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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Verbrauchsmessgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei Verbrauchsmessgeräten handelt es sich um elektronische Geräte zur Durchflussmessung von flüssigen oder gasförmigen Medien mit dem Zweck der Erfassung des individuellen Verbrauchs an flüssigen Medien z. B. Wasser oder gasförmige Medien z. B. Erdgas. Zu Verbrauchsmessgeräten zählen ebenso Geräte, die zusätzliche Daten aus den Verbrauchsdaten generieren. Hierunter fallen insbesondere sogenannte Wärmezähler.
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Technologischer Hintergrund
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Elektronische Verbrauchsmessgeräte haben im Vergleich zu mechanischen Verbrauchsmessgeräten Vorteile in Bezug auf die Messgenauigkeit sowie Kommunikationsfähigkeit. Darüber hinaus sind sie günstiger, was die Herstellungskosten anbelangt. Ein Nachteil der elektronischen Verbrauchsmessgeräte besteht jedoch darin, dass im Falle von Betriebsstörungen die Zählerstände nur mit äußert hohem Aufwand zu restaurieren sind oder im schlimmsten Fall ein vollständiger Datenausfall droht. Wenn die Batterie eines vergossenen, elektronischen Verbrauchsmessgeräts ausfällt, war man bisher gezwungen, durch Kontaktieren der Kontakte durch den Verguss hindurch mit viel Aufwand das Gerät zu reaktivieren, um einen eventuell gespeicherten Zählerstand wieder auslesen zu können. Bei einer defekten Elektronik ist dies jedoch nicht mehr möglich.
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Nächstliegender Stand der Technik
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Aus der
GB 2 403 323 A ist bereits ein Verbrauchsmessgerät bekannt, welches mit einem sogenannten RFID-Etikett herstellerseitig versehen ist. Das RFID-Etikett ist mit einem eigenen Speicher versehen, in den bereits bei der Herstellung Identifikationsdaten wie Seriennummer, Typ, technische Daten usw. eingeschrieben werden. Hierdurch sollen Ungenauigkeiten und Fehler beim späteren Auslesen von Daten des Verbrauchsmessgeräts vermieden werden. Ferner sollen Einsparungen in Bezug auf den Energieverbrauch der Batterie des Verbrauchsmessgeräts durch Einbringen von Hochfrequenz-Energie über die Antenne des RFID-Etiketts erzielt werden.
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Ein ähnliches Verbrauchsmessgerät ist auch aus der
EP 1 384 975 A2 schon bekannt. Auch dort werden das Verbrauchsmessgerät identifizierende Kenndaten in ein RFID-Etikett herstellerseitig eingeschrieben, welche über ein Lesegerät zu einem späteren Zeitpunkt drahtlos ausgewiesen werden können.
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Die
DE 10 2005 033 549 A1 betrifft ein Verbrauchsmessgerät mit einem RFID-Etikett, mittels dem lediglich eine eindeutig zuzuordnende Identifizierung der jeweiligen Messstelle aus einer Mehrzahl von Messstellen erfolgen soll.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neuartiges Verbrauchsmessgerät zur Verfügung zu stellen, welches eine verbesserte Betriebssicherheit aufweist.
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Lösung der Aufgabe
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Die vorstehende Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verbrauchsmessgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass ein autarker Speicher als Sicherungsspeicher mit variablen Daten also mit verbrauchsvariablen Zählerständen oder Betriebszustandsinformationen oder beidem als Speicherdaten fortlaufend beschreibbar ist, der Speicher im Falle eines Funktionsdefekts die in ihm gespeicherten Speicherdaten auslesbar behält, so dass im Falle eines Funktionsdefekts die Zählerstände oder Betriebszustandsinformationen oder beides kontaktlos aus dem Speicher durch ein Lesegerät insbesondere mittels Radiofrequenzwelle extern auslesbar bleiben. Der Speicher kann so konzipiert sein, dass er die Energie zu dessen Auslesen über das externe Lesegerät so z. B. über die Radiofrequenzwelle bezieht. Die Erfindung hat den Vorteil, dass bei einem Ausfall des Geräts, z. B. wegen einer nicht mehr funktionsfähigen Batterie oder dgl. ohne kostenintensiven Arbeitsaufwand ein Auslesen der Daten in einfacher Weise möglich bleibt. Ein Datenauslesen der Daten ist sogar bei völligem Datenverlust im verbrauchsmessgeräteeigenen Speicher noch möglich, da der zusätzlich vorgesehene Speicher autark ist und eine externe Energiezufuhr möglich ist.
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Bei einem Einschreiben von zustandsvariablen Betriebszustandsinformationsdaten in den Speicher, kann in vorteilhafter Weise ein nachträgliches Auslesen einen genauen Aufschluss über die Ausfallursache geben. Beispielsweise kann hierdurch ein Nachweis geführt werden, dass Manipulationen, die man dem Gerät als solchem nicht ansieht, vorgenommen worden sind oder ein bestimmter Grund für einen Funktionsausfall verantwortlich war.
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Der Speicher ist erfindungsgemäß zusätzlich zu einem üblicherweise in einem Verbrauchsmessgerät vorgesehenen Hauptspeicher als Sicherungseinrichtung vorgesehen. Er dient, vorzugsweise ausschließlich, der Aufnahme der verbrauchsvariablen Zählerstände und/oder Betriebszustandsinformationen.
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Das Verbrauchsmessgerät, d. h. dessen Auswerteeinrichtung bzw. Steuerung, ist in vorteilhafter Weise derart konzipiert, dass die entsprechenden Daten von der Steuerung d. h. dem Prozessor über eine Signal- oder Datenleitung in den Speicher eingeschrieben werden. Hierbei kann die Schaltung über eine Einrichtung verfügen, die bei Defekt der Hauptenergieversorgungsquelle sicherstellt, dass die über die Hochfrequenzwelle oder Radiofrequenzwelle zugeführte Energie nicht abfließt sondern für das Auslesen des Speicherinhalts vorhanden bleibt. Auf diese Weise ist der Speicher getrennt vom Energieversorgungskreis des Verbrauchsmessgeräts und somit von einem Defekt der Energieversorgung nicht direkt betroffen.
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Bei dem Speicher handelt es sich vorzugsweise um einen nicht flüchtigen Speicher, insbesondere einen Speicherbaustein des Typs EPROM oder EEPROM. Diese Art von nicht flüchtigem Speicher erlaubt ein beliebig häufiges Überschreiben d. h. Aktualisieren des Dateninhalts. Darüber hinaus ist bei diesen Speicherbausteinen eine Lesespannung erforderlich, die lediglich unterhalb der Programmierspannung liegt. Aus diesem Grund eignet sich diese Art von Speicherbaustein für ein externes Auslesen ganz besonders. Darüber kann der Speicherbaustein gleichzeitig eine Steuerungsschaltung für das Auslesen der Daten enthalten. Vorteilhaft kann ein Speicher der sog. FRAM Technologie verwendet werden.
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Der Speicher ist zweckmäßigerweise mit einer Antenne, insbesondere einer sog. RFID-Antenne versehen, über die zum einen die Übertragung der Daten, d. h. das Auslesen erfolgt, die zum anderen auch das Einbringen der für das Auslesen notwendigen Energie ermöglicht. Zweckmäßig ist die Antenne direkt mit einem Pin des Speicherbausteins verdrahtet.
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Zweckmäßigerweise wird der Inhalt des Speichers während des laufenden Betriebes des Verbrauchsmessgeräts fortlaufend, vorzugsweise in bestimmten zeitlichen Abständen aktualisiert, indem ein vorangegangener Dateninhalt mit dem aktuellen Dateninhalt überschrieben wird.
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Die vorliegende Idee ist besonders zweckmäßig bei Verbrauchsmessgeräten, deren Komponenten, wie z. B. die Batterie, der Mikroprozessor und/oder die Auswerteschaltung in Vergussharz vergossen sind oder zumindest teilweise vergossen sind.
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Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
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Nachstehend werden zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen näher erläutert:
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Es zeigen:
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1 eine stark vereinfachte, schematische Darstellung einer beispielhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbrauchsmessgeräts sowie
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2 eine stark vereinfachte, schematische Darstellung eines Speicherbausteins mit Hochfrequenzantenne als Teil des Verbrauchsmessgeräts gemäß der Ausgestaltung nach 1.
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Die Bezugsziffer 1 in 1 bezeichnet das Verbrauchsmessgerät in seiner Gesamtheit. Es umfasst ein Gehäuse 2, eine Sensoreinrichtung 3, beispielsweise in Form von (nicht dargestellten) Ultraschallwandlern, die in einer (ebenfalls nicht dargestellten) Messstrecke angeordnet sind. Die Sensoreinrichtung kann sich auch anders als in 1 dargestellt außerhalb des Gehäuses befinden. Ferner umfasst das Verbrauchsmessgerät eine Steuerung 6 in Form eines Mikroprozessors, eine Auswerteeinrichtung 4 zur Erfassung der Signale der Sensoreinrichtung 3 sowie zur Weiterverarbeitung derselben.
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Ferner ist eine Datenschnittstelle 8 zur Ausgabe der Daten für ein (nicht dargestelltes) Datensammelgerät oder dgl. vorgesehen. Die Datenschnittstelle 8 kann hierzu z. B. als Funkmodul ausgebildet sein. Die Bezugsziffer 7 bezeichnet eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige von Zählerstanden und/oder anderer Verbrauchsdaten. Zusätzlich kann ein z. B. flüchtiger Hauptspeicher 16 am Verbrauchsmessgerät vorgesehen sein, der in die Datenverarbeitung des Verbrauchsmessgeräts integriert ist. Zur Energieversorgung ist eine Energiequelle 5 in Form einer Batterie oder eines Akkus vorgesehen.
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Das Verbrauchsmessgerät verfügt des Weiteren über einen Speicher 11 z. B. in Form eines Speicherbausteins 9, welcher bei der in 1 dargestellten Ausgestaltung innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist. Der Speicherbaustein 9 ist hierzu mit der Auswerteeinheit 4 direkt verdrahtet. Wie aus 2 ersichtlich trägt der Speicherbaustein 9 einen Speicher 11, eine Antenne 12 zum Empfang von Radiofrequenzwellen, insbesondere eine sog. RFID-Antenne, einen über die Antenne 12 zu speisende Stromversorgung 14 sowie einen Steuerchip 13.
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Bei dem Speicherbaustein 9 handelt es sich insbesondere um einen autarken, nicht flüchtigen Speicher 11, beispielsweise des Typs EEPROM oder EPROM, dessen Speicherinhalt laufend überschrieben werden kann, d. h. laufend aktualisiert werden kann. Vorteilhaft kann ein Speicher der sog. FRAM Technologie verwendet werden.
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Für den Fall einer Funktionsstörung des Verbrauchsmessgeräts, beispielsweise durch einen Defekt der Energiequelle 5 oder der Steuerung 6, bleibt der verbrauchsvariable Dateninhalt des Speichers 11 stets autark vorhanden und kann notfalls über ein externes Lesegerät 10 mittels eines hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeldes 18, welches extern vom Lesegerät 10 angeregt wird, und dem Antenne 12 ausgesetzt ist, eingelesen werden. Das hochfrequente elektromagnetische Wechselfeld 18 führt der Antenne 12 und der mit der Antenne verbundenen Stromversorgung 14 die für die auf dem Speicherbaustein 9 befindlichen Funktionalitäten erforderliche Energie zu, indem das Wechselfeld von der Antenne 12 empfangen und für das Auslesen der Daten genutzt wird. Die in dem Speicher 11 vorhandenen Daten werden anschließend über die Antenne 12 an das externe Lesegerät 10 übertragen.
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Die einzelnen Komponenten des Verbrauchsmessgeräts 1 können mit Vergussmasse 15 vergossen sein. Nichtsdestotrotz können verbrauchsvariablen Zählerstanden oder Betriebszustandsinformationen oder beides bei einer Störung problemlos ausgelesen werden.
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2 zeigt in einer prinzipiellen Darstellungsweise den Speicherbaustein 9 für den Einsatz in einem Verbrauchsmessgerät 1 der vorbezeichneten Art. Der Speicherbaustein 9 umfasst eine flächige Antenne 12 zum Empfang einer hochfrequenten elektromagnetischen Welle, beispielsweise einer Kurzwelle von 13,46 MHz. Die Antenne 12 ist mit einer Stromversorgung 14 verbunden, der wiederum mit dem Steuerchip 13 in Verbindung steht. Der Steuerchip 13 wirkt mit dem Speicher 11 zusammen, in den die Daten direkt über die Datenleitung 17 in z. B. kontinuierlichen Zeitabständen eingeschrieben werden. Die Steuerung des Auslesens erfolgt nach Empfang eines entsprechenden Signals von der Leseeinrichtung z. B. über den Steuerchip 13.
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Die Erfindung ermöglicht es mit einfachen Mittel eine wirksame Datensicherung vorzunehmen, die es erlaubt, auch bei einem vollständigem Funktionsausfall, variable Verbrauchsdaten und/oder Betriebszustandsdaten nach langer Betriebsdauer noch auslesen zu können. Bei den variablen Verbrauchsdaten handelt es sich insbesondere um Zählerstände, bei den Betriebszustandsdaten insbesondere um die Betriebsspannung, den Ladezustand der Energiequelle, die Zeit.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbrauchsmessgerät
- 2
- Gehäuse
- 3
- Steuereinrichtung
- 4
- Auswerteeinrichtung
- 5
- Energiequelle
- 6
- Steuerung
- 7
- Anzeige
- 8
- Datenschnittstelle
- 9
- Speicherbaustein
- 10
- Lesegerät
- 11
- Speicher
- 12
- Antenne
- 13
- Steuerung
- 14
- Stromversorgung
- 15
- Vergussmasse
- 16
- Hauptspeicher
- 17
- Datenleitung
- 18
- hochfrequente elektromagnetische Welle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- GB 2403323 A [0004]
- EP 1384975 A2 [0005]
- DE 102005033549 A1 [0006]
