DE2812896A1

DE2812896A1 - Datenerfassungseinrichtung

Info

Publication number: DE2812896A1
Application number: DE19782812896
Authority: DE
Inventors: Takeshi Abe
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1977-03-28
Filing date: 1978-03-23
Publication date: 1978-10-19
Also published as: DE2812896C2; US4208653A

Description

Datenerfassungseinrichtxing

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Datenerfassungsvorrichtung zum entfernten Ablesen von Verbrauchszählern und -messern und dgl.

Aufgrund der hohen Personalkosten und der Möglichkeit, daß beim manuellen Ablesen von Gas-, Wasser-, Elektro- und ähnlichen Zählern, die in verschiedenen Häusern oder Wohnungen installiert sind, Fehler auftreten, sind automatische Systeme entwickelt worden, die elektrisch die Zähler mittels Übertragungsleitungen ablesen. Derartige Systeme verbinden eine Hauptstation, die sich in einer Niederlassung des Versorgungsunternehmens befindet, mit den einzelnen Meß- oder Zählgeräten in den Wohnungen. Es ist üblich geworden, als Übertragungsleitungen die Telefonverbindungen zu verwenden und die Zähler mit Einrichtungen auszustatten, die auf entsprechende Codesignale ansprechen, mit welchen die Telefonleitungen beaufschlagt werden. Als Antwort auf ein Codesignal, welches einem entsprechenden Meßgerät zugeordnet ist, führt das Meßgerät den

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TELEFON (OBS] 22 2BO2

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TELEQRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

Telefon!extungen Datensignale zu, die representativ sind für den Ablesewert des Gerätes» Bi e Datensignale werden in der Hauptstation empfangen und weiterverarbeitet» um beispielsweise eine EechEung für den Abnehmer zu erstellen.

Aufgrund der mit dem oben erläuterten System verbundenen Kosten sowie anderen Problemen wurden verbesserte Systeme zum entfernten Ablesen von Zähleinrichtung en entwickelt., Biese verwenden separate tlbertragungsleitungen» die Eigentum des Versorgungsunternehmens sind., Solche Systeme,, die sieb als vorteilhaft erwiesen haben,, umfassen drei Übertragungsleitungen, die die entfernt angeordneten Stationen mit der Hauptstation verbinden. Jedem Heßgerät oder Zähler ist eine entfernte Station zugeordnet, und sie umfaßt einen integrierten dreiphasigen Motorzähler. Ein Elektromotor treibt das Heßgerät in Abhängigkeit von dem Betrag des Verbrauchs an und öffnet und schließt Schaltkontakte, was dem Ablesen des Heßgerätes entspricht.

Eine große Anzahl dieser Hotorzählereinheiten hatten eine so hohe Betriebszeit, daß sie ausgetauscht werden mußten. Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor in dieser Hinsicht liegt in der Entwicklung integrierter Heßeinheiten, welche elektronische Speichereinrichtungen anstatt mechanischer Zähler umfassen. Die elektronischen Einrichtungen sind hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit der Herstellung und der Betriebszuverlässigkeit vorteilhafter. Anstatt aber alle Hotorzähleinheiten gleichzeitig auszutauschen, ist es besser, sie Zug um Zug durch neue elektronische Einheiten zu ersetzen, wenn sie betriebsuntauglich werden. Es ist jedoch bisher keine entfernte Datenerfassungsvorrichtung vorgeschlagen worden, die austauschbar die mechanische und elektronische entfernt angeordnete Meßstation verwenden kann.

Durch die vorliegende Erfindung werden die Nachteile des oben angedeuteten Standes der Technik behoben. Es wird eine Haupt-

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-ar-

station vorgesehen, die mit den entfernt angeordneten Stationen durch erste, zweite und dritte Übertragungsleitungen verbunden ist. Für jeden Abnahmezähler oder -messer ist.eine entfernte Station vorgesehen. Die Hauptstation sendet Abfragesignale zu einer ausgewählten entfernten Station über die erstei| und dritten Übertragungsleitungen, und zwar zusätzlich zu der der entfernten Station zugeführten Betriebsspannung. Als Antwort auf die Abfragesignale sendet die entfernte Station Date&signale, die dem abgelesenen Zählerstand entsprechen, über die zweite und dritte Übertragungsleitung zu .der Hauptstation. In einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Hauptstation eine Schaltereinrichtung, um die zweite und dritte Übertragungsleitung: zu verbinden und zu trennen, und um dadurch der entfernten Station Sekundär-Ab frage signale zuzuführen. Als Antwort auf die Sekundär-Abfragesignale sendet die entfernte · Station Sekundär-Datensignale über die zweite und dritte Über— tragungsleitung zu der Hauptstation. Die letztgenannte Ausführungsform eignet sich besonders gut für ein integriertes Meßinstrument, das den Verbrauch zweier verschiedener Verbrauchsgrößen, wie beispielsweise Gas und Elektrizität, mißt.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ferndaten-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die eine zuverlässige Betriebsweise aufweist und die kostengünstig herzustellen und zu installieren ist.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Ferndaten-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die den Leistungsverbrauch entfernter Stationen vermindert, da die benötigte Leistung für die Datenübertragung nur während der tatsächlichen Datenübertragung zugeführt wird.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Ferndaten-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die auswechselbar bei mechanischen und elektronischen Meßeinrichtungen verwendet werden kann.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine allgemein verbesserte Perndaten-Erfassungseinrichtung zu schaffen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Mg. 1 eine teilweise in Blockdiagrammform dargestelltes elektrisches Schaltungsdiagramm einer Ferndaten-Erfassungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Pig. 2 ein. detaillierteres Schaltungsdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Pig. 3 ähnlich wie Pig. 1 eine modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die erfindungsgemäße Ferndaten-Erfassungseinrichtung ist in zahlreichen physikalischen Ausführungsformen, die von den Umgebungsbedingungen und anderen Erfordernissen' abhängen, realisierbar; von den im folgenden beschriebenen Ausführungsformen wurden größere Mengen hergestellt, getestet und verwendet, und alle Geräte arbeiteten äußerst zufriedenstellend.

In Pig. 1 umfaßt eine Perndaten-Erfassungseinrichtung 11 gemäß der Erfindung eine Hauptstation 12 und eine entfernte Station 13. In der Praxis ist eine große Anzahl entfernter Stationen bei entsprechenden Meß- und Zäh!einrichtungen in verschiedenen Wohnungen und Geschäften vorgesehen, jedoch ist in der Zeichnung zwecks Vereinfachung der Darstellung nur eine einzige entfernte Station 13 gezeigt. Die Einrichtungen zum Adressieren einer speziellen entfernten Station 13 von der Hauptstation 12 aus sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und daher nicht dargestellt.

Die Hauptstation 12 ist mit der entfernten Station 13 über eine erste, zweite.und dritte Übertragungsleitung 14, 16, bzw. 17

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verbunden. Die Übertragungsleitung 17 stellt eine gemeinsame Leitung dar und ist geerdet. Die Hauptstation 12 umfaßt eine Energiequelle 18, die den Kollektoren von ΪΓΡίί-Tränsistoren 19 und 21.. positive Gleichspannungen V1, bzw. V2 zuführt. Die Emitter der Transistoren 12 und 21 sind mit dem Kollektor eines NPIi-Transistors 22 verbunden, der die Funktion eines Ein/Aus-Scnalters hat. Der Emitter des Transistors 22 ist mit der ersten Übertragungsleitung 14 verbunden. Eine Steuereinheit 23 ist mit den Basiselektroden der Transistoren 19, 21 und 22 so verbunden, wie es im folgenden beschrieben wird.

Die entfernte Station 13 umfaßt einen Widerstand 24 und eine Zenerdiode 26, die in Serie zwischen der ersten und dritten Übertragungsleitung 14 und 17 geschaltet sind und einen Nebenschluß-Spannungsregler bilden. Ein Pilterkondensator 27 ist der Zenerdiode.26 parallelgeschaltet. Die Zenerspannung der Zenerdiode 26 wird so ausgewählt, daß sie kleiner ist als die Spannung V1 und V2, und sie wird mit V3 bezeichnet. Vorzugsweise ist die Spannung V1 größer als die Spannung V2, und die Spannung V2 ist etwas höher als die Spannung V3. Die Spannung V3 bildet eine Speisespannungsversorgung für die entfernte Station 13, und sie ist nur während der Datenübertragung erforderlich.

Die entfernte Station 13 umfaßt eine Zählereinheit oder ein Meßgerät 28, welches eine lokale Energiequelle (nicht gezeigt) benutzt, um den Verbrauch von beispielsweise Gas, Elektrizität, Wasser und dgl. zu messen. Das Meßgerät 28 liegt parallel zu der Zenerdiode 26. Parallel zu der Zenerdiode 26 liegt eine Serienschaltung aus einen Widerstand 29 und einen NPN-IOtotransistor 31. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 29 und des Fototransistors 31 ist mit dem Meßgerät 28 verbunden. Der Ausgang des Meßgerätes 28 ist über die zweite Übertragungsleitung 16 mit einer Recheneinheit 32 in der Hauptstation verbunden. Ausgänge der Bedieneinheit 32 sind mit der Steuereinheit 23 und einer Anzeigeeinrichtung 33, beispielsweise

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eine Kathodenstrahlröhre, einem Drucker oder dgl., verbunden.

Ein Widerstand 34-, eine lichtemittierende Diode (LED) 36 und Spannungsabfall-Dioden 37 und 38 liegen als Serienschaltung parallel zu den Widerstand .24-. Die LED 36 ist optisch mit dem Fototransistor 31 gekoppelt und bildet somit mit letzterem einen Optokoppler (nicht extra bezeichnet).

Im Betrieb führt die Steuereinheit 23 der Basis des Transistors 22 eine hohe Spannung zu, um den Transistor anzuschalten. Dann führt die Steuereinheit 23 den Basiselektroden der Transistoren 19 und 21 abwechselnd hohe Spannungen zu, um diese anzuschalten. Demzufolge werden die Spannungen V1 und Ύ2 abwechselnd der ersten Übertragungsleitung 14- zugeführt, um hierdurch Abfrageimpulse zu bilden. Da die Spannungen V1 und V2 größer sind als die Spannung V3, ist die Versorgungsspannung an der Zenerdiode 26 fortwährend verfügbar, um der entfernten Station 13 Energie zuzuführen. Die LED 36 jedoch emittiert nur dann Licht, wenn auf der Leitung 14- die höhere Spannung V1 ansteht. Der Fototransistor 31 wird durch das von der LED 36 abgestrahlte Licht angeschaltet, so daß im wesentlichen eine Spannung von UuIl an dem Kollektor des Fototransistors 31 entsteht und dem Meßgerät 28 zugeführt wird. Wird der Übertragungsleitung 14 die Spannung V2 zugeführt, so sendet die lichtemittierende Diode 36 kein Licht aus, der Fototransistor 31 wird abgeschaltet, und dem Meßgerät 28 wird im wesentlichen die Spannung "V3 zugeführt.

Auf diese Weise werden dem Zähler 28 Signalimpulse zugeführt, deren Amplitude zwischen Null und V3 wechselt, wenn auf die Übertragungsleitung 14- die Spannung V1, bzw. V2 gegeben wird.

Als Antwort auf die Impulse sendet der Zähler 28 Datensignalimpulse, die dem Ablesewert des Zählers entsprechen, über die zweite Übertragungsleitung 16 an die Recheneinheit 32, welche aus den Datenimpulsen den Ablesev/ert rekonstruiert. Der Ablese-

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wert wird von der Recheneinheit 32 der Anzeigeeinrichtung 33 zugeführt, um den Ablesewert für die Bedienungsperson in der Hauptstation 12 sichtbar zu machen.

Es versteht sich, daß die Versorgungsspannung für die entfernte Station 13 und die Abfragesignale von der Hauptstation 12 zu der entfernten Station 13 über die erste und dritte Übertragungsleitung 14, bzw. 17 geleitet werden. Als Antwort auf die Abfragesignale schickt die entfernte Station 13 die Datensignale, die den Ablesewert entsprechen, über die zweite und dritte Übertragungsleitung 16, bzw. 17 zu der Hauptstation 12.

Die entfernte Station 13 ist detaillierter in Fig. 2 dargestellt. Sie umfaßt einen Teiler-Neun-Zähler 41, dessen Ausgang mit einem Zähleingang eines Zwei-Bit-Zähler-Dekoders 42 verbunden ist. Letzterer erzeugt hohe Ausgangssignale auf den Leitungen, die mit 10 , 10 , 10 und 10^ bezeichnet sind,und zwar als Antwort auf in ihm eingestellte Zählerstände von 00, 01, 10 und 11.

Der Zähler 28 umfaßt vier zehnstufige Schalter 28a, 28b, 28c und 28d, die den Einerstellen (10°), Zehnerstellen (1O¹), Hunderterstellen (10 ) und Tausenderstellen (10-0 der Ablesewerte entsprechen. Der Zähler 28 gibt somit einen vierstelligen Ablesewert mit einem Maximalwert von 9999 ab.

Die Schalter 28a bis 28d weisen bewegliche Kontakte 28e bis 28h auf, die mit den Leitungen 10 bis 10 entsprechend verbunden sind. Die Kontakte 28e bis 28h werden durch eine (nichtgezeigte) Motoreinheit nach Maßgabe des zu messenden Verbrauchs angetrieben. Jeder der Schalter 28a bis 28d umfaßt zehn feste Kontakte, mit denen die beweglichen Kontakte 28e bis 28h jeweils in Eingriff bringbar sind. Obschon - um eine Überlastung der Zeichnung zu vermeiden - die zehn Kontakte nicht bezeichnet sind, entsprechen sie den Werten 0 bis 9 der entsprechenden

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Zifferstelle des Ablesewertes.

Die festen Eontakte aller Schalter 28a bis 28d, welche dem Wert 0 entsprechen, sind über eine Leitung, die mit 0 bezeichnet ist, mit einem Digital-Binär-Wandler 43 verbunden. In ähnlicher Weise sind die Kontakte aller Schalter 28a bis 28d entsprechend ihren Werten über jeweils eine der neun Leitungen,'die mit 1 bis 9 bezeichnet sind, mit dem Wandler 43 verbunden. Obschon dies in der Zeichnung nicht mehr dargestellt ist, sind die beweglichen Eontakte 28e bis 28h über fortschreitende 10:"!-Untersetzungsgetriebe miteinander verbunden. ^;Anders ausgedrückt, für jede vollständige Umdrehung des beweglichen Kontaktes 28e, bei welcher dieser nacheinander die zehn festen Kontakte des Schalters 28a berührt, wird der bewegliche Kontakt 28f des Schalters 28b um 1/10 Umdrehung gedreht, usw.. Die Schaltereinheit 28 stellt einen vierstelligen Dezimalzähler dar.

0 1 Der Wandler 43 besitzt vier binäre Ausgänge, die mit 2,2,

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2 und 2 . bezeichnet sind. Die Ausgänge sind mit einem binären Vier-Bit-Abwärtszähler 44 verbunden. Das binäre Äquivalent der Eingänge 0 bis 9 des Wandlers 43 tritt an den Ausgängen

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2 bis 2 auf. Ein Ausgang des'Zählers 44, der nur dann einen logisch niedrigen Pegel aufweist, wenn der Zählerstand des Zählers 44 Null ist, ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes

46 verbunden. Ein anderer Eingang des UND-Gliedes 46 ist mit dem Kollektor des Fototransistors 31 verbunden. Die Kollektorspannung des Fototransistors 31 ist mit V4 bezeichnet.

Der Ausgang des UND-Gliedes 46 ist mit der Basiselektrode eines NPN-Transistors 47 verschaltet, dessen Emitter wiederum mit der Leitung 17 in Verbindung steht. Der Eollektor des Transistors

47 ist direkt mit der Leitung 16 verbunden sowie über einen V/iderstand 48 mit' dem Verbindungspunkt des Widerstandes 24 und der Zenerdiode 26, um die Spannung V3 zu empfangen. Ein V/iderstand 50 und ein Kondensator 49 liegen in Serie parallel zu der Zenerdiode 26. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 50

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und des Kondensators 49 ist mit dem Eingang eines Negators verschaltet, dessen Ausgang mit dem Eingang eines ODER-Gliedes 52 und den Rücksetzeingängen der Zähler 41 und 42 verbunden ist. Der Ausgang des ODER-Gliedes 52 ist mit einem Setzeingang des Zählers 44 verbunden. Ein Ausgangszähler 41 ist mit dem anderen Eingang des ODER-Gliedes 52 verschaltet. Der Ausgang des UND-Gliedes 46 ist mit einem Abwärtszähl-Eingang des Zählers 44 verschaltet. Die Spannung V4 vom Kollektor des Fototransistors 31 wird ferner einem Zähleingang des Zählers 41 zugeführt.

Beim Betrieb führt die Steuereinheit 23 der Hauptstation 12 zuerst hohe Signale an die Basiselektroden der Transistoren 19 und 22, um diese anzuschalten. Dann wird die Spannung V1 auf die Leitung 14 gegeben, was die lichtemittierende Diode 36 veranlaßt, Licht auszusenden und die Kollektorspannung V4 des Fototransistors 31 geht auf Null. Die Spannung V3 an der Zenerdiode 26 lädt den Kondensator 49 über den Widerstand auf. Im Augenblick der Zuführung der Spannung V3 ist die Spannung am Kondensator 49 Null. Jedoch steigt diese Spannung exponentiell mit dem Aufladen des Kondensators 49 an. Somit geht der Eingang des Negators 51 von "niedrig" auf "hoch".

Im Augenblick der Zuführung der Spannung V3 erzeugt der Negator 51 ein Ausgangssignal hohen Pegels. Die Anstiegsspannung am Kondensator 49 jedoch veranlaßt, daß der Ausgang des Negators 51 von "hoch" auf "niedrig" wechselt. Dieses abfallende Signal wird den Rücksetzeingängen des Zählers 41 und des Zähler-Dekoders 42 zugeführt, was zur Folge hat, daß diese auf einen Zählerstand von Null zurückgesetzt werden.

Das abfallende Ausgangssignal des Negators 51 wird ferner über das ODER-Glied 52 dem Setzeingang des Zählers 44 zugeleitet, was zur Folge hat, daß die Signale auf den Leitungen 2 bis 2r in die entsprechenden Stufen des Zählers 44 geladen v/erden.

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Der Zählerstand Null des Zählers 42 erzeugt auf der Leitung 10 ein Ausgangssignal hohen Pegels, welches dem beweglichen Kontakt 28e des Einerstellen-Schalters 28a zugeführt wird. Im dargestellten Beispiel ist der bewegliche Kontakt 28e in Anlage mit dem festen Kontakt des Schalters 28a, welcher mit der Leitung 9 verbunden ist, was anzeigt, daß die Einerstelle des Ablesewertes Neun ist. Das hohe Ausgangssignal auf der Leitung 10 wird über den beweglichen Kontakt 28e durch den der neun entsprechenden festen Kontakt des Schalters 28a und die Leitung 9 dem Wandler 43 zugeleitet, welcher auf den Leitungen 2 bis 2 die Ausgangssignale "hoch", "niedrig", "niedrig" und "hoch" erzeugt (dezimal 9 = binär 1001). Der Wert 1001 wird im Zähler 44 bei Erhalt des abfallenden Signals vom ODER-Glied 52 eingestellt. Man sieht, daß der Kondensator 49 und der Widerstand 50 einen Integratorschaltkreis bilden, der eine geringfügige Verzögerung erzeugt und somit die richtige sequentielle Betriebsweise des Zählers 44 gewährleistet.

Dann nimmt die Steuereinheit 23 das hohe Signal von der Basiselektrode des Transistors 19 fort und führt der Basiselektrode des Transistors 21 ein hohes Signal zu. Die niedrigere Spannung V2 wird hierdurch auf die Leitung 14 gegeben. Solche Übergänge von V1 auf V2 erzeugen Abfrageimpulse. Die Spannung V2 veranlaßt, daß die lichtemittierende Diode 36 gelöscht wird und daß der Fototransistor 31 eine hohe Kollektorspannung erzeugt. Diese Spannung V4 wird über das UND-Glied 46 dem Zähler 44 zugeführt, was zur Folge hat, daß der Zähler 44 vermindert wird. Der hohe Ausgang des UND-Gliedes 46 schaltet den Transistor 47 an, so daß die niedrige Kollektorspannung dieses Transistors der Leitung 16 aufgeprägt wird und von der Rechenschaltung 32 der Hauptstation 12 empfangen wird.

Zum Lesen jeder Ziffer des Ablesewertes werden der entfernten Station 13 neun Abfrageimpulse zugeführt. Im vorliegenden Fall, in dem die Einerstelle des Ablesewertes den Wert Neun hat, wird der Zählerstand des Zählers 44 nicht auf Null reduziert,

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bis diesem über das UND-Glied 46 neun Abfrageimpulse zugeführt werden. Auf diese Weise werden alle neun Abfrageimpulse von der Hauptstation 12 über die Leitung 14 durch die lichtemittierende Diode 36, den Fototransistor 31» das UND-Glied 46 und den Transistor 47 und über die Leitung 16 zurück zur Hauptstation 12 geführt. Die am Kollektor des Transistors erzeugten Impulse stellen die Datenimpulse-dar. Die Recheneinheit 32 zählt die Datenimpulse, um die Einerstelle des Ablesewertes zu rekonstruieren und führt den rekonstruierten Wert der Anzeigeeinrichtung 33 zwecks Darstellung zu. Zusammengefaßt, es werden neun V1-V2-Übergänge von der Hauptstation an die entfernte Station 13 als Abfrageimpulse gegeben. Diese Impulse werden durch die entfernte Station 13 verarbeitet und als Datenimpulse an die Hauptstation 12 zurückgegeben. Jeder Hoch-Niedrig-Übergang eines Abfrageimpulses erzeugt einen Hoch-Niedrig-Übergang eines Datenimpulses aufgrund der doppelten Inversion des Fototransistors 31 und des Transistors 47.

Der Zähler 41 erzeugt ein positives Ausgangssignal als Antwort auf jeden neunten Abfrageimpuls. Die Impulsbreite des Ausgangsimpulses des Zählers 41 ist so ausgewählt, daß sie langer ist als die Impulsbreite des Abfrageimpulses, jedoch kürzer als deren Impulswiederholungsrate. Anders ausgedrückt, die führenden Flanken jedes neunten Abfrageimpulses und der Ausgangsimpuls des Zählers 41 koinzidieren, jedoch die Yorderflanke des Ausgangsimpulses des Zählers 41 fällt zwischen die Abfallflanke des entsprechenden Abfrageimpulses und der Forderflanke des anschließenden Abfrageimpulses.

Die Vorderflanke des Ausgangsimpulses des Zählers 41, die als Antwort auf den neunten Abfrageimpuls erzeugt wird, veranlaßt, daß der Zähler-Dekoder 42 erhöht wird und daß dieser ein hohes

Ausgangssignal auf der Leitung 10 erzeugt. Dieses wird dem beweglichen Kontakt 28f des Zehnerstellenschalters 28b zugeführt. Im dargestellten Beispiel berührt der bewegliche Kontakt 28f den Null-Kontakt des Schalters 28b, und auf der Leitung

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erscheint ein hohes Signal.

Die Vorderflanke des Ausgangsimpulses des Zählers 41 wird durch das ODER-Glied 52 geschaltet, um den Eingang des Zählers 44 zu setzen. Dies hat zur Folge, daß die Ausgangsgrößen des Wandlers 43 in den Zähler 44 geladen werden. Da die Zehnerstelle des Ablesewertes Null ist, wird in den Zähler 44 ein binärer Wert 0000 eingestellt. Da der Zählerstand des Zählers 44 Null beträgt, nimmt der Ausgang des Zählers 44, der mit dem Eingang des UND-Gliedes 46 verbunden ist, einen niedrigen Pegel an, was das UND-Glied 46 sperrt. Obschon also die zweite Folge der neun Abfrageimpulse den Zähler 41 zyklisch durchläuft, wird demnach keiner der Impulse duroh das UND-Glied 46 an die Hauptstation 12 geleitet. Die Zehnerstelle des Ablesewertes beträgt Null, und es wird kein Datenimpuls erzeugt.

Der achtzehnte Abfrageimpuls erzeugt am Zähler 41 ein Ausgangssignal, welches den Zähler-Dekoder 42 erhöht, so daß dieser auf

der Leitung 10 ein hohes Ausgangssignal bildet» Dieses wählt den beweglichen Kontakt 28g des Hundertersteilen-Schalters 28c aus. Im dargestellten Beispiel hat die Hunderterstelle den Wert Zwei, so daß im Zähler 44 ein binärer Wert 0010 eingestellt wird. Der dritte Satz der neun Abfrageimpulse erzeugt zwei Datenimpulse, da der Zähler 44 durch den ziireiten Abfrageimpuls auf Null dekrementiert wird, was das UND-Glied 46 sperrt und verhindert, daß die dritten bis neunten Impulse hindurchgelangen.

Der siebenundzwanzigste Abfrageimpuls erzeugt wieder einen Ausgangsimpuls des Zählers 41, um den Zähler-Dekoder 42 zu erhohen und auf der Leitung 10^ ein hohes Ausgangssignal zu erzeugen. Da die Tausenderstelle den Wert 8 aufweist, wird im Zähler 44 ein binärer Wert 1000 eingestellt, und es werden acht Datenimpulse erzeugt. Man sieht, daß in dem gezeigten Beispiel der Ablesewert 8209 beträgt, und dieser Wert kann den Verbrauch von Gas in Kubikmetern, von Elektrizität in

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Kilowattstunden, von Wasser in Litern, usw., darstellen.

Zusammengefaßt: Vier Sätze oder Polgen von je neun Abfrageimpulsen werden von der Hauptstation 12 der entfernten Station 13 über die Leitungen 14 und 17 zugeführt. Als Antwort auf den ersten Satz von neun Impulsen werden von der entfernten Station 13 neun Datenimpulse an die Hauptstation 12 über die Leitungen 16 und 17 ge\^endet. Als Antwort auf den zweiten, dritten und vierten Satz der jeweils neun Abfrageimpulse vrerden 0, 2 und 8 Datenimpulse entsprechend erzeugt.

Es sind viele Modifikationen der Vorrichtung 11 möglich, die in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen. Beispielsweise kann der Zähler 44 so ausgelegt sein, daß er als Antwort auf einen "Unterlauf" ein niedriges Ausgangssignal oder ein niedriges Borgesignal erzeugt. Dieses Borgesignal kann dem UND-Glied 46 zugeführt werden, um dieses zu sperren, sobald in des Zähler 44 eine "Unterlauf·"- oder Borge-Operation stattgefunden hat. In diesem Fall wurden zehn statt neun Abfrageimpulse an die entfernte Station 13 für jede Ziffernstelle des Ablesewertes gesendet werden. Die Anzahl der Datenimpulse, die für jede Ziffernstelle erzeugt werden, würde dem Wert der Ziffer +1 entsprechen. War beispielsweise die Zahl 5» so würden sechs Datenimpulse erzeugt. War die Zahl 0, so würde ein Datenimpuls erzeugt. Im letztgenannten IPaIl würde der erste Abfrageimpuls einen Datenimpuls erzeugen. Der erste Abfrageimpuls jedoch würde im Zähler 44 einen "Unterlauf" erzeugen und somit das UND-Glied 46 sperren. Somit würde der zweite bis zehnte Abfrageimpuls keine Datenimpulse erzeugen.

Fig. 3 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 sind die gleichen Elemente durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet, und Elemente, die ähnliche Funktionen haben, sind mit gestrichenen Bezugszeichen versehen.

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In einer Einrichtung 11' mißt oder zählt ein Meßgerät 28' den Verbrauch zweier Verbrauchsgrößen, beispielsweise den Verbrauch von Elektrizität oder Gas. Der Ablesewert für den Verbrauch von Elketrizität wird in der oben beschriebenen Weise erhalten, in dem Abfrageimpulse auf die Leitung 14 gegeben werden. Jedoch ist in diese Ausführungsform eine abweichende Einrichtung vorgesehen, um das Ablesen des Gasverbrauches zu bewerkstelligen.

Die Einrichtung 11' umfaßt einen ITPN-Transistor 61, dessen Emitter mit der Leitung 17 verbunden ist und dessen Kollektor mit der Leitung 16 in Verbindung steht. Die Basiselektrode des Transistors 61 ist mit einer Steuereinheit 23' verbunden. Eine zwischen den Emitter des Transistors 47 und die Leitung 17 geschaltete Zenerdiode 62 bildet eine feste Emitter-Vorspannung: Ein Widerstand 63 und eine lichtemittierende Diode (LED) 64 sind in Serie zu der Zenerdiode 26 parallelgeschaltet. Eine umgekehrte Sperrdiode 66 liegt zwischen dem Verbindungspunkt des Widerstandes 63 mit der lichtemittierenden Diode 64 und der Leitung 16, wobei die Kappe oder der Diode 66 mit der Leitung 16 verbunden ist.

Weiterhin sind ein Widerstand 67 und ein NPN-Fototransistor 68 in Serie geschaltet und liegen parallel zu der Zenerdiode 26, wobei der Kollektor des Fototransistors 68 mit dem Meßgerät 28' verbunden ist. Die lichtemittierende Diode 64 ist optisch mit dem Fototransistor 68 gekoppelt.

Zum Lesen des Elektrizitätsverbrauchs führt die Steuereinheit 23'ein niedriges Signal an den Transistor 61, wodurch dieser abgeschaltet wird. Die lichtemittierende Diode 64 strahlt fortlaufend Licht ab, was zur Folge hat, daß der Fototransistor 68 angeschaltet wird und eine niedrige Kollektorspannung erzeugt. Die Kombination der Zenerdiode 62 und der Diode 66 verhindert,

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daß die Kollektorspannung des Transistors 47 die lichtemittierende Diode 64 beeinflußt.

Urn das Ablesen des Gaszählers zu bewerkstelligen, sendet die Hauptstation 12' Sekundär-Abfrageimpulse an die entfernte Station 13', indem sie positive Impulse an den Transistor 61 legt. Immer wenn die Basisspannung des Transistors 61, die von der Steuereinheit 23' zugeführt wird, einen hohen Wert hat, wird der Transistor 61 angeschaltet und schließt die Leitung 16 mit der Leitung 17 kurz. Aufgrund der Leitung durch die Diode 66 fällt die Spannung an der lichtemittierenden Diode 64 auf fast Hull ab, und die LED 64 strahlt kein Licht ab. Hierdurch wird der Fototransistor 68 abgeschaltet, so daß die Kollektorspannung dieses Transistors einen hohen Pegel annimmt". Durch Fortnehmen des hohen Signals von der Basiselektrode des Transistors 61 wird diese abgeschaltet, was zur Folge hat, daß die lichtemittierende Diode 64 Licht aussendet und den Fototransistor 68 anschaltet. Somit nimmt die Kollektorspannung des Fototransistors 68 einen niedrigen Wert an. Auf diese Weise veranlassen positive Impulse, die dem Transistor 61 zugeführt werden, daß dem Meßgerät 28' von dem Kollektor des Fototransistors 68 positive Impulse zugeleitet werden. Diese Impulse können in bekannter Weise durch den Zähler 28' verarbeitet werden. Er erzeugt und sendet Sekundär-Datenimpulse, die den Ablesewert des Gaszählers darstellen, über die Leitungen 16 und 17 an die Hauptstation 12'. Eine typische Einrichtung zum Ausführen dieser Funktion ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. 51-111625 des Anmelders beschrieben.

Zusammengefaßt kann man feststellen, daß die vorliegende Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik ausräumt und eine Ferndaten-Erfassungsvorrichtung schafft, die effizient und zuverlässig arbeitet. Die Einrichtung kann sowohl mechanische als auch elektronische Zähleinrichtungen für Wasser-, Gasoder Elektrizitätsverbrauch und dgl- austauschbar verwenden.

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Claims

Patentansprüche

1. / Datenerfassungseinrichtung, gekennzeichnet

u r c h eine Hauptstation (12; 12'), eine entfernt von dieser gelegene Station (13; 13'), eine erste, zweite und dritte die Hauptstation mit der entfernten Station verbindende Übertragungsleitung (14, 16, 17), über deren erste und dritte die Hauptstation elektrische Leistung und Abfragesignale der entfernten Station zuführt, welche wiederum der Hauptstation über die zweite und dritte Übertragungsleitung als Antwort auf die Abfragesignale Datensignale zuführt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hauptstation (12¹) derart ausgebildet ist, daß sie weiterhin Sekundär-Abfragesignale der entfernten Station (13') über die zweite und dritte Übertragungsleitung (16, 17) zuführt, und daß die entfernte Station so ausgebildet ist, daß die Sekundär-Datensignale der Hauptstation über die zweite und dritte Übertragungsleitung als Antwort auf die Sekundär-Abfragesignale zuführt.

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TELEFON (OS9) QS SS 63

TELEX ΟΒ-αθ38Ο

TELEQRAMME MONAPAT

TELEKOPIERSR

3- Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Hauptstation (13') eine Schaltereinrichtung (61) aufweist, die zwischen der zweiten und dritten Übertragungsleitung geschaltet ist zum Erzeugen der Sekundär-Abfragesignale durch Öffnen und Schließen des Schalters, und daß die entfernte Station einen Optokoppler (64-, 68) aufweist, der mit der zweiten und -dritten Übertragungsleitung verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Optokoppler einen Widerstand (24) aufweist, der zwischen die erste und zweite Übertragungsleitung (14, 16) geschaltet ist, sowie eine Lichtquelle (64), die zwischen die zweite und dritte Übertragungsleitung (16, 17) geschaltet ist und einen Fotosensor (68), der optisch mit der Lichtquelle gekoppelt ist.

5· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hauptstation derart ausgebildet ist, daß sie die Abfragesignale der entfernten Station als erste und zweite elektrische Signale einer ersten, bzw. zweiten Größe zuführt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die entfernte Station (12) zwischen der ersten und dritten Übertragungsleitung (14, 17) eine aus einem Widerstand (24) und einer Zenerdiode (26) bestehende Serienschaltung aufweist, daß die erste und zweite Amplitude des ersten und zweiten elektrischen Signals größer sind als die Zenerspannung der Zenerdiode, und daß die entfernte Station weiterhin einen Optokoppler (36) aufweist, der parallel zu dem Widerstand (24) geschaltet ist.

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7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Optokoppler eine Lichtquelle (36) und einen damit optisch gekoppelten Fotosensor (31) umfaßt, daß der Fotosensor ein drittes und viertes elektrisches Signal mit einer dritten und vierten Amplitude in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Signal erzeugt.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Zenerspannung der Zenerdiode eine Speisespannung für die entfernte Station darstellt.

9· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die entfernte Station einen Zähler aufweist, und daß die Datensignale einen Ablesewert des Zählers darstellen.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die entfernte Station einen Abwärtszähler (44) und eine Einrichtung (43) zum Einstellen des Ablesewertes in dem Zähler aufweist, daß die Abfragesignale den Zählerstand dekrementieren, und daß die entfernte Station weiterhin eine Verknüpfungsschaltung (46) aufweist, die durch den Zähler derart gesteuert wird, daß die Abfragesignale durch die Verknüpfungsschaltung solange als Datensignale hindurchgelassen werden, wie der Zählerstand des Zählers größer als Null ist.

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