DE19709670A1 - Elektrizitätszähler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrizitätszähler, mit Einrichtungen zum Erfassen des Elektrizitätsverbrauchs und zum Ausgeben des Erfassungsergebnisses über einen abgreifbaren Signalausgang.

Solche herkömmlichen Elektrizitätszähler besitzen als abgreifbaren Ausgang in der Regel eine So-Schnittstelle gemäß DIN 43864. An diese Schnittstelle sind Auslesegeräte oder Tarifendgeräte ankoppelbar, zu denen die Datenübertragung erfolgen soll. Nachteilig hierbei ist, daß bedingt durch die Schnittstellenkonfigura­ tion, die eben nur für Elektrizitätszähler gegeben ist, auch spezifische Auslese- und Endgeräte vorhanden sein müssen, mittels denen nur derartige Elektrizitäts­ zähler ausgelesen beziehungsweise daran angeschlossen werden können. Eine Einbindung in Auslesesysteme, in die unterschiedliche Energiezähler eingebun­ den sind und die gemeinsam mittels einer einzigen Ausleseeinrichtung bearbeitet werden, ist hier nicht möglich.

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen Elektrizitätszähler im Hinblick auf die genannten Nachteile zu verbessern.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Elektrizitätszähler mit den eingangs genannten Merkmalen erfindungsgemäß vorgesehen, daß Mittel zum Erzeugen und Ausgeben des Erfassungsergebnisses als ein über eine M-Bus-Leitung führ­ bares Signal vorgesehen sind, wobei der Ausgang ein M-Bus-Ausgang ist.

Der erfindungsgemäße Elektrizitätszähler hat vorteilhaft als Datenübertragungs­ ausgang einen M-Bus-Ausgang, über welchen ein M-Bus-Signal beziehungsweise ein M-Bus-Protokoll nach DIN 1434-3 gegeben werden kann. Die Verwendung eines M-Bus-Signals ermöglicht mit besonderem Vorteil die Einbindung des Elek­ trizitätszählers in Kommunikationssysteme, in die auch andere Energiezähler wie beispielsweise Wasser- oder Wärmezähler eingebunden sind.

Für den Fall, daß die Einrichtungen zum Erzeugen des Erfassungsergebnisses als So-Signal ausgebildet sind, sind die erfindungsgemäßen Mittel zum Erzeugen des M-Bus-Signals derart ausgebildet, daß sie das So-Signal in das M-Bus-Signal umwandeln können. Der erfindungsgemäße Energiezähler setzt also auf vorbe­ kannten Energiezählern beziehungsweise deren Konfiguration auf, wobei zusätz­ lich zum M-Bus-Ausgang auch ein So-Ausgang vorgesehen sein kann, um mehre­ re Abfragemöglichkeiten zu schaffen. Mit dieser Konfiguration ist es beispielswei­ se möglich, einerseits über den M-Bus-Ausgang zu einer zentralen, zum Elektrizi­ tätszähler externen Erfassungseinrichtung den Datentransfer vorzunehmen, wie auch über den So-Ausgang eine direkte Auslesung durch eine Person vor Ort vor­ zunehmen.

Gemäß einer zweckmäßigen weiteren Erfindungsausgestaltung ist vorgesehen, daß die Mittel zum Erzeugen des M-Bus-Signals eine im Elektrizitätszähler inte­ grierbare Platine umfassen beziehungsweise an einer solchen angeordnet sind. Diese erfindungsgemäße Weiterbildung ermöglicht die Nachrüstung bisher be­ kannter Elektrizitätszähler auf "M-Bus-Standard", wobei in diesem Fall selbstver­ ständlich der bereits vorhandene bisherige So-Ausgang zu einem M-Bus-Ausgang "umgewandelt" wird, das heißt, die Mittel beziehungsweise die Platine werden entsprechend zwischen die Erfassungsmittel und den bisherigen Ausgang ge­ schaltet. Sofern noch zusätzlich ein So-Ausgang vorgesehen ist, ist am Elektrizi­ tätszähler entsprechend konstruktiv ein M-Bus-Ausgang vorzusehen. Alternativ dazu können die Mittel in oder an einer die Einrichtungen oder einen Teil davon tragenden Platine integriert sein, das heißt, die M-Bus-Mittel sind von Haus aus im Elektrizitätszähler integriert, was zweckmäßigerweise nur bei neuen Elektrizitäts­ zählern der Fall sein wird.

Da mittels des M-Bus-Signals eine direkte Kommunikation beispielsweise von ei­ ner externen Abfragezentrale und dem Elektrizitätszähler möglich ist, das heißt, die Zentrale kann den Elektrizitätszähler direkt ansprechen, ist es erforderlich, daß dieser entsprechend parametrisiert ist. Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß Mittel zum Parametrieren der Mittel zum Erzeugen des M-Bus-Signals vorgese­ hen, damit die Signale die entsprechenden Eigenschaften beziehungsweise In­ formationen tragen. Zum Parametrieren kann erfindungsgemäß ein optisches Pa­ rametriermittel mit einer optischen Schnittstelle vorgesehen sein, über welche die Parametrierung vor Ort stattfindet. Alternativ hierzu ist infolge der Kommunikati­ onsmöglichkeit mit der Zentrale die Möglichkeit gegeben, von dieser ausgehend die Parametrierung über die M-Bus-Leitung vorzunehmen. Im Rahmen dieser Pa­ rametrierung werden beispielsweise die Identifikationsnummer beziehungsweise die Adresse des jeweiligen Elektrizitätszählers, die Impulswertigkeit, oder der Hersteller eingegeben und entsprechend abgespeichert.

Um eine weitere Auslesemöglichkeit zusätzlich zu dem M-Bus-Ausgang sowie dem optionalen So-Ausgang zu schaffen, kann erfindungsgemäß ferner ein opti­ scher Ausgang in Form einer optischen Schnittstelle vorgesehen sein, wozu vor­ zugsweise die optischen Parametriermittel verwendet werden, wobei in diesem Fall die Mittel zum Erzeugen und Ausgeben auch zum Erzeugen und Ausgeben des Erfassungsergebnisses über den optischen Ausgang ausgebildet sind. Auch dieser optische Ausgang ermöglicht mit besonderem Vorteil eine einfache Ausle­ sung vor Ort.

Die Betriebsweise eines M-Bus-Netzes beziehungsweise die Kommunikation über ein derartiges Netz erfolgt derart, daß zwischen der abfragenden Stelle und der Erfassungsstelle stets ein Mindestpotential, in der Regel 36 Volt, über die M-Bus- Leitung anliegen. Dieses Potential liegt nur an, wenn die Leitung intakt ist. Eine erfindungsgemäße Weiterbildung des Erfindungsgedankens sieht basierend hier­ auf vor, daß Anzeigemittel zum Anzeigen einer intakten, die Signalübertragung ermöglichenden M-Bus-Verbindung zwischen dem Ausgang und einer Auslese­ einrichtung vorgesehen sind, die nur dann eine entsprechende Anzeige liefern, wenn das Potential durchgeschleift wird. Die Spannungsversorgung der M-Bus- Signalerzeugungsmittel erfolgt aber über den Elektrizitätszähler selbst, beispiels­ weise mit ca. 12-15 Volt. Dies hat den Vorteil, daß dies gleich die So-Spannung ist und bei Spannungsausfall, also bei Totalausfall des Elektrizitätszählers, ein Vor­ lauf (Spannungsreserve mittels Kondensatorpufferung) für die nachfolgend noch beschriebenen Sicherungs- beziehungsweise Speichermittel gegeben ist. Alterna­ tiv oder zusätzlich zu den vorgenannten Anzeigemitteln können weitere Anzei­ gemittel zum Anzeigen einer erfolgenden Signalübertragung zwischen dem Elek­ trizitätszähler und einer Ausleseeinrichtung über die M-Bus-Verbindung vorgese­ hen sein, die dabei derart integriert sein können, daß sie in Abhängigkeit des Ru­ hestroms, durch dessen Modulation die Antwort des Elektrizitätszählers auf eine Abfrage seitens der externen Zentrale erfolgt, eine entsprechende Kommunikation anzeigen. Im Falle der erfindungsgemäßen Verwendung von LED's als derartige Anzeigemittel kann dies durch Änderung der Leuchtstärke angezeigt werden. Da­ bei kann erfindungsgemäß ein gemeinsames Anzeigemittel vorgesehen sein, das derart integriert ist, daß der Anzeigemodus zwischen einer Anzeige betreffend die intakte Verbindung und einer Signalübertragung automatisch bei Beginn und Ende einer Signalübertragung wechselt, wobei auch hier die Anzeige in Form einer sich ändernden Leuchtstärke erfolgen kann. Darüber hinaus können Anzeigemittel zum Anzeigen einer erfolgenden Signalübertragung über den So-Ausgang vorge­ sehen sein.

Eine zweckmäßige weitere Erfindungsausgestaltung sieht vor, daß Speichermittel zum Speichern von auslesbaren Meßdaten und/oder von Betriebsdaten vorgese­ hen sind, wobei diese zweckmäßig ein EEPROM und ein RAM umfassen, welche an der die Mittel zum Erzeugen und Ausgeben tragenden Platine vorgesehen sein können. Dabei bildet das EEPROM den nicht flüchtigen Arbeitsspeicher, in dem die Parametrierungsdaten sowie kontinuierlich der Zählerstand abgelegt ist. Der RAM bildet einen flüchtigen Arbeitsspeicher, in dem die Arbeitsdaten, wie bei­ spielsweise der Zählerstand, die Adresse, die Identifikationsnummer und derglei­ chen ebenfalls abgelegt sind, jedoch erst aus dem EEPROM einkopiert werden. Die Sicherung erfolgt vorteilhaft bei Spannungsausfall oder bei Totalausfall des Elektrizitätszählers im EEPROM.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens können Mittel zum Verarbeiten der von der Einrichtung zum Erfassen des Elektrizitätsverbrauchs gelieferten Meßwer­ te, insbesondere zum Berechnen der elektrischen Leistung vorgesehen sein, wo­ bei die errechneten Werte mittels der Mittel zum Erzeugen und Ausgeben über den jeweiligen Ausgang ausgebbar sind. Insbesondere bedingt durch die vorteil­ hafte Nachrüstbarkeit durch Einsetzen der entsprechenden Platine ist es möglich, diese derart zu konfigurieren, daß auch die Verarbeitungsmittel vorhanden sind, die beispielsweise die Leistungsberechnung ermöglichen. Für den Anwender oder Betreiber ist es hier mit besonderem Vorteil möglich, daß er sofort entweder an der externen Ausleseeinrichtung oder direkt vor Ort die entsprechenden Daten erhält.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im nachfolgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Elektrizitätszählers einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform, und

Fig. 3 eine Prinzipskizze einer dritten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht einen Elektrizitätszähler 1, in dem Ein­ richtungen 2 zum Erfassen und Ausgeben des Erfassungsergebnisses als So- Signal angeordnet sind. Diesen Einrichtungen 2 sind Mittel 3 zum Umwandeln des So-Signals in ein M-Bus-Signal nachgeschaltet, wobei dieses M-Bus-Signal an einem M-Bus-Ausgang 4, an welchen es abgreifbar ist, geführt wird. Die Mittel 3 umfassen beziehungsweise diesen zugeordnet sind Speichermittel 5 bestehend aus einem EEPROM und einem RAM, in welchen Parametrisierungsdaten sowie die Zählerstände, die kontinuierlich aufgenommen werden, ablegt sind, die im Rahmen der Parametrierung der Mittel 3 eingegeben werden. Ferner sind Mittel 6 zum Verarbeiten der erhaltenen Werte, entweder basierend auf dem So-Signal oder auf dem bereits umgewandelten M-Bus-Signal, vorgesehen, mittels denen es beispielsweise möglich ist, ausgehend von den Meßdaten des Stromverbrauchs beziehungsweise aus der elektrischen Arbeit die elektrische Leistung zu berech­ nen. Die Mittel 3, 5 und 6, die quasi eine Einheit bilden, sind bevorzugt auf einer separaten Platine angeordnet, die in den Elektrizitätszähler 1 integrierbar ist, so daß auf diese Weise bestehende Elektrizitätszähler nachgerüstet und auf "M-Bus- Standard" gebracht werden können. Da die Mittel 3 in einfacher Weise auf dem So-Signal, welches bei bekannten Elektrizitätszählern in der Regel als Ausgangs­ signal vorliegt, aufsetzen, ist eine derartige Nachrüstung hinreichend einfach.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Elektrizitätszählers 7. Auch dieser besteht aus den bereits beschriebenen Einrichtungen 2 zum Erfassen und Aus­ geben der Erfassungsergebnisse betreffend den Stromverbrauch, sowie aus den Mitteln 3, 5 und 6. Auch ist bei diesen ein M-Bus-Ausgang 4 vorgesehen. Im Un­ terschied zu dem in Fig. 1 beschriebenen Elektrizitätszähler 1 ist hier jedoch zu­ sätzlich ein So-Ausgang 8 vorgesehen, über welchen die originär von den Einrich­ tungen 2 erzeugten So-Signale abgegriffen werden können. Diese Konfiguration schafft also eine zweite Abgriffsmöglichkeit, die zusätzlich zu dem eine externe Auslesung ermöglichenden M-Bus-Ausgang eine Auslesung vor Ort ermöglicht.

Schließlich zeigt Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektrizitätszählers 9. Dieser ist hinsichtlich seines Aufbaus entsprechend dem aus Fig. 2 bekannten Elektrizitätszählers aufgebaut, weist jedoch zusätzlich eine optische Schnittstelle 10 auf, welche mit den Mitteln 3 kommuniziert. Über diese optische Schnittstelle 10 ist es einerseits möglich, die Mittel 3 beziehungsweise die diesen zugeordneten Speichermittel 5, in denen die Betriebssoftware abgelegt ist, sowie beispielsweise die jeweilige Adresse, die Identifikationsnummer und dergleichen, zu parametrisieren, das heißt, diese spezifischen Daten dort einzu­ schreiben. Daneben ermöglicht die optische Schnittstelle aber auch einen Daten­ transfer in umgekehrter Richtung, als es über diese möglich ist, die von den Mit­ teln 3 dann entsprechend der Konfiguration der optischen Schnittstelle, die bevor­ zugt auch nach DIN EN 1434-3 definiert ist, auszugeben. Auch damit wird eine weitere Abgriffsmöglichkeit vor Ort geschaffen.

Claims (17)

1. Elektrizitätszähler, mit Einrichtungen zum Erfassen des Elektrizitätsver­ brauchs und zum Ausgeben des Erfassungsergebnisses über einen ab­ greifbaren Signalausgang, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (3) zum Er­ zeugen und Ausgeben des Erfassungsergebnisses als ein über eine M- Bus-Leitung führbares Signal vorgesehen sind, wobei der Ausgang ein M- Bus-Ausgang (4) ist.

2. Elektrizitätszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ richtungen (3) zum Erzeugen des Erfassungsergebnisses als So-Signal ausgebildet sind, und daß die Mittel (4) zum Umwandeln des So-Signals in das M-Bus-Signal ausgebildet sind.

3. Elektrizitätszähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätz­ lich zum M-Bus-Ausgang (4) ein So-Ausgang (8) vorgesehen ist.

4. Elektrizitätszähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mittel (3) zum Erzeugen des M-Bus-Signals eine im Elektrizitätszähler (1, 7, 9) integrierbare Platine umfassen bzw. an einer solchen angeordnet sind.

5. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel in oder an einer die Einrichtungen oder einen Teil davon tragenden Platine integriert sind.

6. Elektrizitätszähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Mittel (10) zum Parametrieren der Mittel (3) zum Erzeu­ gen des M-Bus-Signals vorgesehen sind.

7. Elektrizitätszähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit­ tel zum Parametrieren optische Parametriermittel mit einer optischen Schnittstelle (10) sind.

8. Elektrizitätszähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich ein optischer Ausgang (10) in Form einer op­ tischen Schnittstelle vorgesehen ist, wozu vorzugsweise die optischen Pa­ rametriermittel verwendet werden, und daß die Mittel (3) zum Erzeugen und Ausgeben auch zum Erzeugen und Ausgeben des Erfassungsergebnisses über den optischen Ausgang ausgebildet sind.

9. Elektrizitätszähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Anzeigemittel zum Anzeigen einer intakten, die Si­ gnalübertragung ermöglichenden M-Bus-Verbindung zwischen dem Aus­ gang und einer Ausleseeinrichtung vorgesehen sind.

10. Elektrizitätszähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Anzeigemittel zum Anzeigen einer erfolgenden Si­ gnalübertragung zwischen dem Elektrizitätszähler und einer Ausleseeinrich­ tung über die M-Bus-Verbindung vorgesehen sind.

11. Elektrizitätszähler nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Anzeigemittel vorgesehen ist, das derart integriert ist, daß der Anzeigemodus zwischen einer Anzeige betreffend die intakte Ver­ bindung und einer Signalübertragung automatisch bei Beginn und Ende ei­ ner Signalübertragung wechselt.

12. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Anzeigemittel zum Anzeigen einer erfolgenden Signalüber­ tragung über den So-Ausgang vorgesehen sind.

13. Elektrizitätszähler nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Anzeigemittel eine LED ist.

14. Elektrizitätszähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Speichermittel (5) zum Speichern von auslesbaren Meßdaten und/oder von Betriebsdaten vorgesehen sind.

15. Elektrizitätszähler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel (5) ein EEPROM und ein RAM umfassen und an der die Mittel (3) zum Erzeugen und Ausgeben tragenden Platine vorgesehen sind.

16. Elektrizitätszähler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Mittel (6) zum Verarbeiten der von der Einrichtung (2) zum Erfassen des Elektrizitätsverbrauchs gelieferten Meßwerte, insbeson­ dere zum Berechnen der elektrischen Leistung vorgesehen sind, wobei die errechneten Werte mittels der Mittel (3) zum Erzeugen und Ausgeben über den jeweiligen Ausgang (4, 8, 10) ausgebbar sind.

17. Elektrizitätszähler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (6) an der die Mittel (3) zum Erzeugen und Ausgeben tragenden Platine vorgesehen sind.