DE4312596A1 - Anlage zur zentralen Erfassung von Energieverbrauchskosten - Google Patents
Anlage zur zentralen Erfassung von EnergieverbrauchskostenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur zentralen Erfassung
von Energieverbrauchskosten, so Heizungs- und Warmwasser
kosten in Wohn- und/oder Geschäftsräumen, wobei die einzelnen
Verbrauchsstellen durch Übermittlung von codierten Signalen
die jeweilige Meßstelle, den jeweils aufgelaufenen Ver
brauchswert und ggf. weitere kennzeichnenden Daten an eine
zentrale Empfangsstelle melden, bei welcher die übermittelten
Daten der einzelnen Meßstellen zentral erfaßt und ggf.
der Abrechnung zugeführt werden,
wobei einer jeden Meßstelle eine elektronische Verbrauchsver
teilereinrichtung zugeordnet ist, die einen relativen oder
absoluten Verbrauchswert an der betreffenden Meßstelle
erarbeitet, aufsummiert und elektronisch speichert,
und der elektronischen Verbrauchsverteilereinrichtung ein
elektronischer Parallel-Serienwandler zugeordnet ist, welcher
den elektronisch festgehaltenen und codierten Verbrauchswert
in eine sequentielle Impulsfolge umwandelt, welche von dem
elektronischen Parallel-Serienwandler abgearbeitet und
emittiert wird,
wobei der Verbrauchsverteilereinrichtung ein elektromagnetische
Wellen abstrahlender Sender zugeordnet ist,
der von dem Parallel-Serienwandler im Rhythmus der von
letzterem verabfolgten codierten Impulsfolge geschaltet wird,
und der zentralen Empfangsstelle ein elektromagnetische
Wellen selektierender und aufnehmender Empfänger zugeordnet
ist, der die übermittelten elektromagnetischen sequentiellen
Impulssignale in die zentrale Empfangsstelle überträgt,
und wobei die elektronische Sendeschaltung ein akustisches
Oberflächenwellenelement als Frequenz-Resonator aufweist,
nach Patentanmeldung P 43 09 589.5.
Zweck der Erfindung ist es, eine Anordnung der vorgenannten
Art derart weiterzubilden, daß deren Zuverlässigkeit weiter
verbessert wird.
Bei den Schaltungsanordnungen für die UHF-Sender-Schaltungen
zur Anwendung bei den einleitend zitierten Anlagen, werden
vorteilhaft sogenannte OFW-Bauelemente (OFW = Oberflächen
wellen) als Resonatoren für die Oszillatoren verwendet.
Diese Bauelemente zeichnen sich durch eine Reihe von
vorteilhaften Eigenschaften aus, die für die hier verwendeten
Oszillatoren im UHF-Bereich zweckmäßig nutzbar sind.
So erlauben diese Bauelemente die Herstellung von schmalban
digen Oszillatoren mit einer je nach der Größenordnung ihrer
Frequenz wechselnden Güte zwischen etwa 7000 und 20000.
Diese Oszillatoren schwingen mit ihrer Grundwellenfrequenz
etwa in der Größenordnung zwischen 200 MHz und 1 GHz.
Sie werden vielfach als schmalbandige, frequenzbestimmende
Elemente im Rückkopplungszweig von Verstärkern eingesetzt
und zeigen sehr gute Rauscheigenschaften.
Durch eine entsprechende Bemessung und Auslegung der OFW-
Bauelemente lassen diese sich auf eine bestimmte Eigen
frequenz in der erwünschten Größenordnung festlegen.
Für die Verbrauchsverteilereinrichtungen, so Heizkosten- oder
Warmwasserkostenverteiler bei den Anlagen nach der Erfindung,
wird eine einheitliche Sendefrequenz verwendet. Über diese
Sendefrequenz werden sämtliche Daten, die zur Kennzeichnung
für den betreffenden Verbrauchsverteiler von Interesse sind,
an eine nachgeordnete Zentralstelle auf dem Funkwege über
tragen. Von der Schaltungsanordnung eines jeden UHF-Senders
einer Verbrauchsverteilereinrichtung wird bevorzugt eine
Trägerwelle im Bereich der vorgegebenen Frequenz ausgestrahlt,
welche im Rhythmus der Sequenz des Signalcodes der zu über
tragenden Daten frequenzmoduliert wird.
Trotz der einheitlichen Festlegung einer gemeinsamen Sende
frequenz und trotz der weitgehenden Frequenzkonstanz der
verwendeten OFW-Bauelemente als Resonatoren in den Sender
schaltungen, sind gewisse Frequenzabweichungen, insbesondere
unter Einfluß der Temperaturschwankungen, nicht ganz
vermeidbar.
Um sicherzustellen, daß trotz der Frequenzabweichungen alle
UHF-Sender und damit alle damit bestückten Verbrauchsver
teilereinrichtungen durch die vorteilhaft als Superhetero
dyne-Schaltung ausgebildete Empfängerschaltung erfaßt werden
können, ist eine gewisse Bandbreite des Empfängereinganges
der Empfängerschaltung unverzichtbar.
Damit werden durch den Empfänger jedoch alle in diesem
Empfangsbereich auftretenden Störsignale und Fremdimpulse
mit aufgenommen, welche zu einer Trübung der von einer
Verbrauchsverteilereinrichtung übermittelten Meßsignale
führen.
Dies hat zur Folge, daß eintreffende Meßsignale durch die
Prüfschaltung der dem Empfänger zugeordneten Zentralstelle
nur bedingt als richtig erkannt werden können. Es wird von
Fall zu Fall der Empfang mehrerer Signalfolgen und deren
Überprüfung notwendig werden, um die gezielte Ablesung
einer bestimmten Verbrauchsverteilereinrichtung vornehmen
zu können. Die Betriebssicherheit der Signalübertragung ist
somit durch den erforderlichen breitbandigen Eingang des
Empfängers gemindert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Anordnung nach der
Patentanmeldung so weiterzubilden, daß eine möglichst unge
störte Übertragung der Meßsignale von den Verbrauchsver
teilereinrichtungen zum Empfänger erfolgen kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der
Eingang der Empfängerschaltung (6) relativ breitbandig
ausgebildet ist und daß dieser (6) eine schmalbandig (df)
wirkende Scanner-Schaltung (3) zugeordnet ist, welche etwa
über dem Bereich der Bandbreite (Df) des Einganges der
Empfängerschaltung (6) wirksam ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß die
Scanner-Schaltung (3) zwingend zusammen mit der Empfänger
schaltung (6) wirksam ist und nur gemeinsam mit dieser (6)
ein- und ausschaltbar ist.
Eine andere mögliche Ausgestaltung der Erfindung wird darin
erblickt, daß der Scanner-Schaltung (3) ein UHF-Breitband
verstärker (2) zugeordnet ist.
Schließlich soll eine Ausgestaltung der Erfindung noch darin
gesehen werden, daß der UHF-Breitbandverstärker (2) eine
nichtlineare Verstärkerkennlinie aufweist, welche vorzugsweise
etwa quadratisch ist.
Die Erfindung hat Vorteile aufzuweisen, diese bestehen
z. B. darin, daß die wirksame Breite des vom Scanner in
jedem Augenblick schmalbandig überdeckten Frequenzbereiches
im wesentlichen immer konstant bleibt.
Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung in Form
eines Ausführungsbeispieles erläutert und in den beigegebenen
Zeichnungen im einzelnen dargestellt.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung der der Erfindung
zugrunde liegenden Meßeinrichtung für Verbrauchs
kosten;
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Dämpfungsverlaufes
im Eingang der Empfängerschaltung bzw. des
Breitbandverstärkers.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Empfangsantenne 1 an
den Eingang eines UHF-Breitbandverstärkers 2 angeschaltet
ist, welcher seinerseits dem gemäß der Erfindung zugeordneten
Scanner 3 vorgeschaltet ist.
Der Breitbandverstärker 2 dient zur Anhebung des Signalpegels,
der an der Antenne 1 einfallenden Signale von den Sendean
tennen 11 der Verbrauchsverteilereinrichtungen 10.
Der Breitbandverstärker 2 hat vorzugsweise eine nichtlineare,
insbesondere quadratische Kennlinie, um die einfallenden
Signale der Verbrauchsverteilereinrichtung 10 gegenüber dem
allgemeinen Störpegel zu begünstigen.
Der Scanner 3 bewirkt eine fortlaufende schmalbandige
(df) Abtastung des Durchlaßbereiches (Df) des Breitbandver
stärkers 2 und erreicht dadurch eine Störverminderung des
Breitbandbereiches des Verstärkers 2. Der Scanner 3 wird
vorteilhaft von einem Mikroprozessor 5 gesteuert, welcher der
Schaltungsanordnung nach Fig. 1, die die Empfängerschaltung 6
nebst dem Abrechner 7 bis 9 zum Gegenstand hat, gemeinsam ist.
Die Empfängerschaltung 6 umfaßt ebenso wie der Breitbandver
stärker 2 einen breitbandigen (Df) Eingangskreis, welcher
eine Dämpfungscharakteristik nach Fig. 2 aufweist und dem
eine Superheterodyne-Schaltung für Frequenzdemodulation
nachgeordnet ist.
Die der Empfängerschaltung 6 nachgeordnete Auswerteschaltung 7
befaßt sich mit der Speicherung, Kontrolle und Auswertung der
von den Verbrauchsverteilereinrichtungen 10 über deren
Antennen 11 auf dem Funkwege übermittelten Meßwerttelegramme.
Die von den Verteilereinrichtungen 10 aufsummierten, an diesen
selbst angezeigten und über ihre Antennen 11 emittierten
Daten stehen in der Auswerteschaltung 7 abrufbereit dem
Auswertecomputer 8 zur Verfügung, welcher die Verbrauchsab
rechnungen unter Ergänzung sämtlicher für den Verbraucher
interessanten und bedeutsamen Daten aufbereitet und diese über
den Printer 9 zum Ausdruck bringt.
Sämtliche Baugruppen, soweit diese prozessorgesteuert sind
(3-9), stehen mit dem gemeinsamen, zentralen Mikroprozessor 5
über einen schematisch angedeutet Bus 15 in Verbindung und -
soweit notwendig - auch im Datenaustausch.
Sämtliche von den einzelnen Verbrauchsverteilereinrichtungen 10
nach Fig. 1 über deren Antennen 11 ausgestrahlten bzw.
übermittelten UHF-Signale werden von der Empfangsantenne 1
erfaßt und vom Scanner 3 störungsbereinigt, der Empfänger
schaltung 6 zugeleitet.
In Fig. 2 ist schematisch der Verlauf der Eingangsdämpfung
des Breitbandverstärkers 2 bzw. der Empfängerschaltung 6
innerhalb des Frequenzbereiches Df dargestellt. Dieser
Frequenzbereich Df gibt den Streubereich des Frequenzbandes
der durch OFW-Bauelemente gesteuerten Oszillatoren der
UHF-Sender (10) wieder.
Der Scanner 3 stellt einen schmalbandigen, den Frequenz
bereich df umfassenden Eingang der insbesondere als
Superheterodyne ausgebildeten Empfangsschaltung dar, die mit
einer gesteuerten variablen Abstimmung versehen ist, derart,
daß der angeschnittene Frequenzbereich df im Breitband
bereich Df abtastend hin- und herwandert.
In diesem Bereich Df etwa können die Eigenfrequenzen der
Senderoszillatoren der Verbrauchsverteilereinrichtung 10
streuen.
Dieser Streubereich Df der OFW-Resonatoren der Senderschaltungen
wird vor allem bei Heizkosten- und Warmwasserkostenverteilern
bedeutsam, wegen der hier auftretenden möglichen hohen
Temperaturschwankungen.
Die OFW-Resonatoren sind an und für sich recht frequenzkonstant,
bei den in den vorgenannten Anwendungsfällen auftretenden
hohen möglichen Temperaturdifferenzen jedoch sind gewisse
Frequenzschwankungen der mit OFW-Resonatoren bestückten
UHF-Senderschaltungen nicht ganz zu vermeiden.
Es ist somit erforderlich, daß der Verstärker 2 sowohl als
auch die Empfängerschaltung 6 im Bereich Df durchlässige
bzw. breitbandige Eingänge aufweisen.
Dieser vergleichsweise breitbandige Durchlaßbereich (Df) wird
nun durch den entsprechend bemessenen und ausgelegten
Scanner 3 schmalbandig (df) kontinuierlich auf Signaleinfall
abgetastet.
Es ist so sichergestellt, daß innerhalb des Durchlaßbereiches
(Df) der Eingänge des Verstärkers 2 und der Empfängerschaltung 6,
welcher ja etwa dem Streubereich der OFW-Resonatoren der
UHF-Senderschaltungen (10) entspricht, eine stetige und
störungsmindernde, schmalbandige Überwachung stattfindet.
Scanner 3 und Empfängerschaltung 6 sind stets zwingend gemeinsam
in Funktion.
Die Breite des Durchlaßbereiches (Df) der Eingänge des Breitband
verstärkers (2) bzw. der Empfängerschaltung (6) wird durch den Be
trag der maximal möglichen Frequenzabweichung des OfW-Resonators (10)
vom Sollwert bestimmt.
Claims (6)
1. Anlage zur zentralen Erfassung von Energieverbrauchs
kosten, so Heizungs- und Warmwasserkosten in Wohn
und/oder Geschäftsräumen, wobei die einzelnen Ver
brauchsstellen durch Übermittlung von codierten
Signalen die jeweilige Meßstelle, den jeweils
aufgelaufenen Verbrauchswert und ggf. weitere
kennzeichnenden Daten an eine zentrale Empfangsstelle
melden, bei welcher die übermittelten Daten der
einzelnen Meßstellen zentral erfaßt und ggf. der
Abrechnung zugeführt werden,
wobei einer jeden Meßstelle eine elektronische Ver brauchsverteilereinrichtung zugeordnet ist, die einen relativen und absoluten Verbrauchswert an der betreffenden Stelle erarbeitet, aufsummiert und elektronisch speichert,
wobei der elektronischen Verbrauchsverteilereinrichtung ein elektronischer Parallel-Serienwandler zugeordnet ist,
welcher den elektronische festgehaltenen und codierten Verbrauchswert in eine sequentielle Impulsfolge umwandelt,
welche von dem elektronischen Parallel-Serienwandler abgearbeitet und emittiert wird,
wobei der Verbrauchsverteilereinrichtung ein elektromagnetische Wellen abstrahlender Sender zuge ordnet ist, der von dem Parallel-Serienwandler im Rhythmus der von letzterem verabfolgten codierten Impulsfolge geschaltet wird,
und wobei der zentralen Empfangsstelle ein elektro magnetische Wellen selektierender und aufnehmender Empfänger zugeordnet ist, der die übermittelten elektromagnetischen sequentiellen Impulssignale in die zentrale Empfangsstelle überträgt,
und wobei ferner die elektronische Sendeschaltung ein akustisches Oberflächenwellen-Element als Frequenzresonator aufweist, nach Patentanmeldung P 43 09 589.5
dadurch gekennzeichnet,
daß der Eingang der Empfängerschaltung (6) relativ breitbandig ausgebildet ist und daß dieser (6) eine schmalbandig (df) wirkende Scanner-Schaltung (3) zugeordnet ist, welche etwa über den Bereich der Bandbreite (Df) des Einganges der Empfänger schaltung (6) wirksam ist.
wobei einer jeden Meßstelle eine elektronische Ver brauchsverteilereinrichtung zugeordnet ist, die einen relativen und absoluten Verbrauchswert an der betreffenden Stelle erarbeitet, aufsummiert und elektronisch speichert,
wobei der elektronischen Verbrauchsverteilereinrichtung ein elektronischer Parallel-Serienwandler zugeordnet ist,
welcher den elektronische festgehaltenen und codierten Verbrauchswert in eine sequentielle Impulsfolge umwandelt,
welche von dem elektronischen Parallel-Serienwandler abgearbeitet und emittiert wird,
wobei der Verbrauchsverteilereinrichtung ein elektromagnetische Wellen abstrahlender Sender zuge ordnet ist, der von dem Parallel-Serienwandler im Rhythmus der von letzterem verabfolgten codierten Impulsfolge geschaltet wird,
und wobei der zentralen Empfangsstelle ein elektro magnetische Wellen selektierender und aufnehmender Empfänger zugeordnet ist, der die übermittelten elektromagnetischen sequentiellen Impulssignale in die zentrale Empfangsstelle überträgt,
und wobei ferner die elektronische Sendeschaltung ein akustisches Oberflächenwellen-Element als Frequenzresonator aufweist, nach Patentanmeldung P 43 09 589.5
dadurch gekennzeichnet,
daß der Eingang der Empfängerschaltung (6) relativ breitbandig ausgebildet ist und daß dieser (6) eine schmalbandig (df) wirkende Scanner-Schaltung (3) zugeordnet ist, welche etwa über den Bereich der Bandbreite (Df) des Einganges der Empfänger schaltung (6) wirksam ist.
2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scanner-Schaltung (3) zwingend zusammen mit
der Empfängerschaltung (6) wirksam ist und nur
zusammen mit dieser (6) ein- und ausschaltbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Scanner-Schaltung (3) ein UHF-Breitbandver
stärker (2) zugeordnet ist.
4. Anlage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der UHF-Breitbandverstärker (2) eine nichtlineare
Verstärkerkennlinie aufweist.
5. Anlage nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstärkerkennlinie etwa quadratisch ist.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite des Durchlaßbereiches (Df)
der Eingänge des Breitbandverstärkers (2)
bzw. der Empfängerschaltung (6) durch den Betrag
der maximal möglichen Frequenzabweichung des
OFW-Resonators vom Sollwert bestimmt ist.
Priority Applications (2)
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