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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Daten mit einer Schnittstelle zum Anschluss oder zur Verbindung mit einer Datenquelle, einer Funkeinrichtung zur Übertragung von Daten der Datenquelle zu einem Empfänger und einer Energieversorgung für die Vorrichtung, wobei die Funkeinrichtung und die Energieversorgung in einem rohrförmigen Gehäuse angeordnet sind.
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Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus der Praxis bekannt und existieren in unterschiedlichen Ausführungsformen. Häufig werden derartige Vorrichtungen als so genannte Datenlogger weitergebildet, wobei diese Messdaten speichern und transportieren, die von angeschlossenen Sensoren in einem Einsatzgebiet erhoben werden. Derartige Einsatzgebiete können beispielsweise Uferbereiche von Flüssen sein, wobei mehrere Vorrichtungen an geeigneten Stellen in dem Einsatzgebiet positioniert werden können, um Daten aus vorzugsweise dem gesamten Einsatzgebiet erheben zu können. Die Daten können beispielsweise über einen Pegelstand des Flusses informieren. Bei Überschreiten eines vorgebbaren Pegelstands kann eine Alarmierung erfolgen.
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Mit einer bekannten Vorrichtung können derart aufgenommene Daten beispielsweise zu einer Leitzentrale per Funk übermittelt werden, um bei Überschreiten eines Pegels geeignete Schutzmaßnahmen einzuleiten.
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Zur Bildung einer robusten Vorrichtung sind die Funkeinrichtung und die Energieversorgung in einem rohrförmigen Gehäuse angeordnet. Dies bietet auch in freier Umgebung einen sicheren Schutz gegen Witterungseinflüsse.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2009 000 692 A1 ein Messgerät bekannt, das beispielsweise als Manometer zur Druckmessung oder zum Messen eines Niveaus/Füllstands ausgebildet ist. Das Messgerät weist gemäß
4 dieses Dokuments ein kugelförmiges Gehäuse auf, in dem die zur Messung erforderlichen Funktionselemente untergebracht sind. Das Gehäuse kann aus Metall mit einem metallischen Deckel
15 ausgebildet sein. Dabei dienen das Gehäuse und der Deckel als Dipole einer Antenne. Zur Trennung dieser beiden Leiter ist ein Isolator zwischen diesen Leitern vorgesehen. Das Gehäuse und der Deckel bilden eine im Wesentlichen kugelförmige Einfassung für die Funktionselemente des bekannten Messgeräts.
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Bei der eingangs erwähnten aus der Praxis bekannten und als Datenlogger ausgebildeten Vorrichtung zur Aufnahme von Daten ist an einem Ende des rohrförmigen Gehäuses eine von dem Gehäuse abragende Antenne angeordnet, um eine sichere Übertragung von Daten per Funk zu einem Empfänger zu gewährleisten. Dies ist insoweit problematisch, als die Vorrichtung bei einer Positionierung in einem frei zugänglichen Geländebereich vandalismus- und sabotagegefährdet ist. Nicht selten übt ein derart zugängliches und durch die Antenne auffälliges technisches Gerät eine Anziehungskraft auf Personen aus, die die von dem Gehäuse abragende Antenne abknicken oder anderweitig beschädigen, so dass eine sichere Funkübertragung nicht mehr möglich ist. Eine erforderliche Reparatur ist teuer, wobei die Vorrichtung während der Reparatur und im Zeitraum zwischen dem Erkennen des Defekts und der erfolgten Reparatur nicht vollständig oder gar nicht funktionsfähig ist, wodurch ein Sicherheitsrisiko hinsichtlich der zu überwachenden Situation wie beispielsweise bei der Hochwasserüberwachung vorliegt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein sicherer Betrieb der Vorrichtung mit konstruktiv einfachen Mitteln kostengünstig und über einen langen Zeitraum hinweg gewährleistet ist.
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Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist die Vorrichtung derart ausgestaltet und weitergebildet, dass das Gehäuse zumindest bereichsweise als Antenne für die Funkeinrichtung ausgebildet ist.
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In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass es zur Gewährleistung einer sicheren Funkübertragung nicht erforderlich ist, eine von dem Gehäuse abragende Antenne vorzusehen. In weiter erfindungsgemäßer Weise ist dann erkannt worden, dass durch eine zumindest bereichsweise Ausbildung des rohrförmigen Gehäuses als Antenne für die Funkeinrichtung die voranstehende Aufgabe auf überraschend einfache Weise gelöst wird. Durch eine derartige Ausgestaltung ist die Vorrichtung insgesamt sehr unauffällig und wird im Freien nicht unmittelbar als technisches Gerät erkannt. Aufgrund der rohrförmigen Ausgestaltung des Gehäuses kann die Vorrichtung beispielsweise in vorhandene Geländer und/oder Zäune integriert werden, ohne dass die Vorrichtung als technisches Gerät auffällt und erkannt wird. Vandalismus und Sabotage können hierdurch wirksam reduziert oder sogar ganz verhinder werden. Des Weiteren wird durch die quasi doppelte Nutzung des Gehäuses – zum einen als Einfassung für Funktionselemente der Vorrichtung und zum anderen als Funktionselement in Form einer Antenne selbst – eine kostengünstige Vorrichtung ohne das Erfordernis eines weiteren Bauteils einer separaten Antenne bereitgestellt.
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Ein weiterer Vorteil der zumindest bereichsweisen Ausbildung des rohrförmigen Gehäuses als Antenne für die Funkeinrichtung besteht darin, dass das je nach Ausführungsform recht lange rohrförmige Gehäuse – beispielsweise 50 cm Länge – die Basis für eine sehr leistungsfähige Antenne auch bei tiefen Frequenzen bildet. Des Weiteren ist bei der Montage des Gehäuses die Polarisation eines Funksignals einfach beeinflussbar. Eine derart gebildete Antenne kann für unterschiedliche Übertragungsnetze, beispielsweise GSM oder ISM, ausgelegt sein.
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Folglich ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein sicherer Betrieb mit konstruktiv einfachen Mitteln kostengünstig und über einen langen Zeitraum hinweg gewährleistet, ohne dass durch Sabotage oder Vandalismus bedingte Reparaturen und Funktionsausfälle zu befürchten sind.
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Im Hinblick auf einen besonders sicheren Betrieb der Vorrichtung kann das Gehäuse als Dipol ausgebildet sein oder eine Dipol-Antenne aufweisen. In jedem Fall ist bei der Ausgestaltung der Vorrichtung darauf zu achten, dass das rohrförmige Gehäuse nicht auf den ersten Blick als technisches Gerät, beispielsweise als ausgebildete Antenne, zu erkennen ist.
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Im Hinblick auf eine einfache Realisierung der Antenne kann das Gehäuse zwei durch eine elektrische Isolation gebildete oder durch eine elektrische Isolation voneinander separierte Gehäusebereiche aufweisen. In einem besonders einfachen Fall bildet ein rohrförmiges Gehäuseteil einen dieser Gehäusebereiche und ein zweites rohrförmiges Gehäuseteil den anderen Gehäusebereich. Beide Gehäuseteile können das rohrförmige Gehäuse teilweise oder insgesamt bilden.
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Die elektrische Isolation kann durch ein elektrisch nicht leitendes Element, vorzugsweise ein Kunststoff- oder Keramikelement, gebildet sein. Ein derartiges Element kann zwischen zwei Gehäuseteilen oder Gehäusebereichen angeordnet sein, um beispielsweise eine Dipol-Antenne durch das Gehäuse zu bilden. Alternativ hierzu kann die elektrische Isolation durch eine elektrisch isolierende Beschichtung eines Bereichs des rohrförmigen Gehäuses gebildet sein.
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Bei einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung kann die Isolation ein Gewinde aufweisen, wobei die Isolation an zwei Enden jeweils mit einem Gehäuseteil verschraubt sein kann. Dabei kann die Isolation ebenfalls rohrförmig und mit dem gleichen Außendurchmesser wie das rohrförmige Gehäuse ausgebildet sein, um quasi mit den rohförmigen Gehäuseteilen zusammen das Gehäuse zu bilden. Im Ergebnis kann hierdurch ein kontinuierlich ausgebildeter Rohrkörper mit einem durch die Isolation gebildeten Zwischenelement realisiert werden. Ein derartiges rohrförmiges Isolationselement kann auch als Gewindemuffe bezeichnet werden. Insoweit kann die Isolation eine Gewindemuffe aufweisen oder als Gewindemuffe ausgebildet sein.
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Hinsichtlich einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung der Vorrichtung können die Gehäusebereiche ineinander schraubbar oder steckbar sein. An dieser Stelle darf darauf hingewiesen werden, dass die Bezeichnung „rohrförmig“ sowohl ein Rundrohr als auch ein Mehrkantrohr umfasst. Insoweit kann das rohrförmige Gehäuse als Rundrohr oder auch als Mehrkantrohr ausgebildet sein. Insbesondere bei einer Ausgestaltung der Gehäusebereiche des Gehäuses als Rundrohre können diese ineinander schraubbar sein. Allerdings können auch Mehrkantrohre an zumindest einem Ende ein Gewindelement aufweisen, das ein Ineinanderschrauben von derartigen Mehrkantrohren ermöglicht. Ganz allgemein können die Gehäusebereiche bei einer alternativen Ausführungsform ineinander steckbar sein. Dabei kann eine derartige Steckbarkeit sowohl bei als Rundrohr als auch bei als Mehrkantrohr ausgebildeten Gehäusebereichen oder Gehäuseteilen realisiert sein. Ein Ineinanderstecken von Gehäusebereichen oder Gehäuseteilen ist üblicherweise schneller durchführbar als ein Ineinanderschrauben. Eine Schraubverbindung hingegen bildet häufig eine sicherere und stabilere Verbindung der zu verschraubenden Gehäusebereiche oder Gehäuseteile.
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Bei einer konkreten Ausgestaltung und im Hinblick auf einen besonderes sicheren Betrieb der Vorrichtung kann die Isolation mit einem Element, vorzugsweise einer Platine, zur Einspeisung einer Sendefrequenz der Funkeinrichtung gekoppelt sein. Hierdurch ist weiterhin ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung erreichbar.
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Weiterhin im Hinblick auf einen besonders sicheren Betrieb der Vorrichtung und insbesondere eine besonders sichere Übertragung der Daten per Funk kann das Gehäuse oder können die Gehäusebereiche hinsichtlich Unterteilung, Form und/oder Dimensionierung, vorzugsweise Länge und/oder Durchmesser, an eine Sendefrequenz der Funkeinrichtung angepasst sein. Mit anderen Worten kann der Rohrtyp an eine gewählte Sendefrequenz angepasst sein, um eine besonders sichere Funkübertragung zu gewährleisten.
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Bei einer weiteren konkreten Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Datenquelle ein Sensor sein. Ein derartiger Sensor kann zur Messung von Druck, Temperatur, Feuchtigkeit und/oder eines Füllstands oder Pegels ausgebildet sein. Die Ausbildung des Sensors ist jedoch nicht auf diese Anwendungsfälle eingeschränkt. Des Weiteren können auch mehr als ein Sensor mit der Vorrichtung gekoppelt sein. Bei einer weiteren konkreten Ausgestaltung kann ein derartiger Sensor in das rohrförmige Gehäuse integriert sein. Alternativ hierzu kann eine Schnittstelle zum Anschluss der Datenquelle beispielsweise an einer Stirnseite des rohrförmigen Gehäuses realisiert sein. Die Datenquelle oder der Sensor kann dabei derart mit der Vorrichtung gekoppelt werden, dass die Unauffälligkeit der Vorrichtung im Hinblick auf ein Vandalismus- oder Sabotagerisiko erhalten bleibt.
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Bei einer weiteren konkreten Ausgestaltung kann die Vorrichtung als Datenlogger, insbesondere mit einem Speichermedium für Daten von der Datenquelle, ausgebildet sein. Ein derartiger Datenlogger mit einem Speichermedium kann Daten speichern und per Funk an vorgebbare Empfänger übermitteln. Je nach Funkeinrichtung, beispielsweise ein GSM- oder ein ISM-Funkmodem, können Daten über mehrere Kilometer sicher übertragen werden. Derartige Datenlogger sind zur Bildung komplexer autarker Sensornetzwerke geeignet. Übliche Energieversorgungen garantieren einen sicheren Betrieb über beispielsweise fünf bis zehn Jahre.
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Beispielhafte Einsatzbereiche für die erfindungsgemäße Vorrichtung, beispielsweise bei einer Ausbildung der Vorrichtung als Datenlogger mit Ferndatenübertragung, können die Überwachung und Aufzeichnung des Füllstands von Abfallcontainern oder Sammelbehältern für beispielsweise Altkleider, Altglas, Müll auf Autobahnraststätten oder Papierkörbe im Allgemeinen, die Überwachung einer Vegetation in Parkanlagen, auf Golfplätzen und allgemein in der Land- und Forstwirtschaft hinsichtlich Bodenfeuchte, Regenmenge und/oder Temperatur und die Überwachung von Flusspegeln, Wasserständen bei Stauseen und in Küstenbereichen zum Hochwasserschutz sein. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Infrastrukturnetzen bei beispielsweise einer Zählerfernauslesung in Messschächten oder bei Quellschüttungen zum Einsatz kommen. Viele weitere Einsatzbereiche sind denkbar.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
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1 in einer geschnittenen und schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufnahme von Daten.
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1 zeigt in einer schematischen und geschnittenen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufnahme von Daten. Die Vorrichtung weist eine Schnittstelle 1 zum Anschluss oder zur Verbindung mit einer Datenquelle, beispielsweise einem Sensor, auf. Des Weiteren weist die Vorrichtung eine Funkeinrichtung 2 zur Übertragung von Daten der Datenquelle zu einem Empfänger und eine Energieversorgung 3 in Form eines Akkumulators oder einer Batterie für die Vorrichtung auf. Die Funkeinrichtung 2 und die Energieversorgung 3 sind in einem rohrförmigen Gehäuse 4 angeordnet, das aus Aluminium oder einem anderen Metall ausgebildet sein kann. Die Schnittstelle 1 ist als Anschlussleiste für Sensoren ausgebildet.
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Im Hinblick auf einen sicheren Betrieb der Vorrichtung mit konstruktiv einfachen Mitteln ist das Gehäuse 4 zumindest bereichsweise als Antenne 5 für die Funkeinrichtung 2 ausgebildet. Im Konkreten weist das Ausführungsbeispiel ein Dipol-Antennensystem 5 auf, wobei eine elektrische Isolation 6 zwei Gehäusebereiche 7 und 8 voneinander separiert. Die Isolation 6 ist durch ein elektrisch nicht leitendes Element 9 in Form einer Gewindemuffe ausgebildet.
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Die Gehäusebereiche 7 und 8 können ineinander schraubbar oder steckbar ausgebildet sein. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Gehäusebereiche 7 und 8 integral miteinander verbunden.
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Die Isolation 6 ist mit einer Platine 10 zur Einspeisung eines Hochfrequenzsignals gekoppelt.
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Die Funkeinrichtung 2 weist sowohl ein GSM-Modem 11 mit einem GPS-Empfänger als auch ein ISM-Funkmodem 12 auf, so dass unterschiedliche Funkübertragungsnetze genutzt werden können.
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Die Vorrichtung weist an ihrem unteren Ende ein Gewinde 13 für eine Kabelverschraubung auf. Hier kann eine Datenquelle oder ein Sensor angekoppelt werden.
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An ihrem oberen Ende weist die Vorrichtung ein Gewinde 14 für eine Verschlusskappe auf. Des Weiteren ist am oberen Ende der Vorrichtung eine USB-Buchse 15, vorzugsweise zu Servicezwecken, ausgebildet.
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Sowohl das obere Ende als auch das untere Ende der Vorrichtung ist gegen ein Eintreten von Feuchtigkeit und Schmutz mittels einer Dichtung 16, vorzugsweise O-Ring-Dichtung, abgedichtet, wobei die Dichtung 16 zwischen jeweils den Gehäusebereichen 8 und 7 und in die offenen Rohrenden der oberen und unteren Enden der Vorrichtung eingesteckten Abschlusselementen 17 und 18 angeordnet ist. Die Gewinde 13 und 14 sind in diesen Abschlusselementen 17 und 18 ausgebildet.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Außendurchmesser des rundrohrförmigen Gehäuses 4 ungefähr 4 cm. Dies ist jedoch lediglich eine beispielhafte Größe und es sind auch andere Dimensionierungen realisierbar.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
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Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel einschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schnittstelle
- 2
- Funkeinrichtung
- 3
- Energieversorgung
- 4
- rohrförmiges Gehäuse
- 5
- Antenne
- 6
- Isolation
- 7
- Gehäusebereich
- 8
- Gehäusebereich
- 9
- Element
- 10
- Platine
- 11
- GSM-Modem
- 12
- ISM-Funkmodem
- 13
- Gewinde
- 14
- Gewinde
- 15
- USB-Buchse
- 16
- Dichtung
- 17
- Abschlusselement
- 18
- Abschlusselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009000692 A1 [0005]
