DE10241241A1

DE10241241A1 - Erfassungsgerät zur Meßgrößenerfassung und/oder Zustandserfassung eines Gerätes

Info

Publication number: DE10241241A1
Application number: DE2002141241
Authority: DE
Inventors: Christoffer Apneseth; Lars Kalland
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Current assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2022-09-07
Also published as: WO2004023421A1; DE10241241B4

Abstract

Es wird ein Erfassungsgerät zur Meßgrößenerfassung und/oder Zustandserfassung eines Gerätes vorgeschlagen, mit einer Erfassungseinrichtung (2) für die Meßgröße oder den Zustand, mit einer Elektronik (3) zur Verarbeitung des erfaßten Datensignals und mit einem Funksender (4) mit nachgeschalteter Antenne (5) zur drahtlosen Übertragung des erfaßten Datensignals. Das Erfassungsgerät (1) ist mit einer Energieerzeugungseinheit (6) mit manuell betätigbarer Betätigungstaste (7) ausgerüstet. Die Energieerzeugungseinheit (6) ist elektrisch mit der Elektronik (3) und dem Funksender (4) verbunden, wobei durch Betätigung der Betätigungstaste (7) zumindest die zur Erfassung und drahtlosen Übertragung des Datensignals erforderliche elektrische Energie erzeugbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Erfassungsgerät zur Meßgrößenerfassung und/oder Zustandserfassung eines Gerätes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung kann beispielsweise bei Wasserzählern, Wärmezählern, Temperatur-Erfassungsgeräten, Druck-Erfassungsgeräten oder Wasserqualitäts-Erfassungsgeräten verwendet werden.

Der Einsatz von elektronischen Wasserzählern und Wärmezählern (beispielsweise zur Heizkostenverteilung) ist allgemein bekannt. Derartige Erfassungsgeräte sind mit einer Batterie ausgerüstet. Um den aktuellen Stand der durch das Erfassungsgerät ermittelten Meßgröße auszulesen, kann das Erfassungsgerät über elektrische Leitungen kurzzeitig mit einem transportablem Bediengerät verbunden werden. Dies ist relativ umständlich, zeitaufwendig und damit kostenaufwendig.

Alternativ ist es auch möglich, das Erfassungsgerät mit einer Funkausrüstung zu versehen und den aktuellen Stand der Meßgröße automatisch in vorgegebenen Zeitabständen in Form eines Funksignals an das Bediengerät abzustrahlen. Dies ist hinsichtlich des Energieverbrauchs jedoch aufwendig. Bei einer Vielzahl von Erfassungsgeräten, welche gegebenenfalls gleichzeitig Funksignale aussenden, sind besondere Maßnahmen zu treffen, um Störungen – wie Interferenzen – hinsichtlich der Funkübertragung zuverlässig zu vermeiden.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Funkausrüstung des Erfassungsgerätes im Stand-by-Modus zu betreiben und diesen Stand-by-Modus mittels eines Funksignales des Bediengerätes in einen Übertragungsmodus zur Funkübertragung der aktuellen Meßgröße umzuschalten. Letztlich ist aber auch der durch den Stand-by-Modus verursachte Energieverbrauch nicht vernachlässigbar und die Batterie ist in gewissen Abständen zu erneuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Erfassungsgerät zur Meßgrößenerfassung und/oder Zustandserfassung eines Gerätes der eingangs genannten Art anzugeben, das hinsichtlich des Erfordernisses nach Erneuerung von Batterien optimiert ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das vorgeschlagene Erfassungsgerät in seiner Grundausführung überhaupt keine Batterie erfordert, so daß jedwede damit verbundenen Beschränkungen und Nachteile, wie Erneuerung der Batterie nach einem gewissen Zeitraum, entfallen. Es können keinerlei Störungen bei der Funkübertragung durch benachbarte Erfassungsgeräte auftreten, da stets nur ein einziges Erfassungsgerät aktiviert wird (und nicht mehrere Erfassungsgeräte gleichzeitig).

Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. In der einzigen Fig. ist ein insbesondere als Meßgerät ausgebildetes Erfassungsgerät dargestellt (alternativ kann das Erfassungsgerät auch zur Erfassung eines Zustandes eines Gerätes, beispielsweise Schaltzustandes, ausgebildet sein), welches mit einem transportablen Bediengerät in Kommunikationsverbindung steht. Das Erfassungsgerät 1 weist eine Erfassungseinrichtung 2 auf, insbesondere einen Sensorkopf, welche Erfassungssignale, insbesondere Sensorsignale, an eine Elektronik 3, insbesondere Sensorelektronik, zuleitet. Die Elektronik 3 ist mit einem Funksender 4 mit nachgeschalteter Antenne 5 verbunden.
Eine Energieerzeugungseinheit 6 (inklusive Eneergiespeicher) mit manuell, insbesondere per Hand betätigbarer Betätigungstaste 7 dient zur Energieversorgung von Erfassungseinrichtung 2, Elektronik 3 und Funksender 4. Die Betätigungstaste 7 ist außerhalb des Gehäuses des Erfassungsgerätes 1 zugänglich und beispielsweise an der Gehäusewandung befestigt. Die Energieerzeugung mittels Energieerzeugungseinheit 6 beruht beispielsweise auf dem piezoelektrischen Effekt oder es ist mittels der Taste ein Permanentmagnet relativ zu einer Tauchspule bewegbar.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Erfassungsgerät 1 zusätzlich mit einer Energieversorgungseinheit 8, insbesondere einer Batterie, ausgerüstet, welche an die Erfassungseinrichtung 2 und die Elektronik 3 angeschlossen ist. Bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist zweckmäßig ein Datenspeicher 9 an die Elektronik 3 angeschlossen. Die zusätzlichen Baukomponente 8, 9 sind gestrichelt dargestellt.
Das transportable Bediengerät 10 – beispielsweise ein Personal Digital Assistant (PDA), ein Laptop, ein anderer tragbarer Computer oder ein mobiles Fernsprechgerät – weist eine Bediengerät-Elektronik 11 auf, welche mit einer Anzeigeeinheit + Bedieneinheit 12, mit einem Datenspeicher 13 sowie mit einem Funkempfänger 14 mit vorgeschalteter Antenne 15 verbunden ist. Die autarke Energieversorgung des Bediengerätes 10 ist nicht gezeigt.
Beim Erfassungsgerät 1 handelt sich beispielsweise um einen Wasserzähler oder einen Wärmezähler. Um die aktuelle Meßgröße (Zählerstand) des Wasserzählers auszulesen, geht eine Person mit dem Bediengerät 10 zum Wasserzähler und drückt mit der Hand auf die Betätigungstaste 7 des Erfassungsgerätes 1. Die durch diese manuelle Betätigung mittels der Energieerzeugzungseinheit 6 produzierte elektrische Energie wird der Erfassungseinrichtung 2, der Elektronik 3 und dem Funksender 4 zugeleitet. Die Elektronik 3 wird hierdurch in die Lage versetzt, den aktuellen Stand (Meßgröße, Zählerstand) der Erfassungseinrichtung 2 auszulesen, hieraus ein Datensignal zu bilden und über den Funksender 4 und die Antenne 5 abzustrahlen.
Das Bediengerät 10 empfängt dieses Datensignal über die Antenne 15 und den Funkempfänger 14, wertet das Datensignal mittels der Bediengeräte-Elektronik 11 aus, zeigt die aktuelle Meßgröße (Zählerstand) an der Anzeigeeinheit + Bedieneinheit 12 an und speichert die aktuelle Meßgröße im Datenspreicher 13 ab. Die Person geht anschließend zum nächsten Erfassungsgerät und die erläuterte Prozedur wiederholt sich.
Falls diese Grundausführung des Erfassungsgerätes 1 nicht ausreicht, da die Entwicklung der Meßgröße über einen gewissen Zeitraum (offline) zu dokumentieren und auszulesen ist, ist das Erfassungsgerät 1 mit der zusätzlichen Energieversorgungseinheit (Batterie) 8 ausgerüstet, was die Elektronik 3 in die Lage versetzt, die aktuelle Meßgröße der Erfassungseinrichtung 2 in definierter Art und Weise, beispielsweise in definierten Zeitabständen, offline abzugreifen und im Datenspeicher 9 abzuspeichern. Nach Drücken der Betätigungstaste 7 erfolgt dann die Bildung des die Entwicklung der Meßgröße über einen gewissen Zeitraum dokumentierenden Datensignals und dessen Übertragung (online) per Funk an das Bediengerät 10.
Eine derartige Meßgrößen-Entwicklung über einen gewissen Zeitraum ist beispielsweise bei Temperatur-Erfassungsgeräten, Druck-Erfassungsgeräten oder Wasserqualitäts-Erfassungsgeräten interessant. Der Verbrauch der Energieversorgungseinheit 8 ist optimiert (insbesondere dient die Energieerzeugungseinheit 6 nach wie vor allein zur Produktion der zur kabellosen Datensignalübertragung erforderlichen elektrischen Energie, so daß die erforderlichen Zyklen der Erneuerung der Energieversogungseinheit 8 beträchtlich verlängert werden.

Claims

Erfassungsgerät zur Meßgrößenerfassung und/oder Zustandserfassung eines Gerätes, mit einer Erfassungseinrichtung (2) für die Meßgröße oder den Zustand, mit einer Elektronik (3) zur Verarbeitung des erfaßten Datensignals und mit einem Funksender (4) mit nachgeschalteter Antenne (5) zur drahtlosen Übertragung des erfaßten Datensignals, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungsgerät (1) mit einer Energieerzeugungseinheit (6) mit manuell betätigbarer Betätigungstaste (7) ausgerüstet ist, welche Energieerzeugungseinheit (6) elektrisch mit der Elektronik (3) und dem Funksender (4) verbunden ist, wobei durch Betätigung der Betätigungstaste (7) zumindest die zur Erfassung und drahtlosen Übertragung des Datensignals erforderliche elektrische Energie erzeugbar ist.
Erfassungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Energieerzeugungseinheit (6), welche auf dem piezoelektrischen Effekt beruht.
Erfassungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Energieerzeugungseinheit (6), bei welcher ein Permanentmagnet relativ zu einer Tauchspule bewegbar ist.
Erfassungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Energieversorgungseinheit (8), insbesondere eine Batterie, die Elektronik (3) und die Erfassungseinrichtung (2) versorgt, wobei an die Elektronik ein Datenspeicher (9) zur Abspeicherung der Entwicklung der Meßgröße über einen gewissen Zeitraum angeschlossen ist.