EP2159770B1

EP2159770B1 - Verfahren und Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen

Info

Publication number: EP2159770B1
Application number: EP20090011144
Authority: EP
Inventors: Felix Lübeck
Original assignee: EMH Metering GmbH and Co KG
Current assignee: EMH Metering GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2029-08-31
Also published as: DE102008044909A1; EP2159770A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Erkennung von Notfällen mittels Messung und Analyse des Verbrauchs von Elektrizität, Wasser und/oder Gas im Haushalt und zur automatischen Generierung und Weiterleitung von Alarmen.
Ein medizinischer Notfall zeichnet sich häufig dadurch aus, dass ein Mensch von schweren gesundheitlichen Komplikationen betroffen wird, die zeitnahe ärztliche Hilfe erfordern, deren Nebenwirkungen den Betroffenen aber daran hindern, derartige Hilfe anzufordern. Als Beispiel kann der häufig auftretende Schlaganfall genannt werden. Ein medizinisch gut behandelbarer Notfall kann letal sein, wenn kein Dritter vorhanden ist, der den Notfall erkennt und medizinische Hilfe alarmiert.
Diese Gefahr besteht grundsätzlich, wenn der medizinische Notfall einen alleine lebenden Menschen zu Hause ereilt. Es ist bekannt, dass die Zahl der Einpersonenhaushalte steigt, ebenso der Anteil älterer Menschen, und ebenso auch die Zahl älterer Menschen, die in Einpersonenhaushalten leben und dem oben genannten Risiko besonders ausgesetzt sind.
Der Stand der Technik kennt Vorrichtungen, mit denen Menschen im Notfall Alarm auslösen können. Beispielsweise gibt es Mobiltelefone, die auf Druck einer besonderen Taste nacheinander automatisiert eine Reihe von Telefonnummern anwählen, bis ein menschlicher Gesprächsteilnehmer den Alarm entgegennimmt. Durch eine besondere Interaktion mit einem besonderen Gerät wird also ein Alarm ausgelöst.
Ebenso kennt der Stand der Technik Totmannwarner, die beim Fehlen einer besonderen Interaktion einen Alarm auslösen.
Der Stand der Technik hat den Nachteil, dass sich die Anwender mit für sie neuen technischen Geräten mit durchaus anspruchsvoller Bedienung auseinander setzen müssen. Der Anwender wird mit dieser Technik häufig erst im hohen Alter konfrontiert, in dem die Lernfähigkeit oftmals Einschränkungen unterliegt. Der erstgenannte Gerätetyp versagt zudem, wenn die Schwere des medizinischen Notfalls selbst einen einfachen Tastendruck verhindert.
Beim zweitgenannten Gerätetyp ist die Erfordernis spezieller Geräte von Nachteil, die nur zum Zweck der Alarmierung hergestellt werden müssen, und hohe Kosten ohne a priori sichergestellten Nutzen bedingen. Potentielle Nutznießer derartiger Techniken scheuen sich typischerweise vor damit verbundenen Investitionen, da sie das Risiko der beschriebenen Notfälle unterschätzen. Deshalb scheitert die flächendeckende Einführung derartiger Techniken an den bisher zu hohen Kosten.
Aus der Druckschrift DE 101 48 444 A1 ist ein System zur automatischen Personenüberwachung im häuslichen Umfeld bekannt. Bei dem bekannten System erfassen Sensoren eine Mehrzahl regelmäßig benutzter oder betätigter häuslicher Geräte. Mit Hilfe der Sensoren können auch Verbrauchsmessgeräte überwacht werden. Die von den Sensoren erfassten Daten werden ausgewertet und im Bedarfsfall wird ein Alarm ausgelöst. Die Alarmsignale werden über Fax, E-Mail oder SMS weitergeleitet.
Aus der Druckschrift EP 0 510 677 A1 ist ein System zur Analyse der Betriebsbedingungen elektrischer Geräte bekannt Bei dem bekannten System wird die Stromaufnahme elektrischer Geräte kontinuierlich erfasst und mittels einer Fourier-Transformation in ein Frequenzspektrum umgewandelt. Durch Auswertung des Spektrums kann auf Notfälle geschlossen werden, wobei eine entsprechende Meldung über ein Kommunikationsnetzwerk beispielsweise an ein Krankenhaus oder an die Feuerwehr übertragen wird.
Aus der Druckschrift DE 10 2007 058 511 A1 ist eine Vorrichtung zur Verhaltensüberwachung einer Person bekannt, bei der eine Messeinheit mit einem benutzerschaltbaren Haushaltsgerät verbunden ist. Eine Auswerteeinheit wertet Benutzerschaltvorgänge aus, um auf die Aktivität der überwachten Person zu schließen, In Abhängigkeit eines Aktivitätssignals kann ein Notrufsignal an eine Notrufzentrale gesendet werden.
Aus der Druckschrift EP 0 510 677 A1 ist ein System zur Analyse der Betriebsbedingungen elektrischer Geräte bekannt. Bei dem bekannten System wird die Stromaufnahme elektrischer Geräte kontinuierlich erfasst und mittels einer Fourier-Transformation in ein Frequenzspektrum umgewandelt. Durch Auswertung des Spektrums soll auf Notfälle geschlossen werden können.
Aus der Druckschrift EP 1 612 755 A2 sind ein Verfahren und eine Kommunikationseinrichtung mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche bekannt geworden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, medizinische Notfälle auf kostengünstige Weise ohne besondere Interaktionen des Anwenders zu erkennen.
Erfingdungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.
Das Verfahren dient zur automatischen Erkennung von Notfällen und umfasst eine messtechnische Erfassung eines Verbrauchs von Elektrizität, Wasser, Gas und/oder Wärme mit einer Einrichtung zur messtechnischen Erfassung des Verbrauchs und eine Übermittlung von Verbrauchsdaten an eine Leitstelle, wobei aktuelle Verbrauchsdaten in einer Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen mit Referenzdaten verglichen werden und bei signifikanten Abweichungen eine Alarmmeldung von der Kommunikationseinrichtung abgesetzt wird, wobei die Kommunikationseinrichtung über ein lokales Netzwerk oder ein Datenkabel mit der Einrichtung zur messtechnischen Erfassung des Verbrauchs verbunden ist und die Alarmmeldung über den gleichen Datenkanal erfolgt wie die Übermittlung der Verbrauchsdaten.
Die aktuellen Verbrauchsdaten betreffen einen bestimmten Zeitraum, über den der Verlauf des Verbrauchs ausgewertet wird. Der Zeitraum kann beispielsweise eine Stunde, 12 Stunden oder 24 Stunden vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt umfassen. Dieser Verlauf kann als Verbrauchsprofil bezeichnet werden. Das Verfahren kann eine Auswertung des messtechnisch erfassten Verbrauchs umfassen.
Die Leitstelle ist beispielsweise ein Server eines Unternehmens, das für die Abrechnung der Verbrauchsdaten zuständig ist.
Bei der Erfindung wird die zur Übermittlung der Verbrauchsdaten vorhandene Infrastruktur für die Alarmmeldung ausgenutzt. Dass die Alarmmeldung über den gleichen Datenkanal erfolgt wie die Übermittlung der Verbrauchsdaten, bedeutet, dass die Alarmmeldung ausgehend von dem Ort, an dem sie erzeugt wird, also an dem der Vergleich der aktuellen Verbrauchsdaten mit den Referenzdaten erfolgt, bis zur Leitstelle oder bis zu einer Kommunikationseinrichtung zwischen dem Ort, an dem die Alarmmeldung erzeugt wird, und der Leitstelle, über die gleiche physische Verbindung - beispielsweise ein Telefonkabel - erfolgt. Die Übertragung der Alarmmeldung über den gleichen Datenkanal kann bis zur Leitstelle erfolgen. In diesem Fall ist die Leitstelle für die Weiterleitung der Alarmmeldung zuständig. Die Alarmmeldung kann jedoch auch schon vor Erreichen der Leitstelle an einer Kommunikationsrichtung auf einem anderen Weg weitergeleitet werden als die Verbrauchsdaten, also nicht bis zur Leitstelle gelangen. In beiden Fällen wird zumindest für einen Teil des Transportwegs der Alarmmeldung die für die Übermittlung der Verbrauchsdaten bestehende Datenverbindung verwendet. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Durchführung des Verfahrens. Zudem können diejenigen Unternehmen, die für die Verarbeitung der Verbrauchsdaten zuständig sind, insbesondere Energieversorgungsunternehmen, unter Ausnutzung ihrer Infrastruktur einfach das Notfallerkennungsverfahren als zusätzliche Dienstleistung anbieten.
Der Datenkanal kann Teil eines Mobilfunknetzes, eines Festnetztelefonnetzes oder eines Stromversorgungsnetzes sein. Grundsätzlich kann für die Übermittlung der Verbrauchsdaten und der Alarmmeldung ein beliebiges Kommunikationsmittel verwendet werden. In Abhängigkeit von der vorhandenen Infrastruktur stellen die genannten Alternativen besonders günstige Lösungen dar. Bei der Verwendung eines Stromversorgungsnetzes kommt insbesondere die Übertragung mittels Powerline Communication-Verfahren (PLC) in Betracht, beispielsweise durch Modulation mindestens einer Trägerfrequenz.
Die Leitstelle kann anhand eines personenbezogenen Datensatzes eine den übermittelten Verbrauchsdaten entsprechende Rechnung erstellen oder eine solche Abrechnung veranlassen, beispielweise durch ein Dienstleistungsunternehmen.
In einer Ausgestaltung informiert die Leitstelle anhand des personenbezogenen Datensatzes bei einer Alarmmeldung eine Kontaktperson. Dies setzt eine Übertragung der Alarmmeldung über den gleichen Datenkanal bis zur Leitstelle voraus. Die Information kann beispielsweise durch einen automatischen Telefonanruf oder eine persönliche Kontaktaufnahme mittels Telefon erfolgen. In diesem Fall wird die bei der Leitstelle vorhandene personenbezogene Information auch zur Verarbeitung der Alarmmeldung genutzt.
In einer Ausgestaltung werden die Referenzdaten durch Eingabe von Eckdaten konfiguriert und/oder auf Grundlage durchschnittlicher Verbrauchsdaten vorgegeben. Auf diese Weise können die Referenzdaten individuell an das normale Verhalten einer Person angepasst werden. Die Eingabe der Eckdaten kann beispielsweise über eine Benutzerschnittstelle an den Elektrizitätszähler erfolgen. Möglich ist auch eine Konfiguration von einer anderen Stelle, insbesondere von der Leitstelle, aus, ggfs. unter Verwendung des auch für die Übermittlung der Verbrauchsdaten verwendeten Datenkanals. Als durchschnittliche Verbrauchsdaten können sowohl Durchschnittswerte aus unterschiedlichen Verbrauchergruppen gebildet werden, als auch Durchschnittswerte eines bestimmten Verbrauchers über einen längeren Zeitraum.
In einer Ausgestaltung weist der Datenkanal eine Kommunikationseinrichtung auf, an die die Verbrauchsdaten über ein lokales Netzwerk übermittelt werden, und die die Verbrauchsdaten und die Alarmmeldung über ein weiteres Netzwerk an die Leitstelle übermittelt. Die Kommunikationseinrichtung kann beispielsweise in einen Datenkonzentrator integriert sein, der eine Schnittstelle zwischen einem lokalen Netzwerk (local area network) und einem Netzwerk mit größerer Reichweite (wide area network) bildet.
Bei der Erfindung erfolgt der Vergleich der aktuellen Verbrauchsdaten mit den Referenzdaten in der Kommunikationseinrichtung. In diesem Fall kann die Kommunikationseinrichtung zur Auswertung der Daten eines einzigen Haushalts, oder auch zur Auswertung der Daten mehrerer Haushalte, die an das gleiche lokale Netzwerk angeschlossen sind, herangezogen werden.
In einer Ausgestaltung werden beim Vergleich der aktuellen Verbrauchsdaten mit den Referenzdaten unterschiedliche Medien berücksichtigt. Berücksichtigte Verbrauchsmedien können beispielsweise Strom bzw. Elektrizität oder Wasser oder Wärme oder Gas sein.
In einer Ausgestaltung erfolgt die Übermittlung der Verbrauchsdaten zyklisch, wobei mindestens alle 60 Sekunden ein Datenpacket übermittelt wird. Um insbesondere dynamische Vorgänge präzise abbilden zu können, kann die zyklische Übermittlung der Verbrauchsdaten auch mit höherer Frequenz, beispielweise mindestens alle 5 Sekunden, jede Sekunde oder vier Mal pro Sekunde erfolgen.
In einer Ausgestaltung werden bei der Übermittlung der Verbrauchsdaten Informationen über eine elektrische Wirkleistung nach drei Phasen getrennt übermittelt. Zusätzlich kann ein aktueller Zählerstand übermittelt werden. Die genannten Detailinformationen können an die Leitstelle übermittelt werden. Alternativ können sie bei der messtechnischen Erfassung erfasst werden und auch ohne eine Übermittlung an die Leitstelle beim Vergleich mit den Referenzdaten berücksichtigt werden. Dies erlaubt eine besonders genaue Analyse der aktuellen Verbrauchsdaten.
Die oben genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Kommunikationseinrichtung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Kommunikationseinrichtung hat

eine erste Schnittstelle zur Entgegennahme von Verbrauchsdaten, die mit einer Einrichtung zur messtechnischen Erfassung eines Verbrauchs von Elektrizität, Wasser, Gas und/oder Wärme verbindbar ist,
eine zweite Schnittstelle zur Übermittlung der Verbrauchsdaten an eine Leitstelle, die über eine einen Datenkanal aufweisende Verbindung mit einer Leitstelle verbindbar ist, und
eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Verbrauchsdaten, die so ausgebildet ist, dass sie die erfassten Verbrauchsdaten mit Referenzdaten vergleicht und bei Feststellung von Abweichungen eine Alarmmeldung erzeugt, wobei die erste Schnittstelle über ein lokales Netzwerk oder ein Datenkabel mit der Einrichtung zur messtechnischen Erfassung des Verbrauchs verbindbar ist und die Kommunikationseinrichtung so ausgebildet ist, dass eine Alarmmeldung über den gleichen Datenkanal erfolgt wie die Übermittlung der Verbrauchsdaten.

Hinsichtlich der Merkmale der Kommunikationseinrichtung und deren Vorteile wird auf die vorstehenden Erläuterungen des Verfahrens verwiesen. Es versteht sich, dass die Auswerteeinrichtung im Wesentlichen in Form von Software, die auf einem Mikrocomputer läuft, realisiert sein kann. Die Kommunikationseinrichtung kann ein sogenannter multi utility controller (MUC) sein. Die Verbindung der ersten Schnittstelle zur Einrichtung zur messtechnischen Erfassung der Verbrauchswerte kann insbesondere über ein Datenkabel hergestellt werden. Die Verbindung der zweiten Schnittstelle mit der Leitstelle kann beispielsweise von einem lokalen Netzwerk (local area network), das über eine Schnittstelle wie einen Datenkonzentrator mit einem Netzwerk großer Reichweite (wide area network) verbunden ist, gebildet werden. Das lokale Netzwerk kann insbesondere ein elektrisches Versorgungsnetz mit Powerline-Communication sein, das Netwerk mit großer Reichweite insbesondere ein Mobil- oder Festnetzteleformetz oder das Internet.
In einer Ausgestaltung ist bei der Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen eine Einrichtung zur messtechnischen Erfassung eines Verbrauchs von Elektrizität Wasser, Gas und/oder Wärme vorhanden und mit der ersten Schnittstelle verbunden.
In einer Ausgestaltung ist die Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen ein Elektrizitätszähler.
Bevorzugt weist die Kommunikaüonseinnchtung zur Erkennung von Notfällen einen Mikrocomputer mit einem 32-Bit Prozessor auf.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Verbrauch von Elektrizität, Wasser, Gas, Wärme etc. im Haushalt in hohem Masse die Aktivitäten des Bewohners widerspiegelt. Der Elektrizitätsverbrauch kann besonders günstig ausgewertet werden, da einerseits seine Erfassung technisch besonders gut beherrscht wird, und er andererseits in besonderem Masse die Aktivitäten des Bewohners widerspiegelt. So schaltet ein gesunder Mensch typischerweise mehrfach am Tag elektrische Verbraucher ein und aus. Das Prinzip ist auf andere Verbrauchsgüter wie Wasser, Gas und Wärme verallgemeinerbar, soll jedoch am Beispiel des Elektrizitätsverbzauchs weiter erläutert werden. Insbesondere das morgendliche Aufstehen hinterlässt typischerweise hoch signifikante Muster im Elektrizitätsverbrauch. Fehlen diese Muster, dann kann mit hoher Sicherheit darauf geschlossen werden, dass der Bewohner seine tägliche Aktivitätsphase nicht begonnen hat, er mithin nicht aufgestanden ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung analysiert den Verlauf des Medienverbrauchs und vergleicht ihn mit der Norm. Als Norm können für durchschnittliche Nutzer ermittelte Verbrauchsprofile herangezogen werden, oder individuell konfigurierte Eckwerte. In einer bevorzugten Ausführung erlernt die Vorrichtung sowohl die individuellen Verbrauchsmuster des Anwenders selbstständig, als auch die Verbrauchsmuster von im Haushalt eingesetzten Geräten wie beispielsweise Kühlgeräten, die einen selbsttätig schwankenden Verbrauch aufweisen. Dieses Lernen kann in einer begrenzten Trainingsphase realisiert werden, oder ständig im Hintergrund ablaufen.
Aus dem Feld der Mustererkennung steht dem Fachmann eine Vielzahl geeigneter Methoden zur Verfügung, um die dem Elektrizitätsverbrauch zugeordneten Messdaten nach dem Aktivitätsniveau des Anwenders zu klassifizieren.
Die Messwerte können zeit- und amplitudendiskret von einem digitalen Rechenwerk verarbeitet werden. Sprungförmige Stromänderungen können beispielsweise mit Hinkley-Detektoren erkannt werden. Die Aktivierung von Verbrauchern, deren Stromaufnahme in Form einer Sättigungskurve ansteigt, kann beispielsweise durch eine Korrelationsanalyse mit vorbekannten Kurvenformen erkannt werden. Die Häufigkeitsverteilung dieser Stromänderungen über feste Intervalle wie beispielsweise die Tagesstunden wird dann mit Referenzverteilungen verglichen.
Alternativ oder ergänzend zur Überwachung der Stromaufnahme in einem Verbraucherstromkreis kann die Aufnahme von Wirkleistung und oder Scheinleistung überwacht werden. Bei einer signifikanten Abnahme von Verbrauchsänderungen kann ein Alarm ausgelöst werden.
Dazu kann eine Alarmmeldung über bekannte Datenkanäle wie (mobil) Telefonie, Funk oder Powerline-Carrier (PLC) an eine Leitstelle weitergegeben werden. Bei der Erfindung handelt es sich hierbei um die gleiche Leitstelle, die die von der Vorrichtung erfassten Verbrauchsdaten zur Rechnungsstellung erhält, vorzugsweise zyklisch. Es werden zur Übertragung der genannten Meldung die gleichen Datenkanäle genutzt, die auch zur Übermittlung der Verbrauchsdaten dienen. Somit wird für das erfindungsgemäße Verfahren keine neue Infrastruktur benötigt.
Von der Leitstelle kann dann eine adäquate Reaktion erfolgen, wie beispielsweise ein automatisierter oder händischer Anruf bei einer vorbenannten Kontaktperson, beispielsweise einem Angehörigen. Bereits zum Zwecke der Rechnungserstellung wird in der Leitstelle ein personenbezogener Datensatz zu jedem Endkunden benötigt. Diesem ein Kontaktfeld für Notfälle hinzuzufügen bedingt einen verhältnismäßig geringen administrativen Mehraufwand.
In einer alternativen Ausführung kann die Meldung auf einer niederen Ebene unterhalb der Leitstelle verarbeitet, unabhängig von den in der Leitstelle verarbeiteten personenbezogenen Daten. Vergleichbare Lösungen sind bei Telefonnetzen bekannt. Dort können über definierte Eingaben automatisch Anrufweiterschaltungen eingerichtet werden, ohne großen administrativen Aufwand für den Netzbetreiber.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auch Abweichungen im Medienverbrauch ausgewertet und gemeldet, die auf den Ausfall wichtiger Geräte schließen lassen. So kann beispielsweise eine rechtzeitige Alarmierung verhindern, dass eine defekte Gefriertruhe abtaut. Weitere Einsatzfälle stellen Rohrbrüche dar, die durch den Anstieg des Wasserverbrauchs erkannt werden können, oder abgestürzte Server, die durch reduzierte Schwankungen des Stromverbrauchs auffallen. Ebenso kann beispielsweise bei Kühlgeräten an Hand des Verbrauchsmusters auf atypischen Verschleiß geschlossen werden.
Bricht durch Ereignisse wie Kurzschlüsse die Stromversorgung im Haushalt eines hilfsbedürftigen Anwenders ganz oder teilweise zusammen, dann kann dies Ereignis ebenfalls erkannt werden und einer Kontaktperson gemeldet werden.
Ein besonders relevanter Anwendungsfall stellt die Erkennung von Einbrüchen dar.
Ein Einbruch kann an spezifischen Mustern im Stromverbrauch erkannt werden, beispielsweise wenn zu einer bestimmten Zeit bestimmte Beleuchtungskörper nacheinander per Bewegungsmelder aktiviert werden, wo beispielsweise ein autorisierter Benutzer eine Flurbeleuchtung aktivieren würde. Für den sehr relevanten Anwenderkreis alleinlebender älterer Menschen bedarf es keiner Benutzerschnittstelle, da Ausnahmeereignisse wie urlaubsbedingte Abwesenheiten so selten stattfinden, dass dadurch bedingt an Angehörige geleitete Fehlalarme tolerierbar sind.
In anderen Anwendungsfallen kann die Alarmfunktion vom Anwender an einer Bedieneinheit konfiguriert werden, wie sie bereits für die Anzeige von Verbrauchsdaten eingeführt wird. In einer bevorzugten Ausführung ist eine telefonische Konfigurierung der Alarmfunktion vorgesehen. Dazu ist ein computergestützter Sprachdialog und/oder eine automatische Auswertung von Textnachrichten vorgesehen.
Die Übermittlung der Verbrauchsdaten an die Leitstelle kann auch als Fernablesung der Verbrauchsdaten bezeichnet werden.
Die Erfindung kann ausgeführt werden mit Hilfe einer Vorrichtung zur Verbrauchserfassung von Elektrizität, Wasser, Gas und/oder Wärme mit Meßmitteln zur Messung eines Flusses und mindestens einer Kommunikationseinrichtung zur zyklischen Übertragung von Verbrauchsdaten an eine Leitstelle und einem Datenspeicher zur Speicherung von aus den Messungen abgeleiteten Kenngrößen,
wobei die dynamischen Änderungen im Verbrauch ausgewertet werden, und bei längerer Abwesenheit von dynamischen Änderungen eine azyklische Meldung an die Leitstelle gesendet wird. Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, dass die Verbrauchsdaten und die Alarmmeldung über den gleichen Datenkanal gesendet wird.
Die Vorrichtung zur Verbrauchserfassung kann eine Kommunikationseinrichtung mit örtlich begrenzter Reichweite aufweisen, die mit geringer Leistung sendet und kostensparend aufgebaut ist und auch im Betrieb nur geringe Kosten verursacht. Eine Vielzahl dieser Vorrichtungen bildet dabei ein lokales Netzwerk. Ein solches Netzwerk weist mindestens einen Datenkonzentrator auf, der über eine Kommunikationseinrichtung mit großer Reichweite verfügt, und die Verbindung des lokalen Netzwerks mit einer zentralen Verwaltungseinheit bereitstellt. Um möglichst wenige Datenkonzentratoren zu benötigen, können einzelne oder alle Kommunikationseinrichtungen als Repeater fungieren und die Daten von entfernten Kommunikationseinrichtungen an einen Datenkonzentrator weiterleiten, der sich außerhalb von deren physikalischer Reichweite befindet. Derartige Netzwerke sind bekannt und werden bereits für die Fernablesung von Zählern eingesetzt, beispielsweise beschrieben in der Druckschrift DE 10 2004 062 157 A1 .
Eine Mehrzahl von Vorrichtungen zur Verbrauchserfassung eines Haushalts kann eine gemeinsame Kommunikationseinrichtung nutzen, die mit anderen gleichartigen Kommunikationseinrichtungen ein Netzwerk bilden. Verbindungen der Vorrichtungen zur Verbrauchserfassung mit gemeinsamer Kommunikationseinrichtung können vielfältig ausgeführt werden, beispielsweise in Form drahtgebundener Elektrizitätszähler oder über einen Wireless M-Bus.
Die gemeinsame Kommunikationseinrichtung kann die Verbrauchsdaten verschiedener Medien, d.h. beispielsweise von Strom, Wasser und/oder Gas bezogen auf einen Haushalt sammeln und sie über das oben genannte Netzwerk an eine zentrale Verwaltungseinheit leiten. In dieser Ausgestaltung können in der gemeinsamen Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfallsituationen die Verbräuche mehrerer unterschiedlicher Medien herangezogen werden, um so das Risiko von Fehlalarmen zu reduzieren.
Eine bevorzugte Ausführung der gemeinsamen Kommunikationseinrichtung weist einen leistungsstarken 32 Bit-Prozessor auf, auf dem beispielsweise ein Linux-Betriebssystem läuft und der verschiedene Prozesse parallel abarbeitet. Die Notfallerkennung kann als separater Prozess realisiert sein, der unabhängig ist von den Prozessen, die den Transport der Verbrauchsdaten an die zentrale Verwaltungseinheit bewirken.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in drei Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:: ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vereinfachten, schematischen Darstellung;
Fig. 2:: ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vereinfachten, schematischen Darstellung;
Fig. 3:: das Ausführungsbeispiel der Fig. 2, wobei statt der physischen Verbindungen der einzelnen Komponenten deren logische Verbindungen dargestellt sind.

Figur 1 zeigt beispielhaft einen Haushalt mit einer Verbrauchserfassungseinrichtung in Form eines Elektrizitätszählers 510, der den in dem Haushalt verbrauchten Strom messtechnisch erfasst. Die von dem Elektrizitätszähler 510 erfassten Verbrauchsdaten werden zyklisch über den Datenkanal 520 an eine Leitstelle 512 übermittelt. In dem Elektrizitätszähler 510 liegen Referenzdaten vor, die einen üblichen Verlauf des Stromverbrauchs in dem Haushalt widerspiegeln. Ebenfalls in dem Elektrizitätszähler 510 werden aktuelle Verbrauchsdaten mit diesen Referenzdaten verglichen, wobei bei signifikanten Abweichungen eine Alarmmeldung abgesetzt und ebenfalls über den Datenkanal 520 an die Leitstelle 512 weitergeleitet wird
Die Leitstelle 512 ist innerhalb eines Energieversorgungsuntemehmens ausgebildet, welches auf Grundlage der übermittelten Verbrauchsdaten ein Dienstleistungsunternehmen 516 beispielsweise monatlich zum Erstellen von Rechnungen 518 betreffend den Stromverbrauch veranlasst.
Erhält die Leitstelle 512 eine Alarmmeldung über den Datenkanal 520, wird mittels eines automatischen Telefonanrufs eine Kontaktperson in einem anderen Haushalt 514 kontaktiert. Bei dieser Kontaktperson kann es sich beispielsweise um ein Kind oder eine Betreuungsperson der im Haushalt mit dem Elektrizitätszähler 510 lebenden Person handeln. Alternativ kann zunächst versucht werden, Kontakt mit der überwachten Person selbst aufzunehmen.
Die Figur 2 zeigt beispielhaft ein Haus 1 mit einer Verbrauchserfassungseinrichtung in Form eines Elektrizitätszählers 110, der den in dem Haushalt verbrauchten Strom messtechnisch erfasst. Der Elektrizitätszähler 110 ist über ein Datenkabel 21 mit einer Kommunikationseinrichtung 120 verbunden, die geeignet ist, über das elektrische Versorgungsnetz 22 Daten zu senden und zu empfangen. Elektrizitätszähler und Kommunikationseinrichtung sind weiterhin mit dem elektrischen Versorgungsnetz 22 verbunden. Hier ist zur besseren Übersicht eine direkte Verbindung der Kommunikationseinrichtung 120 mit dem Versorgungsnetz 22 dargestellt. Dabei kann die von der Kommunikationseinrichtung 120 verbrauchte elektrische Energie nicht vom Elektrizitätszähler 110 erfasst werden. Alternativ kann die Kommunikationseinnchtung 120 hinter dem Elektrizitätszähler 110 angeschlossen sein, sodass der Energieverbrauch der Kommunikationseinrichtung 120 mit erfasst wird. Entsprechendes gilt für Haus 2 mit Elektrizitätszähler 210 und Kommumkationseinrichtung 220 und Haus 3 mit Elektrizitätszähler 310 und Kommunikationseinrichtung 320.
Das elektrische Versorgungsnetz 22 wird gespeist von einer Trafostation 26, die durch den Trafo 27 das elektrische Versorgungsnetz 22 mit dem Mittelspannungsnetz 23 verbindet. In dieser Trafostation 26 befindet sich ein Datenkonzentrator 24, der einerseits mit dem Versorgungsnetz 22 verbunden ist, andererseits mit einer Telefonleitung 25. Die Telefonleitung 25 führt zu einer fernmeldetechnischen Einrichtung 28, die über weitere Telefonleitungen 29 Kommunikationswege zu einer Kontaktperson in einem anderen Haushalt 14 und zu einer Leitstelle 12 innerhalb eines Energieversorgungsuntemehmens bereitstellt.
Figur 3 zeigt die logischen Verbindungen. Der Datenkonzentrator 24 kommuniziert über PLC-Verbindungen 30 unmittelbar mit den Kommunikationseinnchtungen 220 und 320. Der Datenkonzentrator 24 hat keine unmittelbare Verbindung zur Kommunikationseinrichtung 120. Hier fungiert die Kommunikationseinrichtung 220 als Repeater und leitet den Datenverkehr zwischen Datenkonzentrator 24 und Kommunikationseinrichtung 120 weiter.
Der Elektrizitätszähler 110 sendet über ein Datenkabel 21 fortlaufend Verbrauchsdaten mit hoher Datenrate an die Kommunikationseinrichtung 120. Die Verbindung des Datenkabels 21 mit der Kommunikationseinrichtung erfolgt über eine erste Schnittstelle der Kommunikationseinrichtung. Der Datenkonzentrator 24 fordert durch die Aussendung eines entsprechenden Kommandos über die PLC-Verbindung 30, die mit einer zweiten Schnittstelle der Kommunikationseinrichtung 120 verbunden ist, die in der Kommunikationseinrichtung 120 vorliegenden Verbrauchsdaten an. Diese Anforderung bewirkt, dass die Kommunikationseinrichtung 120 die ihr vorliegenden Verbrauchsdaten verschlüsselt und an den Datenkonzentrator 24 sendet. Alternativ folgt dies zeitgesteuert ohne Anforderung durch den Datenkonzentrator. Die Verbindung der Kommunikationseinrichtung 120 über die PLC-Verbindungen 30, die als Repeater fungierende Kommunikationseinrichtung 220 und den Datenkonzentrator 24 mit dem Telefonnetz/Internet 40 bildet einen Datenkanal, über den sowohl die Verbrauchsdaten an die Leitstelle 12 als auch eine Alarmmeldung übermittelt bzw. weitergeleitet werden.
In regelmäßigen Abständen bezieht der Datenkonzentrator 24 die aktuelle Uhrzeit aus dem Teleformetz/Internet 40. Ebenso stellt der Datenkonzentrator 24 über die PLC-Verbindungen 30 lokale Uhren der Kommunikationseinrichtungen, welche wiederum lokale Uhren der Elektrizitätszähler stellen.
Weiterhin verarbeitet die Kommunikationseinrichtung 120 mit hoher Datenrate eintreffende Verbrauchsdaten mit Methoden der Mustererkennung. Die Kommunikationseinrichtung 120 weist hierfür einen leistungsstarken 32-Bit-Prozessor auf und kann eine Mehrzahl von Methoden der Mustererkennung quasi gleichzeitig anwenden. Unter anderem werden sprungförmige Änderungen mit Hilfe von Hinkley-Detektoren erkannt. Die Bewertung der Verbrauchsdaten erfolgt uhrzeitbezogen. Die Kommunikationseinrichtung 120 ist beispielsweise konfiguriert für einen einzelnen Bewohner mit tagaktivem Lebensrhythmus. Das Ende der letzten Aktivitätsperiode des Bewohners wurde zur üblichen Abendstunde erkannt. Der Beginn der Aktivitätsperiode des Folgetages ist jedoch um mehrere Stunden überfällig. Deshalb generiert die Kommunikationseinrichtung 120 eine Alarmmeldung, die über eine PLC-Verbindung 30, die als Repeater fungierende Kommunikationseinrichtung 220 und eine weitere PLC-Verbindung 30 an den Datenkonzentrator 24 gesendet wird. Der Datenkonzentrator 24 erzeugt eine E-Mail, die über Telefonnetz/Internet 40 an einen Angehörigen im Haushalt 14 gesendet wird. Zusätzlich sendet der Datenkonzentrator 24 über das Telefonnetz/Internet 40 eine Nachricht an einen Dienstleister 31, der hieraus eine SMS generiert. Diese SMS wird über ein Mobilfunknetz (nicht dargestellt) an einen Angehörigen im Haushalt 14 gesendet, sodass dieser mit hoher Wahrscheinlichkeit auch außer Haus erreicht wird. Der Angehörige versucht telefonisch mit dem Bewohner des Haushalts 1 Kontakt aufzunehmen, um ggfs. seine Hilfe anzubieten. Wenn der telefonische Kontakt fehlschlägt, sieht er vor Ort nach dem Rechten.

Claims

Verfahren zur automatischen Erkennung von Notfällen umfassend eine messtechnische Erfassung eines Verbrauchs von Elektrizität, Wasser, Gas und/oder Wärme mit einer Einrichtung zur messtechnischen Erfassung des Verbrauchs und eine Übermittlung von Verbrauchsdaten an eine Leitstelle, wobei aktuelle Verbrauchsdaten in einer Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen mit Referenzdaten verglichen werden und bei signifikanten Abweichungen eine Alarmmeldung von der Kommunikationseinrichtung abgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung über ein lokales Netzwerk oder ein Datenkabel mit der Einrichtung zur messtechnischen Erfassung des Verbrauchs verbunden ist und die Alarmmeldung über den gleichen Datenkanal erfolgt wie die Übermittlung der Verbrauchsdaten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstelle anhand eines personenbezogenen Datensatzes eine den übermittelten Verbrauchsdaten entsprechende Rechnung erstellt oder eine solche Abrechnung veranlasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstelle anhand des personenbezogenen Datensatzes bei einer Alarmmeldung eine Kontaktperson informiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzdaten durch Eingabe von Eckdaten konfiguriert oder auf Grundlage durchschnittlicher Verbrauchsdaten vorgegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrauchsdaten und die Alarmmeldung über ein weiteres Netzwerk an die Leitstelle übermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergleich der aktuellen Verbrauchsdaten mit den Referenzdaten unterschiedliche Medien berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung der Verbrauchsdaten zyklisch erfolgt, wobei mindestens alle 60 Sekunden ein Datenpaket übermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Übermittlung der Verbrauchsdaten Informationen über eine elektrische Wirkleistung nach drei Phasen getrennt übermittelt werden.
Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen mit
• einer ersten Schnittstelle zur Entgegennahme von Verbrauchsdaten, die mit einer Einrichtung zur messtechnischen Erfassung eines Verbrauchs von Elektrizität, Wasser, Gas und/oder Wärme verbindbar ist,

• einer zweiten Schnittstelle zur Übermittlung der Verbrauchsdaten an eine Leitstelle, die über eine einen Datenkanal aufweisende Verbindung mit einer Leitstelle verbindbar ist, und

• einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Verbrauchsdaten, die so ausgebildet, ist, dass sie die erfassten Verbrauchsdaten mit Referenzdaten vergleicht und bei Feststellung von Abweichungen eine Alarmmeldung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung so ausgebildet ist, dass die erste Schnittstelle über ein lokales Netzwerk oder ein Datenkabel mit der Einrichtung zur messtechnischen Erfassung des Verbrauchs verbindbar ist und eine Alarmmeldung über den gleichen Datenkanal erfolgt wie die Übermittlung der Verbrauchsdaten.
Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur messtechnischen Erfassung eines Verbrauchs von Elektrizität Wasser, Gas und/oder Wärme vorhanden und mit der ersten Schnittstelle verbunden ist.
Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur messtechnischen Erfassung eines Verbrauchs ein Elektnizitätszähler ist.
Kommunikationseinrichtung zur Erkennung von Notfällen nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung einen Mikrocomputer mit einem 32-Bit Prozessor aufweist.