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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum
Erfassen und zur Übertragung von (Preis- oder)
Tarifänderungen in einem Netz, das mehrere Geräte an einem
Informationsüberträger umfaßt.
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Die Erfindung findet ihre besonders vorteilhafte Anwendung
auf dem Gebiet der Verwaltung lokaler Informationsnetze.
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Die lokalen Informationsnetze umfassen im allgemeinen
mehrere Geräte an einer Informationsübertragungsleitung. Diese
Geräte können Hausgeräte sein, genauer gesagt z.B.
Fernseher, Kühlschrank, Waschmaschine, Heizung etc. und außerdem
eine oder mehrere Steuereinheiten, die dazu bestimmt sind,
Befehle oder Informationen bezüglich der Funktion anderer
Geräte zu empfangen. Diese Befehle sind z.B.
Unterbrechungs- oder Einschaltsignale von einem Nutzer oder den
Geräten selbst. Ihrerseits schicken die Steuereinheiten
Steuerbefehle an die anderen Geräte des Netzes in Form einer
Meldung, wodurch gewünschte Modifikationen in der Funktion
durchführbar sind.
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Um diese Steuerbefehle abzuschicken, verwendet man wie
üblich verschiedene Trägerarten als
Informationsübertragungsleitung, nämlich Stromleitung, Koaxialkabel, verdrillte
Adern, Infrarotstrahlung und elektromagnetische Wellen im
Radiofrequenzbereich oder auch Lichtwellenleiter,
Ultraschall etc. Trotz der sehr allgemeinen Anwendbarkeit
bezieht sich die Erfindung insbesondere auf Stromleitungen,
die Übertragung der Wahl bei lokalen Netzen.
In "LES COURANTS PORTEURS: L'ENERGIE COMMUNICANTE", von
J.P. LOBERT, erschienen in REVUE GENERALE D'ELECTRICITE,
November 1992, Heft 10, Seiten 38-43 wird ein Beispiel
angegeben, das mit Stromleitungen realisierbar ist. Dieser
Artikel offenbart insbesondere die Verwendung von
Stromleitungen als Kommunikationsnetz.
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Das hier gedachte Netz kann ein Netz mit zentraler
Steuerung sein, die eine Steuerungseinheit umfaßt, die Meldungen
mit anderen Geräten austauscht, die die Rolle von
abhängigen Einheiten spielen. Bei einem Netz mit mehreren
intelligenten Einheiten kann jedes Gerät durch
Selbstprogrammierung eine führende oder eine abhängige Rolle spielen, ohne
daß eine Steuereinheit zwischengeschaltet wird, welche nur
die Meldungen abhört.
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Die Geräte, die in ein lokales Netz integriert werden
sollen, sind bis heute von den Herstellern dafür vorgesehen,
in einer vorgegebenen Konfiguration als Empfänger zu
arbeiten, definiert durch eine Übertragungsgeschwindigkeit der
Steuermeldung, die vom Typ des betroffenen Geräts abhängt.
So können Heizgeräte mit einer relativ geringen
Geschwindigkeit von 300 Bauds arbeiten, wobei jedoch diese
Geschwindigkeit absolut untauglich ist für
Beleuchtungsgeräte, die eine Übertragungsgeschwindigkeit von wesentlich
mehr als mindestens 2400 Bauds erfordern. Um diese
unterschiedlichen Geräte über einen Informationsüberträger
betreiben zu können, hat sich 1991 eine
Interessengemeinschaft zur Harmonisierung gebildet, die eine einheitliche
Übertragungsgeschwindigkeit von 1200 Bauds anstrebt. Jedoch
ist es vorhersehbar, daß in relativ naher Zukunft Geräte
mit einer höheren Informationsübertragungsgeschwindigkeit,
z.B. 2400 Bauds, in diesen Netzen mit dem momentanen
Standard angeschlossen werden müssen. Um eine noch
vollständigere
Kompatibilität zu erzielen, besteht daher die Tendenz,
Geräte zu entwickeln, die Meldungen mit wenigstens der
doppelten Informationsübertragungsgeschwindigkeit absetzen und
empfangen können. Ein System zur Übertragung von Daten in
einem Netz dieses Typs mit solchen Geräten ist in der
europäischen Patentanmeldung EP-A-0 570 293 beschrieben.
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Was im übrigen die Tarifgestaltung bei der Elektrizität
betrifft, so existieren Systeme zum Ausnutzen von
Tarifänderungen. So bietet in Frankreich Electricite de France
(EDF) ein solches System seit 1956 an. Die Tarifhöhe hängt
danach davon ab, ob man sich in der Periode der "vollen
Stunden" oder in der anderen Periode der "leeren Stunden"
befindet. In der Praxis entsprechen die vollen Stunden den
Stunden des Tages, wo der Verbrauch größer ist, etwa
zwischen sechs Uhr morgens und zehn Uhr abends. Die leeren
Stunden entsprechen den Stunden mit geringem Verbrauch,
etwa zwischen zehn Uhr abends und sechs Uhr morgens. Um einen
möglichst gleichmäßigen allgemeinen Verbrauch über den
gesamten Tag zu erzielen, bietet die EDF während der leeren
Stunden niedrigere Tarife als während der vollen Stunden
an. Durch diesen Anreiz für den Kunden, ökonomisch zu
handeln, versucht die EDF auch Produktionskosten (Kosten für
den Betrieb von zentralen Wasserkraftwerk-Generätoren z.B.)
und Nebenkosten zu senken und somit eine eventuelle
Überlastung des Verteilernetzes zu vermeiden, was zu
Stromabschaltungen führen würde.
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Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist der Zugang zu
Tarifinformationen allgemein nur auf der Ebene von Geräten (Zähler,
ferngesteuertes Relais) für Angestellte der EDF möglich,
damit Manipulationen auszuschließen sind. Die Information
bezüglich Tarif umfaßt einen Rahmen von 41 Bit in RZ-Code
(Rücksetzen auf Null) mit einer Dauer von 102 Sekunden,
wobei
die binären Informationen durch eine
Modulationsfrequenz von 175 Hz dargestellt werden.
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In der Praxis umfaßt ein ferngesteuertes Relais
Filtervorrichtungen, die es ermöglichen, eine Modulation auf dem
Netz zu erfassen, Digitalisierungsvorrichtungen zur
Transformation des empfangenen Signals in eine Folge von binären
Pulsen, einen Mikroprozessor, um die Informationen zu
verarbeiten. Wenn ein Signal bezüglich der Änderung des
Tarifes empfangen wird, wird eine Spule aktiviert, die einen
Index auf der Ebene des Zählers verändert. Dieser Index
modifiziert also die Inkrementierung des Zählers, indem er
die Geschwindigkeit der Inkrementierung erhöht, wenn man in
die vollen Stunden kommt, oder indem er sie verringert,
wenn man in die leeren Stunden kommt.
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In "INTEGRATION OF CEBUS WITH UTILITY LOAD MANAGEMENT AND
AUTOMATIC METER READING" von J. MIKE SURRATT in IEEE
TRANSACTION ON CONSUMER ELECTRONICS, Band 37, Nr. 3, August
1991, Seiten 406-412 wird eine Lösung vorgestellt, die ein
Kommunikationsnetz auf der Basis elektromagnetischer Wellen
verwendet, um mit elektrischen Zählern zu kommunizieren und
bestimmte elektrische Geräte auszuwechseln.
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Die Nutzer haben die Möglichkeit, sich an dieses
ferngesteuerte Relais anzuhängen, um von dieser Information zu
profitieren. Das geschieht über einen Anschluß, der die
Steuerung eines relativ schwachen Relais ermöglicht.
Hierfür ist es notwendig, einen Spezialisten für die
Installation zu rufen und die Ermächtigung von der EDF zu haben, um
das Relais zu öffnen. Andererseits müssen zusätzliche Kabel
installiert werden, die zum Relais gehen. Diese Möglichkeit
ist daher unpraktisch und teuer. Die Nutzer wenden sich
daher mehrheitlich programmierbaren Apparaten mit einem
internen Taktgeber zu, der es z.B. ermöglicht, ein Gerät
(z.B. einen Durchlauferhitzer) zu festen Zeiten ein- und
auszuschalten, z.B. 23 Uhr und 6 Uhr morgens. Dieser
Apparatetyp eines Kastens kann ohne Zustimmung der EDF
installiert werden, hat aber nicht die Präzision eines
ferngesteuerten Relais. Tatsächlich wird die Information, die
einem Stundenwechsel entspricht, in der Praxis nicht zu einem
prazisen Zeitpunkt abgeschickt, sondern in einem gewissen
Zeitbereich. Es existiert daher eine von Null verschiedene
Wahrscheinlichkeit, ein Gerät mit einem solchen
programmierbaren Apparat einzuschalten, während der Tarif noch
nicht in die leeren Stunden hinübergewechselt ist, oder
diesen nicht abzuschalten, während man bereits in die
Vollen Stunden hinübergewechselt ist.
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Andererseits ist es im Rahmen eines lokalen Netzes nicht
vorgesehen, daß das ferngesteuerte Ralais mit den Geräten
kommuniziert: In der Tat stellte sich das Problem der
Definition eines solchen Relais, wobei die lokalen Netze
Übertragungskanäle und Austauschprotokolle vielfacher und
unterschiedlicher Art verwenden. Ein elektrisches
Versorgungssystem, in welchem der Versorger ein Relais vorsähe,
das mit den Nutzergeräten kommunizierte, stellte vor
Transport- und Benutzungsprobleme. Tatsächlich würde das dazu
führen, daß die Nutzer einen Kanal und ein Protokoll für
die Daten bräuchten (selbstverständlich nur, wenn sie die
Information nutzen wollten). Praktisch können die Abnehmer
mit einem anderen lokalen Netz nicht die Änderung des
Tarifs nutzen, solange sie ihr Netz nicht ändern, was sich
aufgrund der zusätzlichen Kosten verbietet. Andererseits
würde die Nutzung eines Gerätes, die von von einem
Versorger abgeschickten Informationen abhängt, in der Praxis den
Nutzer verpflichten, diese Information individuell auf
jeder Geräteebene zu verwalten. Tatsächlich könnte solche
Information nur allgemeine Eigenschaften haben, wobei der
Versorger a priori die Geräte nicht kennt, die der Nutzer
hat und von denen er Gebrauch machen möchte. Funktionell
ausgedrückt, wäre dieses System daher äquivalent der
Lösung, die darin besteht, daß physikalisch ein
ferngesteuertes Relais angeschlossen wird. Wenn z.B. ein Nutzer ein
Gerät, das Informationen empfangen kann, benutzen möchte,
während der Tarif sehr hoch ist, so müßte er physisch tätig
werden, um dieses Gerät derart zu konfigurieren, daß es die
Tarifinformation ignoriert. Was schließlich die Hersteller
solcher Hausgeräte betrifft, stellte sich bei der
Definition der Geräte das Problem, welches der unterschiedlichen
Systeme die Elektrizitätsversorger in einem Land verwenden.
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Es existiert also ein variables Tarifsystem, das die
Möglichkeit bietet, in ökonomischer Weise den eigenen
Energieverbrauch zu gestalten, aber dieses Potential wird zur Zeit
aus praktischen und ökonomischen Gründen wenig genutzt.
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Ein Ziel der Erfindung ist es, eine technische Lösung
vorzuschlagen, die es unabhängig von den
Elektrizitätsversorgern ermöglicht, Tarifinformationen zu verwalten, die von
diesen selbst über das elektrische Netz abgesendet werden.
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Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine technische
Lösung vorzuschlagen, mit der die Verwaltung von
Tarifinformationen in an die Konfigurationen der Einrichtungen des
Nutzers und Wünsche des Nutzers, was die Verwendung
betrifft, die er mit den Installationen vor hat, angepaßter
Art und Weise möglich ist.
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Demgemäß schlägt die Erfindung ein System zur Übertragung
von Daten in einem lokalen Netz, das mehrere Geräte an
einem Informationsüberträger und ein Kommunikationsgerät
umfaßt,
vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das
Kommunikationsgerät Vorrichtungen zum Empfang von Informationen,
die über ein elektrisches Verteilernetz verteilt werden und
Preisänderungen anzeigen, Vorrichtungen für das Umschreiben
der Informationen über die Preisänderungen in formatierte
Informationen gemäß einem Anderungsprotokoll, Vorrichtungen
zum Ausgeben dieser formatierten Informationen auf die
Informationsübertragungsleitung in Richtung eines gegebenen
Gerätes oder einer gegebenen Gruppe von Geräten der
Installation umfaßt, wobei die Geräte Vorrichtungen zum Empfang
dieser formatierten Informationen umfassen.
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In Figur 1 ist ein Schema eines elektrischen
Verteilernetzes dargestellt.
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In Figur 2 ist die typische Zusammensetzung einer Meldung
dargestellt, die eine Tarifänderungsinformation darstellt.
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In Figur 3 ist ein Schema gezeigt, das ein Netz mit Geräten
an einer Stromleitung darstellt.
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In Figur 4 ist die typische Zusammensetzung einer Meldung
gezeigt, die zwischen zwei Geräten in Figur 3 übertragen
wird.
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In Figur 5 ist ein Schema eines ersten Gerätes gezeigt, das
zum Bearbeiten der Tarifänderungsinformation dient, und
eines Empfangsgerätes, das die genannte Information empfängt,
die durch das erste Gerät entsprechend dem
Austauschprotokoll in Figur 4 formatiert wurde.
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Figur 1 zeigt schematisch ein elektrisches Verteilernetz.
Das Netz umfaßt die Anschlußknoten 1 und 2. Die
Anschlußknoten
sind miteinander verbunden, und jeder Knoten ist mit
einer Abnehmergruppe 3 verbunden.
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Um den globalen Verbrauch der Abnehmergruppe zu glätten,
findet der Übergang in die leeren Stunden oder in die
Vollen Stunden für gewöhnlich nicht für alle Abnehmer in einem
Versorgungsnetz gleichzeitig statt. Wenn nämlich der
Übergang im selben Moment stattfände und so die Abnehmer z.B.
vom Übergang in die leeren Stunden profitierten, indem sie
die Durchlauferhitzer einschalteten, stiege der Bedarf an
Elektrizität im Netz augenblicklich an und es bestünde
daher das Risiko der Uberlastung des Netzes.
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Aus diesem Grund breiten die Elektrizitätsversorger im
allgemeinen die Tarifänderung über einen Zeitbereich aus, z.B.
eine halbe Stunde, wobei der Augenblick der Tarifänderung
von dem Knoten abhängt, an welchem man hängt.
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Praktisch wird die Tarifänderung auf Abnehmernetzebene über
das Abschicken einer Tarifinformation von den
Anschlußknoten an die Netze übertragen. Diese Information wird auf der
Ebene des ferngesteuerten Relais dekodiert und an die Ebene
der Zähler weitergegeben, typischerweise durch Wechsel
eines Index, der die Geschwindigkeit der Inkrementierung des
Zählers erhöht oder verringert.
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Figur 2 zeigt ein Beispiel der Kodierung der
Tarifinformation. In diesem Beispiel ist die Information RZ-kodiert in
8 Bit A0, A1 ... bis E0, E1. In der Praxis kann die
Information eine größere Zahl an Bits umfassen (41 z.B. in einem
von der EDF verwendeten System), und weitere Daten neben
der Anzeige einer Tarifänderung umfassen. Der Kürze wegen
beschränkt man sich jedoch in der Beschreibung auf 8 Bit.
Diese 8 Bit sind in vier aufeinanderfolgende Bitpaare
gruppiert.
Jedes Bitpaar (A0 und A1), (C0 und C1), (D0 und D1),
(E0 und E1), wird verwendet, um einen Augenblick der
Tarifänderung zu kodieren. Zum Beispiel kann man an einem
Anschlußknoten hängen, bei dem die Tarifänderungen im ersten
Paar kodiert sind (A0, A1). Die EDF definiert so vier
Abnehmerfamilien, wobei jede Familie durch einen gegebenen
Augenblick der Tarifänderung charakterisiert ist.
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In jedem Paar wird das zweite Bit verwendet, um die
Tarifänderung anzuzeigen, und das erste Bit verwendet, um das
Weiterbestehen des Tarifs anzuzeigen. In dem obigen
Beispiel bedeutet dies, daß also keine Tarifänderung gegeben
ist, wenn das Bit A0 auf 1 liegt, und eine Änderung gegeben
ist, wenn das Bit A1 auf 1 liegt.
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Ein Bit auf 1 ist durch eine Modulationsfrequenz von 175 Hz
während 1,5 Sekunden und danach einer fehlenden
Modulationsfrequenz während einer Sekunde gekennzeichnet
(RZ-Kodierung). Ein Bit auf 0 ist dadurch gekennzeichnet, daß
während 2,5 Sekunden keine Modulationsfrequenz anliegt.
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Um den Empfang und die Verarbeitung der empfangenen Bits zu
synchronisieren, wird den Paaren ein Synchronisationsbit BS
vorangestellt, das sich während 2 Sekunden im Zustand 1 und
während 1 Sekunde im Zustand 0 befindet.
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Wenn man annimmt, daß man an einem Anschlußknoten hängt,
der die Information im ersten Paar (A0, A1) kodiert, so
wird die Tarifänderung gekennzeichnet durch den Empfang
einer Serie von Paaren (01, 10, 10, 10). Es ist sehr wohl
möglich, daß die Information in einem einzigen Paar kodiert
wird, wobei der Tarif für die Abnehmergruppe im selben
Moment wechselt. Es ist auch möglich, daß die Information nur
in einem einzigen Bit kodiert ist. In dem vorliegenden Fall
zielt die Erfindung darauf ab, die
Tarifänderungsinformation zu erfassen und weiterzuleiten, ohne daß man sich auf
ein spezielles Informationsformat einschränkt. Wenn man
eine andere Paarfolge empfängt, wobei die
Tarifänderungsinformation z.B. im zweiten Paar kodiert ist, so wird diese
nicht berücksichtigt, da sie eine Tarifänderung für eine
andere Abnehmerfamilie anzeigt.
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Auf dem elektrischen Verteilernetz werden vier
Informationssequenzen nacheinander abgeschickt, wobei jede von
diesen der Tarifänderung je nach Anschlußknoten einer
Abnehmerfamilie entspricht, an dem diese hängen (tatsächlich ist
in der Praxis die Zahl der Knoten größer als die der
Familien). Die Abnehmer empfangen daher vier
Informationssequenzen, die aufeinanderfolgen und Tarifänderungen für die
unterschiedlichen Zonen darstellen. In der Praxis ist jedes
ferngesteuerte Relais eines Abnehmers dafür gedacht, daß es
eine der vier unterschiedlichen Sequenzen berücksichtigt.
Ein Relais wird mit Typ A, C, D oder E bezeichnet, je
nachdem, welche Tarifänderungsinformation es auf die Ebene des
Zählers, mit dem es zusammenhängt, weiterleitet, nachdem es
die erste, die zweite, die dritte oder die vierte Sequenz
empfangen hat. Allgemein sind die ferngesteuerten Relais
mit einem Lesefenster ausgestattet, das es erlaubt, eine
Information abzulesen, die ihren Typ angibt. Dieses erlaubt
es z.B. einem Wartungsingenieur, die Übereinstimmung
zwischen dem Typ des Relais und des Knotens, an dem der
Abnehmer hängt, zu überprüfen.
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Figur 3 zeigt schematisch ein Übertragungssystem für Daten
in einem lokalen Netz mit mehreren Geräten AC, 10, 20, 30
an einem Informationsüberträger, hier das Stromnetz. Das
lokale Netz kann sich in einer Wohnung oder einem
Unternehmen befinden. Die Geräte 10, 20, 30 können z.B. ein
Durchlauferhitzer,
ein Radiator, eine Waschmaschine ader ein
Wäschetrockner oder eine Geschirrspülmaschine sein.
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Vorzugsweise erfolgt die Informationsübertragung zwischen
unterschiedlichen Geraten im Netz über den Strom, der durch
das Energieversorgungsnetz für die Installation fließt, und
nicht über eine reservierte Übertragungsleitung für das
Verschicken von Informationen. Wenn jedoch eine solche
Leitung existiert, kann sie genausogut hierfür verwendet
werden.
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In einem Beispiel werden die Informationen von einem Organ
an ein anderes über das Stromnetz CP (über den Trägerstrom)
durch eine Modulation von zwei unterschiedlichen Frequenzen
übertragen (vorzugsweise mit einem Modulationsindex, der
kleiner als eins ist). Die binären Informationen 0 und 1
werden z.B. durch jeweils eine erste Modulationsfrequenz
von 132 kHz und eine zweite Modulationsfrequenz von 133 kHz
dargestellt.
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Die zu verschickenden und zu empfangenden Informationen
zwischen den unterschiedlichen Geräten sind gemäß einem
Austauschprotokoll formatiert. Figur 4 stellt die übliche
Struktur einer formatierten Information nach einem
Austauschprotokoll in einem lokalen Informationsnetz dar.
Diese Struktur umfaßt insbesondere einen Vorspann PR, einen
Kopf HDR, eine Zone ADD für Adressen, die die Adresse des
Sendegerätes der Information und die des
Zielempfängergerätes umfaßt, eine Zone DATA für Daten und eine Zone ACK für
das Quittieren, in welcher das Sendeorgan angibt, ob es
eine Quittierungsnachricht auf die abgesendete Nachricht
erwartet oder nicht. Vorzugsweise kann wie bekannt eine
Information an eine Untergruppe von Geräten (z.B. alle
Radiatoren in einer Wohnung) adressiert werden, sogar an eine
ganze Gruppe von Geräten. Es reicht, eine repräsentative
Adresse einer Untergruppe oder einer Gruppe von Geräten
vorzusehen, wobei diese Adresse von der Untergruppe oder
der Gruppe als ihrer eigenen Adresse entsprechend angesehen
wird.
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Das Gerät AC dient dazu, das Anliegen der
Tarifänderungsinformation zu erfassen, die durch den Anschlußknoten
abgesetzt wurde, an welchem das lokale Netz hängt, und diese
Information auf das Netz zu übertragen, nachdem sie gemäß
oben beschriebenem Austauschprotokoll formatiert wurde.
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Zum Beispiel überträgt das Gerät AC diese
Tarifänderungsinformation an das Organ 10, was eine Waschmaschine
ansteuert, die derart programmiert ist, daß sie nach dem Übergang
in die leeren Stunden zu arbeiten beginnt.
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Der allgemeine Aufbau der Geräte AC und 10 ist in Figur 5
wiedergegeben.
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Das Gerät AC umfaßt vorzugsweise einen
Mikroprozessorschaltkreis, um Steuersignale an das Gerät 10 auszugeben
und um Tarifänderungssignale von einem Anschlußknoten zu
empfangen und zu verarbeiten. Dieses Gerät umfaßt seine
eigenen Funktionsprogramme, die z.B. durch den Nutzer über
eine Konsole MC mit einer Eingabetastatur und einem
Anzeigebildschirm oder auch Druckknöpfen aufgerufen werden
können. Man kann ebenso vorsehen, daß der
Mikroprozessorschaltkreis durch einen PC gesteuert wird, wobei der Nutzer
dann beliebige Funktionsprogramme für den Mikroprozessor
eingeben kann. Zum Beispiel kann der Nutzer entscheiden,
daß die Tarifänderungsinformation nicht weitergegeben wird,
nachdem die vier Informationssequenzen zur Tarifänderung
empfangen wurden, oder ebensogut entscheiden, daß diese
Information nach Empfang einer vorgegebenen Sequenz
weitergegeben wird, wenn er aufgrund des Auslesens des
ferngesteuerten Relais weiß, an welcher Familie er angeschlossen ist.
Die Konfiguration der Funktion des Gerätes AC kann auch
über das Stromnetz von einer Steuereinheit des lokalen
Netzes realisiert werden.
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Neben einem Mikroprozessor MP1, Programm- und
Arbeitsspeicher MEM1 umfaßt das Gerät AC die notwendigen
Vorrichtungen, um Signale zu erzeugen, die über das Stromnetz zu
anderen am Netz hängenden Geräten übertragen werden. Diese
Vorrichtungen umfassen vorzugsweise einen Oszillator OSC1,
um eine lokale Trägerfrequenz (132 ± 1 kHz) zu erzeugen.
Der Ausgang des Oszillators OSC1 ist über einen Mischer und
Modulator MODEM1 mit einem ersten Verstärker AMP1
verbunden, und der Ausgang des Verstärkers AMP1 ist mit der
Sekundärseite eines ersten Transformators TR1 verbunden,
dessen Primarseite mit dem Stromnetz verbunden ist. Wenn man
eine formatierte Meldung an ein anderes Gerät, eine
Untergruppe von Geräten oder eine Gruppe von anderen Geräten im
Netz absetzen will, so setzt das Gerät AC in dem
Adressenfeld ADD die entsprechende Adresseninformation ein. Diese
Information wird typischerweise im Speicher MEM1 bei der
Konfiguration des Gerätes AC für den Abnehmer abgelegt. Die
Einzelheiten dieser Konfiguration des Gerätes AC werden
hier nicht wiedergegeben, da diese Zusammenhänge im Stand
der Technik auf dem Gebiet lokaler Netze allgemein bekannt
sind. Es wird nur darauf verwiesen, daß diese Konfiguration
des Gerätes AC logischerweise durch den Abnehmer erfolgt
und daß die Informationen im Speicher MEM1
selbstverständlich mit den Geräten im Netz und der Benutzung
zusammenhängen, die der Abnehmer anstrebt. Das Gerät AC verhält sich
funktionell wie eine Steuereinheit für die Verwaltung des
Netzes in Abhängigkeit von dem elektrischen Tarif. Hierfür
sind Vorrichtungen vorgesehen, die es erlauben, von dem
Elektrizitätsversorger abgeschickte
Tarifänderungsinformationen zu empfangen und umzuschreiben. Mit den
Konfigurationsvorrichtungen (in dem Beispiel die Konsole MC) ist es
möglich, die Benutzung der Geräte aus der Entfernung zu
steuern. Der Abnehmer braucht daher nicht mehr selbst seine
Geräte in Abhängigkeit vom Tarif aus- oder einzuschalten.
So kann er sich z.B. dafür entscheiden, das Gerät 10
während der vollen Stunden einzuschalten, indem er auf der
Ebene des Gerätes AC tätig wird, indem er eine
Steuermeldung zum Einschalten des Gerätes abschickt. Im übrigen kann
man bestimmen, daß das Abschicken der
Tarifänderungsinformation vom Gerät AC an das Gerät 10 dem Abschicken einer
Abfrage folgt, um den Zustand (aus- oder eingeschaltet) des
Gerätes 10 festzustellen. Wenn das Gerät 10 während des
Übergangs in die vollen Stunden in Betrieb ist, so wird man
keine Tarifänderungsmeldung vom Gerät AC abschicken, um
z.B. einen Waschgang zu beenden, wenn das Gerät 10 eine
Waschmaschine ist.
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Die Informationen vom Stromnetz bezüglich einer
Tarifänderung kommen über einen zweiten Transformator TR2 an. Sie
werden an eine Filterzelle FLT1 weitergeleitet, mit der
eine Modulation (z.B. bei 175 Hz) auf dem Stromnetz erfaßbar
ist. Der Ausgang dieser Filterzelle ist mit dem Eingang
eines zweiten Verstärkers AMP2 verbunden, dessen Ausgang mit
dem Eingang eines Demodulators MODEM2 verbunden ist, dessen
Ausgang mit einem Mikroprozessor MP1 verbunden ist und der
an diesen die Tarifänderungsinformation in numerischer Form
weitergibt.
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Das Gerät 10 umfaßt ebenso Empfangs- und
Übertragungsvorrichtungen, z.B. zusammen mit einem Mikroprozessor MP3, der
einen Programm- und Arbeitsspeicher MEM3 umfaßt. Es umfaßt
vorzugsweise notwendige Vorrichtungen für das Empfangen und
Abschicken von Signalen über das Stromnetz entsprechend dem
definierten Austauschprotokoll. Diese Vorrichtungen
umfassen einen Oszillator OSC3 zum Erzeugen einer lokalen
Trägerfrequenz. Der Ausgang des Oszillators ist über einen
Modulator/Demodulator MODEM 3 mit einem Verstärker AMP3
verbunden, und der Ausgang des Verstärkers AMP3 ist mit der
Primärseite eines Transformators TR verbunden, dessen
Sekundärseite mit dem elektrischen Versorgungsnetz für den
Trägerstrom CP verbunden ist.
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Die Informationen (132 oder 133 kHz) vom Stromnetz, die für
das Gerät 10 bestimmt sind (formatiert nach dem oben
beschriebenen Austauschprotokoll), kommen über den
Transformator TR3 an. Sie werden an eine Filterzelle FLT3
übertragen, mit der eine Modulation auf der
Informationsübertragungsleitung erfaßbar ist. Der Ausgang dieser Filterzelle
ist mit dem Modulator/Demodulator verbunden und formatiert.
Der Ausgang dieses Schaltkreises ist mit dem Mikroprozessor
MP3 verbunden. Die über das Netz von den anderen Geräten
empfangenen Signale werden demoduliert und in eine Folge
von binären Pulsen transformiert, die vom Mikroprozessor
MP3 lesbar sind.
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So empfängt das Gerät AC Tarifänderungsinformationen vom
Stromnetz über den zweiten Transformator TR2 und kann diese
formatiert gemäß Austauschprotokoll an das Gerät 10 über
den ersten Transformator TRI weiterleiten.
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Es ist möglich, daß das Gerät AC nur einen einzigen
Transformator umfaßt und eine Struktur wie das Gerät 10 hat. In
diesem Fall, wenn dieser Schaltkreis dazu dient, eine
Tanfinformation in einem besonderen Format zu empfangen und
diese in einem anderen Format weiterzuleiten, ist es
notwendig,
daß das Gerät AC dazu geeignet ist, nach dem
Austauschprotokoll formatierte Informationen zu empfangen,
wobei Erkennungsvorrichtungen für die
Übertragungsgeschwindigkeit der empfangenen Informationen vorgesehen sein
müssen, wobei diese Vorrichtungen zwischen dem
Modulator/Demodulator und dem Mikroprozessor des Gerätes AC geschaltet
sind.
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Solche Vorrichtungen sind im Detail in der europäischen
Patentanmeldung EP-A-0 570 293 beschrieben.
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Obgleich die Erfindung beschrieben worden ist mit Bezug auf
eine Übertragungsleitung vom Typ Stromnetz, so kann man
sich jedoch sehr wohl vorstellen, daß als Leitung eine
andere, z.B. verdrillte Adern, Koaxialkabel,
elektromagnetische Wellen etc. verwendet wird. In diesem Fall muß nur das
Gerät AC über einen Transformator mit dem elektrischen
Versorgungsnetz verbunden sein, um von dem Anschlußknoten, mit
dem der Abnehmer verbunden ist, die
Tarifänderungsinformation zu empfangen.