verbrauchsdaten erhält, die den Verbrauchsdaten eine Absolutzeitgröße zuordnet und die daraus Übertragungsdaten erzeugt, wobei die Übertragungsdaten einan der zugeordnete Zeitdaten und Verbrauchsdaten aufweisen,
einer der Datenerfassungseinrichtung (3, 14) nachgeschalteten Fernübertragungsstrecke (6, 21, 22, 23) zur Übertragung der Übertragungsdaten über eine größere Distanz und
einer mit der Fernübertragungsstrecke (3, 21, 22, 23) gekop pelten Datenverarbeitungseinrichtung (7, 24) zum Empfang und zur Auswertung der Übertragungsdaten, welche die Verbrauchsda ten abhängig von den Zeitdaten erfasst.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Datenerfassungseinrichtung (3, 14) eine Speichereinrich tung (4, 20) enthält, die die Übertragungsdaten sammelt und die gesammelten Daten an die Datenerfassungseinrichtung (3, 14) überträgt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, bei der die Übertragung der gesammelten Daten von der Datenerfassungs einrichtung (3, 14) initiiert wird.

4. Anordnung nach Anspruch 3, bei der die Übertragung der gesammelten Daten von der Datenbearbei tungseinrichtung (24) initiiert wird.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Übertragung der gesammelten Daten zu bestimmten Zeitpunk ten erfolgt.

6. Anordnungen nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der neben Übertragungsdaten auch Identifizierungsdaten des Verbrauchszählers (11, 12, 13) von der Datenerfassungseinrich tung (14) zur Datenbearbeitungseinrichtung (24) übermittelt werden.

7. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Datenerfassungseinrichtung (14) durch die Datenbearbei tungseinrichtung (24) steuerbar ist.

8. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Datenerfassungseinrichtung (3, 14) in bestimmten Zeitab ständen Verbrauchsdaten vom Verbrauchszähler (1, 11, 12, 13) erhält.

9. Anordnung nach Anspruch 8, bei der die Datenerfassungseinrichtung (3, 14) sich während der be stimmten Zeitabstände in einem Stand-by-Modus befindet.