DE102007040660A1 - System and method for controlling multiple switching devices - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Steuerung von mehreren in anzusteuernden Systemkomponenten befindlichen Schaltvorrichtungen, welche über eine Zentraleinheit und ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind, wobei die Systemkomponenten jeweils wenigstens ein Funkempfängermodul zum Austausch von Befehlen und/oder Daten über das Kommunikationsnetz aufweisen. Das Funkempfängermodul ist mit einer einen Sender und einen Empfänger aufweisenden Funk-Terminaleinheit ausgestattet, welche die Kommunikation mit der Zentraleinheit über das Kommunikationsnetz ausführt. Die Funk-Terminaleinheit wirkt mit wenigstens einer Schaltvorrichtung zusammen, welche die Systemkomponenten über einen an die Funk-Terminaleinheit angeschlossenen Mikroprozessor direkt oder indirekt schaltet.The invention relates to a system and a method for controlling a plurality of switching devices to be controlled in system components, which are interconnected via a central unit and a communication network, wherein the system components each have at least one radio receiver module for the exchange of commands and / or data over the communication network. The radio receiver module is equipped with a radio terminal unit having a transmitter and a receiver which carries out the communication with the central unit via the communication network. The radio terminal unit cooperates with at least one switching device which switches the system components directly or indirectly via a microprocessor connected to the radio terminal unit.
Description
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Steuerung von mehreren in anzusteuernden Systemkomponenten befindlichen Schaltvorrichtungen, welche über ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind gemäß den Ansprüchen 1 und 23 und ist insbesondere Ansteuerung von elektronischen Verbrauchszählern und Kommunikationsgeräten zu deren Fernauslesung vorgesehen.The The invention relates to a system and a method for controlling several switching devices located in the system components to be controlled, which are interconnected via a communication network are according to claims 1 and 23 and is in particular control of electronic consumption meters and communication devices provided for their remote reading.
Für die Ansteuerung einer Vielzahl von elektrischen Verbrauchern über das Stromversorgungsnetz, auch als Massensteuerung bezeichnet, wird üblicherweise die Tonfrequenz-Rundsteuertechnik eingesetzt, die darauf beruht, dass Steuerbefehle und Datenabfragen über das Stromnetz an die Verbraucher übermittelt werden. Für diese Art der Fernübertragung werden Tonfrequenz-Rundsteueranlagen und entsprechende Tonfrequenz-Rundsteuer-Empfänger verwendet.For the control of a variety of electrical consumers via the power supply network, also referred to as mass control, usually becomes used the audio frequency ripple control technique based on that control commands and data queries over the power grid transmitted to consumers. For this Type of remote transmission will be audio frequency ripple control systems and corresponding audio frequency ripple control receiver used.
Ein weiteres Verfahren zur Ansteuerung von Verbrauchern verwendet Langwellen- oder UKW-Sender und entsprechende Funk-Empfänger, die über ein Funknetz miteinander kommunizieren.One another method of controlling consumers uses longwave or FM stations and corresponding radio receivers over a radio network communicate with each other.
Beide vorab beschriebenen Verfahren werden auch zur Steuerung von einzelnen elektrischen Verbrauchern eingesetzt.Both previously described methods are also used to control individual electrical consumers used.
Die anzusteuernden Verbraucher sind beispielsweise Beleuchtungseinrichtungen, wie Straßenlampen, Sonderbeleuchtungen von Gebäuden, etc., elektrische und nichtelektrische Lasten, wie Boiler, elektrische Warmwassererhitzer, Nachtspeicherheizungen, Direktheizungen, etc, Energieerzeugungsanlagen, wie Notstromaggregate, Windkraftanlagen, Blockheizkraftwerke, etc.The to be driven consumers are, for example, lighting equipment, like street lamps, special lighting of buildings, etc., electrical and non-electrical loads, such as boilers, electric Hot water heaters, night storage heaters, direct heaters, etc, Energy generation plants, such as emergency generators, wind turbines, Combined heat and power plants, etc.
Die
Informationsübertragung in der Tonfrequenz-Rundsteuertechnik
wird mittels des vorhandenen Stromversorgungsnetzes ausgeführt,
während die Informationsübertragung für
die Funktechnik Luft als Übertragungsmedium nutzt. Beide
Techniken nutzten zur Übertragung der Informationen von
den Verbrauchern zu einer Zentrale und umgekehrt spezielle Übertragungsprotokolle,
die in vorgegebenen Normen und Richtlinien, wie beispielsweise in
der
Auch für Tarifumschaltungen bei Elektrizitätszählern werden heute die vorab beschriebene Rundsteuertechnik und die Funktechnik eingesetzt.Also for tariff switching on electricity meters Today, the previously described ripple control technology and radio technology used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zur Steuerung von mehreren in anzusteuernden Systemkomponenten befindlichen Schaltvorrichtungen, welche über ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind, anzugeben, wodurch die Ansteuerung von anzusteuernden Systemkomponenten, insbesondere von elektronischen Verbrauchszählern und Kommunikationsgeräten zu deren Fernauslesung, verbessert wird.Of the Invention is based on the object, a system and a method for controlling several system components to be controlled Switching devices, which via a communication network indicate, whereby the control of to be controlled system components, in particular of electronic To consumption meters and communication devices whose remote reading is improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Verbesserungen des erfindungsgemäßen Systems sowie ein entsprechendes Verfahren sind in weiteren Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.These The object is achieved by a system solved with the features specified in claim 1. advantageous Embodiments, improvements of the invention Systems and a corresponding method are in further claims and stated in the description.
Erfindungsgemäß umfasst das System zur Steuerung von mehreren in anzusteuernden Systemkomponenten befindlichen elektrischen oder elektronischen Schaltvorrichtungen, welche über eine Zentraleinheit und ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind wenigstens ein in der jeweiligen Systemkomponente befindliches Funkempfängermodul zum Austausch von Steuerbefehlen und/oder Daten über das Kommunikationsnetz.According to the invention the system for controlling several system components to be controlled located electrical or electronic switching devices, which via a central unit and a communication network connected to each other are at least one in the respective system component located radio receiver module for the exchange of control commands and / or data over the communications network.
Die Systemkomponenten erfindungsgemäßen Systems sind insbesondere Beleuchtungseinrichtungen, wie beispielsweise Straßenlampen oder Sonderbeleuchtungen von Gebäuden; elektrische oder nichtelektrische Lasten, wie beispielsweise Boiler, elektrische Warmwassererhitzer, Nachtspeicherheizungen, Direktheizungen; Energieerzeugungsanlagen, wie beispielsweise Notstromaggregate, Windkraftanlagen, Blockheizkraftwerke oder Tarifumschaltvorrichtungen bei Verbrauchszählern, wie beispielsweise bei Strom-, Gas-, Wasser- oder Wärmezählern.The System components of the invention are system in particular lighting devices, such as street lamps or special lighting of buildings; electric or non-electrical loads, such as boilers, electric Hot water heaters, night storage heaters, direct heaters; Power generation plants, such as emergency generators, wind turbines, combined heat and power plants or tariff switching devices on consumption meters, such as for electricity, gas, water or heat meters.
Das Funkempfängermodul ist mit einer einen Sender und einem Empfänger aufweisende Funk-Terminaleinheit ausgestattet, welche die Kommunikation mit der Zentraleinheit über das Kommunikationsnetz ausführt und wirkt mit wenigstens einer Schaltvorrichtung zusammen, welche die Systemkomponenten über einen an die Funk-Terminaleinheit angeschlossenen Mikroprozessor direkt oder indirekt schaltet.The Radio receiver module is one with a transmitter and a Receiver having radio terminal unit equipped, which communicate with the central unit via the Communication network executes and acts with at least one switching device together, which the system components via a to the Wireless terminal unit connected microprocessor directly or indirectly switched.
Der Mikroprozessor bildet Funktionalität eines bekannten Rundsteuerempfängers nach.Of the Microprocessor forms functionality of a known ripple control receiver to.
Das Kommunikationsnetz, welches die Zentraleinheit und anzusteuernden Systemkomponenten mit den vorgesehenen Schaltvorrichtungen verbindet, ist ein Telekommunikationsnetz, insbesondere ein GSM, GPRS, UMTS, WIMAX, Wireless-LAN – Netz oder ein Nahfunk-Netz, welches auf der Basis von 868 MHz oder 433 MHz arbeitet.The Communication network, which is the central unit and to control Connects system components with the intended switching devices, is a telecommunications network, in particular a GSM, GPRS, UMTS, WIMAX, wireless LAN network or a local area network, which works on the basis of 868 MHz or 433 MHz.
In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist das Nahfunk-Netz zur Verbrauchszählerdatenfernauslesung oder zum Smart Metering vorgesehen ist.In a particular embodiment of the system according to the invention, the local radio network for consumption meter remote data reading or Smart metering is provided.
Die Schaltvorrichtungen des erfindungsgemäßen Systems sind potentialfreie Relais, oder als Halbleiter ausgeführte potentialgebundene Steuerausgänge.The Switching devices of the system according to the invention are potential-free relays, or designed as semiconductors non-floating control outputs.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Funk-Terminaleinheit ein als Interface ausgeführtes Kommunikationsmodul auf, welches mit dem Funkempfängermodul zusammenwirkt und an kommunikationsfähige Gas-, Wasser-, Elektrizitäts- und/oder Wärmezähler anschließbar ist.In an advantageous embodiment, the wireless terminal unit a communication module implemented as an interface, which interacts with the radio receiver module and on communication-capable gas, water, electricity and / or Heat meter can be connected.
Das Kommunikationsmodul arbeitet dabei als Gateway für Smart Metering oder als Datenkonzentrator und ist über einen drahtlosen oder drahtgebundenen Metering-Bus (M-Bus) mit dem Zähler verbindbar, wobei der M-Bus als Feldbus für die Verbrauchsdatenerfassung vorgesehen ist.The Communication module works as a gateway for Smart Metering or as a data concentrator and is about a wireless or wired metering bus (M-Bus) with the meter connectable, wherein the M-Bus as fieldbus for the consumption data acquisition is provided.
Mittels der vorab beschriebenen Funktionalität ist es weiterhin möglich das Kommunikationsmodul so an das Funkempfängermodul anzuschließen, dass über Nahfunk Informationen, wie beispielsweise über Energiebezüge, Tarife, Lastoptimierungsmaßnahmen und Empfehlungen übertragbar sind.through the functionality described above, it is still the communication module is thus possible to the radio receiver module connect that via near-field radio information, such as energy benefits, tariffs, Load optimization measures and recommendations transferable are.
Die Adressierung des Funk-Empfängermoduls ist über das Kommunikationsnetz ausführbar, wobei im Empfänger des Funk-Empfängermoduls Kommandos mit einer bestimmten Kodierung hinterlegbar sind, über die die Schaltung der Ausgänge der Schaltvorrichtung erfolgt, sobald die entsprechenden Kommandos vom Funk-Empfängermodul empfangen werden. Hierzu werden über das Kommunikationsnetz Broadcastbefehle gesendet, so dass in vorteilhafter Weise eine große Anzahl Funkempfängermodule mit einem Befehl erreichbar sind.The Addressing of the radio receiver module is via the communication network executable, being in the receiver of the radio receiver module commands with a specific Coding can be deposited, via which the circuit of the Outputs of the switching device takes place as soon as the corresponding commands received by the radio receiver module. This will be over the communication network broadcast commands sent, so that in more advantageous Have a large number of radio receiver modules a command can be reached.
Weiterhin ist auch vorgesehen, dass feste IP-Adressen im Funk-Empfängermodul hinterlegt sind, über die der Funk-Empfängermodul, vorzugsweise mittels einer bidirektionalen Datenübertragung, adressierbar ist.Farther It is also provided that fixed IP addresses in the radio receiver module are deposited, via which the radio receiver module, preferably by means of a bidirectional data transmission, is addressable.
Die Ausgänge der Schaltvorrichtungen, welche über die Zentraleinheit initiiert werden, sind direkt schaltbar, wobei das Funkempfängermodul, insbesondere hinsichtlich der Hinterlegung von Schaltkommandos, fernparametrierbar ist.The Outputs of the switching devices, which via The central unit can be initiated, are directly switchable the radio receiver module, in particular with regard to the deposit of switching commands, can be parameterized remotely.
Die Schaltkommandos sind entweder über die Leitzentrale direkt adressierbar oder durch die hinterlegten Schaltkommandos in Verbindung mit einer Schaltuhr ausführbar.The Switching commands are either direct via the control center addressable or in connection with the stored switching commands executable with a timer.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Systems ist die Möglichkeit der Fernsetzbarkeit der Uhrzeit und der Synchronisation der Uhrzeit in den jeweiligen Funkempfängermodulen, die diese zur eigenständigen Abarbeitung von hinterlegten Schalthandlungen benötigen. Die Schalthandlungen sind ebenfalls fernparametrierbar, so dass die Funkempfängermodule eigenständig über eine integrierte Uhr schaltbar sind. Die Uhrzeit wird dazu dem Internet oder dem Funknetz abgeleitet.One Another feature of the system according to the invention is the possibility of remoteisability of the time and the synchronization of the time in the respective radio receiver modules, these for the independent processing of stored switching operations need. The switching operations can also be parameterized remotely, so that the radio receiver modules independently via an integrated clock are switchable. The time is going to the Internet or the radio network.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist das Funk-Empfängermodul mit einer Wochen-, Monats oder Jahresschaltuhr ausgestattet, über die ebenfalls vorbereitete Schaltkommandos auslösbar sind.In an embodiment of the system according to the invention is the radio receiver module with a weekly, monthly or Yearly timer, over which also prepared Switching commands are triggered.
Die
mechanische Ausführung des Funkempfängermoduls
ist so ausgestaltet, dass das Modul beispielsweise zum Aufschnappen
auf eine DIN-Schiene und im Aufbaugehäuse gemäß
Die Antenne des Empfängers wird entweder als integrierte Antenne im Gehäuse Funkempfängermoduls untergebracht oder alternativ über einen Antennenanschluss als externe Antenne ausgeführt.The Antenna of the receiver is either as an integrated antenna housed in the housing radio receiver module or alternatively via an antenna connection as external antenna executed.
Das Verfahren, mit dem die Aufgabe weiterhin gelöst wird, ist dem Anspruch 23 zu entnehmen. Dabei werden mehreren in anzusteuernden Systemkomponenten befindliche elektrische oder elektronische Schaltvorrichtungen, welche über eine Zentraleinheit miteinander verbunden sind über ein Kommunikationsnetz gesteuert.The A method by which the problem is still solved is to claim 23. There are several in to be controlled System components located electrical or electronic switching devices, which are interconnected via a central unit via a communication network controlled.
Mittels wenigstens einem in der jeweiligen Systemkomponente integriertem Funkempfängermodul werden Steuerbefehle und/oder Daten über das Kommunikationsnetz ausgetauscht.through at least one integrated in the respective system component Radio receiver module become control commands and / or data via the Communication network exchanged.
Die Kommunikation mit der Zentraleinheit über das Kommunikationsnetz wird mittels einer im Funkempfängermodul befindlichen Funk-Terminaleinheit ausgeführt, und die jeweilige Schaltvorrichtung wird mittels eines in der Funk-Terminaleinheit integrierten Mikroprozessors direkt oder indirekt geschaltet.The Communication with the central unit via the communication network is by means of a radio terminal unit located in the radio receiver module executed, and the respective switching device is by means of a microprocessor integrated in the radio terminal unit directly or switched indirectly.
Anhand
eines in der folgenden
Das
in den Systemkomponenten befindliche Funkempfängermodul
Zum
Anschluss des Funkempfängermoduls
Die
Funk-Terminaleinheit
Der
Mikroprozessor
Das
Funk-Empfängermodul
Neben
potentialfreien Relais
Eine
Variante stellt dazu die Möglichkeit dar, über
das Funk-Empfängermodul
Das
Funk-Empfängermodul
- 11
- FunkempfängermodulRadio receiver module
- 1010
- Funk-TerminaleinheitRadio terminal unit
- 2020
- Mikroprozessormicroprocessor
- 3030
- Schaltvorrichtungswitching device
- 4040
- Kommunikationsmodulcommunication module
- 5050
- Stromversorgungpower supply
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- - DIN 43861 [0026] - DIN 43861 [0026]
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