DE102019104236A1 - water meter - Google Patents

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Abstract

Wasserzähler (1) mit einem Volumenstrommessgerät (2), einem Steuergerät (3) zur Aufnahme und Aufbereitung von Messdaten von dem Volumenstrommessgerät (2) und einer Antenne (4), die dazu eingerichtet ist Ausgangsdaten (5) von dem Steuergerät (3) drahtlos an eine Kontrolleinheit (7) zu senden und Eingangsdaten (6) für das Steuergerät (3) drahtlos von der Kontrolleinheit (7) zu empfangen, ein Datenanpassungsmodul (8), welches zumindest die gesendeten Ausgangsdaten (5) oder die empfangenen Eingangsdaten (6) gemäß einem Protokoll (9) für eine Datenkommunikation mit der Kontrolleinheit (7) verarbeitet, wobei das Protokoll (9) durch eine Modifikation der Antenne (4) und/oder des Datenanpassungsmodul (8) zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Betriebs des Wasserzählers (1) angepasst werden kann.Water meter (1) with a volume flow meter (2), a control device (3) for receiving and processing measurement data from the volume flow meter (2) and an antenna (4) which is set up to output data (5) from the control device (3) wirelessly to send to a control unit (7) and to receive input data (6) for the control device (3) wirelessly from the control unit (7), a data adaptation module (8), which at least the sent output data (5) or the received input data (6) processed according to a protocol (9) for data communication with the control unit (7), the protocol (9) being processed by a modification of the antenna (4) and / or the data adaptation module (8) at any time during the operation of the water meter (1 ) can be customized.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserzähler, der beispielsweise in einem Ein- oder Mehrfamilienhaus eingesetzt werden kann. Der Wasserzähler ist in der Lage, die Flüssigkeitsströmung volumetrisch zu bestimmen, die durch diesen hindurchfließt. Entsprechende Messdaten werden von dem Wasserzähler generiert und über eine Funkschnittstelle als Datenkommunikation an weitere Geräte oder Komponenten abgeben. Mit derartigen Messdaten (im Folgenden auch nur „Daten“ genannt) ist es möglich, verschiedene Verarbeitungsschritte durchzuführen, die aus Sicht des Anwenders zusätzliche Funktionen des Wasserzählers darstellen. Beispielsweise ist es möglich, mit derartigen Daten Verbrauchspotenziale und Einsparungspotenziale zur Anpassung des Wasserverbrauchs zu ermitteln und den Anwender des Wasserzählers hierüber zu informieren. Darüber hinaus ist mit derartigen Daten auch eine Leckageerkennung möglich, insbesondere, wenn ein ungewöhnlicher Wasserverbrauch bzw. Wasserdurchfluss von dem Wasserzähler festgestellt wird, bzw. ein Wasserverbrauch oder ein Wasserdurchfluss, der von einem „normalen“ Wasserverbrauch oder Wasserdurchfluss abweicht.The invention relates to a water meter that can be used, for example, in a single or multi-family house. The water meter is able to volumetrically determine the flow of liquid that flows through it. Corresponding measurement data are generated by the water meter and transmitted as data communication to other devices or components via a radio interface. With such measurement data (also referred to as “data” in the following) it is possible to carry out various processing steps that represent additional functions of the water meter from the perspective of the user. For example, it is possible to use such data to determine consumption potential and savings potential for adjusting water consumption and to inform the user of the water meter about this. Furthermore, leak detection is also possible with such data, in particular if an unusual water consumption or water flow is detected by the water meter, or a water consumption or a water flow that deviates from a “normal” water consumption or water flow.

Ein derartiger Wasserzähler mit einer solchen Datenkommunikation hat üblicherweise auch ein Absperrventil, welches von dem Wasserzähler angesteuert werden kann, wenn ein Abstellen der Wasserbereitstellung durch den Wasserzähler erfolgen soll. Die Ansteuerung dieses Absperrventils ist bevorzugt ebenfalls funkgesteuert über eine Funkschnittstelle möglich. Ein Befehl die Wasserversorgung abzusperren kann dann von extern (außerhalb des Wasserzählers) mittels Datenkommunikation an den Wasserzähler übermittelt werden. Einrichtungen außerhalb des Wasserzählers (beispielsweise ein Server zur Auswertung von Wasserverbrauch oder Wasserdurchfluss oder ein externer Sensor wie ein Feuchtigkeitssensor) können dann mit beeinflussen, ob in dem Wasserzähler ein Absperren der Wasserversorgung erfolgt.Such a water meter with such data communication usually also has a shut-off valve which can be activated by the water meter if the water meter is to shut off the supply of water. The activation of this shut-off valve is preferably also radio-controlled via a radio interface. A command to shut off the water supply can then be transmitted to the water meter externally (outside the water meter) via data communication. Devices outside the water meter (for example a server for evaluating water consumption or water flow or an external sensor such as a moisture sensor) can then influence whether the water supply is shut off in the water meter.

Um derartige Funktionen eines Wasserzählers realisieren zu können, ist es erforderlich, dass der Wasserzähler Mittel aufweist, mit welchen die für die Funktionen notwendige Datenkommunikation durchgeführt werden kann. Dies sind insbesondere Mittel zur Erzeugung einer Datenverbindung zu weiteren Geräten oder Komponenten. Wie eingangs schon erwähnt erfolgt die Datenverbindung bevorzugt drahtlos oder per Funk. Daher sind auch Mittel zur Bereitstellung einer Datenverbindung bevorzugt für eine drahtlose Datenverbindung bzw. eine Datenverbindung per Funk vorgesehen bzw. eingerichtet.In order to be able to implement such functions of a water meter, it is necessary for the water meter to have means with which the data communication required for the functions can be carried out. These are in particular means for creating a data connection to further devices or components. As already mentioned at the beginning, the data connection is preferably wireless or by radio. Means for providing a data connection are therefore also preferably provided or set up for a wireless data connection or a data connection by radio.

Für einen Wasserzähler sind nicht drahtlose (kabelgebundene) Datenverbindungen üblicherweise nicht sehr gut geeignet, weil derartige Wasserzähler üblicherweise an Orten angeordnet sind, an welchen kabelgebundene Datenverbindungen nicht oder nur eingeschränkt zur Verfügung stehen. Beispielsweise sind in bestehenden Hausanschlussräumen üblicherweise keine Anschlüsse für kabelgebundene Datenverbindungen vorgesehen. Solche Wasserzähler werden bevorzugt als Nachrüstsysteme in bestehenden Häusern eingesetzt. In solchen Häusern ist es bis vor wenigen Jahren nicht naheliegend gewesen, in einem Hausanschlussraum (in welchem sich ein Wasserzähler normalerweise befindet) Anschlüsse für kabelgebundene Datenverbindungen vorzusehen. Insofern können kabelgebundene Datenverbindungen für Wasserzähler nicht oder nur schwer angewendet werden.For a water meter, non-wireless (wired) data connections are usually not very well suited, because such water meters are usually arranged in locations at which wired data connections are not available or only to a limited extent. For example, no connections for wired data connections are usually provided in existing house connection rooms. Such water meters are preferably used as retrofit systems in existing houses. In such houses, until a few years ago, it was not obvious to provide connections for wired data connections in a house connection room (in which a water meter is usually located). In this respect, wired data connections for water meters cannot be used or can only be used with difficulty.

Es bieten sich daher drahtlose Verfahren zur Datenübertragung oder Datenverbindungen für derartige Wasserzähler sehr viel eher an. Auch an drahtlose Datenübertragungsverfahren stellen solche Wasserzähler jedoch erhebliche Herausforderungen. Ein großes Problem ist häufig, dass Hausanschlussräume nicht im üblichen Bereich sind, in welchem zur Verfügung stehende drahtlose Datenkommunikationswege für drahtlose Datenverbindungen (WLAN, Bluetooth, Mobilfunk etc.) mit besonders starker Sendeleistung zur Verfügung stehen.Wireless methods for data transmission or data connections for such water meters are therefore much more suitable. However, such water meters also pose considerable challenges for wireless data transmission processes. A major problem is often that house connection rooms are not in the usual area in which available wireless data communication paths for wireless data connections (WLAN, Bluetooth, cellular radio, etc.) with particularly high transmission power are available.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, einen besonders vorteilhaften Wasserzähler vorzuschlagen, mit welchem die beschriebenen technischen Probleme gelöst bzw. zumindest teilweise gelindert werden.Starting from this, it is the object of the present invention to propose a particularly advantageous water meter with which the technical problems described are solved or at least partially alleviated.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Wasserzähler gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Wasserzählers sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben auf welche die Offenbarung jedoch nicht begrenzt ist.These objects are achieved with a water meter according to the features of claim 1. Further advantageous configurations of the water meter are specified in the dependent claims, to which the disclosure is not limited.

Beschrieben wird ein Wasserzähler mit einem Volumenstrommessgerät, einem Steuergerät zur Aufnahme und Aufbereitung von Messdaten von dem Volumenstrommessgerät und einer Antenne, die dazu eingerichtet ist, die Ausgangsdaten von dem Steuergerät drahtlos an eine Kontrolleinheit zu senden und Eingangsdaten für das Steuergerät drahtlos von der Kontrolleinheit zu empfangen, ein Datenanpassungsmodul, welches zumindest die gesendeten Ausgangsdaten oder die empfangenen Eingangsdaten gemäß einem Protokoll für eine Datenkommunikation mit der Kontrolleinheit verarbeitet, wobei das Protokoll durch eine Modifikation der Antenne und/oder des Datenanpassungsmoduls zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Betriebs des Wasserzählers angepasst werden kann.A water meter is described with a volume flow meter, a control device for receiving and processing measurement data from the volume flow meter and an antenna which is set up to send the output data from the control device wirelessly to a control unit and to receive input data for the control device wirelessly from the control unit , a data adaptation module that processes at least the sent output data or the received input data according to a protocol for data communication with the control unit, the protocol being able to be adapted by modifying the antenna and / or the data adaptation module at any time during operation of the water meter.

Der Wasserzähler ist insbesondere für den Einbau in eine Hausversorgungsleitung oder eine Wohnungsversorgungsleitung geeignet. Der Wasserzähler hat dafür einen ersten Anschluss, an welchem eine Versorgungsleitung (beispielsweise ein städtisches Wassernetz) angeschlossen werden kann. Der Wasserzähler hat darüber einen zweiten Anschluss, an welchem das interne Wasserversorgungsnetz (beispielsweise ein Verteilnetz innerhalb eines Hauses oder innerhalb einer Wohneinheit) angeschlossen werden kann. The water meter is particularly suitable for installation in a house supply line or an apartment supply line. The water meter has a first connection to which a supply line (for example an urban water network) can be connected. The water meter also has a second connection to which the internal water supply network (for example a distribution network within a house or within a residential unit) can be connected.

Der Wasserzähler hat darüber hinaus ein Gehäuse, in welchem verschiedene Komponenten des Wasserzählers angeordnet sind. Bevorzugt hat der Wasserzähler auch eine Montagehalterung, mit welcher die Montage des Wasserzählers an einer Wand, auf dem Boden oder unter der Decke im jeweiligen Hausanschlussraum möglich ist.The water meter also has a housing in which various components of the water meter are arranged. The water meter preferably also has a mounting bracket with which the water meter can be mounted on a wall, on the floor or under the ceiling in the respective house connection room.

Die wesentliche Komponente des Wasserzählers ist das Volumenstrommessgerät, mit welchem der Volumenstrom an Wasser durch den Wasserzähler gemessen werden kann. Das Volumenstrommessgerät ist insbesondere ein Messgerät, welches mit einem beweglichen Bauteil funktioniert. Durch das strömende Wasser wird dieses bewegliche Bauteil in eine Bewegung versetzt. Die Bewegung des beweglichen Bauteils lässt sich beobachten bzw. in elektrische Signale umsetzen und kann so aufgezeichnet und ausgewertet werden. Aus der Bewegung des beweglichen Bauteils kann auf den Volumenstrom an Wasser geschlossen werden, welcher durch den Wasserzähler geströmt ist. Das bewegliche Bauteil ist insbesondere eine Turbine, ein Pumpenrädchen oder ein Impeller der Pumpe.The essential component of the water meter is the volume flow meter, with which the volume flow of water through the water meter can be measured. The volume flow meter is, in particular, a meter that works with a movable component. This moving component is set in motion by the flowing water. The movement of the moving component can be observed or converted into electrical signals and can thus be recorded and evaluated. From the movement of the movable component, conclusions can be drawn about the volume flow of water which has flowed through the water meter. The movable component is in particular a turbine, a pump wheel or an impeller of the pump.

Das Volumenstrommessgerät kann allerdings nicht nur mit Hilfe eines beweglichen Bauteils arbeiten. Für das Volumenstrommessgerät ist jedes andere Messprinzip möglich, mit welchem ein Volumenstrom an Wasser bestimmt werden kann. Ein Beispiel wäre beispielsweise ein elektrisches oder magnetisches Volumenstrommessgerät, welches Veränderungen von einem elektrischen Feld und/oder einem Magnetfeld infolge des strömenden Wassers misst. Weitere mögliche Messprinzipien des Volumenstrommessgeräts sind optische Messverfahren, welche anhand von optischen Einflüssen (beispielsweise Schwebpartikel im Wasser, deren Bewegung erkannt werden kann) den Volumenstrom an Wasser messen können.The volume flow meter can, however, not only work with the help of a movable component. Any other measuring principle with which a volume flow of water can be determined is possible for the volume flow meter. An example would be an electrical or magnetic volume flow meter that measures changes in an electrical field and / or a magnetic field as a result of the flowing water. Further possible measuring principles of the volume flow meter are optical measurement methods which can measure the volume flow of water on the basis of optical influences (for example suspended particles in the water, the movement of which can be detected).

Der Wasserzähler hat auch ein Steuergerät zur Aufnahme und Aufbereitung von Messdaten von dem Volumenstrommessgerät. Das Steuergerät kann eine beliebige Platine mit einem beliebigen Chip (Prozessor) sein, welche die notwendigen Schritte zur Aufbereitung der Messdaten von dem Volumenstrommessgerät zur weiteren Verarbeitung durchführt.The water meter also has a control unit for recording and processing measurement data from the volume flow meter. The control device can be any circuit board with any chip (processor), which carries out the necessary steps to prepare the measurement data from the volume flow meter for further processing.

Darüber hinaus sind bevorzugt auch Mittel zur Digitalisierung (eine Digitalisierungsschnittstelle) für von dem Volumenstrommessgerät aufgenommenen Messdaten vorhanden. Besonders bevorzugt umfasst das Steuergerät derartige Mittel zur Digitalisierung von Messdaten, die mit dem Volumenstrommessgerät aufgenommen werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Volumenstrommessgerät ein analog betriebenes Volumenstrommessgerät ist.In addition, means for digitization (a digitization interface) for measurement data recorded by the volume flow meter are preferably also present. The control device particularly preferably comprises such means for digitizing measurement data which are recorded with the volume flow measuring device. This applies in particular if the volume flow meter is an analog volume flow meter.

Mittel zur Digitalisierung können aber auch dem Volumenstrommessgerät zugeordnet sein oder zwischen dem Volumenstrommessgerät und dem Steuergerät angeordnet sein, um Messdaten von dem Volumenstrommessgerät zur Weiterverarbeitung durch das Steuergerät aufzubereiten.However, means for digitizing can also be assigned to the volume flow measuring device or arranged between the volume flow measuring device and the control device in order to prepare measurement data from the volume flow measuring device for further processing by the control device.

Der Wasserzähler hat darüber hinaus eine Antenne. Die Antenne hat die Aufgabe eine Funkkommunikation des Wasserzählers mit weiteren Komponenten (insbesondere mit einer Kontrolleinheit) durchzuführen.The water meter also has an antenna. The antenna has the task of radio communication between the water meter and other components (in particular with a control unit).

Es ist darauf hinzuweisen, dass hier die Begriffe drahtlose Kommunikation, Funk, Funkschnittstelle oder Luftschnitte im Folgenden synonym für die Schnittstelle zwischen dem Wasserzähler bzw. dessen Steuergerät und der Kontrolleinheit verwendet werden.It should be noted that the terms wireless communication, radio, radio interface or air cuts are used synonymously in the following for the interface between the water meter or its control device and the control unit.

Hier ist also ein Wasserzähler beschrieben, welcher eine drahtlose Kommunikation zur Weitergabe von gemessenen Volumenstromdaten durchführt. Der Wasserzähler kann zusätzlich zu einer kabellosen, drahtlosen Schnittstelle auch eine kabelgebundene Schnittstelle aufweisen. Es ist jedoch so, dass der Wasserzähler in jedem Fall eine Antenne für die drahtlose Kommunikation mit der Kontrolleinheit aufweist.A water meter is described here, which carries out wireless communication for the transmission of measured volume flow data. In addition to a cordless, wireless interface, the water meter can also have a wired interface. It is, however, the case that the water meter always has an antenna for wireless communication with the control unit.

Über die Antenne werden zwischen dem Steuergerät und der Kontrolleinheit Ausgangsdaten und Eingangsdaten ausgetauscht, wobei Ausgangsdaten hier die Daten beschreiben, die von dem Steuergerät an die Kontrolleinheit gesendet werden, während Eingangsdaten die Daten beschreiben, die von der Kontrolleinheit an das Steuergerät gesendet werden. Zusammen wird durch die Ausgangsdaten und die Eingangsdaten eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Steuergerät und der Kontrolleinheit gebildet, die allgemein unter dem Begriff „Datenkommunikation“ zusammengefasst werden kann.Output data and input data are exchanged between the control unit and the control unit via the antenna, with output data here describing the data that is sent from the control unit to the control unit, while input data describes the data that is sent from the control unit to the control unit. Together, the output data and the input data form a bidirectional communication between the control unit and the control unit, which can generally be summarized under the term "data communication".

Die Kontrolleinheit kann beispielsweise ein Modul sein, welches innerhalb des Hauses bzw. innerhalb der Wohnung angeordnet ist, um Kontrollfunktionen der Wasserversorgung und gegebenenfalls auch Steuerfunktionen der Wasserversorgung mithilfe des Wasserzählers für die jeweilige Wohneinheit bzw. für das jeweilige Haus zu übernehmen. Die Kontrolleinheit ist insbesondere nicht Teil des Wasserzählers, sondern sie stellt einen Kommunikationspartner bzw. ein Gegenstück des Wasserzählers dar.The control unit can for example be a module which is arranged inside the house or inside the apartment to control functions of the water supply and if necessary, to take over control functions of the water supply using the water meter for the respective residential unit or for the respective house. In particular, the control unit is not part of the water meter, but rather represents a communication partner or a counterpart to the water meter.

Die Kontrolleinheit kann beispielsweise auch ein zentraler Server sein, welcher sich beispielsweise in einer Cloud befindet und welcher über das Internet an den Wasserzähler angebunden ist. Dann erstellt die Antenne die Funkverbindung zwischen dem Steuergerät und der Kontrolleinheit bevorzugt nicht direkt. Bevorzugt wird über die Antenne eine Funkverbindung von dem Steuergerät des Wasserzählers zu einem Funkmodul in der Umgebung des Wasserzählers erzeugt. Dies kann beispielsweise ein lokaler WLAN- oder Bluetooth-Router oder ein Modem sein, mit welchem eine Funkverbindung erzeugt wird. Dieser Router oder dieses Modem übernehmen dann die Weiterleitung der Daten über das Internet hin zu der Kontrolleinheit.The control unit can, for example, also be a central server which is located, for example, in a cloud and which is connected to the water meter via the Internet. The antenna then preferably does not establish the radio link between the control unit and the control unit directly. A radio link is preferably generated via the antenna from the control device of the water meter to a radio module in the vicinity of the water meter. This can be, for example, a local WLAN or Bluetooth router or a modem with which a radio connection is established. This router or modem then takes over the forwarding of the data via the Internet to the control unit.

Eine Besonderheit des hier beschriebenen Wasserzählers ist, dass das Steuergerät durch ein Datenanpassungsmodul ergänzt wird, welches zumindest die gesendeten Ausgangsdaten oder die empfangenen Eingangsdaten gemäß einem Protokoll für eine Datenkommunikation mit der Kontrolleinheit verarbeitet. Dieses Datenanpassungsmodul erlaubt eine Flexibilität hinsichtlich des Formats und der Übertragungstechnologie der Daten über die drahtlose Schnittstelle (Luftschnittstelle) bzw. über Funk.A special feature of the water meter described here is that the control device is supplemented by a data adaptation module which processes at least the sent output data or the received input data according to a protocol for data communication with the control unit. This data adaptation module allows flexibility with regard to the format and the transmission technology of the data via the wireless interface (air interface) or via radio.

Das Datenanpassungsmodul verarbeitet bevorzugt die gesamte Datenkommunikation, also alle Eingangsdaten und alle Ausgangsdaten.The data adaptation module preferably processes the entire data communication, i.e. all input data and all output data.

Das Protokoll stellt eine Vorschrift dar, nach welcher die Datenkommunikation (Eingangsdaten und Ausgangsdaten) übertragen werden. Das Protokoll ist bevorzugt auch in der Kontrolleinheit hinterlegt. Durch eine Anpassung des Protokolls wird es möglich, den Wasserzähler an veränderte Kommunikationstechnologien zu adaptieren. Durch die Anpassung des Protokolls wird es beispielsweise möglich, dass der Wasserzähler sowohl über WLAN als auch über Mobilfunk mit der Kontrolleinheit kommunizieren kann. Dann ist ein erstes Protokoll für die Kommunikation über WLAN vorgesehen und ein zweites Protokoll ist für die Kommunikation über Mobilfunk vorgesehen. Die Möglichkeit verschiedene Protokolle einzusetzen macht den Wasserzähler besonders flexibel einsetzbar. Hierdurch wird der Wasserzähler insbesondere auch unabhängig von der weiteren Infrastruktur in dessen Umgebung (in der Umgebung zur Verfügung stehende Kommunikationstechnologie, Schnittstellen etc.). Es wird ermöglicht, dass die über die Funktion des Wasserzählers notwendige Datenkommunikation wahlweise über verschiedene Protokolle abgewickelt werden kann.The protocol represents a regulation according to which the data communication (input data and output data) is transmitted. The protocol is preferably also stored in the control unit. By adapting the protocol, it is possible to adapt the water meter to changed communication technologies. By adapting the protocol, it is possible, for example, that the water meter can communicate with the control unit via WLAN as well as cellular radio. A first protocol is then provided for communication via WLAN and a second protocol is provided for communication via cellular radio. The possibility of using different protocols makes the water meter particularly flexible. This makes the water meter particularly independent of the other infrastructure in its environment (communication technology available in the environment, interfaces, etc.). It is made possible that the data communication required for the function of the water meter can optionally be carried out using various protocols.

Eine weitere besondere Eigenschaft des hier offenbarten Wasserzählers ist, dass die Antenne und/oder das Datenanpassungsmodul zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Betriebs des Wasserzählers angepasst werden können. Mit „Betrieb des Wasserzählers“ ist hier die gesamte Lebensdauer bzw. der gesamte Lebenszyklus des Wasserzählers von der Installation bis hin zu dessen Ausbau und dessen Entsorgung gemeint. Bei einer Lebenserwartung eines derartigen Wasserzählers von beispielsweise 20 Jahren ist dies ein sehr langer Zeitraum. Durch den beschriebenen Wasserzähler wird es möglich, während der gesamten Lebensdauer des Wasserzählers auf sich weiterentwickelnde Kommunikationstechnologien zu reagieren.Another special property of the water meter disclosed here is that the antenna and / or the data adaptation module can be adapted at any time during the operation of the water meter. “Operation of the water meter” here means the entire service life or the entire life cycle of the water meter from installation to its removal and disposal. Given a life expectancy of such a water meter of 20 years, for example, this is a very long period of time. The water meter described makes it possible to react to developing communication technologies throughout the entire service life of the water meter.

Besonders vorteilhaft ist der Wasserzähler, wenn dieser ein Absperrventil aufweist, welches an das Steuergerät angeschlossen ist und mit welchem ein Durchfluss von Wasser durch den Wasserzähler gesteuert werden kann.The water meter is particularly advantageous if it has a shut-off valve which is connected to the control device and with which a flow of water through the water meter can be controlled.

Ein solches Absperrventil ermöglicht es mit dem Wasserzähler, aktiv in die Wasserversorgung einzugreifen. Wenn mit dem Volumenstrommessgerät ungewöhnliche Wasserverbräuche festgestellt werden, die beispielsweise auf eine Leckage zurückzuführen sind, kann in der Kontrolleinheit entschieden werden, dass die Abschaltung der Wasserversorgung eine geeignete Maßnahme ist. Dann kann der Wasserzähler diese Abschaltung der Wasserversorgung mithilfe des Absperrventils durchführen. Zunächst gelangen die Daten die die Kontrolleinheit für diese Entscheidung benötigt als Datenkommunikation (Ausgangsdaten) von dem Wasserzähler zur Kontrolleinheit. Anschließend gelangt der Befehl zum Absperren als Datenkommunikation (Eingangsdaten) von der Kontrolleinheit zu dem Wasserzähler.Such a shut-off valve enables the water meter to actively intervene in the water supply. If the volume flow meter detects unusual water consumption, for example due to a leak, it can be decided in the control unit that switching off the water supply is a suitable measure. Then the water meter can perform this shutdown of the water supply using the shut-off valve. First, the data that the control unit needs for this decision is sent as data communication (output data) from the water meter to the control unit. Then the command to shut off is sent as data communication (input data) from the control unit to the water meter.

Bevorzugt ist das Absperrventil auch dazu geeignet, eine nur kurzzeitige oder auch nur eine graduelle (teilweise) Absperrung des Wasserzählers vorzunehmen. Dann kann das Absperrventil auch für Versuche genutzt werden, mit welchen geschaut werden kann, wie die Wasserversorgung bzw. das Netz an Wasserleitungen hinter dem Wasserzähler auf die Absperrung reagiert. Hier kann als Absperrung auch eine nur die teilweise Absperrung erfasst sein (beispielsweise eine Absperrung, bei welcher ein durchströmbarer Leitungsquerschnitt des Wasserzählers um zwischen 10 Prozent und 90 Prozent reduziert wird). Durch eine solche Absperrung (komplette Absperrung oder teilweise Absperrung) sind gegebenenfalls Rückschlüsse möglich, die die Feststellung einer Leckage oder eines sonstigen ungewöhnlichen Wasserverbrauchs in noch präziserer Form ermöglichen. Beispielsweise kann ein Druckabfall während einer Absperrung genutzt werden, um zu erkennen, dass eine Leckage vorliegt.The shut-off valve is preferably also suitable for shutting off the water meter only briefly or even only gradually (partially). Then the shut-off valve can also be used for experiments with which one can see how the water supply or the network of water pipes behind the water meter reacts to the shut-off. Here, only a partial barrier can be recorded as a barrier (for example a barrier in which a pipe cross-section of the water meter that can be flown through is reduced by between 10 percent and 90 percent). Such a shut-off (complete shut-off or partial shut-off) may allow conclusions to be drawn that enable the detection of a leak or other unusual water consumption in an even more precise form. For example, a pressure drop can occur during a shut-off to detect that there is a leak.

Weiterhin vorteilhaft ist der Wasserzähler, wenn mindestens zwei verschiedene Protokolle in dem Datenanpassungsmodul hinterlegt sind und wobei über eine Schnittstelle eines der hinterlegten Protokolle ausgewählt werden kann.The water meter is also advantageous if at least two different protocols are stored in the data adaptation module and one of the stored protocols can be selected via an interface.

Bevorzugt sind sogar mehr als zwei, beispielsweise mehr als vier Protokolle, mehr als zehn Protokolle oder mehr als 20 verschiedene Protokolle in dem Datenanpassungsmodul hinterlegt. Die Hinterlegung der Protokolle geschieht bevorzugt bei der Herstellung, der Einrichtung und/oder bei der Erstinstallation des Wasserzählers. Durch die Auswahl des geeigneten Protokolls kann nachträglich angepasst werden, nach welchem der Protokolle der Wasserzähler mit der Kontrolleinheit kommuniziert.Even more than two, for example more than four protocols, more than ten protocols or more than 20 different protocols are preferably stored in the data adaptation module. The logs are preferably stored when the water meter is manufactured, set up and / or when it is first installed. By selecting the appropriate protocol, you can subsequently adapt which of the protocols the water meter uses to communicate with the control unit.

Auf diese Art und Weise wird es ermöglicht, dass der Wasserzähler auch nachträglich ein anderes Protokoll für die Datenkommunikation verwenden kann. Nachteilig ist hieran allerdings gegebenenfalls, dass alle notwendigen Protokolle von Beginn an (mit der ersten Einrichtung) des Wasserzählers in dem Wasserzähler hinterlegt bzw. eingerichtet sein müssen.In this way it is made possible that the water meter can also use a different protocol for data communication at a later date. However, this may have the disadvantage that all the necessary protocols must be stored or set up in the water meter from the beginning (with the first installation) of the water meter.

Weiterhin vorteilhaft ist der Wasserzähler, wenn in dem Datenanpassungsmodul zumindest eines der folgenden Protokolle hinterlegt ist:

  • - NB-loT,
  • - Lora,
  • - Sigfox,
  • - Wiri oder
  • - M-Bus.
The water meter is also advantageous if at least one of the following protocols is stored in the data adaptation module:
  • - NB-loT,
  • - Lora,
  • - Sigfox,
  • - Wiri or
  • - M-Bus.

Dies sind Protokolle, die zur Datenkommunikation zwischen einem Steuergerät und weiteren Steuergeräten über eine drahtlose Kommunikation bzw. über eine Funkschnittstelle grundsätzlich geeignet sind. Durch die Auswahl des jeweiligen Protokolls wird es ermöglicht, den Wasserzähler gemäß dem jeweiligen ausgewählten Kommunikationsprotokoll zu betreiben.These are protocols that are basically suitable for data communication between a control device and other control devices via wireless communication or via a radio interface. The selection of the respective protocol makes it possible to operate the water meter according to the respective selected communication protocol.

Weiterhin vorteilhaft ist der Wasserzähler, wenn die Antenne derart ausgeführt ist, dass diese strukturell an das jeweilige Protokoll angepasst werden kann.The water meter is also advantageous if the antenna is designed in such a way that it can be structurally adapted to the respective protocol.

Mit einer strukturellen Anpassung ist hier insbesondere eine Anpassung gemeint, bei welcher die Antenne nicht nur softwaremäßig, sondern in irgendeiner Weise auch hardwaremäßig angepasst wird. Eine besonders typische strukturelle Anpassung, die hier umfasst ist, ist eine Anpassung der Form der Antenne, durch welche das Sendeverhalten und das Empfangsverhalten der Antenne für drahtlose Kommunikation ebenfalls verändert werden kann.A structural adaptation here means, in particular, an adaptation in which the antenna is adapted not only in terms of software but also in some way in terms of hardware. A particularly typical structural adaptation, which is included here, is an adaptation of the shape of the antenna, by means of which the transmission behavior and the reception behavior of the antenna for wireless communication can also be changed.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn der Wasserzähler an dem Steuergerät eine Schnittstelle hat, über welche ein Protokoll in das Datenanpassungsmodul einbringbar ist.It is also advantageous if the water meter on the control device has an interface via which a protocol can be introduced into the data adaptation module.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Schnittstelle eine Datenträgerschnittstelle umfasst, an welcher ein Datencontainer mit einem Protokoll angeschlossen werden kann.It is particularly advantageous if the interface comprises a data carrier interface to which a data container with a protocol can be connected.

Eine derartige Datenträgerschnittstelle kann beispielsweise eine USB-Schnittstelle sein, an welche ein USB-Datenspeicher als Datenträger angeschlossen werden kann, um weitere (neue) Protokolle in den Wasserzähler einzubringen. Eine USB-Schnittstelle ist eine besonders einfache Schnittstelle, mit der diese Funktion erreicht werden kann. Eine USB-Schnittstelle ist bevorzugt innerhalb des Wasserzählers bzw. innerhalb des Steuergeräts bzw. innerhalb des Datenanpassungsmoduls so eingerichtet, dass bei Anschluss eines Datencontainers mit den richtigen Informationen automatisch die neuen Protokolle in den Wasserzähler übertragen werden.Such a data carrier interface can be, for example, a USB interface to which a USB data storage medium can be connected as a data carrier in order to introduce further (new) protocols into the water meter. A USB interface is a particularly simple interface with which this function can be achieved. A USB interface is preferably set up within the water meter or within the control unit or within the data adaptation module so that the new protocols are automatically transferred to the water meter with the correct information when a data container is connected.

Mithilfe dieser Technologie ist eine besonders komfortable Anpassung des Wasserzählers bzw. des verwendeten Protokolls für die Kommunikation möglich.With the help of this technology, a particularly convenient adjustment of the water meter or the protocol used for communication is possible.

Weiterhin vorteilhaft ist der Wasserzähler, wenn die Schnittstelle eine drahtlose Funkschnittstelle umfasst, mit der Protokolle in das Datenanpassungsmodul einbringbar sind.The water meter is also advantageous if the interface comprises a wireless radio interface with which protocols can be introduced into the data adaptation module.

Diese drahtlose Funkschnittstelle kann von dem Datenanpassungsmodul mit einem Protokoll und der Antenne gebildet sein. Bevorzugt werden über das jeweils verwendete Datenanpassungsmodul, das Protokoll und die Antenne regelmäßig Updates zu dem Wasserzähler übertragen (hochgeladen), welche einen Austausch des verwendeten Protokolls ermöglichen. Der Wasserzähler erhält dann neue Protokolldaten bzw. ein neues Protokoll über das aktuell verwendete Protokoll und kann sich dann selbst durch einen Wechsel des Protokolls anpassen. Auf diese Art und Weise wird eine Anpassung des Wasserzählers im laufenden Betrieb möglich, ohne dass ein physischer Eingriff auf den Wasserzähler notwendig ist, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn ein Datencontainer an eine Datenträgerschnittstelle des Wasserzählers angeschlossen werden muss.This wireless radio interface can be formed by the data adaptation module with a protocol and the antenna. Updates are preferably regularly transmitted (uploaded) to the water meter via the data adaptation module used, the protocol and the antenna, which updates allow the protocol used to be exchanged. The water meter then receives new log data or a new log about the currently used log and can then adapt itself by changing the log. In this way, the water meter can be adjusted during operation without the need to physically intervene on the water meter, as is the case, for example, when a data container has to be connected to a data carrier interface of the water meter.

Weiterhin besonders vorteilhaft ist der Wasserzähler, wenn die drahtlose Funkschnittstelle eine Schnittstelle zur Übertragung von Daten über lange Distanzen ist. Diese Schnittstelle kann beispielsweise eine Mobilfunkschnittstelle sein. Über eine Mobilfunkschnittstelle können dann Protokolle zur Datenkommunikation in den Wasserzähler eingebracht werden. Eine Schnittstelle zur Kommunikation von Daten über lange Distanzen ist insbesondere eine Mobilfunkschnittstelle. Sie unterscheidet sich insbesondere von einer Schnittstelle zur Übertragung von Daten über kurze Distanzen wie beispielsweise WLAN, Bluetooth oder die weiter oben genannten besonderen Protokolle NB-iot, Lora, Sigfox, Wiri oder M-bus.The water meter is also particularly advantageous if the wireless radio interface is an interface for transmitting data over a long period Distances is. This interface can be a cellular radio interface, for example. Protocols for data communication can then be introduced into the water meter via a mobile radio interface. An interface for communicating data over long distances is in particular a cellular radio interface. It differs in particular from an interface for the transmission of data over short distances such as WLAN, Bluetooth or the special NB-iot, Lora, Sigfox, Wiri or M-bus protocols mentioned above.

Die Schnittstelle zur Übertragung von Daten über lange Distanzen wird bevorzugt nicht für die übliche Kommunikation, bestehend aus Ausgangsdaten und Eingangsdaten zwischen dem Wasserzähler und der Kontrolleinheit verwendet, sondern nur jeweils kurzzeitig, um das jeweilige Protokoll anzupassen. Auf diese Art und Weise kann über die Schnittstelle zur Übertragung von Daten über lange Distanzen stattfindende Datenkommunikation reduziert bzw. eingespart werden. Kommunikation über eine Schnittstelle zur Übertragung über lange Distanzen (beispielsweise Mobilfunk) ist üblicherweise teurer als Kommunikation über eine Schnittstelle zur Übertragung von Daten über kurze Distanzen (beispielsweise WLAN).The interface for transmitting data over long distances is preferably not used for the usual communication consisting of output data and input data between the water meter and the control unit, but only for a short time in order to adapt the respective protocol. In this way, data communication taking place over long distances can be reduced or saved via the interface for the transmission of data. Communication via an interface for transmission over long distances (for example mobile radio) is usually more expensive than communication via an interface for transmission of data over short distances (for example WLAN).

Weiterhin vorteilhaft ist der Wasserzähler, wenn die Antenne und das Datenanpassungsmodul zusammen eine austauschbare Gruppe bilden, die zur Anpassung des Protokolls austauschbar ist.The water meter is also advantageous if the antenna and the data adaptation module together form an exchangeable group that can be exchanged for adapting the protocol.

Die austauschbare Gruppe bildet insbesondere eine Baugruppe bzw. eine Kartusche. Eine solche austauschbare Gruppe/Baugruppe kann beispielsweise an eine Datenschnittstelle innerhalb des Wasserzählers angeschlossen werden. So kann der Wasserzähler nachträglich für neuere Protokolle ausgestattet werden.The exchangeable group forms, in particular, an assembly or a cartridge. Such an exchangeable group / assembly can be connected to a data interface within the water meter, for example. The water meter can be retrofitted for newer protocols.

Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung eines Wasserzählers ist insbesondere vorteilhaft, weil der Wasserzähler mit dieser Ausgestaltung zukunftssicher gestaltet werden kann. Die Technologie zur Datenkommunikation des Wasserzählers ändert sich üblicherweise in sehr viel kürzeren Innovationszyklen als die andere in dem Wasserzähler vorhandene Technologie, insbesondere das Volumenstrommessgerät und das gegebenenfalls auch noch vorhandene Absperrventil. Insofern ist die Erfindung für die lange Lebensdauer des Wasserzählers sehr vorteilhaft.The embodiment of a water meter proposed here is particularly advantageous because the water meter can be made future-proof with this embodiment. The technology for data communication of the water meter usually changes in much shorter innovation cycles than the other technology present in the water meter, in particular the volume flow meter and the shut-off valve that may also be present. In this respect, the invention is very advantageous for the long service life of the water meter.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figur zeigt ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel, auf das die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die in der Figur dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigt:

  • 1: einen beschriebenen Wasserzähler.
The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. The figure shows a particularly preferred embodiment, to which the invention is not limited. It should be pointed out that the figures and in particular the size relationships shown in the figure are only schematic. It shows:
  • 1 : a described water meter.

In 1 ist der Wasserzähler 1 dargestellt, der in die Leitung 11 eingebunden ist. Der Wasserzähler 1 ist dafür mit dem ersten Anschluss 12 an die Leitung 11 angeschlossen und darüber hinaus mit dem zweiten Anschluss 13 ebenfalls an die Leitung 11 angeschlossen. In dem Wasserzähler 1 sind ein Volumenstrommessgerät 2 zur Messung des Volumenstroms an Wasser durch die Leitung 11 sowie ein Absperrventil 18 zur Absperrung des Volumenstroms an Wasser durch die Leitung 11 angeordnet. Das Volumenstrommessgerät 2 und das Absperrventil 18 sind an ein Steuergerät 3 angeschlossen, welches die Daten von dem Volumenstrommessgerät 2 empfängt und Daten an das Absperrventil 18 sendet, um die Strömung gegebenenfalls zu beeinflussen.In 1 is the water meter 1 shown, who in the line 11 is involved. The water meter 1 is for this with the first connection 12 to the line 11 connected and furthermore with the second connection 13th also to the line 11 connected. In the water meter 1 are a volume flow meter 2 for measuring the volume flow of water through the pipe 11 as well as a shut-off valve 18th to shut off the volume flow of water through the pipe 11 arranged. The volume flow meter 2 and the shut-off valve 18th are to a control unit 3 connected, which receives the data from the volume flow meter 2 receives and data to the shut-off valve 18th sends to influence the flow if necessary.

An das Steuergerät 3 ist darüber hinaus das Datenanpassungsmodul 8 sowie die Antenne 4 angeschlossen, über welche eine Datenkommunikation des Steuergeräts 3 mit der Kontrolleinheit 7 stattfindet. Die Datenkommunikation besteht aus Ausgangsdaten 5 und Eingangsdaten 6 die hier jeweils als Pfeil dargestellt sind. Die Antenne 4 ist hier anpassbar dargestellt. Zu erkennen ist gestrichelt, dass beispielsweise die Länge der Antenne 4 angepasst werden kann. In dem Datenanpassungsmodul 8 sind Protokolle 9 hinterlegt, wobei jeweils das richtige Protokoll 9 für die Datenkommunikation ausgewählt werden kann. Der Wasserzähler 1 hat eine Schnittstelle 10, über welche die Auswahl des jeweiligen Protokolls 9 möglich ist. Die Schnittstelle 10 kann eine Datenträgerschnittstelle 14 zum Anschluss an den Datencontainer 15 umfassen. Die Schnittstelle 10 kann auch eine drahtlose Funkschnittstelle 16 umfassen, die sich beispielsweise auch mit der Antenne 4 mit umgebenden Komponenten zur Einspielung neuer Protokolle 9 datenleitend verbinden kann.To the control unit 3 is also the data adaptation module 8th as well as the antenna 4th connected, via which a data communication of the control unit 3 with the control unit 7th takes place. The data communication consists of output data 5 and input data 6th each shown here as an arrow. The antenna 4th is shown here customizable. It can be seen in dashed lines that, for example, the length of the antenna 4th can be customized. In the data adaptation module 8th are logs 9 deposited, with the correct protocol in each case 9 can be selected for data communication. The water meter 1 has an interface 10 , via which the selection of the respective protocol 9 is possible. the interface 10 can be a data carrier interface 14th for connection to the data container 15th include. the interface 10 can also be a wireless radio interface 16 include, for example, also with the antenna 4th with surrounding components for importing new protocols 9 can connect data-conducting.

Hier auch dargestellt ist eine Austauschbaugruppe 17, umfassend die Antenne 4 und das Datenanpassungsmodul 8, die austauschbar sein kann, um den Wasserzähler 1 an neue Protokolle anzupassen bzw. komplett neue Protokolle 9 in den Wasserzähler 1 einzubringen.An exchange assembly is also shown here 17th , comprising the antenna 4th and the data adaptation module 8th that can be interchangeable to the water meter 1 adapt to new protocols or completely new protocols 9 in the water meter 1 bring in.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Wasserzählerwater meter
22
VolumenstrommessgerätVolume flow meter
33
SteuergerätControl unit
44th
Antenneantenna
55
AusgangsdatenOutput data
66th
EingangsdatenInput data
77th
KontrolleinheitControl unit
88th
DatenanpassungsmodulData adaptation module
99
Protokollprotocol
1010
Schnittstelleinterface
1111
Leitungmanagement
1212
erster Anschlussfirst connection
1313
zweiter Anschlusssecond connection
1414th
DatenträgerschnittstelleData carrier interface
1515th
DatencontainerData container
1616
drahtlose Funkschnittstellewireless radio interface
1717th
AustauschbaugruppeExchange assembly
1818th
AbsperrventilShut-off valve

Claims (10)

Wasserzähler (1) mit einem Volumenstrommessgerät (2), einem Steuergerät (3) zur Aufnahme und Aufbereitung von Messdaten von dem Volumenstrommessgerät (2) und einer Antenne (4), die dazu eingerichtet ist Ausgangsdaten (5) von dem Steuergerät (3) drahtlos an eine Kontrolleinheit (7) zu senden und Eingangsdaten (6) für das Steuergerät (3) drahtlos von der Kontrolleinheit (7) zu empfangen, ein Datenanpassungsmodul (8), welches zumindest die gesendeten Ausgangsdaten (5) oder die empfangenen Eingangsdaten (6) gemäß einem Protokoll (9) für eine Datenkommunikation mit der Kontrolleinheit (7) verarbeitet, wobei das Protokoll (9) durch eine Modifikation der Antenne (4) und/oder des Datenanpassungsmodul (8) zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Betriebs des Wasserzählers (1) angepasst werden kann.Water meter (1) with a volume flow meter (2), a control device (3) for receiving and processing measurement data from the volume flow meter (2) and an antenna (4) which is set up to output data (5) from the control device (3) wirelessly to send to a control unit (7) and to receive input data (6) for the control device (3) wirelessly from the control unit (7), a data adaptation module (8), which at least the sent output data (5) or the received input data (6) processed according to a protocol (9) for data communication with the control unit (7), the protocol (9) being processed by a modification of the antenna (4) and / or the data adaptation module (8) at any time during the operation of the water meter (1 ) can be customized. Wasserzähler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein Absperrventil (18), welches an das Steuergerät (3) angeschlossen ist und mit welchem ein Durchfluss von Wasser durch den Wasserzähler (1) gesteuert werden kann.Water meter (1) according to one of the preceding claims, having a shut-off valve (18) which is connected to the control device (3) and with which a flow of water through the water meter (1) can be controlled. Wasserzähler (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens zwei verschiedene Protokolle (9) in dem Datenanpassungsmodul (8) hinterlegt sind und wobei über eine Schnittstelle (10) eines der hinterlegten Protokolle (9) ausgewählt werden kann,Water meter (1) Claim 1 or 2 , wherein at least two different protocols (9) are stored in the data adaptation module (8) and one of the stored protocols (9) can be selected via an interface (10), Wasserzähler (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in dem Datenanpassungsmodul (8) zumindest eines der folgenden Protokolle (10) hinterlegt ist: - NB-iot, - Lora, - Sigfox, - Wiri, - M-bus.Water meter (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the following protocols (10) is stored in the data adaptation module (8): - NB-iot, - Lora, - Sigfox, - Wiri, - M-bus. Wasserzähler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antenne (4) derart ausgeführt ist, dass sie strukturell an das jeweilige Protokoll (10) angepasst werden kann.Water meter (1) according to one of the preceding claims, wherein the antenna (4) is designed such that it can be structurally adapted to the respective protocol (10). Wasserzähler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, an dem Steuergerät (3) eine Schnittstelle (10) vorgesehen ist über welche ein Protokoll (9) in das Datenanpassungsmodul (8) einbringbar ist.Water meter (1) according to one of the preceding claims, on the control device (3) an interface (10) is provided via which a protocol (9) can be introduced into the data adaptation module (8). Wasserzähler (1) nach Anspruch 5, wobei die Schnittstelle (10) eine Datenträgerschnittstelle (14) umfasst, an welche ein Datencontainer (15) mit einem Protokoll (9) angeschlossen werden kann.Water meter (1) Claim 5 wherein the interface (10) comprises a data carrier interface (14) to which a data container (15) with a protocol (9) can be connected. Wasserzähler (1) nach Anspruch 5, wobei die Schnittstelle (10) eine drahtlose Funkschnittstelle umfasst, mit der Protokolle (9) in das Datenanpassungsmodul (8) einbringbar sind.Water meter (1) Claim 5 wherein the interface (10) comprises a wireless radio interface with which protocols (9) can be introduced into the data adaptation module (8). Wasserzähler (1) nach Anspruch 7, wobei die drahtlose Funkschnittstelle (16) eine Schnittstelle zur Übertragung von Daten über lange Distanzen ist.Water meter (1) Claim 7 , wherein the wireless radio interface (16) is an interface for the transmission of data over long distances. Wasserzähler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antenne (4) und das Datenanpassungsmodul (8) zusammen eine Austauschbaugruppe (17) bilden, die zur Anpassung des Protokolls (9) austauschbar ist.Water meter (1) according to one of the preceding claims, wherein the antenna (4) and the data adaptation module (8) together form an exchange assembly (17) which is exchangeable in order to adapt the protocol (9).
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