DE102007059032A1

DE102007059032A1 - Vorrichtung zur automatisierten Erfassung und Weiterleitung der Zählerstände von Verbrauchzählern, insbesondere von Gas-, Strom- und Wasserzählern

Info

Publication number: DE102007059032A1
Application number: DE102007059032A
Authority: DE
Inventors: Martin Englmeier; Michael Zirngibl; Max Rieder; Fritz Langguth
Original assignee: ANYLINK SYSTEMS AG
Current assignee: ANYLINK SYSTEMS AG
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2009-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Erfassung und Weiterleitung der Zählerstände von Verbrauchszählern, insbesondere von Gas-, Strom- und Wasserzählern, mit wenigstens einem Verbrauchszähler mit einem Funksender zum Senden von zählerspezifischen Daten inklusive Zählerstanddaten und mit einem vom wenigstens einen Verbrauchszähler über eine Funkstrecke beabstandeten Datensammler mit einem Funkempfänger zum Empfang der vom Verbrauchszähler gesendeten Daten. Erfindungsgemäß befindet sich in der direkten Funkstrecke zwischen Verbrauchszähler und Datensammler ein Funkhindernis und in einem Bereich an der dem Verbrauchszähler zugewandten Seite des Funkhindernisses ist eine erste Antenne einer Spiegel-Antennen-Anordnung angebracht. Ferner ist in einem Bereich an der dem Datensammler zugewandten Seite des Funkhindernisses eine zweite Antenne der Spiegel-Antennen-Anordnung angebracht und die erste Antenne und die zweite Antenne der Spiegel-Antennen-Anordnung sind durch eine Kabelverbindung zur Datenübertragung verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Erfassung und Weiterleitung der Zählerstände von Verbrauchzählern, insbesondere von Gas-, Strom- und Wasserzählern, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche allgemein bekannte Vorrichtung besteht aus wenigstens einem Verbrauchzähler mit einem Funksender zum Senden von Zählerstanddaten sowie von zählerspezifischen Daten. Weiter umfasst eine solche Vorrichtung einen vom Verbrauchzähler über eine Funkstrecke beabstandeten Datensammler mit einem Funkempfänger zum Empfang der vom Verbrauchzähler gesendeten Daten.
Konkret ist dazu bekannt an einem Verbrauchzähler, bei dem der Verbrauch in einer Zahlenreihe angezeigt wird, eine Erfassungskamera anzubringen, mit der die Zahlenreihe ausgelesen und mit einem Datenumformer und einer Funkantenne in entsprechende Funksignale umgesetzt wird. Es sind auch bereits elektronische Verbrauchzähler, insbesondere für elektrische Verbrauchsmessungen bekannt, mit denen eine unmittelbare Umsetzung in Funksignale ohne eine Erfassungskamera möglich ist.
Weiter ist es bekannt, im Datensammler funkübermittelte Verbrauchdaten M-Bus-kompatibel umzusetzen zur Weiterleitung in einem in der Haustechnik standardisierten leitungsgebundenen M-Bus-System. Es ist auch bekannt, elektronisch arbeitende Verbrauchzähler, insbesondere Stromzähler unmittelbar in ein M-Bus-System zu integrieren und von dort Daten über angeschlossene Starkstromleitungen, beispielsweise zu einer Trafostation für eine Auswertung weiterzuleiten (power line carrier).
Zudem ist bereits ein bidirektionaler Datenverkehr bekannt, wobei insbesondere Steuerbefehle, beispielsweise Auslesebefehle über Funk vom Datensammler zum Verbrauchzähler gesendet werden.
Ersichtlich hängt die Funktion der vorstehend geschilderten allgemein bekannten, gattungsgemäßen Vorrichtung von einer funktionierenden Funkverbindung zwischen dem wenigstens einen Verbrauchzähler zu dem wenigstens einen zugeordneten Datensammler ab. Bei einem dazwischenliegenden Funkhindernis ist die Vorrichtung nicht funktionsfähig oder die Funkübertragung zumindest so reduziert, dass eine sichere Verbrauchserfassung nicht mehr gegeben ist. Ein solches Funkhindernis kann beispielsweise ein Aufzugsschacht mit einer Metallstruktur sein, der in einer direkten Funkstrecke zwischen einem Verbraucher, beispielsweise einem Gaszähler in einem Kellerraum und einem Datensammler, beispielsweise einem Stromzählers in einem höheren Stockwerk, liegt.
Dieses Problem kann in bekannter Weise durch die Verwendung eines sogenannten „Repeaters" gelöst werden, der versetzt zum Funkhindernis so angebracht wird, dass ein guter Funkkontakt einerseits zwischen dem Repeater und dem Verbrauchzähler und andererseits zwischen dem Repeater und dem Datensammler möglich ist. Mit dem Repeater wird somit anstelle der direkten geradlinigen Funkstrecke eine Umgehungsfunkstrecke hergestellt. Diese an sich bekannte Anordnung hat mehrere Nachteile: ein Repeater ist ein relativ aufwendiges und teures Empfänger-/Sender-Gerät, das als aktives System Energie verbraucht. Zudem muss für einen Repeater ein vom Funkhindernis beabstandeter Ort gefunden werden, von dem aus der ungehinderte Funkverkehr möglich ist – insbesondere bei beengten baulichen Verhältnissen kann dies schwierig oder unmöglich sein. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, dass eine solche Funkumgehungsstrecke mit einem Repeater nicht möglich ist, wenn ein M-Bus-System zur Weiterleitung der Daten angeschlossen ist, da erforderliche Antworten auf M-Bus-Protokolle, insbesondere bei einem bidirektionalen Datenverkehr über einen Repeater nicht schnell genug ausgeführt werden, so dass eine sichere M-Bus-Weiterleitung nicht mehr gegeben ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur automatisierten Erfassung und Weiterleitung der Zählerstände von Verbrauchzählern, insbesondere von Gas-, Strom- und Wasserzählern, eine einfache preisgünstige und funktionssichere Lösung vorzuschlagen für Anordnungen, bei denen wenigstens ein Funkhindernis in der direkten Funkstrecke den Funkverkehr zwischen Verbrauchzähler und Datensammler unterbinden oder unsicher erscheinen lassen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 wird vorgeschlagen, dass bei einem Funkhindernis in der direkten Funkstrecke zwischen Verbrauchzähler und Datensammler in einem Bereich an der dem Verbrauchzähler zugewandten Seite des Funkhindernisses eine erste Antenne einer Spiegel-Antennen-Anordnung angebracht ist. Zudem ist in einem Bereich an der dem Datensammler zugewandten Seite des Funkhindernisses eine zweite Antenne der Spiegel-Antennen-Anordnung angebracht. Die erste Antenne und die zweite Antenne der Spiegel-Antennen-Anordnung sind durch eine Kabelverbindung zur Datenübertragung verbunden.
Die vom Verbrauchzähler gesendeten Daten werden ungehindert von der ersten Antenne aufgenommen, über die Kabelverbindung zur zweiten Antenne und von dort ungehindert an den Datensammler gesendet.
Vorteilhaft handelt es sich bei dieser Spiegel-Antennen-Anordnung um ein passives System, das keine Fremdenergie benötigt und zudem einfach und kostengünstig herstellbar ist. Die Antennen können beispielsweise unmittelbar an einem Funkhindernis angebracht werden, wobei die Verlegung des Verbindungskabels weitgehend frei und unkritisch erfolgen kann. Damit sind im Gegensatz zu der eingangs erwähnten „Repeater-Lösung", bei der erfindungsgemäßen Spiegel-Antennen-Anordnung Installationsfreiräume geschaffen, die eine funktionsfähige Anbringung auch bei ungünstigen Gebäudegegebenheiten ermöglichen.
Grundsätzlich können allgemein bekannte Antennen und Antennenformen in der beanspruchten Spiegel-Antennen-Anordnung verwendet werden. Eine besonders geeignete und funktionssichere Funkstrecke wird jedoch erhalten, wenn gemäß Anspruch 2 die erste Antenne und/oder die zweite Antenne der Spiegel-Antennen-Anordnung Richtantennen sind. Die erste Richtantenne ist dabei auf den Verbrauchzähler und die zweite Richtantenne auf den Datensammler gerichtet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Spiegel-Antennen-Anordnung ist gemäß Anspruch 3 gut in Verbindung mit dem an sich bekannten System verwendbar, bei dem am Verbrauchzähler der Verbrauch in einer Zahlenreihe angezeigt wird, die von einer Erfassungskamera ausgelesen wird. Der Funksender ist dabei Bestandteil der Erfassungskamera.
Ebenso kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Spiegel-Antennen-Anordnung nach Anspruch 4 in Verbindung mit einem elektronischen Verbrauchzähler mit einem integrierten Funksender verwendet werden.
Gemäß Anspruch 5 ist der Datensammler zusätzlich zum Funkempfänger mit einer Verarbeitungseinrichtung zur Umformung und/oder Auswertung und/oder Weiterleitung der über den Funkempfänger erhaltenen Verbrauchdaten und/oder weiterer zählerspezifischer Daten ausgerüstet.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Verarbeitungseinrichtung des Datensammlers einen M-Bus-kompatiblen Umformer aufweisen zum Anschluss und zur Weiterleitung der Verbrauchdaten über ein M-Bus-System, welches in modernen Gebäuden häufig bereits standardisiert ist.
Der vorstehende Datensammler kann als separates Bauteil nach Anspruch 7 an einen elektronischen Verbrauchzähler, insbesondere einen Stromzähler, angeschlossen sein oder alternativ im Verbrauchzähler integriert sein. Die Daten können dort einfach über angeschlossene Starkstromkabel weitergeleitet werden (power line carrier) beispielsweise zu einer Trafostation, wo sie weiterverarbeitet und ausgewertet werden können. Ersichtlich ist auch eine solche Ausführungsform mit der Spiegel-Antennen-Anordnung kombinierbar.
In größeren Anlagen können nach Anspruch 8 mehrere Verbrauchzähler problemlos funkvernetzt betrieben werden, wobei die Verbrauchzähler an unterschiedlichen Orten in einem Gebäude oder Freigelände angebracht sein können.
Funkhindernisse sind in Gebäuden und/oder im Freigelände relativ häufig anzutreffen und bestehen gemäß Anspruch 9 meist aus Metallstrukturen und/oder metallarmierten Betonbauten. In Gebäuden sind beispielsweise meist Aufzugsschächte solche Funkhindernisse, die eine direkte Funkverbindung unterbinden oder zumindest so unsicher erscheinen lassen, dass es vorteilhaft ist, die Vorrichtung erfindungsgemäß mit einer Spiegel-Antennen-Anordnung auszurüsten.
Nach Anspruch 10 ist mit der beanspruchten Vorrichtung mit der Spiegel-Antennen-Anordnung vorteilhaft auch ein bidirektionaler Datenverkehr möglich.
Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zur automatisierten Erfassung und Weiterleitung des Zählerstandes eines Gaszählers 1 und eines Stromzählers 2.
Der Gaszähler 1 ist hier beispielhaft in der herkömmlichen Ausführung ausgebildet, bei der der Verbrauch mechanisch in einer Zahlenreihe 3 angezeigt wird. Als (schematisch dargestelltes) Anbauteil ist eine Erfassungskamera 4 verwendet, mit der die Zahlenreihe 3 ausgelesen wird. Die erfassten Verbrauchdaten werden über einen in der Erfassungskamera 4 integrierten Datenumformer und Funksender einem Datensammler 5 zugeführt.
Zwischen dem Gaszähler 1 und dem Datensammler 5 steht jedoch ein Funkhindernis 6, beispielsweise ein Aufzugsschacht in einem Gebäude, so dass der unmittelbare geradlinige Funkverkehr zwischen dem Gaszähler 1 und dem Datensammler 5 nicht möglich ist.
Daher wird erfindungsgemäß eine Spiegel-Antennen-Anordnung 7 verwendet, die aus zwei Richtantennen 8, 9 sowie einem Verbindungskabel 10 besteht.
Die Richtantenne 8 ist als erste Antenne der Spiegel-Antennen-Anordnung 7 auf den Gaszähler 1 hin gerichtet und an der entsprechenden Seite des Funkhindernisses 6 angeordnet. Die Richtantenne 9 ist dagegen auf den Datensammler 5 hin gerichtet und als zweite Antenne auf der entsprechend anderen Seite des Funkhindernisses 6 angebracht. Der Funkverkehr findet somit hier zwischen dem Gaszähler 1 und der Richtantenne 8 sowie zwischen der Richtantenne 9 und dem Datensammler 5 statt, wobei die entsprechenden strichlierten Richtungspfeile 11, 12 als Doppelpfeile eingezeichnet sind und auf einem bidirektionalen Datenverkehr hinweisen sollen.
Der Funkverkehr wird mit einer Frequenz von 868 MHz durchgeführt. Im Datensammler 5 ist ein M-Bus-kompatibler Umformer 13 enthalten und die übertragenen Daten werden über eine Datenleitung 14 dem Stromzähler 2 zugeführt, der hier einen M-Bus-Eingang 15 für die Leitung 14 aufweist.
Der Stromzähler 2 ist über die Starkstromleitung 16 mit dem Gebäudestromnetz und in der Weiterführung mit einer Trafostation 17 des Stromversorgers verbunden. Über die Starkstromleitung 16 können in einem „power line carrier"-System sowohl die über den M-Bus vom Gaszähler 1 zur Verfügung gestellten Daten als auch Verbrauchsdaten aus dem Stromzähler 2 zur Trafostation 17 geleitet werden, wo eine Auswertung der Daten erfolgen kann, ebenso wie im bidirektionalen Datenverkehr von dort Steuerdaten für die Verbrauchzähler 1 und 2 ausgegeben werden können.

Claims

Vorrichtung zur automatisierten Erfassung und Weiterleitung der Zählerstände von Verbrauchzählern, insbesondere von Gas-, Strom- und Wasserzählern, mit wenigstens einem Verbrauchzähler mit einem Funksender zum Senden von zählerspezifischen Daten inklusive Zählerstanddaten, mit einem vom wenigstens einen Verbrauchzähler über eine Funkstrecke beabstandeten wenigstens einen Datensammler mit einem Funkempfänger zum Empfang der vom Verbrauchzähler gesendeten Daten, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der direkten Funkstrecke zwischen Verbrauchzähler und Datensammler ein Funkhindernis befindet, dass in einem Bereich an der dem Verbrauchzähler zugewandten Seite des Funkhindernisses eine erste Antenne einer Spiegel-Antennen-Anordnung angebracht ist, dass in einem Bereich an der dem Datensammler zugewandten Seite des Funkhindernisses eine zweite Antenne der Spiegel-Antennen-Anordnung angebracht ist, und dass die erste Antenne und die zweite Antenne der Spiegel-Antennen-Anordnung durch eine Kabelverbindung zur Datenübertragung verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne und/oder die zweite Antenne der Spiegel-Antennen-Anordnung Richtantennen sind, wobei die erste Richtantenne auf den Verbrauchzähler und die zweite Richtantenne auf den Datensammler gerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbrauchzähler der Verbrauch in einer Zahlenreihe angezeigt wird, vor der als Anbauteil des Verbrauchzählers eine Erfassungskamera mit einem Datenumformer und dem Funksender angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbrauchzähler der Verbrauch elektronisch erfasst wird und die Verbrauchdaten unmittelbar mit dem integrierten Funksender gesendet werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensammler zusätzlich zum Funkempfänger eine Verarbeitungseinrichtung zur Umformung und/oder Auswertung und/oder Weiterleitung der über den Funkempfänger erhaltenen Verbrauchdaten und/oder weiterer zählerspezifischer Daten aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung des Datensammlers einen M-Bus-kompatiblen Umformer aufweist zum Anschluss und zur Weiterleitung der Verbrauchdaten und/oder weiterer zählerspezifischer Daten über ein M-Bus-System (standardisiertes Bus-System in der Haustechnik).
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensammler als separates Bauteil angeschlossen oder integriert ist in einen elektronischen Verbrauchzähler insbesondere in einen Stromzähler und von dort die Daten über angeschlossene Stromkabel weitergeleitet werden (power line carrier), insbesondere in eine Trafostation für eine weitere Verarbeitung und Auswertung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbrauchzähler in und/oder im Freigelände eines Gebäudes diesem zugeordnet und funkvernetzt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Funkhindernisse Gebäudeeinbauten aus Metallstrukturen und/oder metallarmierte Betoneinbauten, wie Aufzugschächte sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Verbrauchzähler und der oder die Datensammler mit angeschlossenen Einrichtungen für einen bidirektionalen Datenverkehr ausgelegt sind.