DE19956105A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von Daten und Fernübertragung von Daten in Mobilfunksystemen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von Daten und Fernübertragung von Daten in Mobilfunksystemen

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DE19956105A1
DE19956105A1 DE19956105A DE19956105A DE19956105A1 DE 19956105 A1 DE19956105 A1 DE 19956105A1 DE 19956105 A DE19956105 A DE 19956105A DE 19956105 A DE19956105 A DE 19956105A DE 19956105 A1 DE19956105 A1 DE 19956105A1
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Abstract

Eine Vielzahl von Messstellen (Trinkwasserhochbehälter, Wasserzählerschächte) in Versorgungsnetzen ist ohne Stromanschluss. Wirtschaftlich sinnvoll ist die Datenfernübertragung zu einer Leitzentrale. Bisher bekannte Vorrichtungen zur Datenfernübertragung belassen den Hauptstromverbraucher, das Übertragungsmodul, parallel zur Messwertaufnahme kontinuierlich eingebucht im Netz bzw. im Stand-by-Betrieb. Dadurch ist der Stromverbrauch erhöht und es wird eine externe Stromversorgung benötigt. Das Verlegen von Stromleitungen oder die Einrichtung von Solarstromanlagen bedeutet hohe Investitions- und Betriebskosten. Die neue Vorrichtung ermöglicht die dauerhafte batteriebetriebene Datenfernübertragung. DOLLAR A Um den minimalen Stromverbrauch zu erreichen, werden alle Bauteile, insbesondere das Übertragungsmodul, vollständig abgeschaltet. Ist die Kapazitätsgrenze des Messwertspeichers erreicht, schaltet die integrierte Software das Übertragungsmodul ein und versendet ohne externe Aufforderung die Messdaten. Anschließend wird das Modem wieder abgeschaltet und der Messzyklus beginnt. DOLLAR A Überwachung der Trinkwasserverbrauchsmenge eines kommunalen Trinkwassernetzes durch Fernablesen des Abgabewasserzählers in einem entlegenen, im Winter unzugänglichen Hochbehälter.

Description

Die weiträumige Überwachung von Messstellen, insbesondere von Versorgungsnetzen (z. B. Wasser, Strom, Gas und Abwasser) hat für den Betreiber eine große Bedeutung. Dazu ist es notwendig an geeigneten Stellen des Netzes Sensoren anzubringen und die aufgenommenen Messwerte (z. B. Druck, Temperatur, Durchfluß, Spannung, Stromstärke, ph-Wert) einer zentralen Stelle zur Auswertung zuzuführen. Häufig befinden sich die Sensoren an entlegenen, schwer zugänglichen Orten, z. B. in einem entfernten Schacht. Bei den bekannten Vorrichtungen besteht das Problem darin, die Sensordaten möglichst wirtschaftlich zur Auswertestelle zu übertragen:
Es werden Messgeräte von autorisiertem Personal abgelesen und die Protokolle den Auswertestellen zugestellt.
Es werden analoge oder digitale Signale über Leitungen an zentrale Stellen übertragen. Es werden analoge oder digitale Signale in sogenannten "Datenloggern" die sich an einem zugänglichen Ort nahe der Messstelle befinden gespeichert und direkt ausgelesen, oder über Modems übertragen.
Mängel der bekannten Ausführungen:
Der Einsatz von Personal zum Ablesen und Übermitteln der Daten ist zeitaufwendig und kostenintensiv.
Der Verbindung über Signalleitungen erfordert hohe Investitions- und Wartungskosten. Datenlogger die unmittelbar, d. h. durch direkten Anschluß ausgelesen werden müssen, erfordern ein regelmäßiges Anfahren der Messstelle mit dem verbundenen Zeit- und Personalaufwand.
Datenlogger mit einer Eirichtung zur Fernübertragung, z. B. über Modem, erfordern entweder einen Stromnetzanschluß oder eine Solarstromversorgung.
Die externe Versorgung der Messstelle mit Netzstrom oder Solarstromversorgung ist kostenintensiv.
Solarstromversorgungen unterliegen einer besonderen Gefährdung durch Vandalismus.
Die Stromversorgung durch Batterien, welche die ganze Anlage kontinuierlich versorgen, erfordert starke Batterien, die wöchentlich gewartet werden müssen.
Gemäß den aufgezeigten Mängeln der bekannten Ausführungen sind die folgenden Probleme zu vermeiden:
Personalkosten durch Anfahrten, Ablesungen und Datenaufnahme. Investitions- und Betriebskosten durch die Verlegung von Signalleitungen. Investitions- und Betriebskosten durch teure Stromversorgungseinrichtungen. Wartungskosten durch Batteriewechsel wöchentlich.
Vandalismus
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und Vorrichtung zu schaffen, mittels derer eine Erfassung von Messdaten und die Fernübertragung über ein Mobilfunknetz möglich ist und deren Stromverbrauch so gering ist, daß ein dauerhafter Batteriebetrieb von über einem Jahr realisiert werden kann. Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch das in Patentanspruch 1 aufgeführte Merkmal.
Die Messeinrichtung speichert die erfassten Daten auf eine lokale Speichereinheit, die mit geringstem Energieaufwand betrieben werden kann. Alle übrigen Schaltungsteile die nur unnötig Energie verbrauchen würden, insbesondere das Übertragungsmodul, sind vollständig abgeschaltet. Bei Erreichen der Kapazitätsgrenze des Zwischenspeichers schaltet die implementierte Software das Übertragungsmodul ein und versendet die Daten des Zwischenspeichers über ein Mobilfunknetz. Nach der Datenübertragung werden alle Bauteile die nur zur Datenübertragung notwendig sind, wieder vollkommen von der Stromversorgung abgeschaltet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es möglich ist Fernmessstellen mit einer Batterie geringer Kapazität jahrelang wartungsfrei, sicher und kostengünstig zu betreiben.
Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht es, Sensoren, insbesondere Druckmesszellen, zusätzlich zu den Bauteilen der Datenübertragung mit ein- und auszuschalten, so daß die Sensoren ebenfalls jahrelang mit einer Batterie geringer Kapazität betrieben werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:
Aufgabenstellung Bereich Trinkwasserversorgung:
In einem entlegenen Hochbehälter ohne Stromanschluss sollen die Trinkwasser- Zuflussmengen in ein Ortsnetz kontinuierlich erfasst und an eine Fernüberwachungszentrale im Wasserwerk übermittelt werden.
Wegen der entlegenen Lage ist aus Kostengründen ein Stromanschluss nicht zu vertreten, ebenso ein regelmäßiges Anfahren des Hochbehälters. Eine Solaranlage kann wegen auftretenden Vandalismus und lang anhaltender Schneebedeckung im Winter ebenfalls nicht installiert werden.
Durch die Installation der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 kann die Aufgabenstellung gelöst werden.
Die vom Wasserzähler gelieferten, durchflussproportionalen REED-Kontakt Impulse (4) werden von der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 erfasst, zur Datenfernübertragung codiert und im Zwischenspeicher abgelegt (1). Dazu ist nur ein minimaler Stromverbrauch notwendig. In Abhängigkeit von der Datenmenge und der Speicherkapazität schaltet das Rechner-Modul (1) die Sendeeinheit (3) ein. Nach dem Einbuchen der Sendeeinheit (3) in das Mobilfunknetz werden die gepufferten Daten als SMS-Datenpaket (Short Message Service der Telekom) zu einem Empfangsgerät im Wasserwerk übermittelt. Anschließend wird die Sendeeinheit (3) von der Datenaufzeichnungseinheit (1) wieder abgeschaltet. Auf diese Weise ist ein jahrelanger Betrieb ohne nachladen oder auswechseln der Stromversorgungseinheit (2) möglich.

Claims (2)

1. Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von Daten und Fernübertragung von Daten in Mobilfunksystemen, umfassend Microcontroller und Mobilfunk-Modem, dadurch gekennzeichnet, dass der Microcontroller in, bei der Inbetriebnahme definierten Zeitintervallen, das Mobilfunk-Modem einschaltet und nach Versenden der Daten wieder ausschaltet.
2. Verfahren und Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Microcontroller in, bei der Inbetriebnahme definierten Zeitintervallen, geeignete Sensoren einschaltet und nach Versenden der Daten wieder ausschaltet.
DE19956105A 1999-11-22 1999-11-22 Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von Daten und Fernübertragung von Daten in Mobilfunksystemen Ceased DE19956105A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013117714A1 (de) * 2012-02-09 2013-08-15 Reichle & De-Massari Ag Vorrichtung zum überwachen einer verteilstelle
DE102016124796A1 (de) * 2016-12-19 2018-06-21 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Sensorkopfmodul zur kontinuierlichen automatisierten Datenerfassung

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