DE2029535A1

DE2029535A1 - Automatische Fernmeßvorrichtung

Info

Publication number: DE2029535A1
Application number: DE19702029535
Authority: DE
Inventors: Jr D Sellari
Original assignee: International Standard Electric Corp , New York, NY (V St A )
Priority date: 1969-06-19
Filing date: 1970-06-15
Publication date: 1971-01-21
Also published as: FR2065815A5; US3588357A; CH509636A; ES380946A1; GB1267793A; SE375174B; CA919322A; NL7008989A

Description

Dipl.-Phys. Leo Thul

Stuttgart

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INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York

Automatische Fernmessvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Fernmessung, die mit der Leitung des Fernsprechteilnehmers verbunden ist und die Femmessdaten über diese zu einer Datenverarbeitungseinheit überträgt.

Die Vorteile der automatischen Fernmessung liegen darin, dass die Messvorrichtung Jederzeit, unabhängig davon, ob die Messvorrichtung an einem leicht oder an einem schwer zugänglichen Ort angebracht ist, von der Datenverarbeitungseinheit abgefragt werden kann und dass Ablesezähler, die auf menschlichem Versagen oder Irrtum beruhen, ausgeschlossen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fernmessvorrichtung zu schaffen, die an die Telefonleitung eines Fernsprechteilnehmers angeschlossen werden kann, ohne durch ihren Betrieb den normalen Fernsprechverkehr zu behindern, die billig herzustellen ist, die genau und wartungsfrei und unabhängig von der Telefonnummer des Fernsprechteilnehmers arbeitet,und die sich vor jeder Übertragung der Fernmessdaten an die Datenverarbeltungseinheit dieser zu erkennen gibt.

2.Juni 1970

Sr/Kä ./.

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Diese Aufgabe ist gemäss der Erfindung bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art gelöst durch eine Zeitgebereinrichtung, die periodisch ein Abrufzeiehen abgibt, durch eine Steuerschaltung und durch Relaisschaltungen, die. auf das Abrufseichen ansprechen und eine vorbestimmte Rufnummer über die Teilnehmerleitung aussenden, und durch Steuerschaltungen,, die nach dem Zustandekommen einer Verbindung mit der gerufenen Station die Daten eines Messwertsammlers über die Teilnehmerleitung " aussenden.

Weitere, die Erfindung fortgestaltende Merkmale gehen aus den UnteransprUehen hervor.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:

F3g. 1 Ein BlcDkdiagramm eines Kodier-Umsetzers, einer örtlichen DatenempfangssteEe in der Teilnehmeranlage, der Daten zum Amt senden kann und

Fig. 2 Ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise der Einrichtung der Fig. 1 veranschaulicht.

Die gesamte in Fig. 1 gezeigte Einrichtung ist in dem Gelände des Teilnehmers angeordnet und mit seiner Telefonleitung verbunden. In der Zeichnung ist die Telefonleitung der besseren Übersichtlichkeit wegen an drei verschiedenen Stellen'gezeigt und Jeweils durch die Bezeichnung "Übertragungsleitung" hervorgehoben, und die Buchstaben R und T kennzeichnen jeweils die Sprechadem. Die gesamte Einrichtung kann vom Amt aus gespeist werden; eine örtliche

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Energieversorgung wird jedoch bevorzugt.

Ein Gleichstrommotor 20 treibt eine Reihe von Nocken 21 an, die die Telefonnummer einer zentralen Datenverarbeitungsanlage aussenden, die z.B. im Amt angeordnet sein kann. Während diese Nocken so ausgebildet sein können, dass sie die bekannten Gleichstromwahlimpulse erzeugen und aussenden, sind sie in der Fig. 1 so angeordnet, dass sie einen Oszillator 22 tasten, wie er z.B. bei Tastwahlapparaten verwendet wird. I

Der Zähler 23, der als örtlicher Fühler oder als Datensammler ausgebildet sein kann, muss geeignet sein, auf örtliche Zustände anzusprechen und Fernmesszeichen auszusenden.

Das Netz 2k muss so ausgebildet sein, dass es eine Telefonleitung abschliessen und abgleichen kann. Ein in den her- kömmlichen Telefonapparaten verwendetes Netz wird in den meisten Fällen genügen. Manche Fernmesseinrichtungen können jedoch Beschränkungen hinsichtlich der Verwendbarkeit von Netzen auferlegen, sodass eine besondere Schaltung notwendig sein kann. Solche besonderen Schaltungen gehören jedoch be-

reits zum Stand der Technik. Λ

Als Zeltgeber kann eine beliebige Vorrichtung verwendet werden, die eingeschaltet wird, wenn der Zähler abgelesen werden soll. Man kann z.B. mit einem Ablesezyklus von 2-4 Wochen rechnen, entsprechend den Bedürfnissen des Benutzers. Dieser Zeitgeber 25 muss im allgemeinen nicht besonders genau arbeiten, da die Kundenrechnung nur einmal pro Monat aufgestellt wird.

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Es ist beispielsweise eine elektromechanische Zeitgebereinrichtung bekannt, die 12 Tage lang oder noch länger arbeitet. Eine solche Zeitgebereinrichtung sieht wie ein kleiner Tantalkondensator aus, der ungefähr 2 cm lang ist und zwei Elektroden enthält, die durch einen Elektrolyten voneinander getrennt sind. Das auf einer Elektrode deponierte Silber wird mit einem schwachen elektrischen Strom durch den Elektrolyten zu der anderen Elektrode transportiert. Wenn die gesamte Silbermenge zur anderen Elektrode transportiert worden ist, hört der elektrische Strom auf zu fliessen. Nach diesem ersten Zeitgabezyklus wird der Strom umgekehrt, und das Silber wird zur ersten Elektrode zurücktransportiert. Falls die angelegte Spannung konstant bleibt, wird der zweite Zyklus genau so lang wie der erste Zyklus. Eine solche Zelle und eine bistabile Kippstufe können eine auf kleinstem Raum angeordnete, mit geringer Stromstärke arbeitende, periodische Zeitgebereinrichtung darstellen, deren Arbeitszyklus einige Wochen betragen kann.

Die Übrigen Komponenten der Pig. 1 sind bekannt. Ihre Wirkungsweise wird in Verbindung mit dem Flussdiagramm der Ffe2 beschrieben.

Nachdem der Zeitgeber abgelaufen ist, wird ein Startzeichen 31 (vgl. Fig. 2) ausgesendet, das einen Schmitt-Trigger 32 (vgl. Fig. 1) ansteuert. Der Schmitt-Trigger 32 betätigt eine Halteschaltung 33, die nicht abfällt, bevor nicht alle Fernmesswerte erfolgreich zu einem zentralen Datenverarbeitungsgerät übertragen und von dort bestätigt worden sind. Der Teilnehmer kann somit sein Telefon so oft er möchte,benutzen, ohne das Signal des Zeitgebers 25 zu zerstören.

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Die Halteschaltung 33 betätigt eine elektronische Relaistreiberschaltung 34, die ein "A"-Relais 35 erregt. Dieses "A"-Relais schliesst seine Kontakte al und a2 und verbindet dadurch eine Fühl- oder Messschaltung 36 mit der Rufader R und der Prüfader T der Telefonleitung des Teilnehmers, um festzustellen, ob die Leitung frei oder besetzt ist. Diese Messschaltung 36 kann einen extrem hohen Eingangswiderstand haben, wie z.B. eine Darlington-Schaltung, und sie muss einen bekannten Schalter, z.B. einen Schmitt-Trigger, antreiben. Wegen ihres hohen Eingangswiderstandes wirkt (|

die Messschaltung nicht auf die Leitung. Die Messschaltung 36fragt also (vgl. Block 41 der Fig. 2):"Ist die Leitung besetzt?" Dieser Fragezustand wird aufrechterhalten, bis die Messschaltung 36 eine freie Leitung entdeckt»

IS Wenn die Messschaltung 36 eine freie Leitung entdeckt, übt sie eine Leitungsbelegungsfunktion 44 aus, indem sie den Relaistreiber 45 ansteuert und einen Wahltonzeitgeber betätigt. Ein "Β"-Relais wird erregt und schliesst seine Kontakte bl, b2 und b3, b4 und verbindet über die Rufader R und die Prüfader T eine hochohmige Schaltung 49mit dem Netzwerk 24. Diese Brücke liefert ein Schleifenschlusszeichen zu der zentralen Einrichtung im Amt, die in bekannter ' Art durch Aussenden eines Wahltons antwortet. Dieser Arbeitsablauf ist in dem Schlussdiagramm der Fig. 2 durch den Wahl- tonzeltschalter 51 angedeutet, der 3 Sekunden lang wartet, bevor er die Wahl des zentralen Datenverarbeitungsgerätes zulässt.

Nach dieser Wartezeit wird eine monostabile Kippschaltung 56 in ihren astabilen Zustand geschaltet, der lange genug anhält, um ein geeignetes Wählen sicherzustellen. Das Aus-

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gangszeichen dieser monostabilen Kippschaltung 56 veranlasst eine Steuerschaltung 57, während des astabilen Zustands der monostabilen Kippstufe 56 den Gleichstrommotor 20 anzutreiben. Während der Mofcor die Nockenscheiben 21 bewegt, sendet die Oszillatorschaltung 22 über das Netz 24 die Telefonnummer der zentralen Datenverarbeitungseinheit bei der Postverwaltung aus. Dieser Arbeitsablauf ist in Pig. I als Entscheidung 61 dargestellt, auf Grund deren die Nummer zu dem Block 62 ausgesendet wird. Der Wahlimpulsgeber schalte^ gleichzeitig einen Betätigungszeitschalter .63, der eine Zeit bestimmt, während der eine Verbindung mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit hergestellt sein muss» Wenn diese zentrale Datenverarbeitungseinheit den Anruf empfängt, bewirkt ihre Antwort Überwachungsschaltung (nicht dargestellt), das ein Anerkennungszeichen über die Ruf- und Prüfadern R und T zu der Schaltung 49 ausgesendet wird«, Es ist im Rah» men der Erfindung auch an die Wiedergabe eines Tonfrequenzanerkennungszeichens gedacht, dass innerhalb einer vorbestimmten Zeit (z.B. innerhalb 10 Sekunden) nach Übertragung des Wahltones ankommen sollte.

Falls vor Ablauf des Betätigungszeitschalters/o^ das Anerkennungszeichen nicht empfangen worden ist, wird die Schaltung 49 freigegeben und erneut zur Anmeldung eines neuen Anrufs betätigt. Dabei schaltet die monostabile Kippschaltung 56 einen Bestätigungszeitschalter 63, der eine Zeit bestimmt, welcher den Betrieb des Gleichstrommotors 20 einschliesst.

Falls der Bestätigungszeitschalter 63 abläuft, wird eine monostabile Kippstufe 64 geschaltet, die den Relaistreiber

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45 sperrt und ausser Punktion setzt. Dieses "B"-Relais 48 fällt ab und öffnet seine Kontakte bl, b2, bj undb4. Wenn diese "b^M-Kontakte geöffnet werden, wird die Brücke 49 von der Leitung entfernt und die zentrale Einrichtung in der Postverwaltung wird freigegeben. Dies ist in dem Flussdiagramm durch den Block 66 dargestellt, In dem angedeutet wird, dass der Bestätigungszeitschalter 63 eine Zeitdauer abmisst, während er die Frage 67 nämlich "Hat die zentrale Datenverarbeitungseinheit geantwortet?" stellt. Falls die Antwort "Nein" ist, wartet die Einrichtung bei 68 auf den | Ablauf der Zeit. Dann wird die Leitung freigegeben und der Zyklus startet von neuem, vgl. 53 und 54 des Flussdiagramms.

Falls der Bestätigungston ankommt, bevor der Zeitschalter 63 abläuft, betätigt er eine Triggerschaltung 73* nachdem er zuvor in einem Verstärker 7I verstärkt und durch ein Filter 72 gegeben worden ist. Der Zeitschalter 63 wird durch das Ausgangszeichen der Triggerschaltung 73 zurückgestellt. Das Ausgangsseichen der Triggerschaltung 73 veranlasst eine monostabile Kippschaltung 74, den Fehler 23 anzusteuern. Während diese astabilen Lager der monostabilen Kippschaltung 74, die für die Fernmessung hinreichend waren, andauert, werden die Daten übertragen. Falls das Datenver- " arbeitungszentrum mit den empfangenen Fernmesszeichen nicht zuflieden ist, sendet es erneut beliebig oft das Bestätigungszeichen, um die Stufe 73 neu zu schalten und den Zeitschafcer 63 zurückzustellen, wodurch eine erneute Übertragung der Fernmessdaten verursacht wird. Dieser Arbeitsablauf 1st in Fig. 2 dargestellt, in der die Bestätigungsschaltung 66 eine Datenübertragungsschaltung 76 schaltet. Daraufhin wird die Datenübertragung begonnen, und ein Zeitschalter 78 (dieser Zeitschalter 1st tatsächlich der Zeltschalter 63, der zurückgestellt worden ist) wird geschaltet. Falls ein Wiederholungszeichen 79 empfangen wird, wird die Datenanforderung 76 erneut eingeschaltet und die' Daten werden erneut übertragen.

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Wenn die Datenverarbeitungszentrale einen Block von Fernmesszeichen richtig empfangen hat, gibt es ein anderes Tonfrequenzzeichen zurück, welches bei 71 verstärkt und bei 81 gefiltert wird. Falls dieses Tonzeichen nicht ankommt, bevor der Zeitgeber 73 die monostabile Kippschaltung 64 betätigt, wird die Leitung freigegeben und der Vorgang beginnt von neuem, wie es in dem Flussdiagramm durch die Blocks 53 und 54 angedeutet ist. Ein Steuerschalter 82 betätigt die Örtliche Freigabeeinrichtung, indem er die Halteschaltung 33 zurückstellt. Danach geschieht mehrere Wochen lang nichts, bis der Zeitgeber 25 wiederum die Übertragung von Daten verursacht. In der Fig. 2 ist dies durch den Entscheidungsblock 83 dargestellt, welcher einen Abschaltzeitgeber 84 in seiner Lage hält, bis das Abschaltzeichen (Filter 81) empfangen wird. Bis dahin hält die Entscheidungsschaltung 84 den logischen Zustand 79 aufrecht, sodass die Fernmessdaten wiederholt werden können. Wenn das Abschaltzeichen 83 empfangen worden ist, wird die Leitung freigegeben (wie durch 85 angedeutet ist), um den Zeltgeber 25 neu einzustellen. Die Schaltung ist jetzt ständig zum Empfang des nächsten Zeichens vom Zeitgeber 25 bereit.

Falls der Örtliche Fernsprechteilnehmer seinen Hörer während der Fernmessung abheben sollte, gibt die Messschaltung 36 das ^MB"-Relais 48 frei. Die Kontakte bl, b2 und b3, b4 öffnen sich sofort und die Fernspreohleitung steht dem Fernsprechteilnehmer zur Verfügung.Somit kann es höchstens während der Abfallzeit des Relais (ungefähr 500 ms lang) passieren, dass die Telefonleitung dem Fernsprechteilnehmer nicht zur Verfügung steht. Diese Zeitverzögerung fällt dem Teilnehmer nicht auf, Falls der Teilnehmer angerufen -wird, empfängt der Rufer während der Übertragung der Fernmessdaten ein bn3e-'o;i':.?'eicnen. Da die gesamte übertragung der Fernmess-

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daten jedoch sehr schnell vollzogen wird, ist die Leitung bereits beim nächsten Anruf wieder frei. Die Wirkung ist nicht sehr stark von der Situation verschieden, dass ein Besetztzeichen zurückgegeben wird, wenn alle Schaltwege auf Grund zu grosser Verkehrsdichte blockiert sind.

Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Übertragung der Fernmessdaten von dem Messwerterfasser, z.B. von dem Zähler 35 ausgelöst wird. Der Zähler ruft jedesmal die Datenverarbeitungszentrale und gibt sich selbst zu | erkennen. Die Peststellung des Ortes des Zählers ist eine sehr wichtige Information für die Postverwaltung. Die Identifikation des Zählers hängt nicht von den Telefonnummern ab, die von der Datenverarbeitungszentrale gerufen wird. Diese Nummern könnten neu verteilt werden, wenn ein Teilnehmer umzieht, und die Datenverarbeitungseinheit der Postverwaltung würde diesen neuen Zustand des Zählers nicht bemerken.

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Claims

D.Sellari Jr. - 3 Patentansprüche

1.)/Vorrichtung zur automatischen Fernmessung , die mit der Leitung des Fernsprechteilnehmers verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Zeitgebereinriehtung (25), die periodisch ein Abrufzeichen abgibt, durch eine Steuerschaltung (32) und Relaisschaltungen (34, 351 45, 48), die auf das Abrufzeichen ansprechen und eine vorbestimm·= te Rufnummer über die Teilnehmerleitung (R, T) aussenden, und durch Steuerschaltungen (73, 74), die nach dem Zustandekommen einer Verbindung mit der gerufenen Station die Daten eines Messwertsammlers (23) über die Teilnehmerleitung (R, T) aussenden»

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitgebersehaltung (25) so ausgebildet ist, dass sie periodisch ©fcwa all© 2-4 Wochen ein Abrufzeichen abgibt.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Messviertsammler (23) ein Gebührenzähler verwendet wird, dessen Zählstand beim Abruf übertragen wird»

4.) Vorrichtung nach Anspruch I₂, dadurch gekennzeichnet, dass eine FUhlerschaltung(36) und ein Beiais (48) vorgesehen sind, die die Übertragung der Fernmesswerte unterbrechen und die Übertragungsleitung (R₅ T) freigeben, wenn der Fernsprechteilnehmer den Hörer abhebte

5.) Vorrichtung nach Anspruch 1, ffekaanzeicfanet durch, eine Halteschaltung (33) und durch eine Steuerschaltung die beim Empfang eines Bestltigungszeiefeens von der rufenen Station die HÄeeehalfeurig (33) löste

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6.) Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass bistabile Kippstufen (56 und 64) und ein Bestätigungsieitschalter (63) so geschaltet sind, dass sie, während die Halteschaltung (33) In ihrem Haitezustand ist, immer wieder den Abruf der Fernmessdaten auslösen, bis ein Bestätigungszeichen empfangen wird.