DE102009031196A1 - Arrangement for collection and presentation of consumption data of medium, has sensors and central unit, to which signals emitted by sensors are transferable - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung und Darstellung von Verbrauchsdaten eines Mediums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit wenigstens einem Sensor und einer Zentraleinheit, an die vom Sensor abgegebene Signale übertragbar sind.The The invention relates to an arrangement for detection and display Consumption data of a medium according to the preamble of the claim 1, with at least one sensor and a central unit to which emitted by the sensor signals are transferable.
Der Verbrauch von Energie wie beispielsweise elektrische Energie oder Wärmeenergie beziehungsweise der Verbrauch von natürlichen Ressourcen wie beispielsweise Gas, Wasser oder Öl ist zentraler Bestandteil unserer heutigen Gesellschaft, insbesondere unserer heutigen Industriegesellschaft. Besonders in Industriebetrieben spielen die Kosten, die durch den Verbrauch von Energie oder natürlichen Ressourcen entstehen, eine große Rolle. Daher kommt der Überwachung der Verbrauchsdaten von Medien wie Strom, Wärme, Gas, Wasser oder Öl eine große Bedeutung zu.Of the Consumption of energy such as electrical energy or Thermal energy or the consumption of natural resources such as Gas, water or oil is a central component of our society today, in particular our present industrial society. Especially in industrial companies Play the costs caused by the consumption of energy or natural Resources are created, a big one Role. That's where the surveillance comes from The consumption data of media such as electricity, heat, gas, water or oil is very important to.
Zur Überwachung beispielsweise elektrischer Energie sind Erfassungsgeräte bekannt, welche die von einem elektrischen Gerät verbrauchte elektrische Energie erfassen und an eine Anzeigeeinheit weiterleiten. An der Anzeigeeinheit kann dann die von dem elektrischen Verbraucher verbrauchte elektrische Energie abgelesen werden.For monitoring For example, electrical energy detection devices are known, which consumes the electrical energy consumed by an electrical device capture and forward to a display unit. On the display unit can then be consumed by the electrical consumer electrical Energy can be read.
Des Weiteren ist es bekannt, elektrische Energie mittels beispielsweise Drehstromzähler, die manuell abgelesen werden müssen, zu messen. In gleicherweise kann ein Verbrauch von Gas oder Wasser mittels entsprechender Zähler gemessen werden. Darüber hinaus ist es bekannt, die von einem Heizkörper abgegebene Wärmemenge mittels entsprechender Erfassungsgeräte, die an dem Heizkörper befestigt sind, zu erfassen.Of Further, it is known electrical energy by means of, for example Three-phase meter, which have to be read manually to eat. In the same way can be a consumption of gas or water by means of appropriate counters be measured. About that In addition, it is known, the amount of heat emitted by a radiator by means of appropriate detection devices attached to the radiator are to capture.
Allen Geräten ist es gemein, dass sie separat abgelesen werden müssen. Eine Auswertung von beispielsweise in einem Teilbereich eines Industriebetriebs verbrauchte Energie ist daher sehr aufwendig. Insbesondere ist eine Analyse verbrauchter Energie im Hinblick auf bestimmte Verbraucher sehr aufwendig.all devices is it common that they have to be read separately. A Evaluation of, for example, in a subarea of an industrial enterprise Consumed energy is therefore very expensive. In particular, one is Analysis of used energy with regard to specific consumers very expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zur Erfassung und Darstellung von Verbrauchsdaten eines Mediums zur Verfügung zu stellen, mittels welcher eine Analyse der Verbrauchsdaten bezogen auf einzelne Verbraucher sehr einfach vorgenommen werden kann.Of the Invention is based on the object, an arrangement for detection and presentation of consumption data of a medium, by means of which an analysis of the consumption data related to individual Consumers can be made very easily.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution This object is apparent from the features of the characterizing Part of claim 1. Advantageous developments of the invention emerge from the dependent claims.
Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung zur Erfassung und Darstellung von Verbrauchsdaten eines Mediums, mit wenigstens einem Sensor und einer Zentraleinheit, an die vom Sensor abgegebene Signale übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kontrollelement vorhanden ist, an das einerseits der wenigstens eine Sensor angeschlossen ist, und das andererseits mit der Zentraleinheit verbunden ist, sowie wenigstens eine Steuerungseinheit vorhanden ist, welche mit der Zentraleinheit verbunden ist, wobei das wenigstens eine Kontrollelement einen ersten Speicher aufweist, zur Speicherung der von dem wenigstens einen Sensor abgegebene Signale, und das wenigstens eine Kontrollelement im ersten Speicher gespeicherte Daten ereignisgesteuert an einen in der Zentraleinheit angeordneten Speicher überträgt, sowie die wenigstens eine Steuerungseinheit einen Ausgabespeicher aufweist, in den die im zweiten Speicher der Zentraleinheit gespeicherten Daten speicherbar sind.According to the invention is an arrangement for collecting and displaying consumption data a medium, with at least one sensor and a central unit, can be transmitted to the signals emitted by the sensor, characterized in that at least one control element is present, on the one hand the at least one sensor is connected, and the other is connected to the central unit, as well as at least one control unit is present, which is connected to the central unit, wherein the at least one control element has a first memory, for storing the signals emitted by the at least one sensor, and the at least one control element stored in the first memory Data event-controlled to a arranged in the central unit Memory transfers, as well the at least one control unit has an output memory, in the stored in the second memory of the central unit Data can be stored.
Dadurch, dass ein Kontrollelement vorhanden ist, an das einerseits der wenigstens eine Sensor angeschlossen ist, und welches andererseits mit der Zentralein heit verbunden ist, lassen sich die vom Sensor gelieferten Signale, welche beispielsweise Zählimpulse sein können, in dem Kontrollelement aufbereiten, das heißt beispielsweise zu einem Zählerstand zusammen fassen, und an die Zentraleinheit übermitteln. Ein Kontrollelement kann mehrere vorzugsweise unterschiedliche Schnittstellen aufweisen, so dass an ein Kontrollelement unterschiedliche Sensoren angeschlossen werden können. So kann das Kontrollelement beispielsweise mehrere SO-Schnittstellen, M-BUS-Schnittstellen, RS485-Schnittestellen sowie EIB-Schnittstellen aufweisen.Thereby, that a control element is present, on the one hand the at least a sensor is connected, and which on the other hand with the Zentralein unit connected, can be the signals supplied by the sensor, which for example, counts could be, in the control element, that is, for example, to a meter reading summarize and transmit to the central unit. A control element may have several preferably different interfaces, so that connected to a control element different sensors can be. For example, the control element can have several SO interfaces, M-BUS interfaces, RS485 interfaces and EIB interfaces exhibit.
Dadurch, dass das Kontrollelement einen ersten Speicher zur Speicherung der Sensordaten aufweist, stehen im Kontrollelement stets aktuelle Sensordaten zur Verfügung.Thereby, that the control element has a first memory for storing the Sensor data is always in the control element current sensor data to disposal.
Dadurch, dass die in dem ersten Speicher des Kontrollelements gespeicherten Daten an einen in der Zentraleinheit angeordneten zweiten Speicher übertragen werden können, können in der Zentraleinheit stets aktuelle Sensordaten verarbeitet werden. Die Datenübertragung beziehungsweise -verarbeitung kann durch die wenigstens eine Steuerungseinheit veranlasst beziehungsweise gesteuert werden. So kann die Steuerungseinheit beispielsweise veranlassen, dass die in dem ersten Speicher des Kontrollelements gespeicherten Sensordaten eines bestimmten Sensors an die Zentraleinheit übermittelt werden und beispielsweise so aufbereitet werden, dass sie als Balkendiagramm darstellbar sind. In gleicher Weise kann die Steuerungseinheit veranlassen, dass die im ersten Speicher des Kontrollelements vorhandenen Daten eines an der Kontrolleinheit angeschlossenen anderen Sensors an die Zentraleinheit übermittelt werden und ebenfalls so aufbereitet werden, dass sie als Balkendiagramm darstellbar sind. Die aufbereiteten Daten können dann an die Steuerungseinheit übertragen werden, und auf einem der Steuerungseinheit zugeordneten Display zum Vergleich nebeneinander dargestellt werden.By virtue of the fact that the data stored in the first memory of the control element can be transmitted to a second memory arranged in the central unit, current sensor data can always be processed in the central unit. The data transmission or processing can be initiated or controlled by the at least one control unit. For example, the control unit can arrange for the sensor data of a specific sensor stored in the first memory of the control element to be transmitted to the central unit and, for example, to be processed in such a way that it can be displayed as a bar graph. In the same way, the control unit can cause the data of an other sensor connected to the control unit to be present in the first memory of the control element be transmitted and also prepared so that they can be displayed as a bar chart. The processed data can then be transmitted to the control unit, and displayed side by side on a display associated with the control unit for comparison.
In vorteilhafter Weise können die von unterschiedlichen Sensoren stammenden Daten in einheitliche Messeinheiten umgerechnet werden, wodurch auf einfache Weise Vergleiche durchgeführt werden können. Insbesondere kann eine Umrechnung in CO2-Äquivalente vorgenommen werden.Advantageously, the data originating from different sensors can be converted into uniform measuring units, whereby comparisons can be carried out in a simple manner. In particular, a conversion into CO 2 equivalents can be made.
Statt dass durch eine Steuerungseinheit veranlasst wird, dass das Kontrollelement die in dem ersten Speicher gespeicherten Daten eines bestimmten Sensors an die Zentraleinheit übermittelt, kann die Datenübermittlung automatisch ausgelöst werden. Hierzu kann das Kontrollelement einen Referenzspeicher aufweisen, in dem ein Referenzwert gespeichert ist, mit dem aktuelle Sensordaten verglichen werden. Stimmen die aktuellen Sensordaten mit dem Referenzwert überein, können die betreffenden im ersten Speicher gespeicherten Sensordaten an die Zentraleinheit übermittelt werden.Instead of that is caused by a control unit that the control element the data of a particular stored in the first memory Transmit sensors to the central unit, can the data transmission automatically triggered become. For this purpose, the control element can have a reference memory, in which a reference value is stored, with the current sensor data be compared. If the current sensor data match the reference value, can the relevant sensor data stored in the first memory the central unit transmits become.
In vorteilhafter Weise ist das wenigstens eine Kontrollelement mit der Zentraleinheit über ein Rechner-Netzwerk verbunden. Hierdurch lassen sich die in dem ersten Speicher des Kontrollelements gespeicherten Sensordaten auf einfache Weise an die Zentraleinheit übermitteln. Da in der Regel in einem Industriebetrieb ein Rechner-Netzwerk vorhanden ist, kann auf bestehende Strukturen zurück gegriffen werden, was sich sehr vorteilhaft auf die Kosten auswirkt.In Advantageously, the at least one control element with the central unit over connected to a computer network. This can be in the first memory of the control element stored sensor data transmit a simple way to the central unit. As a rule in an industrial enterprise a computer network exists, can back to existing structures be grasped, which has a very favorable effect on the costs.
In gleicher Weise kann die wenigstens eine Steuerungseinheit über ein Rechner-Netzwerk mit der Zentraleinheit verbunden sein. Hierdurch ist es möglich, von beliebigen Stellen aus Daten von an beliebigen Stellen angeordneten Sensoren auszuwerten. Die Auswertung kann mittels in der Steuerungseinheit gespeicherter Programme vorgenommen werden.In Similarly, the at least one control unit via a Computer network be connected to the central unit. This makes it possible from arbitrary digits of data from anywhere Evaluate sensors. The evaluation can by means of in the control unit saved programs.
In vorteilhafter Weise ist das wenigstens eine Kontrollelement mittels der wenigstens einen Steuereinheit konfigurierbar. So kann der Kontrolleinheit mittels der wenigstens einer Steuerungseinheit mitgeteilt werden, welcher Sensor an einer bestimmten Schnittstelle angeschlossen ist. Mittels der wenigstens einen Steuerungseinheit kann dem Kontrollelement beispielsweise weiterhin mitgeteilt werden, dass ein seiner ersten SO-Schnittstelle ein Gaszähler angeschlossen ist und jeder der vom Gaszähler übermittelten Impulse eine Gasmenge von beispielsweise einem Kubikdezimeter entspricht.In Advantageously, the at least one control element means the at least one control unit configurable. Thus, the control unit by means of the at least one control unit to be informed, which Sensor is connected to a specific interface. through the at least one control unit may be the control element For example, continue to be notified that one of his first SO interface a gas meter is connected and each of the transmitted from the gas meter pulses a gas quantity of one cubic decimeter, for example.
Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung können Verbrauchsdaten sowohl im privaten als auch im industriellen Bereich gesammelt und jederzeit von beliebigen Stellen aus abgerufen werden. Es können detaillierte Analyse- und Optimierungsmöglichkeiten für den Bereich der Energiekosten zeitnah bereit gestellt werden, wobei eine Analyse der Verbrauchsdaten bezogen auf einzelne Verbraucher sehr einfach und durch die Möglichkeit eines kontinuierlichen Abrufs sehr detailiert vorgenommen werden kann. Elementare Verbrauchsdaten lassen sich flexibel verdichten. Besonders vorteilhaft ist, dass die Übermittlung der Verbrauchsdaten auf einer bestehenden Infrastruktur vorgenommen werden kann. Des Weiteren ist eine zentrale Datenhaltung mit Auswertungsmöglichkeiten an jeder Steuerungseinheit realisiert. Daher lässt sich die Wirksamkeit von Energie-Effizienzmaßnahmen unmittelbar beurteilen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, beispielsweise Energiekosten pro Stück zu ermitteln, so dass Sie bei einer Preiskalkulation berücksichtigt werden können.through The inventive arrangement can consumption data collected both in the private and in the industrial sector and be retrieved at any time from any location. It can be detailed Analysis and optimization options for the Energy costs are provided promptly, with an analysis of consumption data relative to individual consumers very much easy and through the possibility a continuous call can be made very detailed. Elementary consumption data can be condensed flexibly. Especially it is advantageous that the transmission consumption data on an existing infrastructure can be. Furthermore, a central data storage with evaluation options implemented on each control unit. Therefore, the effectiveness of Energy efficiency measures judge directly. Furthermore, there is the possibility For example, to calculate energy costs per piece, so you considered in a price calculation can be.
Besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Zusammenführung aller Verbrauchsdaten in einem System und die detaillierte sowie agregierte Darstellung und Auswertung. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Analyse von Verbrauchsprofilen unmittelbar Aufschlüsse über Prozessprobleme geben kann, wie beispielsweise bei der Überschreitung von Schwellwerten. Darüber hinaus ist ein Vergleich und eine Vorhersage von Verbrauchsdaten durch eine Trendanalyse möglich.Especially advantageous in the inventive arrangement is the merging of all consumption data in a system and the detailed and agregated representation and evaluation. Another advantage is that the analysis of consumption profiles immediate information about process problems such as exceeding thresholds. About that In addition, a comparison and a prediction of consumption data is through a trend analysis possible.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further Details, features and advantages of the present invention result from the following description of a particular embodiment with reference to the drawing.
Es zeigt:It shows:
die einzige Figur eine schematische Blockdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung.the single figure is a schematic block diagram of an arrangement according to the invention.
Wie der Figur entnommen werden kann, ist eine einen Server bildende Zentraleinheit Z mit einem IP-Netzwerk N verbunden. Mit dem IP-Netzwerk N sind des Weiteren Kontrollelemente U2 bis Un verbunden. Des Weiteren sind mit dem IP-Netzwerk N als Computer ausgebildete Steuerungseinheiten R1 und R2 bis Rn verbunden.As can be taken from the figure is a server forming Central unit Z connected to an IP network N. With the IP network N are further connected control elements U2 to Un. Furthermore are with the IP network N computer-configured control units R1 and R2 to Rn connected.
Ein weiteres Kontrollelement U1 sowie eine weitere Steuerungseinheit R' sind über entsprechende Schnittstellen direkt mit der Zentraleinheit verbunden. Die Zentraleinheit Z weist des Weiteren eine Schnittstelle E auf, welche als USB-Schnittstelle ausgebildet sein kann. In gleicher Weise weist eine Steuerungseinheit R'' eine Schnittstelle E auf, welche ebenfalls als USB-Schnittstelle ausgebildet sein kann. Es ist somit möglich, die Steuerungseinheit R'' mittels eines geeigneten USB-Kabels mit der Zentraleinheit Z zu verbinden.Another control element U1 and a further control unit R 'are connected via corresponding interfaces directly to the central unit. The central unit Z further has an interface E, which may be designed as a USB interface. In the same way, a control unit R "has an interface E, which is likewise designed as a USB interface can. It is thus possible to connect the control unit R "to the central unit Z by means of a suitable USB cable.
Statt einer direkten Verbindung der Steuerungseinheit R'' mit der Zentraleinheit Z mittels eines USB-Kabels ist es möglich, in die Schnittestelle E der Steuerungseinheit R'' einen USB-Stick zu stecken, auf den dann zunächst die an die Zentraleinheit zu übermittelnden Daten übertragen werden. Nachdem der USB-Stick dann in die Schnittstelle E der Zentraleinheit Z eingesteckt wurde, können diese Daten von der Zentraleinheit Z ausgelesen werden. In der selben Weise können auch Daten von der Zentraleinheit Z an die Steuerungseinheit R'' übertragen werden. Statt eines USB-Sticks könnte auch ein anderes Speichermedium wie beispielsweise eine SD-Speicherkarte verwendet werden, wobei dann die Schnittstellen E entsprechend ausgebildet sein müssen.Instead of a direct connection of the control unit R '' with the central unit Z by means of a USB cable Is it possible, in the interface E of the control unit R '' a USB stick, then the first to the central unit to be transmitted Transfer data become. After the USB stick then into the interface E of the central unit Z was plugged in can these data are read out by the central unit Z. In the same Way you can also data from the central unit Z to the control unit R '' are transmitted. Instead of a USB stick could also another storage medium such as an SD memory card be used, in which case the interfaces E formed accordingly have to be.
An den Kontrollelementen U1 und U2 bis Un sind Sensoren S1.1 bis Sn.n angeschlossen. Der Anschluss der Sensoren S1.1 bis Sn.n erfolgt mittels entsprechender Schnittstellen. So können die Sensoren S1.1 und S1.2 über eine SO-Schnittstelle mit dem Kontrollelement U1 verbunden sein, wohingegen der Sensor S1.n über eine RS485-Schnittstelle mit dem Kontrollelement U1 verbunden sein kann.At the control elements U1 and U2 to Un are sensors S1.1 to Sn.n connected. The connection of the sensors S1.1 to Sn.n takes place by means of appropriate interfaces. So can the sensors S1.1 and S1.2 over an SO interface be connected to the control element U1, whereas the sensor S1.n over an RS485 interface to be connected to the control element U1 can.
Will man beispielsweise mittels der Steuerungseinheit R1 die aktuellen Daten der Sensoren S1.1, S1.2 des Kontrollelements U1 auswerten, wird von der Steuerungseinheit R1 ein entsprechender Befehl direkt oder über die Zentraleinheit Z an das Kontrollelement U1 gesendet. Aufgrund des Befehls werden die im ersten Speicher des Kontrollelements U1, der beispielsweise als SD-Speicherkarte ausgebildet sein kann, gespeicherten aktuellen Sensordaten an die Zentraleinheit Z übermittelt. Hier werden sie entsprechend eines von der Steuerungseinheit R1 zuvor an die Zentraleinheit Z übermittelten Befehls aufbereitet und an die Steuerungseinheit R1 übermittelt. Dort werden sie auf einem der Steuerungseinheit R1 zugeordneten Display in der entsprechenden Form dargestellt.Want For example, by means of the control unit R1, the current Evaluate data from the sensors S1.1, S1.2 of the control element U1, From the control unit R1 is a corresponding command directly or over the central unit Z is sent to the control element U1. by virtue of of the command are stored in the first memory of the control element U1, which may be formed, for example, as an SD memory card stored current sensor data to the central unit Z transmitted. Here they will according to one of the control unit R1 before to the central unit Z transmitted Command prepared and transmitted to the control unit R1. There they are assigned to one of the control unit R1 Display shown in the appropriate form.
Die Übermittlung der Sensordaten aus dem ersten Speicher des Kontrollelements U1 an die Zentraleinheit Z erfolgt über eine direkte Verbindung des Kontrollelements U1 mit der Zentraleinheit Z. Sollen Sensordaten aus dem ersten Speicher des Kontrollelements U2 an die Zentraleinheit Z übermittelt werden, erfolgt die Datenübertragung über das IP-Netzwerk N.The transmission the sensor data from the first memory of the control element U1 to the central unit Z via a direct connection of the control element U1 with the central unit Z. Should sensor data from the first memory of the control element U2 transmitted to the central unit Z. be, the data transfer takes place via the IP network N.
Soll beispielsweise an das Kontrollelement U2 ein weiterer Sensor angeschlossen werden, wird dem Kontrollelement U2 beispielsweise von der Steuerungseinheit R1 zuvor mitgeteilt, an welcher Schnittstelle der Sensor angeschlossen wird und um welchen Sensor es sich handelt. Des Weiteren wird dem Kontrollelement U2 mitgeteilt, welche Bedeutung die von dem Sensor an das Kontrollelement U2 übermittelten Signale haben.Should For example, connected to the control element U2 another sensor be, is the control element U2 example of the control unit R1 previously communicated to which interface the sensor is connected and which sensor it is. Furthermore, the Control element U2 communicated the meaning of the sensor transmitted to the control element U2 Have signals.
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