DE217824T1 - Rf-verfahren und geraet zur automatischen, entfernten instrument-auslesung. - Google Patents

Claims (16)

EP 86 90 1618.8 EnScan, Inc. Patentansprüche (Deutsche Übersetzung gem. Art. 67(3) EPÜ)

1. HF-Transponder zur Verwendung mit einem automatischen oder Fernüberwachungssystem für Instrumente, wobei der Transponder einer von mehreren derartigen Transpondern ist, die mit mindestens einem von mehreren Instrumenten zusammen betrieben werden, die entfernt von einer Abfrage/ Empfangseinrichtung angeordnet sind, die ein HF-Erregersignal an die Transponder überträgt und die HF-Signale von den Transpondern empfängt und verarbeitet, wobei der Transponder aufweist:

(a) eine Einrichtung, die zur operativen Verbindung mit einem Parameter-Abtastinstrument geeignet ist, um in Abhängigkeit von einem Zustand eines von dem Instrument abgetasteten Parameters ein abgetastetes InStrumentensignal zu erhalten;

( b) eine Codiereinrichtung, die operativ verbunden ist, um das abgetastete Instrumentensignal zu empfangen und als Antwort darauf ein codiertes Datensignal zu liefern,

( c) eine HF-Empfangseinrichtung zum Empfangen eines HF-Erregersignals und zum Liefern eines Transponder-Freigabesignals als Antwort darauf;

( d) eine HF-Übertragungseinrichtung, die operativ verbunden ist, um das Transponder-Freigabesignal und das codierte Datensignal zu empfangen und als Antwort

darauf ein HF-Transpondersignal zu übertragen, wobei das HF-Transpondersignal mehrere beabstandete HF-übertragungsbursts aufweist, die jeweils codierte Information von dem codierten Datensignal enthalten; ^und

( e) eine Einrichtung, die operativ mit der übertragungseinrichtung verbunden ist, um eine Frequenz des HF-Transpondersignals derart aktiv zu variieren, daß

dessen übertragungsbursts bei verschiedenen Frequen

zen innerhalb einer bestimmten Frequenzbandbreite erscheinen können.

2. HF-Transponder gemäß Anspruch 1, wobei das Parameter-Abtastinstrument ein Meßgerät ist und wobei das abgetastete Instrumentensignal einem Güterverbrauchsparameter des Meßgeräts entspricht.

3. HF-Transponder gemäß Anspruch 2, wobei die Einrichtung zum aktiven Variieren der Frequenz des HF-Transpondersignals die Frequenz des HF-Transpondersignals gemäß einer bestimmten Funktion variiert.

4. HF-Transponder gemäß Anspruch 3, wobei die HF-Empfangseinrichtung das Transponder-Freigabesignal nur nach dem Empfang eines HF-Erregersignals erzeugt, wobei der HF-Übertrager das HF-Transpondersignal nur nach dem Empfang des Transponder-Freigabesignals liefert; und wobei das HF-Transpondersignal eine bestimmte feste Anzahl der beabstandeten HF-Übertragungsbursts aufweist.

5. HF-Transponder gemäß Anspruch 4, wobei die HF-Empfangseinrichtung aufweist:

(a) eine Antenne zum Empfangen des HF-Erregersignals; (b) eine superregenerative Empfangseinrichtung mit

externer Rauschsperre, die operativ mit der Antenne verbunden ist, um das HF-Erregersignal zu empfangen und zu verarbeiten; und

(C) eine mit der externen Rauschsperre operativ verbundene Einrichtung zum Abtasten des HF-Erregersignals mit niedrigem Arbeitszyklus.

6. Automatisches oder Fernüberwachungssystem zum überwachen mehrerer Instrumente und zum gleichzeitigen Übertragen von Daten von den überwachten Instrumenten zu einer

entfernt angeordneten Abfrage/Empfangseinrichtung nach der Erregung durch ein HF-Wecksignal, wobei das System aufweist:

(a) eine Abfrage/Übertragungseinrichtung zum Liefern

eines HF-Wecksignals zum Initiieren des gleichzeiti

gen Auslesens von mehreren entfernt angeordneten HF-Tran spondern;

(b) mehrere HF-Transponder, die jeweils operativ mit mindestens einem der zu überwachenden Instrumente verbindbar sind, wobei jeder Transponder aufweist:

(i) eine Datensammeleinrichtung, die operativ verbunden ist, um Parameterdaten von mindestens einem der zu überwachenden Instrumente zu sammeln;

(ii) eine Transponder-Enpfangseinrichtung zum Empfangen

des HF-Wecksignals und zum Freigeben und Initiieren der Übertragung der gesammelten Parameterdaten von den Transpondern als Antwort hierauf ;

(iü) eine Transponder-Übertragungseinrichtung,

die mit der Datensammeleinrichtung und der Transponder-Empfangseinrichtung operativ verbunden ist, um ein HF-Transpondersignal an einem Abfrageempfänger zu übertragen, wobei das HF-Transpondersignal durch einen aktiven Fre

quenzparameter gekennzeichnet ist und mehrere HF-Ubertragungsbursts aufweist, von denen jeder die gesammelten Parameterdaten enthält; und

(iv) eine operativ mit dem Transponderübertrager verbun

dene Einrichtung zum Bestimmen des aktiven Frequenzparameters des HF-Transpondersignals in einer Weise, durch die die mehreren HF-Transponder signale während der gleichzeitigen Ubertragung durch die mehreren Transponder vonein

ander unterschieden werden können; und

(c) eine Abfrage/Empfangseinrichtung, die entfernt von

den Transpondern angeordnet ist und mit der Abfrage/ Übertragungseinrichtung zusammenwirken kann, um die mehreren gleichzeitig übertragenen HF-Transpondersignale von den entfernt angeordneten Transpondern

zu empfangen und zu verarbeiten.

7. Automatisches oder Fernüberwachungssystem für Instrumente gemäß Anspruch 6, wobei die Instrumente Meßgeräte aufweisen und wobei die von der Datensammeleinrichtung gesammelten Parameterdaten einen Güterverbrauchsparameter des Meßgeräts darstellen.

8. Automatisches oder Fernüberwachungssystem für Instrumente gemäß Anspruch 7, wobei die Transponder/Empfangseinrichtung eine Einrichtung aufweist zum Verifizieren, daß ein empfangenes HF-Signal bestimmte Eigenschaften hat, die denjenigen des HF-Wecteignals entsprechen, das von der Abfrage/Übertragungseinrichtung übertragen wird.

9. Automatisches oder Fernüberwachungssystem für Instrumente gemäß Anspruch 7, wobei die Einrichtung zum Bestimmen des aktiven Frequenzparameters des HF-Transpondersignals eine Einrichtung zum Variieren der Frequenz des HF-Transpondersignals gemäß einer bestimmten Funktion aufweist, so daß jeder übertragungsburst einer Transponderübertragung bei einer unterschiedlichen Frequenz innerhalb einer bestimmten Frequenzbandbreite erscheinen kann.

10. Automatisches oder Fernüberwachungssystem für Instrumente gemäß Anspruch 6, wobei die Abfrage/Empfangseinrichtung aufweist:

(a) eine Eingangseinrichtung zum Empfangen der mehreren HF-Transpondersignale, die gleichzeitig von den mehreren HF-Transpondern empfangen werden; und

(b) eine Einrichtung zum Trennen und Identifizieren min-

destens eines Ubertragungsbursts jedes HF-Transpon-

ders, die während einer Übertragungssequenz von diesem Transponder empfangen werden, gegenüber denjenigen von anderen, gleichzeitig empfangenen Transpon- derSignalen.

11. Automatisches oder Fernüberwachungssystem für Instrumente gemäß Anspruch 6, wobei die Einrichtung zum Bestimmen des aktiven Frequenzparameters des HF-Transpondersignals eine Einrichtung zum Variieren der Frequenz des HF-Transpondersignals innerhalb einer bestimmten Übertragungsbandbreite gemäß einer bestimmten Funktion aufweist, und wobei die Abfrage/Empfangseinrichtung mehrere Eingangsempfangseinrichtungen aufweist, die derart abgestimmt

1.5 sind, daß die bestimmte Frequenz-Übertragungsbandbreite

in mehrere Unterbandbreiten unterteilt wird, die sich über die gesamte bestimmte Frequenz-Übertragungsbandbreite erstrecken; wodurch ein empfangener HF-Ubertragungsburst von einem HF-Transponder selektiv eine oder mehrere der Empfangseinrichtungen aktiviert, so wie es von der Frequenz des empfangenen HF-Übertragungsbursts bestimmt wird.

12. In einem Instrumentenüberwachungssystem mit mehreren HF-Transpondern, die operativ verbunden sind, um automatisch Parameter von Instrumenten zu überwachen, und die die bei der Überwachung erhaltene Parameterinformation an einer entfernt angeordneten Abfrage/Empfangseinrichtung übertragen als Antwort auf ein HF-Abfragesignal von der Abfrage/Empfangseinrichtung, ein Verfahren zum Herstellen von Kommunikation zwischen der Abfrage/ Empfangseinrichtung und den entfernt angeordneten HF-Transpondern, das folgende Verfahrensschritte aufweist:

(a) Übertragen eines HF-Abfragesignals von einer Abfrage/ Empfangseinrichtung, um gleichzeitig mehrere entfernt angeordnete HF-Transponder zu aktivieren;

(b) gleichzeitiges Übertragen von Signalen von jedem der

aktivierten HF-Transponder in seriellen, beabstande-

ten HF-Übertragungsbursts bei Burst-übertragungsfrequer.zen, wobei die übertragenen Signale mindestens teilweise die bei der Überwachung erhaltene Parameterinformation von den Instrumenten kennzeichnen,

mit denen die Transponder operativ verbunden sind, und

(c) aktives Variieren der Burst-Übertragungsfrequenz aufeinanderfolgender Übertragungsbursts eines Transponders derart, daß die Burst-Übertragungsfrequenz von

mindestens zwei gleichzeitig aktivierten Transpondern sich unterscheidet.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, das ferner den Verfahrensschritt aufweist, daß die Burst-Übertragungsfrequenz der

Transponder während der Übertragung derart variiert wird, daß jede aufeinanderfolgende serielle übertragungsbursts eines Transponders bei einer unterschiedlichen Burst-Übertragungsfrequenz erscheint.
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14. Verfahren gemäß Anspruch 13, das ferner den Verfahrensschritt aufweist, daß die Burst-Übertragungsfrequenz der Transponder gemäß einer bestimmten Funktion variiert wird.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die Übertragungsfrequenzen der mehreren, gleichzeitig aktivierten HF-Transponder innerhalb einer bestimmten Übertragungsbandbreite liegen, das ferner den Verfahrensschritt aufweist, daß die mehreren, von den aktivierten Transpondern übertragenen HF-Signale mittels mehrerer HF-Empfänger gleichzeitig empfangen werden, die jeweils innerhalb der bestimmten Übertragungsbandbreite auf eine unterschiedliche Mittenfrequenz eingestellt sind.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, das den zusätzlichen Verfahrensschritt aufweist, daß die Mittenfrequenzen der mehreren HF-Empfänger und die damit verbundenen Empfangsbandbreiten derart eingestellt werden, daß die Empfangsbandbreiten über die Transponder-Übertragungsbandbreite miteinander überlappen.