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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von an räumlich getrennten Erfassungsstellen eines Raumgebiets anfallenden Meßdaten, bei dem an mindestens einer Erfassungsstelle eine Sendeeinrichtung zur vorzugsweise drahtlosen Aussendung eines eine den Meßdaten entsprechende Information und vorzugsweise eine die Sendeeinrichtung identifizierende Information enthaltenden Datentelegramms und an mindestens zwei räumlich voneinander getrennten Stellen zum Erfassen und Verarbeiten von Datentelegrammen ausgelegte lokale Empfangsstationen angeordnet sind, sowie eine Anordnung zur Durchführung derartiger Verfahren mit mindestens einer Sendeeinrichtung zur vorzugsweise drahtlosen Aussendung eines zumindest die an der betreffenden Meßstelle anfallenden Meßdaten darstellenden Informationen enthaltenden Datentelegramms und mindestens zwei zum Empfangen und Verarbeiten von Datentelegrammen ausgelegten lokalen Empfangsstationen.
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Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden bspw. zum Erfassen von in einem Gebäude anfallenden Verbrauchswerten, insbes. von Wärme, Wasser od. dgl., eingesetzt. Bei herkömmlichen Verfahren und Anordnungen dieser Art müssen die die Verbrauchswerte darstellenden Meßdaten am Ort des Verbrauchers abgelesen werden. Das gilt insbes. für die zum Zweck der Heizkostenabrechnung weit verbreiteten Heizkostenverteiler, die in Wärmekontakt an der Oberfläche der betreffenden Heizkörper festgelegt sind. Zur Vermeidung dieser für die Wohnungsinhaber störenden und für die Ablesepersonen zeitaufwendigen persönlichen Ablesearbeit wurde bereits eine Fernablesung von einem zumindest außerhalb der einzelnen Wohnungen des Gebäudes gelegenen Ort aus versucht. Dazu werden die die Verbrauchswerte darstellenden Meßdaten drahtlos an lokale Empfangseinrichtungen übertragen. Dabei hat es sich als problematisch herausgestellt, daß die Datenübertragung über die Betriebszeit der Heizkostenverteiler nur dann zuverlässig erfolgt, wenn die den Heizkostenverteilern zugeordneten Energiequellen regelmäßig ausgetauscht werden. Zur Behebung dieses Mangels wird in der
WO 94/09464 A1 eine Weiterbildung der gerade beschriebenen Verfahren und Anordnungen vorgeschlagen, bei der die Sendeeinrichtung jeweils außerhalb der Dauer eines vorbestimmten Zeitfensters, in dem der Verbrauchswert übertragen wird, abgeschaltet wird, um so einen übermäßigen Energieverbrauch im Rahmen der Datenübertragung und damit auch einen Austausch der elektrischen Energiequellen zu vermeiden.
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Es hat sich allerdings gezeigt, daß es auch bei diesen bekannten Verfahren und Anordnungen im Verlauf der Lebensdauer der Meßdaten-Erfassungseinrichtungen, wie etwa der Heizkostenverteiler, zu fehlerhaften Datenerfassungen kommt.
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Angesichts dieser Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Anordnungen zum Verarbeiten von Meßdaten, insbes. von Verbrauchswerte darstellenden Meßdaten, bereitzustellen, mit denen über die gesamten Betriebszeiträume der Verbrauchswert-Erfassungseinrichtungen ohne die Notwendigkeit zum Austausch elektrischer Energiequellen mit geringem baulichem Aufwand eine zuverlässige Fernablesung der Verbrauchswerte erfolgen kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Weiterbildung der bekannten Verfahren gelöst, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens zwei lokale Empfangsstationen für mindestens ein von ihnen empfangenes Datentelegramm eine dessen Empfangsqualität darstellende Qualitätsinformation bilden und ggf. zusammen mit den die betreffende Sendeeinrichtung identifizierenden Informationen an mindestens eine andere lokale Empfangsstation weiterleiten, und daß jeweils aus von derselben Sendeeinrichtung empfangenen Datentelegrammen nur dasjenige von der betreffenden lokalen Empfangsstation zur Verarbeitung ausgewählt wird, dessen Qualitätsinformation einem vorgegebenen Kriterium entspricht.
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Diese Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die bei den bekannten Verfahren beobachteten Mängel nicht auf Mängel der Sendeeinrichtung zurückzuführen sind, sondern darauf, daß sich die Übertragungsbedingungen von den Sendeeinrichtungen zu den lokalen Empfangsstationen im Verlauf der Betriebszeiträume der Verbrauchswert-Erfassungseinrichtungen bspw. dadurch verändern können, daß metallhaltige Ausstattungsgegenstände oder Möbel in den die Erfassungsstellen enthaltenden Räumen auf- und/oder umgestellt werden, mit denen die Signalübertragung von den Sendeeinrichtungen zu den lokalen Empfangsstationen beeinträchtigt wird. Andererseits werden bei herkömmlichen Verfahren in der Regel zahlreiche lokale Empfangsstationen eingesetzt, wobei bei herkömmlichen Verfahren eine feste Zuordnung zwischen den einzelnen Sendeeinrichtungen und den lokalen Empfangsstationen besteht. Erfindungsgemäß wird diese feste Zuordnung aufgegeben und von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, daß auch in größerer Entfernung von den Sendeeinrichtungen angeordnete lokale Empfangsstationen noch Datentelegramme von ihnen ursprünglich nicht zugeordneten Sendeeinrichtungen mit brauchbaren Empfangsqualitäten empfangen können, so daß die von den betreffenden lokalen Empfangsstationen empfangenen Datentelegramme zur Weiterverarbeitung einsetzbar sind, falls das von der ursprünglich der Erfassungsstelle zugeordneten lokalen Empfangsstation empfangene Datentelegramm bspw. aufgrund von abschirmenden Einrichtungsgegenständen keine ausreichende Signalqualität mehr aufweist. Dabei können zur Ausführung erfindungsgemäßer Verfahren herkömmliche zur drahtlosen Datenübertragung ausgelegte Verbrauchswert-Erfassungseinrichtungen eingesetzt werden. Eine Änderung ist nur im Bereich der lokalen Empfangsstation erforderlich. Daher kann das erfindungsgemäße Verfahren mit nur geringem baulichem Aufwand verwirklicht werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, die auszutauschenden Verbrauchswert-Erfassungseinrichtungen zu verändern.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an jeder Erfassungsstelle des Raumgebiets, wie etwa des Gebäudes oder des Gebäudekomplexes, eine Sendeeinrichtung zur drahtlosen Aussendung eines eine die Sendeeinrichtung identifizierende Information und eine den Meßdaten entsprechende Information enthaltenden Datentelegramms und an von den Erfassungsstellen räumlich getrennten Stellen lokale Empfangsstationen angeordnet, welche von den Sendeeinrichtungen empfangene Datentelegramme verarbeiten, wobei jede lokale Empfangsstation für jedes von ihr empfangene Datentelegramm eine dessen Empfangsqualität darstellende Qualitätsinformation bildet und zusammen mit der die betreffende Sendeeinrichtung identifizierenden Information an mindestens eine andere lokale Empfangsstation weiterleitet. Dabei sind die lokalen Empfangsstationen dazu ausgelegt, die Daten der unidirektional sendenden Sendeeinrichtungen der Verbrauchswert-Erfassungseinrichtungen zu empfangen, wobei die Synchronisation von Sendeeinrichtungen und lokalen Erfassungseinrichtungen bspw. uhr- und/oder kalendergesteuert erfolgen kann, wie in der
EP 0 664 915 beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser Schrift hinsichtlich der Synchronisation von Sende- und Empfangseinrichtungen, wie sie auf den Beschreibungsseiten 3, Zeile 8, bis 8, Zeile 20, erläutert ist, wird hiermit durch ausdrückliche Inbezugnahme in diese Beschreibung aufgenommen.
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Für die einzelnen Empfangszyklen werden die von den Sendeeinrichtungen Si ausgesendeten Datentelegramme Di von den einzelnen Empfangsstationen Ej wie folgt ausgewertet:
Von den einzelnen lokalen Empfangsstationen Ej wird jedes davon empfangene Datentelegramm Di daraufhin überprüft, ob es Mindestqualitätsansprüchen m (m viel kleiner als n auf einer n-stufigen Skala) genügt. Falls das von der Empfangsstation Ej empfangene Datentelegramm Di diesen Qualitätsansprüchen genügt, wird es in einem Zwischenspeicher der lokalen Empfangsstation Ej abgelegt. Für die von den einzelnen lokalen Empfangsstationen Ej empfangenen Datentelegramme Di wird in jeder lokalen Empfangsstation Ej eine Qualitätsinformation Qij gebildet. Diese Qualitätsinformation wird in einem der Übertragung der Datentelegramme Di von den Sendeeinrichtungen Si nachgeschalteten Zyklus zwischen den einzelnen lokalen Empfangsstationen Ej ausgetauscht. Dieser Austausch kann drahtlos mit Hilfe von Transceivern (Sende-/Empfangseinrichtungen) erfolgen. Soweit es die Funkreichweite der den einzelnen lokalen Empfangsstationen Ej zugeordneten Transceiver zuläßt, tauschen die lokalen Empfangsstationen Ej direkt ihre Qualitätsinformation Qij aus. Sofern ein direkter Austausch nicht möglich ist, werden andere lokale Empfangsstationen Ej zur Weiterleitung der Qualitätsinformation Qij eingesetzt.
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Durch Vergleich der Empfangsqualitäten der von den einzelnen lokalen Empfangsstationen Ej empfangenen Datentelegramme Di wird unter den lokalen Empfangsstationen Ej diejenige ermittelt, die ein Datentelegramm Di einer Qualität empfangen hat, welche einem vorgegebenen Kriterium entspricht. Nur die betreffende lokale Empfangsstation Ej wählt das Datentelegramm Di zur Weiterverarbeitung aus. Zu diesem Zweck kann das Datentelegramm Di in einer Speichereinrichtung der betreffenden lokalen Empfangsstation Ej abgelegt werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann das ausgewählte Datentelegramm Di von der betreffenden Empfangsstation Ej zur Verarbeitung an eine zentrale Datensammelstelle weitergeleitet werden. Die Datentelegramme Di, welche in dem Zwischenspeicher der Empfangsstationen Ej abgelegt, aber nicht zur Weiterverarbeitung ausgewählt werden, können im Sinne einer Vermeidung der Notwendigkeit zur Bereitstellung übermäßiger Speicherkapazitäten nach den einzelnen Auswertungszyklen von den betreffenden lokalen Empfangsstationen gelöscht werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das vorgegebene Kriterium, nach dem die von den einzelnen Empfangsstationen Ej empfangenen Datentelegramme Di ausgewählt werden, darin, jeweils aus allen von derselben Sendeeinrichtung Si empfangenen Datentelegrammen Di dasjenige auszuwählen, dessen Qualitätsinformation Qij einer maximalen Empfangsqualität entspricht.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Qualitätsinformation Qij eine Auswertung des Empfangspegels und/oder das Signal-Rausch-Verhältnis des empfangenen Datentelegramms zugrundegelegt wird. Dabei kann ein logarithmisches Maß für den Quotienten des Signals zum Rauschen und zu den Verzerrungen (SINAD) zum Erhalt der Qualitätsinformation benutzt werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Qualitätsinformation die Bitfehlerrate des empfangenen Datentelegramms zugrundegelegt werden.
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Wie vorstehend bereits angesprochen, werden erfindungsgemäße Verfahren mit besonderem Vorteil im Zusammenhang mit der Verarbeitung von in einem Gebäude anfallenden Verbrauchsdaten eingesetzt. In diesem Fall ist das Raumgebiet ein Gebäude oder ein Gebäudekomplex, in dem die Meßdaten anfallen. Bei den Verbrauchsdaten kann es sich um von Heizkostenverteilern erfaßte Wärmeverbrauchsdaten handeln.
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Eine besonders zuverlässige Datenübertragung läßt sich erreichen, wenn von mindestens einer lokalen Empfangsstation Informationen mit einer Sende-/Empfangseinrichtung für öffentliche Weitverkehrsnetze (GSM, UMTS, etc.) empfangen und/oder weitergeleitet werden.
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Wie der vorstehenden Erläuterung erfindungsgemäßer Verfahren zu entnehmen ist, ist eine erfindungsgemäße Anordnung zum Verarbeiten von an mindestens einer Erfassungsstelle eines Raumgebiets anfallenden Meßdaten im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß den lokalen Empfangsstationen eine zum Bilden einer die Empfangsqualität der davon empfangenen Datentelegramme darstellenden Qualitätsinformation und zum Auswählen der zu verarbeitenden Datentelegramme in Abhängigkeit von der Qualitätsinformation betreibbare Wähleinrichtung zugeordnet ist.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält jede Empfangsstation eine Wähleinrichtung und eine Speichereinrichtung zum Ablegen der ausgewählten Datentelegramme darin, wobei eine besonders zuverlässige Datenübertragung erreichbar ist, wenn mindestens eine lokale Empfangsstation zum Austausch von Informationen mit einer anderen lokalen Empfangsstation und/oder der zentralen Datensammelstelle eine Sende-/Empfangseinrichtung für öffentliche Weitverkehrsnetze (GSM, UMTS, etc.) enthält.
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Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird, erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung in einem ersten Betriebszustand,
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2 die Anordnung gemäß 1 in einem zweiten Betriebszustand und
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3 die Anordnung gemäß 1 in einem dritten Betriebszustand.
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Die in der Zeichnung dargstellte Anordnung umfaßt insgesamt neun an räumlich getrennten Erfassungsstellen eines Gebäudes angeordnete Sendeeinrichtungen 1 bis 9, die zum drahtlosen Senden von Verbrauchsinformationen darstellende Informationen und die Sendeeinrichtung identifizierende Informationen enthaltenden Datentelegrammen an lokale Empfangsstationen 10, 20 und 30 ausgelegt sind. Die lokalen Empfangsstationen 10, 20 und 30 sind zum Empfangen der Datentelegramme von den Sendeeinrichtungen 1 bis 9 und zum drahtlosen Austauschen von aus den Datentelegrammen abgeleiteten Qualitätsinformationen untereinander ausgelegt. In dem in 1 dargestellten Betriebszustand wird das von der Sendeeinrichtung 1 ausgesendete Datentelegramm nur von der Empfangsstation 10 mit einer zur Zwischenspeicherung noch als ausreichend angesehenen Empfangsqualität empfangen. Das von der Sendeeinrichtung 2 ausgesendete Datentelegramm wird ebenso wie das von der Sendeeinrichtung 3 ausgesendete Datentelegramm von den lokalen Empfangsstationen 10 und 20 mit ausreichender Empfangsqualität empfangen. Das von der Sendeeinrichtung 4 ausgesendete Datentelegramm wird von den lokalen Empfangsstationen 10 und 20 mit einer noch ausreichenden Empfangsqualität empfangen. Das von der Sendeeinrichtung 5 ausgesendete Datentelegramm wird von den lokalen Empfangsstationen 20 und 30 mit noch ausreichender Empfangsqualität empfangen. Das von der Sendeeinrichtung 6 ausgesendete Datentelegramm wird von den lokalen Empfangsstationen 20 und 30 mit ausreichender Empfangsqualität empfangen. Das von der Sendeeinrichtung 7 ausgesendete Datentelegramm wird von den lokalen Empfangsstationen 20 und 30 mit ausreichender Empfangsqualität empfangen. Das von der Sendeeinrichtung 8 ausgesendete Datentelegramm wird von den lokalen Sendeeinrichtungen 20 und 30 mit ausreichender Empfangsqualität empfangen. Das von der Sendeeinrichtung 9 ausgesendete Datentelegramm wird nur von der lokalen Empfangsstation 30 mit ausreichender Empfangsqualität empfangen.
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In den lokalen Empfangsstationen 10, 20 und 30 werden Qualitätsinformationen zu den empfangenen Datentelegrammen gebildet. Nach einem durch die Doppelpfeile zwischen den lokalen Empfangsstationen 10, 20 und 30 angedeuteten drahtlosen Informationsaustausch zwischen den lokalen Empfangsstationen 10, 20 und 30 werden die mit der besten Signalqualität empfangenen Datentelegramme zur Weiterverarbeitung, insbes. Weiterleitung, an eine zentrale Datensammelstelle ausgewählt. Wie durch die durchgezogenen Pfeile in 1 dargestellt, werden die von der lokalen Empfangsstation 10 empfangenen Datentelegramme der Sendeeinrichtungen 1, 2 und 3 zur Weiterverarbeitung ausgewählt, während die von der lokalen Empfangsstation 20 empfangenen Datentelegramme der Sendeeinrichtungen 4, 5 und 6 zur Weiterverarbeitung ausgewählt werden und die von der lokalen Empfangsstation 30 empfangenen Datentelegramme der Sendeeinrichtungen 7, 8 und 9 zur Weiterverarbeitung ausgewählt werden.
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Durch eine bspw. bei Veränderung der Einrichtung des Gebäudes hervorgerufene Änderung der Übertragungsbedingungen wird der in 2 dargestellte Zustand erreicht. In diesem Zustand werden von der lokalen Empfangsstation 10 nur noch die von den Sendeeinrichtungen 1 und 2 ausgesendeten Datentelegramme ausgewählt, während von der lokalen Empfangsstation 20 die von den Sendeeinrichtungen 3, 4 und 5 ausgesendeten Datentelegramme ausgewählt werden und von der lokalen Empfangsstation 30 die von den Sendeeinrichtungen 6, 7, 8 und 9 ausgesendeten Datentelegramme ausgewählt werden. Die Übertragungsbedingungen haben sich danach im Vergleich zu dem in 1 veranschaulichten Zustand derart geändert, daß das von der Sendeeinrichtung 3 gesendete Datentelegramm von der lokalen Empfangsstation 20 mit einer besseren Empfangsqualität empfangen wird als von der Empfangsstation 10, während das von der Sendeeinrichtung 6 ausgesendete Datentelegramm von der lokalen Empfangsstation 30 mit einer besseren Empfangsqualität empfangen wird als von der lokalen Empfangsstation 20.
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In 3 ist ein Zustand dargestellt, in dem die lokale Empfangsstation 30 nicht mehr betriebsbereit ist. In diesem Zustand werden die von der lokalen Empfangsstation 10 empfangenen Datentelegramme der Sendeeinrichtungen 1, 2 und 3 ausgewählt, während von der lokalen Empfangsstation 20 die von den Sendeeinrichtungen 4 bis 8 ausgesendeten Datentelegramme ausgewählt werden. Das von der Sendeeinrichtung 9 ausgesendete Datentelegramm wird von keiner der betriebsfähigen lokalen Empfangsstationen mit ausreichender Empfangsqualität empfangen.
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Durch das erfindungsgemäße Auswahlverfahren werden redundante Datensätze beseitigt, die durch Empfang der von ein und derselben Sendeeinrichtung ausgesendeten Datentelegramme in mehreren lokalen Empfangsstationen entstehen können. Dadurch wird das Datenvolumen bei den den lokalen Empfangsstationen nachgeschalteten Datenübertragungen der Verbrauchsdaten zur Abrechnungszentrale der zentralen Datensammelstelle reduziert.
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Im Rahmen der Erfindung ist auch an die Ausführung solcher Verfahren gedacht, bei denen die Zuordnung einzelner Sendeeinrichtungen Si zu einzelnen Empfangsstationen Ej nur dann verändert wird, wenn die Differenz der Empfangsqualität Qij – Qij' größer als ein vorgegebener Grenzwert F ist. Dabei bezeichnet Qij die Empfangsqualität des von der Sendeeinrichtung Si zur lokalen Empfangsstation Ej übertragenen Signals, während Qij' die Empfangsqualität des von der Sendeeinrichtung Si zur lokalen Empfangsstation Ej' übertragenen Datentelegramms bezeichnet.
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Die Erfindung ist nicht auf das anhand der Zeichnung erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist auch an den Einsatz von vier oder mehr lokalen Empfangsstationen gedacht. Im Rahmen der Erfindung ist im besonderen auch daran gedacht, die von den lokalen Empfangsstationen ausgewählten Datentelegramme über Telefonleitungen od. dgl. an eine zentrale Datenerfassungsstelle weiterzuleiten.
